专题3学案6 (2).pptx

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1、学案6反应热与盖斯定律应用专题3 化学基本理论1.能正确书写化学方程式，并能根据质量守恒定律进行有关计算。2.能说明化学反应中能量转化的主要原因，知道化学变化中常见的能量转化形式。3.了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)等概念。最新考纲展示4.能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。5.了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型化学电源的重要性。认识化学在解决能源危机中的重要作用。基 础 回 扣题型1反应热的含义与节能减排题型2热化学方程式的书写与正误判断题型3比较焓变和应用盖斯定律计算反应热 基 础 回 扣1.下下列列反反应

2、应：NaOHHCl=NaClH2O，ZnH2SO4=ZnSO4H2，2Fe3Cl2 2FeCl3，CaCO3CaOCO2，Ba(OH)22NH4Cl=BaCl22NH32H2O。(1)属于放热反应的是属于放热反应的是_。(2)属于吸热反应的是属于吸热反应的是_。2.下下表表中中的的数数据据是是破破坏坏1 mol物物质质中中的的化化学学键键所所消消耗耗的的能能量量(kJ)：物质物质H2(g)O2(g)H2O(g)能量能量436496926(1)反反应应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)是是_(填填“吸吸热热”或或“放放热热”)反反应应，这这说说明明2 mol H2(g)和和1 mol O2(

3、g)具具有有的的能能量量比比2 mol H2O(g)具具有有的的能能量量_(填填“高高”或或“低低”)。放热放热高高(2)请请用用图图示示表表示示出出2 mol H2(g)与与1 mol O2(g)生生成成2 mol H2O(g)的反应过程：的反应过程：答案或或(3)根根据据表表中中数数据据，写写出出H2(g)与与O2(g)完完全全反反应应生生成成H2O(g)的热化学方程式：的热化学方程式：_。(4)若若已已知知：H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，写写出出 H2(g)与与 O2(g)完完 全全 反反 应应 生生 成成 H2O(l)的的 热热 化化 学学 方方 程程 式式_。2H2

4、(g)O2(g)=2H2O(g)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1H484 kJmol13.正误判断，正确的打正误判断，正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”“”(1)所所有有的的燃燃烧烧反反应应都都是是放放热热反反应应，所所以以不不需需要要加加热热就就能能进行进行 ()(2)反反应应物物的的总总能能量量低低于于生生成成物物的的总总能能量量时时，一一定定不不能能发生发生反应反应 ()(3)物理变化过程中，也可能有热量的物理变化过程中，也可能有热量的变化变化 ()(4)C(石石墨墨，s)=C(金金刚刚石石，s)H0，说说明明石石墨墨比比金金刚石刚石稳定稳定 ()(5)

5、一一个个反反应应的的焓焓变变因因反反应应物物的的用用量量和和反反应应条条件件的的改改变变而而发发生生改改变变 ()(6)催化剂能改变反应的焓催化剂能改变反应的焓变变 ()(7)已已知知S(l)O2(g)=SO2(g)H293.23 kJmol1，则则S(s)O2(g)=SO2(g)反应放出的热量大于反应放出的热量大于293.23 kJmol1 ()(8)同同温温同同压压下下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)，在在光光照照和和点点燃燃条条件件下的下的H不同不同 ()题型1反应热的含义与节能减排真题回顾1.(高考题组合高考题组合)下列有关能源利用的措施或叙述错误的是下列有关能源利用的措施或叙

6、述错误的是()A.光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济(2014浙江理综，浙江理综，7A)B.可可燃燃冰冰主主要要是是甲甲烷烷与与水水在在低低温温高高压压下下形形成成的的水水合合物物晶晶体体，因因此此可存在于海底可存在于海底(2014天津理综，天津理综，3C)C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素(2014天津理综，天津理综，1C)D.向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变(2014浙江理综，浙江理综，7D)解析汽汽油油和和甲甲醇醇均均可可燃燃

7、，但但燃燃烧烧热热不不同同，因因而而向向汽汽油油中中添加甲醇后，混合燃料的热值一定会改变添加甲醇后，混合燃料的热值一定会改变。答案D2.(2012江江苏苏，4)某某反反应应的的反反应应过过程程中中能能量量变变化化如如图图所所示示(图图中中E1表表示示正正反反应应的的活活化化能能，E2表表示示逆逆反反应应的的活活化化能能)。下列有关叙述正确的是下列有关叙述正确的是()A.该反应为放热反应该反应为放热反应B.催化剂能改变该反应的焓变催化剂能改变该反应的焓变C.催化剂能降低该反应的活化能催化剂能降低该反应的活化能D.逆反应的活化能大于正反应的活化能逆反应的活化能大于正反应的活化能解析解解本本题题的的

8、关关键键是是正正确确理理解解图图像像的的意意义义。不不难难看看出出，E1E2，正正反反应应的的活活化化能能大大于于逆逆反反应应的的活活化化能能，HE1E20，故该反应为吸热反应，故，故该反应为吸热反应，故A、D均错均错。答案 C催催化化剂剂能能降降低低反反应应的的活活化化能能，但但不不能能改改变变反反应应的的焓焓变变，故故B错，错，C对。对。3.(2014海海南南，8)某某反反应应过过程程能能量量变变化化如如图图所所示示，下下列列说说法正确的是法正确的是()A.反应过程反应过程a有催化剂参与有催化剂参与B.该反应为放热反应，热效应等于该反应为放热反应，热效应等于HC.改变催化剂，可改变该反应的

9、活化能改变催化剂，可改变该反应的活化能D.有催化剂的条件下，反应的活化能等于有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1E2解析A项项，由由图图可可知知，反反应应过过程程a需需要要的的活活化化能能比比b要要高高，所以所以a没有催化剂参与，错误没有催化剂参与，错误；B项项，由由图图可可知知，该该反反应应中中，反反应应物物的的总总能能量量大大于于生生成成物物的的总总能能量量，所所以以该该反反应应属属于于放放热热反反应应，反反应应的的热热效效应应等于反应物与生成物能量之差，即等于反应物与生成物能量之差，即H，正确；，正确；C项项，使使用用催催化化剂剂，改改变变了了反反应应进进行行的的途途径径，降降低低了了

10、反反应的活化能，正确。应的活化能，正确。答案BC(1)从从微微观观的的角角度度，是是旧旧化化学学键键断断裂裂吸吸收收的的热热量量与与新新化化学学键形成放出的热量的差值，如键形成放出的热量的差值，如图图所所示示a表示旧化学键断裂吸收的能量；表示旧化学键断裂吸收的能量；b表示新化学键形成放出的能量；表示新化学键形成放出的能量；c表示反应热。表示反应热。方法指导 从两种角度理解化学反应的从两种角度理解化学反应的热效应热效应题型1反应热的含义与节能减排(2)从从宏宏观观的的角角度度，是是反反应应物物自自身身的的能能量量与与生生成成物物的的能能量量差差值，在上图中：值，在上图中：a表示活化能；表示活化能

11、；b表示活化分子结合成生成物所释放的能量；表示活化分子结合成生成物所释放的能量；c表示反应热。表示反应热。对点模拟(一一)反应热的概念及能源利用反应热的概念及能源利用1.寻寻找找清清洁洁能能源源一一直直是是化化学学家家努努力力的的方方向向，下下列列关关于于能能源源的的说法中错误的是说法中错误的是()A.氢气燃烧热高，其燃烧产物是水，是一种理想的清洁燃料氢气燃烧热高，其燃烧产物是水，是一种理想的清洁燃料B.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境保护环境题型1反应热的含义与节能减排C.煤的气化技术在一定程度上实现了煤的高效、清洁利

12、用煤的气化技术在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用D.石油作为重要的可再生能源应该被尽量石油作为重要的可再生能源应该被尽量地利用地利用答案答案D解析石油是不可再生能源。石油是不可再生能源。2.C、H2、CH4都都是是优优质质的的能能源源物物质质，目目前前对对这这三三种种物物质质的的研研究究是是燃燃料料研研究究的的重重点点，下下列列关关于于这这三三种种物物质质的的研研究究方方向向中中可可行行的是的是()A.寻找优质催化剂，使寻找优质催化剂，使CO2与与H2O反应生成反应生成CH4与与O2，并放出，并放出 热量热量B.寻找优质催化剂，在常温常压下使寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与分

13、解生成碳与O2C.寻寻找找优优质质催催化化剂剂，利利用用太太阳阳能能使使大大气气中中的的CO2与与海海底底开开采采的的CH4合成合成气合成合成气(CO、H2)D.将固态碳合成为将固态碳合成为C60，以，以C60作为燃料作为燃料C3.下列说法正确的是下列说法正确的是()A.热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示表示 反应热反应热是在标准状况下测得的是在标准状况下测得的B.升高温度可以改变化学反应的反应热升高温度可以改变化学反应的反应热C.据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的的 总能总能量量D.

14、物质发生化学变化一定伴随着能量物质发生化学变化一定伴随着能量变化变化解析反应热应该是在常温常压下测定的，反应热应该是在常温常压下测定的，A不正确不正确；任任何何化化学学反反应应都都伴伴随随着着能能量量的的变变化化，因因此此反反应应物物的的总总能能量一定不等于生成物的总能量，量一定不等于生成物的总能量，C不正确，不正确，D正确正确。答案BD(二二)从宏观物质的能量认识反应热从宏观物质的能量认识反应热4.反反应应2CO2=2CO的的能能量量变变化化如如图图所所示示。下下列列说说法法正确的是正确的是()A.12 g C(s)与一定量与一定量O2(g)反应生成反应生成14 g CO(g)，放出，放出的

15、的 热量热量为为110.5 kJB.2 mol C(s)与足量与足量O2(g)反应生成反应生成CO2(g)，放出的，放出的热量热量 大于大于221 kJC.该反应的热化学方程式是该反应的热化学方程式是2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJD.该反应的反应热等于该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所分子中化学键形成时所释放释放 的的总能量与总能量与O2分子中化学键断裂时所吸收的总能分子中化学键断裂时所吸收的总能量量 的的差差解析根根据据图图可可知知12 g C(s)与与一一定定量量O2(g)反反应应生生成成28 g CO(g)放出的热量为放出的热量为110.5 kJ，A项错误项错误

16、；2 mol C(s)与与足足量量O2(g)反反应应生生成成CO(g)放放出出热热量量为为221 kJ,由由于于CO(g)与与O2(g)反反应应生生成成CO2(g)放放热热，因因此此2 mol C(s)与与足足量量O2(g)反反应应生生成成CO2(g)放放出出热热量量大大于于221 kJ，B项正确项正确；该该反反应应的的热热化化学学方方程程式式是是2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，C项错误项错误；该该反反应应的的反反应应热热等等于于C与与O2断断键键吸吸收收的的总总能能量量与与CO成成键键放出的能量的差，放出的能量的差，D项错误项错误。答案B5.在在微微生生物物作作用用

17、的的条条件件下下，NH 经经过过两两步步反反应应被被氧氧化化成成NO 。两步反应的能量变化示意图如下：两步反应的能量变化示意图如下：(1)第第一一步步反反应应是是_反反应应(选选填填“放放热热”或或“吸吸热热”)，判断依据，判断依据是是_。(2)1 mol NH (aq)全全部部氧氧化化成成NO (aq)的的热热化化学学方方程程式式是是_。放热放热H273 kJmol10，为吸热反应，故可排除，为吸热反应，故可排除A项和项和C项项。反应反应的的H0，则金刚石，则金刚石比比 石墨稳定石墨稳定C.已已知知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则则任何酸碱中和反应的热效应均为

18、任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJD.已知已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1,2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则，则H1H2解析A项项说说明明2 mol SO2和和1 mol O2的的总总能能量量比比2 mol SO3的的能量高，但不能说能量高，但不能说SO2的能量高于的能量高于SO3的能量，的能量，A不正确不正确；石石墨墨转转化化为为金金刚刚石石吸吸收收能能量量，则则金金刚刚石石的的能能量量高高于于石石墨墨，能量越高越不稳定，能量越高越不稳定，B不正确；不正确；酸酸碱碱中中和和反反应应的的热热效效应应不不仅仅与与生生成成H2O的的物物质质的的量量有有关关，还与酸、

19、碱的浓度及强弱有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C不正确不正确；碳碳完完全全燃燃烧烧比比不不完完全全燃燃烧烧放放出出的的能能量量多多，但但比比较较H时时应带符号比较，故应带符号比较，故H1H2，D正确正确。答案D(二二)热化学方程式的正误判断热化学方程式的正误判断3.已已知知在在25、101 kPa条条件件下下,2 mol氢氢气气燃燃烧烧生生成成水水蒸蒸气，放出气，放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是热量，下列热化学方程式正确的是()A.H2O(g)=H2(g)O2(g)H242 kJmol1B.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H484 kJmol1C.H2(g)O2(g)=H

20、2O(g)H242 kJmol1D.2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1解析B中生成物水应为气态，中生成物水应为气态，B错错；H2燃燃烧烧放放热热(H为为负负值值)，则则H2O分分解解必必为为吸吸热热反反应应(H为正值为正值)，A正确，正确，C、D错错。答案A4.下列热化学方程式书写正确的是下列热化学方程式书写正确的是()A.2SO2O2 2SO3H196.6 kJmol1B.H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1C.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJD.C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1BD(三三)热

21、化学方程式的书写热化学方程式的书写5.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)适适量量的的N2和和O2完完全全反反应应，每每生生成成23 g NO2吸吸收收16.95 kJ热热 量量。N2与与 O2反反 应应 的的 热热 化化 学学 方方 程程 式式 为为_。解析23 g NO2的的物物质质的的量量为为0.5 mol，则则生生成成2 mol NO2吸吸收收的的热热量量为为67.8 kJ。吸吸热热反反应应H为为正正值值，故故反反应应的的热热化化学学方程式为方程式为N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJmol1。N2(g)2O2(g)=2N

22、O2(g)H67.8 kJmol1(2)18 g葡葡萄萄糖糖与与适适量量O2反反应应，生生成成CO2和和液液态态水水，放放出出280.4 kJ热热 量量。葡葡 萄萄 糖糖 燃燃 烧烧 的的 化化 学学 方方 程程 式式 为为_。解析18 g葡葡萄萄糖糖的的物物质质的的量量为为0.1 mol，故故1 mol葡葡萄萄糖糖燃燃烧烧生生成成CO2和和液液态态水水放放出出2 804 kJ的的热热量量，反反应应的的热热化化学学方方程程式式为为C6H12O6(s)6O2(g)=6H2O(l)6CO2(g)H2 804 kJmol1。C6H12O6(s)6O2(g)=6H2O(l)6CO2(g)H2 804

23、kJmol1(3)SiH4是是一一种种无无色色气气体体，遇遇到到空空气气能能发发生生爆爆炸炸性性自自燃燃，生生成成SiO2和和液液态态H2O。已已知知室室温温下下2 g SiH4自自燃燃放放出出热热量量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为自燃的热化学方程式为_。解析2 g SiH4自自燃燃放放出出热热量量89.2 kJ,1 mol SiH4自自燃燃放放出出热热量量1 427.2 kJ，故故热热化化学学方方程程式式为为SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1。SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol

24、1(4)下下图图是是NO2和和CO反反应应生生成成CO2和和NO过过程程中中能能量量变变化化示示意意图图，请请写写出出NO2和和CO反反应应的的热热化化学学方方程程式式：_。解析由由图图可可知知放放出出能能量量：E368 kJmol1134 kJmol1234 kJmol1。答案NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1(5)直直接接排排放放煤煤燃燃烧烧产产生生的的烟烟气气会会引引起起严严重重的的环环境境问问题题。煤煤燃燃烧烧产产生生的的烟烟气气含含氮氮的的氧氧化化物物，用用CH4催催化化还还原原NOx可以消除氮氧化物的污染。可以消除氮氧化物的污染。CH4(g)2NO

25、2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1867 kJmol12NO2(g)N2O4(g)H256.9 kJmol1写写出出CH4(g)催催化化还还原原N2O4(g)生生成成N2(g)和和H2O(g)的的热热化化学方程式学方程式_。解析用用式式式即可得目标方程式。式即可得目标方程式。答案CH4(g)N2O4(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H810.1 kJmol1题型3比较焓变和应用盖斯定律计算反应热真题回顾1.(2014江苏，江苏，10)已知：已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O2(g)=2CO2(g)H34Fe(

26、s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H43CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H10，H30B.H20，H40C.H1H2H3D.H3H4H5解析A项项，C(s)、CO(g)在在O2(g)中中燃燃烧烧生生成成CO2，均均为为放热反应，则有放热反应，则有H10、H30，Fe(s)与与O2(g)反反应应生生成成Fe2O3(s)为放热反应，则有为放热反应，则有H4Q2B.Q1Q2C.Q10，因此，因此，Q1Q2。答案A2.已知已知1 mol红磷转化为红磷转化为1 mol白磷，吸收白磷，吸收18.39 k

27、J热量。热量。4P(红，红，s)5O2(g)=2P2O5(s)H14P(白，白，s)5O2(g)=2P2O5(s)H2则则H1与与H2的关系正确的是的关系正确的是()A.H1H2B.H1H2C.H1H2D.无法确定无法确定解析根根据据提提供供信信息息，由由反反应应减减去去反反应应可可得得，4P(红红，s)=4P(白白，s)HH1H218.39 kJmol1473.56 kJmol1，故，故H1H2，B正确正确。答案B3.下下列列两两组组热热化化学学方方程程式式中中，有有关关H的的比比较较正正确确的的是是()CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H1CH4(g)2O2(g)=CO2

28、(g)2H2O(l)H2NaOH(aq)H2SO4(浓浓)=Na2SO4(aq)H2O(l)H3NaOH(aq)CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H4A.H1H2；H3H4 B.H1H2；H3H4C.H1H2；H3H4 D.H1H2；H3H4解析由由于于H2O(g)转转化化为为H2O(l)要要放放出出热热量量，所所以以等等物物质质的的量量的的CH4(g)燃燃烧烧生生成成液液态态水水时时放放出出热热量量的的数数值值要要比比生生成成气气态态水水时时的的大大。等等物物质质的的量量的的NaOH与与稀稀醋醋酸酸、浓浓H2SO4恰恰好好反反应应生生成成等等物物质质的的量量的的水水

29、，若若不不考考虑虑浓浓H2SO4溶溶解解放放热热和和弱弱电电解解质质电电离离吸吸热热，应应放放出出相相同同的的热热量量。但但在在实实际际反反应应中中，浓浓H2SO4溶溶于于水水时时放放热热，使使反反应应放放出出的的总总热热量量增增多多；醋醋酸酸是是弱弱酸酸，部部分分CH3COOH分分子子在在电电离离过过程程中中要要吸吸热热，使使反反应应放热减小。放热减小。答案B(二二)应用盖斯定律计算反应热应用盖斯定律计算反应热4.已知：已知：HCN(aq)与与NaOH(aq)反应的反应的H12.1 kJmol1；HCl(aq)与与NaOH(aq)反反应应的的H55.6 kJmol1，则则HCN在在水水溶溶液

30、液中中电电离离的的H等于等于()A.67.7 kJmol1B.43.5 kJmol1C.43.5 kJmol1 D.67.7 kJmol1解析根根据据盖盖斯斯定定律律，将将HCN与与NaOH的的反反应应设设计计为为以下两步：以下两步：答案C则则H1H2H3即即12.1 kJmol1H2(55.6 kJmol1)H243.5 kJmol1。5.按要求回答下列问题：按要求回答下列问题：(1)已知：已知：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H2 834.9 kJmol1Fe2O3(s)C(s)=CO2(g)2Fe(s)H234.1 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 k

31、Jmol1写写出出铝铝与与氧氧化化铁铁发发生生铝铝热热反反应应的的热热化化学学方方程程式式_。解析化化学学反反应应的的反反应应热热只只与与反反应应体体系系的的始始态态和和终终态态有关，而与反应的途径无关。有关，而与反应的途径无关。得得：2Al(s)Fe2O3(s)=2Fe(s)Al2O3(s)H593.1 kJmol1答案2Al(s)Fe2O3(s)=2Fe(s)Al2O3(s)H593.1 kJmol1(2)已知：已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJmol1N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1若若有有17 g氨氨气气经经催催化化氧氧化化完完全全生生成成一一氧氧化化氮氮气气体体和和水水蒸气所放出的热量为蒸气所放出的热量为_。解 析()2 3得得：4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H905 kJmol1答案226.25 kJ