新高考化学考点一轮复习全国通用学案第6章第1节化学能与热能

第一节 化学能与热能 [课标解读] 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。 2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 3. 了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 4.了解能源是人类生存 和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。 5.了解焓变 (ΔH)与反应热的含义。了解活化能的概念。 6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定 律进行有关反应焓变的计算。 焓变 热化学方程式 知识梳理 1．化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。 (2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。 (3)化学反应中的能量转化形式 ①吸热反应：热能―→化学能。 ②放热反应：化学能―→热能。 ③光合作用：光能―→化学能。 ④燃烧反应：化学能―→热能，化学能―→光能。 ⑤原电池反应：化学能―→电能。 ⑥电解池反应：电能―→化学能。 (4)化学反应的实质与特征 2．焓变、反应热 (1)焓(H) 用于描述物质所具有能量的物理量。 (2)焓变(ΔH) ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。单位 kJ·mol－1 或 kJ/mol。 (3)反应热 指当化学反应在一定温度下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符 号 Q 表示，单位 kJ·mol－1。 (4)焓变与反应热的关系 对于恒压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为 热能，则有关系：ΔH＝Qp。 3．吸热反应和放热反应 (1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。 (2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 [识记] 常见的放热反应与吸热反应 放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金 属跟水或酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应。 吸热反应：①大多数分解反应；②盐类的水解反应；③Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应；④碳和水蒸气、C 和 CO2 的反应。 注意：有能量变化的物理变化不属于放热或吸热反应。 [辨易错] (1)任何化学反应都伴有能量变化，有能量变化的过程均为化学变化。 ( ) (2)物质的焓越小，能量越低，物质越稳定。 ( ) (3)需加热的反应一定为吸热反应，不需加热的反应一定为放热反应。 ( ) (4)反应热就是化学反应的焓变，放热反应为负值。 ( ) (5)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放 出的总能量。 ( ) (6)同温同压下，反应 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不 同。 ( ) [答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× 4．热化学方程式 (1)定义：表示参加化学反应物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。 (2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量 变化。 如 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 表示在 25 ℃、101 kPa 条件下，2 mol H2 和 1 mol O2 反应生成 2 mol 液态水时放出 571.6 kJ 的热量。 (3)书写应注意的一般问题 ①注明反应温度和压强。若为 25 ℃、101 kPa 进行反应，可不注明。 ②注明反应物和生成物的状态。 ③化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数，可以是整数也可以是分 数。 ④化学计量数与ΔH 成正比关系，ΔH 的单位为 kJ·mol － 1，如 2H2(g)＋ O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 而 H2(g)＋1 2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－ 285.8 kJ·mol－1。 5．从活化能的角度认识焓变 (1)E1 为正反应活化能，E2 为逆反应活化能，ΔH＝E1－E2。 (2)催化剂能降低正、逆反应的活化能，使反应加快，但焓变不变。 [深思考] 1．常温常压下，1 g H2 完全燃烧，放出 a kJ 的热量，则 H2 燃烧的热化学 方程式为___________________________。 [答案] H2(g)＋1 2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－2a kJ·mol－1 2．已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，该反应的正反 应活化能为 b kJ·mol－1，则该反应的逆反应活化能为________kJ·mol－1。 [答案] a＋b 知识应用 由 N2O 和 NO 反应生成 N2 和 NO2 的能量变化如下图所示。 由图示回答下列问题 (1)该反应是________反应(填吸热或放热)。 (2)写出该反应的热化学方程式__________________________。 (3)该反应的正反应活化能与逆反应活化能的差为________。 (4)使用催化剂，该反应的焓变如何变化？________。 [答案] (1)放热 (2)N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g) ΔH＝－139 kJ/mol (3)139 kJ/mol (4)不变 ◎命题点 1 反应热、焓变与能量变化 1．碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示： ①H2(g)＋I2(？) 2HI(g) ΔH＝－9.48 kJ·mol－1 ②H2(g)＋I2(？) 2HI(g) ΔH＝＋26.48 kJ·mol－1 下列判断正确的是( ) A．①中的 I2 为固态，②中的 I2 为气态 B．②中的反应物总能量比①中的反应物总能量低 C．①中的产物比②中的产物热稳定性更好 D．1 mol 固态碘升华时将吸热 17 kJ B [A 项，反应①放热、反应②吸热源于碘单质的状态不同，固态变为气态 需要吸收能量，故①中的 I2 为气态，②中的 I2 为固态，错误；B 项，生成物的 能量相等，①放热，故②的反应物总能量比①的反应物总能量低，正确；C 项， 产物的稳定性相同，错误；D 项，1 mol 固态碘升华时将吸热 26.48 kJ＋9.48 kJ ＝35.96 kJ，错误。] 2．用 Cl2 生产某些含氯有机物时会产生副产物 HCl。利用如下反应，可实 现氯的循环利用：4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol －1。下列说法正确的是( ) A．该反应的活化能为 115.6 kJ·mol－1 B．使用催化剂能使该反应的焓变增大 C．该反应的正反应活化能比逆反应活化能大 D．断裂 H2O(g)中 1 mol H—O 键比断裂 HCl(g)中 1 mol H—Cl 键所需能量 多 D [A 项，活化能不等于反应热，错误；B 项，催化剂对反应焓变的大小无 影响，错误；C 项，考生易因不清楚反应热与活化能的关系而出错，ΔH＝正反 应活化能－逆反应活化能