全国通用2018版高考化学考前三个月选择题满分策略第一篇专题五化学能与热能课件20171215318.ppt

专题五 化学能与热能,第一篇 高考选择题满分策略,真题调研 洞察规律,角度一 对反应热、焓变及活化能概念的理解,栏目索引,角度二 反应热及热化学方程式的正误判断,真题调研 洞察规律,1.(2017天津理综，3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 A.硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B.锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C.电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能,答案,解析,2,1,解析 A项，硅太阳能电池工作时，发生光电效应，使光能转化成电能，与氧化还原反应无关； B项，锂离子电池放电时，正极和负极分别发生还原反应和氧化反应，使化学能转化成电能； C项，电解质溶液导电时，阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应，使电能转化成化学能； D项，葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量，使化学能转化成热能。,2,1,2.(2017江苏，8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H1a kJmol1 CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H2b kJmol1 CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g) H3c kJmol1 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H4d kJmol1 A.反应、为反应提供原料气 B.反应也是CO2资源化利用的方法之一,答案,D.反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的H(2b2cd) kJmol1,2,1,解析,解析 A项，反应、提供CO2和H2，正确； B项，反应将CO2转化为有机原料，是CO2的资源化利用，正确； C项，反应生成液态水，放出热量大于 ，错误； D项，目标反应可由反应22获得，计算反应热为 (2b2cd) kJmol1，正确。,2,1,角度一 对反应热、焓变及活化能概念的理解,1.化学反应中能量变化的主要原因 发生化学反应时旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所放出的能量不相同，其关系可用下图表示： E反E2， 反应吸收能量； E反E生或E1E2， 反应放出能量。,高考必备,2.从反应过程中能量变化图认识反应热,3.催化剂对活化能、焓变的影响 催化剂能降低反应所需的活化能，但H保持不变。如图所示：,例1 (2016海南，11，改编)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是,A.由XY反应的HE5E2 B.由XZ反应的H0 C.降低压强有利于提高Y的产率 D.升高温度有利于提高Z的产率,典例剖析,答案,解析,解析 化学反应中的能量变化决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，由图可知，XY反应的HE3E2，XZ反应的HE1E20，反应放热，A、B项错误； 由X生成Y的反应，即2X(g)3Y(g)，是气体物质的量增大的反应，降低压强、平衡正向移动，有利于提高Y的产率，C正确； XZ的反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于提高Z的产率，D错误。,例2 N2(g)与H2(g)在铁催化剂表面经历如下过程生成NH3(g)：,答案,解析,下列说法正确的是 A.该反应的反应热为44 kJmol1 B.、生成3 mol氮氢键能量各不相同，所以无法确定氮氢键的键能,D.、总过程为吸热反应,解析 A项，反应热与参加反应的各物质的物质的量有关，用H表示时需带有正负号，错误； B项，氮氢键的键能应该用生成3 mol的总能量的平均值计算，错误； C项，拆开旧化学键需要吸收能量，正确； D项，总过程放出的能量大于吸收的能量，该反应为放热反应，错误。,经典精练,1.已知反应XY=MN为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是 A.X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的 B.因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出 的能量 D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量,解析 反应XY=MN为吸热反应，则X、Y的总能量小于M、N的总能量，吸热反应的反应条件不一定需要加热，且该反应中断裂化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量。,2,3,1,4,5,6,答案,解析,2.下列关于热化学反应的描述中正确的是 A.HCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2的 反应热H2(57.3) kJmol1 B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的 H2283.0 kJmol1 C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D.甲烷的燃烧热就是1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量,答案,解析,2,3,1,4,5,6,解析 A项，中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1 mol水放出的热量，H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙微溶物，反应热不等于2(57.3) kJmol1，故A错误； B项，CO(g)的燃烧热是H283.0 kJmol1，CO(g) O2(g)=CO2(g) H283.0 kJmol1，因此2CO2(g)=2CO(g)O2(g)的反应热为H2283.0 kJmol1，故B正确； C项，可燃物的燃烧也需要加热，但属于放热反应，故C错误； D项，101 kPa下，1 mol CH4完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，故D错误。,2,3,1,4,5,6,3.某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是 A.反应过程a有催化剂参与 B.该反应为放热反应，热效应等于H C.加入催化剂，可改变该反应的反应热 D.有催化剂条件下，反应的活化能等于E1E2,答案,解析,2,3,1,4,5,6,解析 由图示可知反应过程a需要的活化能较高，这是没有催化剂参与的过程，A项错误； 由于反应物的能量高于生成物的能量，该反应为放热反应，热效应等于反应物与生成物能量的差值H，B项正确； 加入催化剂，改变了反应途径，降低了反应的活化能，但是反应热不变，C项错误； E1、E2分别表示反应过程中各步反应的活化能，而整个反应的活化能为E1，D项错误。,2,3,1,4,5,6,4.已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是,答案,解析,2,3,1,4,5,6,A.每生成2分子AB吸收bkJ热量 B.该反应热H(ab) kJ mol1 C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D.断裂1 mol AA键和1 mol BB键，放出a kJ能量,解析 观察题给图像可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热H(ab) kJmol1。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。,2,3,1,4,5,6,新题预测 5.N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O表面转化为无害气体，其反应为N2O(g)CO(g)CO2(g)N2(g) H，有关化学反应的物质变化过程(图甲)及能量变化过程(图乙)如图： 下列说法正确的是 A.由图甲可知：H1HH2 B.由图乙可知H226 kJmol1 C.为了实现转化需不断向反应器中补充Pt2O 和 D.由图乙可知该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能,答案,解析,2,3,1,4,5,6,由图乙分析可知，反应物能量高于生成物的能量，反应为放热反应，反应焓变H134 kJmol1360 kJmol1226 kJmol1，B正确； 反应过程中Pt2O和 参与反应后又生成，不需要补充，C错误； 正反应的活化能(E1134 kJmol1)小于逆反应的活化能(E2360 kJmol1)，D错误。,2,3,1,4,5,6,A.总反应为放热反应 B.加入铁，可使反应的焓变减小 C.FeO是该反应的催化剂 D.FeN2OFeON2，FeOCOFeCO2两步反应均为放热反应,6.研究表明金属铁能与N2O、CO反应，其反应的能量变化与反应过程如图所示，下列说法正确的是,答案,解析,2,3,1,4,5,6,解析 从图像可以看出，总反应的反应物的能量比生成物的能量高，因此总反应为放热反应，A项正确。 从两个分步反应可以看出，Fe是总反应的催化剂，FeO是中间产物，催化剂只能改变反应的途径，不能改变反应的焓变，B、C项错误。 从图像可以看出第二步反应为吸热反应，D项错误。,2,3,1,4,5,6,角度二 反应热及热化学方程式的正误判断,1.判断热化学方程式的正误时，要注意以下几点 (1)看各物质的聚集状态是否正确：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。 (2)看H的符号是否正确：放热反应，H为“”；吸热反应，H为“”。 (3)看H的单位是否正确：H的单位为kJmol1，能量的单位为kJ，二者不能混淆。 (4)看H的数值与化学计量数是否对应：化学计量数加倍，则H也要加倍。,高考必备,(5)看反应是否可逆：可逆反应不能进行到底，不能根据反应的能量变化计算得到H。 (6)看有无特殊条件的限制：表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的物质的量必须为1 mol，生成物必须为稳定的氧化物；表示中和热的热化学方程式中，生成的水必须为液态且为1 mol，当反应的溶液为强酸、强碱的稀溶液时，H57.3 kJmol1。,2.反应热计算的“三方法”,(1)根据“两”公式计算反应热 HE(生成物的总能量)E(反应物的总能量)； HE(反应物的键能之和)E(生成物的键能之和)。 (2)根据热化学方程式计算反应热 焓变与反应物的物质的量成正比。,(3)根据盖斯定律计算反应热 若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变可通过这几个化学反应的焓变加减而得到。 表示方法： ，HH1H2。,典例剖析,例1 下列有关热化学方程式书写正确的是,答案,解析,解题思路,解题思路 解答本题的关键是加强对各种概念的理解，如中和热和燃烧热，要弄清它们研究的对象和使用要求。,解析 中和热是指稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热，A错误； 燃烧热为25 、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，其中水应为液态，碳的稳定化合物为CO2，C、D错误。,例2 已知：H2(g)Cl2(s)2HCl(g) Ha kJmol1 H2(g)Cl2(g)2HCl(g) Hd kJmol1,答案,解析,，且a、b、c、d均大于零，则下列说法正确的是 A.断开1 mol HCl键所需的能量为(abc) kJ B.bc，则氢分子具有的能量高于氯气分子具有的能量 C.Cl2(s)=Cl2(g)的反应热H(ad) kJmol1 D.向1 mol Cl2(g)中通入1 mol H2(g)，发生反应时放热d kJ,解析 根据已知，HCl键的键能是 (bcd) kJmol1，所以断开1 mol HCl键需要的能量是 (bcd) kJ，A项错误； 氢分子的键能大于氯气分子的键能，说明氢分子稳定，所以氢分子具有的能量低于氯气分子具有的能量，B项错误； 根据已知热化学方程式，将两个热化学方程式相减得Cl2(s)=Cl2(g) H(ad) kJmol1，C项正确； 根据热化学方程式，氯气与氢气的反应是可逆反应，1 mol氯气与1 mol氢气不会完全反应，所以放出的热量小于d kJ，D项错误。,经典精练,1.胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是 A.2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H285.8 kJmol1 B.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1 C.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol1 D.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1,答案,解析,2,3,1,4,5,6,7,解析 热化学方程式中各物质前面的系数表示反应物的物质的量，A选项错误； 物质的状态不同，反应的热效应不同，C选项错误； 放热反应H用“”表示，吸热反应H用“”表示，D选项错误。,2,3,1,4,5,6,7,2.已知：101 kPa时1 mol辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量为 5 518 kJ；强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量为57.3 kJ。则下列热化学方程式书写正确的是 2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(g) H11 036 kJmol1 2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l) H11 036 kJmol1 HOH=H2O H57.3 kJmol1 2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l) H114.6 kJmol1 A. B. C. D.只有,答案,2,3,1,4,5,6,7,解析 表示辛烷燃烧时，生成的水应是液态而不是气态，故错误，正确； 中未标明物质的聚集状态，错误。,解析,3.已知：胆矾失水的热化学方程式为 CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l) HQ1 kJmol1 室温下，无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为 CuSO4(s)=Cu2(aq) (aq) HQ2 kJmol1 胆矾(CuSO45H2O)溶于水时溶液温度降低。 则Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数) A.Q1Q2 B.Q1Q2 C.Q1Q2 D.无法确定,答案,解析,2,3,1,4,5,6,7,解析 利用热化学方程式相加法，将胆矾失水和无水CuSO4溶于水的热化学方程式相加得： CuSO45H2O(s)=Cu2(aq) (aq)5H2O(l) H(Q1Q2) kJmol1； 由题意知，胆矾溶于水为吸热过程，即有H(Q1Q2) kJmol10，因此，Q1Q2。,2,3,1,4,5,6,7,4.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是 太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g) O2(g) H1571.6 kJmol1 焦炭与水反应制氢：C(s) H2O(g)=CO(g) H2(g) H2131.3 kJmol1 甲烷与水反应制氢：CH4(g) H2O(g)=CO(g)3H2(g) H3206.1 kJmol1 A.反应中电能转化为化学能 B.反应为放热反应 C.反应使用催化剂，H3减小 D.反应CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJmol1,答案,解析,2,3,1,4,5,6,7,解析 反应中是光能转化为化学能，A错误； 反应中H0，为吸热反应，B错误； 催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C错误； 根据盖斯定律，目标反应可由反应获得，H206.1 kJmol1(131.3 kJmol1)74.8 kJmol1，D正确。,2,3,1,4,5,6,7,新题预测 5.(2017安徽怀宁中学摸底)下列有关热化学方程式的书写及对应表述均正确的是 A.密闭容器中，9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成17.6 g硫化亚铁时， 放出19.12 kJ热量，则Fe(s)S(s)=FeS(s) H95.6 kJmol1 B.稀醋酸与0.1 molL1 NaOH溶液反应：H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1 C.已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ，则水分解 的热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H285.5 kJmol1 D.已知2C(s)O2(g)=2CO(g) H221 kJmol1，则可知C的燃烧热 H110.5 kJmol1,答案,解析,2,3,1,4,5,6,7,醋酸为弱酸，不能写为氢离子，醋酸电离时吸热，反应的焓变错误，B项错误； 1 mol氢气完全燃烧放出285.5 kJ的热量，则生成1 mol氢气时需要吸收能量 285.5 kJ，水、氢气的化学计量数应是1，氧气的化学计量数是 ，C项错误； 1 mol C与氧气反应生成CO放出的热量不是碳的燃烧热，D项错误。,2,3,1,4,5,6,7,6.(2017浙江杭州高中第三次月考)最近意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子，N4分子结构如图所示，已知断裂 1 mol NN键吸收167 kJ热量，生成1 mol NN键放出942 kJ热量。根据以上信息和数据，则1 mol N4(g)发生反应生成N2(g)的H为,