1、考 纲 要 求1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出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、中和热、燃烧热的概念。3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。专题七 化学反应与能量变化 4.了解能源是人类生存和社会发展的基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。5.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。6.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。热 点 透 视 1.知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。2.通过生产、生活中的实
2、例了解化学能与热能的相互转化。3.能够利用盖斯定律进行简单计算。4.了解热化学方程式的含义。5.电池与生活、生产实际密切相连题材很多，考查点侧重在原电池电极判定及电极反应和电池反应方程式书写，多以选择题形式出现。也可与物理相关知识联系以填空题、计算题形式出现。6.电解池、电镀池的构成条件及区别，电路中的电子流向、电极反应类型与电极种类的关系，金属活泼性与电极关系，阳、阴极放电顺序及应用，两极反应式的书写，两极产物间的相当量关系，两极产物判断，电解质溶液中离子浓度变化，pH变化，根据离子、电解产物与电子相当量关系的计算，反应时的现象等。高 考 预 测 1.能源问题一直是社会热点问题，题目以选择填
3、空为主，出现在综合题中，考查的知识点有反应过程中热量变化的判断，物质具有能量的高低，热化学方程式的书写，利用盖斯定律进行计算。2.关于电能和化学能的相互转化，利用原电池和电解池进行考查，主要涉及到电极判断，电极反应式的书写，电解过程中电解液的变化，题型不仅以选择题形式出现，还以填空形式出现在综合题中，关于燃料电池的考查更是比以前突出，应引起足够的重视。1 了解焓、焓变、反应热的定义及相互关系。2了解热化学反应方程式的涵义及有关计算。3中和热测定实验。4理解盖斯定律的内容和本质。5能够利用热化学方程式进行反应热的计算。第一单元 化学反应的能量 1化学反应的实质是和。反应中既有生成，又有能量的或。
4、2反应热是指当化学反应在一定下进行时，反应或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应。反应热通常用表示，反应吸热时，Q为，反应放热时，Q为。旧的化学键断裂新的化学键形成新物质吸收释放温度释放Q正值负值3用实验测量反应热的仪器叫。4是用来表示物质所具有的能量的物理量，符号，在等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.HH反应产物H反应物H0，说明反应产物的总焓反应物的总焓，反应是的，H0，则说明反应是的。量热计焓HQp大于吸热放热H【想一想】化学反应中能量变化的实质是什么？答：化学反应中的能量变化是由于反应物和反应产物所具有的能量不同所致，如果反应物的总能量高于反应产物
5、的总能量则表现为放热，反之吸热，也可理解为旧的化学键断裂所吸收的能量和新的化学键形成所释放的能量不同所致。1盖斯定律是指。2关于反应热的计算依据(1)根据热化学方程式计算反应热与反应物各物质的成正比。(2)根据反应物和生成物的总能量计算H。对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的物质的量E生成物E反应物(3)根据键能计算H总和。(4)根据盖斯定律计算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，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。例如：由盖斯定律可得：H。(5)根据物质燃烧放
6、热数值计算：Q(放)n(可燃物)|H|。反应物的键能总和生成物的键能H1H2【想一想】举例说明有哪些常见吸热和放热反应？答：常见吸热反应有：大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水、C和CO2的反应。常见放热反应有：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化。【例1】(2009上海单科，5)下列对化学反应的认识错误的是()A会引起化学键的变化 B会产生新的物质C必然引起物质状态的变化 D必然伴随着能量的变化解析：化学变化的本质是旧化学键的断裂、新化学键的形成，化学变化中会产生新的物质并伴随能量变化，但物质状态不
7、一定发生变化，如：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。故选C。答案：C放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量表示方法H0图示1(2009上海单科，19，有改动)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)Q1；H2(g)Br2(g)=2HBr(g)Q2有关上述反应的叙述正确的是()AQ1Q2
8、B生成物总能量均高于反应物总能量C生成1 mol HCl气体时放出Q1热量D1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量解析：A项，因为Cl2比Br2活泼，所以Q1Q2；B项，因为反应为放热反应，所以生成物总能量要低于反应物总能量；C项，生成1 mol HCl气体时放出热量Q1；D项，因为HBr(g)HBr(l)为放热反应，所以1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量。答案：AD2已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1，下列说法正确的是()A2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量B1
9、mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJC在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量D1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量解析：A项中用L做单位是错误的，因为热化学方程式的化学计量数表示物质的量；B项中放出热量小于270 kJ是错误的，应大于270 kJ；D项中说几个分子间反应是错误的；C项正确。答案：C【例2】(2009四川理综，9)25，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5 518 kJ/mol。下列热化学方程式
10、书写正确的是()A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)；H57.3 kJ/molBKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)；H57.3 kJ/molC.C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)；H5 518 kJ/molD2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)；H5 518 kJ/mol解析：A项，生成的是2 mol H2O及BaSO4沉淀；C项，应生成液态水；D项，辛烷应为1 mol。答案：B1热化学方程式与普通化学方程式的比较热化学方程式普通化学方程式C(s)H2O(g)=C
11、O(g)H2(g)；H131.4 kJmol1CH2O COH2右端有热效应值右端无热效应值必须标明反应物、生成物的聚集状态不标明聚集状态化学式前的计量数可以是分数，表示物质的量，不表示分子与原子的个数计量数不能是分数，表示物质的量或分子与原子的个数2.判断热化学方程式的正误主要是“四看”“一看”：化学原理是否正确，如表示燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念。“二看”：状态及反应条件是否标明。“三看”：反应热H的符号是否正确。“四看”：反应热的数值与化学计量数是否对应。3已知在1.01105 Pa,298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化
12、学方程式正确的是()AH2O(g)=H2(g)1/2O2(g)；H242 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)；H484 kJmol1CH2(g)1/2O2(g)=H2O(g)；H242 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)；H484 kJmol1解析：热化学方程式的书写要求是：标明各物质的聚集状态；化学计量数可以是整数或分数，且与热量成正比；用H表示反应吸热时，其值为正；表示反应放热时，其值为负。H2与O2反应生成水蒸气是放热反应，H应为负值，H2O的分解要吸热，其H的数值与H2燃烧生成H2O时相同，但符号相反，故正确答案为A。答案：A4胶状液氢(主要成分是H
13、2和CH4)，有希望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是()ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJD2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol1解析：书写热化学方程式时，要标明各物质的聚集状态，
14、放热反应H为负值，吸热反应H为正值，A项错误；H的单位是kJmol1，C项错误；2 mol H2完全燃烧放出的热量为571.6 kJ，D项错误。答案：B5.下列有关H(aq)OH(aq)=H2O(l)；H57.3 kJ/mol的离子反应的说法正确的是()A代表所有的酸碱中和反应B反应物一定是强酸与强碱C强酸与强碱的中和反应都可以这样表示D代表稀的强酸与稀的强碱反应生成1 mol液态水时，放出热量57.3 kJ解析：有弱酸或弱碱参加的反应离子方程式不能这样表示；强酸的酸式盐与强碱反应也可用这个离子方程式表示，但硫酸与Ba(OH)2的反应不能用该离子方程式表示，故A、B、C项错误，H57.3 kJ
15、/mol是中和热。答案：D【例3】NH3(g)燃烧的产物是NO2(g)和H2O(g)。已知反应有：(1)H2(g)O2(g)=H2O(g)；H241.8 kJ/mol(2)N2(g)O2(g)=NO2(g)；H33.9 kJ/mol(3)NH3(g)=N2(g)H2(g)；H46.0 kJ/mol下列关于NH3(g)燃烧的热化学方程式的书写正确的是()ANH3(g)O2(g)=NO2(g)H2O(g)；H282.8 kJ/molBNH3(g)O2(g)=NO2(g)H2O(g)；H161.9 kJ/molCNH3(g)O2(g)=NO2(g)H2O(g)；H161.9 kJ/molDNH3(g
16、)O2(g)=NO2(g)H2O(g)；H282.8 kJ/mol解析：根据盖斯定律，将方程式处理：(1)(2)(3)得：NH3(g)O2(g)=NO2(g)H2O(g)；H282.8 kJ/mol1。答案：A能量是不能再生也不能被消灭的，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一种物质传递到另一种物质中去，即化学反应中的能量是守恒的。对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变是一样的。这个规律称为盖斯定律。盖斯定律是计算反应热的重要依据，在生产和科学研究中有重要意义。它表明化学反应的反应热(焓变)只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应进行的具体途径无关。例如，
17、如图所示的关系，反应AB，可看成反应A C和CB的相加之和，所以反应的焓变有如下关系：HH1H2，即热化学方程式之间在进行“”“”等数学运算时，对应的H也进行“”“”等数学运算。6(2008宁夏理综，13)已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJmol1、1 411.0 kJmol1和1 366.8 kJmol1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的H为()A44.2 kJmol1B44.2 kJmol1C330 kJmol1D330 kJmol1解析：根据燃烧热的概念，写出热化学反应方程式：C2H4(g)3O2(g)=2CO2(
18、g)2H2O(l)；H1 411.0 kJmol1C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)；H1 366.8 kJmol1根据盖斯定律将反应得：C2H4(g)H2O(l)=C2H5OH(l)；H44.2 kJmol1。答案：A7在同温同压下，下列各组热化学方程式中H1H2的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)；H12H2(g)O2(g)=2H2O(g)；H2BS(g)O2(g)=2SO2(g)；H1S(s)O2(g)=2SO2(g)；H2CC(s)O2(g)=CO(g)；H1C(s)O2(g)=CO2(g)；H2DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)；H1H2(
19、g)Cl2(g)=HCl(g)；H2解析：从化学计量数和生成物的聚集状态两方面对三个方程式进行分析比较。答案：C关于利用盖斯定律进行热化学方程式的计算应当加以重视。【例题】(2009海南单科，12)已知：Fe2O3(s)C(s)=CO2(g)2Fe(s)H234.1 kJmol1 C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1则2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)的H是()A824.4 kJmol1B627.6 kJmol1C744.7 kJmol1D169.4 kJmol1审题视点：1.找出所求热化学方程式与已知方程式的关系。2利用盖斯定律求H。思路点拨：把题给的两个方程式变
20、换为：2Fe(s)CO2(g)=Fe2O3(s)C(s)H234.14 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)，H590.25 kJmol1，相加即得结果。正确答案：A错因分析1将热化学方程式改变方向后，保持H数值不变，而符号未改变。2不会灵活利用盖斯定律进行计算。关于热化学方程式的计算是本节的重点和难点。【例题】(7分)高炉冶炼铁的工艺流程如图：(1)已知甲烷的燃烧热为889.5 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式为_。(2)还原反应室中，1 mol合成气(CO、H2)与足量Fe2O3充分反应后，可生成_mol Fe。(3)催化反应室中发生的反应为：CH4(g)H2O(g)CO(g
21、)3H2(g)；H1216 kJmol1CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)；H2已知CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)；H244 kJmol1，则H2_。(1)2分，漏写热化学方程式中各物质所对应聚集状态和错写反应热焓变单位而失分。(3)3分，没有正确理解应用盖斯定律，计算过程路径设计出错得出错误的相反结果。本题考查了燃烧热的概念，反应热的计算及方程式的简单计算。(1)热化学方程式可直接写出。(2)由Fe2O33CO 2Fe3CO2、Fe2O33H2 2Fe3H2O可知，1 mol混合气体生成mol Fe。(3)由CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H1216
22、 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H344 kJmol1可知CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H3H1H3260 kJmol1(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H889.5 kJmol1(2)(3)260 kJmol1热化学方程式的书写和盖斯定律用于反应热的计算是反应热与能量这一部分的核心考点。热化学方程式中要特别标出物质的聚集状态和H的正负号及单位，这些小要点很易理解，但也很易漏写，这需要特别留意。盖斯定律的使用，关键在于充分对比已知热化学方程式和目标热化学方程式，将已知热化学方程式做以必要的调向，调系数，消去目标热化学方程式中无而已知热化学方程式中有的物质，仔细计算H，得出最终目标热化学方程式的H。