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2019-2020年高三化學 知識點精析精練 化學反應中的能量變化
一、反應熱
1．反應熱的定義：在化學反應過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應熱，反應熱用符號△H表示，單位一般采用kJ／mol。
2．反應中能量的變化：①反應物所具有的總能量>生成物所具有的總能量，△H<0，放熱反應；②反應物所具有的總能量<生成物所具有的總能量，△H>0，吸熱反應。
3．反應熱與反應物和生成物自身具有的能量大小的關(guān)系，反應熱等于生成物的總能量減去反應物的總能量。
(1)當反應物的總能量大于生成物的總能量時，為放熱反應，△H為“-”或
o。
二、熱化學方程式
1．定義：用于表明反應所放出或吸收的熱量的化學方程式，叫做熱化學方程式。
2．書寫熱化學方程式應注意的問題：
(1)要注明反應物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)，同一化學反應，若物質(zhì)聚集狀態(tài)不同，則反應熱就不同。
(2)熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量的多少，因此可用分數(shù)表示。
(3)反應熱用AH表示，寫在方程式的右邊，二者以“；”相隔，放熱用“-”，吸熱用“+”。
(4)AH的數(shù)值與反應的溫度和壓強有關(guān)，散需注明反應的溫度和壓強，但中學化學中所用AH的數(shù)據(jù)，一般都是在101kPa和25℃時的數(shù)據(jù)，因此可不特別注明。
(5)反應熱的數(shù)值必須與熱化學方程式中反應物和生成物的物質(zhì)的量相對應，例如：
3．意義：熱化學方程式不僅表明了化學反應中的物質(zhì)變化，也表明了化學反應中的能量變化。
學法建議
1．要密切聯(lián)系化學方程式、放熱反應、吸熱反應、化學鍵等知識。
2．盡量利用圖示的方法將抽象的內(nèi)容具體化。如反應熱與鍵能的關(guān)系，反應熱與反應物和生成物的能量大小關(guān)系，反應熱與物質(zhì)的聚集狀態(tài)變化的關(guān)系等均可用圖示的形式將問題明了化。
3．注意AH的量值要與反應式中的化學計量數(shù)相對應。關(guān)于△H的單位“kJ／mol”，并不是指每摩具體物質(zhì)反應時伴隨的能量變化是多少千焦，而是指給定形式的具體反應以各物質(zhì)的化學計量數(shù)采計量其物質(zhì)的量時伴隨的能量變化。
潛能開發(fā)
[例1]在同溫同壓下，下列三個反應放出的熱量分別a,b，c，表示，則a,b,c的關(guān)系是 ( )
思路分析
上述三個反應雖均表示H2和02的反應，但由于反應物的用量不同，生成物的聚集狀態(tài)不同，三個反應的反應熱各不相同。反應①和②分別表示2molH2(g)燃燒生成2 molH2O(g)、H2O(1) (1)放出的熱量，由于同溫同壓下，2 molH2 O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?molH2 O(1)時要放出熱量，故a②>③ B. ③>②>① C. B. ③>①>② D. ①>③>②
思路分析
比較不同反應的反應熱大小時應比較其數(shù)值的大小，不要受反應熱的“+”或“-”影響，反應熱的“+”與“-”只說明是吸熱還是放熱。
[答案]C
[例3]將o．3 mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649．5 kJ熱量，請寫出該反應的熱化學方程式。
思路分析
①寫出乙硼烷燃燒的普通化學方程式；②根據(jù)普通化學方程式中乙硼烷的化學計量數(shù)確定一定物質(zhì)的量的乙硼烷燃燒所放出的熱量；③在普通化學方程式的基礎(chǔ)上，注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，將反應熱寫在方程式的右邊，并用“；”號相隔，即得乙硼烷燃燒的熱化學方程式. [答案]
思維診斷
在相同條件下，當相同的反應物以不同的形式發(fā)生反應生成相同的產(chǎn)物時，其反應熱的大小既與各物質(zhì)的化學計量數(shù)有關(guān)，也與各物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)。
思維診斷
解此類題最容易犯的錯誤是，把反應熱的“+”或，“-”與反應熱的數(shù)值看成一個整體進行比較，而忽視反應熱是指反應過程中所放出或吸收的熱量這一說法。
思維診斷
書寫熱化學方程式必須考慮以下幾點：一是物質(zhì)的化學計量數(shù)與 的大小相對應；二是物質(zhì)的聚集狀態(tài)與 H的大小相對應；再就是 H的“+”或“-”要標正確。
能達標訓練
1．熱化學方程式中化學式前的化學計量數(shù)表示 ( )
A.分子個數(shù) B.原子個數(shù) C.物質(zhì)的質(zhì)量 D.物質(zhì)的量
答案: 1．D
2．下列物質(zhì)加入水中，顯著放熱的是 。 ( )
A.生石灰 B.固體NaOH C.無水乙醇 D.固體NH：N03
答案: 2．AB 一種物質(zhì)溶解于溶劑中，跟水分子作用，要消耗一定的能量；同時，晶體中的離子在水溶液里跟水分子發(fā)生水合作用，形成水合離子要放熱：二者的能量差就是該物質(zhì)的溶解熱
3．沼氣是一種能源，它的主要成分是H4。o．5m01CH4完全燃燒生成002和液態(tài)水時放出445kJ的熱量，則下列熱化學方程式中正確的是 ( )
答案: 3．C 0．5molCH4完全燃燒生成CO2和H2H時放出445kI的熱量，那么1molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時放出890ky的熱量。
4．在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中Q>Q的是 ( )
答案: 4.AC B中,Q1=Q2,D中,
5．已知熱化學方程式：,
當1g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時，其熱量變化為：
①放出；②吸收；③2．44kJ；④4．88kJ；⑤88kJ ( )
A.②和⑤ B.①和③ C.②和④ D.②和③
答案:
可知18 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時，吸收44．0 kJ的熱量，則1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時，吸收熱量為：＝2．44ky
6．下列反應既屬于氧化還原反應，又是吸熱反應的是 ( )
A.鋁片與稀鹽酸的反應， B.灼熱的碳與OQ的反應 C. CO2的反應 D.甲烷在氧氣中的燃燒反應
答案:6．B 因為A項是放熱反應，C項不是氧化還原反應，D項是放熱反應
7．1g炭與適量水蒸氣反應生成CO和H2,需吸收10．94kI熱量，此反應的熱化學方程式為 ( )
答案: 7．D 由lg炭與適量水蒸氣反應生成CO與H2，需吸收10．94kJ熱量，可知1mol炭即12g炭，需吸收=131．3kJ。又知吸熱反應，△H>0，在熱化學方 程式中，反應物和生成物需注明聚集狀態(tài)
8．下列說法正確的是 ( )
A.需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應
B.任何放熱反應在常溫條件下一定能發(fā)生反應
C.反應物和生成物所具有的總能量決定了反應是放熱還是吸熱
D.吸熱反應在一定條件下(如常溫、加熱等)也能發(fā)生反應
答案: 8．CD 化學反應的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱，反應是放熱還是吸熱主要取決于反應物和生成物具有的總能量的相對大小。放熱反應和吸熱反應在一定的條件下都能發(fā)生。反應開始時需加熱的反應可能是吸熱反應，也可能是放熱反應
9．酒精燃燒的化學方程式為：，完全燃燒一定量的無水酒精，放出的熱量為Q，為完全吸收生成的CO2，消耗8mol幾的NaOH溶液50mL時恰好生成正鹽。則燃燒1mol無水酒精所放出熱量為 ( )
答案: 9．D
10．已知：。常溫下，取體積比為4:1的甲烷和氫氣的混合氣體11．2L(已折合成標準狀況)，經(jīng)完全燃燒后恢復至常溫，則放出的熱量為 ( )
答案: 10．A
11．已知1mol白磷變成Imol紅磷放出18．39kI的熱量，下面反應。則 的關(guān)系為 ( )
答案: 11．B
12．分析右圖的能量變化示意圖，下列選項正確的是 ( )
答案: 12．C
13．天然氣( )和液化石油氣( )燃燒的主要化學方程式依次為：
.現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具，今改為燒液化石油氣的，應采用的正確措施是 ( )
A.減少空氣進入量，增大石油氣進氣量 B.增大空氣進入量，減少石油氣進氣量
C.減少空氣進入量，減少石油氣進氣量 D.增大空氣進入量，增大石油氣進氣量
答案: 13．B 1體積CH4燃燒需2體積O2,而1體積C3H8燃燒則需5體積O2，因此將原來以天然氣為原料的灶具改為燒液化石油氣，應增大空氣進入量，同時減少石油氣進入量
14．2．3g某液態(tài)有機物和一定量的氧氣混合點燃，恰好完全燃燒，生成2．7g水和2．24 L CO2 (標況)并放出68．35 kJ熱量，則該反應的熱化學方程式為 。
答案: 14.
15．已知：=-285．8kJ／m01，由此可知，在等溫下蒸發(fā)45g液態(tài)水需吸收 kJ的熱量。
答案：
16.已知。若使23GC2H5OH(1)完全燃燒生成H2O(1)，則放出的熱量為
答案：
綜合能力訓練
1火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼( )和強氧化劑液態(tài)雙氧水。當它們混合反應時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱，已知：o．4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，并放出256．65 kJ的熱量。
(1)反應的熱化學方程式為 ；
(2)又已知：44kJ／mol，則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量是 ；
(3)此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是 。
答案：1．（1）對環(huán)境無污染(或不污染空氣)
2．質(zhì)量為8．00g的某氣體，含有個分子，其分子是由碳和氫兩種元素的原子構(gòu)成，實驗測得1 mol該氣體完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳，能放出890kJ的熱量。
(1)寫出該氣體的化學式，并寫出其完全燃燒的熱化學方程式。
(2)0．60g該氣體完全燃燒放出的熱量能使500 g 20℃的水溫度升高多少?[已知水的比熱容是J／(ks℃)]
答案：
3．汽油不完全燃燒的化學方程式為人體吸進CO后，CO與人體血紅蛋白結(jié)合而引起中毒。如果每輛汽車滿負荷行駛，每天約有28．5g汽油不能完全燃燒。現(xiàn)有50萬人口的中等城市，如達到中等發(fā)達國家水平，平均每10人擁有一輛汽車，試計算這些汽車滿負荷行駛時，每天可產(chǎn)生多少千克CO?
答案： 3．根據(jù)題意，可知：①擁有汽車數(shù)：輛
②所有汽車每天消耗汽油(不完全燃燒部分510428。5g
③設每天產(chǎn)生CO質(zhì)量為x，根據(jù)化學方程式，有
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