2024年高考化學第一輪復習講義：專題6　第36講　反應熱　熱化學方程式

第36講反應熱熱化學方程式[復習目標]1.知道常見的吸熱反應和放熱反應，了解反應熱、焓變的概念以及反應熱產(chǎn)生的原因。2.了解熱化學方程式的含義，能正確書寫熱化學方程式?？键c一反應熱焓變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)境的熱量。(2)焓變①焓(H)：與內(nèi)能有關的物理量。②焓變(ΔH)：生成物的焓與反應物的焓之差。③焓變與反應熱的關系等壓條件下的反應熱等于反應的焓變，常用表示反應熱，常用單位：。2．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(shù)的分解反應③弱電解質(zhì)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(shù)的化合反應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系：ΔH＝E(生成物的總能量)－E(反應物的總能量)。(2)從化學鍵變化分析總結(jié)利用鍵能計算焓變(ΔH)，通過ΔH的正、負輕松判斷化學反應是吸熱還是放熱。ΔH＝反應物鍵能之和－生成物鍵能之和。1．放熱反應不需要加熱就能發(fā)生，吸熱反應不加熱就不能發(fā)生()2．可逆反應的ΔH表示完全反應時的熱量變化，與反應是否可逆無關()3．吸熱反應中，反應物化學鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學鍵放出的總能量()4．活化能越大，表明化學反應吸收的能量越多()一、對反應過程能量圖的理解1．科學家用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如圖?；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。(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反應放出的熱量(填“多”或“少”)，可能的原因是。(5)由該反應過程可知，在化學反應中，舊化學鍵(填“一定”或“不一定”)完全斷裂，但一定有新化學鍵的。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①是(填“吸熱”或“放熱”，下同)反應，催化反應②是反應。(3)總反應的活化能是，催化反應①的活化能是，催化反應②對應的逆反應的活化能是，總反應對應的逆反應活化能為。3．鉍基催化劑對CO2電化學還原制取HCOOH具有高效的選擇性。其反應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，哪個更有利于CO2的吸附？。簡述判斷依據(jù)：。(2)CO2電化學還原制取HCOOH反應的ΔH(填“>”或“<”)0。(3)使用Bi催化劑時，最大能壘是，使用Bi2O3催化劑時，最大能壘是。(4)由*COeq\o\al(－,2)生成*HCOO－的反應為。二、根據(jù)鍵能計算焓變4．CH3—CH3(g)→CH2=CH2(g)＋H2(g)ΔH，有關化學鍵的鍵能如下表：化學鍵C—HC=CC—CH—H鍵能/(kJ·mol－1)414615347435則該反應的反應熱為。5．已知幾種化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示(亞硝酰氯的結(jié)構式為Cl—N=O)：化學鍵N≡OCl—ClCl—NN=O鍵能/(kJ·mol－1)630243a607則反應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)中化學鍵數(shù)目：物質(zhì)金剛石SiO2P4CO2CH4化學鍵C—CSi—OP—PC=OC—H化學鍵數(shù)目2NA4NA6NA2NA4NA考點二熱化學方程式1．熱化學方程式的概念和意義(1)概念：表明反應所釋放或吸收的熱量的化學方程式。(2)意義：既表明了化學反應中的變化，也表明了化學反應中的變化。如2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示在25℃、101kPa條件下，。2．書寫熱化學方程式的注意事項(1)熱化學方程式中必須標明反應物和生成物的，固體()、液體()、氣體()、水溶液()，若為同素異形體，還要注明名稱。(2)熱化學方程式要注明反應時的溫度和壓強。如不注明，即表示在25℃和101kPa下測定。(3)熱化學方程式中的化學計量數(shù)為。故化學計量數(shù)可以是，也可以是。當化學計量數(shù)改變時，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器件中有著廣泛的應用和誘人的前景。實驗室中可利用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，則下列有關該反應的熱化學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，實驗測得放出的熱量為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)范書寫熱化學方程式3．依據(jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式。(1)已知2.0g燃料肼(N2H4)氣體完全燃燒生成N2和水蒸氣時，放出33.4kJ的熱量，則表示肼燃燒的熱化學方程式為。(2)CuCl(s)與O2反應生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25℃、101kPa下，已知該反應每消耗1molCuCl(s)放熱44.4kJ，該反應的熱化學方程式是。4．分析圖像書寫熱化學方程式。(1)圖甲表示的是NO2和CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：。(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標準狀態(tài)下，發(fā)生分解反應的熱化學方程式：。(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B→A＋C的熱化學方程式為(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)異構化反應過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A．HCN比HNC穩(wěn)定B．該異構化反應的ΔH＝59.3kJ·mol－1C．正反應的活化能大于逆反應的活化能D．使用催化劑，可以改變反應的反應熱2．(2022·浙江6月選考，18)標準狀態(tài)下，下列物質(zhì)氣態(tài)時的相對能量如下表：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：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，CO2(g)與H2O(l)經(jīng)光合作用生成葡