第1章 第1节 第4课时 化学能与热能重点复习（配套课件）-2021-2022学年高二化学【步步高】学习笔记（鲁科版2019选择性第一册）粤闽皖

第4课时 化学能与热能重点复习 核心素养发展目标 1.掌握化学反应焓变的计算方法。 2.能正确比较反应热(焓变)的大小。 随堂演练 知识落实 课时 对点练 内容索引 一、化学反应焓变的计算方法 二、焓变大小比较 一、化学反应焓变的计算方法 1.热化学方程式中反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的ΔH求反应热，如 aA　＋　bB===cC　＋　dD　　　ΔH a b c d |ΔH| n(A) n(B) n(C) n(D) |Q| 例1　已知N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，当放出热量23.05 kJ时，计算参加反应的N2在标准状况下的体积。 答案　5.6 L 解析　N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1 1 mol 92.2 kJ n(N2) 23.05 kJ n(N2)＝0.25 mol V(N2)＝0.25 mol×22.4 L·mol－1＝5.6 L。 2.多步反应中反应热的计算 根据盖斯定律将热化学方程式进行适当的“加”“减”等计算反应热。 例2　Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH1，其反应机理如图所示： 若反应Ⅱ的焓变为ΔH2，反应Ⅰ、Ⅱ的化学 计量数均为最简整数比，则反应Ⅰ的焓变为 A.ΔH1＋ΔH2 B.ΔH1－ΔH2 C.2ΔH1－ΔH2 D.ΔH1－2ΔH2 √ 解析　Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH1①； 反应Ⅱ为MnO2(s)＋H2O2(aq)＋2H＋(aq)===Mn2＋(aq)＋O2(g)＋2H2O(l)　ΔH2②；反应Ⅰ为Mn2＋(aq)＋H2O2(aq)===2H＋(aq)＋MnO2(s)　ΔH， ①－②可得反应Ⅰ，因此ΔH＝ΔH1－ΔH2，即选项B正确。 3.依据公式、能量图像计算 (1)根据反应物和反应产物的能量计算 ΔH＝Σ反应产物的能量－Σ反应物的能量。 (2)根据反应物和反应产物的键能计算 ΔH＝Σ反应物的键能－Σ反应产物的键能。 (3)根据化学反应过程中的能量变化图计算 ΔH＝E1－E2。 例3　氮的化合物在生产、生活中广泛存在。键能是将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需的能量。已知化学键的键能如下表： 化学键 N≡N O==O N—N N—H O—H 键能/(kJ·mol－1) 946 497 193 391 463 写出1 mol气态肼(H2N—NH2)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式： 。 N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－544 kJ·mol－1 解析　根据焓变＝反应物的总键能－反应产物的总键能，1 mol气态肼(H2N—NH2)燃烧生成氮气和水蒸气的焓变为193 kJ·mol－1＋391 kJ·mol－1 ×4＋497 kJ·mol－1－946 kJ·mol－1－463 kJ·mol－1×4＝－544 kJ·mol－1，所以1 mol气态肼(H2N—NH2)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式是N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－544 kJ·mol－1。 例4　[2020·全国卷Ⅰ，28(1)]硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋ O2(g) SO3(g) ΔH＝－98 kJ·mol－1。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为_________________ 。 2V2O5(s)＋2SO2(g) ===2VOSO4(s)＋V2O4(s)　ΔH＝－351 kJ·mol－1 解析　据图写出热化学方程式：①V2O4(s)＋2SO3(g)===2VOSO4(s)　ΔH1＝－399