化學(xué)反應(yīng)與能量（復(fù)習(xí)）

微型專題一化學(xué)反應(yīng)與能量第一章化學(xué)反應(yīng)與能量1會書寫熱化學(xué)方程式并能判斷其正誤。2正確理解蓋斯定律并學(xué)會其應(yīng)用。3掌握反應(yīng)熱的四種計(jì)算方法。4會比較反應(yīng)熱ΔH的大小。1吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷例1已知在25℃、101ol－1，②4Als＋2O3g===2Al2O3sΔH＝－31191J·mol－1。下列說法正確的是3的能量低，由O2變?yōu)镺3是吸熱反應(yīng)3的能量高，由O2變?yōu)镺3是放熱反應(yīng)2穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3是吸熱反應(yīng)3穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3是放熱反應(yīng)一、反應(yīng)熱焓變答案解析√解析要結(jié)合蓋斯定律比較出氧氣和臭氧焓的相對大小。A項(xiàng)，由①－②可得3O2g===2O3gΔH＝＋2842J·mol－1，即等質(zhì)量的反應(yīng)物O2比生成物O3的能量低，反應(yīng)吸熱，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，所以O(shè)2比O3穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3是吸熱反應(yīng)，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。易誤辨析物質(zhì)的焓是不易測出的，但可以通過化學(xué)反應(yīng)確定物質(zhì)的焓的相對大小，當(dāng)焓相對大時(shí)其穩(wěn)定性差、焓相對小時(shí)其穩(wěn)定性強(qiáng)，即物質(zhì)的能量越高越不穩(wěn)定，能量越低越穩(wěn)定。相關(guān)鏈接判斷反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)的方法1理論分析判斷法①ΔH＝生成物具有的總能量－反應(yīng)物具有的總能量。當(dāng)ΔH＞0時(shí)，反應(yīng)吸熱；當(dāng)ΔH＜0時(shí)，反應(yīng)放熱。②ΔH＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和。反應(yīng)物的鍵能越小，穩(wěn)定性越弱，破壞它需要的能量就越少；生成物的鍵能越大，穩(wěn)定性越強(qiáng)，形成它釋放的能量就越多。當(dāng)ΔH＞0時(shí)，反應(yīng)吸熱；當(dāng)ΔH＜0時(shí)，反應(yīng)放熱。教師用書獨(dú)具2反應(yīng)條件判斷法反應(yīng)開始需要加熱，而停止加熱后，反應(yīng)亦可繼續(xù)進(jìn)行，則為放熱反應(yīng)；若反應(yīng)需要持續(xù)不斷地加熱才能進(jìn)行，則為吸熱反應(yīng)。3規(guī)律判斷法①常見的放熱反應(yīng)類型有：或酸的反應(yīng)；b酸堿中和反應(yīng)；c燃燒反應(yīng)；d多數(shù)化合反應(yīng)。2限定條件的反應(yīng)熱的理解例2下列熱化學(xué)方程式，ΔH能正確表示物質(zhì)燃燒熱的是√解析燃燒熱是指在25℃、101ol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。答案解析規(guī)律方法書寫或判斷燃燒熱的熱化學(xué)方程式須“三看”1一看可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)是否為1。2二看元素完全燃燒是否生成穩(wěn)定氧化物。3三看ΔH是否為“－”及單位是否正確。相關(guān)鏈接限定條件反應(yīng)熱的理解與比較1燃燒熱的理解：①研究條件：25℃、101ol；③燃燒結(jié)果：C→CO2g、H→H2Ol、S→SO2g；④表示方法：ΔH＝－aJ·mol－1a>0。教師用書獨(dú)具2燃燒熱和中和熱的比較：

燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱反應(yīng)ΔH及其單位ΔH＜0，單位均為“kJ·mol－1”不同點(diǎn)反應(yīng)物的量可燃物為1mol不一定為1mol生成物的量不確定生成的水為1mol1熱化學(xué)方程式的書寫例3完成下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。1沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4，常溫下，05molCH4完全燃燒生成CO2g和液態(tài)水時(shí)，放出445J熱量，則熱化學(xué)方程式為___________________________________________________。答案CH4g＋2O2g===CO2g＋2H2OlΔH＝－890J·mol－1二、熱化學(xué)方程式2已知H2S完全燃燒生成SO2g和H2Ol，H2S的燃燒熱為aJ·mol－1，寫出H2S的燃燒熱的熱化學(xué)方程式__________________________________________________。答案ΔH＝－aJ·mol－1Ng＋3Hg===NH3gΔH2＝－bJ·mol－1NH3g===NH3lΔH3＝－cJ·mol－1寫出N2g和H2g反應(yīng)生成液氨的熱化學(xué)方程式______________________________________________。答案N2g＋3H2g===2NH3lΔH＝－2b＋c－aJ·mol－14已知：①HFaq＋OH－aq===F－aq＋H2OlΔH＝－677J·mol－1②H＋aq＋OH－aq===H2OlΔH＝－573J·mol－1試寫出HF電離的熱化學(xué)方程式_______________________________________________________。5SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中，只存在S—F鍵，已知1molSs轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280J，F(xiàn)—F鍵能為160J·mol－1，S—F鍵能為330J·mol－1，試寫出Ss和F2g反應(yīng)生成SF6g的熱化學(xué)方程式_________________________________________。答案ΔH＝－104J·mol－1Ss＋3F2g===SF6gΔH＝－1220J·mol－1誤區(qū)警示1漏寫物質(zhì)的聚集狀態(tài)漏一種就全錯(cuò)；2ΔH的符號“＋”、“－”標(biāo)示錯(cuò)誤；3ΔH的值與各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)不對應(yīng)；4ΔH后不帶單位或單位寫錯(cuò)寫成J、J·mol等。相關(guān)鏈接1熱化學(xué)方程式書寫的基本步驟寫出化學(xué)反應(yīng)方程式2書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的問題1ΔH的符號和單位在化學(xué)方程式的右邊寫出ΔH＝數(shù)值和單位J·mol－1，吸熱反應(yīng)的ΔH為“＋”，放熱反應(yīng)的ΔH為“－”。教師用書獨(dú)具→注明物質(zhì)狀態(tài)→計(jì)算ΔH數(shù)值，與系數(shù)對應(yīng)并注明符號→檢查熱化學(xué)方程式2注明反應(yīng)條件ΔH與測定條件溫度、壓強(qiáng)等有關(guān)，因此書寫熱化學(xué)方程式時(shí)需注明ΔH的測定條件。一般反應(yīng)ΔH是在25℃、101×105Pa條件下測定的，可以不注明測定條件。3注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)ΔH與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)，因此必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。4注意ΔH與方程式的系數(shù)有關(guān)①熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，而不表示物質(zhì)的分子個(gè)數(shù)或原子個(gè)數(shù)，因此系數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。②ΔH與方程式的系數(shù)相對應(yīng)，若熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則ΔH的數(shù)值也加倍。③若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則ΔH改變符號，但數(shù)值不變。④根據(jù)燃燒熱、中和熱書寫的熱化學(xué)方程式，要符合燃燒熱、中和熱的定義。2熱化學(xué)方程式的正誤判斷例4燃燒1g乙炔生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量50J，則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是2g＋5O2g===4CO2g＋2H2OlΔH＝＋50J·mol－1答案解析2＋5O2===4CO2＋2H2OΔH＝－2600J·mol－12g＋5O2g===4CO2g＋2H2OlΔH＝－2600J·mol－1√解析本題可結(jié)合熱化學(xué)方程式的書寫規(guī)則來具體分析。書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，ΔH只能寫在化學(xué)方程式的右邊，若為放熱反應(yīng)，則ΔH為“－”；若為吸熱反應(yīng)，則ΔH為“＋”，其單位一般為J·mol－1，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；并且反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱的數(shù)值可能不同，因此必須在反應(yīng)方程式中用括號注明反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)時(shí)的聚集狀態(tài)s、l、g，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；ΔH必須與反應(yīng)方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。相關(guān)鏈接判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五審”一審“＋”“－”——放熱反應(yīng)ΔH一定為“－”，吸熱反應(yīng)ΔH一定為“＋”二審單位——單位一定為“J·mol－1”，易錯(cuò)寫成“J”或漏寫三審狀態(tài)——物質(zhì)的狀態(tài)必須正確，特別是溶液中的反應(yīng)易寫錯(cuò)四審數(shù)值——反應(yīng)熱的數(shù)值必須與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對應(yīng)，即ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反五審是否符合概念——如燃燒熱燃料的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，生成穩(wěn)定的氧化物、中和熱H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1的熱化學(xué)方程式教師用書獨(dú)具1利用蓋斯定律進(jìn)行焓變的計(jì)算例5甲醇CH3OH廣泛用作燃料電池的燃料，可由天然氣來合成，已知：①2CH4g＋O2g===2COg＋4H2gΔH＝－71J·mol－1，②COg＋2H2g===CH3OHlΔH＝－905J·mol－1，③CH4g＋2O2g===CO2g＋2H2OlΔH＝－890J·mol－1，則甲醇的燃燒熱為____________。若CO的燃燒熱為2825J·mol－1，則H2的燃燒熱為____________。答案解析764J·mol－1286J·mol－1三、蓋斯定律及其應(yīng)用誤區(qū)警示求總反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)，不能不假思索地將各步反應(yīng)的反應(yīng)熱簡單相加，只關(guān)注消去不需要的物質(zhì)，而忽視反應(yīng)的始態(tài)與終態(tài)是否一致；另外，易忽視ΔH的數(shù)值和符號要做出相應(yīng)的變化。2利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式例6發(fā)射衛(wèi)星時(shí)可用肼N2H4為燃料和二氧化氮NO2作氧化劑，兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水。已知：N2g＋2O2g===2NO2gΔH＝＋677J·mol－1①N2H4g＋O2g===N2g＋2H2OgΔH＝－543J·mol－1②答案1肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________________________________。2N2H4g＋2NO2g===3N2g＋4H2OgΔH＝－11537J·mol－1解析解析結(jié)合蓋斯定律：②×2－①便得反應(yīng)2N2H4g＋2NO2g===3N2g＋4H2Og，其反應(yīng)熱ΔH＝－543J·mol－1×2－＋677J·mol－1＝－11537J·mol－1。答案2有人認(rèn)為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應(yīng)釋放的能量更大，試寫出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________________。N2H4g＋2F2g===N2g＋4HFgΔH＝－1135J·mol－1解析結(jié)合蓋斯定律知：②＋③×4－④×2得反應(yīng)N2H4g＋2F2g===N2g＋4HFg，其反應(yīng)熱ΔH＝－543J·mol－1＋－269J·mol－1×4－－242J·mol－1×2＝－1135J·mol－1。解析相關(guān)鏈接利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式的思維模型先確定待求的化學(xué)反應(yīng)方程式?找出待求熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)在已知熱化學(xué)方程式中的位置?根據(jù)待求熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)和位置對已知熱化學(xué)方程式進(jìn)行處理，得到變形后的新熱化學(xué)方程式?將新得到的熱化學(xué)方程式進(jìn)行加減反應(yīng)熱也需要相應(yīng)加減?計(jì)算反應(yīng)熱或?qū)懗龃蟮臒峄瘜W(xué)方程式。教師用書獨(dú)具規(guī)律方法利用蓋斯定律書寫或計(jì)算ΔH的注意事項(xiàng)1熱化學(xué)方程式同乘以n時(shí)，ΔH必須乘以n。2熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，同種物質(zhì)相加減，ΔH也隨之相加減，同時(shí)帶上“＋”、“－”號。3寫一個(gè)熱化學(xué)方程式的逆反應(yīng)時(shí)，ΔH的數(shù)值不變，符號相反。1反應(yīng)熱的計(jì)算例71隨著化石能源的減少，新能源的開發(fā)利用日益迫切。Bunsen熱化學(xué)循環(huán)制氫工藝由下列三個(gè)反應(yīng)組成：SO2g＋I(xiàn)2g＋2H2Og===2HIg＋H2SO4lΔH＝aJ·mol－12H2SO4l===2H2Og＋2SO2g＋O2gΔH＝bJ·mol－12HIg===H2g＋I(xiàn)2gΔH＝cJ·mol－1則：2H2Og===2H2g＋O2gΔH＝__________J·mol－1。2a＋b＋2c答案解析解析將題給熱化學(xué)方程式依次編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根據(jù)蓋斯定律，由Ⅰ×2＋Ⅱ＋Ⅲ×2得2H2Og===2H2g＋O2gΔH＝2a＋b＋2cJ·mol－1。四、反應(yīng)熱的計(jì)算與比較2據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，我國沒有經(jīng)過處理便排放的焦?fàn)t煤氣已超過250億立方米，這不僅是能源的浪費(fèi)，也對環(huán)境造成極大污染。為解決這一問題，我國在2004年起已利用焦?fàn)t煤氣制取甲醇及二甲醚。已知CO中的C與O之間為三鍵連接，且合成甲醇的主要反應(yīng)原理為COg＋2H2gCH3OHgΔH。下表所列為常見化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：答案解析化學(xué)鍵C—CC—HH—HC—OC≡O(shè)H—O348414436326.81032464則該反應(yīng)的ΔH＝_______J·mol－1。－1288解析ΔH＝1032J·mol－1＋2×436J·mol－1－3×414J·mol－1－3268J·mol－1－464J·mol－1＝－1288J·mol－1。3恒溫恒容條件下，硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化，其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示。已知：2SO2g＋O2g2SO3gΔH＝－1966J·mol－1答案①寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式：____________________________________________。解析Ss＋O2g===SO2gΔH＝－297J·mol－1解析由圖可知1molSs完全燃燒放出的熱量為297J，故能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為Ss＋O2g===SO2gΔH＝－297J·mol－1。答案②ΔH2＝_______J·mol－1。解析－7864相關(guān)鏈接計(jì)算反應(yīng)熱的常用方法1利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行相關(guān)量的求解?？上葘懗鰺峄瘜W(xué)方程式，再根據(jù)熱化學(xué)方程式所體現(xiàn)的物質(zhì)與物質(zhì)間、物質(zhì)與反應(yīng)熱間的關(guān)系直接或間接求算物質(zhì)的質(zhì)量或反應(yīng)熱。2根據(jù)蓋斯定律求算可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其ΔH相加或相減，得到新的熱化學(xué)方程式，可進(jìn)行反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算。教師用書獨(dú)具3根據(jù)燃