高考复习二轮冲刺化学课件1基本概念5 化学反应与能量 (2).ppt

高三化学复习 基本概念 五 化学反应与能量2 有关热化学方程式的计算 2 根据热化学方程式求反应热 例题1已知 2H2O l 2H2 g O2 g H 517 6kJ molCH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 3kJ mol则 1g氢气和1g甲烷分别燃烧后 放出热量之比约为 A 1 34 B 1 1 7 C 2 3 1 D 4 6 1 例题2 1 用20gNaOH配成稀溶液与足量稀盐酸反应 放出kJ热量 2 用10mol L硫酸100ml配成稀溶液与足量稀NaOH溶液反应 放出kJ热量 28 7 114 6 Exe1 298K时 取1molN2和3molH2放在一个密闭容器中发生如下反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4KJ mol 1 在该温度下 在催化剂存在时进行反应 测得反应热总是小于92 4KJ 其原因是 2 若测得反应放出的热量为69 3KJ 则N2的转化率为多少 75 Exe2 完全燃烧一定量的乙醇 放出的热量为Q 为了完全吸收所生成的CO2 消耗掉8mol L的NaOH溶液50mL 则在相同条件下完全燃烧1mol的乙醇 放出的热量不可能为 A 10QB 5 10QC 10QD 5Q Exe3 已知热化学方程式 2KNO3 s 2KNO2 s O2 g H Q1KJ molC s O2 g CO2 g H Q2KJ mol为提供1molKNO3分解所需的热量 理论上需要燃烧碳的物质的量为 mol 不考虑损耗 Q1 2Q2 CD 例 在一定条件下 氢气和丙烷燃烧的化学方程式为 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ molC3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2220kJ mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为 A 1 3 B 3 1 C 1 4 D 1 1 解1 设H2 C3H8的物质的量分别为x y x y 5 571 6 2 x 2220y 3847 V H2 V C3H8 n H2 n C3H8 3 75 1 25 3 1 3 求混合物的组成 x 3 75mol y 1 25mol 选B 方法2 1molH2燃烧放热571 6kJ 2 285 8kJ 答 氢气和丙烷的体积比为3 1 1molC3H8燃烧放热2220kJ 1mol混合气燃烧放热3847kJ 5 769 4kJ H2285 8 C3H42220 769 4 1450 6 483 6 例 在一定条件下 氢气和丙烷燃烧的化学方程式为 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ molC3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2220kJ mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为 A 1 3 B 3 1 C 1 4 D 1 1 3 求混合物的组成 方法3 巧解 估算法 5mol混合气中 C3H8物质的量必小于2mol H2的物质的量必大于3mol 2molC3H8燃烧放热4440kJ 超过总放热量3847kJ n H2 n C3H8 必大于3 2 选B 例 在一定条件下 氢气和丙烷燃烧的化学方程式为 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ molC3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2220kJ mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为 A 1 3 B 3 1 C 1 4 D 1 1 知识拓展 盖斯定律及其应用 化学反应不管是一步完成还是分几步完成 其反应热是相同的 即 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 而与反应具体进行的途径无关 应用 间接计算一些无法直接测定的反应热 例题剖析 已知 C s O2 g CO2 H 393 5kJ molCO g 1 2O2 g CO2 g H 283 0kJ mol计算反应 C s 1 2O2 g CO的 H CO g 1 2O2 g C s O2 g CO2 g H1 H2 H3 H1 H2 H3 由盖斯定律有 H2 H1 H3 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110 5kJ mol Exe1 已知 C s 金刚石 O2 g CO2 g H 395 41KJ molC s 石墨 O2 g CO2 g H 393 51KJ mol回答下列问题 1 石墨转化为金刚石的热化学方程式 2 石墨和金刚石相比较 的稳定性更大 C s 石墨 C s 金刚石 H 1 9KJ mol 石墨 Exe2 在同温同压下 下列各组热化学方程式中Q2 Q1的是 A 2H2 g O2 g 2H2O g H Q1KJ mol2H2 g O2 g 2H2O l H Q2KJ mol B S g O2 g SO2 g H Q1KJ molS s O2 g SO2 g H Q2KJ mol C C s 1 2O2 g CO g H Q1KJ molC s O2 g CO2 g H Q2KJ mol D H2 g Cl2 g 2HCl g H Q1KJ mol1 2H2 g 1 2Cl2 g HCl g H Q2KJ mol A C 能源的分类 从能源的原有形态是否改变的角度分为自然界现存的一次能源 由一次能源加工转化而成的二次能源 此外 能源还可分为燃料能源和非燃料能源 常规能源和新能源等 从能源能否循环再生角度 可将能源分为可再生能源和不可再生能源 煤 石油是古代动植物经长期地质运动作用形成的 开采一点就少一点 这是不可再生能源 像太阳能 风力 地热或从绿色植物中制取的酒精等 它们可以取之不尽 用之不竭 是可再生能源 煤 石油 天然气 水力 太阳能 如 煤气 液化气 汽油 煤油 酒精 电能等 使用化石燃料的利弊及新能源的开发 矿物燃料 植物燃料 气体燃料及新型燃料 燃料种类 1 重要的化石燃料 煤 石油 天然气 2 煤作燃料的利弊问题 煤是重要的化工原料 把煤作燃料简单烧掉太可惜 应该综合利用 煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘 对环境造成严重污染 煤作为固体燃料 燃烧反应速率小 热利用效率低 且运输不方便 可以通过清洁煤技术 如煤的液化和气化 以及实行烟气净化脱硫等 大大减少燃煤对环境造成的污染 提高煤燃烧的热利用率 3 燃料充分燃烧的条件 要有足够的空气 1 木材 可以采用多种形式来灭火 2 活泼金属 不能用水 不能用二氧化碳等来灭火 因为水 二氧化碳与活泼金属都会反应 从而加剧燃烧 3 带电物质 不能用水 否则易出人命事故 4 油料 可以采用切断油源 实物覆盖 隔绝空气 爆炸堵绝等方式来灭火 跟空气有足够大的接触面 灭火的方法 调整和优化能源结构 降低化石燃料在能源结构中的比率 最有希望的新能源是太阳能 燃料电池 风能地热能 海洋能和氢能等 这些新能源的特点是 资源丰富 经济 有些可以再生 为再生能源 对环境没有污染或污染少 4 新能源的开发 中和热的测定 1 仪器及装置 大烧杯 500mL 小烧杯 100mL 温度计 量筒 50mL 两个 泡沫塑料或纸条 泡沫塑料板或硬纸板 中心有两个小孔 环形玻璃搅拌棒 0 50mol L盐酸 0 55mol LNaOH溶液 保温 隔热 减少实验过程中热量损失 烧杯间填充泡沫塑料或纸条的作用是 环形玻璃搅拌棒不能用环形铜丝搅拌棒代替 2 实验步骤 1 在大烧杯底垫泡沫塑料 或纸条 使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平 然后再在大 小烧杯之间填满碎泡沫塑料 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 以达到保温 隔热 减少实验过程中热量损失的目的 如图所示 该实验也可在保温杯中进行 2 用一个量筒量取50mL0 50mol L盐酸 倒入小烧杯中 并用温度计测量盐酸的温度 记入下表 然后把温度计上的酸用水冲洗干净 3 用另一个量筒量取50mL0 55mol LNaOH溶液 并用温度计测量NaOH溶液的温度 记入下表 4 把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中 并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯 注意不要洒到外面 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液 并准确读取混合溶液的最高温度 记为终止温度 记入下表 5 重复实验两次 取测量所得数据的平均值作为计算依据 H 6 根据实验数据计算中和热 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 也可用块状聚苯乙烯泡沫塑料制成与小烧杯外径相近的绝热外套来做 以保证实验时的保温隔热效果 如果按教材中的方法做 一定要使小烧杯杯口与大烧杯杯口相平 这样可以减少热量损失 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 所用盐酸和NaOH溶液的浓度宜小不宜大 如果浓度偏大 则溶液中阴 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部分来补偿未电离分子的离解热 造成较大误差 偏低 3 宜用有0 1分刻度的温度计 且测量时应尽可能读准 并估读到小数点后第二位 温度计的水银球部分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 实验操作时动作要快 以尽量减少热量的散失 3 实验注意事项 例题1 50mL0 50mol L盐酸跟50mL0 55mol LNaOH溶液在右图所示的装置中进行中和反应 通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热 1 从实验装置上看 图中尚缺少的一种玻璃用品是 2 烧杯间填满碎纸条的作用是 3 大烧杯上若不盖硬纸板 求得的中和热数值 填 偏大 偏小 无影响 4 实验中改用60mL0 50mol L盐酸跟50mL0 55mol LNaOH溶液进行反应 与上述实验相比 所放出的热量 填 相等 不相等 所求中和热 填 相等 不相等 简述理由 5 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会 用50mL0 50mol LNaOH溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会 均填 偏大 偏小 无影响 环形玻璃搅拌棒 保温 隔热 减少实验过程中的热量损失 偏小 不相等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmolH2O时放出的能量 与酸碱的用量无关 偏小 偏小 例题2 在量热计中将100mL0 55mol L的CH3COOH溶液与100mL0 50mol LNaOH溶液混合 温度从298 0K升高到300 7K 已知量热计的热容常数 量热计各部件每升高1K所需要的热量 是150 5J K 溶液密度均为1g mL 生成溶液的比热容C 4 184J g K 1 试求CH3COOH的中和热 H 2 CH3COOH的中和热的文献值为 56 1kJ mol 你认为 1 中测得的实验值偏差可能的原因是 3 实验中NaOH过量的目的是 4 你认为CH3COOH的中和热与HCI的中和热数值相比 较大 其原因是 5 在做中和热的测定实验中 使用下列用品不是为了减少实验误差的是 A 碎泡沫塑料 B 环形玻璃搅拌棒 C 底部垫纸条 D 两个量筒 H 53 3kJ mol 量热计的保温瓶绝热效果不好 酸碱溶液混合不够迅速 温度计读数欠准确等 保证0 50mol L的盐酸完全被NaOH中和 以提高实验的准确度 HCl CH3COOH是弱电解质 中和过程中弱电解质电离吸热 会使测得中和热的数值偏低 D 重要反应规律 一 单质反应规律 金属反应规律 根据金属活动顺序表 1 判断金属与酸反应的产物 位于H以前的金属能置换出非氧化性酸中的氢 位于Pt以前的金属与氧化性酸反应 浓H2SO4 HNO3 不放H2 其中Al Fe与冷浓H2SO4 浓HNO3发生钝化 但加热要反应 金属阳离子如果具有氧化性 则要注意相对同量 Pt Au溶于 王水 3摩HCl 1摩HNO3 前面的金属能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来 其中K Ca Na与盐反应时 先与水反应生成碱 再与盐反应 2 位于H以前的金属置换出非氧化性酸中的氢的几种情况 等物质的量的各金属与足量的酸反应 结论 产生的体积之比等于其化合价之比 等质量的各金属与足量的酸反应 结论 放出H2体积之比 化合价 摩尔质量之比 当过量金属与适量酸反应 有2种情况 第一种情况 在常温下无与水反应的金属 第二种情况 在常温下存在与水反应的金属 2 判断金属与盐溶液反应的产物 除活泼金属 K Ca Na Mg Ba 等前面的金属能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来 后面的金属也可与前面的金属发生非置换反应 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 其它情况 3Zn 2FeCl3 6H2O 2Fe OH 3 3ZnCl2 3H2 二 酸的反应规律 1 金属反应 与金属同 2 能使指示剂变色 使石蕊试液变红 甲基橙试液变红 3 与盐反应 1 较强酸与较弱酸的正盐反应生成新酸和新盐 2Na3PO4 3H2SO4 3Na2SO4 2H3PO4FeS H2SO4 FeSO4 H2S 2 强酸与弱酸的酸式盐反应制取弱酸或弱酸酐 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 NaHSO3 HCl NaCl H2O SO2 不能使指示剂变色的酸 HClO 高级脂肪酸 H2SiO3 3 不挥发性酸 高沸点 与挥发性酸的盐反应制取挥发性酸 低沸点 NaCl H2SO4 浓 NaHSO4 HCl 温度低于500 2NaCl H2SO4 浓 Na2SO4 2HCl 温度高于500 3NaI NaBr H3PO4 Na3PO4 3HI HBr 4 稳定性酸与不稳定性酸的盐反应制取不稳定性酸或弱酸酐 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 Na2SO3 H2SO4 Na2SO4 H2O SO2 5 氧化性酸与具有还原性的盐发生氧化还原反应 2NaI NaBr 2H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 I2 Br2 2H2O Na2S 2H2SO4 浓 Na2SO4 S SO2 2H2O 6 还原性酸与氧化性盐发生氧化还原反应 H2S 2FeCl3 2FeCl2 2HCl S 7 强酸与弱酸的碱式盐反应 4HCl Cu2 OH 2CO3 2CuCl2 3H2O CO2 8 弱酸与强酸盐的反应 CuSO4 H2S CuS H2SO4 除去H2S气体方法之一 Pb NO3 2 H2S PbS HNO3 鉴验H2S气体方法之一 4 不稳定酸的分解 HClO H2SO3 H2CO3 HI H2S等见光或受热分解 5 无机含氧酸结构中 可电离的氢应与氧结合 为羟基氢 三 碱的反应规律 1 使指示剂变色 使紫色石蕊试液变蓝色 无色酚酞试液变红 2 强酸能与任何的碱反应 并能进行到底 1 氧化性酸与碱中有还原性的离子在在时 要形成高价盐 3Fe OH 2 10HNO3 3Fe NO3 3 NO 8H2O 2 还原性酸与碱中有氧化性的离子在在时 要形成低价盐 2Fe OH 3 6HI 2FeI2 I2 6H2O 3 不溶性碱不能被弱酸 HClO H2CO3 溶解 但要注意 Fe OH 2要被HClO氧化成Fe OH 3 4 正盐与碱不一定生成新碱 新盐 4NaOH AlCl3 NaAlO2 3NaCl 2H2O 生成两种新盐 5 碱与酸式盐反应时 要注意二者的相对用量关系 Ca HCO3 2 2NaOH 过量 CaCO3 Na2CO3 2H2O Ca HCO3 2 NaOH 不足 CaCO3 NaHCO3 H2O 6 不溶性碱多数易分解成金属氧化物和水 金属越不活泼其碱越易分解 可溶性强碱除LiOH外不分解 7 碱与多元酸反应时要注意产物的判断 有三种情况 1 生成正盐 2 生成酸式盐 3 正盐与酸式盐共存 四 盐的反应规律 1 常见金属与盐溶液发生置换反应 生成新盐和新金属 2 金属与盐中具有强氧化性的阳离子发生氧化 还原反应 Fe 2FeCl3 3FeCl2Cu 2FeCl3 2FeCl2 CuCl2 3 无氧酸盐与非金属单质的反应 2FeBr2 3Cl2 2FeCl3 2Br2 6FeBr2 3Cl2 2FeCl3 4FeBr3 6FeBr2 6Cl2 4FeCl3 2FeBr3 3Br2 5 盐类受热分解 1 铵盐 挥发性酸或不稳定性酸所生成的铵盐可分解出NH3 除NH4NO3 NH4HCO3 CO2 NH3 H2O NH4Cl NH3 HCl 2 碳酸盐 除碱金属的碳酸盐不分解外 其它易分解 生成金属氧化物和CO2 3 酸式碳酸盐 多数都分解 生成正盐 CO2 H2O 4 碱式碳酸盐 生成金属氧化物 CO2 H2O Cu2 OH 2CO3 2CuO CO2 H2O 5 其它盐的分解 2KClO3 2KCl 3O22AgX 卤化银 2Ag X22KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 6 硝酸盐 6 酸式盐小结 1 酸式盐的生