1、专题六 化学反应与能量【考纲解读】1、反应热、能量、放热、吸热、能源、燃烧。2、热化学方程式的书写与正误判断。3、盖斯定律，焓变(H)的计算、比较。【考点回顾】1有下列变化：H2在Cl2中燃烧；碳酸钙分解；铝热反应；酸碱中和反应；缓慢氧化；Na2CO3水解；NaOH固体溶于水；铁和稀硫酸反应；Ba(OH)28H2O和NH4Cl反应；工业合成氨（1）属于放热反应的有_，这些反应的进行，实现了_能向_能的转变。（2）属于吸热反应的有_，这些反应的进行，实现了_能向_能的转变。【答案】（1）化学热（2）热化学2依据事实，写出下列反应的热化学方程式。（1）适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO
2、2吸收16.95 kJ热量。N2与O2反应的热化学方程式为_。（2）18 g葡萄糖与适量O2反应，生成CO2和液态水，放出280.4 kJ热量。葡萄糖燃烧的热化学方程式为_。（3）SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_。（4）下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。【答案】（1）N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H67.8 kJmol1（2）C6H12O6(s)6O2(g)=6H2O(l)6CO2(g) H
3、2 804 kJmol1（3）SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l) H1 427.2 kJmol1（4）NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) H234 kJmol1【解析】（1）23 g NO2的物质的量为0.5 mol，则生成2 mol NO2吸收的热量为67.8 kJ。吸热反应H为正值，故反应的热化学方程式为N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJmol1。（2）18 g葡萄糖的物质的量为0.1 mol，故1 mol葡萄糖燃烧生成CO2和液态水放出2 804 kJ 的热量，反应的热化学方程式为C6H12O6(s)6O2(g)=6H2O(l)6CO
4、2(g)H2 804 kJmol1。（3）2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1。（4）由图可知放出能量：E368 kJmol1134 kJmol1234 kJmol1。3正误判断，正确的打“”，错误的打“”（1）所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行()（2）反应物的总能量低于生成物的总能量时，一定不能发生反应()（3）物理变化过程中，也可能有热量的变化()（4）C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，说明石墨比金刚石稳定
5、()（5）一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变()（6）催化剂能改变反应的焓变()（7）已知S(l)O2(g)=SO2(g)H293.23 kJmol1，则S(s)O2(g)=SO2(g)反应放出的热量大于293.23 kJmol1()（8）同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同()【答案】（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）【题型预测】题型1能量转化及反应热的含义1(高考选项组合题)下列有关能量转化及能源利用的叙述正确的是_。在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，该反应中化学能全部转化为热能(2015江苏，4D)物质内部储
6、存的能量决定了化学反应的热效应(2015上海，15D)光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济(2014浙江理综，7A)可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底(2014天津理综，3C)向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变(2014浙江理综，7D)【答案】【解析】Mg在CO2中燃烧，发光放热，因而有一部分化学能转化为光能，错；汽油和甲醇均可燃，但燃烧热不同，因而向汽油中添加甲醇后，混合燃料的热值一定会改变，错。【归纳】1化学反应中能量变化的主要原因发生化学反应时旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所放出的能量不相同，其关系可用下图表示：E反E2，反应吸收能
7、量；E反E生或E1E2，反应放出能量。2从反应过程中能量变化图认识反应热图示各段表示的意义微观宏观a表示断裂旧化学键吸收的能量；b表示新化学键生成放出的能量；c表示反应热a表示反应物的活化能；b表示活化分子形成生成物释放的能量；c表示反应热H计算关系式HE(生成物)E(反应物)HE(反应物键能)E(生成物键能)3催化剂对活化能、焓变的影响催化剂能降低反应所需的活化能，但H保持不变。如图所示：题型2热化学方程式的书写与正误判断2按要求书写下列变化的热化学方程式：（1）2015天津理综，7（4）已知1 mol钠的单质在足量O2中燃烧，恢复至室温，放出255.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：
8、_。（2）2015安徽理综，27（4）NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25 ，101 kPa下，已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是_。（3）2014天津理综，7（4）节选由粗硅制纯硅过程如下：Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(硅)在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。【答案】（1）2Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H511 kJmol1（2）NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g)H216.0 kJmol1（3）
9、SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)H0.025a kJmol1【解析】（2）根据物质的量计算，n(NaBH4)0.1 mol，故热化学方程式为NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g)H216.0 kJmol1。【归纳】书写热化学方程式的注意事项（1）化学计量数只表示物质的量，不是粒子数，计量数可以是分数，计量数最好不都是分数或带有公约数。（2）H与物质的状态有关，不要漏掉状态。（3）H与化学计量数成正比，化学计量数变H也变。（4）H的符号、数值和单位不要写错或漏掉。（5）反应条件如“高温”、“催化剂”、“点燃”等不必注明。（6）要注明测定反应热的条件；反应
10、热H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明H的测定条件。绝大多数H是在25 、101 kPa下测定的，可不注明温度和压强。题型3盖斯定律反应热的计算3(2015海南，4)已知丙烷的燃烧热H2 215 kJmol1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为()A55 kJ B220 kJ C550 kJ D1 108 kJ【答案】A【解析】由丙烷的燃烧热H2 215 kJmol1，可写出其燃烧的热化学方程式C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215 kJmol1，丙烷完全燃烧产生1.8 g水，n(H2O)mM1.8 g18 gmo
11、l10.1 mol，所以反应放出的热量是Q(2 215 kJ4 mol)0.155.4 kJ，A选项正确。【归纳】常见有关反应热计算归纳总结（1）根据“两个”公式计算反应热HE(生成物的总能量)E(反应物的总能量)HE(反应物的键能之和)E(生成物的键能之和)（2）根据热化学方程式计算反应热对于任意一个热化学方程式，焓变与反应物的物质的量成正比(QnH)（3）根据盖斯定律计算反应热若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变可通过这几个化学反应焓变的加减而得到。表示方法：，HH1H2。得分技巧1比较反应热大小的四个注意要点（1）反应物和生成物的状态物质的气、液、固三态的变
12、化与反应热量的关系（2）H的符号：比较反应热的大小时，不要只比较H数值的大小，还要考虑其符号。（3）参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的H越小，吸热反应的H越大。（4）反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。2盖斯定律应用的“三步”分析法第一步：分析目标反应和已知反应，明确目标反应的反应物和生成物以及需要约掉的物质。第二步：将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致，热化学方程式中的H也进行相应的换算；同时约掉目标反应中没有的物质。第三步：将已知热化学方程式进行叠加，相应的热化学方程式中的H也进行叠加。以上可概括为找目标看来源变方向调系数相叠加得答案。