1、专题五 化学反应中的能量变化,高考化学（天津专用）,考点一 化学反应中能量变化的有关概念及计算 基础知识 1.反应热(焓变) (1)定义:在化学反应过程中,当反应物和生成物 具有相同温度 时, 所吸收或放出的热量。 (2)符号: H 。 (3)常用单位: kJ/mol或kJmol-1 。 (4)测量:可用量热计测量。,考点清单,(5)表示方法 吸热反应:H 0;放热反应:H 0。 (6)产生原因 化学反应过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等,故 化学反应均伴随着能量变化。 2.燃烧热和中和反应反应热 (1)燃烧热:101 kPa时,1 mol 纯物质 完全燃烧生成 稳定 的氧 化
2、物时所放出的热量。 (2)中和反应反应热:在 稀溶液 中,酸和碱发生中和反应生成 1 mol 时的反应热。,3.燃料的燃烧 (1)化石燃料主要包括煤、石油、天然气等。 (2)可燃物燃烧的条件是 与O2接触,温度达到着火点 。 (3)充分燃烧的必要条件是 O2 要充足,可燃物与O2的接触面积要大。 (4)不充分燃烧则产热少,浪费资源,污染环境。,4.放热反应和吸热反应,重点难点 1.(1)燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此 在书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧1 mol物质为标准来确定 其余物质的化学计量数。 (2)燃烧产物必须是稳定的氧化物,如C CO2、H2 H2
3、O(l)等。,2.(1)强酸和强碱的稀溶液发生反应,其中和反应反应热是相等的,都约 是57.3 kJmol-1。 H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) H=-57.3 kJmol-1 (2)强酸和弱碱或弱酸和强碱的稀溶液发生反应,中和反应反应热一般 小于57.3 kJmol-1,因为弱电解质的电离是吸热的。 (3)中和反应的实质是H+和OH-结合生成H2O。若反应过程中有其他物 质生成(如生成不溶性物质、难电离物质等),这部分反应热不在中和反 应反应热之内。,基础知识 1.概念 表示 参加反应的物质的量和反应热的关系 的化学方程式。 2.书写要求 (1)注明反应的 温度 和 压强 (25
4、 、101 kPa下进行的反应 可不注明)。 (2)注明反应物和生成物的状态:固态( s )、液态( l )、气态 ( g )、水溶液(aq)。 (3)热化学方程式的化学计量数只表示物质的 物质的量 ,而不代 表 分子或原子个数 ,因此可以写成分数。,考点二 热化学方程式的书写及正误判断,重点难点 1.书写热化学方程式应注意的问题 (1)热化学方程式中不用“”和“”,不用“ ”而用“ ” 表示。 (2)热化学方程式能反映出该反应已完成的数量。由于H与反应物的 物质的量有关,所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与H相对 应,如果化学计量数加倍,则H也要加倍。当反应向逆反应方向进行时, 其反应热
5、与正反应的反应热数值相等,符号相反。 (3)H单位中的“mol-1”并不是指每摩尔具体物质,而是指给定形式的 具体反应。 (4)无论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热H都表示反应进 行到底时的能量变化。,2.判断一个热化学方程式是否正确,主要从以下四个方面入手: (1)各物质的化学式是否正确,化学方程式是否符合客观事实; (2)各物质的聚集状态是否注明; (3)化学方程式是否配平; (4)H是否与化学方程式中各物质前的化学计量数相对应,其符号和数 值是否正确。,方法 反应热大小的比较及计算 1.反应热大小的比较 (1)直接比较法 依据规律、经验和常识直接判断不同反应的反应热的大小的方法称
6、为 直接比较法。 吸热反应的H肯定比放热反应的H大(前者大于0,后者小于0)。 等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热 量多。 产物相同时,A(g)燃烧放出的热量比等量的A(s)燃烧放出的热量多。 反应物相同时,生成B(l)放出的热量比生成等量的B(g)放出的热量多。,方法技巧,生成等量的水时,强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强 酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多。 对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或吸收的 热量要小于理论值。例如:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-197 kJ/mol, 则向密闭容器中通入2 mol SO2
7、和1 mol O2,反应达到平衡后,放出的热量要小于197 kJ。 (2)盖斯定律比较法 同一反应的生成物状态不同时 A(g)+B(g) C(g) H10 A(g)+B(g) C(l) H20 C(g) C(l) H30,因为H3=H2-H10 所以H2H1。 也可以按以下思路分析: C(g) C(l) C(l) 因为H1+H3=H2,H10,H20,H30 所以H2H1。 同一反应的反应物状态不同时 S(g)+O2(g) SO2(g) H10 S(s)+O2(g) SO2(g) H20,S(g) S(s) H30 H2+H3=H1,H10,H20,H30 所以H1H2。 两个有联系的不同反应
8、 C(s)+O2(g) CO2(g) H10 C(s)+ O2(g) CO(g) H20 C(s) CO2(g) C(s) CO(g) CO2(g),因为H2+H3=H1,H10,H20,H30 所以H1H2。 并且据此可写出下面的热化学方程式: CO(g)+ O2(g) CO2(g) H3=H1-H2。 2.反应热的计算 (1)应用盖斯定律计算反应热 某化学反应无论一步完成,还是分几步完成,反应的总热效应相同。即 反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。这就是盖 斯定律。此定律的主要应用是用已知反应的反应热来推知相关反应的 反应热。,如右图所示,反应AB可看成反应AC和CB的和
9、,所以反应的焓变 有如下关系:H=H1+H2。 (2)根据化学键键能计算 H=反应物的键能总和-生成物的键能总和 (3)根据反应物和生成物的能量计算 H=生成物具有的总能量-反应物具有的总能量。,图:H=E2-E10,该反应为放热反应; 图:H=E3-E10,该反应为放热反应。 例 已知:C(s)+O2(g) CO2(g) H1,CO2(g)+C(s) 2CO(g) H2, 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) H3,4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) H4, 3CO(g)+Fe2O3(s) 3CO2(g)+2Fe(s) H5。下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ),A.2H1H3 B.H3=H4+H5 C.H1=H2+H3 D.H20,D项错误。 答案 C,解题导引,
