2021/8/9星期一1轉(zhuǎn)化方式的判斷,反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算及關(guān)于能源、燃料的熱點(diǎn)問

題上。試題會(huì)緊密聯(lián)系目前的熱點(diǎn)問題,如能源的合理利用與開

發(fā)、發(fā)射“神舟”七號(hào)的火箭燃料等。另外對(duì)于熱化學(xué)方程式的

書寫與判斷也應(yīng)該多加注意。《化學(xué)反應(yīng)與能量》屬于中學(xué)化學(xué)教材中的基本概念和基本

理論部分,在高考中占有舉足輕重的地位。預(yù)計(jì)2011年高考對(duì)《化學(xué)反應(yīng)與能量》的考查將集中在:能量的2021/8/9星期一2化學(xué)反應(yīng)與能量

2021/8/9星期一3[技能歸納]《新課標(biāo)考試說明》中強(qiáng)化了對(duì)能源的要求:了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。

探究點(diǎn)一:能源與能源危機(jī)的考查1.能源的分類(1)傳統(tǒng)燃料:柴草(2)化石燃料:煤、石油、天然氣等(3)新能源:太陽(yáng)能、氫能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋⑸锬艿?021/8/9星期一42.各種能源的特點(diǎn)(1)傳統(tǒng)燃料:農(nóng)村的主要能源,但燃燒熱利用率低,且污染環(huán)境。(2)化石燃料:目前使用的主要能源,但蘊(yùn)藏量有限,不能再生,污染環(huán)

境。鑒于此,必須提高能源的利用率,開源節(jié)流。(3)新能源:資源豐富,可以再生,沒有污染(或污染很小),有可能成為未

來的主要能源。2021/8/9星期一5●典例1

(2010年四川理綜,6)節(jié)能減排對(duì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)、保護(hù)環(huán)境有

重要意義。下列措施不能減少二氧化碳排放的是

(

)A.利用太陽(yáng)能制氫B.關(guān)停小火電企業(yè)C.舉行“地球一小時(shí)”熄燈活動(dòng)D.推廣使用煤液化技術(shù)【解析】A項(xiàng),利用太陽(yáng)能制氫減少了化石燃料的使用,同時(shí)也減

少了CO2的排放;B項(xiàng),小火電企業(yè)一般能耗高、污染重,關(guān)停小火電

企業(yè)能減少污染物和CO2的排放;C項(xiàng),舉行“地球一小時(shí)”熄燈活

動(dòng)可減少CO2的排放(每節(jié)約1度電,就減少了1kgCO2的排放);推廣

使用煤液化技術(shù),可以提高煤的利用率,減少煤燃燒所產(chǎn)生的環(huán)境污染,但不能減少CO2的排放,故選D項(xiàng)。[答案]D2021/8/9星期一6◆演練1

為應(yīng)對(duì)全球性的金融危機(jī)與氣候變暖,世界各國(guó)都提出了

節(jié)能減排的措施,節(jié)能減排已成為世界各國(guó)的共識(shí)。下列舉措不符

合這一要求的是

(

)A.廢舊塑料袋回收用于冶煉石油B.加快可再生能源的研究,積極推廣風(fēng)能、太陽(yáng)能光伏發(fā)電C.進(jìn)一步推廣使用乙醇汽油作為汽車的燃料D.將高能耗、高污染的企業(yè)遷至偏僻的農(nóng)村地區(qū),提高農(nóng)民收入[答案]D

2021/8/9星期一7[技能歸納]1.利用鍵能(斷裂1mol化學(xué)鍵時(shí)需要吸收的能量)計(jì)算反應(yīng)熱時(shí),一

定要注意分子的結(jié)構(gòu),首先需判斷出分子中化學(xué)鍵的數(shù)量與分子數(shù)

目關(guān)系。

探究點(diǎn)二:鍵能與反應(yīng)熱關(guān)系的考查2.寫出化學(xué)方程式,并依據(jù)公式ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總

和,進(jìn)行計(jì)算。總之要明確斷裂化學(xué)鍵需吸收熱量,形成化學(xué)鍵需放

出熱量,當(dāng)放出熱量大于吸收熱量時(shí),該反應(yīng)放熱,即ΔH<0。2021/8/9星期一8●典例2

(2010年重慶理綜,12)已知H2(g)+Br2(l)

2HBr(g);ΔH=-72kJ·mol-1,蒸發(fā)1molBr2(l)需要吸收的能量為30kJ,其他的相關(guān)數(shù)據(jù)

如下表:則表中a為

(

)A.404B.260C.230D.200【解析】由已知得:Br2(l)

Br2(g);ΔH=+30kJ·mol-1,則H2(g)+Br2(g)

2HBr(g);ΔH=-102kJ·mol-1。再根據(jù)ΔH=436kJ·mol-1+akJ·m

H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化

學(xué)鍵斷裂時(shí)需要

吸收的能量/kJ436a369ol-1-2×369kJ·mol-1=-102kJ·mol-1,解得a=200,D項(xiàng)正確。[答案]D2021/8/9星期一9◆演練2

生產(chǎn)液晶顯示器的過程中使用的化學(xué)清洗劑三氟化氮的

結(jié)構(gòu)如圖,三氟化氮是一種溫室氣體,其存儲(chǔ)熱量的能力是二氧化碳

的12000~20000倍,在大氣中的壽命可長(zhǎng)達(dá)740年之久。以下是幾種

化學(xué)鍵的鍵能:下列說法中正確的是

(

)A.過程N(yùn)2(g)

2N(g)放出能量B.過程N(yùn)(g)+3F(g)

NF3(g)放出能量C.反應(yīng)N2(g)+3F2(g)

2NF3(g)的ΔH>0化學(xué)鍵

鍵能/kJ·mol-1941.7154.8283.0D.NF3吸收能量后如果沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成,仍然可能發(fā)生化

學(xué)反應(yīng)2021/8/9星期一10【解析】斷裂化學(xué)鍵需吸收能量,形成化學(xué)鍵則放出能量,過程N(yùn)2

(g)

2N(g)斷裂

鍵吸收能量,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤;過程N(yùn)(g)+3F(g)

NF3(g)形成

鍵放出能量,所以B項(xiàng)正確;反應(yīng)N2(g)+3F2(g)

2NF3(g)過程中斷裂1mol

鍵,3mol

鍵,生成6mol

鍵,ΔH=6mol×(-283kJ·mol-1)+941.7kJ·mol-1+3mol×154.8kJ·mol-1=-291.9kJ·mol-1,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)的過程必然伴隨化學(xué)鍵

的斷裂與生成,如果沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成,不可能發(fā)生化學(xué)反

應(yīng),所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]B

2021/8/9星期一11[技能歸納]1.書寫原則(1)注明溫度和壓強(qiáng),在101kPa和25℃時(shí)可不注明。(2)注明各物質(zhì)的狀態(tài),有同素異形體的固體必須注明物質(zhì)的名稱。(3)化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量,可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。(4)放熱ΔH<0,注明“-”;吸熱ΔH>0,注明“+”,單位為kJ·mol-1。

探究點(diǎn)三:熱化學(xué)方程式的書寫2021/8/9星期一122.注意事項(xiàng)(1)在根據(jù)題意書寫熱化學(xué)方程式時(shí),注意固體用“s”,液體用“l(fā)”,

氣體用“g”,溶液用“aq”注明。若是同素異形體要注明名稱。聚

集狀態(tài)不同,ΔH也不同。ΔH的“+”或“-”不能漏寫或?qū)懛?ΔH的

單位kJ·mol-1要寫全。燃燒熱和中和熱是反應(yīng)熱的兩種具體形式。

燃燒熱強(qiáng)調(diào)1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物;中和熱強(qiáng)調(diào)是

生成1molH2O(液)所放出的熱量,且必須是在稀溶液中發(fā)生中和反

應(yīng),因?yàn)闈馑帷鈮A在稀釋過程中會(huì)有熱量放出。(2)ΔH的數(shù)值隨化學(xué)計(jì)量數(shù)的改變而改變。在書寫熱化學(xué)方程式時(shí),

若把反應(yīng)物和生成物對(duì)換,則ΔH的數(shù)值不變,符號(hào)相反。ΔH又是個(gè)

代數(shù)值,在比較大小時(shí)與正負(fù)號(hào)有關(guān)。若ΔH與可逆反應(yīng)和等效平衡

等概念相互結(jié)合,則試題的綜合性增強(qiáng)。2021/8/9星期一13●典例3

(2010年全國(guó)理綜Ⅱ,7)下面均是正丁烷與氧氣反應(yīng)的熱

化學(xué)方程式(25℃,101kPa):①C4H10(g)+

O2(g)

4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2878kJ·mol-1②C4H10(g)+

O2(g)

4CO2(g)+5H2O(g)ΔH=-2658kJ·mol-1③C4H10(g)+

O2(g)

4CO(g)+5H2O(l)ΔH=-1746kJ·mol-1④C4H10(g)+

O2(g)

4CO(g)+5H2O(g)ΔH=-1526kJ·mol-12021/8/9星期一14由此判斷,正丁烷的燃燒熱是

(

)A.-2878kJ·mol-1B.-2658kJ·mol-1

C.-1746kJ·mol-1D.-1526kJ·mol-1

【解析】根據(jù)燃燒熱的定義,表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃

物的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須是“1”;生成物應(yīng)該是穩(wěn)定的化合物。產(chǎn)物

中水應(yīng)該是液態(tài)水而不是氣態(tài)水;碳穩(wěn)定的化合物是CO2而不是C

O。據(jù)此可知表示正丁烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式正確的是①式;同

時(shí)可知,正丁烷的燃燒熱是-2878kJ·mol-1。A項(xiàng)正確。[答案]A2021/8/9星期一15◆演練3

“神舟”七號(hào)所用動(dòng)力燃料之一為氫化鋰(LiH),已知下

列反應(yīng):2Li(s)+H2(g)

2LiH(s)ΔH=-182kJ·mol-1①2H2(g)+O2(g)

2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1②4Li(s)+O2(g)

2Li2O(s)ΔH=-1196kJ·mol-1③則氫化鋰在O2中燃燒的熱化學(xué)方程式為

(

)A.2LiH(s)+O2(g)

Li2O(s)+H2O(l)ΔH=-702kJ·mol-1

B.2LiH(s)+O2(g)

Li2O(s)+H2O(l)ΔH=-1950kJ·mol-1

2021/8/9星期一16C.2LiH(s)+O2(g)

Li2O(s)+H2O(l)ΔH=-1586kJ·mol-1

D.2LiH(s)+O2(g)

Li2O(s)+H2O(g)ΔH=-988kJ·mol-1

【解析】②×

+③×

-①可得:2LiH(s)+O2(g)

Li2O(s)+H2O(l),故其ΔH=

(-572kJ·mol-1-1196kJ·mol-1)-(-182kJ·mol-1)=-702kJ·mol-1,A項(xiàng)正確。[答案]A2021/8/9星期一17[技能歸納]1.蓋斯定律:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是

相同的。也就是說,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)

有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。如反應(yīng):C(s)+

O2(g)

CO(g)的反應(yīng)熱無法直接測(cè)得,就可由下面兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱計(jì)算出來。①C(s)+O2(g)

CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1②CO(g)+

O2(g)

CO2(g)ΔH2=-283.0kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律有:

探究點(diǎn)四:蓋斯定律及反應(yīng)熱的計(jì)算2021/8/9星期一18ΔH1=ΔH2+ΔH3ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5kJ·mol-1-(-283.0kJ·mol-1)=-110.5kJ·mol-1,所以C

(s)+

O2(g)

CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1。2021/8/9星期一192.蓋斯定律的特點(diǎn):(1)反應(yīng)熱只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān),與過程無關(guān)。(2)反應(yīng)熱的總值一定,如下圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)熱。則ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。(3)熱化學(xué)方程式之間可以進(jìn)行代數(shù)變換等數(shù)學(xué)處理。2021/8/9星期一203.反應(yīng)熱的計(jì)算(1)計(jì)算公式:ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式的計(jì)算:將ΔH看做熱化學(xué)方程式中的一項(xiàng),再

按有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算步驟、格式進(jìn)行計(jì)算,得出有關(guān)數(shù)據(jù)。利用熱化學(xué)方程式、蓋斯定律和反應(yīng)熱的數(shù)據(jù),可以進(jìn)行一系列有

關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。其方法是:①熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相

似,可以移項(xiàng)同時(shí)改變正負(fù)號(hào);各項(xiàng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)包括ΔH的數(shù)值可

以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)。②根據(jù)蓋斯定律,可以將兩個(gè)或兩

個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其ΔH按一定比例關(guān)系相加或相減,得到

一個(gè)新的熱化學(xué)方程式。2021/8/9星期一21●典例4

(2010年廣東理綜,9)在298K、100kPa時(shí),已知:2H2O(g)

O2(g)+2H2(g)ΔH1Cl2(g)+H