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1、第六章化學反應與能量變化 第18講化學反應的熱效應 微考點大突破微充電大收獲 微考點大突破 探微提能點點結合 1反應熱和焓變(1)反應熱是化學反應中 _熱量；(2)焓變是化學反應在 _放出或吸收的熱量；(3)化學反應的反應熱用一定條件下的焓變表示，符號為H，單位為 _。kJmol1 微考點1焓變反應熱基礎微回扣放出或吸收的 恒溫恒壓下 2吸熱反應與放熱反應(1)從能量高低角度理解：對于放熱反應：反應物的總能量 _放出的熱量；對于吸熱反應：反應物的總能量 _吸收的熱 量。 生成物的總能量 放熱反應吸熱反應生成物的總能量 (2)從化學鍵角度理解： 兩點說明正確判斷吸、放熱反應(1)物質的物理變化過

2、程中，也會有能量的變化，不屬于吸熱反應或放熱反應。但在進行反應熱的有關計算時，必須要考慮到物理變化時的熱效應，如物質的三態(tài)變化。(2)化學反應是放熱還是吸熱與反應發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。如吸熱反應NH 4Cl與Ba(OH )28H 2O在常溫常壓下即可進行，而很多放熱反應需要在加熱的條件下才能進行。 判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。1物質發(fā)生化學變化都伴隨著能量變化( )警示：任何化學反應均有化學鍵的斷裂和形成，斷鍵吸熱，成鍵放熱，所以一定伴隨著能量變化。2放熱反應不需要加熱就能反應，吸熱反應需要加熱才能反應( )警示：化學反應進行的方向，不僅與焓變有關，還與熵變有關。3若反應物總能量大

3、于生成物總能量，則反應為吸熱反應( )警示：若反應物總能量大于生成物總能量，則反應為放熱反應。4放熱反應，吸熱反應的熱效應與反應的過程有關( )警示：放熱反應、吸熱反應的熱效應與反應的過程無關。 1常見放熱反應和吸熱反應(1)常見的放熱反應：可燃物的燃燒反應酸堿中和反應大多數(shù)化合反應金屬跟酸的置換反應物質的緩慢氧化。(2)常見的吸熱反應：大多數(shù)分解反應鹽的水解和弱電解質的電離Ba(OH )28H 2O與NH 4Cl的反應碳和水蒸氣、C和CO2的反應。2熟記反應熱H的基本計算公式H生成物的總能量反應物的總能量H反應物的總鍵能生成物的總鍵能方法微總結 3規(guī)避兩個易失分點(1)舊化學鍵的斷裂和新化學

4、鍵的形成是同時進行的，缺少任何一個過程都不是化學變化。(2)計算物質中鍵的個數(shù)時，不能忽略物質的結構，如1 mol晶體硅中含2 mol SiSi鍵，1 mol SiO2中含4 mol SiO鍵。 【微典通關1】某反應的H100 kJmol1，下列關于該反應的敘述正確的是()A正反應活化能小于100 kJmol1B逆反應活化能一定小于100 kJmol1C正反應活化能不小于100 kJmol1D正反應活化能比逆反應活化能小100 kJmol1 解析：某反應的H100 kJmol1，說明該反應的正反應為吸熱反應，且正反應的活化能比逆反應的活化能大100 kJmol1，正反應的活化能應大于100 k

5、Jmol1，無法確定逆反應的活化能大小。答案：C (1)E1為正反應活化能，E2為逆反應活化能，HE1E2；(2)催化劑能降低反應所需活化能，但不影響焓變的大小。 對點微練活化能與反應熱1某反應過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是()應用微提升 解析：該圖表示的正反應放熱，H為負值，逆反應吸熱，H為正值，D項錯誤。答案：D 對點微練利用鍵能計算反應熱2SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結構中只存在SF鍵。已知：1 mol S(s)轉化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1 mol FF、SF鍵需要吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ，則S(s)3F2(g)=SF6(g)的反應熱

6、H為_。解析：斷裂1 mol SS鍵吸收能量280 kJ，斷裂3 mol FF鍵吸收能量3160 kJ，則吸收的總能量為Q吸280 kJ3160 kJ760 kJ，釋放的總能量為Q 放330 kJ61 980 kJ，由反應方程式：S(s)3F2(g)=SF6(g)可知，H760 kJmol11 980 kJmol11 220 kJmol1。1 220 kJmol1 3通常把拆開1 mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱，也可用于估算化學反應的反應熱(H )，化學反應的H等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差。下面列舉了一些化學鍵

7、的鍵能數(shù)據(jù)，供計算使用?；瘜W鍵SiO SiCl HH HCl SiSi SiC鍵能/kJmol 1 460 360 436 431 176 347 工業(yè)上的高純硅可通過下列反應制取：SiCl4(g)2H 2(g)=Si(s)4H Cl(g)，該反應的反應熱H為_。解析：SiCl4、H 2和H Cl分子中共價鍵的數(shù)目容易計算，而產(chǎn)物硅屬于原子晶體，可根據(jù)原子晶體的結構計算晶體硅中的共價鍵的數(shù)目。1 mol晶體硅中所含的SiSi鍵為2 mol，即制取高純硅反應的反應熱H4360 kJmol12436 kJmol1(2176 kJmol14431 kJmol1)236 kJmol1。236 kJmo

8、l1 解析：選項B中H 4應為正值，選項C中H 1大于H 2。答案：AD 5分析右面的能量變化示意圖，確定下列選項中正確的是()A2A(g)B(g)=2C(g)H0B2A(g)B(g)=2C(g)H0C2AB=2CH0D2AB=2CH0 解析：當反應物的總能量高于生成物的總能量時，反應放熱，H0；反之，反應吸熱，H0。從圖上看，若A、B為反應物，則H0，若A、B為生成物，則H0，同時要注意物質的聚集狀態(tài)。答案：A 1熱化學方程式表示 和 的關系的化學方程式。2意義熱化學方程式不僅能夠表明化學反應中的物質變化，也能表明化學反應中的 變化。如2H 2(g)O2(g)=2H 2O(l)H571.6

9、kJmol1：表示在25 、1 0 1 k P a條件下，_。微考點2熱化學方程式基礎微回扣參加反應物質的物質的量 反應熱 能量 2 mol H 2(g)和1 mol O2(g)完全反應生成2 mol H 2O(l)時釋放571.6 kJ的能量 我的警示“H ”與反應的“可逆性”可逆反應的H表示反應物的完全反應的熱量變化，與反應是否可逆無關。H92.4 kJmol1。表示在298 K時，1 mol N2(g)和3 mol H 2(g)完全反應生成2 mol NH 3(g)時放出92.4 kJ的熱量。但實際上1 mol N 2(g)和3 mol H 2(g)充分反應，不可能生成2 mol NH

10、3(g)，故實際反應放出的熱量肯定小于92.4 kJ。 判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。1已知N2(g)3H 2(g) 2NH 3(g) Ha kJmol1，現(xiàn)向一密閉容器中加入1 mol N2和3 mol H 2，充分反應后，放熱為akJ( )警示：可逆反應中反應熱H的意義，如N2(g)3H 2(g) 2NH 3(g)Ha kJmol1表示的意義是1 mol N2(g)與3 mol H 2(g)完全反應生成2 mol NH 3(g)，放出a kJ熱量。密閉容器中加入1 mol N2和3 mol H 2，充分反應后沒有完全反應，故放出的熱量小于a kJ。2對于SO 2(g)O2(g) S

11、O3(g) HQ kJmol1，增大壓強平衡右移，放出的熱量增大，H減小( )警示：反應熱H的數(shù)值與化學平衡的移動無關。 3熱化學方程式H 2(g)O2(g)=H 2O(g)H241.8 kJmol1表示的意義：發(fā)生上述反應生成1 mol H 2O(g)后放出241.8 kJ的熱量( )警示：反應熱H單位中的“mol1”代表的是1 mol上述反應，不是指具體物質的物質的量。4熱化學方程式前面的計量數(shù)不僅表示分子數(shù)也表示物質的量( )警示：熱化學方程式前面的計量數(shù)只表示物質的量不表示分子數(shù)。 熱化學方程式的書寫與普通化學方程式相比，書寫熱化學方程式除了要遵循書寫化學方程式的要求外還應注意以下四點

12、：1注意H的符號和單位H只能寫在標有反應物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊。若為放熱反應，H為“”；若為吸熱反應，H為“”，H的單位一般為kJ/mol。2注意反應條件反應熱H與測定條件(溫度、壓強等)有關。因此書寫熱化學方程式時應注明H的測定條件。絕大多數(shù)H是在25 、101 325 Pa下測定的，可不注明溫度和壓強。方法微總結 3注意物質的聚集狀態(tài)反應物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應熱H不同。因此，必須注明物質的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義。氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”。4注意化學方程式的化學計量數(shù)(1)熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質的物質的量，并

13、不表示物質的分子數(shù)或原子數(shù)。因此化學計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。(2)熱化學方程式中的反應熱是表示反應已完成時的熱量變化。由于H與參與反應物質的物質的量有關，所以方程式中化學式前面的化學計量數(shù)必須與H相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則H也要加倍。當反應逆 向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數(shù)值相等，符號相反。 【微典通關2】膠狀液氫(主要成分是H 2和CH 4)有望用于未來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)。實驗測得101 kPa時，1 mol H 2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ的熱量；1 mol CH 4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學方程式書寫正確的

14、是()A2H 2(g)O2(g)=2H 2O(l)H285.8 kJmol1BCH 4(g)2O2(g)=CO2(g)2H 2O(l)H890.3 kJmol1CCH 4(g)2O2(g)=CO2(g)2H 2O(g)H890.3 kJmol1DCH 4(g)2O2(g)=CO2(g)2H 2O(l)H890.3 kJmol1 解析：H與參加反應物質的物質的量不對應，A選項錯誤；物質的狀態(tài)不同反應的熱效應不同，C選項錯誤；放熱反應H 0，H 30，H 40CH 1H 2H 3 DH 3H 4H 5 3(2014新課標全國卷)乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)?；卮?/p>

15、下列問題。(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應生成硫酸氫乙酯(C2H 5OSO3H )，再水解生成乙醇。寫出相應反應的化學方程式_C2H 4H 2SO4=C2H 5OSO3H、C2H 5OSO3HH 2O=C2H 5OHH 2SO4 (2)已知：甲醇脫水反應2CH 3OH (g)=CH 3OCH 3(g)H 2O(g)H 123.9 kJmol1甲醇制烯烴反應2CH 3OH (g)=C2H 4(g)2H 2O(g)H 229.1 kJmol1乙醇異構化反應C2H 5OH (g)=CH 3OCH 3(g)H 350.7 kJmol1則乙烯氣相直接水合反應C2H 4(g)H 2O(g)=C2H

16、 5OH (g)的H_kJmol1。與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點是_。解析：(2)由目標方程式中C 2H 4(g)、C2H 5OH (g)位置可知式得C2H 4(g)H 2O(g)=C2H 5OH (g)，所以HH 1H 2H 3；間接法需要濃硫酸，濃硫酸具有腐蝕性，易造成污染。污染小、腐蝕性小等 45.5 4(2014四川)已知：25 、101 kPa時，Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H520 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H297 kJmol1Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s)H1 065 kJmol1SO 2與M nO 2反應生成無水M n S

17、 O 4的熱化學方程式是_。MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s)H248 kJmol1 解析：由已知的熱化學方程式可得：MnO2(s)=Mn(s)O2(g)H 1520 kJmol1SO2(g)=S(s)O2(g)H 2297 kJmol1Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s)H 31 065 kJmol1得SO2(g)MnO2(s)=MnSO4(s)HH 1H 2H 3248 kJmol1 微充電大收獲 聽微決疑 點點鏈接 教材實驗多悟一些1中和熱概念的幾個相關問題(1)概念：酸與堿發(fā)生中和反應生成1 mol水時所放出的熱量。(2)用離子方程式可表示為OH(aq)H(aq)

18、=H 2O(l)H57.3 kJmol1。(3)弱酸弱堿電離時吸熱，生成1 mol H 2O時放出的熱量小于57.3 kJ。(4)濃硫酸稀釋時放熱，生成1 mol H 2O時放出的熱量大于57.3 kJ。 (2)實驗步驟和注意問題。 演變實驗多思一些判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。1(2013天津)測定中和反應的反應熱時，將堿緩慢倒入酸中，所測溫度值偏小( )2(2012福建)中和等體積、等物質的量濃度的鹽酸和醋酸所消耗的n(NaOH )相等( ) 遷移點撥多學一些中和反應反應熱的測定還可以通過以下角度來考查1實驗中防止熱量的散失(1)裝置中碎泡沫塑料(或紙條)及泡沫塑料板的作用是什么？

19、提示：保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量的損失。(2)倒入NaOH溶液時要一次迅速倒入的原因是什么？提示：為了減小熱量損失，倒入NaOH溶液應該一次迅速倒入，若分次或緩慢加入，會使熱量散失。(3)用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液，不能用銅絲攪拌棒代替的理由是什么？ 提示：實驗時應用環(huán)形玻璃攪拌棒上下攪動；因為銅傳熱快，熱量損失大，所以不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒。 2酸堿的濃度、用量和測量操作等問題(1)為什么所用NaOH溶液要稍過量？提示：實驗中用稍過量的NaOH以保證鹽酸完全被中和。(2)為什么酸堿的濃度配制要準確且濃度要?。刻崾荆蝴}酸和NaOH溶液濃度的配制必須準確，兩者的濃度均宜小不宜大，若

20、濃度偏大，則測定結果誤差較大；鹽酸和NaOH溶液的體積必須量取準確。 3溫度計讀數(shù)問題使用溫度計測量溶液溫度時應注意哪些問題？提示：水銀球部分要完全浸沒在溶液中，且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)；讀數(shù)時應謹慎細心，保證讀數(shù)準確；測量鹽酸的溫度后，要將溫度計上的酸沖洗干凈后再測量NaOH溶液的溫度。 4其他角度(1)若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應，則測得的中和熱如何？提示：用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收熱量，造成測得中和熱偏小。(2)在反應中若因為有放熱現(xiàn)象，而造成少量H Cl在反應中揮發(fā)，則測得的中和熱如何變化？提示：偏小。放熱現(xiàn)象導致少量H Cl在反應中揮發(fā)，減少了H Cl的量，故測得的中和熱會偏小。