2019屆600分考點700分考法A版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)第13章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)講義

第13章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)考點34反應(yīng)熱與能量變化的關(guān)系考點35熱化學(xué)方程式考點36蓋斯定律的應(yīng)用及反應(yīng)熱的計算考點34反應(yīng)熱與能量變化的關(guān)系考法1吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的判斷考法2焓變與鍵能之間的關(guān)系(1)反應(yīng)熱：在化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或放出的熱量稱為反應(yīng)熱。(2)焓變：在恒溫恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或放出的熱量稱為反應(yīng)的焓變，用ΔH表示，單位常用kJ/mol(或kJ·表示。1．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的相關(guān)概念燃燒熱中和熱相同點能量變化放熱ΔH不同點反應(yīng)物的量1mol(O2不限量)不限量生成物的量不限量H2O(l)是1mol反應(yīng)熱的含義及特點1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量；不同可燃物的燃燒熱不同稀溶液中，強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1molH2O，這時的反應(yīng)熱叫中和熱；不同的強酸、強堿反應(yīng)，中和熱均約為-57.3kJ/mol1．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的相關(guān)概念(3)燃燒熱和中和熱的比較2．放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義放出熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量圖示常見反應(yīng)類型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①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽的水解;③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)考法1吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的判斷1.根據(jù)反應(yīng)過程的圖示判斷(1)從所含絕對能量看：反應(yīng)物的能量高、生成物的總能量低，則反應(yīng)放熱。(2)從能量的變化看：吸收的熱量少、放出的熱量多，則反應(yīng)放熱。(1)需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)，不一定是吸熱反應(yīng)，如木炭的燃燒。(2)常溫下不需要加熱就能發(fā)生的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(3)需持續(xù)加熱的反應(yīng)，屬于吸熱反應(yīng)。(4)不需加熱或停止加熱后仍能進行的反應(yīng)，通常是放熱反應(yīng)。2．反應(yīng)能量變化與反應(yīng)條件的關(guān)系考法1吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的判斷1mol物質(zhì)CO2(C==O)CH4(C—H)P4(P—P)SiO2(Si—O)石墨(C—C)金剛石(C—C)S8(S—S)Si(Si—Si)鍵數(shù)2NA4NA6NA4NA1.5NA2NA8NA2NA考法2焓變與鍵能之間的關(guān)系1.掌握公式ΔH＝反應(yīng)物鍵能之和－生成物鍵能之和2.掌握常見物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)［海南化學(xué)2016·11,4分］(雙選)由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A.由X→Y反應(yīng)的ΔH=E5-E2B.由X→Z反應(yīng)的ΔH<0C.降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率D.升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率例1【解析】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)，由X→Y反應(yīng)的ΔH=E3-E2，A項錯誤；由圖像可知，X→Z反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH<0，B項正確；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2X(g)3Y(g)可知，該反應(yīng)正方向是氣體分子總數(shù)增加的反應(yīng)，降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率，C項正確；由選項B中的分析可知，X→Z的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，Z的產(chǎn)率降低，D項錯誤。BC例1［海南化學(xué)2016·11,4分］(雙選)由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A.由X→Y反應(yīng)的ΔH=E5-E2B.由X→Z反應(yīng)的ΔH<0C.降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率D.升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率例2B例2考點35熱化學(xué)方程式考法3熱化學(xué)方程式的正誤判斷考法4根據(jù)要求書寫熱化學(xué)方程式(1)若為放熱反應(yīng)，ΔH為“—”；若為吸熱反應(yīng)，ΔH為“＋”。反應(yīng)正向與逆向進行的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。(2)需注明反應(yīng)的條件(溫度、壓強等)。若不注明，指常溫(25℃)、常壓(101kPa)。(3)需注明物質(zhì)的狀態(tài)。(4)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)、分數(shù)?；瘜W(xué)計量數(shù)不同，ΔH不同；化學(xué)計量數(shù)加倍，ΔH也加倍。1.熱化學(xué)方程式能表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的變化和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。2.熱化學(xué)方程式的書寫5.熱化學(xué)方程式一般不需要寫反應(yīng)條件?？挤?熱化學(xué)方程式的正誤判斷1.化學(xué)原理是否正確。2.各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否注明。3.反應(yīng)熱ΔH的符號是否正確。4.反應(yīng)熱ΔH是否與方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng)，數(shù)值是否正確?！咀⒁狻柯懟蝈e寫物質(zhì)的狀態(tài)ΔH的數(shù)值與方程式中的化學(xué)計量數(shù)(表示物質(zhì)的量)不對應(yīng)是書寫熱化學(xué)方程式時最易出現(xiàn)的錯誤。例3［福建廈門一中2016期中］下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是()A.2H2(g)+O2(g)

2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1，則氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol-1B.已知C(石墨,s)C(金剛石,s)ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C.含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為NaOH+HClNaCl+H2OΔH=-57.4kJ·mol-1D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1，2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2；則ΔH1<ΔH2例D例3【解析】表示氫氣燃燒熱時產(chǎn)物中的水應(yīng)該為液態(tài)，故A錯誤；已知C(石墨,s)C(金剛石,s)ΔH>0，則石墨能量較低、更穩(wěn)定，故B錯誤；含20.0g(即0.5mol)NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1，選項中沒有標明物質(zhì)的狀態(tài)，故C錯誤；已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1，2C(s)+O2(g)

2CO(g)ΔH2，完全反應(yīng)放出的能量高，故ΔH1<ΔH2，故D正確。［福建廈門一中2016期中］下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是()A.2H2(g)+O2(g)

2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1，則氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol-1B.已知C(石墨,s)C(金剛石,s)ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C.含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為NaOH+HClNaCl+H2OΔH=-57.4kJ·mol-1D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1，2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2；則ΔH1<ΔH22.計算反應(yīng)的焓變(1)根據(jù)題給反應(yīng)物或生成物的量，計算反應(yīng)的焓變，并依據(jù)焓變的數(shù)值確定各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。(2)根據(jù)化學(xué)鍵鍵能計算焓變：

ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和?？挤?根據(jù)要求寫熱化學(xué)方程式1.判定反應(yīng)是放熱還是吸熱，確定ΔH的符號。3.正確標注反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，會導(dǎo)致反應(yīng)熱數(shù)值不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)(s、l、g、aq)。例4(1)［課標Ⅰ理綜2017·28題節(jié)選］下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。通過計算，可知系統(tǒng)（Ⅰ）和系統(tǒng)（Ⅱ）制氫的熱化學(xué)方程式分別為__________、__________。例4（2）［北京理綜2017·26題節(jié)選］TiCl4是由鈦精礦（主要成分為TiO2）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下：鈦精礦氯化過程沸騰爐粗TiCl4精制過程蒸餾塔純TiCl4氯化過程：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：_____。例4例4考點36蓋斯定律的應(yīng)用及反應(yīng)熱的計算考法5反應(yīng)熱的大小比較考法6蓋斯定律的應(yīng)用考法7熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的計算(1)應(yīng)用蓋斯定律比較反應(yīng)熱的大小。(2)應(yīng)用蓋斯定律計算反應(yīng)熱。1．蓋斯定律的內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。2．蓋斯定律的應(yīng)用等物質(zhì)的量的不同物質(zhì)與同一種物質(zhì)反應(yīng)時，一般情況下，物質(zhì)的性質(zhì)越活潑，放熱越多?？挤?反應(yīng)熱的大小比較1.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)比較反應(yīng)焓變的大小比較反應(yīng)熱時要考慮物質(zhì)狀態(tài)變化時的吸熱或放熱情況【注意】放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨摂?shù)，放熱越多，ΔH的值反而越小。2.根據(jù)元素周期律的遞變性比較3.根據(jù)反應(yīng)的進程比較例5［課標Ⅱ理綜2014·13,6分］室溫下，將1molCuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是()A.ΔH2>ΔH3B.ΔH1<ΔH3C.ΔH1+ΔH3=ΔH2D.ΔH1+ΔH2>ΔH3B例5【解析】基礎(chǔ)解法：根據(jù)題意，可寫出熱化學(xué)方程式CuSO4·5H2O(s)=====CuSO4(aq)＋5H2O(l)ΔH1＞0；CuSO4(s)=====CuSO4(aq)ΔH2＜0；故CuSO4·5H2O(s)=====CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH3=ΔH1-ΔH2＞0(吸熱)；從而推出：ΔH2(小于0)＜ΔH3(大于0)，A項錯誤;由ΔH3=ΔH1-ΔH2＞0(其中ΔH2小于0)知：ΔH1＜ΔH3，B項正確，C、D項錯誤。能力解法：圖示法。如圖，從圖中關(guān)系來確定各選項。［課標Ⅱ理綜2014·13,6分］室溫下，將1molCuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是()A.ΔH2>ΔH3B.ΔH1<ΔH3C.ΔH1+ΔH3=ΔH2D.ΔH1+ΔH2>ΔH3考法6蓋斯定律的應(yīng)用1.考查方式：給出幾個熱化學(xué)方程式，求目標方程式的焓變(或再進一步計算)。2.解答方法：利用方程式“目標加和法”。3.應(yīng)用蓋斯定律的注意事項

(1)反應(yīng)式進行加減運算時，要把ΔH看作一個整體。(2)通過蓋斯定律計算、比較反應(yīng)熱的大小時，同樣要把ΔH看作一個整體。(3)當(dāng)涉及的反應(yīng)逆向進行時，其反應(yīng)熱與原反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。［浙江選考化學(xué)2017年11月·19,2分］根據(jù)Ca(OH)2/CaO體系的能量循環(huán)圖，下列說法正確的是（）A.ΔH5＞0B.ΔH1+ΔH2=0C.ΔH3=ΔH4+ΔH2D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0例【解析】水蒸氣變成液態(tài)水會放出熱量，ΔH5＜0，故A錯誤；氫氧化鈣生成氧化鈣固體和水蒸氣，液態(tài)水和氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈣，二者不是可逆的過程，水蒸氣變成液態(tài)水會放出熱量，因此ΔH1+ΔH2≠0，故B錯誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH3=-(ΔH2+ΔH4+ΔH5+ΔH1)，故C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0，故D正確。D例6例【解析】根據(jù)蓋斯定律，目標反應(yīng)可由