2023年高三化学高考考前20天备战冲刺系列专题3热化学doc高中化学.docx

专题3·热化学 【2023考纲解读】 1、了解化学键的断裂和形成是化学反响中能量变化的主要原因. 能举例说明化学能与热能的相互转化,说出常见的能量转化形式； 2、了解反响热和焓变的涵义，了解焓变的符号(ΔH )、单位（kJ/mol），会书写热化学方程式及理解其表示意义。 3、了解盖斯定律涵义，能用盖斯定律进行有关反响热的简单计算。 4、初步了解新能源 的开发。 围绕考纲我们应掌握如下要点：①化学反响中的能量变化，吸热反响，放热反响 ②反响热的概念，化学反响过程中能量变化与放热、吸热的关系。③热化学方程式的概念，正确书写热化学方程式。④燃烧热、中和热的概念及简单计算⑤化石燃料、新能源的开发，燃料的充分燃烧。 【考点回忆】 考点一、热化学方程式的书写 书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外，还应注意以下几方面： ⑴ 必须注明各反响物、生成物的状态（s、l、g、aq），另外不标“↑〞和“↓〞符号。 ⑵ 反响热△H与测定条件温度、压强有关，假设不说明那么指常温（25℃）、常压（101KPa）。 ⑶热化学方程式中常用摩尔焓变△H表示，△H只能写在标有反响物或生成物状态的化学方程式的右边，并用“；〞隔开。假设为吸热反响，△H为“+〞；假设为放热反响，△H为“-〞。△H的单位为KJ•mol-1，其中的“mol〞是指该化学反响整个体系（即指每摩尔化学反响），而不是指该反响中的某种物质。如2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)；△H＝－571.6KJ•mol-1指“每摩尔2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)反响放出571.6KJ的能量〞，而不是指反响中H2(g)、O2(g)、H2O(l)的物质的量。 ⑷ 热化学方程式中的化学计量数仅表示该物质的物质的量，不表示物质的分子或原子数，可以是整数或分数。对相同化学反响，化学计量数不同，△H也不同。 ⑸ △H与热化学方程式中化学式前面的化学计量数成正比。当反响逆向进行时，其反响热与正反响的反响热数值相等，符号相反。 ⑹ 书写燃烧热的热化学方程式，应以燃烧1mol物质为标准来配平其他物质化学式前面的化学计量数。 例1、（2023·四川）9.25 ℃，101 k Pa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反响的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。以下热化学方程式书写正确的选项是 A.2H+(aq) +(aq)+(aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2HO(1);H=57.3 kJ/mol B.KOH(aq)+H SO4(aq)= KSO4(aq)+HO(I); H=57.3kJ/mol C.C8H18(I)+ O (g)=8CO (g)+ 9HO; H=5518 kJ/mol D.2C8H18(g)+25O (g)=16CO (g)+18HO(1); H=5518 kJ/mol 【答案】B 【解析】A项中因有BaSO4沉淀的生成而使反响热大于中和热；C项中生成物水为气态，D项中辛烷的物质的量不是1mol，所以ACD错误。 考点二、燃烧热、中和热的简单计算 在101KPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。在稀溶液中酸跟碱发生中和反响而生成1molH2O，这时的反响热叫中和热。计算时注意：⑴ 各物质化学式前面的化学计量数与△H（△H取正值）成正比。⑵ 可燃物前的化学计量数为1；中和所得H2O前的化学计量数为1。 ⑶ 当用文字说明物质燃烧放出多少热量时，不标“-〞符号（“-〞仅表示放热）。 一、 燃烧热 1．燃烧热 ⑴定义：在101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 ⑵本卷须知 ①燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的化学方程式时，一般以燃烧物前系数为1的标准来配平其余物质的化学计量数。 ②燃烧产物必须是稳定的氧化物，例如C→CO2，H→H2O(l)等。 ⑶燃料的充分燃烧 ①化石燃料主要包括：煤、石油、天然气以及它们的产品等。 ②可燃物的燃烧条件是：温度到达着火点、与氧气充分接触。 ③充分燃烧的必要条件是：氧气要充足、可燃物与氧气接触面要大。实施方案：故体燃料粉碎，或液化、汽化。 ④不充分燃烧的危害是产热少、浪费资源、污染环境。 ⑷化石燃料提供能量的弊端以及预防措施： ①弊端：化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有SO2造成环境污染、CO2引起温室效应。 ②预防措施：开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。 考点二、中和热 1.中和热 ⑴定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反响而生成1mol H2O，这时的反响热叫做中和热。 ⑵本卷须知 中和反响的实质是H+和OH—反响生成H2O。假设反响过程中有其他物质生成（如生成沉淀或弱电解质），那么其反响热不等于中和热。 ⑶对于强酸强碱的稀溶液反响，其中和热根本上是相等的。都约为57.3 kJ/mol ⑷对于强酸与弱碱或弱酸与强碱的反响,中和热一般低于57.3 kJ/mol。因为弱电解质的电离属于吸热反响。 2.中和热的测定 （1）实验步骤： ①保温装置的准备：大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)使放入的小烧杯口与大烧杯口相平。在大小烧杯之间也同时填满碎泡沫塑料或纸条，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。 ②用量筒量取50ml，0.50moL/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量其温度。(tHCl) ③另取一量筒量取50ml，0．55mol/L NaOH溶液，用温度计测量NaOH溶液的温度:(tNaOH) ④将量筒内的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小烧杯中，用玻璃搅棒轻轻搅动溶液，准确记录混合溶液的最高温度(t2)。 ⑤计算：起始温度t10C=(tHCl+tNaOH)/2 ， 终止温度t20C ，温度差=(t2-t1)0C （2）注意的几个问题： ①作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此可以用保温杯来做，也可按课本中方法做，一定要使小烧杯口与大烧杯口相平，这样可以减少热量的损失。 ②盐酸和NaOH溶液浓度的配制须准确，且NaOH溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，因此HC1和NaOH溶液的浓度宜小不宜大，如果浓度偏大，那么溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，表观电离度就会减小．这样酸碱中和时产生的热量势必要用去一局部来补未电离分子的离解热，造成较大误差。 ③宜用有O．1分刻度的温度计，且测量应尽可能读准，并估读到小数点后第二位。温度计的水银球局部要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。 ④不宜用弱酸、弱碱代替强酸、强碱，来测中和热，否那么会因中和过程中电离吸热，使测得的中和热数值不准确。 ⑤实验操作时动作要快。以尽量减少热量的散失。 ⑥实验过程要至少重复两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据，可以使中和热测定尽量准确。 例2、（2023·四川）9.25 ℃，101 k Pa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反响的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。以下热化学方程式书写正确的选项是 A.2H+(aq) +(aq)+(aq)+2OH(aq)=BaSO4(s)+2HO(1);H=57.3 kJ/mol B.KOH(aq)+H SO4(aq)= KSO4(aq)+HO(I); H=57.3kJ/mol C.C8H18(I)+ O (g)=8CO (g)+ 9HO; H=5518 kJ/mol D.2C8H18(g)+25O (g)=16CO (g)+18HO(1); H=5518 kJ/mol 【答案】B 【解析】A项中因有BaSO4沉淀的生成而使反响热大于中和热；C项中生成物水为气态，D项中辛烷的物质的量不是1mol，所以ACD错误。 考点三 、盖斯定律的应用 盖斯定律：当某一物质在定温定压下经过不同的反响过程，生成同一物质时，无论反响是一步完成还是分几步完成，总的反响热是相同的。即反响热只与反响始态（各反响物）和终态（各生成物）有关，而与具体反响的途径无关。应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反响过程，同时注意： ⑴ 当反响式乘以或除以某数时，△H也应乘以或除以某数。 ⑵ 反响式进行加减运算时，△H也同样要进行加减运算，且要带“+〞、“-〞符号，即把△H看作一个整体进行运算。 ⑶ 通过盖斯定律计算比较反响热的大小时，同样要把△H看作一个整体。 ⑷ 在设计的反响过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 ⑸ 当设计的反响逆向进行时，其反响热与正反响的反响热数值相等，符号相反。 例3、（2023·宁夏）28、2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) 反响过程的能量变化如下列图。青1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的DH = －99 kJ·mol-1。 请答复以下问题： （1）图中A、C分别表示＿＿＿＿、＿＿＿＿，E的大小对该反响的反响热有无影响？＿＿＿＿。该反响通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； （2）图中△H=＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿kJ·mol-1； （3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被复原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； （4）如果反响速率V（SO2）为0.05 mol·L-1·min-1,那么V（O2）=＿＿＿＿mol·L-1·min-1、V(SO3)= ＿＿＿＿mol·L-1·min-1； （5）单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1，计算由S(S)生成3 molSO3(g)的△H＿＿＿＿＿＿＿（要求计算过程）。 SO2(g) + O2(g) = SO3(g) DH2=－99 kJ·mol-1 3S(s) + O2(g) = 3SO3(g) DH2=( DH1+ DH2)×3－1185 kJ·mol-1 【解析】（1）图中A、C分别表示反响物能量和生成物能量，由于△H等于生成物能量之和减去反响物能量之和，与活化能大小无关。催化剂能改变化学反响的历程，使活化能降低。 （2）图中表示 2mol二氧化硫气体和1mol氧气生成2mol三氧化硫气体的焓变，故△H=-198 KJ·mol-1. 。 （3）此问考查学生对催化剂概念的理解，并能正确的书写一些氧化复原方程式。 （4）化学方程式中各物质的速率之比等于化学计量数之比。 （5）由硫燃烧热热化学方程式利用盖斯定律，很容易写出。 考点四、放热反响与吸热反响 1.根本概念： ⑴反响热：在化学反响过程中放出或吸收的热量。反响热用符号“ΔH〞表示。单位“kJ/mol〞。 ⑵吸热反响和放热反响： 在化学反响过程中，通常用E反表示反响物所具有的总能量，E生表示生成物所具有的总能量。 ①假设E反 > E生，为放热反响；当△H 为“-〞或△H < 0。 ②假设E反 < E生，为吸热反响；当△H 为“+〞或△H > 0。 2．吸热反响和放热反响的判断方法 ⑴根据反响类型判断：通常情况下燃烧反响、中和反响、金属和酸反响制氢气的反响为放热反响；电解质的电离、盐类水解、大多数的分解反响等为吸热反响。假设正反响为吸热反响，那么逆反响为放热反响。 ⑵根据实验现象判断：使反响体系温度升高的反响，为放热反响。反之为吸热反响。 如：钠与水反响的现象：钠“熔〞成一个小球，可以说明这一反响为放热反响；Fe粉与硫的混合物稍微受热后反响继续剧烈进行，且保持红热状态，说明这一反响为放热反响。 在燃烧很旺的炉火中参