(統(tǒng)考版)2023版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第1講化學(xué)能與熱能學(xué)生用書(shū)_第1頁(yè)
(統(tǒng)考版)2023版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第1講化學(xué)能與熱能學(xué)生用書(shū)_第2頁(yè)
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第1講化學(xué)能與熱能考綱要求1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義,能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。4.了解焓變與反應(yīng)熱的含義。了解ΔH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物)表達(dá)式的含義。5.理解蓋斯定律,并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的計(jì)算。6.了解能源是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用??键c(diǎn)一反應(yīng)熱和熱化學(xué)方程式基礎(chǔ)梳理·自我排查1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化(1)化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化:____變化和____變化。(2)化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒:____守恒和____守恒。(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式:____、光能、電能等。通常主要表現(xiàn)為_(kāi)___的變化。2.反應(yīng)熱、焓變(1)反應(yīng)熱在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中__________________通常叫做反應(yīng)熱。(2)焓變生成物與反應(yīng)物的焓值差。恒壓條件下,化學(xué)反應(yīng)的______等于焓變。(3)符號(hào):____。(4)單位:______或________。3.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)從能量高低角度理解ΔH<0,放熱反應(yīng)ΔH>0,吸熱反應(yīng)(2)從化學(xué)鍵角度理解ΔH=E1(反應(yīng)物鍵能)-E2(生成物鍵能)若E1<E2,ΔH<0,放熱反應(yīng)若E1>E2,ΔH>0,吸熱反應(yīng)4.熱化學(xué)方程式概念及意義(1)表示參加反應(yīng)________和______關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)熱化學(xué)方程式的意義表明了化學(xué)反應(yīng)中的________變化和________變化。如:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1表示在25℃,101kPa時(shí),__________________生成____________,同時(shí)放出____________。5.熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)步驟[判斷](正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴有能量的變化()(2)放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng),吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)()(3)同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同()(4)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(wú)關(guān)()(5)C(石墨,s)=C(金剛石,s)ΔH>0,說(shuō)明石墨比金剛石穩(wěn)定()(6)2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的焓變?chǔ)>0()(7)H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH1和2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2中的ΔH1=ΔH2(8)H2(g)+12O2(g)=H2O(g)ΔH1和H2O(g)=H2(g)+12O2(g)ΔH2中的ΔH1=ΔH微點(diǎn)撥常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1.放熱反應(yīng):①可燃物的燃燒;②酸堿中和反應(yīng);③大多數(shù)化合反應(yīng);④金屬跟酸的置換反應(yīng);⑤物質(zhì)的緩慢氧化等。2.吸熱反應(yīng):①大多數(shù)分解反應(yīng);②鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離;③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng);④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)等。)考點(diǎn)專(zhuān)練·層級(jí)突破練點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)歷程與能量變化1.最新報(bào)道:科學(xué)家首次用X射線(xiàn)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(guò)程。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下:下列說(shuō)法正確的是()A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B.在該過(guò)程中,CO斷鍵形成C和OC.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過(guò)程2.CO2和CH4催化重整可制備合成氣,對(duì)減緩燃料危機(jī)具有重要的意義,其反應(yīng)歷程示意圖如下:下列說(shuō)法不正確的是()A.合成氣的主要成分為CO和H2B.①→②既有碳氧鍵的斷裂,又有碳氧鍵的形成C.①→②吸收能量D.Ni在該反應(yīng)中作催化劑3.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)。練點(diǎn)二催化作用與活化能及能量變化的關(guān)系4.右圖表示某反應(yīng)的能量變化,對(duì)于該圖的理解,你認(rèn)為一定正確的是()A.曲線(xiàn)Ⅰ和曲線(xiàn)Ⅱ分別表示兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量變化B.曲線(xiàn)Ⅱ可表示反應(yīng)2KClO32KCl+3O2↑的能量變化C.該反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生D.該反應(yīng)的ΔH=E2-E15.某反應(yīng)過(guò)程中體系的能量變化如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)過(guò)程可表示為B.E1為反應(yīng)物的總能量與過(guò)渡態(tài)的能量差,稱(chēng)為正反應(yīng)的活化能C.正反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH=E1-E2<0,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.此圖中逆反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH=E1-E2<0,所以逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)練后歸納正確理解活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系(1)催化劑能降低反應(yīng)所需活化能,但不影響焓變的大小。(2)在無(wú)催化劑的情況下,E1為正反應(yīng)的活化能,E2為逆反應(yīng)的活化能,即E1=E2+|ΔH|。練點(diǎn)三讀圖判斷熱化學(xué)方程式正誤6.已知1gH2(g)完全轉(zhuǎn)化成H2O,其能量變化如圖所示,則下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=+285.8kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=+571.6kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-17.根據(jù)能量變化示意圖,下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是()A.C(金剛石,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=(E4-E1)kJ·mol-1B.2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=(E2-E3)kJ·mol-1C.C(石墨,s)=C(金剛石,s)ΔH=(E3-E4)kJ·mol-1D.2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=2(E2-E1)kJ·mol-1練點(diǎn)四信息型熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)8.寫(xiě)出滿(mǎn)足下列給定信息條件的熱化學(xué)方程式:(1)0.3mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ的熱量,則其熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。(2)在25℃、101kPa下,已知SiH4氣體在氧氣中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài),平均每轉(zhuǎn)移1mol電子放出190.0kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)化學(xué)反應(yīng)N2+3H2?2NH3的能量變化如下圖所示(假設(shè)該反應(yīng)反應(yīng)完全)。寫(xiě)出N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成NH3(l)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。(4)下圖是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖,寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。方法總結(jié)“五審”法突破熱化學(xué)方程式的正誤判斷考點(diǎn)二燃燒熱、中和熱、能源基礎(chǔ)梳理·自我排查1.燃燒熱(1)概念:在101kPa時(shí),純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。其中的“完全燃燒”,是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的氧化物:C→,H→,S→等。(2)在書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí),應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如:C8H18(l)+252O2(g)=8CO2(g)+9H2ΔH=-5518kJ·mol-1。2.中和熱(1)概念:在稀溶液中,強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。(2)用離子方程式可表示為OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1。3.中和熱的測(cè)定(1)裝置(請(qǐng)?jiān)跈M線(xiàn)上填寫(xiě)儀器名稱(chēng))(2)計(jì)算公式ΔH=-(m堿t1—起始溫度,t2—終止溫度,n—生成水的物質(zhì)的量。(3)注意事項(xiàng)①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是。②為保證酸完全中和,采取的措施是。4.能源(1)能源分類(lèi)(2)解決能源問(wèn)題的措施①提高能源的利用效率。②開(kāi)發(fā)新能源。[思考]燃燒熱和中和熱的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱ΔH及其單位ΔH0,單位均為kJ·mol-1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量不一定為1mol生成物的量不確定生成水的量為反應(yīng)熱的含義101kPa時(shí),純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量在稀溶液里,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成時(shí)所放出的熱量表示方法燃燒熱ΔH=-akJ·mol-1(a>0)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱ΔH=[判斷](正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH=-890kJ·mol-1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890kJ·mol-1()(2)在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合,放出的熱量為57.3kJ()(3)NaHCO3+H2HCOONa+H2O反應(yīng)中,儲(chǔ)氫、釋氫過(guò)程均無(wú)能量變化()(4)隨著科技的發(fā)展,氫氣將成為主要能源之一()(5)開(kāi)發(fā)利用各種新能源,減少對(duì)化石燃料的依賴(lài),可以降低空氣中PM2.5的含量()(6)低碳生活注重節(jié)能減排,盡量使用太陽(yáng)能等代替化石燃料,減少溫室氣體的排放()考點(diǎn)專(zhuān)練·層級(jí)突破練點(diǎn)一燃燒熱、中和熱的判斷與計(jì)算1.下列熱化方程式中ΔH的數(shù)值表示可燃物燃燒熱的是()A.CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·molB.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802.3kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-184.6kJ·mol-12.已知反應(yīng):①101kPa時(shí),2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1下列結(jié)論中正確的是()A.碳的燃燒熱等于110.5kJ·mol-1B.①的反應(yīng)熱為221kJ·mol-1C.稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為114.6kJ·mol-1D.含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和,放出28.65kJ的熱量練點(diǎn)二中和熱的測(cè)定3.測(cè)定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)。(1)圖中尚缺少的一種儀器是。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)形玻璃攪拌棒的運(yùn)動(dòng)方向是。a.上下運(yùn)動(dòng)b.左右運(yùn)動(dòng)c.順時(shí)針運(yùn)動(dòng)d.逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)(3)寫(xiě)出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________(中和熱為57.3kJ·mol-1)。(4)該同學(xué)每次分別取0.50mol·L-150mLNaOH溶液和0.50mol·L-130mL硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)定中和熱ΔH=-53.5kJ·mol-1,與57.3kJ·mol-1有偏差,產(chǎn)生偏差的原因不可能是(填字母)。a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差b.用量筒量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定硫酸溶液的溫度方法總結(jié)中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)誤差分析50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液反應(yīng)的誤差分析:引起誤差的實(shí)驗(yàn)操作t終-t始|ΔH|保溫措施不好偏小偏小攪拌不充分偏小偏小所用酸、堿濃度過(guò)大偏大偏大用同濃度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小用同濃度的醋酸代替鹽酸偏小偏小用50mL0.50mol·L-1NaOH溶液偏小偏小練點(diǎn)三能源問(wèn)題4.未來(lái)新能源的特點(diǎn)是資源豐富,在使用時(shí)對(duì)環(huán)境無(wú)污染或污染很小,且可能再生。下列屬于未來(lái)新能源的是()①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽(yáng)能⑥生物質(zhì)能⑦風(fēng)能⑧氫能A.①②③④B.③④⑤⑥⑦⑧C.③⑤⑥⑦⑧D.⑤⑥⑦⑧5.為消除目前燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染,同時(shí)緩解能源危機(jī),有關(guān)專(zhuān)家提出了利用太陽(yáng)能制取氫能的構(gòu)想。下列說(shuō)法正確的是()A.H2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.氫能源已被普遍使用C.2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2的能量D.氫氣不易貯存和運(yùn)輸,無(wú)開(kāi)發(fā)利用價(jià)值6.我國(guó)在南海神狐海域天然氣水合物(又稱(chēng)“可燃冰”)試采成功,海洋科學(xué)研究引起全球關(guān)注?!翱扇急笔羌淄榈乃衔?,甲烷中存在的化學(xué)鍵為,氫氣是一種清潔能源,通過(guò)“可燃冰”進(jìn)一步獲得氫氣的反應(yīng)如下:Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.2kJ·mol-1Ⅱ.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ中,每得到1molH2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為,甲烷和H2O(g)反應(yīng)生成H2和CO2的熱化學(xué)方程式為??键c(diǎn)三蓋斯定律及其應(yīng)用基礎(chǔ)梳理·自我排查1.蓋斯定律化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的有關(guān),而與具體反應(yīng)進(jìn)行的無(wú)關(guān),如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成的反應(yīng)熱是的,這就是蓋斯定律。2.蓋斯定律的意義利用蓋斯定律可以間接計(jì)算某些不能直接測(cè)得的反應(yīng)的反應(yīng)熱。例如:反應(yīng)C(s)+12O2(g)=CO(g)的ΔH無(wú)法直接測(cè)得,可以結(jié)合下述兩個(gè)反應(yīng)的ΔHC(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ·molΔH1=ΔH2+ΔH3ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5kJ·mol-1-(-283.0kJ·mol-1)=-110.5kJ·mol-1則C(s)+12O2(g)=CO(g)ΔH3=-110.5kJ·mol[思考]試比較下列各組ΔH的大小。(1)同一反應(yīng),生成物狀態(tài)不同時(shí)A(g)+B(g)=C(g)ΔH1<0A(g)+B(g)=C(l)ΔH2<0則ΔH1ΔH2(填“>”“<”或“=”,下同)。(2)同一反應(yīng),反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1<0S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2<0則ΔH1ΔH2。(3)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1<0C(s)+12O2(g)=CO(g)ΔH2則ΔH1ΔH2。微點(diǎn)撥反應(yīng)熱大小比較的“四看”法(1)看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下:(2)看ΔH的符號(hào)。比較反應(yīng)熱大小時(shí)不要只比較ΔH數(shù)值的大小,還要考慮其符號(hào)。(3)看化學(xué)計(jì)量數(shù)。當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí),化學(xué)計(jì)量數(shù)越大,放熱反應(yīng)的ΔH越小,吸熱反應(yīng)的ΔH越大。(4)看反應(yīng)的程度。對(duì)于可逆反應(yīng),參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí),反應(yīng)的程度越大,熱量變化越大。)考點(diǎn)專(zhuān)練·層級(jí)突破練點(diǎn)一利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱1.已知:①CH3OH(g)+12O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol②H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol則CH3OH(g)+32O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的ΔHA.+478.7kJ·mol-1B.-764.5kJ·mol-1C.-478.7kJ·mol-1D.+764.5kJ·mol-12.黑火藥是中國(guó)古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學(xué)方程式為:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol-1已知:碳的燃燒熱ΔH1=akJ·mol-1S(s)+2K(s)=K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1,則x為()A.3a+b-cB.c-3a-bC.a(chǎn)+b-cD.c-a-b3.CH4—CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問(wèn)題:CH4—CO2催化重整反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH=-75kJ·mol-1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ·mol-1C(s)+12O2(g)=CO(g)ΔH=-111kJ·mol該催化重整反應(yīng)的ΔH=kJ·mol-1。歸納總結(jié)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算時(shí)的注意點(diǎn)(1)參照目標(biāo)熱化學(xué)方程式,結(jié)合原熱化學(xué)方程式(一般為2~3個(gè))進(jìn)行合理“變形”,(如熱化學(xué)方程式顛倒、乘或除以某一個(gè)數(shù),然后將它們相加、減。)可得出目標(biāo)熱化學(xué)方程式的ΔH與原熱化學(xué)方程式ΔH之間的換算關(guān)系。(2)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個(gè)數(shù)時(shí),ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個(gè)數(shù);方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí),ΔH也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算,且要帶“+”“-”符號(hào)。(3)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒書(shū)寫(xiě)時(shí),ΔH的符號(hào)也隨之改變,但數(shù)值不變。(4)在涉及反應(yīng)過(guò)程中,會(huì)遇到同一物質(zhì)的三態(tài)(固、液、氣)的相互轉(zhuǎn)化,狀態(tài)由固→液→氣變化時(shí),會(huì)吸熱;反之會(huì)放熱。練點(diǎn)二利用蓋斯定律比較ΔH大小4.已知:①H2(g)+12O2(g)=H2O(g)ΔH1=akJ·mol②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=bkJ·mol-1③H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH3=ckJ·mol④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4=dkJ·mol-1下列關(guān)系式中正確的是()A.a(chǎn)<c<0B.b>d>0C.2a=b<0D.2c=d>05.已知室溫下,將CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低,將CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高,則下列能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的判斷不正確的是()A.ΔH1>0B.ΔH2>ΔH3C.ΔH3>ΔH1D.ΔH2=ΔH1+ΔH3練點(diǎn)三利用蓋斯定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式6.運(yùn)用蓋斯定律可方便地計(jì)算出難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的反應(yīng)熱。已知:①P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH=-2983.2kJ·mol-1②P(紅磷,s)+54O2(g)=14P4O10(s)ΔH則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為()A.P4(白磷,s)=4P(紅磷,s)ΔH=-29.2kJ·mol-1B.P4(白磷,s)=4P(紅磷,s)ΔH=+29.2kJ·mol-1C.P4(白磷,s)=4P(紅磷,s)ΔH=-2244.7kJ·mol-1D.P4(白磷,s)=4P(紅磷,s)ΔH=+2244.7kJ·mol-17.閱讀信息,寫(xiě)出指定條件的熱化學(xué)方程式。(1)工業(yè)上制取硝酸銨的流程圖如下所示:已知:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1745.2kJ·mol-1;6NO(g)+4NH3(g)?5N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1925.2kJ·mol-1。則反應(yīng)Ⅰ的熱化學(xué)方程式可表示為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________。(2)飲用水中的NO3?主要來(lái)自于NH4+。已知在微生物的作用下,1molNH4+全部被氧化成________________________________________________________________________。(3)TiO2與Cl2難以直接反應(yīng),加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2=-220.9kJ·mol-1沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指在25℃和101kPa時(shí),最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol化合物的焓變。已知25℃和101kPa時(shí)下列反應(yīng):①2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-3116kJ·mol-1②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1寫(xiě)出表示乙烷標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。方法總結(jié)利用蓋斯定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的方法真題演練·素養(yǎng)通關(guān)1.[2020·全國(guó)卷Ⅱ,28(1)]天然氣的主要成分為CH4,一般還含有C2H6等烴類(lèi),是重要的燃料和化工原料。(1)乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng):C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH1,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表所示:物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol-1)-1560-1411-286①ΔH1=kJ·mol-1。2.[2019·全國(guó)卷Ⅲ,28(2)]Deacon直接氧化法可按下列催化過(guò)程進(jìn)行:CuCl2(s)=CuCl(s)+12Cl2(g)ΔH1=83kJ·molCuCl(s)+12O2(g)=CuO(s)+12Cl2(g)ΔH2CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol-1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=kJ·mol-1。3.[2020·天津卷,10]理論研究表明,在101kPa和298K下,HCN(g)?HNC(g)異構(gòu)化反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。下列說(shuō)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4.[2020·浙江7月,22]關(guān)于下列ΔH的判斷正確的是()CO32?(aq)+H+(aq)=HCOCO32?(aq)+H2O(l)?HCO3?OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)ΔH3OH-(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO-(aq)+H2O(l)ΔH4A.ΔH1<0ΔH2<0B.ΔH1<ΔH2C.ΔH3<0ΔH4>0D.ΔH3>ΔH45.[2019·浙江4月,23]MgCO3和CaCO3的能量關(guān)系如圖所示(M=Ca、Mg):已知:離子電荷相同時(shí),半徑越小,離子鍵越強(qiáng)。下列說(shuō)法不正確的是()A.ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0B.ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0C.ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)D.對(duì)于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH36.[海南,改編]炭黑是霧霾中的重要顆粒物,研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子,生成活化氧?;罨^(guò)程的能量變化模擬計(jì)算結(jié)果如圖所示?;罨蹩梢钥焖傺趸趸?。下列說(shuō)法正確的是()A.每活化一個(gè)氧分子吸收0.29eV的能量B.水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.42eVC.氧分子的活化是O—O鍵的斷裂與C—O鍵的生成過(guò)程D.炭黑顆粒不是大氣中二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的催化劑第1講化學(xué)能與熱能考點(diǎn)一基礎(chǔ)梳理·自我排查1.(1)物質(zhì)能量(2)質(zhì)量能量(3)熱能熱量2.(1)所釋放或吸收的熱量(2)反應(yīng)熱(3)ΔH(4)kJ·mol-1kJ·mol-14.(1)物質(zhì)的量反應(yīng)熱(2)物質(zhì)能量1mol固體碳和1mol氧氣反應(yīng)1mol二氧化碳393.5kJ的熱量判斷答案:(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×(8)×考點(diǎn)專(zhuān)練·層級(jí)突破1.解析:A項(xiàng),由能量—反應(yīng)過(guò)程圖像中狀態(tài)Ⅰ和狀態(tài)Ⅲ知,CO和O生成CO2是放熱反應(yīng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),由狀態(tài)Ⅱ知,在CO與O生成CO2的過(guò)程中CO沒(méi)有斷鍵形成C和O,錯(cuò)誤;C項(xiàng),由狀態(tài)Ⅲ及CO2的結(jié)構(gòu)式O=C=O知,CO2分子中存在碳氧極性共價(jià)鍵,正確;D項(xiàng),由能量—反應(yīng)過(guò)程圖像中狀態(tài)Ⅰ(CO和O)和狀態(tài)Ⅲ(CO2)分析,狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO和O原子反應(yīng)生成CO2的過(guò)程,錯(cuò)誤。答案:C2.解析:由圖示可知CO2和CH4在Ni催化作用下,最終生成CO和H2,故A項(xiàng)正確;化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中存在構(gòu)成反應(yīng)物的鍵的斷裂和生成物中鍵的形成,由圖示可知①→②過(guò)程中既有碳氧鍵的斷裂,又有碳氧鍵的形成,故B項(xiàng)正確;①的能量總和大于②的能量總和,則①→②的過(guò)程放出能量,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的過(guò)程中Ni的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化,則Ni為催化劑,故D項(xiàng)正確。答案:C3.解析:根據(jù)ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,知ΔH=2×630kJ·mol-1+243kJ·mol-1-2×(akJ·mol-1+607kJ·mol-1)=(289-2a)kJ·mol-1。答案:289-2a4.解析:曲線(xiàn)Ⅰ(表示沒(méi)有使用催化劑)和曲線(xiàn)Ⅱ(表示使用了催化劑)是同一個(gè)反應(yīng)的能量變化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;曲線(xiàn)Ⅱ可以表示使用了催化劑的放熱反應(yīng)的能量變化,但二氧化錳催化氯酸鉀分解的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;放熱反應(yīng)不一定不需要加熱,C項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)的ΔH等于生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量,D項(xiàng)正確。答案:D5.解析:由圖可知,正反應(yīng)放熱,ΔH為負(fù)值;逆反應(yīng)吸熱,ΔH為正值,D錯(cuò)誤。答案:D6.解析:由圖可知,1gH2(g)(即0.5mol)和8gO2(g)(即0.25mol)完全反應(yīng)生成H2O(l)放出142.9kJ能量,據(jù)此寫(xiě)出熱化學(xué)方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1。答案:D7.解析:A項(xiàng)由圖可知,1molO2(g)+1molC(金剛石,s)具有的能量為E4kJ,1molCO2(g)具有的能量為E1kJ,且E4>E1,則反應(yīng)C(金剛石,s)+O2(g)=CO2(g)為放熱反應(yīng),ΔH=(E1-E4)kJ·mol-1,錯(cuò)誤。B項(xiàng),1molCO(g)+0.5molO2(g)具有的能量為E2kJ,則反應(yīng)C(石墨,s)+12O2(g)=CO(g)的ΔH=(E2-E3)kJ·mol-1,錯(cuò)誤。C項(xiàng),由圖可知,C(石墨,s)=C(金剛石,s)為吸熱反應(yīng),則有ΔH=(E4-E3)kJ·mol-1,錯(cuò)誤。D項(xiàng),由圖可知,CO2(g)=CO(g)+12O2(g)為吸熱反應(yīng),ΔH=(E2-E1)kJ/mol,從而可知2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的ΔH=2(E2-E1)kJ·mol答案:D8.答案:(1)B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)ΔH=-2165kJ·mol-1(2)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)ΔH=-1520.0kJ·mol-1(3)N2(g)+3H2(g)?2NH3(l)ΔH=-2(c+b-a)kJ·mol-1(4)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=-234kJ·mol-1考點(diǎn)二基礎(chǔ)梳理·自我排查1.(1)1molCO2(g)H2O(l)SO2(g)2.(1)1mol液態(tài)H2O3.(1)環(huán)形玻璃攪拌棒溫度計(jì)(3)保溫隔熱,減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失使堿稍過(guò)量思考答案:<1mol1mol1mol1molH2O-57.3kJ·mol-1判斷答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√考點(diǎn)專(zhuān)練·層級(jí)突破1.解析:A項(xiàng),符合燃燒熱的概念,正確;B項(xiàng),生成物中的水是氣體,屬于不穩(wěn)定氧化物,錯(cuò)誤;C項(xiàng),熱化學(xué)方程式中是2mol可燃物氫氣燃燒放熱,不符合燃燒熱的概念,錯(cuò)誤;D項(xiàng),HCl不是氧化物,不符合燃燒熱的概念要求,錯(cuò)誤。答案:A2.解析:反應(yīng)①?zèng)]有生成穩(wěn)定氧化物,因此碳的燃燒熱大于110.5kJ·mol-1,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;①的反應(yīng)熱為-221kJ·mol-1,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol-1,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;20gNaOH的物質(zhì)的量n(NaOH)=0.5mol,則Q=0.5mol×57.3kJ·mol-1=28.65kJ,D項(xiàng)正確。答案:D3.解析:實(shí)驗(yàn)測(cè)定中和熱ΔH=-53.5kJ·mol-1與57.3kJ·mol-1有偏差,是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量有散失。此實(shí)驗(yàn)中硫酸過(guò)量,用量筒量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)使NaOH的量偏多,所測(cè)中和熱數(shù)值偏大。答案:(1)溫度計(jì)(2)a(3)NaOH(aq)+12H2SO4(aq)=12Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH或2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1(4)b4.解析:新能源要符合污染小,可再生性強(qiáng)等特點(diǎn),選D。答案:D5.解析:水的分解是吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;氫能源由于受貯存和運(yùn)輸?shù)纫蛩氐南拗疲€未普遍使用,但有巨大的開(kāi)發(fā)利用的價(jià)值,B、D錯(cuò)誤。答案:C6.答案:共價(jià)鍵3molCH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)ΔH=+165kJ·mol-1考點(diǎn)三基礎(chǔ)梳理·自我排查1.始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)途徑相同思考答案:(1)>(2)<(3)<考點(diǎn)專(zhuān)練·層級(jí)突破1.解析:分析題給熱化學(xué)方程式可知,要得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式,應(yīng)將①和②中的H2(g)消去,而①和②中的H2(g)分別在方程式的兩邊,因此通過(guò)②×2+①即可得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式,則CH3OH(g)+32O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=(-285.8kJ·mol-1×2)+(-192.9kJ·mol-1)=-764.5kJ·mol-1答案:B2.解析:由題可得C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=akJ·mol-1①S(s)+2K(s)=K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-1②2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1③由蓋斯定律得①×3+②-③為所給方程式,即x=3a+b-c,選A。答案:A3.解析:將已知中3個(gè)反應(yīng)依次記為①、②、③,根據(jù)蓋斯定律③×2-①-②得該催化重整反應(yīng)的ΔH=(-111×2+75+394)kJ·mol-1=+247kJ·mol-1。答案:2474.解析:由于氫氣的燃燒是放熱反應(yīng),故四個(gè)反應(yīng)的ΔH都小于0,即B、D錯(cuò)誤;①、②式反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)相同,①×2=②,即2ΔH1=ΔH2,2a=b,又H2的燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng),故2a=b<0,C正確;③-①得:H2O(g)=H2O(l),由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水要放熱,故其ΔH=ΔH3-ΔH1=c-a<0,c<a<0,A錯(cuò)誤。答案:C5.解析:A項(xiàng),CuSO4·5H2O(s)受熱分解生成CuSO4(s),為吸熱反應(yīng),ΔH1>0,正確;B項(xiàng),ΔH2>0,ΔH3<0,則ΔH2>ΔH3,正確;C項(xiàng),ΔH3<0,ΔH1>0,則ΔH3<ΔH1,錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律可知:ΔH2=ΔH1+ΔH3,正確。答案:C6.解析:反應(yīng)②×4可得③4P(紅磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH=-2954kJ·mol-1??梢?jiàn)等質(zhì)量的白磷比紅磷含有的能量高,物質(zhì)含有的能量越高,物質(zhì)的穩(wěn)定性就越弱。由①-③整理可得:P4(白磷,s)=4P(紅磷,s)ΔH=-29.2kJ·mol-1,A正確。答案:A7.解析:(1)將已知的兩個(gè)熱化學(xué)方程式從上到下依次標(biāo)記為①和②,根據(jù)蓋斯定律由①×5-②×4得:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025.2kJ·mol-1。(4)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的定義,乙烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指由單質(zhì)C和單質(zhì)H2生成1molC2H6的焓變。根據(jù)蓋斯定律,(②×4-①+③×3)÷2得:2C(石墨,s)+3H2(g)=C2H6(g)ΔH=-86.4kJ·mol-1。答案:(1)4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)

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