2017版高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 第19讲 化学能与热能讲义

2017版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量第19讲化学能与热能讲义

第19讲化学能与热能

[考纲要求]

1、了解化学反应中能量转化的原因，能说出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。

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、了解焓变与反应热的含义。了解ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)表达式的含义。

6、理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。考点一反应热与焓变

1、化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。

2、焓变、反应热(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。(2)符号：ΔH。(3)单位：kJmol－1或kJ/mol。

3、吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。(2)从反应热的量化参数键能的角度分析 (3)记忆常见的放热反应和吸热反应放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。

1、判断正误，正确的划“√”，错误的划“”(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。( )(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化。(

)(3)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。(

)(4)吸热反应在任何条件下都不能发生。(

)(5)C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定。(

)(6)NH4NO3固体溶于水时吸热，属于吸热反应。

( )(7)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。(

)(8)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。(

)答案：(1) (2)√(3) (4) (5)√(6) (7) (8)√

2、需加热才能进行的反应一定是吸热反应吗？不需加热就能进行的反应一定是放热反应吗？答案：都不一定。碳与氧气反应需要加热，但该反应是放热反应；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应不需要加热就能进行，但该反应是吸热反应。(1)某些物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，如物质的三态变化、物质溶解(不与水发生反应)等过程主要是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。(2)焓变与反应条件、是否是可逆反应，是否使用催化剂无关。(3)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)28H2O在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。考向1 化学反应与能量变化的图像(xx高考北京卷)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是(

)

A、CO和O生成CO2是吸热反应

B、在该过程中，CO断键形成C和O

C、CO和O形成了具有极性共价键的CO2

D、状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程[解析]

A、状态Ⅰ总能量为反应物总能量，状态Ⅲ总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。

B、从状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，

C、O原子间一直有化学键。

C、由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O 形成极性共价键。

D、状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。

[答案] C

1、(xx高考上海卷)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是( )

A、加入催化剂，减小了反应的热效应

B、加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率

C、H2O2分解的热化学方程式：H2O2H2O ＋ O2 ΔH

D、反应物的总能量高于生成物的总能量解析：选D。催化剂对反应的热效应以及H2O2的平衡转化率没有影响，故

A、B错误；由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故选D。

2、(xx高考浙江卷节选)煤炭燃烧过程中会释放出大量的

SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产

生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：

CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝＋2

18、4 kJmol－1(反应Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g) ΔH2＝－1

75、6 kJmol－1(反应Ⅱ)假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。解析：选C。由于在相同条件下反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率 (v2)，说明反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的小，又由于反应Ⅰ为吸热反应，产物的能量高于反应物，反应Ⅱ为放热反应，产物的能量低于反应物，所以C项符合题意。正确理解活化能与反应热的关系(1)在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。(2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。考向2 有关键能与反应热的计算(1)[xx全国卷Ⅰ，28(3)]已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJmol－1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________ kJ。

(2)[xx全国卷Ⅱ，27(1)]甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)

ΔH1②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2③CO2(g)＋