1、学案6反应热与盖斯定律应用最新考纲展示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、焓变和反应热等概念，了解HH(反应产物)H(反应物)表达式的含义。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。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。基础回扣1下列反应：NaOHHCl=NaClH2O，ZnH2SO4=ZnSO4H2，2Fe3Cl22FeCl3，CaCO3CaOCO2，Ba(OH)22NH4Cl=BaCl22NH32H2O。(1)属于放热反应的是_。(2)属于吸热反
2、应的是_。答案(1)(2)2下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：物质H2(g)O2(g)H2O(g)能量436496926(1)反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)是_(填“吸热”或“放热”)反应，这说明2 mol H2(g)和1 mol O2(g)具有的能量比2 mol H2O(g)具有的能量_(填“高”或“低”)。(2)请用图示表示出2 mol H2(g)与1 mol O2(g)生成2 mol H2O(g)的反应过程：(3)根据表中数据，写出H2(g)与O2(g)完全反应生成H2O(g)的热化学方程式：_。(4)若已知：H2O(g)=H2O(l)H44 k
3、Jmol1，写出H2(g)与O2(g)完全反应生成H2O(l)的热化学方程式_。答案(1)放热高(2)或(3)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1(4)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol13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)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
4、()(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，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1反应热的含义与节能减排1(高考题组合)下列有关能源利用的措施或叙述错误的是()A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)B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)C大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素(2
5、014天津理综，1C)D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D解析汽油和甲醇均可燃，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。2(2014上海，9)1,3丁二烯和2丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：CH2=CHCH=CH2(g)2H2(g)CH3CH2CH2CH3(g)236.6 kJCH3CCCH3(g) 2H2(g)CH3CH2CH2CH3(g)272.7 kJ由此不能判断A1,3丁二烯和2丁炔稳定性的相对大小B1,3丁二烯和2丁炔分子储存能量的相对高低C1,3丁二烯和2丁炔相互转化的热效应D一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键键能之
6、和的大小答案D3(2014海南，8改编)某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是()A反应过程a有催化剂参与B该反应为放热反应，热效应等于HC改变催化剂，不能改变该反应的活化能D有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1E2答案B解析A项，由图可知，反应过程a需要的活化能比b的高，所以a没有催化剂参与，错误；B项，由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，反应的热效应等于反应物与生成物能量之差，即H，正确；C项，改变催化剂，改变了反应进行的途径，可改变反应的活化能，错误。从两种角度理解化学反应的热效应(1)从微观的角度，是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成
7、放出的热量的差值，如图所示a表示旧化学键断裂吸收的能量；b表示新化学键形成放出的能量；c表示反应热。(2)从宏观的角度，是反应物自身的能量与生成物的能量差值，在上图中：a表示活化能；b表示活化分子结合成生成物所释放的能量；c表示反应热。(一)反应热的概念及能源利用1寻找清洁能源一直是化学家努力的方向，下列关于能源的说法中错误的是()A氢气燃烧热高，其燃烧产物是水，是一种理想的清洁燃料B利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境C煤的气化技术在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用D石油作为重要的可再生能源应该被尽量地利用答案D解析石油是不可再生能源。2C、H2、CH4都是优质的能源
8、物质，目前对这三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这三种物质的研究方向中可行的是()A寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量B寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2C寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D将固态碳合成为C60，以C60作为燃料答案C3下列说法正确的是()A热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示反应热是在标准状况下测得的B升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热C据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的总能量D物质发生化学变化一定伴随着能量变化答案D解析反应热应该是在常
9、温常压下测定的，A不正确；加入催化剂不能改变化学反应的反应热，B不正确；任何化学反应都伴随着能量的变化，因此反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，C不正确，D正确。(二)从宏观物质的能量认识反应热4反应2CO2=2CO的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g CO(g)，放出的热量为110.5 kJB2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)，放出的热量大于221 kJC该反应的热化学方程式是2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJD该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断裂时所吸收
10、的总能量的差答案B解析根据图可知12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成28 g CO(g)放出的热量为110.5 kJ，A项错误；2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO(g)放出热量为221 kJ，由于CO(g) 与O2(g)反应生成CO2(g)放热，因此2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)放出热量大于221 kJ，B项正确；该反应的热化学方程式是2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，C项错误；该反应的反应热等于C与O2断键吸收的总能量与CO成键放出的能量的差，D项错误。5在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量
11、变化示意图如下：第一步反应是_反应(选填“放热”或“吸热”)，判断依据是_。1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是_。答案放热H273 kJmol10，为吸热反应，故可排除A项和C项。反应的H0，则金刚石比石墨稳定C已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1,2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则H1H2答案D解析A项说明2 mol SO2和1 mol O2的总能量比2 mol SO3的能量高，但不能说SO2的能量高于SO3的能量，A不正确；石墨转化为
12、金刚石吸收能量，则金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，B不正确；酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的物质的量有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C不正确；碳完全燃烧比不完全燃烧放出的能量多，但比较H时应带符号比较，故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热过程，故H20，根据盖斯定律得到关系式H1H2H3，分析得到答案：H1H3。42014北京理综，26(3)已知：2NO2(g)N2O4(g)H12NO2(g)N2O4(l)H2下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)_。答案A解析等质量的N2O4(g)具有的能量高于N2O4(l)，因此等量的NO2(g)生成N2
13、O4(l)放出的热量多，只有A项符合题意。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
14、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。(一)焓变的比较1已知：(1)胆矾失水的热化学方程式为CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)HQ1 kJmol1(2)室温下，无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)HQ2 kJmol1(3)胆矾(CuSO45H2O)溶于水时溶液温度降低。则Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数)(
15、)AQ1Q2BQ1Q2CQ10，因此，Q1Q2。2已知1 mol红磷转化为1 mol白磷，吸收18.39 kJ热量。4P(红，s)5O2(g)=2P2O5(s)H14P(白，s)5O2(g)=2P2O5(s)H2则H1与H2的关系正确的是()AH1H2 BH1H2CH1H2 D无法确定答案B解析根据提供信息，由反应减去反应可得，4P(红，s)=4P(白，s)HH1H218.39 kJmol1473.56 kJmol1，故H1H2，B正确。3下列两组热化学方程式中，有关H的比较正确的是()CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)
16、H2NaOH(aq)H2SO4(浓)=Na2SO4(aq)H2O(l)H3NaOH(aq)CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H4AH1H2；H3H4BH1H2；H3H4CH1H2；H3H4DH1H2；H3H4答案B解析由于H2O(g)转化为H2O(l)要放出热量，所以等物质的量的CH4(g)燃烧生成液态水时放出热量的数值要比生成气态水时的大。等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓H2SO4恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑浓H2SO4溶解放热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓H2SO4溶于水时放热，使反应放出的总热量增多；醋酸是弱酸，部分CH3COO
17、H分子在电离过程中要吸热，使反应放热减小。(二)应用盖斯定律计算反应热4已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H12.1 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55.6 kJmol1，则HCN在水溶液中电离的H等于()A67.7 kJmol1 B43.5 kJmol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol1答案C解析根据盖斯定律，将HCN与NaOH的反应设计为以下两步：则H1H2H3即12.1 kJmol1H2(55.6 kJmol1)H243.5 kJmol1。5按要求回答下列问题：(1)已知：4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H2 834.9 kJ
18、mol1Fe2O3(s)C(s)=CO2(g)2Fe(s)H234.1 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式_。(2)已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJmol1N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1若有17 g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为_。答案(1)2Al(s)Fe2O3(s)=2Fe(s)Al2O3(s)H593.1 kJmol1(2)226.25 kJ解析化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。(1)得：2Al(s)Fe2O3(s)=2Fe(s)Al2O3(s)H593.1 kJmol1(2)()23得：4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H905 kJmol1则17 g NH3被氧化时放出的热量226.25 kJ。