高考复习方案（全国卷）高考化学一轮复习 第6单元 化学反应与能量课件 新人教版.pptVIP

第22讲化学能与热能第23讲原电池化学电源第24讲电解池金属腐蚀与防护专题六电化学原理的综合应用 目录 第六单元化学反应与能量 返回目录 高考纵览 返回目录 教学建议 化学反应与能量包括化学能与热能 化学能与电能两部分 这两部分内容理论性强且均属于中学化学的核心知识 是高考试题中必考的知识点 考查的层次相对较高 难度相对较大 复习中应注意解决好如下几个方面的问题 1 研究高考题命制特点 提高复习的针对性 近几年高考对化学反应与热能知识的考查特点可概括为根据热化学方程式中 h与键能的关系求算某一化学键的键能或给出化学键键能求算某一反应的 h 根据几个已知热化学方程式 利用盖斯定律书写某指定反应的热化学方程式或求该反应的反应热 活化能 h大小比较等 利用物质能量图判断反应的热效应 使用建议 返回目录 对电化学的考查一般视角较新 往往会与较新的stse知识联系在一起考查 如对原电池的考查 2015年全国卷 考查了微生物电池工作原理 2014年新课标全国卷 考查了2013年3月我国科学家报道的水溶液锂离子电池体系等 对电解池的考查 2014年新课标全国卷 考查了 四室电渗析法 制备h3po2的工作原理等 因此复习过程中 一方面要通过对上述相应基础知识的重组 整合 形成知识网络 另一方面要选用 组编符合高考试题命制特点的练习题 训练学生的思维 培养与提高学生解决实际问题的能力 使用建议 返回目录 2 总结规律技巧 突破难点与易错点利用盖斯定律求反应热 电极反应方程式 尤其是新型原电池 的书写 电极产物种类的判断与数量的计算等是本单元知识的几个难点 电化学装置工作时 电子流动方向 离子移动方向 可能的电解产物h2 o2生成的电极种类等 复习中可通过列表对比 归纳总结 谐音记忆等方法突破上述难点 攻克易混点 课时安排 本单元共3讲 建议8课时完成 6课时用于在课堂上互动式完成22 24讲 2课时进行测试及讲评 使用建议 第22讲化学能与热能 返回目录 当堂提升训练 考点互动探究 返回目录 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 考纲要求 考点一焓变与反应热 返回目录 考点互动探究 第22讲化学能与热能 1 反应热反应热是化学反应中 的热量 恒压条件下的反应热 称之为焓变 符号为 单位为 2 吸热反应与放热反应 1 化学反应中的能量变化 返回目录 第22讲化学能与热能 吸收或放出 h 知识归纳 考点互动探究 kj mol 图6 22 1 a表示断裂旧化学键 的热量 也可以表示反应的 b表示生成新化学键 的热量 也可以表示活化分子结合成生成物所 的能量 图中c表示反应的反应热 可通过计算焓变值求得反应热 a 从物质所具有的焓角度分析 焓变 h 为生成物的焓与反应物的焓之差 h h h b 从化学键角度分析 焓变为反应物的键能和与生成物的键能和之差 h e e 用图中符号填空 返回目录 吸收 活化能 第22讲化学能与热能 考点互动探究 放出 释放 生成物 反应物 知识归纳 反应物 生成物 a b 2 常见放热反应和吸热反应常见的放热反应 可燃物的燃烧 酸碱中和反应 大多数化合反应 金属与酸的置换反应 物质的缓慢氧化 常见的吸热反应 大多数分解反应 盐的水解和弱电解质的电离 ba oh 2 8h2o与nh4cl反应 碳与水蒸气 c与co2的反应 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 知识归纳 判断思考 1 判断正误 正确的划 错误的划 1 伴随着能量变化的物质变化都是化学变化 2 反应c s co2 g 2co g h 0 则反应物断裂化学键吸收的总能量低于产物形成化学键放出的总能量 3 物质发生化学变化都伴有能量的变化 4 na转化为na 时 吸收的能量就是该过程的反应热 5 同温同压下 反应h2 g cl2 g 2hcl g 在光照和点燃条件下的 h不同 6 可逆反应的 h表示完全反应时的热量变化 与反应是否可逆无关 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 返回目录 答案 1 2 3 4 5 6 解析 1 物质的三态变化也伴随能量变化 但却属于物理变化 2 吸热反应中反应物断键所吸收的总能量高于产物形成化学键放出的总能量 4 反应热应是断键吸收的总能量与成键所放出总能量的差值 5 反应热大小与反应条件无关 取决于反应物和产物的总能量的相对大小 第22讲化学能与热能 考点互动探究 2 需要加热才能进行的反应一定是吸热反应吗 不需要加热就能进行的反应一定是放热反应吗 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 答案 需要加热的反应不一定是吸热反应 如燃料的燃烧一般需要加热或点燃才能引发 而不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应 如ba oh 2和nh4cl反应在常温下就能发生 但属于吸热反应 例1某反应由两步反应a b c构成 它的反应能量曲线如图6 22 2所示 e1 e2 e3 e4表示活化能 下列有关叙述正确的是 a 两步反应均为吸热反应b 加入催化剂会改变反应的焓变c 三种化合物中c最稳定d a c反应中 h e1 e2 返回目录 典型例题 第22讲化学能与热能 考点互动探究 c 解析 a b的反应为吸热反应 b c的反应为放热反应 故a错误 加入催化剂 只改变反应的活化能 不改变反应热 故b错误 物质的总能量越低 越稳定 故c正确 整个反应中 h e1 e3 e2 e4 故d错误 图6 22 2 例2 1 2015 全国卷 已知反应2hi g h2 g i2 g 的 h 11kj mol 1 1molh2 g 1moli2 g 分子中化学键断裂时分别需要吸收436kj 151kj的能量 则1molhi g 分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kj 2 2015 海南卷 由n2o和no反应生成n2和no2的能量变化如图6 22 3所示 若生成1moln2 其 h kj mol 1 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 典型例题 图6 22 3 3 2015 浙江卷 乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应为已知 计算上述反应的 h kj mol 1 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 典型例题 答案 1 299 2 139 3 124 解析 1 设hi的键能为x 则有2x 436kj mol 1 151kj mol 1 11kj mol 1 解得x 299kj mol 1 2 根据图像可知反应热为209kj mol 1 348kj mol 1 139kj mol 1 3 用反应物的总键能减去生成物的总键能等于反应的焓变 反应可看成是苯乙烷中乙基的两个碳氢键断裂 由碳碳单键变成碳碳双键 同时有h2生成 故有 h 412kj mol 1 2 348kj mol 1 612kj mol 1 436kj mol 1 124kj mol 1 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 典型例题 方法技巧 1 正确理解活化能与反应热的关系催化剂能降低反应所需活化能 但不影响焓变的大小 2 反应热答题规范指导用 焓变 h 表示反应热时 h 0表示吸热 h 0表示放热 因而 h后所跟数值需要带 符号 3 利用键能计算反应热 其关键是算清物质中化学键的数目 在中学阶段要掌握常见单质 化合物中所含共价键的数目 原子晶体 1mol金刚石中含有2molc c键 1mol硅中含有2molsi si键 1molsio2晶体中含有4molsi o键 分子晶体 1molp4中含有6molp p键 1molp4o10 即五氧化二磷 中含有12molp o键 4molpo键 1molch3ch3中含有6molc h键和1molc c键 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 返回目录 1 如图6 22 4所示是298k时 n2与h2反应过程中能量变化的曲线图 下列叙述错误的是 a 加入催化剂 不能改变该化学反应的反应热b b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线c 该反应的热化学方程式为n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92kj mol 1d 在温度 体积一定的条件下 通入1moln2和3molh2反应后放出的热量为92kj 变式训练 第22讲化学能与热能 考点互动探究 图6 22 4 返回目录 变式训练 第22讲化学能与热能 考点互动探究 d 解析 催化剂只能改变反应速率 不能改变该化学反应的反应热 故a正确 加入催化剂能够降低反应的活化能 故b正确 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 508kj mol 1 600kj mol 1 92kj mol 1 故c正确 因为n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92kj mol 1 是指1mol氮气与3mol氢气完全反应生成2mol氨气放热为92kj 在温度 体积一定的条件下 通入1moln2和3molh2实际反应不完全 所以放出的热量小于92kj 故d错误 返回目录 2 断裂1mol丙烷分子中所有共价键需要4006kj的能量 而断裂1mol新戊烷分子中所有共价键需要6356kj的能量 则c c键的平均键能为 a 347kj mol 1b 368kj mol 1c 386kj mol 1d 414kj mol 1 变式训练 第22讲化学能与热能 考点互动探究 a 解析 丙烷分子c3h8中含有2个c c键 8个c h键 在新戊烷分子c ch3 4中含有4个c c键和12个c h键 假设c c键键能为x c h键键能为y 则2x 8y 4006kj mol 1 4x 12y 6356kj mol 1 解得x 347kj mol 1 y 414kj mol 1 所以c c键的平均键能为347kj mol 1 答案是选项a 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 变式训练 考点二热化学方程式 返回目录 考点互动探究 第22讲化学能与热能 1 热化学方程式及其意义 1 概念 表示参加反应的 和 的关系的化学方程式 2 意义 不仅表明了化学反应中的物质变化 也表明了化学反应中的 例如 h2 g o2 g h2o l h 285 8kj mol 表示在25 和1 01 105pa下 与 完全反应生成 时 提醒 热化学方程式中 h的单位为kj mol 它是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化 式中的 mol 不能理解为每摩尔反应物或生成物 可以理解为 每摩尔反应 返回目录 知识归纳 第22讲化学能与热能 考点互动探究 物质的量 反应热 能量变化 1molh2 g 0 5molo2 g 1molh2o l 放出热量285 8kj 2 热化学方程式中化学计量数仅表示该物质的 因此化学计量数可以是整数 也可以是 3 热化学方程式的书写方法 返回目录 物质的量 分数 第22讲化学能与热能 考点互动探究 知识归纳 提醒 中和热的热化学方程式的书写应以生成1mol液态水为标准 燃烧热的热化学方程式的书写则应以1mol可燃物为标准 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 知识归纳 判断思考 1 判断正误 正确的划 错误的划 h的绝对值均正确 1 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o g h 890 3kj 2 naoh aq hcl aq acl aq h2o h 57 3kj mol 1 3 s s o2 g so2 g h 296 8kj mol 1 4 2no2o2 2no h 116 2kj mol 1 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 答案 1 2 3 4 解析 1 反应热的单位应该是kj mol 1 2 水未注明状态 且酸碱中和反应 h 0 3 燃烧是放热反应 h 0 4 未注明物质的聚集状态 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 2 已知热化学方程式为n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 在合成氨工业生产中 如何理解此可逆反应中的反应热 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 答案 反应热是反应物完全反应后放出或吸收的热量 不是达到平衡时反应放出或吸收的热量 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol表示1moln2 g 与3molh2 g 完全反应生成2molnh3 g 的反应热 在实际生产中 1moln2和3molh2反应生成的nh3小于2mol 反应放热小于92 4kj 例3 2014 海南卷 标准状况下 气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓 已知h h h o和o o键的键焓 h分别为436kj mol 1 463kj mol 1和495kj mol 1 下列热化学方程式正确的是 a h2o g h2 g o2 g h 485kj mol 1b h2o g h2 g o2 g h 485kj mol 1c 2h2 g o2 g 2h2o g h 485kj mol 1d 2h2 g o2 g 2h2o g h 485kj mol 1 d 解析 化学反应的焓变等于反应物总键焓与生成物总键焓的差 由此可确定d正确 返回目录 典型例题 第22讲化学能与热能 考点互动探究 例4 1 2015 安徽卷 nabh4 s 与h2o l 反应生成nabo2 s 和h2 g 在25 101kpa下 已知每消耗3 8gnabh4 s 放热21 6kj 该反应的热化学方程式是 2 2014 天津卷 由sicl4制纯硅sicl4 纯 si 纯 中 测得每生成1 12kg纯硅需吸收akj热量 写出该反应的热化学方程式 3 图6 22 5是no2 g 和co g 反应生成co2 g 和no g 过程中能量变化示意图 请写出no2和co反应的热化学方程式 返回目录 典型例题 第22讲化学能与热能 考点互动探究 图6 22 5 答案 1 nabh4 s 2h2o l nabo2 s 4h2 g h 216 0kj mol 1 2 sicl4 g 2h2 g si s 4hcl g h 0 025akj mol 1 3 no2 g co g co2 g no g h 234kj mol 1 解析 1 首先写出化学方程式并配平 标出各物质的聚集状态nabh4 s 2h2o l nabo2 s 4h2 g 3 8gnabh4即0 1mol 反应放热21 6kj 则根据方程式的化学计量数计算 h 写出热化学方程式nabh4 s 2h2o l nabo2 s 4h2 g h 216 0kj mol 1 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 典型例题 2 由sicl4制纯硅的化学方程式为sicl4 l 2h2 g si s 4hcl g 生成1 12kg即40mol纯硅吸收akj热量 则生成1mol纯硅需吸收0 025akj热量 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 典型例题 方法技巧 判断热化学方程式正误的 五审 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 返回目录 1 25 101kpa时 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57 3kj mol 1 辛烷的燃烧热为5518kj mol 1 下列热化学方程式书写正确的是 a 2h aq so aq ba2 aq 2oh aq baso4 s 2h2o l h 57 3kj mol 1b koh aq h2so4 aq k2so4 aq h2o l h 57 3kj mol 1c c8h18 l o2 g 8co2 g 9h2o g h 5518kj mol 1d 2c8h18 g 25o2 g 16co2 g 18h2o l h 5518kj mol 1 变式训练 第22讲化学能与热能 考点互动探究 返回目录 b 解析 a项 生成的是2molh2o 且生成baso4沉淀也会放出热量 c项 应生成液态水 d项 辛烷应为1mol 第22讲化学能与热能 考点互动探究 变式训练 返回目录 2 写出下列反应的热化学方程式 1 101kpa时 1molh2完全燃烧生成液态水 放出285 8kj的热量 h2燃烧的热化学方程式 2 101kpa时 1molch4完全燃烧生成液态水和co2气体 放出890 3kj的热量 反应的热化学方程式 3 0 3mol乙硼烷 分子式b2h6 在氧气中燃烧 生成固态三氧化二硼和液态水 放出649 5kj的热量 则其热化学方程式为 变式训练 第22讲化学能与热能 考点互动探究 答案 1 h2 g o2 g h2o l h 285 8kj mol 1 2 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 3kj mol 1 3 b2h6 g 3o2 g b2o3 s 3h2o l h 2165kj mol 1 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 变式训练 考点三燃烧热和中和热 返回目录 考点互动探究 第22讲化学能与热能 1 燃烧热 提醒 稳定氧化物指常温下稳定的氧化物 如co2 so2 h2o l p2o5等 返回目录 知识归纳 第22讲化学能与热能 考点互动探究 1mol 稳定的氧化物 kj mol 1mol 1molco2 c s o2 g 负 co2 g h 393 5kj mol 2 中和热 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 知识归纳 提醒 1 中和热的热化学方程式书写以生成1mol液态水为标准 燃烧热书写则应以1mol可燃物为标准 2 弱酸 碱 的中和反应 h 57 3kj mol 1 1molh2o h aq kj mol oh aq h2o l h 57 3kj mol 3 中和反应反应热的测定 1 装置 2 50ml0 55mol l的naoh溶液和50ml0 50mol l的稀盐酸混合反应 3 计算公式 h kj mol 1t1 起始温度 t2 终止温度 反应过程最高温度 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 知识归纳 返回目录 知识归纳 第22讲化学能与热能 考点互动探究 提醒 碎泡沫塑料和塑料板的作用是 为保证酸完全被naoh中和 采取的措施是 因为弱酸或弱碱电离时吸热 实验若使用弱酸 弱碱 则测得的中和热数值 隔热 保温 减少实验过程中热量的损失 碱稍过量 偏小 4 能源 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 知识归纳 再生 清洁 判断思考 1 判断正误 正确的划 错误的划 1 c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o g h 1367 0kj mol 燃烧热 2 根据2h2 g o2 g 2h2o l h 571kj mol 1可知氢气的燃烧热为571kj mol 1 3 1mol硫完全燃烧生成so3所放出的热量为硫的燃烧热 4 用稀醋酸溶液与稀的naoh溶液测定中和热 所测的中和热 h 57 3kj mol 1 5 化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 6 我国目前最主要的能源是煤炭 煤炭地下蕴藏量丰富 属于可再生化石能源 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 答案 1 2 3 4 5 6 解析 1 h2o的状态应为液态 2 h2的燃烧热是指1molh2完全燃烧生成液态水时放出的热量 应为285 5kj mol 3 硫或含硫物质燃烧不会直接生成so3 6 煤炭是不可再生能源 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 2 怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液 不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 答案 实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动 因为铜传热快 热量损失大 所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 例5下列有关热化学方程式的书写及对应的表述均正确的是 a 密闭容器中 9 6g硫粉与11 2g铁粉混合加热生成17 6g硫化亚铁时 放出19 12kj热量 则fe s s s fes s h 95 6kj mol 1b 稀醋酸与0 1mol l 1naoh溶液反应 h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 1c 已知1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285 5kj 则水分解的热化学方程式为2h2o l 2h2 g o2 g h 285 5kj mol 1d 已知2c s o2 g 2co g h 221kj mol 1 则c的燃烧热 h 110 5kj mol 1 返回目录 典型例题 第22讲化学能与热能 考点互动探究 a 解析 密闭容器中 9 6g硫粉 物质的量为0 3mol 与11 2g铁粉 物质的量为0 2mol 混合加热生成硫化亚铁17 6g时 硫过量 放出19 12kj热量 所以1mol铁反应放热 19 12kj 0 2 95 6kj 热化学方程式为fe s s s fes s h 95 6kj mol 1 故a正确 稀醋酸是弱酸 电离过程是吸热过程 与0 1mol l 1naoh溶液反应放出的热量数值小于中和热 焓变是负值则 h 57 3kj mol 1 故b错误 已知1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285 5kj 则水分解的热化学方程式 2h2o l 2h2 g o2 g h 571kj mol 1 故c错误 燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量 碳燃烧生成的一氧化碳不是稳定氧化物 故d错误 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 典型例题 例6某实验小组用0 50mol l 1naoh溶液和0 50mol l 1硫酸溶液进行中和热的测定 返回目录 典型例题 第22讲化学能与热能 考点互动探究 图6 22 7 1 写出该反应的热化学方程式 生成1molh2o l 时的反应热为 57 3kj mol 1 2 取50mlnaoh溶液和30ml硫酸溶液进行实验 实验数据如下表 请填写下表中的空白 返回目录 典型例题 第22讲化学能与热能 考点互动探究 近似认为0 50mol l 1naoh溶液和0 50mol l 1硫酸溶液的密度都是1 0g ml 1 中和后生成溶液的比热容c 4 18j g 则生成1molh2o l 时的反应热 h 取小数点后一位 返回目录 典型例题 第22讲化学能与热能 考点互动探究 上述实验数值结果与 57 3kj mol 1有偏差 产生偏差的原因不可能是 填字母 a 实验装置保温 隔热效果差b 量取naoh溶液的体积时仰视读数c 分多次把naoh溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d 用温度计测定naoh溶液起始温度后直接测定h2so4溶液的温度 答案 1 h2so4 aq 2naoh aq na2so4 aq 2h2o l h 114 6kj mol 1 2 4 0 53 5kj mol 1 b 解析 2 第2组数据偏差较大 应舍去 其他三组的温度差平均值为4 0 h 53 5kj mol 1 放出的热量小可能是散热 多次加入碱或起始温度读的较高等原因 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 典型例题 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 易错警示 中和热测定的易错细节 1 中和热不包括离子在水溶液中的生成热 物质的溶解热 电解质电离时的热效应 2 酸碱溶液应当用稀溶液 0 1 0 5mol l 1 若溶液浓度过大 溶液中阴 阳离子间的相互牵制作用就大 电离程度达不到100 这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量 造成较大误差 3 使用两只量筒分别量取酸和碱 4 使用同一支温度计 分别先后测量酸 碱及混合液的最高温度 测完一种溶液后 必须用水冲洗干净并用滤纸擦干 5 取多次实验t1 t2的平均值代入公式计算 而不是结果的平均值 计算时应注意单位的统一 返回目录 1 2015 海南卷 已知丙烷的燃烧热 h 2215kj mol 1 若一定量的丙烷完全燃烧后生成1 8g水 则放出的热量约为 a 55kjb 220kjc 550kjd 1108kj 变式训练 第22讲化学能与热能 考点互动探究 a 解析 丙烷分子式是c3h8 1mol丙烷燃烧会产生4molh2o 若丙烷完全燃烧产生1 8g水 物质的量为0 1mol 则4mol 0 1mol 2215kj q 解得q 55 375kj a项正确 返回目录 2 下列说法正确的是 a c s o2 g co2 g h 0 则12gc和32go2具有的能量高于44gco2具有的能量b 已知2c s o2 g 2co g h 221kj mol 1 则c的燃烧热为110 5kj molc 1mol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 已知中和热 h 57 3kj mol 1 故将含0 5molh2so4的浓h2so4与含1molnaoh的naoh溶液混合 放出的热量为57 3kj 变式训练 第22讲化学能与热能 考点互动探究 a 解析 当反应物总能量高于生成物总能量时 反应为放热反应 a项正确 燃烧热的产物应为完全燃烧后的产物 c完全燃烧的产物应为co2 b项错误 燃烧热的产物应为液态的水 c项错误 浓硫酸溶于水时放热 含0 5molh2so4的浓h2so4与含1molnaoh的naoh溶液混合 放出的热量大于57 3kj d项错误 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 变式训练 考点四盖斯定律反应热的计算 返回目录 考点互动探究 第22讲化学能与热能 1 盖斯定律 1 内容 对于一个化学反应 无论是一步完成还是分几步完成 其反应焓变都是一样的 即 化学反应的反应热只与反应体系的 有关 而与 无关 如 由反应物a生成产物b可以设计如下两条途径 则 h h1 h2的关系可以表示为 返回目录 知识归纳 第22讲化学能与热能 考点互动探究 始态和终态 反应的途径 h h1 h2 2 本质 盖斯定律的本质是 定律 3 根据盖斯定律计算反应热 化学反应的反应热只与反应的始态 各反应物 和终态 各生成物 有关 而与反应的途径无关 即如果一个反应可以分步进行 则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的 应用盖斯定律除虚拟反应途径外 还可以用热化学方程式 四则运算 法计算 如由c s o2 g co2 g h1 c s o2 g co g h2 可由上述方程式 得2co g o2 g 2co2 g h 返回目录 知识归纳 第22讲化学能与热能 考点互动探究 能量守恒 2 2 2 h1 h2 2 反应热的计算方法 1 根据热化学方程式计算 反应热与反应物和生成物各物质的物质的量 2 根据反应物和生成物的总能量计算 3 依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算 4 根据盖斯定律进行计算 5 根据物质燃烧热数值计算 q 放 6 根据比热公式进行计算 q 返回目录 知识归纳 第22讲化学能与热能 考点互动探究 成正比 n 可燃物 h cm t 3 反应热大小的比较的三个要点 1 h的符号 比较反应热的大小时 不要只比较 h数值的大小 还要考虑其符号 2 参加反应的物质的量 当反应物和生成物的状态相同时 参加反应的物质的量越多 放热反应的 h越小 吸热反应的 h越大 3 反应的程度 参加反应的物质的物质的量和状态相同时 反应的程度越大 热量变化越大 4 反应物和生成物的状态与反应热的关系 返回目录 知识归纳 第22讲化学能与热能 考点互动探究 判断思考 1 判断正误 正确的划 错误的划 1 一个反应一步完成或几步完成 两者相比 经过的步骤越多 放出的热量越多 2 已知c s o2 g co2 g h1 c s h2o g h2 g co g h2 h2 g o2 g h2o g h3 co g o2 g co2 g h4 则 h1 h2 h3 h4 3 h h oo和o h键的键能分别为436kj mol 1 496kj mol 1和462kj mol 1 则反应h2 o2h2o的 h 916kj mol 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 4 由h2 g o2 g h2o g h akj mol可知 1gh2燃烧生成h2o g 放出的热量为akj 5 h2 g o2 g h2o g h1和h2o g h2 g o2 g h2中的 h1 h2 6 已知相同条件下2so2 g o2 g 2so3 g h1 反应2so2 s o2 g 2so3 g h2 则 h1 h2 7 c 石墨 s c 金刚石 s h 0 说明石墨比金刚石稳定 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 答案 1 2 3 4 5 6 7 解析 1 一个反应的 h大小只与反应的始态和终态有关 与途径无关 3 根据 h 反应物键能 生成物键能 436kj mol 1 496kj mol 1 462kj mol 1 2 240kj mol 1 4 1gh2燃烧生成h2o g 放出热量0 5akj 5 h1 h2 6 h1 h2 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 2 已知 i2 g h2 g 2hi g h 9 48kj mol 1 i2 g i2 s h 35 96kj mol 1则i2 s h2 g 2hi g 的 h 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 答案 h 26 48kj mol 例7 2014 新课标全国卷 室温下 将1mol的cuso4 5h2o s 溶于水会使溶液温度降低 热效应为 h1 将1mol的cuso4 s 溶于水会使溶液温度升高 热效应为 h2 cuso4 5h2o受热分解的化学方程式为cuso4 5h2o s cuso4 s 5h2o l 热效应为 h3 则下列判断正确的是 a h2 h3b h1 h3c h1 h3 h2d h1 h2 h3 返回目录 典型例题 第22讲化学能与热能 考点互动探究 b 解析 依题意cuso4 5h2o s 溶于水发生反应cuso4 5h2o s cu2 aq so aq 5h2o l h1 0 cuso4溶于水发生反应cuso4 s cu2 aq so aq h2 0 根据盖斯定律有 cuso4 5h2o s cuso4 s 5h2o l h3 h1 h2 0 h2 h3 2 h2 h1 0 a项错误 h3 h1 h2 0 b项正确 h3 h1 h2 c项错误 h1 h2 h3 2 h2 0 d项错误 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 典型例题 例8 1 2015 全国卷 甲醇既是重要的化工原料 又可作为燃料 利用合成气 主要成分为co co2和h2 在催化剂作用下合成甲醇 发生的主要反应如下 co g 2h2 g ch3oh g h1 co2 g 3h2 g ch3oh g h2o g h2 co2 g h2 g co g h2o g h3已知反应 中相关的化学键键能数据如下 由此计算 h1 kj mol 1 已知 h2 58kj mol 1 则 h3 kj mol 1 返回目录 典型例题 第22讲化学能与热能 考点互动探究 返回目录 典型例题 第22讲化学能与热能 考点互动探究 2 2015 福建卷 已知 al2o3 s 3c s 2al s 3co g h1 1344 1kj mol 12alcl3 g 2al s 3cl2 g h2 1169 2kj mol 1由al2o3 c和cl2反应生成alcl3的热化学方程式为 3 2015 四川卷 已知25 101kpa时 4fe s 3o2 g 2fe2o3 s h 1648kj molc s o2 g co2 g h 393kj mol2fe s 2c s 3o2 g 2feco3 s h 1480kj molfeco3在空气中加热反应生成fe2o3的热化学方程式是 返回目录 典型例题 第22讲化学能与热能 考点互动探究 4 2014 新课标全国卷 已知 甲醇的脱水反应2ch3oh g ch3och3 g h2o g h1 23 9kj mol 1甲醇制烯烃的反应2ch3oh g c2h4 g 2h2o g h2 29 1kj mol 1乙醇的异构化反应c2h5oh g ch3och3 g h3 50 7kj mol 1则乙烯气相直接水合反应c2h4 g h2o g c2h5oh g 的 h kj mol 1 答案 1 99 41 2 al2o3 s 3cl2 g 3c s 2alcl3 g 3co g h 174 9kj mol 1 3 4feco3 s o2 g 2fe2o3 s 4co2 g h 260kj mol 1 4 45 5 解析 1 根据反应热 断开旧键吸收的总能量 形成新键释放的总能量 h1 1076 436 2 kj mol 1 413 3 343 465 kj mol 1 99kj mol 1 式 式可得 式 故 h2 h3 h1 h3 58kj mol 1 99kj mol 1 41kj mol 1 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 典型例题 2 由第一个热化学方程式 第二个热化学方程式即可求出al2o3 s 3cl2 g 3c s 2alcl3 g 3co g h 174 9kj mol 1 3 将所给热化学方程式依次标号为 根据盖斯定律 4 2得4feco3 s o2 g 2fe2o3 s 4co2 g h 260kj mol 1 4 根据盖斯定律 得 c2h4 g h2o g c2h5oh g h 45 5kj mol 1 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 典型例题 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 规律小结 叠加法求焓变首先观察已知的热化学方程式与目标热化学方程式的差异 1 若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物 或目标热化学方程式中的某种生成物在某个已知热化学方程式中作反应物 可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒 相应的 h改变符号 2 将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数 使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致 热化学方程式中的 h也要进行相应的换算 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 3 将已知热化学方程式进行叠加 相应的热化学方程式中的 h也进行叠加 以上可概括为找目标 看来源 变方向 调系数 相叠加 得答案 返回目录 1 2015 重庆卷 黑火药是中国古代的四大发明之一 其爆炸的热化学方程式为 s s 2kno3 s 3c s k2s s n2 g 3co2 g h xkj mol 1已知 碳的燃烧热 h1 akj mol 1s s 2k s k2s s h2 bkj mol 12k s n2 g 3o2 g 2kno3 s h3 ckj mol 1则x为 a 3a b cb c 3a bc a b cd c a b 变式训练 第22讲化学能与热能 考点互动探究 返回目录 a 解析 根据题意得 c s o2 g co2 g h1 akj mol 1 s s 2k s k2s s h2 bkj mol 1 2k s n2 g 3o2 g 2kno3 s h3 ckj mol 1 根据盖斯定律 由 3 可得 s s 2kno3 s 3c s k2s s n2 g 3co2 g 则 h xkj mol 1 3a b c kj mol 1 第22讲化学能与热能 考点互动探究 变式训练 返回目录 2 1 在25 101kpa下 1g甲烷燃烧生成co2和液态水时放热55 6kj 则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为 2 下表中的数据表示破坏1mol相应化学键需消耗的能量 即键能 单位为kj mol 1 变式训练 第22讲化学能与热能 考点互动探究 根据键能数据计算以下反应的反应热 h ch4 g 4f2 g cf4 g 4hf g h 3 发射卫星用n2h4气体为燃料 no2气体为氧化剂 两者反应生成n2和水蒸气 已知 n2 g 2o2 g 2no2 g h1 67 7kj mol 1 返回目录 2h2 g o2 g 2h2o g h2 484kj mol 1 n2h4 g o2 g n2 g 2h2o g h3 534kj mol 1 h2o l h2o g h4 44 0kj mol 1 写出n2h4气体与no2气体反应生成氮气和液态水的热化学方程式 4 将煤转化为水煤气的主要化学反应为c h2o g co h2 c s co g 和h2 g 完全燃烧的热化学方程式为 c s o2 g co2 g h 393 5kj mol 1h2 g o2 g h2o g h 242 0kj mol 1co g o2 g co2 g h 283 0kj mol 1根据以上数据 写出c s 与水蒸气反应的热化学方程式 变式训练 第22讲化学能与热能 考点互动探究 答案 1 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 889 6kj mol 1 2 1928kj mol 1 3 2n2h4 g 2no2 g 3n2 g 4h2o l h 1311 7kj mol 1 4 c s h2o g co g h2 g h 131 5kj mol 1 解析 1 1g甲烷燃烧生成co2和液态水时放热55 6kj 所以16g甲烷燃烧生成co2和液态水时放热889 6kj 热化学方程式为ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 889 6kj mol 1 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 变式训练 2 化学反应中 旧化学键断裂吸收的能量为414kj mol 1 4mol 158kj mol 1 4mol 2288kj 新化学键生成释放的能量为489kj mol 1 4mol 565kj mol 1 4mol 4216kj 所以该反应是放热反应 放出的热量为4216kj 2288kj 1928kj 即 h 1928kj mol 1 3 将已知的热化学方程式依次编号为 将方程式 2 4得2n2h4 g 2no2 g 3n2 g 4h2o l 所以反应的 h 2 534kj mol 1 67 7kj mol 1 4 44 0kj mol 1 1311 7kj mol 1 返回目录 第22讲化学能与热能 考点互动探究 变式训练 1 肼 h2nnh2 是一种高能燃料 有关化学反应的能量变化如图所示 已知断裂1mol化学键所需的能量 nn为942kj oo为500kj n n为154kj 则断裂1moln h键所需的能量是 a 194kjb 391kjc 516kjd 658kj 返回目录 教师备用习题 第22讲化学能与热能 b 解析 由题图可知 h3 h2 h1 2752kj mol 1 534kj mol 1 2218kj mol 1 断裂1moln h键所需能量 2218kj 500kj 154kj 391kj 返回目录 教师备用习题 第22讲化学能与热能 2 现有容积固定且相同的甲 乙 丙三个容器 均存在如下反应 2so2 g o2 g 2so3 g h 197kj mol 1 在一定条件下分别向三个容器中充入的气体量和 h如表所示 根据以上数据 下列选项正确的是 a h1 197kj mol 1b h2 h3c h1 2 h2d h1 h3 返回目录 教师备用习题 第22讲化学能与热能 b 解析 由于反应可逆 甲容器中放出的热量小于197kj 故 h1 197kj mol 1 乙和丙容器中平衡状态相同 故 h2 h3 甲中so2的转化率大于乙中的 故 h1 2 h2 则 h1 h3 返回目录 教师备用习题 第22讲化学能与热能 3 已知 p4 g 6cl2 g 4pcl3 g h akj mol 1 p4 g 10cl2 g 4pcl5 g h bkj mol 1 p4具有正四面体结构 pcl5中p cl键的键能为ckj mol 1 pcl3中p cl键的键能为1 2ckj mol 1 下列叙述正确的是 a p p键的键能大于p cl键的键能b 可求cl2 g pcl3 g pcl5 s 的反应热 hc cl cl键的键能为kj mol 1d p p键的键能为kj mol 1 返回目录 教师备用习题 第22讲化学能与热能 c 解析 cl的非金属性大于p的非金属性 故p cl键的键能大于p p键的键能 a项错误 不知道pcl5 g pcl5 s 的反应热 无法求出b项中反应的反应热 b项错误 根据盖斯定律 消去p4 得到cl cl键的键能为kj mol 1 c项正确 根据盖斯定律 消去cl2 得到p p键的键能为kj mol 1 d项错误 返回目录 教师备用习题 第22讲化学能与热能 1 反应a b c h 0 分两步进行 a b x h 0 x c h 0 下列示意图中 能正确表示总反应过程中能量变化的是 返回目录 当堂提升训练 第22讲化学能与热能 d 解析 根据反应物和生成物能量的高低来分析 解决问题 化学反应都伴随能量变化 当反应物的总能量高于生成物的总能量时 该反应为放热反应 当反应物的总能量低于生成物的总能量时 该反应为吸热反应 反应 的 h 0 为吸热反应 故可排除a项和c项 反应 的 h 0 为放热反应 b项错误 故选d 返回目录 当堂提升训练 第22讲化学能与热能 返回目录 当堂提升训练 2 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 a 若2h2 g o2 g 2h2o g h 483 6kj mol 1 则h2燃烧热为241 8kj mol 1b 若c 石墨 s c 金刚石 s h 0 则石墨比金刚石稳定c 已知naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 4kj mol 1 则20 0gnaoh固体与稀盐酸完全中和 放出28 7kj的热量d 已知2c s 2o2 g 2co2 g h1 2c s o2 g 2co g h2 则 h1 h2 第22讲化学能与热能 b 解析 气态水不是水的稳定态 a项错误 石墨生成金刚石为吸热反应 故石墨比金刚石稳定 b项正确 固体naoh溶于水中还存在溶解放热的过程 c项错误 碳燃烧属于放热反应 碳完全燃烧生成co2比不完全燃烧生成co放出的热量多 但是焓变为负值 d项错误 返回目录 当堂提升训练 第22讲化学能与热能 3 已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水 并放出热量bkj 则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 a 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 4bkj molb c2h2 g o2 g 2co2 g h2o l h 2bkj molc 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 2bkj mold 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h bkj mol 返回目录 当堂提升训练 第22讲化学能与热能 返回目录 当堂提升训练 a 解析 生成1molco2时放出bkj的热量 根据放出的热量或 h的数值与物质的化学计量数成比例可知 生成4molco2气体放出4bkj热量 生成2molco2放出2bkj热量 然后根据热化学方程式的书写方法即可判断a项正确 第22讲化学能与热能 4 1 2015 广东卷 用o2将hcl转化为cl2 可提高效益 减少污染 传统上该转化通过如图6 22 9所示的催化