2022年高考化學復習 化學反應與能量變化學案 考綱要求1.了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。知識點一化學反應的焓變1化學反應中的能量變化(1)化學反應中的兩大變化：_變化和_變化。(2)化學反應中的兩大守恒：_守恒和_守恒。(3)化學反應中的能量轉(zhuǎn)化形式：_、光能、電能等。通常主要表現(xiàn)為_的變化。2焓變反應熱(1)定義：在_條件下進行的反應的_。(2)符號：_。(3)單位：_或_。(4)化學鍵與化學反應中能量變化的關系發(fā)生化學反應時，斷開反應物的化學鍵要_能量，形成生成物的化學鍵要_能量，這兩個過程中的能量_，因此化學反應中必然伴隨著能量的變化。即生成物迷津指點吸熱反應完成后體系能量增加，故H0，為正值。放熱反應完成后體系能量減少，故H0，為負值。比較反應熱(H)的大小時，不要忽視“”、“”號。放熱越多，H就越小。問題思考1同質(zhì)量的硫粉在空氣中燃燒和在純氧中燃燒，哪一個放出的熱量多，為什么？3放熱反應和吸熱反應放熱反應吸熱反應定義_熱量的化學反應_熱量的化學反應形成原因反應物具有的總能量_生成物具有的總能量反應物具有的總能量_生成物具有的總能量與化學鍵的關系生成物成鍵時釋放的總能量_反應物斷鍵時吸收的總能量生成物成鍵時釋放的總能量_反應物斷鍵時吸收的總能量表示方法H_0H_0圖示常見反應類型可燃物的燃燒；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(zhì)的緩慢氧化大多數(shù)分解反應；鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離；Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應；碳和水蒸氣、C和CO2的反應問題思考2放熱反應不需要加熱就能反應，吸熱反應不加熱就不反應，對嗎？3做實驗時，不管吸熱反應和放熱反應都用到酒精燈，怎樣判斷該反應是吸熱反應還是放熱反應？放熱反應加熱的目的是什么？知識點二中和熱與燃燒熱完成下列表格比較項目燃燒熱中和熱相同點能量變化_反應HH_0，單位：_不同點反應物的量_ mol (O2的數(shù)量不限)可能是1 mol，也可能是0.5 mol生成物的量不限量H2O是 _ mol反應熱的含義_時，_ mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量；不同反應物，燃燒熱不同_中強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成 _ mol H2O時所釋放的熱量；不同反應物的中和熱大致相同，均約為_ kJ·mol1問題思考4在中和熱的測定實驗中，使用弱酸或弱堿為什么會使測得的中和熱的數(shù)值偏低？5在表示燃燒熱時，C、H、S等元素完全燃燒時對應的生成物及其狀態(tài)分別是什么？知識點三熱化學方程式1概念表示參與化學反應的物質(zhì)的_和_的關系的化學方程式。2意義表明了化學反應中的_變化和_變化。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1表示：2 mol氫氣和1 mol氧氣反應生成2 mol液態(tài)水時放出571.6 kJ的熱量。3書寫(1)注明反應條件：反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關。絕大多數(shù)反應是在25 、101 kPa下進行的，可不注明。(2)注明物質(zhì)狀態(tài)：常用_、_、_、_分別表示固體、液體、氣體、溶液。(3)注意符號單位：H應包括“”或“”、數(shù)字和單位(kJ·mol1)。(4)注意守恒關系：原子守恒和得失電子守恒；能量守恒。(H與化學計量數(shù)相對應)(5)注意特殊反應：表示中和熱的熱化學方程式中，產(chǎn)物H2O的系數(shù)必為_。表示燃燒熱的熱化學方程式中，可燃物的系數(shù)必為_，且燃燒產(chǎn)物應為_。(6)區(qū)別普通方程式：一般不注“”、“”以及“點燃”、“加熱”等。一、熱化學方程式的書寫1書寫熱化學方程式時，一定要注明反應條件嗎？2物質(zhì)的聚集狀態(tài)與H有什么聯(lián)系？3熱化學方程式中的化學計量數(shù)表示的意義是什么？使用時需注意什么問題？典例導悟1(xx·四川理綜，9)25 、101 kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱為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)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ·mol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJ·mol1D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJ·mol1聽課記錄：二、反應熱大小的比較1比較H的大小時需帶正負號嗎？2怎樣比較兩個反應的H大小？(1)同一反應，生成物狀態(tài)不同時A(g)B(g)=C(g)H1<0A(g)B(g)=C(l)H2<0因為C(g)=C(l)H3_，則H3_，H2_H1。(2)同一反應，反應物狀態(tài)不同時S(g)O2(g)=SO2(g)H1<0S(s)O2(g)=SO2(g)H2<0H2H3_，則H3_，又H3_，所以H1_H2。(3)兩個有聯(lián)系的不同反應相比C(s)O2(g)=CO2(g)H1<0C(s)O2(g)=CO(g)H2<0根據(jù)常識可知CO(g)O2(g)=CO2(g)H3<0又因為H2H3_，所以H2_H1。典例導悟2下列各組熱化學方程式中，化學反應的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8A B C D聽課記錄：1判斷正誤(1)A.甲烷的標準燃燒熱為890.3 kJ·mol1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJ·mol1()B500 、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJ·mol1()(xx·浙江理綜12A、B)(2)化學反應必然伴隨著能量的變化()(xx·上海5D)(3)1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱()(xx·四川理綜7D)2(xx·北京理綜，10)25 、101 kPa下：2Na(s)O2(g)=Na2O(s)H1414 kJ·mol12Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H2511 kJ·mol1下列說法正確的是()A和產(chǎn)物的陰、陽離子個數(shù)比不相等B和生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同C常溫下Na與足量O2反應生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快D25 、101 kPa下，Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)H317 kJ·mol13(xx·上海，3)據(jù)報道，科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關水分解過程的能量變化示意圖正確的是()題組一化學反應的熱效應1(xx·南京質(zhì)檢)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原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1下列說法正確的是()ACH3OH的燃燒熱為192.9 kJ·mol1B反應中的能量變化如右圖所示CCH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量D根據(jù)推知反應CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H>192.9 kJ·mol12(xx·貴陽月考)下列說法中正確的是()A在化學反應過程中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時不一定發(fā)生能量變化B破壞生成物全部化學鍵所需要的能量大于破壞反應物全部化學鍵所需要的能量時，該反應為吸熱反應C生成物的總焓大于反應物的總焓時，反應吸熱，H>0DH的大小與熱化學方程式的計量數(shù)有關3已知某反應A(g)B(g)C(g)D(g)，過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。(1)該反應是_反應(填“吸熱”或“放熱”)，該反應的H_kJ·mol1(用含E1、E2的代數(shù)式表示)，1 mol氣體A和1 mol氣體B具有的總能量比1 mol氣體C和1 mol氣體D具有的總能量_(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反應體系中加入催化劑使逆反應速率增大，則E1和E2的變化是：E1_，E2_，H_(填“增大”、“減小”或“不變”)。題組二反應熱大小的比較4已知一定溫度下合成氨反應：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·mol1在相同溫度，相同體積的密閉容器中進行如下實驗：通入1 mol N2和3 mol H2達到平衡時放熱為Q1；通入2 mol N2和6 mol H2達到平衡時放熱為Q2。則下列關系正確的是()AQ22Q1 BQ1Q2/2CQ1Q2184.8 kJ DQ1Q292.4 kJ5下列說法或表示正確的是()A等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量少B由單質(zhì)A轉(zhuǎn)化為單質(zhì)B時H119 kJ·mol1可知單質(zhì)B比單質(zhì)A穩(wěn)定C稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJD在101 kPa時，H2燃燒的熱化學方程式為2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1，則H2在101 kPa時的燃燒熱為571.6 kJ·mol1題組三熱化學方程式6(xx·鹽城質(zhì)檢)下列熱化學方程式中H的絕對值能表示可燃物的燃燒熱的是()AH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJ·mol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJ·mol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1DCO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H283 kJ·mol17(xx·重慶理綜，12)下列熱化學方程式書寫正確的是(H的絕對值均正確)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJ·mol1(燃燒熱)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ·mol1(中和熱)CS(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ·mol1(反應熱)D2NO2=O22NOH116.2 kJ·mol1(反應熱)題組四綜合探究8化學鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1 mol化學鍵時釋放的能量。如H(g)I(g)HI(g)H297 kJ·mol1，即HI鍵的鍵能為297 kJ·mol1，也可以理解為破壞1 mol HI鍵需要吸收297 kJ的熱量。一個化學反應一般都有舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。下表是一些鍵的鍵能的數(shù)據(jù)(kJ·mol1)：鍵能(kJ·mol1)鍵能(kJ·mol1)HH436S=S255CCl330ClCl243HS339CI218HCl432CF427HF565HO464CO347回答下列問題：(1)由表中數(shù)據(jù)能否得出這樣的結(jié)論：半徑越小的原子形成的共價鍵越牢固(即鍵能越大)，_(填“能”或“不能”)。非金屬性越強的原子形成的共價鍵越牢固，_(填“能”或“不能”)。能否從數(shù)據(jù)中找出一些規(guī)律，請寫出一條：_；試預測CBr鍵的鍵能范圍_。(2)由熱化學方程式H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJ·mol1，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)可推知一個化學反應的反應熱(設反應物、生成物均為氣態(tài))與反應物和生成物的鍵能之間的關系是_，由熱化學方程式2H2(g)S2(s)=2H2S(g)H224.5 kJ·mol1和表中數(shù)據(jù)可計算出1 mol S2(s)氣化時將_(填“吸收”或“放出”)_kJ的熱量。學案30化學反應與能量變化【課前準備區(qū)】知識點一1(1)物質(zhì)能量(2)質(zhì)量能量(3)熱能熱量2(1)恒壓熱效應(2)H(3)kJ/molkJ·mol1(4)吸收放出不相等吸熱E1E2>放熱E1E2<3.放熱反應吸熱反應定義放出熱量的化學反應吸收熱量的化學反應形成原因反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學鍵的關系生成物成鍵時釋放的總能量大于反應物斷鍵時吸收的總能量生成物成鍵時釋放的總能量小于反應物斷鍵時吸收的總能量表示方法H<0H>0圖示知識點二知識點三1物質(zhì)的量反應熱2物質(zhì)能量3(2)slgaq(5)11穩(wěn)定的氧化物問題思考1在空氣中燃燒放出的熱量多，因在純氧中燃燒火焰明亮，光能多，故熱量少。2不正確。反應放熱還是吸熱，與反應物和生成物具有的能量有關，與加熱與否無必然關系。例如紅磷和O2生成P2O5需要加熱，銨鹽和堿不加熱就能進行。3持續(xù)用酒精燈加熱，撤掉酒精燈反應就停止的反應是吸熱反應；開始用酒精燈加熱，反應開始后，撤去酒精燈仍能繼續(xù)反應的是放熱反應。放熱反應加熱目的一般是加快反應速率。4因為弱酸或弱堿的電離過程中會吸收一部分熱量，從而使測得的結(jié)果偏低。5CO2(g)、H2O(l)、SO2(g)【課堂活動區(qū)】一、1.不一定。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 kPa下測定的，可不注明溫度和壓強。2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(zhì)的聚集狀態(tài)。這是因為：3(1)熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)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物完全反應時的熱量變化，與反應是否可逆無關。方程式中化學式前面的化學計量數(shù)必須與H相對應，即化學計量數(shù)與H成正比。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。如：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H1H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H22HCl(g)=H2(g)Cl2(g)H3則有：H12H2H3二、1.比較吸、放熱反應過程中，吸收或放出熱量的多少時不考慮符號，但比較H大小時，必須帶正、負號比較，對放熱反應，H越小，放熱越多；對吸熱反應，H越大，吸熱越多。2(1)<0H2H1<(2)H1H1H2<0<(3)H1>典例導悟1BH2SO4與Ba(OH)2溶液反應，不僅生成了H2O還有BaSO4生成，因此A項放出的熱量比57.3 kJ×2還多，A項錯誤；辛烷的燃燒熱是指1 mol辛烷完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時放出的熱量是5 518 kJ，C、D項均錯誤。2C本題主要考查對“H”的理解，明確“H”既有“”、“”，又有數(shù)值大小。碳與氧氣反應放熱，即H1<0，H2<0，CO再與O2作用時又放熱，所以H1<H2；等量的固態(tài)硫變?yōu)闅鈶B(tài)硫蒸氣時吸收熱量，故在與O2作用產(chǎn)生同樣多的SO2時，氣態(tài)硫放出的熱量多，即H3>H4；發(fā)生同樣的燃燒反應，物質(zhì)的量越多，放出的熱量越多，故H5>H6；碳酸鈣分解吸收熱量，H7>0，CaO與H2O反應放出熱量，H8<0，顯然H7>H8。故本題答案為C。【課后練習區(qū)】高考集訓1(1)A.×解析H2O的狀態(tài)應為液態(tài)。B×解析由等效平衡分析H>38.6 kJ·mol1。(2)(3)×2DA項Na2O2中的陰離子是O，所以Na2O2中陽離子與陰離子的個數(shù)比為21，與Na2O相同，故A錯誤；B項兩種情況下生成等物質(zhì)的量的生成物時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，故B錯誤；C項溫度升高后產(chǎn)物是Na2O2，故C錯誤；D項正確。3B本題從水分解過程中的能量變化入手，主要考查催化劑對化學反應的影響以及化學反應吸(放)熱與能量變化的關系。水分解過程吸熱，反應物的總能量小于生成物的總能量；加入催化劑，可以降低反應的活化能，B項正確?？键c集訓1DA項中192.9 kJ·mol1是反應的熱效應，而不是CH3OH的燃燒熱，A錯；B項中根據(jù)反應的H49.0 kJ·mol1可知該反應為吸熱反應，生成物的總能量應該大，B錯；C項中從反應和看，前者是吸熱的，后者是放熱的，C錯；根據(jù)反應CH3OH為氣態(tài)時H192.9 kJ·mol1，而當CH3OH為液態(tài)時H應大于192.9 kJ·mol1，D正確。2CD化學反應中一定有能量變化，A錯誤；B項中，H反應物的鍵能總和生成物的鍵能總和，得H<0，故為放熱反應。3(1)吸熱E1E2一定低(2)減小減小不變解析(1)由于反應物吸收的能量大于產(chǎn)物放出的能量，所以該反應為吸熱反應，吸熱反應的焓變大于零，從圖象中看出反應物的能量低，產(chǎn)物的能量高，該反應一定為吸熱反應。(2)催化劑只能改變化學反應的快慢，催化劑能降低化學反應的活化能來加快化學反應速率，對于可逆反應，催化劑能同等程度的降低正反應和逆反應的活化能。4C熱化學方程式表示已完成的數(shù)量關系，即1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反應，放出92.4 kJ熱量，而中不完全反應，故Q192.4 kJ，因相當于兩個的容器壓縮而成，平衡正移，故Q22Q1，但Q2小于2×92.4 kJ，故C正確。5AC選項A，硫燃燒時，固體的硫變?yōu)檎魵鈺r，需要吸收熱量，故等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多；選項B，單質(zhì)A轉(zhuǎn)化為單質(zhì)B時吸熱，故A具有的能量比B低，故A比B穩(wěn)定；選項C，濃硫酸與水作用放出熱量，故所測的中和熱熱值應大于57.3 kJ；選項D，燃燒熱是指1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所釋放出的熱量，由該熱化學方程式可知，H2的燃燒熱應為285.8 kJ·mol1。6D燃燒熱指1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時釋放的能量，生成的水必須是液態(tài)，故B、C項錯；A中不是與氧氣的反應，故錯。7C根據(jù)燃燒熱的概念，生成的水應為液態(tài)，A項錯；B項中反應放熱，H應為負值，B項錯；D項中沒表示聚集狀態(tài)，D項錯。8(1)不能不能與相同原子結(jié)合時同主族元素形成的共價鍵，原子半徑越小，共價鍵越強218330 kJ·mol1(2)化學反應的反應熱等于反應物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差吸收4.5解析斷裂化學鍵的難易與形成化學鍵的兩個原子的性質(zhì)有關，比較時要選擇同一標準，否則不可比。依題意，CBr鍵鍵能介于CI、CCl鍵鍵能之間。