内容正文:
第1讲 物质的组成、性质和分类
专题5 第一单元
第1讲 反应热
1
内容索引
考点一 反应热、焓变
考点二 热化学方程式
真题演练 明确考向
课时精练
1.了解反应热,焓变的概念,知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。
2.知道常见的吸热反应和放热反应,能从多角度分析化学反应中能量变化的原因。
3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
课程标准
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3
反应热、焓变
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要点梳理
1.化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式:____、光能、电能等。通常主要表现为____的变化。
2.焓变、反应热
(1)焓(H):用于描述物质所具有能量的物理量。
(2)焓变(ΔH):ΔH=______________________,单位kJ·mol-1。
(3)反应热:指当化学反应在一定____下进行时,反应所放出或吸收的热量,通常用符号Q表示,单位kJ·mol-1。
热能
热量
H(生成物)-H(反应物)
压强
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(4)焓变与反应热的关系:对于____条件下进行的化学反应,如果反应中
物质的能量变化全部转化为热能,则有:____________。
3.吸热反应与放热反应
(1)从能量高低角度理解
恒压
ΔH=Qp
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(2)从化学键角度理解
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【正误辨析】
(1)所有的燃烧反应都是放热反应,所以不需要加热就能进行( )
(2)反应物的总能量低于生成物的总能量时,一定不能发生反应( )
(3)一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变( )
(4)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关( )
(5)碳在空气中燃烧生成CO2,该反应中化学能全部转化为热能( )
(6)反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),则将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量( )
(7)活化能越大,表明化学反应吸收的能量越大( )
(8)C和H2O(g)、C和CO2、N2和O2的反应均为吸热反应( )
(9)Na2CO3溶于水,NaHCO3溶于水均放出热量( )
×
×
×
√
×
×
×
×
×
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一、反应热与能量变化关系图
1.根据如图所示的反应,回答下列问题:
(1)该反应是放热反应还是吸热反应?__________。
(2)反应的ΔH=____________。
(3)反应的活化能为__________。
(4)试在图中用虚线表示在反应中使用催化剂后活化能的变化情况。
核心突破
放热反应
-b kJ·mol-1
a kJ·mol-1
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2.水煤气变换[CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主
要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:我国
学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正=________eV,写出该步骤的化学方程式____________________________________________________________。
小于
2.02
COOH*+H*+H2O*===COOH*+2H*+OH*(或H2O*===H*+OH*)
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解析: 观察起始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知,终态物
质相对能量低于始态物质相对能量,说明该反应是放热反应,ΔH小于0。
过渡态物质相对能量与起始态物质相对能量相差越大,活化能越大,由题图知,最大活化能E正=1.86 eV-(-0.16 eV)=2.02 eV,该步起始物质为COOH*+H*+H2O*,产物为COOH*+2H*+OH*。
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二、根据键能计算焓变
3.已知反应2HI(g) H2(g)+I2(g)的ΔH=+11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________ kJ。
299
解析: 形成1 mol H2(g)和1 mol I2(g)共放出436 kJ+151 kJ=587 kJ能量,设断裂2 mol HI(g)中化学键吸收2a kJ能量,则有2a-587=11,得a=299。[另解:ΔH=2E(H-I)-E(H-H)-E(