2024屆新高考化學熱點沖刺復習：化學能與熱能

2024屆新高考化學熱點沖刺復習化學能與熱能

1.認識化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。2.認識物質具有能量，認識吸熱反應與放熱反應，知道化學反應可以實現化學能與其他能量形式的轉化。3.能量的轉化遵循能量守恒定律，知道內能是體系內物質各種能量的總和，受溫度、壓強、物質聚集狀態(tài)的影響。4.認識化學能與熱能的相互轉化，能進行反應焓變的簡單計算，能用熱化學方程式表示反應中的能量變化，能運用反應焓變合理選擇和利用化學反應。5.了解蓋斯定律及其簡單應用。

考點

焓變

反應熱1.反應熱和焓變（1）反應熱：在等溫條件下，化學反應體系向

環(huán)境釋放

?或從

環(huán)境吸收

?的熱量，稱為化學反應的熱效應，簡稱反應熱。（2）焓變：在等壓條件下進行的化學反應，其反應熱等于反應的焓變，其符號為

ΔH

?，單位是

kJ/mol

?（或kJ·mol－1）。環(huán)境釋放

環(huán)境吸收

ΔH

kJ/mol

2.吸熱反應和放熱反應（1）從能量高低角度理解（2）從化學鍵角度理解（3）常見的吸熱反應和放熱反應吸熱反應（ΔH＞0）放熱反應（ΔH＜0）①Ba（OH）2·8H2O與NH4Cl的反應②大多數的分解反應③弱電解質的電離④鹽類水解⑤C和H2O（g）、C和CO2的反應①中和反應②燃燒反應③金屬與酸或氧氣的反應④鋁熱反應⑤酸性氧化物或堿性氧化物與水的反應⑥大多數的化合反應3.熱化學方程式（1）意義

物質

能量

2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol液態(tài)水時放出571.6kJ的熱量

（2）書寫1.正誤判斷（正確的打“√”，錯誤的打“×”）。（1）化學變化中的能量變化都是化學能和熱能間的相互轉化。（

）答案：×

（2）伴有能量變化的物質變化都是化學變化。（

）答案：×

（3）需加熱才能進行的反應是吸熱反應，不需加熱就能進行的反應是放熱反應。（

）答案：×

答案：×

答案：√

2.根據如圖所示的反應，回答下列問題：（1）該反應是放熱反應，還是吸熱反應？

?。

答案：放熱反應

（2）反應的ΔH＝

?。

答案：－bkJ·mol－1

（3）反應的活化能為

?。

答案：akJ·mol－1（4）試在如圖中用虛線表示在反應中使用催化劑后活化能的變化情況。答案：3.我國學者結合實驗與計算機模擬結果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。可知水煤氣變換的ΔH

?0（填“大于”“等于”或“小于”）。該歷程中最大能壘（活化能）E正＝

?eV，寫出該步驟的化學方程式

?。

4.依據事實，寫出下列反應的熱化學方程式。（1）SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ。SiH4自燃的熱化學方程式為

?。

（2）在25℃、101kPa下，一定質量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量QkJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學方程式為

?。

（3）NaBH4（s）與H2O（l）反應生成NaBO2（s）和H2（g），在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4（s）放熱21.6kJ，該反應的熱化學方程式是

?。

“五審法”正確判斷、書寫熱化學方程式考點

燃燒熱和中和反應反應熱1.燃燒熱和中和反應反應熱的比較燃燒熱中和反應反應熱相同點能量變化放熱ΔH及其單位ΔH

＜

?0，單位均為kJ·mol－1＜

燃燒熱中和反應反應熱不同點反應物的量

1mol

?不一定為1mol生成物的量不確定生成物水為

1mol

?反應熱含義在101kPa時，

1mol

?純物質

完全燃燒

?生成指定產物時所放出的熱量在稀溶液里，強酸與強堿發(fā)生中和反應生成

1ol

?水時所放出的熱量表示方法燃燒熱為akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1（a＞0）強酸與強堿在稀溶液中反應的中和熱為57.3kJ·mol－1或ΔH＝

－57.3kJ·mol－1?1mol

1mol

1mol

完全燃燒

1mol

－57.3kJ·mol－1

｜注意｜

燃燒熱中元素所對應的指定產物：C→CO2（g），H→H2O（l），S→SO2（g），N→N2（g）等。2.中和反應反應熱的測定（以稀鹽酸與稀NaOH溶液反應為例）（1）測定原理通過量熱計測得體系在反應前后的溫度變化，再利用有關物質的比熱容計算反應熱。（2）實驗步驟及裝置實驗裝置實驗步驟①測量反應物的溫度②測量反應后體系溫度（記錄反應后體系的

高

?溫度）③重復上述步驟①至步驟②兩次大量實驗測得，在25℃和101kPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1molH2O時，放出

57.3

?kJ的熱量最高

57.3

（3）注意事項①為保證酸被完全中和，采取的措施是

堿稍過量

?。②因為弱酸或弱堿存在電離平衡，電離過程需要吸熱，實驗中若使用弱酸或弱堿則測得的反應熱數值

偏小

?。堿稍過量

偏小

3.能源1.25℃、101kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和反應反應熱為57.3kJ·mol－1，辛烷的燃燒熱為5518kJ·mol－1。下列熱化學方程式書寫正確的是（

）

B2.利用如圖所示裝置測定中和反應反應熱的實驗步驟如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測得混合液的最高溫度。回答下列問題：（1）NaOH溶液稍過量的原因是

?。答案：確保鹽酸被完全中和

（2）倒入NaOH溶液的正確操作是

?（填字母，下同）。

A.沿玻璃棒緩慢倒入答案：D

答案：C（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是

?。

A.用溫度計小心攪拌B.揭開杯蓋用玻璃棒攪拌C.輕輕地振蕩燒杯D.用套在溫度計上的玻璃攪拌器輕輕地攪動B.分三次倒入C.一次迅速倒入（4）現將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應，其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為

?。

答案：ΔH1＝ΔH2＜ΔH3

（5）假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm－3，又知中和反應后生成溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1。為了計算中和反應反應熱，某學生實驗記錄數據如下：實驗序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依據該學生的實驗數據計算，該實驗測得的中和反應反應熱ΔH＝

?（結果保留一位小數）。

答案：－51.8kJ·mol－1考點

蓋斯定律

反應熱的計算與比較1.蓋斯定律（1）內容：一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。即：在一定條件下，化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。（2）意義：間接計算某些反應的反應熱。2.反應熱的計算（1）利用熱化學方程式進行有關計算根據已知的熱化學方程式和已知的反應物或生成物的物質的量或反應吸收或放出的熱量，可以把反應熱當作“產物”，計算反應放出或吸收的熱量。（2）根據燃燒熱數據，計算反應放出的熱量計算公式：Q＝燃燒熱×n（可燃物的物質的量）（3）根據舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計算焓變若反應物舊化學鍵斷裂吸收能量E1，生成物新化學鍵形成放出能量E2，則反應的ΔH＝E1－E2。（4）利用蓋斯定律計算反應熱熱化學方程式焓變之間的關系ΔH1＝

aΔH2

?ΔH1＝

－ΔH2

?ΔH＝

ΔH1＋ΔH2

?aΔH2

－ΔH2

ΔH1＋ΔH2

3.反應熱大小的比較（1）根據反應物的量的大小關系比較反應焓變的大小

反應②中H2的量更多，因此放熱更多，故ΔH1

＞

?ΔH2。（2）根據反應進行的程度大小比較反應焓變的大小

反應④中，C完全燃燒，放熱更

多

?，故ΔH3

＞

?ΔH4。＞

多

＞

（3）根據反應物或生成物的狀態(tài)比較反應焓變的大小

（4）根據特殊反應的焓變情況比較反應焓變的大小

已知鋁熱反應為

放熱反應

?，ΔH＝ΔH7－ΔH8

＜

?0，故ΔH7

＜

?ΔH8。＜

＜

放熱反應

＜

＜

共價鍵C—OH—ON—HC—N鍵能/kJ·mol－1351463393293則該反應的ΔH＝

?kJ·mol－1。

答案：－12

ΔH3＝＋183kJ·mol－1

答案：－750

ΔH2＝＋68kJ·mol－12.大氣中的二氧化碳主要來自煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時，相關物質的燃燒熱數據如下表：物質H2（g）C（石墨，s）C6H6（l）燃燒熱ΔH/（kJ·mol－1）－285.8－393.5－3267.5則25℃時H2（g）和C（石墨，s）生成C6H6（l）的熱化學方程式為

?。

蓋斯定律在反應熱計算中的應用1.油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理并加以利用。已知下列反應的熱化學方程式：

ΔH1＝－1036kJ·mol－1

ΔH2＝94kJ·mol－1

Δ