高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第十二單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱量 新人教版
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第十二單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱量 [學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)] 1.化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要形成(a)。2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(a)。3.從化學(xué)反應(yīng)中的反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量變化理解反應(yīng)中的熱效應(yīng)(b)。4.化學(xué)鍵的斷裂和形成與反應(yīng)中能量變化的關(guān)系(b)。5.熱化學(xué)方程式的書寫(a)。6.利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行簡單計算(b)。7.合理利用化石燃料,提高燃料燃燒效率的方法(a)。 一、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng) 1.化學(xué)反應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化形式 化學(xué)反應(yīng)中不僅是物質(zhì)的轉(zhuǎn)變,同時還伴隨著能量變化?;瘜W(xué)反應(yīng)中比較常見的是化學(xué)能與熱能、電能、光能的互相轉(zhuǎn)化。 2.吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng) 化學(xué)上把有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng),把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。 3.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因 (1)化學(xué)反應(yīng)的能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關(guān)系 ①圖Ⅰ中反應(yīng)物內(nèi)部的總能量大于生成物內(nèi)部的總能量,反應(yīng)釋放能量。 ②圖Ⅱ中反應(yīng)物內(nèi)部的總能量小于生成物內(nèi)部的總能量,反應(yīng)吸收能量。 (2)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與鍵能的關(guān)系 ①鍵能:斷裂或形成1 mol化學(xué)鍵所吸收或放出的能量。單位:kJ/mol。 ②關(guān)系: a.若E1>E2,反應(yīng)吸收能量; b.若E1<E2,反應(yīng)放出能量。 二、熱化學(xué)方程式 1.熱化學(xué)方程式的概念及意義 (1)概念:表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。 (2)意義: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,還說明了物質(zhì)的“量”與“能量”之間的數(shù)量關(guān)系。 2.熱化學(xué)方程式的書寫 (1)遵循一般化學(xué)方程式的書寫規(guī)則(一般不寫反應(yīng)條件)。 (2)在右端注明熱量的變化:吸熱反應(yīng),ΔH>0;放熱反應(yīng),ΔH<0。 (3)要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。 (4)化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量,因此可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。 (5)化學(xué)計量數(shù)改變,ΔH要相應(yīng)改變;逆反應(yīng)的ΔH數(shù)值與正反應(yīng)的相等、符號相反。 3.反應(yīng)熱的計算 (1)依據(jù)熱化學(xué)方程式:反應(yīng)熱與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。 (2)依據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能之差ΔH=Q(斷裂)-Q(形成)。 三、化石燃料和燃燒效率 1.化石燃料:當(dāng)今社會的主要能源是煤、石油、天然氣等都屬于化石燃料,化石燃料是不可再生的能源。 2.合理利用燃料 (1)研究化石燃料完全燃燒的條件和減少燃料燃燒產(chǎn)生的熱量損耗的技術(shù)。 (2)怎樣防止燃料燃燒造成的環(huán)境污染。 (3)通過化學(xué)方法把石油、煤等化石燃料轉(zhuǎn)化為潔凈的燃料,例如煤的氣化、液化。 (4)開發(fā)氫能、核能、太陽能等潔凈、高效的新能源。 1.21世紀(jì)人類正由“化石能源時代”逐步向“多能源時代”過渡,下列不屬于新能源的是( ) A.太陽能 B.核能 C.氫能 D.電力 解析 電力不屬于新能源。 答案 D 2.(寧波模擬)下列過程中一定釋放出能量的是( ) A.原子結(jié)合成分子 B.分解反應(yīng) C.分子拆成原子 D.化合反應(yīng) 解析 原子結(jié)合成分子,有新化學(xué)鍵形成,則會釋放出能量。分解反應(yīng)、分子拆分成原子需要吸收能量,有的化合反應(yīng)也需要吸收能量如C+CO2===2CO。故只有A項符合題意。 答案 A 3.從宏觀來看化學(xué)變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成。從微觀角度來看,下列變化不能說明發(fā)生了化學(xué)變化的是( ) A.變化時有電子的得失或共用電子對的形成 B.變化過程中有化學(xué)鍵的斷裂和形成 C.變化時釋放出能量 D.變化前后原子的種類和數(shù)目沒有改變,分子種類增加了 解析 某些物理變化也能釋放能量,如濃H2SO4、NaOH等溶于水放出熱量,白熾燈工作時發(fā)光發(fā)熱等。 答案 C 4.下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是( ) A.氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng) B.能量變化如圖所示的反應(yīng) C.化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量比化學(xué)鍵形成放出的熱量多的反應(yīng) D.燃燒反應(yīng)和酸堿中和反應(yīng) 解析 氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng);生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量大的反應(yīng)為吸熱反應(yīng);化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量比化學(xué)鍵形成放出的熱量多的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 答案 D 5.下列關(guān)于吸熱反應(yīng)的說法中,正確的是( ) A.凡需要加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B.只有分解反應(yīng)才是吸熱反應(yīng) C.使用催化劑的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) D.CO2與CaO的化合是放熱反應(yīng),而CaCO3的分解是吸熱反應(yīng) 解析 A中吸熱反應(yīng)不一定需要加熱,如:Ba(OH)28H2O與NH4Cl晶體的反應(yīng)不需加熱,需加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),如:C+O2CO2;B中大多數(shù)的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但有些化合反應(yīng)也是吸熱反應(yīng),如:C+CO22CO;C中吸熱反應(yīng)是由于反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,與加熱、催化劑、反應(yīng)類型沒有直接關(guān)系。 答案 D 6.下列說法不正確的是( ) A.放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng),吸熱反應(yīng)不加熱就不能進(jìn)行 B.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化大多數(shù)表現(xiàn)為熱量的變化 C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時,發(fā)生放熱反應(yīng) D.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時,發(fā)生吸熱反應(yīng) 解析 放熱反應(yīng)有的需要加熱才能進(jìn)行,如碳的燃燒反應(yīng);吸熱反應(yīng)有的不需要加熱就能進(jìn)行,如Ba(OH)28H2O與NH4Cl(固體)的反應(yīng)。 答案 A 7.下列說法正確的是( ) A.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量的變化 B.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) C.放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生 D.反應(yīng)是吸熱還是放熱必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的大小 解析 化學(xué)反應(yīng)的能量可以以熱能、電能或光能等形式釋放出來,故A項錯誤;反應(yīng)開始破壞舊化學(xué)鍵需要吸收能量,故需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)也可能是放熱反應(yīng),故B、C項錯誤。 答案 D 8.酒精燃燒的過程中,發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化。下列判斷中正確的是( ) A.電能部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為熱能 C.熱能部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D.光能部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 解析 酒精燃燒的過程中是將酒精內(nèi)部的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為熱能與光能。 答案 B 9.(紹興期末)下列化學(xué)反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是( ) A.濃硫酸溶于水 B.Ba(OH)28H2O+NH4Cl(固體) C.KClO3受熱分解 D.CaO+H2O 解析 濃硫酸溶于水是物理變化,Ba(OH)28H2O+NH4Cl(固體)、KClO3受熱分解均是吸熱反應(yīng),氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣使溫度升高,是放熱反應(yīng)。 答案 D 10.關(guān)于熱化學(xué)方程式:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH-571.6 kJmol-1,下列有關(guān)敘述錯誤的是( ) A.2 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時放出571.6 kJ的熱 B.1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時放出285.8 kJ的熱 C.2 個H2分子完全燃燒生成液態(tài)水時放出571.6 kJ的熱 D.上述熱化學(xué)方程式可以表示為:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJmol-1 解析 熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)表示的該物質(zhì)的物質(zhì)的量,不是分子數(shù),C項錯誤。 答案 C 11.關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中的說法錯誤的是( ) A.圖中所示的反應(yīng)為放熱反應(yīng) B.化學(xué)反應(yīng)有物質(zhì)變化也有能量變化 C.需要加熱的化學(xué)反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng) D.化學(xué)鍵斷裂吸收能量,化學(xué)鍵生成放出能量 解析 據(jù)圖可知,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故A項錯誤。 答案 A 12.下列熱化學(xué)方程式的書寫正確的是( ) A.2SO2+O22SO3 ΔH=-196.6 kJmol-1 B.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=+241.8 kJmol-1 C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJmol-1 D.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.5 kJmol-1 解析 書寫熱化學(xué)方程式必須注意:①要注明反應(yīng)物與生成物各物質(zhì)的聚集狀態(tài),A項錯誤;②H2與O2生成H2O,C與O2生成CO2的反應(yīng)均為放熱反應(yīng), B、D項錯誤。 答案 C 13.下列措施不可以提高燃料燃燒效率的是( ) A.提高燃料的著火點 B.將固體燃料粉碎 C.將煤進(jìn)行氣化處理 D.通入適當(dāng)過量的空氣 解析 理論上,提高燃料燃燒效率的常用方法是增大燃料與空氣的接觸面積,并通入適當(dāng)過量的空氣。對于A,由于燃料的著火點是其固有的性質(zhì),不可改變,故這兩項不可行;B、C所采取的措施均是為了增大燃料與空氣的接觸面積。 答案 A 14.已知:H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=-270 kJmol-1,下列說法正確的是( ) A.氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B.1 mol H2與1 mol F2反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF吸收的熱量大于270 kJ C.在相同條件下,1 mol H2與1 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量 D.該反應(yīng)中的能量變化可用上圖來表示 解析 由題意知H2(g)+F2(g)===2HF(g)是放熱反應(yīng),故A、B、D三項錯誤,C項正確。 答案 C 15.下列各反應(yīng)的能量變化分別用如下形式的示意圖表示,其中正確的是( ) 解析 化石燃料的燃燒為放熱反應(yīng),植物的光合作用為吸熱反應(yīng),氫氣與氯氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng),和圖示不符。 答案 C 16.化學(xué)鍵的鍵能是形成(或斷開)1 mol化學(xué)鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJmol-1): P—P:198 P—O:360 O===O:498 若生成1 mol P4O6,則反應(yīng)P4(白磷)+3O2===P4O6中的能量變化為( ) A.吸收1 638 kJ能量 B.放出1 638 kJ能量 C.吸收126 kJ能量 D.放出126 kJ能量 解析 斷鍵吸收的能量為6198 kJ和3498 kJ,共為2 682 kJ;成鍵放出的能量為12360 kJ=4 320 kJ;故放出能量大于吸收能量,放出的能量為4 320 kJ-2 682 kJ=1 638 kJ。 答案 B 17.(臺州月考)某同學(xué)進(jìn)行如下實驗,探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 通過實驗測出,反應(yīng)前后①燒杯中的溫度升高,②燒杯中的溫度降低。 (1)由此判斷NaOH溶液跟鹽酸的反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),Ba(OH)28H2O跟NH4Cl的反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 (2)試從反應(yīng)物與生成物所含能量分析②反應(yīng)的結(jié)論 _______________________________________________________________。 解析?、偎釅A中和反應(yīng)為放熱反應(yīng),②為吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量為吸熱反應(yīng)。 答案 (1)放熱 吸熱 (2)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量 18.在25 ℃、101 kPa的條件下,斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量,斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收243 kJ能量,形成1 mol H—Cl鍵放出431 kJ能量。H2+Cl2===2HCl的化學(xué)反應(yīng)可用下圖表示: 請回答下列有關(guān)問題: (1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量為________。 (2)生成物成鍵放出的總能量為________。 (3)判斷H2+Cl2===2HCl是________(填“吸收”或“放出”)能量。 (4)反應(yīng)物的總能量________(填“>”、“=”或“<”)生成物的總能量。 (5)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________。 解析 (1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量應(yīng)該是斷裂1 mol H—H鍵與1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量之和,即436 kJ+243 kJ=679 kJ。 (2)生成物成鍵放出的總能量為2431 kJ=862 kJ。 (3)、(4)由于吸收的總能量小于放出的總能量,所以反應(yīng)放熱,即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。(5)根據(jù)ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=679 kJmol-1-862 kJmol-1=-183 kJmol-1,則熱化學(xué)方程式為H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183 kJmol-1。 答案 (1)679 kJ (2)862 kJ (3)放出 (4)> (5)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183 kJmol-1 19.已知:H2(g)+O2(g)===H2O(g),反應(yīng)過程中能量變化如下圖所示,請回答下列問題: (1)a、b、c分別代表什么意義? a:______________________________________________________________; b:______________________________________________________________; c:______________________________________________________________。 (2)該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”),ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)。 (3)若c=241.8 kJmol-1,請寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 __________________________________________________________________。 解析 反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量,使原子的能量升高,原子重新組合得到生成物,即新化學(xué)鍵生成放出能量,二者的差值就是反應(yīng)熱,因為該反應(yīng)中放出的熱量大于吸收的熱量,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0。根據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的規(guī)定,結(jié)合c的數(shù)值,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)+O2(g)===H2O(g),ΔH=-241.8 kJmol-1。 答案 (1)代表舊化學(xué)鍵斷裂吸收的能量 代表新化學(xué)鍵形成放出的能量 代表反應(yīng)熱 (2)放熱?。? (3)H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJmol-1 20.已知破壞1 mol化學(xué)鍵所消耗的能量和形成1 mol該化學(xué)鍵所放出的能量相等,這部分能量稱作鍵能。下表中的數(shù)據(jù)是各種化學(xué)鍵的鍵能(kJmol-1),根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題。 物質(zhì) Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 能量(kJmol-1) 243 193 151 432 366 298 436 (1)下列氫化物中最穩(wěn)定的是________。 ①HCl ②HBr?、跦I (2)Br2+H2===2HBr的反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),其數(shù)值是__________________________________________________________________。 (3)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣發(fā)生反應(yīng)X2+H2===2HX,當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時,能量變化最大的反應(yīng)是_________________________________________________________________。 解析 (1)分子內(nèi)化學(xué)鍵的鍵能越大,越難被破壞,分子越穩(wěn)定;(2)該反應(yīng)中破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵需吸收能量193 kJ+436 kJ=629 kJ,形成反應(yīng)產(chǎn)物中的化學(xué)鍵需放出能量366 kJ2=732 kJ,因而該反應(yīng)放熱732 kJ-629 kJ=103 kJ;(3)在反應(yīng)Cl2+H2===2HCl中,放出能量432 kJ2-(436+243) kJ=185 kJ;在反應(yīng)Br2+H2===2HBr中,放出能量366 kJ2-(436+193)kJ=103 kJ;在反應(yīng)I2+H2===2HI中,放出能量298 kJ2-(436+151) kJ=9 kJ。 答案 (1)① (2)放熱 103 kJ (3)Cl2+H2===2HCl- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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