第一章 专题提升一 化学反应中的能量变化（课件）-2021-2022学年高中化学选修4【导与练】高中同步全程学习（人教A版）

专题提升一　化学反应中的能量变化 化学 1.结合图示正确理解反应热 (1)从活化能的角度理解 E1:旧键断裂吸收的能量表示正反应的活化能。 E2:新键形成放出的能量表示逆反应的活化能。 ΔH=E1-E2,为此反应的焓变。 催化剂的作用:降低E1、E2,但不影响ΔH,反应放热还是吸热取决于起点(反应物)和终点(生成物)能量的高低。 化学 (2)从能量高低角度理解 化学 [典型例题1] 据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是(　　) 解析:分解水属于吸热反应,生成物的总能量比反应物的总能量高,催化剂只是改变反应途径,不能改变反应热。 答案:B 化学 [跟踪训练1] (2021·北京海淀中关村中学模拟)一定温度下,H2(g)与I2(g)反应生成HI(g),反应的能量变化如图所示。下列说法不正确的是(　 　) C 化学 解析:由图知该反应是放热反应,ΔH=生成物所具有的能量总和-反应物所具有的能量总和=-13 kJ·mol-1,A正确;由纵坐标知,反应物的总能量比生成物的总能量高,B正确;由图知,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量比2 mol HI(g)的能量高13 kJ,C错误;由图知该反应是放热反应,断裂反应物中化学键吸收的总能量比形成生成物中化学键放出的总能量低,D正确。 化学 2.燃烧热与中和热的正确理解 (1)二者的比较 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热反应 ΔH及其单位 ΔH<0,单位均为 kJ·mol-1 不同点 反应物的量 可燃物为1 mol 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成水的量为 1 mol 含义 101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 在稀溶液里,强酸与强碱发生中和反应生成 1 mol 水时所放出的热量 表示方法 燃烧热为a kJ·mol-1或ΔH=-a kJ·mol-1 中和热为57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3 kJ·mol-1 化学 (2)燃烧热、中和热的热化学方程式比较 化学 化学 解析:辛烷的燃烧热是1 mol辛烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量,焓变小于0,①错误,②正确;中和反应放热,焓变小于0, ③正确,④错误,故选B。 答案:B 化学 C 化学 化学 3.热化学方程式的书写与正误判断 (1)书写方法要求 ①必须在化学方程式的右边标明反应热ΔH的符号、数值和单位(ΔH与最后一种生成物之间留一空格): ②ΔH与测定条件(温度、压强等)有关,因此应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25 ℃、101 kPa下测定的,此时可不注明温度和压强。 化学 ③反应热与物质的聚集状态有关,必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)。化学式相同的同素异形体除标明状态外还需标明其名称[如C(金刚石,s)]。热化学方程式中不标“↑”和“↓”,不在等号上写“点燃、△、高温、催化剂”等条件。 ④热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量而不表示分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。 (2)热化学方程式书写时常见错误 ①漏写物质的聚集状态(漏一种就全错); ②ΔH的符号“+”“-”标示错误; ③ΔH的值与各物质化学计量数不对应; ④ΔH后不带单位或单位写错(写成kJ、kJ·mol等)。 化学 (3)“四看”法判断热化学方程式的正误 ①“一看”各物质的聚集状态是否正确; ②“二看”ΔH的“+”“-”是否正确; ③“三看”反应热的单位是否为kJ/mol; ④“四看”反应热数值与化学计量数是否相对应。 化学 [典型例题3] (1)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知 0.4 mol 液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652 kJ的热量。 反应的热化学方程式为　 。  化学 化学 解析:(2)设炭粉为x mol,则氢气为(0.2-x)mol,由热化学方程式可知C燃烧放出的热量为393.5x kJ,H2燃烧放出的热量为241.8×(0.2-x)kJ,所以有393.5x kJ+241.8×(0.2-x) kJ=63.53 kJ,解得x=0.1,则C与H2的物质的量之比为0.1 mol∶0.1 mol=1∶1。 答案:(2)1∶1 化学 化学 [跟踪训练3] 下列热化学方程式正确的是(　 　) D 化学 解析:符合已知条件的应是H2和O2反应,A错误;ΔH应为-196.6 kJ·mol-1, B错误;由于生成BaSO4沉淀,放出的热量大于114.6 kJ,C错误。