專題2.5 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化考綱解讀1、了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見的能量轉(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，能正確書寫熱化學(xué)方程式。 怎樣理解可逆反應(yīng)中的反應(yīng)熱？無論化學(xué)反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱H都表示反應(yīng)進(jìn)行到底(完全轉(zhuǎn)化)時(shí)的能量變化。如2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJmol1，H是指2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全轉(zhuǎn)化為2 mol SO3(g)時(shí)放出的能量。若在相同的溫度和壓強(qiáng)下，向某容器中加入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)放出的能量為Q，因反應(yīng)不能完全轉(zhuǎn)化為SO3(g)，故Q<196.64 kJ。物質(zhì)具有的能量越高，越不穩(wěn)定。二、熱化學(xué)方程式1、定義：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。3、書寫：（1）注明反應(yīng)條件：反應(yīng)熱與測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25 、101 kPa下進(jìn)行的，可不注明。（2）熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)（g，l，s分別表示固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)，水溶液中溶質(zhì)用aq表示）。（3）注意符號(hào)單位：H應(yīng)包括“”或“”、數(shù)字和單位(kJmol1)。（4）注意守恒關(guān)系：原子守恒和得失電子守恒； 能量守恒 (H與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng))。（5）區(qū)別于普通方程式：一般不注“”、“”以及“點(diǎn)燃”、“加熱”等。（6）注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)：熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與H相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則H也要加倍。（7）“五看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤:看方程式是否配平；看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；看H的“”、“”符號(hào)是否正確；看反應(yīng)熱的單位是否為kJmol1；看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。三、中和熱和燃燒熱1、燃燒熱（1）概念：在101 kPa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱的單位一般用kJ/mol表示。燃燒熱的限定詞有恒壓(101 kPa時(shí))、可燃物的物質(zhì)的量(1 mol)、完全燃燒、穩(wěn)定的氧化物等，其中的“完全燃燒”，是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的氧化物：CCO2，HH2O(l)，SSO2等。 （3）一次能源是指直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源，它包括：原煤、原油、天然氣、太陽(yáng)能等。（4）二次能源是由一次能源經(jīng)過加工或轉(zhuǎn)換得到的其他種類和形式的能源，包括煤氣、焦炭、汽油、煤油、柴油等。4、能源問題：（1）我國(guó)目前使用的主要能源是化石燃料，它們的蘊(yùn)藏量有限，而且不能再生，最終將會(huì)枯竭。（2）化石燃料的大量使用帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。五、蓋斯定律1內(nèi)容：對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變都是一樣。即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與反應(yīng)途徑無關(guān)。2.意義：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。考點(diǎn)突破考點(diǎn)1 熱化學(xué)方程式的書寫與判斷【例1】下列熱化學(xué)方程式及其有關(guān)敘述正確的是A氫氣的燃燒熱為285.8kJmol-1,則水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)2H2(g)+O2(g) H=+285.8kJmol-1B已知2C(石墨,s)+O2(g)2CO(g) H=-221kJmol-1,則石墨的燃燒熱110.5kJmol-1C已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.4kJmol-1,則在一定條件下將1mol N2和3mol H2置于一密閉容器中充分反應(yīng),放出92.4kJ的熱量D已知乙炔的燃燒熱為1299.6kJ/mol,則表示乙炔燃燒熱的熱化學(xué)方程C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) H=-1299.6kJmol-1【答案】D【解析】【詳解】考點(diǎn)2 反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算【例2】白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng):P4+5O2=P4O10已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為:PP a kJmol-1、PO b kJmol-1、P=O c kJmol-1、O=O d kJmol-1。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的H，其中正確的是( )A(4c+12b-6a-5d) kJmol-1 B(6a+5d-4c-12b) kJmol-1C(4c+12b-4a-5d) kJmol-1 D(4c+5d-4a-12b) kJmol-1【答案】B【解析】【詳解】【點(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵在于根據(jù)P4和P4O10分子結(jié)構(gòu)弄清其中含有共價(jià)鍵的數(shù)目，如P4O10分子中，每個(gè)P原子形成三個(gè)PO鍵和一個(gè)PO鍵，故一個(gè)P4O10分子中共含有4個(gè)PO鍵和12個(gè)PO鍵?？键c(diǎn)3 反應(yīng)熱(H)的大小比較【例3】下列說法不正確的是AH1H2+H3BH1<0 、 H2>0 、 H3<0C將煤轉(zhuǎn)化為 H2(g) 和 CO(g)后燃燒比煤直接燃燒放出熱量多D將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后再燃燒，從提高煤燃燒利用率看是得不償失【答案】D【解析】A.由蓋斯定律可知，反應(yīng)熱與反應(yīng)的路徑無關(guān)，只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，所以 H1H2+H3，A正確；B. 反應(yīng)1是放熱反應(yīng)、反應(yīng)2是吸熱反應(yīng)、反應(yīng)3是放熱反應(yīng)，所以，H1<0 、 H2>0 、 H3<0，B正確；C. 將煤轉(zhuǎn)化為 H2(g) 和 CO(g)后燃燒與煤直接燃燒放出熱量相同，C不正確；D. 將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后再燃燒，提高了煤燃燒利用率，D不正確。本題選D。 3物質(zhì)A在一定條件下可發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化，由圖判斷下列關(guān)系錯(cuò)誤的是( )AAF,H =一H6BH1 +H2 + H3 + H4 + H5 + H6=0CCF, H= H1+ H2 + H6D若AC為放熱過程，則H3 + H4 + H5 + H6 >0【答案】C【解析】【詳解】【點(diǎn)睛】本題考查了蓋斯定律的含義理解和計(jì)算應(yīng)用，主要是焓變的分析判斷，化學(xué)反應(yīng)的焓變只與各反應(yīng)物的始態(tài)和各生成物的終態(tài)有關(guān)，而與具體的反應(yīng)途徑無關(guān)；注意反應(yīng)的方向改變，焓變符號(hào)改變。4下列說法正確的是A將NaOH溶液分多次緩慢注入鹽酸中，還是一次性快速注入鹽酸中，都不影響中和熱測(cè)定B已知反應(yīng)的中和熱為H= -57.3 kJmol-1，則稀H2SO4和稀Ca(OH)2溶液反應(yīng)的中和熱H= -257.3 kJmol-1C燃燒熱是指在101 kPa時(shí)可燃物完全燃燒時(shí)所放出的熱量，故S(s)+3/2O2(g)SO3(g) H= -315 kJmol-1 即為硫的燃燒熱D化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收能量，形成時(shí)釋放能量【答案】D【解析】【詳解】【點(diǎn)睛】在25攝氏度,101 kPa時(shí)，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。定義要點(diǎn)：規(guī)定在101 kPa壓強(qiáng)，常溫25度下測(cè)出熱量，因?yàn)閴簭?qiáng)和溫度不定，反應(yīng)熱數(shù)值不相同。規(guī)定可燃物物質(zhì)的量為1 mol。規(guī)定可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物所放出的熱量為標(biāo)準(zhǔn)。5下列有關(guān)反應(yīng)熱的敘述正確的是A常溫下，反應(yīng) C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H<0B已知 C（石墨，s）=C（金剛石，s） H>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H483.6 kJmol1，則氫氣的燃燒熱為 241.8 kJmol1D已知 2C（s）2O2（g）=2CO2（g）H1，2C（s）O2（g）=2CO（g）H2， 則H1<H2【答案】D【解析】【詳解】A反應(yīng)C（s）+CO2（g）=2CO（g）的S>0，由不能自發(fā)進(jìn)行可知，H-TS>0，所以H>TS>0，故A錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】選項(xiàng)D是解答的易錯(cuò)點(diǎn)，注意對(duì)于放熱反應(yīng)來說，HQ kJ/mol，雖然“”僅表示放熱的意思，但在比較大小時(shí)要將其看成真正意義上的“負(fù)號(hào)”，即放熱越多，H反而越小。6以太陽(yáng)能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法，其流程圖如下：相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：反應(yīng)I：SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq) H1 =213 kJmol-1反應(yīng)II：H2SO4(aq) = SO2(g) + H2O(l) + O2(g) H2 = +327 kJmol-1反應(yīng)III：2HI(aq) = H2(g) + I2(g) H3 = +172 kJmol-1下列說法不正確的是：A該過程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化BSO2和I2對(duì)總反應(yīng)起到了催化劑的作用C總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2H2O(l) = 2H2 (g)+O2(g) H = +286 kJmol-1D該過程降低了水分解制氫反應(yīng)的活化能，但總反應(yīng)的H不變【答案】C【解析】【詳解】A、通過流程圖，反應(yīng)II和III，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，故A說法正確； 10按要求作答：(1)1.00gCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出55.6kJ的熱量，計(jì)算CH4的燃燒熱為_kJ/mol(2)4.0g硫粉在O2中完全燃燒生成SO2，放出37kJ熱量，計(jì)算S的燃燒熱為_kJ/mol(3)已知下列反應(yīng)：CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H1=-870.3kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H2=-393.5kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H3=-285.8kJ/mol則反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為H=_kJ/mol【答案】-889.6 -296 -488.3 【解析】【分析】燃燒熱的概念中，必須保證可燃物的物質(zhì)的量為1 mol，生成的氧化物為穩(wěn)定狀態(tài)，再根據(jù)n = 先計(jì)算出可燃物的物質(zhì)的量，再結(jié)合反應(yīng)放出的熱量與反應(yīng)物相應(yīng)的物質(zhì)的量成正比，分析作答第（1）、（2）問，第（3）問則利用蓋斯定律計(jì)算即可?！驹斀狻浚?）CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H1=-870.3kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H2=-393.5kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H3=-285.8kJ/mol結(jié)合蓋斯定律可知，（+）2得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)，則H = (393.5kJ/mol285.5kJ/mol)2(870.3kJ/mol) = 488.3 kJ/mol，故答案為：488.3。