内容正文:
[体系构建]
考点1 化学能与热能
[突破·核心整合]
一、反应热及其表示方法
1.从宏观角度和微观角度认识反应热
化学反应中能
量变化图示
图像分析
微观角度
宏观角度
a表示断裂旧化学键吸收的能量;
b表示生成新化学键放出的能量;
ΔH表示反应热
a表示反应物的活化能;
b表示活化分子形成生成物释放的能量;
ΔH表示反应热
2.计算反应热的三种方法
(1)ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
(2)ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能
(3)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能
3.书写热化学方程式的“五环节”
特别提醒 对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态外,还要注明物质的名称。
如:①S(单斜,s)+O2(g)===SO2(g)
ΔH1=-297.16 kJ·mol-1
②S(正交,s)+O2(g)===SO2(g)
ΔH2=-296.83 kJ·mol-1
4.列表比较燃烧热和中和反应热
燃烧热
中和反应热
相同点
能量变化
放热反应
能量变化
ΔH及其单位
ΔH<0,单位均为kJ/mol
ΔH及其单位
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
不限量
生成的水为1 mol
反应热的含义
101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量
在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量
表示法
燃烧热为a kJ/mol或ΔH=-a kJ/mol
ΔH=-57.3 kJ/mol
二、盖斯定律及其应用
1.定律内容
一定条件下,一个反应不管是一步完成,还是几步完成,其反应热相同,即化学反应的反应热与反应途径无关,只与反应体系的始态和终态有关。
2.常用关系式
热化学方程式
焓变之间的关系
aA===B ΔH1
A===B ΔH2
ΔH2=ΔH1或ΔH1=aΔH2
aA===B ΔH1
B===aA ΔH2
ΔH1=-ΔH2
ΔH=ΔH1+ΔH2
[高考·经典再研]
◆[考查角度1] 反应热的计算及盖斯定律的应用
[例1] (2022·浙江6月选考卷,18)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g)
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/(kJ·mol-1)
249
218
39
10
0
0
-136
-242
可根据HO(g)+HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确 的是( )
A.H2的键能为436 kJ·mol-1
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:HOO<H2O2
D.H2O(g)+O(g)===H2O2(g) ΔH=-143 kJ·mol-1
命题立意
试题情境
必备知识
关键能力
研究对象——物质的能量
盖斯定律的应用
理解与辨析能力
分析与推测能力
解析:C [根据表格中的数据可知,H2的键能为218 kJ·mol-1×2=436kJ·mol-1,A正确;由表格中的数据可知O2的键能为:249kJ·mol-1×2=498 kJ·mol-1,由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为[2×39-(-136)]kJ/mol 214 kJ·mol-1,则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍,B正确;由表格中的数据可知HOO===HO+O,解离其中氧氧单键需要的能量为249 kJ·mol-1+39 kJ·mol-1-10 kJ·mol-1=278(kJ·mol-1),H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol-1,C错误;由表中的数据可知H2O(g)+O(g)===H2O2(g)的ΔH=-136 kJ·mol-1-249 kJ·mol-1-(-242 kJ·mol-1)=-143(kJ·mol-1),D正确;]
[例2] (1)(2021·福建卷13 节选)空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为:
①2Cu2O+O2(g) 4CuO ΔH1=-227kJ·mol-1
②8CuO(s)+CH4(g) 4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-348kJ·mol-1
则反应CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH= ________ kJ·mol-1。
解析:①2Cu2O(s)+O2(g) 4CuO(s) ΔH1=-227kJ·mol-1;②
8CuO(s)+CH4(g) 4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-348 kJ·mol-1,用①×2+②
得:反应CH4(g)+2O2(