考情分析　　考查反應(yīng)熱時一般都以蓋斯定律、熱化學方程式的書寫及反應(yīng)熱效應(yīng)的判斷為 載體。要求能認識化學變化的本質(zhì)特征是有新物質(zhì)生成,并伴有能量轉(zhuǎn)化;能從內(nèi)因 與外因、量變與質(zhì)變等方面較全方位分析物質(zhì)的化學變化;關(guān)注化學變化中的能量轉(zhuǎn) 化,能依據(jù)物質(zhì)及其變化的信息建構(gòu)模型,建立解決復雜化學問題的思維框架。
考點1　化學反應(yīng)中的能量變化1.反應(yīng)熱和焓變(1)反應(yīng)熱:在等溫條件下,化學反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量,稱為化學反 應(yīng)的熱效應(yīng),簡稱反應(yīng)熱。(2)焓變:在等壓條件下進行的化學反應(yīng),其反應(yīng)熱等于焓變,其符號為ΔH,常用單位是kJ/ml或 kJ·ml-1。
2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)從能量高低角度理解
(2)從化學鍵角度理解?ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和
(3)催化劑的影響催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,但不影響ΔH。
催化劑參與反應(yīng),改變反應(yīng)歷程,降低反應(yīng)活化能,增大反應(yīng)速率(正、逆反應(yīng)速率都增大),縮短達到平衡的時間,但是不能改變反應(yīng)熱(ΔH),不能使平衡移動,不能改變平衡常數(shù),不能改變平衡轉(zhuǎn)化率。
(4)常見的吸熱、放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng):①大多數(shù)分解反應(yīng);②鹽類的水解;③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng);④C和水 蒸氣、C和CO2的反應(yīng)等。放熱反應(yīng):①可燃物的燃燒;②中和反應(yīng);③大多數(shù)化合反應(yīng);④金屬與酸的置換反應(yīng);⑤緩慢氧化等。
3.燃燒熱與中和反應(yīng)反應(yīng)熱的比較
注意　①測定燃燒熱時可燃物中元素對應(yīng)的指定產(chǎn)物:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g),N→N2(g)等。②在25 ℃和101 kPa下,強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1 ml H2O時, 放出57.3 kJ的熱量。
考點2　熱化學方程式　蓋斯定律1.熱化學方程式(1)意義:表明了化學反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。例如2H2(g)+O2(g)? 2H2O(l)????ΔH=-571.6 kJ·ml-1,表示25 ℃和101 kPa下,2 ml氫氣和1 ml氧氣反應(yīng)生成2 ml液態(tài) 水時放出571.6 kJ的熱量。(2)書寫要求①注明反應(yīng)的溫度和壓強(25 ℃、101 kPa下的反應(yīng)可不注明)。②注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài):固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、氣態(tài)(g)、水溶液(aq),不用“↑”和“↓”。
③熱化學方程式中各物質(zhì)前的化學計量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分數(shù)。注意?、佴單位中“ml-1”表示每摩爾反應(yīng),所以ΔH必須與化學方程式一一對應(yīng),且 各物質(zhì)前的化學計量數(shù)可以是分數(shù)。②無論化學反應(yīng)是否可逆,熱化學方程式中的ΔH都表示反應(yīng)進行到底時的能量變化。2.蓋斯定律(1)內(nèi)容:不管化學反應(yīng)是一步完成,還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的,即化學反應(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)。(2)應(yīng)用:有些反應(yīng)很難直接測其反應(yīng)熱,可用蓋斯定律間接計算。
1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化。?(　????)(2)加入催化劑加快了反應(yīng)速率,改變了反應(yīng)吸收或放出的熱量。?(　????)(3)用醋酸稀溶液與NaOH稀溶液反應(yīng)測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱,生成1 ml水時,所測的中 和反應(yīng)反應(yīng)熱ΔH>-57.3 kJ·ml-1。(　????)(4)已知H+(aq)+OH-(aq)? H2O(l)????ΔH=-57.3 kJ·ml-1,則Ba(OH)2和鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=2×(-57.3) kJ·ml-1。(　????)(5)疊加各熱化學方程式時,可能有的熱化學方程式的化學計量數(shù)和ΔH需要擴大相應(yīng)的倍數(shù)。?(　????)
(6)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行實驗,測得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值會 偏大。?(　????)(7)當反應(yīng)逆向進行時,其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相反。?(　????)(8)C(石墨,s)?C(金剛石,s)????ΔH>0,說明石墨比金剛石穩(wěn)定。?(　????)(9)已知2C(s)+2O2(g)?2CO2(g)????ΔH=a kJ·ml-1,2C(s)+O2(g)?2CO(g)????ΔH=b kJ·ml-1,則bc,若反應(yīng)H2(g)+Br2(g)?2HBr(g)???? ΔHaD.升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均加快,且正反應(yīng)速率 加快的程度較大
4.下列有關(guān)熱化學方程式的書寫和敘述正確的是(　????)A.N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)????ΔH=-92.2 kJ·ml-1,則在一定條件下向密閉容器中充入0.5 ml N2(g)和1.5ml H2(g)充分反應(yīng)后放出46.1 kJ的熱量B.甲烷的燃燒熱ΔH=-890.3 kJ·ml-1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)+2O2 (g)?CO2(g)+2H2O(g)????ΔH=-890.3 kJ·ml-1C.已知:H+(aq)+OH-(aq)?H2O(l)????ΔH=-57.3 kJ·ml-1,則H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)?BaSO4(s)+2H2O(l)????ΔH=2×(-57.3) kJ·ml-1D.2g H2在氧氣中完全燃燒生成液態(tài)水放出熱量285.8 kJ,該反應(yīng)的熱化學方程式可表示為2H2(g)+O2(g)?2H2O(l)????ΔH=-571.6 kJ·ml-1
5.氫鹵酸的能量關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是?(　????)A.已知HF氣體溶于水放熱,則 ΔH-ΔH2-ΔH3-ΔH4-ΔH5-ΔH60D.相同條件下,HBr的(ΔH3+ΔH4)比HI的大
考法1　反應(yīng)熱的計算方法與大小比較一、計算反應(yīng)熱的常用方法1.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量計算ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量2.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能計算ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和3.根據(jù)反應(yīng)的活化能計算ΔH=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能
?注意　①熱化學方程式乘以某一個數(shù)時,反應(yīng)熱的數(shù)值也必須乘上該數(shù)。②將一個熱化學方程式顛倒時,ΔH的“+”“-”隨之改變,但絕對值不變。③熱化學方程式相加減時,物質(zhì)之間相加減,反應(yīng)熱也必須相加減。
例1黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一,其爆炸的熱化學方程式為S(s)+2KNO3(s)+3C(s)? K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)????ΔH=x kJ·ml-1已知:碳的燃燒熱ΔH1=a kJ·ml-1S(s)+2K(s)? K2S(s)????ΔH=b kJ·ml-12K(s)+N2(g)+3O2(g)? 2KNO3(s)????ΔH=c kJ·ml-1則x為?(　????)A.3a+b-c　　　　B.c+3a-bC.a+b-c　　　 　D.c+a-b
? 解題導引????觀察已知方程式與目標方程式中相關(guān)聯(lián)的物質(zhì)及其化學計量數(shù),找到已知方程式與目標方程式之間的關(guān)系。
? 解析????由題可得熱化學方程式:①C(s)+O2(g)? CO2(g)????ΔH1=a kJ·ml-1,②S(s)+2K(s)? K2S(s)????ΔH2=b kJ·ml-1,③2K(s)+N2(g)+3O2(g)? 2KNO3(s)????ΔH3=c kJ·ml-1,④S(s)+2KNO3(s)+3C(s)? K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)????ΔH=x kJ·ml-1。根據(jù)蓋斯定律可得④=3×①+②-③,則ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3,即x=3a+b-c,A項正確。
二、反應(yīng)熱大小的比較1.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較由于ΔH帶“+”和“-”,所以吸熱反應(yīng)的反應(yīng)熱大于放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱。2.同一反應(yīng),反應(yīng)物(或生成物)狀態(tài)不同的常用的比較方法①運用蓋斯定律結(jié)合物質(zhì)的聚集狀態(tài)比較ΔH的大小;②利用能量圖進行比較。如:a.2H2(g)+O2(g)? 2H2O(g)????ΔH1b.2H2(g)+O2(g)? 2H2O(l)????ΔH2方法一:a-b,可得2H2O(l)? 2H2O(g)????ΔH=ΔH1-ΔH2>0,則ΔH1>ΔH2。
方法二:在圖像上可以看出放出或吸收熱量的多少,若是放熱反應(yīng),放出熱量越多,ΔH越 小;若是吸熱反應(yīng),吸收熱量越多,ΔH越大。上述反應(yīng)a、b均為放熱反應(yīng),從圖中可看出 b放出熱量更多,故ΔH2

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