學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精典題精講例11955年,美國通用電氣公司專門制造了高溫高壓靜電設備，得到世界上第一批工業用人造金剛石小晶體，從而開創了工業規模生產人造金剛石磨料的先河，現在他們的年產量在20噸左右。不久，杜邦公司發明了爆炸法，利用瞬時爆炸產生的高壓和急劇升溫,也獲得了幾毫米大小的人造金剛石。已知25℃、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為C（石墨,s)+O2(g)====CO2（g)ΔH=-393.51kJ·mol-1C(金剛石,s)+O2（g）=CO2（g)ΔH=—395.41kJ·mol—1據此判斷,下列說法正確的是（)A。由石墨制備金剛石是吸熱反應;等質量時，石墨的能量比金剛石的低B。由石墨制備金剛石是吸熱反應;等質量時，石墨的能量比金剛石的高C。由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時,石墨的能量比金剛石的低D.由石墨制備金剛石是放熱反應;等質量時,石墨的能量比金剛石的高思路解析：本題考查反應熱、燃燒熱的概念以及物質所含能量的高低與穩定性的關系。經過反應,金剛石和石墨都生成了CO2,終點相同。方法1：兩式相減可得C(石墨，s)====C（金剛石，s）；ΔH=+1.9kJ·mol-1。由此可知,石墨轉變成金剛石需要吸熱，吸熱后金剛石能量更高。方法2(畫圖法)：由放熱數據知,在終點相同的情況下，金剛石放熱多，則金剛石的起點高，能量高，如下圖所示:所以石墨轉變成金剛石需要吸熱。金剛石的能量更高，石墨的能量更低。此外，通過研究轉化條件，我們可以讓反應向我們需要的方向進行.答案：A綠色通道：判斷反應是吸熱還是放熱,可以通過熱化學方程式相加減來進行；用畫圖法可以直觀地理解和判斷能量的高低。物質的能量越低，該物質越穩定。例如，由該題可知石墨比金剛石能量低,更穩定.變式訓練下列說法正確的是(）A。反應熱就是反應中放出的能量B.在101kPa時,1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱C。由C（石墨,s)====C（金剛石，s）ΔH=+1。9kJ·mol-1可知，金剛石比石墨穩定D。等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,前者放出的熱量多思路解析：反應過程中所放出或吸收的熱都是反應熱，因此A錯;在101kPa時，1mol物質完全燃燒時的熱效應叫做該物質的燃燒熱，B選項未指明碳完全燃燒生成二氧化碳,是錯誤的；比較穩定性應比較其能量的高低,而不是硬度的大小，由C(石墨，s)====C（金剛石,s）ΔH=+1.9kJ·mol—1可知,金剛石能量高，不穩定，C錯；因為硫固體變為硫蒸氣要吸熱，所以等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,前者放出的熱量多是正確的.答案：D例2某些化學鍵的鍵能如下表(kJ·mol-1）：鍵H—HBr-BrI—ICl—ClH—ClH-IH-Br鍵能193436151247431299356（1)1molH2在2molCl2中燃燒，放出熱量____________kJ。(2)在一定條件下，1molH2與足量的Cl2、Br2、I2分別反應，放出熱量由多到少的順序是___________。a.Cl2＞Br2＞I2b.I2＞Br2＞Cl2預測1molH2在足量F2中燃燒比在Cl2中放熱___________。思路解析:本題涉及鍵能與吸、放熱的關系,考查了鍵能與反應熱的定量關系。(1)1molH2在2molCl2中燃燒，參加反應的H2和Cl2都是1mol，生成HCl2mol。則放出熱量431kJ·mol—1×2mol-436kJ·mol-1×1mol—247kJ·mol-1×1mol=179kJ。（2）由于鍵能Cl—Cl鍵＞Br—Br鍵＞I—I鍵，故H2在Cl2中燃燒放熱最多，在I2中燃燒放熱最少.推測鍵能F-F鍵＞Cl-Cl鍵，故知H2在F2中燃燒放熱多。答案:(1）179(2)a多綠色通道：在化學反應中,舊化學鍵斷裂時，需要吸收能量;當原子重新組合，形成新化學鍵生成新物質時，又要釋放能量。斷裂1mol化學鍵吸收的能量或形成1mol化學鍵釋放的能量，就是該化學鍵的鍵能。變式訓練已知：H—H、Cl—Cl、H—Cl的鍵能（即拆開1mol該共價鍵所吸收的能量）分別為436kJ·mol-1、243kJ·mol-1和431kJ·mol—1，估計Cl2、H2生成1molHCl的反應熱為()A.放熱183kJ·mol—1B。放熱91.5kJ·mol—1C.吸熱183kJ·mol—1D.吸熱91.5kJ·mol-1思路解析:任何化學反應都有反應熱，這是由于在化學反應過程中，當反應物分子間的化學鍵斷裂時，需要克服原子間的相互作用,這需要吸收能量;當原子重新組合成生成物分子，即新化學鍵形成時，又要釋放能量.就上述反應來說，當1molH2與1molCl2在一定條件下反應生成2molHCl時，1molH2分子中的化學鍵斷裂時需要吸收436kJ的能量,1molCl2分子中的化學鍵斷裂時需要吸收243kJ的能量，而2molHCl分子中的化學鍵形成時要釋放431kJ·mol—1×2mol=862kJ的能量。H2(g）+Cl2（g)====2HCl（g）的反應熱,應等于生成物分子形成時所釋放的總能量（862kJ)與反應物分子斷裂時所吸收的總能量（679kJ）的差，即放出183kJ的能量.Cl2、H2生成1molHCl的反應熱為91。5kJ·mol—1。答案:B例3已知在25℃、101kPa下，1gH2燃燒生成液態水時放出142.9kJ的熱量。表示上述反應的熱化學方程式正確的是(）A.2H2(g)+O2（g）====2H2O(l)ΔH=—142。9kJ·mol—1B。2H2(g）+O2（g)====2H2O(l)ΔH=-571。6kJ·mol-1C。2H2+O2====2H2OΔH=-571。6kJ·mol-1D。2H2(g）+O2（g）====2H2O（g）ΔH=+571.6kJ·mol—1思路解析:該題考查熱化學方程式書寫。因為ΔH與反應完成的物質的量有關，化學計量數必須與ΔH相對應，所以先求25℃、101kPa下，2molH2燃燒生成液態水時放出的熱量ΔH=—142。9×（4g÷1g）=—571.6（kJ·mol-1）,放熱反應時ΔH為“-”。同時，還要注意反應物和產物的聚集狀態是否符合題意。答案：B綠色通道：反應熱與反應物的狀態有關;ΔH數值的大小與反應物的量成正比。反應物的量加倍，則ΔH也要加倍.變式訓練沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4.0。5molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時，放出445kJ熱量。則下列熱化學方程式正確的是（)A.2CH4（g)+4O2(g）====2CO2(g）+4H2O（l）ΔH=890kJ·mol-1B。CH4（g）+2O2（g）====CO2(g)+2H2O（l）ΔH=890kJ·mol—1C。CH4(g）+2O2(g)====CO2(g）+2H2O(l)ΔH=—890kJ·mol-1D。1/2CH4（g)+O2(g）====1/2CO2(g）+H2O（l）ΔH=-890kJ·mol—1思路解析：0.5molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時，放出445kJ熱量，即1molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時，放出890kJ熱量.根據熱化學方程式的有關規定,要注明聚集狀態，要標出熱效應，故符合題意的是C項.熱化學方程式的書寫，要注意到反應物、生成物都表示出其狀態,正確表達反應的熱量變化，同時要注意熱量值與方程式中的化學計量數對應.答案：C例4火箭推進器中盛有強還原劑液態肼(N2H4)和強氧化劑雙氧水。當它們混合反應時，即產生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱。已知0。4mol液態肼與足量的液態雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.652kJ的熱量.(1）反應的熱化學方程式為_____________。(2）又知H2O(l)====H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1，則16g液態肼與液態雙氧水反應生成液態水時放出的熱量是__________kJ。(3)此反應用于火箭推進,除釋放大量熱和快速產生大量氣體外,還有一個很大的優點是______________________________________________________________________________。思路解析:此題考查了氧化還原方程式和熱化學方程式的書寫、反應熱的計算以及分析問題的能力.（1）1mol液態肼發生上述反應時放出的熱量為256.652kJ×=641。63kJ,則液態肼與液態雙氧水發生上述反應的熱化學方程式為N2H4(l）+2H2O2（l)====N2（g）+4H2O(g)ΔH=—641.63kJ·mol—1。（2)由H2O(l)====H2O(g);ΔH=+44kJ·mol-1，可知4molH2O由氣態變為液態時，放出4×44kJ的熱量，則1mol液態肼反應生成液態水時放出的熱量為641.63kJ+4×44kJ=817。63kJ，進一步可得液態肼與液態雙氧水反應生成液態水時的熱化學方程式為N2H4（l）+2H2O2(l）====N2(g）+4H2O(l)ΔH=-817。63kJ·mol—1，據此可計算出16g液態肼與液態雙氧水反應時放出的熱量為817。63kJ·mol-1×=408。815kJ。答案：(1)N2H4(l)+2H2O2(l)====N2（g)+4H2O(g）ΔH=—641.63kJ·mol—1(2)408.815（3）產物不污染環境綠色通道：對于聯系實際的題目，其實主要是對應用的情景以及某知識的應用領域、范圍做了一下描述,對于所要解決的化學問題往往還是從化學的角度來分析的。做這樣的題目時，要從化學角度來考慮。變式訓練航天飛機用鋁粉與高氯酸銨(NH4ClO4）的混合物為固體燃料，點燃時鋁粉氧化引發高氯酸銨反應，其方程式可表示為2NH4ClO4====N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑ΔH＜0。下列對此反應的敘述錯誤的是（）A。上述反應屬于分解反應B.上述反應瞬間產生大量高溫氣體推動航天飛機飛行C.反應從能量變化上說，主要是化學能轉變為熱能和動能D.在反應中高氯酸銨只能起氧化劑作用思路解析：2NH4ClO4====N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑+熱量，這個反應是分解反應，同時產生的大量高溫氣體是推動航天飛機飛行的動力。從能量變化的角度分析，主要是化學能轉變為熱能和動能。至于高氯酸銨在反應中的作用，由于Cl元素的化合價由，N元素的化合價從，O元素的化合價從,故NH4CO4在反應中既是氧化劑，又是還原劑.題目把化學反應中的能量變化與化學反應基本概念(分解反應，氧化還原反應）以及物理學中的動能聯系起來，有一定的綜合性。答案：D例5中國鍋爐燃煤采用的沸騰爐在逐漸增多，采用沸騰爐的好處在于（）A。增大煤炭燃燒時的燃燒熱并形成清潔能源B。減少爐中雜質氣體(如SO2等）的形成C.提高煤炭的熱效應并減少CO的排放D。使得燃料燃燒充分，從而提高燃料的利用率思路解析：本題考查沸騰爐的工作原理以及煤炭中的主要雜質成分和對清潔能源的了解。沸騰爐采用20世紀80年代發展起來的一種新型燃燒技術——沸騰燃燒技術，它使用鼓風機從爐底鼓入高壓空氣，燒料粉碎成細小顆粒從中部填入，爐氣從上部排出。顆粒燃料在高壓空氣及高溫氣泡的作用下猛烈翻騰、劇烈燃燒,好像“沸騰著的液體”，因此，人們把這種燃燒爐叫做沸騰爐。這種燃燒具有空氣與燃料的接觸面大，氣固兩態相對運動速度高，燃料在硫化床中停留時間長，燃燒速度快,燃燒充分，原料的利用率高等特點,因此目前沸騰爐在建材、化工、電力等工業中得到廣泛應用。答案：CD綠色通道：燃料燃燒時要注意:充分燃燒可以節約燃料，提高利用率，減少污染，保護環境，避免走“先污染，后治理”的路。變式訓練近年來，有科學家提出硅是“21世紀的能源”“未來的石油”的觀點。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發利用,關于其有利因素的下列說法中你認為不妥當的是(）A.硅便于運輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料B.硅的來源豐富，易于開采,且可再生C.硅燃料放出的熱量大，且燃料產物對環境污染較低，容易有效控制D。尋找高效催化劑，使二氧化硅分解產生硅的同時釋放能量，是硅能源大規模開發利用的一項關鍵技術思路解析：無論找到多么高效的催化劑,二氧化硅分解產生硅的同時都吸收能量.答案：D問題探究問題1人們利用化學反應，分別都有不同的目的。工業上將銅礦石（例如孔