高考化学 一轮复习 专题七 化学能与热能

易失分点五 中和热：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应 生成1 mol液态H2O时的反应热。需注意：①稀溶液是指物质 溶于大量水中；②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、 物质的溶解热、电解质电离时的热效应；③中和反应的实质 是H＋和OH－化合生成H2O，即H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
ΔH＞0(＋)
ΔH＜0(－)
【助学技巧】 记住溶于水放热或吸热的常见物质 在溶于水的过程中吸热的有：绝大多数的硝酸盐，所有的铵盐， 例如KNO3、NH4NO3。 在溶于水的过程中放热的有：固体NaOH、生石灰、浓硫酸。 在溶于水的过程中几乎没有热量变化的有：食盐、蔗糖。
3.燃烧热和中和热 (1)燃烧热
解析 中和热是指在稀溶液中，酸碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量，与酸、碱的元数无关，A错误；热化学方 程式中的 ΔH与可燃物的化学计量数成正比，B正确；需要加热 的反应也可以是放热反应，如铜与硫的反应，C错误；燃烧热的 定义中燃烧生成的物质必须是稳定的氧化物，因此水应该是液态， 而不是气态，D错误。 答案 B
1 mol 稳定氧化物 kJ·mol－1
1 mol 二氧化碳气体
C(s)＋O2(g)=== CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
负
(2)中和热
1 mol 水 kJ·mol－1
H＋(aq)＋OH－(aq)
===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
【助学技巧】
4.能源
ຫໍສະໝຸດ Baidu
再生 可再生
考点二 热化学方程式的书写与盖斯定律
1.热化学方程式及其意义 (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)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学
反应中的
_能___量__变__化__。
例如
：H2(g)＋
1 2O2(g)===H2O(l)
专题七 化学能与热能
考点一 化学反应中能量变化的有关概念
1.焓变与反应热的关系 (1)焓变：在恒温、恒压条件下，化学反应过程中的热效应。 符号_Δ_H__，单位__k_J_·_m__o_l－_1_。 (2)反应热：一定温度下，化学反应过程中_吸__收__或__放__出__的热量。 (3)二者之间的关系：_恒__温__、__恒__压__条件下的反应热即为焓变。
反应热的本质及计算
1.熟记反应热ΔH的基本计算公式 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和
2.规避两个易失分点 (1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任 何一个过程都不是化学变化。
(2)常见物质中的化学键数目
物 CO2
质 (C===O)
1.下列关于热化学反应的描述中正确的是( ) A.HCl 和NaOH 反应的中和热 ΔH＝－57.3 kJ ·mol－1 ，则 H2SO4 和Ca(OH)2 反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ ·mol－1 B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1 ，则 2CO2(g)===2CO(g)＋ O2(g) ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1 C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D.1 mol 甲烷完全燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是 甲烷的燃烧热
热化学方程式书写的易失分点
易失分点一 未标明反应物或生成物的状态而造成错误。 易失分点二 反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出
“＋”号，放热反应未标出“－”号，从而导致错误。 易失分点三 漏写ΔH的单位，或者将ΔH的单位写为kJ，从而造
成错误。 易失分点四 反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错
ΔH2 中的 ΔH1＝ΔH2( )
(3)H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH1 和 H2O(g)===H2(g)＋12O2(g)
ΔH2 中的 ΔH1＝ΔH2( )
(4)已知相同条件下 2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH1，反应
2SO2(s)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH2，则 ΔH1＞ΔH2( )
化学计量数可以是整数，也可以是_分__数__。
3.热化学方程式的书写方法
4.盖斯定律 (1)内容 对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应 焓变都是一样。即：化学反应的反应热只与反应体系的_始__态___ _和__终___态__有关，而与__反__应__的__途__径__无关。 (2)意义 间接计算某些反应的反应热。
角度三 晶体类型不同，产物相同时 如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1
角度四 两个有联系的不同反应相比较时 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＜0 C(s)＋12O2(g)===CO(g) ΔH2＜0
2.吸热反应和放热反应
概念 实质
吸热反应
放热反应
吸收热量的反应
放出热量的反应
旧化学键断裂吸收的总 旧化学键断裂吸收的总
能量__＞__新化学键形成 能量__＜__新化学键形成
放出的总能量
放出的总能量
反应物与生成 E(反应物) _＜__E(生成物) E(反应物) _＞__E(生成物)
物的能量关系
表示方法
C(s)―Δ―H→1 CO2(g) C(s)―Δ―H→2 CO(g)―Δ―H→3 CO2(g) ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1＜0，ΔH2＜0，ΔH3＜0 所以 ΔH1＜ΔH2 据此可以写出热化学方程式：CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2
2.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1
键 2
数
CH4 (C—H)
4
P4
SiO2 石 金刚 S8 Si
(P—P) (Si—O) 墨 石 (S—S)
6
4 1.5 2 8 2
(2)常见物质中的化学键数目
物 CO2
质 (C===O)
键 2
数
CH4 (C—H)
4
P4
SiO2 石 金刚 S8 Si
(P—P) (Si—O) 墨 石 (S—S)
6
4 1.5 2 8 2
误。 易失分点五 对燃烧热、中和热的概念理解不到位，忽略其标
准是1 mol可燃物或生成1 mol H2O(l)而造成错误。
2.化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示，该反应的热 化学方程式是( )
A.N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1 B.N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1 C.12N2(g)＋32H2(g)===NH3(l) ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1 D.12N2(g)＋32H2(g)===NH3(g) ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1
(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)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( )
(4)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( ) (5)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则 98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为－ 57.3 kJ·mol－1( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
反应热大小比较的四个角度
角度一 同一反应，生成物状态不同时 如A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1＜0 A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2＜0 因为C(g)===C(l) ΔH3＜0，而ΔH3＝ΔH2－ΔH1，则ΔH1＞ ΔH2。
角度二 同一反应，反应物状态不同时 如S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH2
4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH3
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH4
2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A.ΔH1＞0，ΔH2＞0 C.ΔH2＝ΔH4＋ΔH5
解析 由图示可知：12mol N2(g)和32 mol H2(g)断键吸收 a kJ 能量， 1 mol N 和 3 mol H 形成 1 mol NH3(g)放出 b kJ 能量，1 mol NH3(g) 变为 1 mol NH3(l)释放 c kJ 能量。若生成 NH3(g)，热化学方程式 应为：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝2(a－b)kJ·mol－1 或12N2(g)
方法总结 解能量图像题的方法 解此类图像题，关键是抓住起始状态，看变化过程，准确计算焓 变，主要分为以下三步： 第一步：关注起终点，根据起点和终点的高低关系判断反应是吸 热还是放热； 第二步：关注过程线，根据能量变化过程，判断反应条件(如是 否有催化剂等)； 第三步：关注能量值，根据能量值计算反应的焓变。
易失分点三 化学反应吸收或放出的热量称为反应热，符号为 ΔH，单位常用kJ·mol－1，它只与化学反应的计量系数、物质 的聚集状态有关，而与反应条件无关。中学阶段研究的反应 热主要是燃烧热和中和热。
易失分点四 燃烧热：在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳 定的氧化物时所放出的热量。单位：kJ·mol－1。需注意：① 燃烧热是以1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量 来定义的，因此在书写燃烧热的热化学方程式时，一般以燃 烧1 mol物质为标准来配平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(g)、H2→H2O(l)等。
B.ΔH3＞0，ΔH4＞0 D.ΔH3＝ΔH1－2ΔH2
解析 将所给反应从上到下依次编号为①、②、③、④、⑤，
反应①、②、④均为中学化学常见的放热反应，则 ΔH1＜0，ΔH2 ＜0，ΔH4＜0；由①－②×2 可得③，则 ΔH3＝ΔH1－2ΔH2， 由于 ΔH1 和 ΔH2 的具体值不知道，故对 ΔH3 是大于 0 还是小 于 0 无法作出判断；由②×3－④可得⑤，则 ΔH5＝3ΔH2－ΔH4， 即ΔH2＝ΔH4＋3 ΔH5，由此可见，只有选项 D 正确。 答案 D
(3)应用
方程式
反应热间的关系 ___Δ__H_1_＝__a_Δ_H__2 __ ___Δ_H__1＝__－__Δ_H__2__
_Δ_H__＝__Δ_H_1_＋__Δ_H__2_
【助学技巧】
【助学技巧】
(1)一个反应一步完成或几步完成，两者相比，经过的步骤越多， 放出的热量越多( )
(2)H2(g)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH1 和 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH
＝ － 285.8 kJ/mol ， 表 示 在 25 ℃ 和 1.01×105 Pa 下 ， __1__m_o_l_氢__气___与__12__m__o_l_氧__气__完全反应生成_1__m_o_l_液__态__水__时
放__出__2_8_5_._8__k_J_的__热__量__。
2.热化学方程式中化学计量数仅表示该物质的_物__质___的__量__，因此
1.肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图 所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、 O===O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量 (kJ)是( )
A.194
B.391
C.516
D.658
解析 由题中的图像可以看出断裂1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)中 的化学键所要吸收的能量为：2 752 kJ－534 kJ＝2 218 kJ，设断 裂1 mol N—H键所需要的能量为x，则154 kJ＋4x＋500 kJ＝ 2 218 kJ，解得x＝391 kJ。 答案 B
明晰反应热理解的五个易失分问题
易失分点一 物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，不 属于吸热反应或放热反应。但在进行反应热的有关计算时， 必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。
易失分点二 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)2·8H2O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。