2019屆600分考點(diǎn)700分考法A版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)第13章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)講義

第13章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)考點(diǎn)34反應(yīng)熱與能量變化的關(guān)系考點(diǎn)35熱化學(xué)方程式考點(diǎn)36蓋斯定律的應(yīng)用及反應(yīng)熱的計(jì)算考點(diǎn)34反應(yīng)熱與能量變化的關(guān)系考法1吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的判斷考法2焓變與鍵能之間的關(guān)系(1)反應(yīng)熱：在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸收或放出的熱量稱(chēng)為反應(yīng)熱。(2)焓變：在恒溫恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸收或放出的熱量稱(chēng)為反應(yīng)的焓變，用ΔH表示，單位常用kJ/mol(或kJ·表示。1．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的相關(guān)概念燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱ΔH不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol(O2不限量)不限量生成物的量不限量H2O(l)是1mol反應(yīng)熱的含義及特點(diǎn)1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量；不同可燃物的燃燒熱不同稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1molH2O，這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱；不同的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，中和熱均約為-57.3kJ/mol1．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的相關(guān)概念(3)燃燒熱和中和熱的比較2．放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義放出熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量圖示常見(jiàn)反應(yīng)類(lèi)型①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬跟酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽的水解;③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)考法1吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的判斷1.根據(jù)反應(yīng)過(guò)程的圖示判斷(1)從所含絕對(duì)能量看：反應(yīng)物的能量高、生成物的總能量低，則反應(yīng)放熱。(2)從能量的變化看：吸收的熱量少、放出的熱量多，則反應(yīng)放熱。(1)需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)，不一定是吸熱反應(yīng)，如木炭的燃燒。(2)常溫下不需要加熱就能發(fā)生的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(3)需持續(xù)加熱的反應(yīng)，屬于吸熱反應(yīng)。(4)不需加熱或停止加熱后仍能進(jìn)行的反應(yīng)，通常是放熱反應(yīng)。2．反應(yīng)能量變化與反應(yīng)條件的關(guān)系考法1吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的判斷1mol物質(zhì)CO2(C==O)CH4(C—H)P4(P—P)SiO2(Si—O)石墨(C—C)金剛石(C—C)S8(S—S)Si(Si—Si)鍵數(shù)2NA4NA6NA4NA1.5NA2NA8NA2NA考法2焓變與鍵能之間的關(guān)系1.掌握公式ΔH＝反應(yīng)物鍵能之和－生成物鍵能之和2.掌握常見(jiàn)物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)［海南化學(xué)2016·11,4分］(雙選)由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.由X→Y反應(yīng)的ΔH=E5-E2B.由X→Z反應(yīng)的ΔH<0C.降低壓強(qiáng)有利于提高Y的產(chǎn)率D.升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率例1【解析】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，由X→Y反應(yīng)的ΔH=E3-E2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖像可知，X→Z反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH<0，B項(xiàng)正確；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2X(g)3Y(g)可知，該反應(yīng)正方向是氣體分子總數(shù)增加的反應(yīng)，降低壓強(qiáng)有利于提高Y的產(chǎn)率，C項(xiàng)正確；由選項(xiàng)B中的分析可知，X→Z的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，Z的產(chǎn)率降低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。BC例1［海南化學(xué)2016·11,4分］(雙選)由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.由X→Y反應(yīng)的ΔH=E5-E2B.由X→Z反應(yīng)的ΔH<0C.降低壓強(qiáng)有利于提高Y的產(chǎn)率D.升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率例2B例2考點(diǎn)35熱化學(xué)方程式考法3熱化學(xué)方程式的正誤判斷考法4根據(jù)要求書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式(1)若為放熱反應(yīng)，ΔH為“—”；若為吸熱反應(yīng)，ΔH為“＋”。反應(yīng)正向與逆向進(jìn)行的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。(2)需注明反應(yīng)的條件(溫度、壓強(qiáng)等)。若不注明，指常溫(25℃)、常壓(101kPa)。(3)需注明物質(zhì)的狀態(tài)。(4)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)、分?jǐn)?shù)。化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，ΔH不同；化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，ΔH也加倍。1.熱化學(xué)方程式能表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的變化和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。2.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)5.熱化學(xué)方程式一般不需要寫(xiě)反應(yīng)條件?？挤?熱化學(xué)方程式的正誤判斷1.化學(xué)原理是否正確。2.各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否注明。3.反應(yīng)熱ΔH的符號(hào)是否正確。4.反應(yīng)熱ΔH是否與方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)，數(shù)值是否正確?！咀⒁狻柯?xiě)或錯(cuò)寫(xiě)物質(zhì)的狀態(tài)ΔH的數(shù)值與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)(表示物質(zhì)的量)不對(duì)應(yīng)是書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)最易出現(xiàn)的錯(cuò)誤。例3［福建廈門(mén)一中2016期中］下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是()A.2H2(g)+O2(g)

2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1，則氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol-1B.已知C(石墨,s)C(金剛石,s)ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C.含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為NaOH+HClNaCl+H2OΔH=-57.4kJ·mol-1D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1，2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2；則ΔH1<ΔH2例D例3【解析】表示氫氣燃燒熱時(shí)產(chǎn)物中的水應(yīng)該為液態(tài)，故A錯(cuò)誤；已知C(石墨,s)C(金剛石,s)ΔH>0，則石墨能量較低、更穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；含20.0g(即0.5mol)NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1，選項(xiàng)中沒(méi)有標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1，2C(s)+O2(g)

2CO(g)ΔH2，完全反應(yīng)放出的能量高，故ΔH1<ΔH2，故D正確。［福建廈門(mén)一中2016期中］下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是()A.2H2(g)+O2(g)

2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1，則氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol-1B.已知C(石墨,s)C(金剛石,s)ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C.含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為NaOH+HClNaCl+H2OΔH=-57.4kJ·mol-1D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH1，2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2；則ΔH1<ΔH22.計(jì)算反應(yīng)的焓變(1)根據(jù)題給反應(yīng)物或生成物的量，計(jì)算反應(yīng)的焓變，并依據(jù)焓變的數(shù)值確定各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。(2)根據(jù)化學(xué)鍵鍵能計(jì)算焓變：

ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。考法4根據(jù)要求寫(xiě)熱化學(xué)方程式1.判定反應(yīng)是放熱還是吸熱，確定ΔH的符號(hào)。3.正確標(biāo)注反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)熱數(shù)值不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)(s、l、g、aq)。例4(1)［課標(biāo)Ⅰ理綜2017·28題節(jié)選］下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。通過(guò)計(jì)算，可知系統(tǒng)（Ⅰ）和系統(tǒng)（Ⅱ）制氫的熱化學(xué)方程式分別為_(kāi)_________、__________。例4（2）［北京理綜2017·26題節(jié)選］TiCl4是由鈦精礦（主要成分為T(mén)iO2）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下：鈦精礦氯化過(guò)程沸騰爐粗TiCl4精制過(guò)程蒸餾塔純TiCl4氯化過(guò)程：TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。已知：TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-12C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH2=-220.9kJ·mol-1沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式：_____。例4例4考點(diǎn)36蓋斯定律的應(yīng)用及反應(yīng)熱的計(jì)算考法5反應(yīng)熱的大小比較考法6蓋斯定律的應(yīng)用考法7熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的計(jì)算(1)應(yīng)用蓋斯定律比較反應(yīng)熱的大小。(2)應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱。1．蓋斯定律的內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。2．蓋斯定律的應(yīng)用等物質(zhì)的量的不同物質(zhì)與同一種物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，一般情況下，物質(zhì)的性質(zhì)越活潑，放熱越多?？挤?反應(yīng)熱的大小比較1.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)比較反應(yīng)焓變的大小比較反應(yīng)熱時(shí)要考慮物質(zhì)狀態(tài)變化時(shí)的吸熱或放熱情況【注意】放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)數(shù)，放熱越多，ΔH的值反而越小。2.根據(jù)元素周期律的遞變性比較3.根據(jù)反應(yīng)的進(jìn)程比較例5［課標(biāo)Ⅱ理綜2014·13,6分］室溫下，將1molCuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是()A.ΔH2>ΔH3B.ΔH1<ΔH3C.ΔH1+ΔH3=ΔH2D.ΔH1+ΔH2>ΔH3B例5【解析】基礎(chǔ)解法：根據(jù)題意，可寫(xiě)出熱化學(xué)方程式CuSO4·5H2O(s)=====CuSO4(aq)＋5H2O(l)ΔH1＞0；CuSO4(s)=====CuSO4(aq)ΔH2＜0；故CuSO4·5H2O(s)=====CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH3=ΔH1-ΔH2＞0(吸熱)；從而推出：ΔH2(小于0)＜ΔH3(大于0)，A項(xiàng)錯(cuò)誤;由ΔH3=ΔH1-ΔH2＞0(其中ΔH2小于0)知：ΔH1＜ΔH3，B項(xiàng)正確，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。能力解法：圖示法。如圖，從圖中關(guān)系來(lái)確定各選項(xiàng)。［課標(biāo)Ⅱ理綜2014·13,6分］室溫下，將1molCuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是()A.ΔH2>ΔH3B.ΔH1<ΔH3C.ΔH1+ΔH3=ΔH2D.ΔH1+ΔH2>ΔH3考法6蓋斯定律的應(yīng)用1.考查方式：給出幾個(gè)熱化學(xué)方程式，求目標(biāo)方程式的焓變(或再進(jìn)一步計(jì)算)。2.解答方法：利用方程式“目標(biāo)加和法”。3.應(yīng)用蓋斯定律的注意事項(xiàng)

(1)反應(yīng)式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，要把ΔH看作一個(gè)整體。(2)通過(guò)蓋斯定律計(jì)算、比較反應(yīng)熱的大小時(shí)，同樣要把ΔH看作一個(gè)整體。(3)當(dāng)涉及的反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與原反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。［浙江選考化學(xué)2017年11月·19,2分］根據(jù)Ca(OH)2/CaO體系的能量循環(huán)圖，下列說(shuō)法正確的是（）A.ΔH5＞0B.ΔH1+ΔH2=0C.ΔH3=ΔH4+ΔH2D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0例【解析】水蒸氣變成液態(tài)水會(huì)放出熱量，ΔH5＜0，故A錯(cuò)誤；氫氧化鈣生成氧化鈣固體和水蒸氣，液態(tài)水和氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈣，二者不是可逆的過(guò)程，水蒸氣變成液態(tài)水會(huì)放出熱量，因此ΔH1+ΔH2≠0，故B錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH3=-(ΔH2+ΔH4+ΔH5+ΔH1)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0，故D正確。D例6例【解析】根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)反應(yīng)可由