广东省惠东县高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与热能课件.ppt

化学能与热能 地球与地图 栏目索引 考点梯级落实 真题重组集训 考点一焓变与反应热 知识梳理 1 焓变 反应热 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kj mol 2 吸热反应与放热反应 1 从能量高低角度理解 2 从化学键角度理解 3 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 4 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 2 8h2o与nh4cl反应 碳和水蒸气 c和co2的反应 1 判断正误 正确的打 错误的打 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有能量的变化 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 问题与探究 6 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 7 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 8 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 2 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 在空气中燃烧放出的热量多 因在纯氧中燃烧火焰明亮 转化成的光能多 故放出的热量少 1 某反应的反应过程中能量变化如图所示 图中e1表示正反应的活化能 e2表示逆反应的活化能 下列有关叙述正确的是 a 该反应为放热反应b 催化剂能改变该反应的焓变c 催化剂能降低该反应的活化能d 逆反应的活化能大于正反应的活化能 解析 由题图可知 生成物的总能量高于反应物的总能量 故该反应为吸热反应 催化剂能降低该反应的活化能 但不能改变该反应的焓变 e1 e2 说明正反应的活化能大于逆反应的活化能 c 2 反应a b c h0 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 解析 a b c的 h0 说明生成物x的能量应高于反应物a b的能量之和 故c项错误 d项正确 d 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 b a 5 6c 4kj mol 1d p p键的键能为 5a 3b 12c 8kj mol 1 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 b a 5 6c 4kj mol 1 c项正确 根据盖斯定律 消去cl2 得到p p键的键能为 5a 3b 12c 12kj mol 1 d项错误 c 4 sf6是一种优良的绝缘气体 分子结构中只存在s f键 已知 1mols s 转化为气态硫原子吸收能量280kj 断裂1molf f s f键需要吸收的能量分别为160kj 330kj 则s s 3f2 g sf6 g 的反应热 h为 解析 断裂1mols s键吸收能量280kj 断裂3molf f键吸收能量3 160kj 则吸收的总能量为q吸 280kj 3 160kj 760kj 释放的总能量为q放 330kj 6 1980kj 由反应方程式 s s 3f2 g sf6 g 可知 h 760kj mol 1980kj mol 1220kj mol 1220kj mol 考点二热化学方程式 知识梳理 1 概念 表示参加反应物质的量和反应热关系的化学方程式 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 h 571 6kj mol 1 表示在25 101kpa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 问题与探究 h2 a 2kj mol 1 h3 akj mol 1 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92kj h2 g 1 2o2 g h2o l h 285 8kj molch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 3kj mol 题组训练 题组一热化学方程式的书写 n2h4 l 2h2o2 l n2 g 4h2o g h 891 63kj mol n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92kj mol 1 3 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 h e1 e2 134kj mol 1 368kj mol 1 234kj mol 1 no2 g co g co2 g no g h 234kj mol 1 4 已知在1 105pa 298k条件下 2mol氢气燃烧生成水蒸气 放出484kj热量 下列热化学方程式正确的是 a h2o g h2 g 1 2o2 g h 242kj mol 1b 2h2 g o2 g 2h2o l h 484kj mol 1c h2 g 1 2o2 g h2o g h 242kj mol 1d 2h2 g o2 g 2h2o g h 484kj mol 1 题组二热化学方程式正误判断 a 解析 h2燃烧是放热反应 h0 则a正确 5 下列热化学方程式书写正确的是 h的绝对值均正确 a c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o g h 1367 0kj mol 燃烧热 b naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 3kj mol 中和热 c s s o2 g so2 g h 296 8kj mol 反应热 d 2no2 o2 2no h 116 2kj 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 h 57 3kj mol 选项c s燃烧生成so2的反应是放热反应 h 0 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 c 考点三燃烧热和中和热 知识梳理 1 燃烧热 1 概念 25 101kpa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 kj mol 1 3 意义 c的燃烧热为393 5kj mol 1 表示在25 101kpa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 c co2 g h h2o l s so2 g 2 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 t1 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 4 能源 问题与探究 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 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 保温 隔热 减少实验过程中热量的损失 3 判断正误 正确的打 错误的打 1 太阳能是清洁能源 2 化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 3 农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用 4 人类利用的能源都是通过化学反应获得的 5 随着科技的发展 氢气将成为主要能源之一 6 粮食作物是制乙醇燃料的重要原料 7 化石燃料属于可再生能源 不影响可持续发展 8 开发利用各种新能源 减少对化石燃料的依赖 可以降低空气中pm2 5的含量 9 开发太阳能 水能 风能 可燃冰等新能源 减少使用煤 石油等化石燃料 10 低碳生活注重节能减排 尽量使用太阳能等代替化石燃料 减少温室气体的排放 题组训练 题组一理解燃烧热和中和热 1 在25 101kpa下 1gh2完全燃烧生成液态水时放出142 9kj热量 表示h2燃烧热的热化学方程式为 h2的燃烧热为 2 已知稀溶液中 1molh2so4与naoh溶液恰好完全反应时 放出114 6kj热量 写出表示h2so4与naoh反应生成1molh2o的热化学方程式 h2 g o2 g h2o l h 285 8kj mol 285 8kj mol h2so4 aq naoh aq na2so4 aq h2o l h 57 3kj mol 3 判断正误 正确的打 错误的打 1 已知稀溶液中 h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 1 则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57 3kj的热量 2 已知hcl和naoh反应的中和热 h 57 3kj mol 1 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 3kj mol 1 3 co g 的燃烧热是283 0kj mol 1 则2co2 g 2co g o2 g 反应的 h 2 283 0kj mol 1 4 氢气的燃烧热为285 5kj mol 1 则电解水的热化学方程式为2h2o l 2h2 g o2 g h 285 5kj mol 1 题组二中和热测定的误差分析和数据处理 4 某实验小组用0 50mol lnaoh溶液和0 50mol l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1molh2o l 时的反应热为 57 3kj mol 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 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 4 0 h2so4 aq 2naoh aq na2so4 aq 2h2o l h 114 6kj mol 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 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 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 53 5kj mol 1 b 解析 考点四盖斯定律及应用 知识梳理 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 问题与探究 h h1 h2 h1 a h2 h1 h2 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 h1 或 下同 2 同一反应 反应物状态不同时s g o2 g so2 g h1 0 s s o2 g so2 g h2 0则 h1 h2 3 两个有联系的不同反应相比c s o2 g co2 g h1 0 题组训练 题型一利用盖斯定律比较反应热大小 c s o2 g co g h2 0则 h1 h2 3 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 h 64 39kj mol2h2o2 l 2h2o l o2 g h 196 46kj mol 1h2 g o2 g h2o l h 285 84kj mol 1在h2so4溶液中cu与h2o2反应生成cu2 和h2o的热化学方程式为 题型二利用盖斯定律计算反应热 2 实验室用4molso2与2molo2进行下列反应 2so2 g o2 g 2so3 g h 196 64kj mol 1 当放出314 624kj的热量时 so2的转化率为 a 40 b 50 c 80 d 90 解析 2molso2和1molo2完全反应时 放出的热量为196 64kj 当放出314 624kj的热量时 有3 2molso2参与反应 转化率为80 c cu s h2o2 l 2h aq cu2 aq 2h2o l h 319 68kj mol 1 解题技能反应热的计算1 燃烧热依据燃烧热数据 利用公式直接计算反应热 反应热 燃烧热 可燃物的物质的量2 根据化学键计算 h 反应物断键所吸收的能量总和 生成物成键所释放的能量总和 3 根据反应物和生成物的能量计算 h 生成物具备的总能量 反应物具备的总能量 常见题型如下 图 h e2 e1 0 该反应为放热反应 图 h e3 e1 0 该反应为放热反应 图 h 508 600 kj mol 1 0 该反应为放热反应 4 利用热化学方程式进行相关量的计算先写出热化学方程式 再根据热化学方程式所体现的物质之间 物质与反应热之间的关系 求算物质的量或反应热 5 利用盖斯定律计算 解析 1 丙烷完全燃烧生成co2和1molh2o l 的过程放热 h为 燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量 所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为c3h8 g 5o2 g 3co2 g 4h2o l h 2215 0kj mol c3h8 g 5o2 g 3co2 g 4h2o l h 2215 0kj mol 解析 n 二甲醚 1455kj mol 1mol n 二甲醚 2215 0kj mol 1645kj 解得n 二甲醚 0 75mol n 丙烷 0 25mol 1 3 解析 2 由 3 可得c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o l h4 3q1 q2 q3 kj mol 所以使46g液态无水酒精完全燃烧 并恢复到室温 整个过程中放出的热量为 3q1 q2 q3 kj 3q1 q2 q3 解析 利用盖斯定律计算反应c s 1 2o2 g co g 的 h 需要测得的实验数据有碳和co的燃烧热 碳和co的燃烧热 1 反应是 反应 填 放热 或 吸热 判断依据是 2 若反应的 h akj mol 1 求消耗标准状况下5 6lco2时的热效应为 kj 解析 2 n co2 0 25mol 2molco2参加反应时放出akj热量 则0 25molco2被消耗时放出0 125akj热量 放热 反应物总能量大于生成物总能量 a 8或0 125a 题组一化学反应中能量变化的概念及计算 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 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 d 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 h2 h3 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co32 d项正确 c 3 2013 重庆理综 6 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 b a 5 6c 4kj mol 1d p p键的键能为 5a 3b 12c 8kj mol 1 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 b a 5 6c 4kj mol c项正确 根据盖斯定律 消去cl2 得到p p键的键能为 5a 3b 12c 12kj mol 1 d项错误 c 2 n2o4与o2 h2o化合的化学方程式是 4 2014 北京理综 26 3 将no2 g 转化为n2o4 l 再制备浓硝酸 1 已知 2no2 g n2o4 g h1 2no2 g n2o4 l h2 下列能量变化示意图中 正确的是 选填字母 解析 1 等质量的n2o4 g 具有的能量高于n2o4 l 因此等量no2 g 生成n2o4 l 时放出的热量多 只有a项符合题意 解析 2 n2o4与氧气 水反应生成硝酸 化学方程式为 2n2o4 o2 2h2o 4hno3 a 2n2o4 o2 2h2o 4hno3 题组二热化学方程式的书写及正误判断 sicl4 g 2h2 g si s 4hcl g h 0 025akj mol 7 2014 安徽理综 25 3 cucl s 与o2反应生成cucl2 s 和一种黑色固体 在25 101kpa下 已知该反应每消耗1molcucl s 放热44 4kj 该反应的热化学方程式是 4cucl s o2 g 2cucl2 s 2cuo s h 177 6kj mol 题组三盖斯定律及其应用 8 2014 新课标全国卷 13 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 h3 解析 根据题意知 cuso4 5h2o溶于水的热化学方程式为cuso4 5h2o s cu2 aq so42 aq 5h2o l h1 0 cuso4 s 溶于水的热化学方程式为cuso4 s cu2 aq so42 aq h20 根据上述分析知 h2 h3 a错误 根据上述分析知 h1 h3 b正确 根据上述分析知 h3 h1 h2 c错误 根据上述分析知 h1 h2 h3 d错误 b 9 2014 重庆理综 6 已知 c s h2o g co g h2 g h akj mol 12c s o2 g 2co g h 220kj mol 1h h o o和o h键的键能分别为436 496和462kj mol 则a为 a 332b 118c 350d 130 解析 根据题意有 c s h2o g co g h2 g h akj mol 1 2c s o2 g