2022年高三化學(xué) 知識點(diǎn)精析精練 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

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1、2022年高三化學(xué) 知識點(diǎn)精析精練 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 一、反應(yīng)熱 1.反應(yīng)熱的定義:在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量,通常叫做反應(yīng)熱,反應(yīng)熱用符號△H表示,單位一般采用kJ/mol。 2.反應(yīng)中能量的變化:①反應(yīng)物所具有的總能量>生成物所具有的總能量,△H<0,放熱反應(yīng);②反應(yīng)物所具有的總能量<生成物所具有的總能量,△H>0,吸熱反應(yīng)。 3.反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物自身具有的能量大小的關(guān)系,反應(yīng)熱等于生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量。 (1)當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí),為放熱反應(yīng),△H為“-”或

2、量小于生成物的總能量時(shí),為吸熱反應(yīng),△H為“+”或>o。 二、熱化學(xué)方程式 1.定義:用于表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式。 2.書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的問題: (1)要注明反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài),同一化學(xué)反應(yīng),若物質(zhì)聚集狀態(tài)不同,則反應(yīng)熱就不同。 (2)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量的多少,因此可用分?jǐn)?shù)表示。 (3)反應(yīng)熱用AH表示,寫在方程式的右邊,二者以“;”相隔,放熱用“-”,吸熱用“+”。 (4)AH的數(shù)值與反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)有關(guān),散需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng),但中學(xué)化學(xué)中

3、所用AH的數(shù)據(jù),一般都是在101kPa和25℃時(shí)的數(shù)據(jù),因此可不特別注明。 (5)反應(yīng)熱的數(shù)值必須與熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量相對應(yīng),例如: 3.意義:熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 學(xué)法建議 1.要密切聯(lián)系化學(xué)方程式、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、化學(xué)鍵等知識。 2.盡量利用圖示的方法將抽象的內(nèi)容具體化。如反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系,反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物的能量大小關(guān)系,反應(yīng)熱與物質(zhì)的聚集狀態(tài)變化的關(guān)系等均可用圖示的形式將問題明了化。 3.注意AH的量值要與反應(yīng)式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對應(yīng)。關(guān)于△H的單位“kJ/mol”

4、,并不是指每摩具體物質(zhì)反應(yīng)時(shí)伴隨的能量變化是多少千焦,而是指給定形式的具體反應(yīng)以各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)采計(jì)量其物質(zhì)的量時(shí)伴隨的能量變化。 潛能開發(fā) [例1]在同溫同壓下,下列三個(gè)反應(yīng)放出的熱量分別a,b,c,表示,則a,b,c的關(guān)系是 ( ) 思路分析 上述三個(gè)反應(yīng)雖均表示H2和02的反應(yīng),但由于反應(yīng)物的用量不同,生成物的聚集狀態(tài)不同,三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱各不相同。反應(yīng)①和②分別表示2molH2(g)燃燒生成2 molH2O(g)、H2O(1) (1)放出的熱量,由于同溫同壓下,2 molH2 O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?molH2 O(1)時(shí)要放出熱量,故a

5、olH2 (g)燃燒生成1molH2O(g)放出的熱量,其化學(xué)計(jì)量數(shù)恰好是反應(yīng)①的,因而c=。 [答案]C [例2]已知下列三個(gè)熱化學(xué)方程式: 則上述三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱大小關(guān)系正確的是 ( ) A.①>②>③???? B. ③>②>① C. B. ③>①>② D. ①>③>② 思路分析 比較不同反應(yīng)的反應(yīng)熱大小時(shí)應(yīng)比較其數(shù)值的大小,不要受反應(yīng)熱的“+”或“-”影響,反應(yīng)熱的“+”與“-”只說明是吸熱還是放熱。 [答案]C [例3]將o.3 mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液

6、態(tài)水,放出649.5 kJ熱量,請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 思路分析 ①寫出乙硼烷燃燒的普通化學(xué)方程式;②根據(jù)普通化學(xué)方程式中乙硼烷的化學(xué)計(jì)量數(shù)確定一定物質(zhì)的量的乙硼烷燃燒所放出的熱量;③在普通化學(xué)方程式的基礎(chǔ)上,注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài),將反應(yīng)熱寫在方程式的右邊,并用“;”號相隔,即得乙硼烷燃燒的熱化學(xué)方程式. [答案] 思維診斷 在相同條件下,當(dāng)相同的反應(yīng)物以不同的形式發(fā)生反應(yīng)生成相同的產(chǎn)物時(shí),其反應(yīng)熱的大小既與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān),也與各物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)。 思維診斷 解此類題最容易犯的錯(cuò)誤是,把反應(yīng)熱的“+”或,“-”與反應(yīng)熱的數(shù)值看成一個(gè)整體進(jìn)行比較,而忽視反應(yīng)熱是指反

7、應(yīng)過程中所放出或吸收的熱量這一說法。 思維診斷 書寫熱化學(xué)方程式必須考慮以下幾點(diǎn):一是物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)與 的大小相對應(yīng);二是物質(zhì)的聚集狀態(tài)與 H的大小相對應(yīng);再就是 H的“+”或“-”要標(biāo)正確。 能達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 1.熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示 ( ) A.分子個(gè)數(shù) B.原子個(gè)數(shù) C.物質(zhì)的質(zhì)量 D.物質(zhì)的量 答案: 1.D 2.下列物質(zhì)加入水中,顯著放熱的是 。 ( ) A.生石灰 B.固體NaOH C.無水乙醇 D.固體NH:N03 答案: 2.AB 一種物質(zhì)溶解于

8、溶劑中,跟水分子作用,要消耗一定的能量;同時(shí),晶體中的離子在水溶液里跟水分子發(fā)生水合作用,形成水合離子要放熱:二者的能量差就是該物質(zhì)的溶解熱 3.沼氣是一種能源,它的主要成分是H4。o.5m01CH4完全燃燒生成002和液態(tài)水時(shí)放出445kJ的熱量,則下列熱化學(xué)方程式中正確的是 ( ) 答案: 3.C 0.5molCH4完全燃燒生成CO2和H2H時(shí)放出445kI的熱量,那么1molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí)放出890ky的熱量。 4.在同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中Q>Q的是 ( ) 答案: 4.AC B中,Q1=Q2,D中, 5

9、.已知熱化學(xué)方程式:, 當(dāng)1g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí),其熱量變化為: ①放出;②吸收;③2.44kJ;④4.88kJ;⑤88kJ ( ) A.②和⑤ B.①和③ C.②和④ D.②和③ 答案: 可知18 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí),吸收44.0 kJ的熱量,則1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí),吸收熱量為:=2.44ky 6.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又是吸熱反應(yīng)的是 ( ) A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng), B.灼熱的碳與OQ的反應(yīng) C. CO2的反應(yīng) D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng) 答案:6.B 因?yàn)锳項(xiàng)是放熱反應(yīng),C項(xiàng)不是氧化

10、還原反應(yīng),D項(xiàng)是放熱反應(yīng) 7.1g炭與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,需吸收10.94kI熱量,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ( ) 答案: 7.D 由lg炭與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO與H2,需吸收10.94kJ熱量,可知1mol炭即12g炭,需吸收=131.3kJ。又知吸熱反應(yīng),△H>0,在熱化學(xué)方 程式中,反應(yīng)物和生成物需注明聚集狀態(tài) 8.下列說法正確的是 ( ) A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生反應(yīng) C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱 D.吸熱反應(yīng)在一定條件下(如

11、常溫、加熱等)也能發(fā)生反應(yīng) 答案: 8.CD 化學(xué)反應(yīng)的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱,反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物具有的總能量的相對大小。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定的條件下都能發(fā)生。反應(yīng)開始時(shí)需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng),也可能是放熱反應(yīng) 9.酒精燃燒的化學(xué)方程式為:,完全燃燒一定量的無水酒精,放出的熱量為Q,為完全吸收生成的CO2,消耗8mol幾的NaOH溶液50mL時(shí)恰好生成正鹽。則燃燒1mol無水酒精所放出熱量為 ( ) 答案: 9.D 10.已知:。常溫下,取體積比為4:1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況),經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)

12、至常溫,則放出的熱量為 ( ) 答案: 10.A 11.已知1mol白磷變成Imol紅磷放出18.39kI的熱量,下面反應(yīng)。則 的關(guān)系為 ( ) 答案: 11.B 12.分析右圖的能量變化示意圖,下列選項(xiàng)正確的是 ( ) 答案: 12.C 13.天然氣( )和液化石油氣( )燃燒的主要化學(xué)方程式依次為: .現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具,今改為燒液化石油氣的,應(yīng)采用的正確措施是 ( ) A.減少空氣進(jìn)入量,增大石油氣進(jìn)氣量 B.增大空氣進(jìn)入量,減少石油氣進(jìn)氣量 C.

13、減少空氣進(jìn)入量,減少石油氣進(jìn)氣量 D.增大空氣進(jìn)入量,增大石油氣進(jìn)氣量 答案: 13.B 1體積CH4燃燒需2體積O2,而1體積C3H8燃燒則需5體積O2,因此將原來以天然氣為原料的灶具改為燒液化石油氣,應(yīng)增大空氣進(jìn)入量,同時(shí)減少石油氣進(jìn)入量 14.2.3g某液態(tài)有機(jī)物和一定量的氧氣混合點(diǎn)燃,恰好完全燃燒,生成2.7g水和2.24 L CO2 (標(biāo)況)并放出68.35 kJ熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。 答案: 14. 15.已知:=-285.8kJ/m01,由此可知,在等溫下蒸發(fā)45g液態(tài)水需吸收

14、kJ的熱量。 答案: 16.已知。若使23GC2H5OH(1)完全燃燒生成H2O(1),則放出的熱量為 答案: 綜合能力訓(xùn)練 1火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼( )和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí),即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?,并放出大量的熱,已知:o.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵?,并放?56.65 kJ的熱量。 (1)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ; (2)又已知:44kJ/m

15、ol,則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是 ; (3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn),除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是 。 答案:1.(1)對環(huán)境無污染(或不污染空氣) 2.質(zhì)量為8.00g的某氣體,含有個(gè)分子,其分子是由碳和氫兩種元素的原子構(gòu)成,實(shí)驗(yàn)測得1 mol該氣體完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳,能放出890kJ的熱量。 (1)寫出該氣體的化學(xué)式,并寫出其完全燃燒的熱化學(xué)方程式。 (2)0.60g該氣體完全燃燒放出的熱量能使500 g 20℃的水溫度升高多少?[已知水的比熱容是J/(ks·℃)] 答案: 3.汽油不完全燃燒的化學(xué)方程式為人體吸進(jìn)CO后,CO與人體血紅蛋白結(jié)合而引起中毒。如果每輛汽車滿負(fù)荷行駛,每天約有28.5g汽油不能完全燃燒?,F(xiàn)有50萬人口的中等城市,如達(dá)到中等發(fā)達(dá)國家水平,平均每10人擁有一輛汽車,試計(jì)算這些汽車滿負(fù)荷行駛時(shí),每天可產(chǎn)生多少千克CO? 答案: 3.根據(jù)題意,可知:①擁有汽車數(shù):輛 ②所有汽車每天消耗汽油(不完全燃燒部分5×104×28。5g ③設(shè)每天產(chǎn)生CO質(zhì)量為x,根據(jù)化學(xué)方程式,有

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