2024年高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)講義：專題6　第36講　反應(yīng)熱　熱化學(xué)方程式

第36講反應(yīng)熱熱化學(xué)方程式[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.知道常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，了解反應(yīng)熱、焓變的概念以及反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因。2.了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書寫熱化學(xué)方程式?？键c(diǎn)一反應(yīng)熱焓變1．反應(yīng)熱和焓變(1)反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境的熱量。(2)焓變①焓(H)：與內(nèi)能有關(guān)的物理量。②焓變(ΔH)：生成物的焓與反應(yīng)物的焓之差。③焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系等壓條件下的反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變，常用表示反應(yīng)熱，常用單位：。2．常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)(ΔH＞0)放熱反應(yīng)(ΔH＜0)①Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)②大多數(shù)的分解反應(yīng)③弱電解質(zhì)的電離④鹽類水解⑤C和H2O(g)、C和CO2的反應(yīng)①中和反應(yīng)②燃燒反應(yīng)③金屬與酸或氧氣的反應(yīng)④鋁熱反應(yīng)⑤酸性氧化物或堿性氧化物與水的反應(yīng)⑥大多數(shù)的化合反應(yīng)3.吸熱、放熱的原因分析(1)從能量圖分析物質(zhì)能量變化與焓變的關(guān)系：ΔH＝E(生成物的總能量)－E(反應(yīng)物的總能量)。(2)從化學(xué)鍵變化分析總結(jié)利用鍵能計(jì)算焓變(ΔH)，通過ΔH的正、負(fù)輕松判斷化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱。ΔH＝反應(yīng)物鍵能之和－生成物鍵能之和。1．放熱反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生，吸熱反應(yīng)不加熱就不能發(fā)生()2．可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)()3．吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量()4．活化能越大，表明化學(xué)反應(yīng)吸收的能量越多()一、對反應(yīng)過程能量圖的理解1．科學(xué)家用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)從狀態(tài)Ⅰ到狀態(tài)Ⅲ為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)從狀態(tài)Ⅰ到狀態(tài)Ⅱ需要(填“吸收”或“釋放”)能量，CO分子(填“是”或“否”)需要斷鍵形成C和O。(3)從狀態(tài)Ⅱ到狀態(tài)Ⅲ形成的化學(xué)鍵是。(4)將相同物質(zhì)的量的CO轉(zhuǎn)化為CO2，CO與O比CO與O2反應(yīng)放出的熱量(填“多”或“少”)，可能的原因是。(5)由該反應(yīng)過程可知，在化學(xué)反應(yīng)中，舊化學(xué)鍵(填“一定”或“不一定”)完全斷裂，但一定有新化學(xué)鍵的。2．臭氧層中O3分解過程如圖所示，回答下列問題。(1)ΔH(填“>”或“<”)0。(2)催化反應(yīng)①是(填“吸熱”或“放熱”，下同)反應(yīng)，催化反應(yīng)②是反應(yīng)。(3)總反應(yīng)的活化能是，催化反應(yīng)①的活化能是，催化反應(yīng)②對應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能是，總反應(yīng)對應(yīng)的逆反應(yīng)活化能為。3．鉍基催化劑對CO2電化學(xué)還原制取HCOOH具有高效的選擇性。其反應(yīng)歷程與能量變化如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。CO2eq\o(→,\s\up7(＋e－))COeq\o\al(－,2)eq\o(→,\s\up7(＋HCO\o\al(－,3)),\s\do5(＋e－))HCOO－eq\o(→,\s\up7(＋H＋))HCOOH(1)使用Bi、Bi2O3兩種催化劑，哪個(gè)更有利于CO2的吸附？。簡述判斷依據(jù)：。(2)CO2電化學(xué)還原制取HCOOH反應(yīng)的ΔH(填“>”或“<”)0。(3)使用Bi催化劑時(shí)，最大能壘是，使用Bi2O3催化劑時(shí)，最大能壘是。(4)由*COeq\o\al(－,2)生成*HCOO－的反應(yīng)為。二、根據(jù)鍵能計(jì)算焓變4．CH3—CH3(g)→CH2=CH2(g)＋H2(g)ΔH，有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表：化學(xué)鍵C—HC=CC—CH—H鍵能/(kJ·mol－1)414615347435則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為。5．已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示(亞硝酰氯的結(jié)構(gòu)式為Cl—N=O)：化學(xué)鍵N≡O(shè)Cl—ClCl—NN=O鍵能/(kJ·mol－1)630243a607則反應(yīng)2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的ΔH＝kJ·mol－1(用含a的代數(shù)式表示)。熟記常見1mol下列物質(zhì)中化學(xué)鍵數(shù)目：物質(zhì)金剛石SiO2P4CO2CH4化學(xué)鍵C—CSi—OP—PC=OC—H化學(xué)鍵數(shù)目2NA4NA6NA2NA4NA考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式1．熱化學(xué)方程式的概念和意義(1)概念：表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。(2)意義：既表明了化學(xué)反應(yīng)中的變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的變化。如2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示在25℃、101kPa條件下，。2．書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)(1)熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的，固體()、液體()、氣體()、水溶液()，若為同素異形體，還要注明名稱。(2)熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。如不注明，即表示在25℃和101kPa下測定。(3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)為。故化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是，也可以是。當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí)，其ΔH也的改變。(4)要注明ΔH的符號：“＋”代表(常省略)、“－”代表，以及單位：。一、熱化學(xué)方程式的正誤判斷1．鐵系氧化物材料在光催化、電致變色、氣敏傳感器以及光電化學(xué)器件中有著廣泛的應(yīng)用和誘人的前景。實(shí)驗(yàn)室中可利用FeCO3和O2為原料制備少量鐵紅，每生成160g固體鐵紅放出130kJ熱量，則下列有關(guān)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A．2FeCO3(s)＋O2(g)=Fe2O3(s)＋2CO2(g)ΔH＝－130kJ·mol－1B．4FeCO3(s)＋O2(g)=2Fe2O3(s)＋4CO2(g)ΔH＝260kJ·mol－1C．4FeCO3(s)＋O2(g)=2Fe2O3(s)＋4CO2(g)ΔH＝－260kJ·mol－1D．4FeCO3(s)＋O2(g)=2Fe2O3(s)＋4CO2(g)ΔH＝130kJ·mol－12．在一定條件下，將64g二氧化硫氣體氧化成三氧化硫氣體時(shí)，實(shí)驗(yàn)測得放出的熱量為78.64kJ，已知二氧化硫在此條件下的轉(zhuǎn)化率為80%。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A．SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1C．SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－78.64kJ·mol－1D．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝196.6kJ·mol－1二、規(guī)范書寫熱化學(xué)方程式3．依據(jù)事實(shí)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)已知2.0g燃料肼(N2H4)氣體完全燃燒生成N2和水蒸氣時(shí)，放出33.4kJ的熱量，則表示肼燃燒的熱化學(xué)方程式為。(2)CuCl(s)與O2反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25℃、101kPa下，已知該反應(yīng)每消耗1molCuCl(s)放熱44.4kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是。4．分析圖像書寫熱化學(xué)方程式。(1)圖甲表示的是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。(2)圖乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1mol氣態(tài)氫化物時(shí)的焓變數(shù)據(jù)，根據(jù)焓變數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素，試寫出硒化氫在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。(3)圖丙表示一定條件下，在水溶液中1molCl－、ClOeq\o\al(－,x)(x＝1,2,3,4)的能量相對大小，①D是(填離子符號)。②反應(yīng)B→A＋C的熱化學(xué)方程式為(用離子符號表示)。1．(2020·天津，10)理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．HCN比HNC穩(wěn)定B．該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH＝59.3kJ·mol－1C．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D．使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱2．(2022·浙江6月選考，18)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，下列物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的相對能量如下表：物質(zhì)(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol－1)249218391000－136－242可根據(jù)HO(g)＋HO(g)=H2O2(g)計(jì)算出H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol－1。下列說法不正確的是()A．H2的鍵能為436kJ·mol－1B．O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍C．解離氧氧單鍵所需能量：HOO<H2O2D．H2O(g)＋O(g)=H2O2(g)ΔH＝－143kJ·mol－13．[2021·海南，16(1)]已知25℃，100kPa時(shí)：1mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出2804kJ熱量。則25℃時(shí)，CO2(g)與H2O(l)經(jīng)光合作用生成葡