湖南省怀化市溆浦县第三中学高中化学一轮复习 化学能与热能 新人教版.doc

湖南省怀化市溆浦县第三中学2014年高中化学一轮复习 化学能与热能 新人教版考点一化学反应的焓变一、自主学习1反应热和焓变(1)反应热是化学反应中放出或吸收的热量。(2)焓变是化学反应在恒温恒压下放出或吸收的热量。(3)化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为h，单位为kjmol1。2吸热反应与放热反应二、合作探究1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？2常见的吸热反应、放热反应有哪些？提示：1.吸热反应和放热反应与反应所发生的外界条件无关，需要加热的不一定是吸热反应，如co2co2h0，不需要加热的反应也不一定是放热反应，如ba(oh)28h2o与nh4cl的反应。2(1)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。(2)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。三、思维训练题组一：1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化 ()(2)伴有能量变化的物质变化都是化学变化 ()(3)吸热反应在任何条件都不能发生 ()(4)na转化为na时，吸收的能量就是该过程的反应热()(5)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2已知：h2(g)f2(g)=2hf(g)h270 kj/mol，下列说法正确的是()a氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应b1 mol h2与1 mol f2反应生成2 mol液态hf放出的热量小于270 kjc在相同条件下，1 mol h2与1 mol f2的能量总和大于2 mol hf气体的能量d该反应中的能量变化可用如图来表示答案：c题组二、31 mol h2分子断裂开hh键需要吸收436 kj的能量；1 mol cl2分子断裂开clcl键需要吸收243 kj的能量，形成1 mol hcl键放出431 kj的能量，则反应h2(g)cl2(g)=2hcl(g)放出的热量为_。答案：183 kj4sf6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_。解析：断裂1 mol ss键吸收能量280 kj，断裂3 mol ff键吸收能量3160 kj，则吸收的总能量为q吸280 kj3160 kj760 kj，释放的总能量为q放330 kj61 980 kj，由反应方程式：s(s)3f2(g)=sf6(g)可知，h760 kj/mol1 980 kj/mol1 220 kj/mol。答案：1 220 kj/mol归纳小结：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考点二热化学方程式一、自主学习1概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kjmol1：表示在25 、101 kpa条件下，2_mol_h2(g)和1_mol_o2(g)完全反应生成2_mol_h2o(l)，放出571.6_kj的热量。3书写热化学方程式的“五步”二、合作探究(1)已知：h2(g)cl2(g)=2hcl(g)h1a kjmol1则h2(g)cl2(g)=hcl(g)与2hcl(g)=h2(g)cl2(g)的焓变h2、h3分别是多少？(2)已知：n2(g)3h2(g) 2nh3(g)h92 kjmol1，kjmol1的含义是什么？若1 mol n2和3 mol h2在一定条件下发生反应，放出的热量等于92 kj吗？提示：(1)h2 kjmol1h3a kjmol1。(2)表示每摩尔反应发生完成后所放出的热量；不等，该反应是可逆反应，不能进行完全，放出的热量小于92 kj。三、思维训练题组一、1发射飞船的火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(n2h4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气放出356.652 kj的热量。反应的热化学方程式为_。解析：首先根据题意写出化学方程式n2h42h2o2=n24h2o再计算1 mol n2h4反应放出的热量为1 mol891.63 kj，标明物质的聚集状态，表示出h，并检查。答案：n2h4(l)2h2o2(l)=n2(g)4h2o(g)h891.63 kj/mol。 2已知拆开1 mol hh键、1 mol nh键、1 mol nn键分别需要的能量是436 kj、391 kj、946 kj，则n2与h2反应生成nh3的热化学方程式为_。解析：n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h(94643633916)kjmol192 kjmol1。答案：n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h92 kjmol13下图是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：_。解析：由图可知，产物总能量低于反应物总能量，该反应是放热反应，he1e2134 kjmol1368 kjmol1234 kjmol1。答案：no2(g)co(g)=co2(g)no(g)h234 kjmol1题组二、4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 kjmol1d2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h484 kjmol1解析：h2燃烧是放热反应，h0，则a正确。答案：a5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 kj/mol(燃烧热)bnaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)h57.3 kj/mol(中和热)cs(s)o2(g)=so2(g)h296.8 kj/mol(反应热)d2no2=o22noh116.2 kj/mol(反应热)解析：本题考查热化学方程式的正误判断。选项a，h2o的状态是不稳定的气态，不是表示燃烧热的热化学方程式。选项b，中和热为放热反应，h57.3 kj/mol。选项c，s燃烧生成so2的反应是放热反应，h0，同时也注明了物质的聚集状态等，正确。选项d，未注明物质的聚集状态，错误。答案：c归纳小结：判断热化学方程式正误的“五看”一看状态看各物质的聚集状态是否正确；二看符号看h的“”、“”是否正确；三看单位看反应热的单位是否为kj/mol；四看数值看反应热数值与化学计量数是否相对应；五看概念看燃烧热、中和热的热化学方程式。考点三燃烧热和中和热一、自主学习1燃烧热(1)概念：25 、101 kpa时，1_mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量。(2)单位：kjmol1。(3)意义：c的燃烧热为393.5 kjmol1，表示在25 、101 kpa条件下，1_mol_c完全燃烧生成co2气体时放出393.5_kj热量。(4)元素燃烧生成的稳定氧化物：cco2(g)、hh2o(l)、sso2(g)。2中和热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)(2)计算公式hkjmol1t1起始温度，t2终止温度。(3)注意事项泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。为保证酸完全中和，采取的措施是使碱稍过量。二、合作探究(1)装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么？(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？提示：(1)保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。(2)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。三、思维训练题组一：1在25 、101 kpa下，1 g h2完全燃烧生成液态水时放出142.9 kj热量，表示h2燃烧热的热化学方程式为：_，h2的燃烧热为_。答案：h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kj/mol285.8 kj/mol2已知稀溶液中，1 mol h2so4与naoh溶液恰好完全反应时，放出114.6 kj热量，写出表示h2so4与naoh反应生成1 mol h2o的热化学方程式_。答案：h2so4(aq)naoh(aq)=na2so4(aq)h2o(l)h57.3 kj/mol题组二：3某实验小组用0.50 moll1 naoh溶液和0.50 moll1硫酸溶液进行反应热的测定。(1)写出该反应的热化学方程式生成1 mol h2o(l)时的反应热为57.3 kjmol1：_。(2)取50 ml naoh溶液和30 ml硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。请填写下表中的空白：温度次数起始温度t1/终止温度t2/温度差平均值(t2t1)/h2so4naoh平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4近似认为0.50 moll1 naoh溶液和0.50 moll1硫酸溶液的密度都是1.0 gml1，中和后生成溶液的比热容c4.18 j/(g)。则生成1 mol h2o(l)时的反应热h_(取小数点后一位)。上述实验数值结果与57.3 kjmol1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 。h53.5 kjmol1。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。答案：(1)h2so4(aq)2naoh(aq)=na2so4(aq)2h2o(l)h114.6 kjmol1(2)4.053.5 kjmol1b考点四盖斯定律和能源一、自主学习1盖斯定律(1)内容不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。(2)应用化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，利用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热。2、 合作探究方程式反应热间的关系aab、a bab提示：h1ah2h1h2hh1h2三、思维训练题组一、1试比较下列三组h的大小(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)h2”、“”或“”，下同)。(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)h20则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)h2归纳小结：对于放热反应来说，hq kjmol1，虽然“”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即放热越多，h反而越小。如：(1)同一反应，生成物状态不同时a(g)b(g)=c(g)h10，a(g)b(g)=c(l)h20，因为c(g)=c(l)h30，则h3h2h1，所以h2h1。(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)h20h2h3=h1，则h3h1h2，又h30，所以h1h2。(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)h3h1。题组二、2实验室用4 mol so2与2 mol o2进行下列反应：2so2(g)o2(g) 2so3(g)h196.64 kjmol1，当放出314.624 kj的热量时，so2的转化率为()a40%b50%c80% d90%解析：2 mol so2和1 mol o2完全反应时，放出的热量为196.64 kj，当放出314.624 kj的热量时，有3.2 mol so2参与反应，转化率为80%。答案：c3用h2o2和h2so4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：cu(s)2h(aq)=cu2(aq)h2(g)h64.39 kjmol12h2o2(l)=2h2o(l)o2(g)h196.46 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.84 kjmol1在h2so4溶液中cu与h2o2反应生成cu2和h2o的热化学方程式为_。解析：将第二个热化学方程式乘以，然后将三个热化学方程式相加，即得：cu(s)2h(aq)h2o2(l)h2(g)o2(g)=cu2(aq)h2(g)h2o(l)o2(g)h2o(l)h64.39 kjmol1(196.46 kjmol1)(285.84 kjmol1)即：cu(s)h2o2(l)2h(aq)=cu2(aq)2h2o(l)h319.68 kjmol1答案：cu(s)h2o2(l)2h(aq)=cu2(aq)2h2o(l)h319.68 kjmol1归纳小结：利用盖斯定律书写热化学方程式的思维建模巩固练习题组一、1(2013北京理综6)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是()abcd硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶解析： 硅太阳能电池工作时将光能转化为电能，a项错误；锂离子电池是化学电池，工作时将化学能转化为电能，b项错误；太阳能集热器工作时将光能转化为热能，c项错误；燃气灶工作时将化学能转化为热能，d项正确。答案：d2(2013福建理综11)某科学家利用二氧化铈(ceo2)在太阳能作用下将h2o、co2转变为h2、co。其过程如下：mceo2(mx)ceo2xcexo2(mx)ceo2xcexh2oxco2mceo2xh2xco下列说法不正确的是()a该过程中ceo2没有消耗b该过程实现了太阳能向化学能的转化c右图中h1h2h3d以co和o2构成的碱性燃料电池的负极反应式为co4oh2e=co2h2o解析：由、两个反应可知，ceo2在反应前后没有变化，没有消耗，a项正确；由题给反应可知该过程实现了太阳能向化学能的转化，b项正确；由能量图可知，h1(h2h3)，c项错误；书写电池电极反应式时，要注意电解质溶液的影响，碱性条件下生成的co2会与oh反应生成co，d项正确。答案：c3(2013重庆理综6)已知：p4(g)6cl2(g)=4pcl3(g)ha kjmol1，p4(g)10cl2(g)=4pcl5(g)hb kjmol1，p4具有正四面体结构，pcl5中pcl键的键能为c kjmol1，pcl3中pcl键的键能为1.2c kjmol1。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)/4 kjmol1dpp键的键能为(5a3b12c)/8 kjmol1解析：cl的非金属性大于p的非金属性，故pcl键的键能大于pp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clcl键的键能为(ba5.6c)/4 kjmol1，c项正确；根据盖斯定律，消去cl2，得到pp键的键能为(5a3b12c)/12 kjmol1，d项错误。答案：c题组二、4判断下列说法是否正确(正确的打“”，错误的打“”)(1)氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知25 时：hf(aq)oh(aq)=f(aq)h2o(l)h67.7 kjmol1h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1在20 ml 0.1 moll1氢氟酸中加入v ml 0.1 moll1 naoh溶液。则氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：hf(aq) f(aq)h(aq)h10.4 kjmol1(2012安徽理综，12改编)()(2)已知冰的熔化热为6.0 kjmol1，冰中氢键键能为20 kjmol1。假设每摩尔冰中有2 mol氢键，且熔化热完全用于打破冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键(2011浙江理综，12a)()(3)甲烷的标准燃烧热为890.3 kjmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g)h890.3 kjmol1(2010浙江理综，12a)()(4)500 、30 mpa下，将0.5 mol n2和1.5 mol h2置于密闭容器中充分反应生成nh3(g)，放热19.3 kj，其热化学方程式为n2(g)3h2(g)2nh3(g)h38.6 kjmol1(2010浙江理综，12b)()答案：(1)(2)(3)(4)52013新课标全国卷28(3)二甲醚(ch3och3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为h2、co和少量的co2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：()co(g)2h2(g)=ch3oh(g)h190.1 kjmol1()co2(g)3h2(g)=ch3oh(g)h2o(g)h249.0 kjmol1水煤气变换反应：()co(g)h2o(g)=co2(g)h2(g)h341.1 kjmol1二甲醚合成反应：()2ch3oh(g)=ch3och3(g)h2o(g)h424.5 kjmol1由h2和co直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_。解析：()式2()式即得：2co(g)4h2(g)=h2o(g)ch3och3(g)h204.7 kjmol1。答案：2co(g)4h2(g)=ch3och3