【步步高】2013高考化学大一轮复习讲义 第六章 第1讲 化学能与热能.doc

第1讲化学能与热能考纲解读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。考点一化学反应的焓变1化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：_变化和_变化。(2)化学反应中的两大守恒：_守恒和_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)定义：在_条件下进行的反应的_。(2)符号：_。(3)单位：_或_。3吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。(2)从反应热的量化参数键能的角度分析(3)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(4)常见放热反应可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化。(5)常见吸热反应大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应。4盖斯定律对于一个化学反应，无论是_完成，还是_完成，其反应的焓变是_的。如由A到B可以设计如下两个途径：途径一：AB(H)途径二：ACB(H1+H2)则焓变H、H1、H2的关系可以表示为H=。1同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？2放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不反应，对吗？3做实验时，不管吸热反应和放热反应都用到酒精灯，怎样判断该反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？4某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A反应过程可表示为 BE1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C正反应的热效应为HE1E20，所以正反应为放热反应D此图中逆反应的热效应HE1E20，所以逆反应为放热反应5(2011重庆理综，13)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需要吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ，则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为_。考点二热化学方程式1概念表示参与化学反应的物质的_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：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。3书写(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 、101 kPa下进行的，可不注明。(2)注明物质状态：常用_、_、_、_分别表示固体、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位：H应包括“”或“”、数字和单位(kJmol1)。(4)注意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；能量守恒。(H与化学计量数相对应)(5)区别于普通方程式：一般不注“”、“”以及“点燃”、“加热”等。(6)注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。6已知在1105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气，放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是 ()AH2O(g)=H2(g)O2(g)H242 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H484 kJmol1CH2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJD2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol17实验室用4 mol SO2与2 mol O2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJmol1，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为()A40% B50% C80% D90%(1)热化学方程式表示已完成的数量，计算可逆反应的反应热时要注意其不能进行到底。(2)反应逆向进行时，其反应热数值不变，符号相反。(3)“五看”法判断热化学方程式的正误：看方程式是否配平；看各物质的聚集状态是否正确；看H的“”、“”符号是否正确；看反应热的单位是否为kJmol1；看反应热的数值与化学计量数是否对应。考点三中和热和燃烧热比较项目燃烧热中和热相同点能量变化_反应HH_0，单位：_不同点反应物的量_ mol (O2的量不限)可能是1 mol，也可能是0.5 mol生成物的量不限量H2O是 _ mol反应热的含义_时，_ mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；不同反应物，燃烧热不同_中强酸跟强碱发生中和反应生成 _ mol H2O时所释放的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为_ kJmol18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H57.3 kJmol1，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) kJmol1C1 mol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1 mol水，放出57.3 kJ热量925 、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，辛烷的燃烧热为5 518 kJmol1。下列热化学方程式书写正确的是()A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H57.3 kJmol1BKOH(aq)H2SO4(浓)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJmol1D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJmol1(1)燃烧热是1mol可燃物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量；如C生成的为CO2，而不是CO，H2生成的应为H2O(l)而不是H2O(g)。(2)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量，为57.3 kJmol1，弱酸弱碱电离时吸热，放出的热量小于57.3 kJ，浓硫酸稀释时放热，放出的热量大于57.3 kJ。(3)对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所以描述中不带“”，但其焓变还为负值。考点四能源1概念能提供_的自然资源。2发展阶段_时期_时期_时期。3分类(1)化石燃料种类：_、_、_。特点：蕴藏量有限，且_再生。(2)新能源种类：_、_、_、_、_和_等。特点：资源丰富，_再生，没有污染或污染很小。4能源问题(1)我国目前使用的主要能源是_，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。(2)化石燃料的大量使用带来严重的_问题。5解决能源问题的措施(1)提高能源的使用效率改善开采、运输、加工等各个环节。科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。一是保证燃烧时有_，如鼓入空气、增大O2浓度等。二是保证燃料与空气有_，如将固体_，使液体_等。(2)开发新的能源开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。102009年哥本哈根气候大会，是被称作“人类拯救地球的最后一次机会”的联合国气候变化大会。下列措施有利于节能减排、改善环境质量的是()回收再利用废弃的塑料、金属、纸制品及玻璃等资源发展低碳经济、循环经济，开发推广太阳能、水能、风能等能源，减少煤、石油等化石燃料的使用使用填埋法处理未经分类的生活垃圾推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染研制开发新型燃料电池汽车，减少机动车尾气污染A BC D11能源分类相关图如右图所示，下列四组选项中，全部符合图中 阴影部分的能源是()A煤炭、石油、沼气B水能、生物能、天然气C太阳能、风能、潮汐能D地热能、海洋能、核能中和热的测定1测定原理Hc4.18 Jg114.18103 kJg11；n为生成H2O的物质的量。2装置如图(在横线上填出仪器的名称)3注意事项(1)碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是_。(2)为保证酸、碱完全中和，常采用_稍稍过量。(3)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是_，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_。4问题设计(1)本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问：在反应中若因为有放热现象，而造成少量HCl在反应中挥发，则测得的中和热_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(2)该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50 mL，并记录如下原始数据。实验序号起始温度t1/终止温度(t2)/温差(t2t1)/盐酸NaOH溶液平均值125.124.925.031.66.6225.125.125.131.86.7325.125.125.131.96.8已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00gcm3，中和后混合液的比热容c4.18103 kJg11，则该反应的中和热为H_。(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)，其原因是_。(4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。反应热大小的比较1比较H的大小时需带正负号吗？2怎样比较两个反应的H大小？(1)同一反应，生成物状态不同时A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H20因为C(g)=C(l)H3_0，则H3_，H2_H1。(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20S(g)S(s)SH1O2(g)H2H3_，则H3_，又H3_0，所以H1_H2。(3)两个有联系的不同反应相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10C(s)O2(g)=CO(g)H20根据常识可知CO(g)O2(g)=CO2(g)H3Q2B生成物总能量均高于反应物总能量C生成1 mol HCl气体时放出Q1 kJ热量D1 mol HBr(g)具有的能量小于1 mol HBr(l)具有的能量6(2009重庆理综，12)下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJmol1(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol1(反应热)D2NO2=O22NOH116.2 kJmol1(反应热)7(2008重庆理综，13)化学反应N23H22NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是() AN2(g)3H2(g) 2NH3(l)H2(abc) kJmol1BN2(g)3H2(g) 2NH3(g)H2(ba) kJmol1C.N2(g)H2(g) NH3(l)H(bca) kJmol1D.N2(g)H2(g) NH3(g)H(ab) kJmol1高考题组二催化剂对反应历程的影响及活化能的理解8(2011上海，3)据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是()9(2011海南单科，11改编)某反应的H100 kJmol1，下列有关该反应的叙述正确的是 ()A正反应活化能小于100 kJmol1B逆反应活化能一定小于100 kJmol1C正反应活化能不小于100 kJmol1D正反应活化能比逆反应活化能小100 kJmol1课时规范训练教材习题回扣1(必修2P376)下列说法中，错误的是()A化学反应必然伴随发生能量变化B化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的C化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关D能量变化是化学反应的基本特征之一2(必修2P377改编)金刚石和石墨是由碳元素组成的两种结构不同的单质(同素异形体)。在100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的热能。据此，试判断在100 kPa压强下，下列结论正确的是()A石墨比金刚石稳定B金刚石比石墨稳定C1 mol石墨比1 mol金刚石的总能量高D1 mol石墨与1 mol金刚石的总能量一样高3(必修2P374)下列反应中，属于放热反应的是_，属于吸热反应的是_。煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)燃烧木炭取暖炸药爆炸酸与碱的中和反应生石灰与水作用制熟石灰食物因氧化而腐败4(选修4P64)根据下列图式，写出反应的热化学方程式。能力提升训1下列热化学方程式书写不正确的是()A.H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJmol1B.H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H91.5 kJmol1CH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1D2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)H183 kJmol12下列对热化学方程式：H2(g)I2(g)=HI(g)H26 kJmol1的叙述中，正确的是()A1 mol氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ的热量B1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ的热量C1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI气体需要吸收52 kJ的热量D1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应放出26 kJ的热量3100 g碳粉燃烧所得气体中，CO占、CO2占体积，且C(s)O2(g)=CO(g)H110.35 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H392.92 kJmol1与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是()A392.92 kJ B2 489.44 kJC784.92 kJ D3 274.3 kJ4下列说法正确的是()A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B若反应为放热反应，则该反应不必加热就可发生C放热反应比吸热反应容易发生D化学反应都伴随着能量的变化5已知红磷通常要比白磷稳定，下列两个反应：P4(白磷，s)5O2(g)=2P2O5(s)H14P(红磷，s)5O2(g)=2P2O5(s)H2则H1和H2的关系是()AH1H2 BH1H2CH1H2 D无法确定6已知(1)H2(g)O2(g)=H2O(g)H1a kJmol1(2)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJmol1(3)H2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJmol1(4)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJmol1下列关系式正确的是()Aacd0C2ab07在同温同压下，下列选项符合H1H2的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2BCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H1CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H2CNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H1CH3COOH(aq)NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H2DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H1H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H28已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于110.5 kJmol1B的反应热为 221 kJmol1C稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量9已知EA、EB、EC、ED分别表示A、B、C、D所具有的能量，则对于放热反应AB=CD，以下说法正确的是()AEAECBEAECEDCEAEBECEDDEAEBECED10. 火箭新兵“长三丙火箭”第三级推进器使用的燃料是液态氢，已知在298 K时，2 g H2与O2完全反应生成液态水时放热285.8 kJ。则下列有关判断正确的是()A在298 K时，11.2 L H2完全燃烧生成液态水放出的热量为142.9 kJBH2(g)的燃烧热是285.8 kJ，则2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1C在298 K时，2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJmol1DH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol111已知H2(g)O2(g)=H2O(g)，反应过程中的能量变化如图所示。(1)a、b、c分别代表的意思是、。(2)该反应是(填“吸热”或“放热”)反应，H(填“”)0。12已知某反应A(g)B(g)C(g)D(g)，过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的H_kJmol1(用含E1、E2的代数式表示),1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量_(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反应体系中加入催化剂使逆反应速率增大，则E1和E2的变化是：E1_，E2_，H_(填“增大”、“减小”或“不变”)。13金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在燃烧过程中氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧时生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。(1)等量金刚石和石墨完全燃烧，(填“金刚石”或“石墨”)放出热量更多，写出表示石墨燃烧热的热化学方程式：_。(2)在通常状况下，金刚石和石墨，(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式： _。(3)12 g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 kJ。14煤作为燃料，可以有下列两种途径(把煤看成由碳组成)：途径：C(s)O2(g)=CO2(g)Ha kJmol1途径：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Hb kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)Hc kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)Hd kJmol1试回答下列问题：(1)燃烧等质量的煤，途径放出的热量_途径放出的热量(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)b的数学关系式是_(用a、c、d表示)。(3)由于制取水煤气反应中，反应物具有的总能量_(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物所具有的总能量，那么在反应时，反应物需要_(填“吸收”或“放出”)能量才能转化为生成物。(4)简述煤通过途径作为燃料的意义_。答案基础再现深度思考考点一1(1)物质能量(2)质量能量(3)热能热量2(1)恒压热效应(2)H(3)kJmol1kJ/mol3(1)吸放4一步分几步相同H1H2考点二1物质的量反应热2物质能量3(2)slgaq考点三(从左至右，从上至下)放热kJmol11125 、101 kPa1稀溶液157.3考点四1能量2柴草化石能源多能源结构3(1)煤石油天然气不能(2)太阳能氢能风能地热能海洋能生物质能可以4(1)化石燃料(2)环境污染5(1)适当过量的空气足够大的接触面积粉碎成粉末喷成雾状深度思考1在空气中燃烧放出的热量多，因在纯氧中燃烧火焰明亮，光