高考化学一轮专题复习 第六章 第1讲 化学能与热能课件 新人教版.ppt

,第1讲化学能与热能,考点突破题型透析,学科素养技能提升,考点二热化学方程式的书写,反应热大小的比较,考纲要求,第六章化学反应与能量,考点三燃烧热、中和热和能源,备选素材,考点四盖斯定律、反应热的计算,考纲要求,1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。,考点一焓变反应热,知识梳理思维深化,1焓变反应热(1)定义：在_条件下进行的反应的_。(2)符号：_。(3)单位：kJ/mol或kJmol1。(4)产生原因：,恒压,热效应,H,2吸热反应与放热反应(1)吸热反应和放热反应的比较,知识梳理思维深化,考点一焓变反应热,大于,小于,知识梳理思维深化,考点一焓变反应热,大于,小于,(2)常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应a金属置换水或酸中氢的反应；b.酸碱中和反应；c.燃料的燃烧反应；d.多数的化合反应。常见的吸热反应a氢氧化钡晶体Ba(OH)28H2O与氯化铵固体的反应；b.碳与水蒸气的反应，灼热的碳与CO2的反应；c.盐的水解反应；d.大多数的分解反应。,知识梳理思维深化,考点一焓变反应热,(1)物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，不属于吸热反应或放热反应。但在进行反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。(2)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。,知识梳理思维深化,考点一焓变反应热,正误判断：对的打“”，错的打“”(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。()(2)物质发生化学变化都伴随着能量的变化()(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化()(4)吸热反应在任何条件都不能发生()(5)Na转化为Na时，吸收的能量就是该过程的反应热()(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热()提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6),知识梳理思维深化,考点一焓变反应热,1下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()A铝片与稀盐酸反应BBa(OH)28H2O与NH4Cl的反应C灼热的碳与水蒸气的反应D甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应,铝片与稀盐酸之间的置换反应、甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应既是氧化还原反应，又是放热反应；灼热的碳与水蒸气发生的氧化还原反应是吸热反应；Ba(OH)28H2O与NH4Cl之间发生的复分解反应是吸热反应。,题组设计思维建模,题组一吸热反应与放热反应,解析,答案,C,2SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molFF、SF键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ，则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为()A1780kJ/molB1220kJ/molC450kJ/molD430kJ/mol,断裂1molSS键吸收能量280kJ，断裂3molFF键吸收能量3160kJ，则吸收的总能量为Q吸280kJ3160kJ760kJ，释放的总能量为Q放330kJ61980kJ，由反应方程式：S(s)3F2(g)SF6(g)可知，H760kJ/mol1980kJ/mol1220kJ/mol。,解析,答案,题组设计思维建模,题组一吸热反应与放热反应,B,3金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。(1)在通常状况下，金刚石和石墨相比较，_(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热H_。12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为_。(2)已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ/mol、497kJ/mol。N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0kJ/mol。NO分子中化学键的键能为_kJ/mol。(3)综合上述有关信息，请写出用CO除去NO的热化学方程式：_。,解析,答案,图显/隐,题组设计思维建模,题组一吸热反应与放热反应,(1)石墨的能量较低，更稳定。石墨的燃烧热指1mol石墨完全燃烧生成CO2时放出的热量。12g石墨和24g氧气反应，即1molC和0.75molO2反应，则生成0.5molCO和0.5molCO2，放出的热量为0.5mol110.5kJ/mol0.5mol393.5kJ/mol252.0kJ。(2)HE(N2)E(O2)2E(NO)，2E(NO)946kJ/mol497kJ/mol180.0kJ/mol，E(NO)631.5kJ/mol。(3)已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0kJ/mol，N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.0kJ/mol，目标反应2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)可由两个反应相减获得，则H746.0kJ/mol。,(1)石墨393.5kJ/mol252.0kJ(2)631.5(3)2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H746.0kJ/mol,1熟记反应热H的基本计算公式H生成物的总能量反应物的总能量H反应物的总键能之和生成物的总键能之和2规避两个易失分点(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。(2)计算物质中键的个数时，不能忽略物质的结构，如1mol晶体硅中含2molSiSi键，1molSiO2中含4molSiO键。,知识梳理思维深化,1(2014高考浙江卷)下列说法不正确的是()A光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济B氨氮废水(含及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理C某种光学检测技术具有极高的灵敏度，可检测到单个细胞(V1012L)内的数个目标分子，据此可推算该检测技术能测量细胞内浓度约为10121011molL1的目标分子D向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变,汽油与甲醇的燃烧热不同，向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值发生变化，D项错误。,解析,答案,高考真题明确考向,D,2(2014高考重庆卷)已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)HakJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220kJmol1HH、O=O和OH键的键能分别为436、496和462kJmol1，则a为()A332B118C350D130,利用“盖斯定律”，结合题中反应反应2得：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H(2202a)kJmol1，由题意得2E(HH)E(O=O)4E(HO)2202a，即243649644622202a，解得a130。,解析,答案,高考真题明确考向,D,3(2013高考北京卷)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是(),解析,答案,高考真题明确考向,D,A为太阳能转化为电能；B为化学能部分转化为电能；C为太阳能转化为热能；D为化学能转化为热能。,4(2013高考上海卷)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知()ANH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B该反应中，热能转化为产物内部的能量C反应物的总能量高于生成物的总能量D反应的热化学方程式为：NH4HCO3HClNH4ClCO2H2OQ,醋酸逐渐凝固，说明NH4HCO3与盐酸反应使醋酸的温度降低，因此该反应为吸热反应，A错误；吸热反应中反应物吸收能量，得到的生成物内能增加，反应物的总能量低于生成物的总能量，B正确，C错误；D中反应没有标明物质的状态，热化学方程式书写错误。,解析,答案,高考真题明确考向,B,5(2013高考重庆卷)已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)HakJmol1，P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)HbkJmol1，P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为ckJmol1，PCl3中PCl键的键能为1.2ckJmol1。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为(ba5.6c)/4kJmol1DPP键的键能为(5a3b12c)/8kJmol1,解析,答案,高考真题明确考向,C,考点二热化学方程式的书写,知识梳理思维深化,1概念：表示参加反应_和_的关系的化学方程式。2意义：表明了化学反应中的_变化和_变化。如C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5kJmol1表示在25，101kPa时，_生成_气体，同时放出_。3书写：,物质的量,反应热,物质,能量,1mol固体碳和1mol氧气,1mol二氧化碳,393.5kJ的热量,4书写热化学方程式“六注意”。,知识梳理思维深化,考点二热化学方程式的书写,“H”与反应的“可逆性”可逆反应的H表示反应完全反应的热量变化，与反应是否可逆无关。如N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4kJmol1。表示在298K时，1molN2(g)和3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量。但实际上1molN2(g)和3molH2(g)充分反应，不可能生成2molNH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4kJ。,知识梳理思维深化,考点二热化学方程式的书写,已知2gH2(g)完全燃烧生成水蒸气时放出241.8kJ的热量，写出氢气与氧气完全反应生成水蒸气的热化学方程式：_；若已知：H2O(g)=H2O(l)H44kJmol1，则氢气与氧气完全反应生成液态水的热化学方程式为_。提示：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1,知识梳理思维深化,考点二热化学方程式的书写,1下列热化学方程式书写正确的是()A2SO2O22SO3H196.6kJmol1H285.8kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1DC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5kJmol1,A项没注明物质的聚集状态；C、D两项均为放热反应，H应小于0。,题组设计思维建模,解析,答案,B,2根据碘与氢气反应的热化学方程式，下列判断正确的是()I2(g)H2(g)2HI(g)H9.48kJ/molI2(s)H2(g)2HI(g)H26.48kJ/molA254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB氢气燃烧热H9.48kJ/molC反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低D1mol固态碘与1mol气态碘所含能量相差17.00kJ,选项A，反应为可逆反应，254gI2(g)中通入2gH2(g)，二者不能完全反应，所以放出热量小于9.48kJ。选项B，不符合燃烧热定义，错误。选项C，反应为吸热反应，反应为放热反应，所以反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低。选项D，根据盖斯定律，可得：I2(g)I2(s)H35.96kJ/mol，所以1mol固态碘与1mol气态碘所含能量相差35.96Kj。,解析,答案,题组设计思维建模,C,“六看法”判断热化学方程式正误：(1)看方程式是否配平。(2)看各物质的聚集状态是否正确。(3)看H的“”“”符号是否正确。(4)看反应热的单位是否为kJmol1。(5)看H的数值与化学计量数是否对应。(6)看化学原理是否正确，如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念。,题组设计思维建模,1(2014高考大纲全国卷节选)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：已知AX3的熔点和沸点分别为93.6和76，AX5的熔点为167。室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为_。,由题意知，室温时，AX3是液体，AX5是固体，所以热化学方程式为AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8kJmol1。,高考真题明确考向,解析,答案,AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8kJmol1,2(2013高考北京卷节选)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一，汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化如图所示：写出该反应的热化学方程式：_。,解析,答案,高考真题明确考向,断开化学键需要吸收能量，形成化学键需释放能量。H945kJ/mol498kJ/mol2630kJ/mol183kJ/mol。,N2(g)O2(g)=2NO(g)H183kJ/mol,3(2013高考安徽卷节选)在25、101kPa下，已知13.5g的Al固体单质在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ，该反应的热化学方程式是_。,解析,答案,高考真题明确考向,13.5g铝的物质的量为0.5mol，燃烧后放热419kJ，故4molAl燃烧后放热3352kJ，所以该反应的热化学方程式为4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H3352kJ/mol。,4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H3352kJ/mol,4(2011高考四川卷节选)已知1gFeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为_。,解析,答案,高考真题明确考向,根据1gFeS2完全燃烧放出7.1kJ的热量，可求得1molFeS2完全燃烧放出的热量为852kJ，则该反应的热化学方程式为4FeS2(s)11O2(g)=8SO2(g)2Fe2O3(s)H3408kJ/mol。,4FeS2(s)11O2(g)=8SO2(g)2Fe2O3(s)H3408kJ/mol,考点三燃烧热、中和热和能源,知识梳理思维深化,1燃烧热,注意：(1)“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C_，H_，S_等。,知识梳理思维深化,考点三燃烧热、中和热和能源,CO2(g),H2O(l),SO2(g),2中和热,知识梳理思维深化,考点三燃烧热、中和热和能源,注意：(1)必须是强酸和强碱的稀溶液反应。(2)产物是1molH2O(l)。用离子方程式可表示为OH(aq)H(aq)=H2O(l)H57.3kJ/mol。,知识梳理思维深化,考点三燃烧热、中和热和能源,3中和反应反应热的测定(1)装置：(请在横线上填写仪器名称),知识梳理思维深化,考点三燃烧热、中和热和能源,(2)计算公式：(3)注意事项：泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是_。为保证酸完全中和，采取的措施是_。,知识梳理思维深化,考点三燃烧热、中和热和能源,保温隔热，减少实,使碱稍过量,验过程中的热量损失,4能源,知识梳理思维深化,考点三燃烧热、中和热和能源,在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：,知识梳理思维深化,考点三燃烧热、中和热和能源,1下列H表示物质燃烧热的是_；表示物质中和热的是_。A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1BC(s)1/2O2(g)=CO(g)H2CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H3DC(s)O2(g)=CO2(g)H4EC6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H5FNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H6提示：D、EF,知识梳理思维深化,考点三燃烧热、中和热和能源,2判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)(2010浙江高考)甲烷的标准燃烧热890.3kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3kJmol1。()(2)在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ。()提示：(1)(2),知识梳理思维深化,考点三燃烧热、中和热和能源,3强酸和强碱的中和热H57.3kJmol1，所以含有1molH2SO4的稀硫酸溶液完全发生中和反应时，放出57.3kJ的能量，这种说法对吗？提示：不对。中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应成1molH2O(l)时放出的热量。1molH2SO4完全中和时会生成2molH2O。4若使用弱酸或弱碱进行中和反应反应热的测定实验，则测得的反应热会有什么影响？提示：偏小。弱酸或弱碱存在电离平衡，电离过程需要吸热，实验中若使用弱酸、弱碱，则测得的反应热数值会偏小。,知识梳理思维深化,考点三燃烧热、中和热和能源,题组一燃烧热和中和热的含义及表达1判断正误，正确的划“”，错误的划“”H315kJmol1(燃烧热)(H的数值正确)()(2)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3kJmol1(中和热)(H的数值正确)()(3)已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H2(57.3)kJmol1(),题组设计思维建模,题组一燃烧热和中和热的含义及表达,H192.9kJmol1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJmol1()(5)H2(g)的燃烧热是285.8kJmol1，则2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6kJmol1(),题组设计思维建模,题组一燃烧热和中和热的含义及表达,(7)已知101kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221kJmol1，则该反应的反应热为221kJmol1()(8)已知HCl和NaOH反应的中和热H57.3kJmol1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热为57.3kJmol1(),(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8),答案,题组设计思维建模,题组一燃烧热和中和热的含义及表达,2(2015池州模拟)下列关于热化学反应的描述中正确的是()AHCl和NaOH反应的中和热H57.3kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3)kJmol1BCO(g)的燃烧热是283.0kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H(2283.0)kJmol1C1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量,中和热是以生成1molH2O(l)作为标准的，因此A不正确；燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，因此B正确，C不正确；稀醋酸是弱酸，电离过程需要吸热，放出的热量要小于57.3kJ。,解析,答案,题组设计思维建模,题组一燃烧热和中和热的含义及表达,B,3在25、101kPa条件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的标准燃烧热分别为393.5kJmol1、285.8kJmol1、870.3kJmol1，则2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A488.3kJmol1B488.3kJmol1C191kJmol1D191kJmol1,由题意可知：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5kJmol1H285.8kJmol1CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H870.3kJmol122即得：2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H488.3kJmol1。,解析,答案,题组设计思维建模,题组一燃烧热和中和热的含义及表达,A,反应热答题规范指导(1)用“焓变(H)”表示反应热时，H0表示吸热，H0，H30，H40CH1H2H3DH3H4H5,解析,答案,高考真题明确考向,C,3(2014高考新课标卷节选)已知：甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H123.9kJmol1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g)H229.1kJmol1乙醇异构化反应C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)H350.7kJmol1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)的H_kJmol1。,将题给反应依次编号为、，反应减去反应再减去反应即得C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)，故HH1H2H323.9kJmol1(29.1kJmol1)(50.7kJmol1)45.5kJmol1。,解析,答案,高考真题明确考向,45.5,4(2014高考广东卷节选)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。1/4CaSO4(s)CO(g)1/4CaS(s)CO2(g)H147.3kJmol1CaSO4(s)CO(g)CaO(s)CO2(g)SO2(g)H2210.5kJmol1CO(g)1/2C(s)1/2CO2(g)H386.2kJmol1(1)反应2CaSO4(s)7CO(g)CaS(s)CaO(s)6CO2(g)C(s)SO2(g)的H_(用H1、H2和H3表示),解析,答案,高考真题明确考向,反应4反应反应2即得所求反应，故H4H1H22H3。,4H1H22H3,5(1)(2012高考海南卷)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(l)H119.5kJmol1N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534.2kJmol1写出肼和N2O4反应的热化学方程式_。,高考真题明确考向,(2)(2012高考广东卷)碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料，该电池反应为2Li(s)I2(s)=2LiI(s)H已知：4Li(s)O2(g)=2Li2O(s)H14LiI(s)O2(g)=2I2(s)2Li2O(s)H2则电池反应的H_(用H1与H2的关系式表示)。,(1)肼与N2O4反应生成N2和水蒸气：2N2H4N2O4=3N24H2O，观察已知的两个热化学方程式运用盖斯定律可知，2得：2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)HH22H11048.9kJmol1(2)直接运用盖斯定律，前式减去后式，然后除以2可得目标热化学方程式，故H(H1H2)/2。,解析,答案,高考真题明确考向,(1)2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1048.9kJmol1,6(1)(2012高考天津卷)已知：温度过高时，WO2(s)转变为WO2(g)：WO2(s)2H2(g)W(s)2H2O(g)H66.0kJmol1WO2(g)2H2(g)W(s)2H2O(g)H137.9kJmol1则