第6讲 化学反应与能量

第6讲化学反应与能量【考纲要求】1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。

2.了解化学能与热能的相互转化。

了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。

3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。

4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。

了解化学在解决能源危机中的重要作用。

5.了解焓变（△H）与反应热的含义。

6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。

【考点】考点一.反应热计算、热化学方程式书写及正误判断1.热化学方程式——表示参加反应物物质的量和反应热关系的化学方程式。

（1）看方程式是否配平（2）看各物质的聚集状态是否正确（3）看△H的符号是否正确（4）看△H的单位是否为KJ/mol（5）看△H的数值与化学计量数是否对应（6）看化学原理是否正确，如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念。

【链接高考】1.（2016天津，7节选）X（Si）与Z（Cl）两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃，写出该反应的热化学方程式__________________________________________。

2.（2015年全国1卷，节选）已知反应2HI（g）=H2(g) + I2(g)的△H=+11kJ·mol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。

3.（2014年全国1卷，节选）化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。

回答下列问题：已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。

室温时AX3与气体X2反应生成lmol AX5，放出热量123.8 kJ。

该反应的热化学方程式为 __________________________________________。

4.(2016·江苏，10)下列图示与对应的叙述不相符合的是( )A．图甲表示燃料燃烧反应的能量变化 B．图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C．图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程 D．图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线5.(2016·江苏，8)通过以下反应均可获取H2。

下列有关说法正确的是( )①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋ O2(g) ΔH1＝571.6 kJ·mol－1②焦炭与水反应制氢：C(s)＋ H2O(g)===CO(g)＋ H2(g) ΔH2＝131.3 kJ·mol－1③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋ H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH3＝206.1 kJ·mol－1A．反应①中电能转化为化学能 B．反应②为放热反应C．反应③使用催化剂，ΔH3减小 D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8kJ·mol－16.(2016·海南，6)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ，油酸甘油酯的燃烧热为( )A．3.8×104 kJ·mol－1 B．－3.8×104 kJ·mol－1 C．3.4×104 kJ·mol－1 D．－3.4×104 kJ·mol－17.(2016·海南，11)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。

下列说法正确的是( )A．由X→Y反应的ΔH＝E5－E2 B．由X→Z反应的ΔH<0C．降低压强有利于提高Y的产率 D．升高温度有利于提高Z的产率考点二.盖斯定理及应用1.盖斯定律——对于一个反应，无论是一步完成的还是分几步完成，其焓变都是一样的。

即：化学反应的反应只与始态和终态有关，与反应路径无关。

2.盖斯定律的应用（1）关键——通过已知方程式求目标方程式的“四则运算”的导出式。

找物质——找“目标方程”“已知方程”中相同的物质。

调方向——同侧用“+”，异侧用“—”调系数——用“×”将已知方程中计量数调整为目标方程中的计量数。

1.（2014年全国卷2）室温下，将1mol 的CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H 1，将1mol 的CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H 2；CuSO 4·5H 2O 受热分解的化学方程式为：CuSO 4·5H 2O(s) =CuSO 4(s)+5H 2O(l)， 热效应为△H 3。

则下列判断正确的是A ．△H 2＞△H 3B ．△H 1＜△H 3C ．△H 1+△H 3 =△H 2D ．△H 1+△H 2 ＞△H 32.（2013年全国课标卷，12）在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应H 2S （g ）+32错误！未找到引用源。

O 2(g)=SO 2(g)+H 2O(g) △H 1 2H 2S(g)+SO 2(g)=错误！未找到引用源。

S 2(g)+2H 2O(g) △H 2H 2S(g)+错误！未找到引用源。

O 2(g)=S(g)+H 2O(g) △H 3 2S(g) =S 2(g) △H 4则△H 4的正确表达式为 A.△H 4=32错误！未找到引用源。

（△H 1+△H 2-3△H 3） B.△H 4=错误！未找到引用源。

32（3△H 3-△H 1-△H 2） C.△H 4=32错误！未找到引用源。

（△H 1+△H 2+3△H 3） D.△H 4= 32错误！未找到引用源。

（△H 1-△H 2-3△H 3）3.（2016年全国卷3，27节选）已知下列反应：SO 2(g)＋2OH －(aq)===SO 2－3(aq)＋H 2O(l) ΔH 1 ClO －(aq)＋SO 2－3(aq)===SO 2－4(aq)＋Cl －(aq) ΔH 2CaSO 4(s)===Ca 2＋(aq)＋SO 2－4(aq) ΔH 3则反应SO 2(g)＋Ca 2＋(aq)＋ClO －(aq)＋2OH －(aq)===CaSO 4(s)＋H 2O(l)＋Cl －(aq)的ΔH ＝______________。

2.（2016年全国卷2，26节选）已知下列反应：①2O 2(g)＋N 2(g)===N 2O 4(l) ΔH 1 ②N 2(g)＋2H 2(g)===N 2H 4(l) ΔH 2③O 2(g)＋2H 2(g)===2H 2O(g) ΔH 3 ④2N 2H 4(l)＋N 2O 4(l)===3N 2(g)＋4H 2O(g) ΔH 4＝－1048.9 kJ ·mol －1上述反应热效应之间的关系式为ΔH 4＝________，联氨和N 2O 4可作为火箭推进剂的主要原因为___________________________________________________________。

3.（2016·四川理综，11节选）工业上常用磷精矿[Ca 5(PO 4)3F]和硫酸反应制备磷酸。

已知25 ℃，101 kPa 时：CaO(s)＋H 2SO 4(l)===CaSO 4(s)＋H 2O(l) ΔH ＝－271 kJ ·mol －15CaO(s)＋3H 3PO 4(l)＋HF(g)===Ca 5(PO 4)3F(s)＋5H 2O(l) ΔH ＝－937 kJ ·mol －1则Ca 5(PO 4)3F 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是________________________________________________________________________。

4.(2016·浙江理综，28)催化还原CO 2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。

研究表明，在Cu/ZnO 催化剂存在下，CO 2和H 2可发生两个平行反应，分别生成CH 3OH 和CO 。

反应的热化学方程式如下：CO 2(g)＋3H 2(g)=CH 3OH(g)＋H 2O(g) ΔH 1＝－53.7 kJ ·mol －1Ⅰ CO 2(g)＋H 2(g)=CO(g)＋H 2O(g) ΔH 2 Ⅱ已知：①CO 和H 2的标准燃烧热分别为－283.0 kJ ·mol －1和－285.8 kJ ·mol －1②H 2O(l)===H 2O(g) ΔH 3＝44.0 kJ ·mol －1请回答(不考虑温度对ΔH 的影响)：(1)反应Ⅰ的平衡常数表达式K ＝____________________________；反应Ⅱ的ΔH 2＝________ kJ ·mol －1。

5.(2015·全国卷2，27节选)甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。

利用合成气（主要成分为CO 、CO 2和H 2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： ①CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g) △H 1 ②CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH （g ）+H 2O(g) △H 2 ③CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H（1由此计算△H 1= kJ.mol -1，已知△H 2=-58kJ.mol -1，则△H 3= kJ.mol -1。