2022年高考化學主干核心知識一輪復習 專題四 熱化學反應和熱化學方程式教案 新人教版

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1、2022年高考化學主干核心知識一輪復習 專題四 熱化學反應和熱化學方程式教案 新人教版 【主干知識整合】 一．化學反應中的能量變化 1、化學反應中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化： ①吸熱反應： 化學上把吸收熱量的化學反應稱為吸熱反應。如C+CO22CO為吸熱反應。 ②放熱反應： 化學上把放出熱量的化學反應稱為放熱反應。如2H2+O22H2O為放熱反應。 2、化學反應中能量變化的本質(zhì)原因 化學反應中的能量變化與反應物和生成物所具有的總能量有關。如果反應物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，在發(fā)生化學反應時放出熱量；如果反應物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量

2、，在發(fā)生化學反應時吸收熱量。 3、反應熱、燃燒熱、中和熱 ①反應熱：在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱用△H表示。單位：kJ·mol–1 ②燃燒熱：在101kPa時1mol 物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的能量，叫該物質(zhì)的燃燒熱。如：101kPa時lmol H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.5 kJ·mol–1的熱量，這就是H2的燃燒熱。 H2(g)+12 O2 (g) =H2O(l)；△H=–285．5kJ·mol–1 ③中和熱：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應而生成1mol H2O，這時的反應熱叫做中和熱。 H+(aq)+OH–(aq)=H2O

3、(1)；△H=–57.3kJ·mol–1（強酸和強堿的中和熱） 二、熱化學方程式 1、定義：表明反應所放出或吸收的熱量的方程式，叫做熱化學方程式。 2、熱化學方程式書寫注意事項： （1）．△H只能寫在標有反應物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊，并用“；”隔開。若 為放熱反應，△H為“－”；若為吸熱反應，△H為“＋”。△H的單位一般為kJ/mol。 （2）．注意反應熱△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℃.101325Pa下測定的，可不注明溫度和壓強。 （3）．注意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)

4、的物質(zhì)的量， 并不表示物質(zhì)的分子 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)。 （4）．注意反應物和產(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)才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義。氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學方程式中不用↑和↓ （5）．注意熱化學方程式是表示反應已完成的數(shù)量。由于△H與反應完成物質(zhì)的量有關，所以方程式中化學式前面的化學計量數(shù)必須與△H相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則△H也要加倍。 （6）當反應逆向進行時，反應熱數(shù)值相等，符號相反；兩個熱化學方程式相加或相減，可得到新的熱化學方程式。 【典例精析】 1．（

5、08海南卷）白磷與氧可發(fā)生如下反應：P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：P—P akJ·mol—1、P—O bkJ·mol—1、P=O ckJ·mol—1、O=O dkJ·mol—1。 根據(jù)圖示的分子結構和有關數(shù)據(jù)估算該反應的△H，其中正確的是 （ ） A．（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1 B（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1 C．（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1 D．（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—1 【解析】由圖可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5mol

6、O＝O，1mol的P4O10中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以△H＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。 2．將V1mL1.0mol·L-1 HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結果如右圖所示（實驗中始終保持V1＋V2＝50mL）。下列敘述正確的是 A．做該實驗時環(huán)境溫度為22℃ B．該實驗表明化學能可能轉化為熱能 C．NaOH溶液的濃度約為1.0mol/L·L-1 D．該實驗表明有水生成的反應都是放熱反應 【解析】中和反應為放熱反應，B對，中和反應有水生成，但有水生成的不一定是放熱反應，如 H2+CuO H2O

7、+Cu是吸熱反應，D錯，從表中分析當加入HCl溶液5mL、NaOH溶液45mL反應后溫度為22℃，故實驗時環(huán)境溫度小于22℃，A錯，加入HCl溶液30mL反應放熱最多，應是酸堿正好中和，故C（NaOH）=1.0mol/L·30mL /20mL=1.5 mol/L，C錯。【答案】B 3． 短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右圖所示，期中T所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等，請回答下列問題： （1）T的原子結構示意圖為 。 （2）元素的非金屬性為（原子的得電子能力）：Q W（填“強于”或“弱于”）。 （3）W的單質(zhì)與其最高價氧化物的水化物濃溶液共熱能發(fā)生反

8、應，生成兩種物質(zhì)，其中一種是氣體，反應的化學方程式為 。 （4）原子序數(shù)比R多1的元素是一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，此分解反應的化學方程式是 。 （5）R有多種氧化物，其中甲的相對分子質(zhì)量最小。在一定條件下，2L的甲氣體與0.5L的氯氣相混合，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，所生成的R的含氧酸鹽的化學式是 。 （6）在298K下，Q、T的單質(zhì)各1mol完全燃燒，分別放出熱量akJ和bkJ。又知一定條件下，T的單質(zhì)能將Q從它的最高價氧化物中置換出來，若此置換反應生成3molQ的單質(zhì)，則該反應在298K下的=

9、 （注：題中所設單質(zhì)均為最穩(wěn)定單質(zhì)）。 【解析】從給出的表，結合T在周期表的位置與族數(shù)相等這一條件 ，不難得出T為Al，Q為C，R為N，W為S。（1）T為Al，13號元素。（2）S、C最高價氧化物對應的酸為硫酸強于碳酸，則可得非金屬性S強于C。（3）S與H2SO4發(fā)生歸中反應，從元素守恒看，肯定有水生成，另外為一氣體，從化合價看，只能是SO2。（4）比R質(zhì)子數(shù)多1的元素為O，存在H2O2轉化為H2O的反應。（5）N中相對分子質(zhì)量最小的氧化物為NO，2NO＋O2=2NO2，顯然NO過量1L，同時生成1L的NO2，再用NaOH吸收，從氧化還原角度看，＋2價N的NO與＋4價N的NO2，應歸

10、中生成＋3N的化合物NaNO2。（6）C ＋O2CO2D△H=－a kJ/mol①，4Al＋3O2=2Al2O3D△H= －4bkJ/mol②。Al與CO2的置換反應，寫出反應方程式為：4Al＋3CO23C＋2Al2O3，此反應的△H為可由②－①×3得，△H=－4b－(-3a)=(3a-4b)kJ/mol 。 【答案】（1） （2）弱于 （3）S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O （4）2H2O2 MnO2 2H2O＋O2↑（或其他合理答案：） （5）NaNO2 （6）(3a – 4b)kJ/mol 【專題訓練】 1．推動上千噸的火箭和進行長距離的太空飛行的巨大

11、能量是從哪里來的？化學反應立下神功?；鸺褂玫娜剂鲜瞧纂耓(CH3)2NNH2]，火箭升空時發(fā)生的化學反應為： C2H8N2＋2N2O4＝2CO2↑＋3N2↑＋4H2O↑。下列有關該反應的說法正確的是（ ） A．偏二甲肼既是氧化劑又是還原劑 ? B．該反應進行時只有放熱過程沒有吸熱過程 C．該反應中氮元素的化合價升高 ? ?? D．該反應中每生成1mol?CO2轉移8mol電子 2．已知：CH3 (CH2 )2CH3 ( g )＋O2 ( g ) ＝4CO2 ( g ) + 5 H2O ( l )；△H=－2878kJ·mol一1 (CH3)2CHCH3

12、 ( g ) ＋O2 ( g ) ＝4CO2 ( g ) + 5 H2O ( l )；△H = －2869 kJ·mol一1 下列說法正確的是（ ） A．正丁烷的燃燒熱為一2878kJ·mol一1 B．正丁烷分子所具有的能量大于異丁烷分子 C．等量的異丁烷分子中碳氫鍵比正丁烷的多 D．異丁烷轉化為正丁烷的過程是一個放熱過程 3．下列說法正確的是 ( ) ①用25 mL酸式滴定管可以準確放出8.00 mL的稀鹽酸； ②可用干燥的pH試紙測定氯水的pH； ③使用容量瓶配制溶液，定容時俯視，所得溶液的濃度偏大； ④加入鹽酸有能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體生

13、成，則原溶液中—定有大量CO32-存在； ⑤在某溫度下，一定量的醋酸與氫氧化鈉溶液充分混合，若溶液呈堿性時，溶液中離子濃度大小的關系一定為： c（Na+）﹥ c（CH3COO—）﹥ c（OH—）﹥ c（H+）； ⑥右圖是反應物和生成物的能量變化示意圖，其可能發(fā)生反 應的熱化學方程式可表示為：2 A（g）+ B(g) = 2 C（g）； △H=Q kJ·mol-1（Q＜0 ）。 ( ) A．①③⑥ B．②④⑤ C．①③④ D．③⑤⑥ 4．下列化學用語和敘述正確的是 ( ) A．Na2O2的電子式： B．M與

14、N是同素異形體，由M＝N；△H＝＋119KJ／mol可知，N比M穩(wěn)定 C．表示乙炔“燃燒熱”對應的熱化學方程式： C2H2 (g)＋O2 (g) 2CO2 (g)＋H2O(g)；△H＝－1 256KJ／mol D．葡萄糖的實驗式：CH2O 5．下列關于熱化學反應的描述中正確的是： A．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57.3kJ/mol，則H2SO4和Ba（OH）2反應的中和熱ΔH＝2×（－57.3）kJ/mol B．CO（g）的燃燒熱是283.0kJ/mol，則2CO2（g） ＝2CO（g）＋O2（g）反應的 ΔH＝2×283.0kJ/mol

15、C．需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應 D．1mol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 6．已知常溫常壓下，N2(氣)和H2(氣)反應生成2molNH3(氣)放出92.4kJ熱量。在同溫同壓下向密閉容器中通入1molN2和3molH2，達到平衡時放出熱量為Q1kJ；向另一體積相同的密閉容器中通人0.5molN2、1.5molH2和1molNH3，相同條件下達到平衡時放出熱量為Q2kI。則下列關系式正確的是 （ ） A．2Q2=Q1=92.4 B．Q2

16、2.4 C．Ql

17、( g ) + 2H2O ( l) ； △H ＞一574 kJ·mol－1 B．反應 ①② 轉移的電子數(shù)相同 C．若用標準狀況下 4.48LCH4 還原 NO2至 N2，放出的熱量為 173.4kJ。 D．若用標準狀況下 4.48LCH4 還原 NO2至 N2，整個過程中轉移電子總數(shù)為1.60 mol 8．下列依據(jù)熱化學方程式得出的結論正確的是 （ ） A．已知2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）；△H＝－483.6 kJ· mol—1 則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ· mol—1 B．已知C（石墨，s）＝C（金剛石，s）；△H＞0

18、　則金剛石比石墨的鍵能大 C．已知NaOH（ag）＋HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）；△H＝－57.4 kJ· mol—1 則含20.0g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量 D．已知2C（s）＋2O2（g）＝2CO2（g）；△H1 2C（s）＋O2（g）＝2CO（g）；△H2，則△H1＞△H2 9．右圖是198K時N2與H2反應過程中能量變化的曲線圖。下列敘述正確的是（ ） A．該反應的熱化學方程式為： N2+3H22NH3 ；△H=－92kJ·mol－1 B．a(chǎn)曲線是加入催化劑時的能量變化曲線 C．加入催化劑，該化學反應的反應

19、熱改變 D．在溫度體積一定的條件下，通入1mol N2和3 mol H2 反應后放出的熱 量為Q1kJ，若通入 2 mol N2和6mol H2 反應后放出的熱量為Q2kJ則184>Q2>2Q1 10．在火箭推進器中裝有還原劑肼（N2H4）和強氧化劑H2O2，當它們混合時，即產(chǎn)生大量的氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱。已知0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.64kJ的熱量,在結構上N2H4和NH3的關系有如H2O2和H2O的關系。N2H4能發(fā)生下列反應： N2H4+H3O+=N2H5++H2O N2H4+H2O N2H5++ N2H5++H2O

20、 N2H62++ N2H5++H2O N2H4+H3O+ （1）據(jù)此可得出的結論是 。 A．肼水解顯酸性 B．肼在水中可電離出H+離子 C．肼是二元弱堿 D．肼是二元弱酸 ⑵寫出肼和H2O2反應的熱化學方程式 。 ⑶已知H2O（1）=H2O(g) △H=+44kJ/mol，則16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是 。 ⑷上述反應應用于火箭推進器，除釋放出大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很突出的優(yōu)點是 。 ⑸用氨和次氯酸鈉按一定的物質(zhì)的量之比混合可生成肼，寫出反應的化學方程式 ，該反應的還原產(chǎn)物是 。