高考化学第一轮复习 8.1 化学能与热能课件 新人教版.ppt

必考部分 第八单元 化学反应与能量 第1节化学能与热能 1 了解化学反应中能量变化的原因 能说出常见的能量转化形式 2 了解热化学方程式的含义 能正确书写热化学方程式 3 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 本节重要知识点有 放 吸 热反应 燃烧热和中和热 热化学方程式及反应热的有关计算 主要考查放热反应和吸热反应的判定 热化学方程式正误判断及书写 反应热的计算 以选择题和填空题 4 初步了解能源的开发 了解化学在解决能源危机中的重要作用 5 了解焓变与反应热的含义 了解 h h 反应产物 h 反应物 表达式的含义 6 理解盖斯定律的意义 7 能够应用盖斯定律进行反应热的有关计算 的形式呈现 以中等难度为主 预计2015年将仍以热化学方程式的书写及正误判断 化学反应热的有关计算为主要考查点 密切联系实际 结合新能源 元素化合物的知识点综合考查 一 焓变反应热1 焓变化学反应放出或吸收的能量 符号 单位 2 吸热反应和放热反应 1 从化学键的角度分析 2 从能量守恒的角度分析答案 1 hkj mol 12 1 2 放 二 热化学方程式1 定义 表示 和 关系的化学方程式 答案 1 参加反应物质的量反应热2 物质能量241 8 反应热 焓变 h的单位kj mol 1有何意义 提示 h的单位kj mol 1并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量的变化 而是指每摩尔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 热化学方程式中各物质的化学计量数必须与 h对应 即化学计量数加倍 h相应加倍 三 中和反应反应热的测定1 中和反应反应热 1 定义 在稀溶液中 酸和碱发生中和反应生成 水所放出的热量 2 示例 1l1mol l的盐酸与1l1mol l的naoh溶液发生中和反应时 放出57 3kj的热量 该反应的热化学方程式为 hcl aq naoh aq nacl aq h2o l h 57 3kj mol 1 2 中和反应反应热的测定 1 装置如图 2 注意事项 碎泡沫塑料 或纸条 及泡沫塑料板 或硬纸板 的作用是 减少实验过程中热量的损失 为保证酸 碱 完全中和 常使碱 酸 稍稍 实验中若使用弱酸或弱碱 会使测得数值 答案 1 1 1mol2 2 保温隔热过量偏低 在中和热的测定实验中 使用弱酸或弱碱为什么会使测得的中和热的数值偏低 提示 因为弱酸或弱碱的电离过程中会吸收一部分热量 从而使测得的结果偏低 四 燃烧热答案 1mol稳定 五 能源答案 不可可再生 六 盖斯定律1 含义不管化学反应是一步完成还是分几步完成 其反应热是相同的 它只与反应体系的 和 有关 而与反应途径无关 2 应用间接计算某些反应 反应热无法直接测得 的反应热 3 举例答案 1 始态终态3 h1 h2 1 在273k 101kpa 催化剂存在的条件下 发生了某化学反应 书写该反应的热化学方程式时 一般不需注明的是 a 反应物或生成物的状态b 反应时的温度c 反应时的压强d 反应时所用的催化剂 解析 本题考查热化学方程式的书写 反应热跟反应物或生成物的状态 反应时的温度 反应时的压强都有关系 必须注明 25 101kpa时进行的反应 催化剂可以不注明 催化剂只会影响反应的速率 不影响平衡 也不影响反应热 答案 d 2 已知在298k时 2g氢气与氧气完全反应生成液态水放热285 8kj 则此反应的热化学方程式为下列的 a 2h2 g o2 g 2h2o l h 285 8kj mol 1b 2h2 g o2 g 2h2o l h 285 8kj mol 1 解析 由题意知1molh2完全燃烧生成h2o l 放出285 8kj热量 h应为负值 a b错 据生成物水的状态知d错 答案 c 3 根据盖斯定律判断如图所示的物质转变过程中 正确的等式是 a h1 h2 h3 h4b h1 h2 h3 h4c h1 h2 h3 h4d h1 h2 h3 h4 解析 总反应的焓变 h1等于各步反应的焓变之和 即 h1 h2 h3 h4 答案 d 4 天然气 石油 煤等在地球上的蕴藏量是有限的 人类一直在寻求新能源 下列有关措施中正确的是 可利用电解水的方法得到氢气作能源 砍伐树木作能源 开发太阳能 核能等新能源 a 只有 b 只有 c 只有 d 解析 电解水需要消耗大量的电能 不可取 砍伐树木 破坏生态平衡 加之资源有限 更不可取 而利用 取之不尽 用之不竭 的太阳能资源 是大有前途的 答案 c 5 下列过程属于吸热过程的是 属于放热过程的是 反应物的总能量大于生成物的总能量 h 0 发生反应时 断开反应物的化学键吸收的总能量大于生成生成物时形成新化学键放出的总能量 氢气燃烧 naoh hcl nacl h2o naoh固体溶于水 电能转变为化学能 化学能转变为光能 工业合成氨答案 热化学方程式的书写1 热化学方程式与普通化学方程式的比较 2 热化学方程式的书写 1 热化学方程式的前身是化学方程式 因此必须遵循化学方程式的要求 如原子守恒 电子守恒等 但热化学方程式一般不写反应条件和气体符号 或沉淀符号 2 反应热 h与反应温度和压强有关 中学化学所用 h一般都是在101kpa和25 时的数据 因此不特别注明 但需注明 h的 与 放在方程式的右边 放热用 吸热用 3 反应热与反应物和生成物所处的聚集状态有关 在热化学方程式中必须注明物质的状态 s l g 例如 4 由于 h与反应完成物质的量有关 所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与 h相对应 如果化学计量数加倍 则 h的数值也要加倍 当反应向逆向进行时 其反应热与正反应的反应热数值相等 符号相反 例如 例1 2014 浙江宁波八校联考 胶状液氢 主要成分是h2和ch4 有望用于未来的运载火箭和空间运输系统 实验测得101kpa时 1molh2完全燃烧生成液态水 放出285 8kj的热量 1molch4完全燃烧生成液态水和co2气体 放出890 3kj的热量 下列热化学方程式书写正确的是 a 2h2 g o2 g 2h2o l h 285 8kj mol 1b ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 3kj mol 1c ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o g h 890 3kj mol 1d ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 3kj mol 1 热化学方程式的书写需要注意哪些事项 先分析状态 h正负号 h单位 h数值计算等 解析 h与参加反应物质的物质的量不对应 a选项错误 物质的状态不同反应的热效应不同 c选项错误 放热反应 h 0 d选项错误 答案 b 判断或检查热化学方程式的方法 四看法 1 看各物质的聚集状态是否正确 2 看 h变化的 是否正确 3 看反应热的单位是否为kj mol 4 看反应热数值与计量数是否相对应 在25 101kpa下 1g甲醇燃烧生成co2和液态水时放热22 68kj 下列热化学方程式正确的是 a ch3oh l o2 g co2 g 2h2o l h 725 8kj molb 2ch3oh l 3o2 g 2co2 g 4h2o l h 1452kj molc 2ch3oh l 3o2 g 2co2 g 4h2o l h 725 8kj mol d 2ch3oh l 3o2 g 2co2 g 4h2o l h 1452kj mol解析 在25 101kpa下 1mol甲醇 即32g 燃烧生成co2和液态水时放热为32 22 68kj 725 8kj 2mol燃烧放热1452kj 答案 b 反应热的计算1 利用热化学方程式进行有关计算根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量 可以把反应热当作 产物 计算反应放出或吸收的热量 2 根据计算书写热化学方程式根据一定量的反应物或生成物的量计算出反应放出或吸收的热量 换算成1mol反应物或生成物的热效应 书写热化学方程式 3 根据燃烧热数据 求算反应放出的热量利用公式 q 燃烧热 n 可燃物的物质的量 如已知h2的燃烧热为 h 285 8kj mol 1 燃烧h2的物质的量为2mol 则h2燃烧放出的热量为2mol 285 8kj mol 1 571 6kj 4 根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差进行计算如h2和cl2燃烧生成hcl的反应 h2 g cl2 g 2hcl g 断裂旧键吸收的总能量为679kj mol 1 新键形成过程中释放的总能量为862kj mol 1 故该反应的反应热 h 679kj mol 1 862kj mol 1 183kj mol 1 5 利用盖斯定律求解根据已知的热化学方程式 进行相应的变化 然后进行加减得出需要求解的热化学方程式 然后进行必要的有关反应物物质的量或反应吸 放热的有关计算 如已知下列反应的反应物 ch3cooh l 2o2 g 2co2 g 2h2o l h 870 3kj mol 1c s o2 g co2 g h 393 5kj mol 1则反应2c s 2h2 g o2 g ch3cooh l 的 h 488 3kj mol 1 在进行有关反应热的计算时常见失误点有 1 根据已知的热化学方程式进行计算时 要清楚已知热化学方程式的化学计量数表示的物质的量与已知物质的量之间的比例关系 然后进行计算 2 根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时 须注意断键和成键的总数 必须是断键和成键时吸收或放出的总能量 3 运用盖斯定律进行计算 在调整方程式时 要注意 h的正负和数值也要随之调整 例2 2013 新课标 12 在1200 时 天然气脱硫工艺中会发生下列反应2s g s2 g h4则 h4的正确表达式为 找出四个反应之间的关系 即可求出 h4 答案 a 根据盖斯定律计算的一般步骤 1 确定待求的热化学方程式 2 找出待求的热化学方程式中各物质出现在已知热化学方程式的什么位置 3 根据未知热化学方程式中各物质的系数和位置的需要对已知热化学方程式进行处理 或调整系数 或调整反应方向 将新得到的热化学方程式及对应的反应热进行叠加 即可求出待求反应的反应热 2012 重庆 12 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 kj n n为942 o o为500 n n为154 则断裂1moln h键所需的能量 kj 是 a 194b 391c 516d 658 答案 b 反应热大小比较的方法1 直接比较法依据规律 经验和常识直接判断不同反应的 h的大小的方法可称为直接比较法 1 吸热反应的 h肯定比放热反应的大 前者大于0 后者小于0 2 物质燃烧时 可燃物物质的量越大 燃烧放出的热量越多 3 等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多 4 产物相同时 同种气态物质燃烧放出的热量比等量的固态物质燃烧放出的热量多 反应物相同时 生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多 5 生成等量的水时强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多 6 对于可逆反应 因反应不能进行完全 实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值 例如 则向密闭容器中通入2molso2和1molo2 反应达到平衡后 放出的热量要小于197kj 2 盖斯定律比较法 1 同一反应生成物状态不同时 a g b g c g h1 h1 2 同一反应物状态不同时 s s o2 g so2 g h1 0s g o2 g so2 g h2 0 h3 h2 h1 且 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 h1 0 h3 h2 h1 所以 h1 h2 3 图示比较法画出化学变化过程中的能量变化图后 依据反应物的总能量与生成物的