1、贵州省天赋中学 2011 届高三化学一轮复习精品学案第 10 讲 反应热考点解读1、了解化学反应中能量变化的实质，知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式。2、认识能源是人类生存和发展的重要基础，知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。3、了解焓变与反应热涵义。明确 H = H（反应产物）H（反应物）。4、理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。知识体系一、反应热与热化学方程式：1、反应热：化学反应都伴有能量的变化，常以热能的形式表现出来，有的反应放热，有的反应吸热。反应过程中放出或吸收的热叫做反应热。反应热用符号H 表示，单位是kJ/mol或（kJmol 1
2、） 。放热反应的H 为“” ，吸热反应的H 为“” 。反应热（H）的确定常常是通过实验测定的。注意：在进行反应热和H 的大小比较中，反应热只比较数值的大小，没有正负之分；而比较H 大小时，则要区别正与负。2H2(g)O 2(g)=2H2O(g)；H 1a kJmol1 反应热：a kJmol1 ，H：a kJmol12H2(g)O 2(g)=2H2O(l)；H 2b kJmol1 反应热：b kJmol1 ，H：b kJmol1a与 b比较和H 1与H 2的比较是不一样2、影响反应热大小的因素反应热与测定条件（温度、压强等）有关。不特别指明，即指 25，1.01105Pa（101kPa）测定的
3、。中学里热化学方程式里看到的条件（如：点燃）是反应发生的条件，不是测量条件。反应热的大小与物质的集聚状态有关。反应热的大小与物质的计量数有关。在反应：2H 2(g)O 2(g)2H 2O(g)；H 1a kJmol1 中，2molH 2燃烧生成气态水放出的热量 a kJ，该反应的反应热是 a kJmol1 ，该反应的H 是a kJmol1 。注意这三个单位。3、书写热化学方程式注意事项：a. 注明反应的温度和压强（若在 101kPa和 298K条件下进行，可不予注明） ，注明H的“”与“” ，放热反应为“” ，吸热反应为“” 。b. H 写在方程式右边，并用“；”隔开。c. 必须标明物质的聚集
4、状态（气体用“g” ，液体用“l” ，固体用“s” ，溶液用“aq” ） 。若用同素异形体要注明名称。d. 各物质前的计量系数不表示分子数目只表示物质的量的关系。H 与计量数成正比关系。同样的反应，计量系数不同，H 也不同，例如：2H2(g)O 2(g)2H 2O(g)；H483.6kJmol 1 H2(g) O2(g)H 2O(g)；H241.8kJmol 1 1上述相同物质的反应，前者的H 是后者的两倍。燃烧热和中和热：在 101kPa时，1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。在稀溶液里，酸跟碱发生中和反应而生成 1mol 液态 H2O，这时的反应热叫做
5、中和热。燃烧热的热化学方程式强调燃烧物前的计量数为 1，中和热强调热化学方程式中水前的计量数为 1。燃烧热要强调生成稳定的氧化物，如：生成液态水。如：H 2的燃烧热的热化学方程式：H 2(g) O2(g)H 2O(l)；H286kJmol 1 1中和热的热化学方程式：NaOH(aq) H2SO4(aq) Na2SO4(aq)H 2O(l)；H57.3kJmol 1 二、化学反应与物质的能量1、放热反应：反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，热量的多少等于反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的差值。常见的放热反应有：燃烧、中和反应、常温下能自发发生的绝大多数的各类反应。2、吸热反应：反
6、应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，热量的多少等于生成物具有的总能量与反应物具有的总能量的差值。常见的吸热反应有：水解反应、结晶水合物失水的反应、碳与二氧化碳或与水蒸气的反应等物质的能量越低，性质就越稳定；物质的能量越高，性质就越活泼。物质的化学能是化学键的能量，通过化学键的键能可计算反应热。如：反应 H2(g)Cl 2(g)2HCl(g)；H。H = E(HH) E (ClCl) 2E (HCl) 。3、盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。这就是盖斯定律。利用盖斯定律可以间接计算反应热。例如：C(s)O 2(g)CO
7、 2(g)；H 1 C(s) O2(g)CO(g)；H 2 CO(g) O2(g)CO 2(g)；H 3 1依盖斯定律有：H 1H 2H 3。基础过关第 1 课时 化学反应的焓变1定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或转换成相应的热量）来表示，称为焓变（H） ，单位：kJ/mol 或 kJmol-1在化学反应中，旧键的断裂需要吸收能量 ，而新键的形成则放出能量。总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。注意：（1） 反应热和键能的关系例如：1molH 2和
8、 1molCl2反应生成 2molHCl的反应热的计算。1moLH2分子断裂开 HH键需要吸收 436kJ的能量；1molCl 2分子断裂开 ClCl键需要吸收 243kJ的能量，而 2molHCl分子形成 2molHCl键放出 431kJmol-12mol=862kJ的能量，所以，该反应 H2（g）+Cl 2（g）=2HCl（g）的反应热H=生成物分子形成时释放的总能量反应物分子断裂时所需要吸收的总能量=862kJmol-436 kJmol-1-243 kJmol1=183kJmol-1由于反应后放出的能量使反应本身的能量降低，故规定H=反应物的键能总和生成物的键能总和（2）反应焓变与反应条
9、件的关系焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量，它的数值与物质具有的能量有关。对于一定量的纯净物质，在一定的状态（如温度、压强）下，焓有确定的数值。在同样的条件下，不同的物质具有的能量也不同，焓的数值也就不同；同一物质所处的环境条件（温度、压强）不同，以及物质的聚集状态不同，焓的数值也不同。焓的数值的大小与物质的量有关，在相同的条件下，当物质的物质的量增加一倍时，焓的数值也增加一倍。因此，当一个化学放映在不同的条件下进行，尤其是物质的聚集状态不同时，反应焓变是不同的。2放热反应和吸热反应(1)放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。(2)吸热反应：即吸收
10、热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。 3化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式：由能量守恒可得：反应物的总能量：生成物的总能量+热量(放热反应)反应物的总能量：生成物的总能量-热量(吸热反应)4燃料充分燃烧的两个条件(1)要有足够的空气(2)燃料与空气要有足够大的接触面。5.燃烧热与中和热1）燃烧热(1)概念：在 101kPa时，1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用 kJmol 表示。注意：完全燃烧，是指物质中下列元素完全转变成对应的物质：CC0 2，HH 20，SS0 2等。能量反应过程 反应过程反应
11、物生成物能量H0反应物生成物(2)表示的意义：例如 C的燃烧热为 393.5kJmol，表示在 101kPa时，1molC 完全燃烧放出 393.5kJ的热量。2）中和热(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 1 molH 20，这时的反应热叫中和热。(2)中和热的表示：H +(aq)+OH-(aq)=H2O (1)； H=-57.3kJmol。3）使用化石燃料的利弊及新能源的开发(1)重要的化石燃料：煤、石油、天然气(2)煤作燃料的利弊问题煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。煤直接燃烧时产生 S02等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。煤作为固体燃料，燃烧反
12、应速率小，热利用效率低，且运输不方便。可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。(3)新能源的开发调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少。理解中和热时注意：稀溶液是指溶于大量水的离子。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。中和反应的实质是 H+和 OH-化合生成 H20，若反应过
13、程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。典型例题【例 1】 （2010 山东卷，10） 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是A 生成物能量一定低于反应物总能量B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C 英语盖斯定律，可计算某些难以直接侧脸房的反应焓变D 同温同压下， 在光照和点燃条件的 不同22()()HgCllgH解析：生成物的总能量低于反应总能量的反应，是放热反应，若是吸热反应则相反，故 A 错；反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系，故 B 错；C 是盖斯定律的重要应用，正确；根据 =生成物的焓 -反应物的焓可知，焓变与反应条件无关，故 D 错。答案：C【例 2】
14、 （2010 广东理综卷，31）硼酸（H 3BO3）在食品、医药领域应用广泛。(1)请完成 B2H6 气体与水反应的化学方程式：B 2H6 + 6H2O=2H3BO3 +_。(2)在其他条件相同时，反应 H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O 中，H 3BO 3 的转化率（ ）在不同温度下随反应时间（t）的变化见图 12，由此图可得出：温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_ _该反应的 _0(填“”).H(3)H3BO 3 溶液中存在如下反应：H3BO 3（aq ）+H 2O（l） B(OH)4-( aq)+H+（aq）已知 0.70 molL-1 H3BO 3 溶液中
15、，上述反应于 298K 达到平衡时，c 平衡 （H +）=2. 0 10-5molL-1，c 平衡 （H 3BO 3）c 起始 （H 3BO 3） ，水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数 K（H 2O 的平衡浓度不列入 K 的表达式中，计算结果保留两位有效数字）解析：(1)根据元素守恒 ，产物只能是 H2， 故方程式为 B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。(2)由图像可知，温度升高，H 3BO 3 的转化率增大，故升高温度是平衡正向移动，正反应是吸热反应， H O。(3) K= = =)(34B7.0125答案：(1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2(2)
16、 升高温度，反应速率加快，平衡正向移动 H O(3) 或 1.43710【例 3】 （2010 重庆卷，12） 已知 蒸发 1mol 22HgBrlrg;72kJ/mol.HBr2（l）需要吸收的能量为 30kJ，其它相关数据如下表：则表中 a 为A404 B260 C230 D200答案 D【解析】本题考查盖斯定律的计算。由已知得：Br 2(l)=Br2(g) H=+30KJ/mol，则 H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g)； H= 102KJ/mol。436+a-2369=102；a=200KJ，D 项正确。基础过关第 2 课时 热化学方程式1 热化学方程式与普通化学方程式的区
17、别有三点不同（1）热化学方程式必须标有热量变化。（2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。（3）热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量，因此，有时可用分数表示，但要注意反应热也发生相应变化。2书写热化学方程式时明确以下问题： (1)反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，未特别注明的指 101kPa和 25时的数据。(2)物质的聚集状态不同，反应吸收和放出的热量不同，因此要注明反应物和生成物的聚集状态。(3)热化学方程式中的热量数据，是与各化学计量数为物质的量时相对应的，不是几个分子反应的
18、热效应。因此式中化学计量数可以是整数，也可以是分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。(4)无论热化学方程式中化学计量数为多少，H 的单位总是 KJ/mol，但H 的数值与反应式中的系数有关。典型例题【例 1】 （2010 浙江卷，12）下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是：A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJmol -1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-890.3kJmol -1B. 500、30MPa 下，将 0.5mol N2和 1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成 NH3
19、(g)，放热 19.3kJ，其热化学方程式为：H=-38.6kJmol -122 3503MPa()3()()NgHHg 催 化 剂 、C. 氯化镁溶液与氨水反应： 22)OD. 氧化铝溶于 NaOH溶液： 3 (Al AlOH试题解析：本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。A、标准燃烧热的定义，1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时方出的热量(标准指 298K,1atm)。水液态稳定，方程式系数就是物质的量，故 A错。B、根据热化学方程式的含义，与对应的热量是 1mol氮气完全反应时的热量，但次22 3503MPa()3()2()NgHHg 催 化 剂 、反应为可逆反应故，投入 0.5m
20、ol的氮气，最终参加反应的氮气一定小于 0.5mol。所以H的值大于 38.6。B 错。D、氢氧化铝沉淀没有沉淀符号。本题答案：C教与学提示：化学用语的教学是化学学科技术规范，强调准确性，强调正确理解与应用。特别重视热化学方程式的系数与反应热的对应关系。重视离子方程式的拆与不拆的问题。热化学方程式的书写问题由：聚集状态、系数、系数与反应热数值对应、反应热单位、可逆反应的反应热等内容构成。离子方程式的书写问题由：强弱电解质、最简整数比、定组成规律、离子方程式正误判断、守恒、定量离子方程式等内容组成。【例 2】 （2010 安徽卷，25）X、Y、Z、W 是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关
21、信息如下表：元素 相关信息X X 的基态原子核外 3 个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y 常温常压下，Y 单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积Z Z 和 Y 同周期,Z 的电负性大于 YW W 的一种核素的质量数为 63，中子数为 34（1 ） Y 位于元素周期表第 周期表 族，Y 和 Z 的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是 （写化学式） 。（2 ） XY2 是一种常用的溶剂，XY 2 的分子中存在 个 键。在 HY、HZ 两种共价键中，键的极性较强的是 ，键长较长的是 。（3 ） W 的基态原子核外电子排布式是 。W 2Y 在空气中煅烧生成W2O 的化学方程式是 。（4 ）处理
22、含 XO、YO 2 烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质 Y。已知：XO(g)+ O2(g)=XO2(g) H=283.0 kJmol21Y(g)+ O2(g)=YO2(g) H=296.0 kJmol1此反应的热化学方程式是 。答案：(1)3 VIA HClO4 (2)2 H-Z H-Y (3)Ar3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 (4)2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) H=-270kJ/mol解析：由表中可知，X 为 C Y 为 S Z 为 Cl W 为 Cu 基础过关第 3 课时 反应焓变的计算1 盖斯定律：对于一个化学反应，
23、无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓（热量）变是一样的。2 据盖斯定律计算化学反应的焓变进行反应的焓变计算应注意的问题（1） 由于H 与反应物的物质的量有关，因此热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与H 相对应。如化学计量数成倍减少或增加，则H 也要成倍的减少或成倍的增加。当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，正负号相反。在使用盖斯定律时，伴随着两个或多个方程式的加减处理时，H 的计算一定要带上典型例题【例 1】 （2010 江苏卷，17）下表列出了 3 种燃煤烟气脱硫方法的原理。（1 ） 方法中氨水吸收燃煤烟气中 的化学反应为：2SO32423()NHSONHSO4()
24、能提高燃煤烟气中 去除率的措施有 （填字2母） 。A增大氨水浓度 B.升高反应温度C.使燃煤烟气与氨水充分接触 D. 通入空气使 转化为3HSO42采用方法脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的 ，原因是（用离子方程式表示）2CO。（2 ） 方法重要发生了下列反应：22()()()COgSgC18.0JHkmolA2HHO9422()() 156.Jkl2gOg83HmoA与 反应生成 的热化学方程式为 。()S()2()S（3 ） 方法中用惰性电极电解 溶液的装置3NaHO如右图所示。阳极区放出气体的成分为 。（填化学式）【答案】（1 ） AC(2)S（g）+O 2（ g）= S O2（g）
25、 H=-574.0kJmol-1(3) O2 SO2【解析】本题考察的知识比较散，涉及到环境保护，一道题考察了几个知识点。覆盖面比较多。但盖斯定律、热化学方程式、离子方程式、点击方程式都是重点内容（1）提高 SO2 的转化率，可以增大氨水的浓度、与氨水充分接触；不需要通入 CO2 的原因是因为HCO3+SO2=CO2+HSO3 而产生 CO2 (2)主要考察盖斯定律的灵活运用。适当变形，注意反应热的计算。不要忽视热化学方程式的书写的注意事项。 （3）阴极的电极产生的气体为 O2 和 SO2.【例 2】 （2010 广东理综卷，9 ）在 298K、100kPa 时，已知：2 222()g()HO
26、H1(lClC2H22)4(g)O3则 与 和 间的关系正确的是3H12A . = +2 B = +3H12C. = -2 D. = - 312解析：第三个方程式可由第二个方程式乘以 2与第一个方程式相加，有盖斯定律可知312H答案：A【例 3】 （2010 天津卷，10） 二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。请回答下列问题： 煤的气化的主要化学反应方程式为：_ 。 煤的气化过程中产生的有害气体 H2S 用 Na2CO3 溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：_。 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；H 90.8 kJmol1 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；H 23.5 kJmol1 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；H 41.3 kJmol1 总反应：3H 2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的 H _；一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高 CO 的转化率，可以采取的措施是_（填字母代号） 。a高温高压 b加入催化剂 c减少 CO2 的浓度
