化学反应与能量专题复习.doc

《化学反应与能量》专题复习
一、建构知识网络
化学知识零碎,要注意按照知识得内在联系站在全章得角度,重新审视、整合知识,借组图表把零散得知识结构化、网络化,如本章内容,可以整合成如下框图:

二、整合重点知识
1、常见得吸热反应、放热反应
(1)常见吸热反应
①大多数分解反应,②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,③C+H2OCO+H2,④C+CO22CO。
(2)常见放热反应
①大多数化合反应,②燃烧,③中与反应,④活泼金属与酸反应,⑤铝热反应。
2、化学反应能量变化得原因
(1)微观角度
化学反应得本质就是旧化学键得破裂与新化学键得形成,断开化学键需要吸收能量,形成化学键需要放出能量。若断开化学键吸收得能量大于形成化学键释放得能量,反应为吸热反应;若断开化学键吸收得能量小于形成化学键释放得能量,反应为放热反应。
(2)宏观角度
一个确定得化学反应完成后就是吸收能量还就是放出能量,取决于反应物得总能量与生成物得总能量得大小关系。若E(生成物)>E(反应物) ,反应为吸热反应;若E(生成物)<E(反应物),反应为放热反应。
3、热化学方程式
表明反应所放出或吸收得热量得化学方程式叫热化学方程式。书写热化学方程式要注意如下几点:
(1)注意ΔH得符号与单位:放热反应,ΔH为“-”;吸热反应ΔH为“+”;ΔH得单位为kJ·mol-1。
(2) 注明温度与压强:若条件为25℃、101kPa下,可不注明温度与压强。
(3)注意物质得聚集状态:物质得聚集状态不同,ΔH不同。
(4)注意热化学方程式得化学计量数:化学计量数表示相应物质得物质得量,可以就是整数,也可以就是分数,化学计量数必须与ΔH相对应。如:2H2(g)+02(g)=2H20(g),△H=-483、6kJ·mol-1,H2(g)+1/202(g)=H20(g),△H=-241、8kJ·mol-1
4、燃烧热与中与热

燃烧热
中与热
概念
25℃、101KPa,1mol物质完全燃烧生成稳定得氧化物时,所放出得热量,叫做该物质得燃烧热
在稀溶液中,酸与碱发生中与反应生成1mol H20,这时得反应热叫做中与热
不同点
反应物得量
1mol(02不限量)
不确定
生成物得量
不确定
H20为1mol
相同点
均为放热反应,△H<0
三、牢记规律方法
反应热计算方法多、规律性强,就是各级各类化学考试中常考得一种题型,其常用方法有以下五种:
1、利用键能计算反应热△H:△H=反应物总键能-生成物总键能。
2、利用反应物与生成物得总能量之差计算反应热△H:△H=生成物得总能量-反应物得总能量。
3、根据燃烧热、中与热计算反应热△H。
4、根据一定量得物质反应或生成时所放出或吸收得热量计算反应热△H:反应热与反应物、生成物得物质得量成正比,根据一定量得物质反应或生成时所放出或吸收得热量按比例折算,可求得相应反应得反应热△H。
5、利用盖斯定律计算反应热△H:将已知得两个或多个热化学方程式进行适当得叠加处理(根据需要,可将热化学方程式乘以或除以某一不为0得数,再进行加减运算),可得到所求热化学方程式得反应热。
注意:将热化学方程式进行叠加处理时,应将热化学方程式(含△H)瞧作一个整体进行同样得叠加处理。用盖斯定律计算反应热时,常用到以下计算关系:

四、掌握常见题型
1、考查热化学方程式得书写
例1:依据下列事实,写出有关反应得热化学方程式。
(1)卫星发射时,用肼(N2H4)作燃料,16克N2H4在氧气中燃烧生成N2与水,放出热量311kJ,该反应得热化学方程式为  　。
(2)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2与液态水时放热22、68kJ。则表示甲醇燃烧热得热化学方程式为_____________________________ ______。
(3)已知拆开1mol H—H键,1mol N—H键,1mol N≡N键分别需要吸收得能量就是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3得热化学方程式为____________ ________。
(4)化合物AX3与单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5,已知AX3得熔点与沸点分别为-93、6℃与76℃,AX5得熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1mol AX5,放出热量123、8kJ。该反应得热化学方程式为
　。
分析:(1)N2H4与氧气反应得方程式为N2H4+O2=N2+2H2O,16克N2H4在氧气中燃烧放出热量311kJ,则1mol N2H4在氧气中燃烧放出热量为311kJ×2=622kJ,该反应得热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(l),ΔH=-622kJ·mol-1;(2)注意“表示甲醇得燃烧热”应控制CH3OH得化学计量系数为1,1g甲醇燃烧生成CO2与液态水时放热22、68kJ,则1mol CH3OH燃烧放出得热量为22、68×32kJ=725、76kJ,所以表示甲醇燃烧热得热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),ΔH=-725、76kJ·mol-1;(3)首先写出N2(g)+3H2(g)2NH3(g),发生上述反应断裂1mol N≡N键、3mol H—H键,形成6mol N—H键,放出热量=(391kJ×6-436kJ×3-946kJ)=92kJ,热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
=2NH3(g),ΔH=-92kJ·mol-1;(4)根据AX3、AX5得熔、沸点,知室温时AX3为液态、AX5为固态,热化学方程式为AX3(l)+X2(g)=AX5(s),ΔH=-123、8kJ·mol-1。
答案:(1)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)　ΔH=-622kJ·mol-1
(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-725、76kJ·mol-1
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92kJ·mol-1
(4)AX3(l)+X2(g)=AX5(s)　ΔH=-123、8kJ·mol-1
2.考查中与热、燃烧热
例2:(2014·武汉模拟)25℃、101 kPa时,强酸与强碱得稀溶液发生中与反应得中与热为57、3kJ·mol-1,辛烷得燃烧热为5518kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确得就是( )
A、 2H+(aq)+SO42-(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1) △H=-57、3kJ·mol-1
B、 KOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2K2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57、3kJ·mol-1
C、 C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) △H=-5518kJ·mol-1
D、 2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(1) △H=-5518kJ·mol-1
分析:中与热得标准就是生成1mol H2O(l)时所放出得热量,A项错误;燃烧热要求必须生成稳定得氧化物,生成物水应该为液态,C项错误;辛烷得物质得量不就是1mol,△H应为-11036kJ·mol-1,D项错误。
答案:B
3.考查化学反应过程中能量得变化
例3:硫及其化合物在工农业生产具有广泛得用途,且与氧化还原反应及能量变化密切相关。请回答下列问题:
⑴铜得冶炼大致可分为:①富集,将硫化物矿进行浮选;②焙烧,主要反应为2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);③制粗铜,在1200℃发生得主要反应为2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2;④电解精炼。下列说法正确得就是
。
a.上述灼烧过程得尾气均可直接排空
b.由6mol CuFeS2生成6mol Cu,上述共消耗15mol O2
c.在反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2中,作氧化剂得只有Cu2O
d.电解精炼时,粗铜应与外电源正极相连,发生还原反应
⑵在Fe2+、Fe3+得催化作用下,可实现2SO2+O2+2H2O=2H2SO4得转化。已知含SO2得废气通入Fe2+、Fe3+得溶液时,其中一个反应得离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则另一反应得离子方程式为 。
⑶恒温,容积为1L恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程与能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g),ΔH=-196、6kJ·mol-1),请回答下列问题:

①写出能表示硫得燃烧热得热化学方程式:_______________________________。
②ΔH2=__________kJ·mol-1。
③在相同条件下,充入1mol SO3与0、5mol O2,则达到平衡时SO3得转化率为_____;此时该反应______(填“放出”或“吸收”)_______kJ得能量。
分析:⑴根据题给反应方程式可知,尾气中含有有毒气体SO2,不能直接排放到空气中,因被吸收出去,故选项A错误;由反应过程可知:6CuFeS2～12O2～3Cu2S～3O2～6Cu,所以共消耗O2为12mol+3mol=15mol,选项B正确;选项C,在反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2中,Cu2O、Cu2S作为氧化剂,选项D,连接电源正极得为电极为电解池阳极,粗铜发生氧化反应而溶解。
⑵据题意知氧化剂为Fe3+,还原剂为SO2,结合所得得产物,可写出另一反应得离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+
+SO4-+4H+。
⑶S燃烧生成SO2,所以对应得焓变为ΔH1,ΔH2=-×0、8mol=-78、64 kJ·mol-1。当充入1mol SO3,0、5 mol O2时,相当于充入1mol SO2与1mol O2,与原平衡等效,所以SO3得转化率为-×100%=20%。此时反应要吸收热量,其热量为-78、64kJ=19、66kJ。
答案:⑴B ⑵2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO4-+4H+ ⑶①S(s)+O2(g)=SO2(g)　ΔH=-297kJ·mol-　 ②-78、64　 ③20% 吸收 19、66
4、考查盖斯定律、反应热与键能关系
例4 :(2014·重庆高考)已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),ΔH=a kJ·mol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g),ΔH=-220kJ·mol-1,H—H、O=O、O—H键得键能分别为436kJ·mol-1、496kJ·mol-1、462kJ·mol-1,则a等于 (　　)
A、 -332　　　 　 B、 -118　　　 　 C、 +350　　 　　 D、 +130
分析:根据题意有C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),ΔH=a kJ·mol-1,②2C(s)+O2(g)=2CO(g),ΔH=-220kJ·mol-1,根据盖斯定律②-①×2得2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),ΔH=-(220+2a)kJ·mol-1,又△H=反应物键能之与-生成物键能之与,所以2×436+496-2×2×462=-(220+2a),a=+130,D项正确。
答案:D
5、本章知识综合应用
例5:煤燃烧得反应热可通过以下两种途径来利用:
a.利用煤在充足得空气中直接燃烧产生得反应热;
b.先使煤与水蒸气反应得到氢气与一氧化碳,然后使得到得氢气与一氧化碳在充足得空气中燃烧。这两个过程得热化学方程式为
a.C(s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=E1①
b.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　 ΔH=E2②
H2(g)+O2(g)=H2O(g)　ΔH=E3③
CO(g)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=E4④
回答:
(1)与途径a相比途径b有较多得优点,即__________________ _____________ _________________________ _______。
(2)上述四个热化学方程式中得哪个反应ΔH>0:________。
(3)等质量得煤分别通过以上两条不同得途径产生得可利用得总能量关系正确得就是_______。
A. a比b多 B. a比b少 C. a与b在理论上相同
(4)根据能量守恒定律,E1、E2、E3、E4之间得关系为______________。
解析:(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),煤先气化,生成CO与H2燃烧充分,能量利用率高,且运输方便;(2)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)需吸收热量,ΔH>0;(3)根据盖斯定律,②③④三方程式得加与可得①,理论上a、b两条途径产生得可利用得总能量就是相同得;(4)根据能量守恒及(3)得分析,,②③④三方程式得加与可得①,可知E1=E2+E3+E4。
答案:(1)变成气体以后,运输方便 使燃烧充分 煤得利用率高 (2)反应② (3)C (4)E1=E2+E3+E4