2022年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)學(xué)案【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。4.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。【知識(shí)建構(gòu)】一、化學(xué)反應(yīng)的焓變1反應(yīng)熱在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時(shí)所吸收或放出的熱量。2焓變?cè)诤銣?、恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或釋放的熱量，符號(hào)為H，單位：kJ·mol1。3吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)(1)從能量高低角度理解(2)從化學(xué)鍵角度理解二、熱化學(xué)方程式1概念能夠表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式。2意義表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化及其關(guān)系。如2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1：表示在25、101 kPa條件下，2_mol氣態(tài)H2和1_mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成2_mol液態(tài)H2O所放出的熱量為571.6_kJ。三、反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算1反應(yīng)熱的測(cè)量(1)中和反應(yīng)反應(yīng)熱(簡(jiǎn)稱中和熱)：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時(shí)所釋放出的熱量。(2)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)量：裝置：(如圖，請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫儀器名稱) 實(shí)驗(yàn)記錄：鹽酸溫度t1/NaOH溶液溫度t2/反應(yīng)體系最高溫度t3/反應(yīng)體系的溫度的變化t/反應(yīng)體系的熱容C(VHCl·HClVNaOH·NaOH)×4.18/J·1反應(yīng)熱計(jì)算/kJ/mol2蓋斯定律(1)內(nèi)容：化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。如由A到B可以設(shè)計(jì)如下兩個(gè)途徑：途徑一：AB(H)途徑二：ACB(H1H2)則焓變H、H1、H2的關(guān)系可以表示為HH1H2。(2)應(yīng)用：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。如已知在25 、101 kPa時(shí)：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol12C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJ·mol1則CO(g)O2(g)=CO2(g)的H為283_kJ/mol。四、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱、熱值和中和熱五、能源的充分利用【典型例析】1書寫下列熱化學(xué)方程式。(1)甲烷的燃燒熱為H890.3 kJ/mol，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為_。(2)500 、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中，生成0.5 mol NH3放熱19.3 kJ，其熱化學(xué)方程式為_。(3)含20.0 g的稀NaOH溶液與足量稀鹽酸反應(yīng)，放出28.7 kJ的熱量。_。2下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(H的絕對(duì)值均正確)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)；H1 367.0 kJ/mol(燃燒熱)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)；H57.3 kJ/mol(中和熱)CS(s)O2(g)=SO2(g)；H296.8 kJ/mol(反應(yīng)熱)D2NO2=O22NO；H116.2 kJ/mol(反應(yīng)熱)325 ，101 kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ/mol，辛烷的燃燒熱為5 518 kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)；H57.3 kJ/molBKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)；H57.3 kJ/molCC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)；H5 518 kJ/molD2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)；H5 518 kJ/mol4(xx·北京高考)NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：_。(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：2NO(g)2N(g)N2(g)2O(g)O2(g)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。隨溫度升高，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢(shì)是_。5(xx·海南高考)已知：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s)H701.0 kJ·mol12Hg(l)O2(g)=2HgO(s)H181.6 kJ·mol1則反應(yīng)Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的H為()A519.4 kJ/molB259.7 kJ/molC259.7 kJ/mol D519.4 kJ/mol6(xx·新課標(biāo)卷)在1 200 時(shí)，天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H12H2S(g)SO2(g)=S2(g)2H2O(g)H2H2S(g)O2(g)=S(g)H2O(g)H32S(g)=S2(g)H4則H4的正確表達(dá)式為()AH4(H1H23H3)BH4(3H3H1H2)CH4(H1H23H3)DH4(H1H23H3)7(xx·海南高考)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：()6C(s)5H2(g)3N2(g)9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)H12H2(g) O2(g)= 2H2O(g)H2C(s) O2(g)=CO2(g)H3則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)10H2O(g) O2(g) 6N2(g)的H為()A12H35H22H1B2H15H212H3C12H35H22H1DH15H212H38高考組合題(1)(xx·四川節(jié)選)焙燒明礬產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25、101 kPa時(shí)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H1197 kJ/mol；H2O (g)=H2O(l)H244 kJ/mol；2SO2(g)O2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)H3545 kJ/mol。則SO3 (g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_。(2)(xx·天津高考改編)金屬鎢用途廣泛，主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金，以及燈泡的燈絲。已知：溫度過高時(shí)，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)；WO2(s)2H2(g)W(s)2H2O(g)H66.0 kJ·mol1WO2(g)2H2(g)W(s)2H2O(g)H137.9 kJ·mol1則WO2(s)WO2(g)的H_。(3)(xx·海南高考節(jié)選)肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4 (l)H119.5 kJ·mol1N2H4(l)O2(g)= N2(g)2H2O(g)H2534.2 kJ·mol1寫出肼和N2O4 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_。【仿真練習(xí)】 1下列說法不正確的是()A化學(xué)變化過程是原子的重新組合過程B根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化情況，化學(xué)反應(yīng)可分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)C化學(xué)反應(yīng)中的能量變化多少與其反應(yīng)物用量有關(guān)D化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都是以熱能形式表現(xiàn)出來(lái)的2下列說法正確的是()A熱化學(xué)方程式中，如果沒有注明溫度和壓強(qiáng)，則表示反應(yīng)熱是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得的B升高溫度或加入催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱C據(jù)能量守恒定律，反應(yīng)物的總能量一定等于生成物的總能量D物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化一定伴隨著能量變化3將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中，然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可知()ANH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量C反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NH4HCO3HClNH4ClCO2H2OQ4某化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A該反應(yīng)的反應(yīng)熱HE2E1Ba、b分別對(duì)應(yīng)有催化劑和無(wú)催化劑的能量變化C催化劑能降低反應(yīng)的活化能D催化劑能改變反應(yīng)的焓變5反應(yīng)A(g)B(g)C(g)H分兩步進(jìn)行：A(g)B(g)X(g)H1X(g)C(g)H2，反應(yīng)過程中能量變化如圖所示，E1表示A(g)B(g)X(g)的活化能，下列說法正確的是()AH1HH2>0 BX是反應(yīng)A(g)B(g)C(g)的催化劑CE2是反應(yīng)的活化能 DHE1E26CH4、H2、CO的燃燒熱分別為890.31 kJ/mol、285.8 kJ/mol、110.5 kJ/mol，下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.31 kJ/molB2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H285.8 kJ/molCCO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H175.3 kJ/molD2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H221 kJ/mol7已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：6C(s)5H2(g)3N2(g)9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)H12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2C(s)O2(g)=CO2(g)H3則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)10H2O(g)O2(g)6N2(g)的H為()A12H35H22H1 B2H15H212H3C12H35H22H1 DH15H212H38為探究NaHCO3、Na2CO3與1 mol·L1鹽酸反應(yīng)(設(shè)兩反應(yīng)分別是反應(yīng)、反應(yīng))過程中的熱效應(yīng)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測(cè)得如下數(shù)據(jù)：下列有關(guān)說法正確的是()A僅通過實(shí)驗(yàn)即可判斷反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B僅通過實(shí)驗(yàn)即可判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng)C通過實(shí)驗(yàn)可判斷出反應(yīng)、分別是吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)D通過實(shí)驗(yàn)可判斷出反應(yīng)、分別是放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)925 、101 kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ·mol1，辛烷的燃燒熱為5 518 kJ·mol1。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H57.3 kJ·mol1BKOH(aq)1/2H2SO4(aq)=1/2K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ·mol1CC8H18(l)25/2O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJ·mol1D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJ·mol110某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽(yáng)能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO。其過程如下：mCeO2(mx)CeO2·xCexO2(mx)CeO2·xCexH2OxCO2mCeO2xH2xCO下列說法不正確的是()A該過程中CeO2沒有消耗B該過程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化C右圖中H1H2H3D以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO4OH2e=CO2H2O11化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?，F(xiàn)提供H2燃燒反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)鍵能：HH為Q1 kJ/mol、HO為Q3 kJ/mol、O2分子內(nèi)氧原子間的鍵能為Q2 kJ/mol。(1)請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在下圖中標(biāo)注的數(shù)字處填出能量變化的數(shù)值或根據(jù)箭頭的指向填寫能量變化是“放出”熱量還是“吸收”熱量。(2)請(qǐng)寫出1 mol H2燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：_。12如圖是反應(yīng)A(g)3B(g)2C(g)Ha kJ/mol在反應(yīng)過程中的能量變化關(guān)系圖，回答下列問題。(1)正反應(yīng)是_(填“放”或“吸”)熱反應(yīng)，Ec表示的含義是_；Ec表示的含義是_；a_。(2)由示意圖知，反應(yīng)物的總能量_(填“>”“<”或“”)生成物的總能量，此反應(yīng)中反應(yīng)物的總鍵能_(填“>”“<”或“”)生成物的總鍵能。(3)將1 mol A、3 mol B混合置于密閉容器中，能量變化的范圍是_，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)能量的實(shí)際變化為0.7a時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率為_。13 (1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，則E1_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，H_。請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJ·mol1則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_。第4講 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)【仿真練習(xí)】 1D2D3B4C5A6D7A8C9B10C11 (1)2Q1Q2放出4Q34Q3(2Q1Q2)吸收(2)H2(g)O2(g)=H2O(l)H(4Q3Q4)(2Q1Q2)kJ·mol112 (1)放反應(yīng)的活化能活化分子變成生成物分子的過程中所放出的能量E1E2(或EcEc)(2)><(3)小于a kJ70%13 (1)減小不變NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1(2)CH3OH(g)3/2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJ·mol1