《高考风向标》高考化学一轮复习 第二单元 第6讲 化学能与热能课件.ppt

第6讲化学能与热能 第二单元 化学基本理论 1 定义 在恒压条件下 进行反应的 符号 单位 规定 放热反应 h取 吸热反应 h取 2 化学反应产生能量变化的主要原因在于反应物的总能量和生成物的总能量不尽相同 在破坏化学键和形成化学键的过程中能量变化不相等 使得化学反应总是伴随着能量的变化 考点1 反应热 1 焓变 热效应 h kj mol 2 放热反应与吸热反应 大于 1 定义 当反应物总能量 生成物总能量时 为放热 反应 小于 当反应物总能量 生成物总能量时 为吸热反应 如图2 6 1所示的能量变化与反应过程的关系 图2 6 1 当e1 e2时 反应 h 当e1 e2时 反应 h 吸热 0 放热 0 2 常见的放热反应与吸热反应 中和反应 放热反应 燃烧反应 大多数化合反应 活泼金属与强酸的反应 铝热反应 钠与水的反应等 吸热反应 水解反应 大多数分解反应 一些需持续加热才能发生的反应 碳与二氧化碳的反应 氢氧化钡晶体与氯化 铵的反应等 物质的量 反应热 3 热化学方程式 1 定义 表示反应物生成物的 和 的关系 kj mol 2 意义 表明了变化过程中的 而且也表明了该 过程的 如2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6 1 表示在25 101kpa条件下 3 热化学方程式和化学方程式的区别 整数 物质的量 物质变化 能量变化 能量变化 1molo2 g 完全反应生成2molh2o l 时释放571 6kj的能量 2molh2 g 和 4 书写步骤 写热化学方程式一般要先写出反应过程 注明各物质的状态 再计算反应热 写出热化学方程式 1 反应热的单位是 kj mol 你是如何理解的 答 kj mol指的是每发生1mol化学方程式给出的反应的热 效应 而不是指1mol反应物 2 写热化学方程式时要注意反应物和生成物的状态 反应热要注意符号 为什么反应物的状态和反应热密切相关 变 进而使反应热发生改变 答 因为反应物的聚集状态发生改变也要伴随着能量的改 1 已知 1molh2分子中化学键断裂时需要吸收436kj的能量 1molcl2分子中化学键断裂时需要吸收243kj的能量 由h原子和cl原子形成1molhcl分子时释放431kj的 能量 下列叙述正确的是 a 氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是h2 g cl2 g 2hcl g b 氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体 反应的 h 183kj molc 氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体 反应的 h 183kj mold 氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体 反应的 h 183kj mol 解析 根据反应热的含义 生成2mol氯化氢放出热量431 2kj 断裂1molh2和cl2分别吸收热量436kj 243kj 故 h 436 243 431 2 183kj mol 答案 c 解析 燃料要充分燃烧 除了要有足够的空气 还要使温度达到其着火点 c错误 化学反应的过程 是化学键断裂和形成的过程 化学键形成可以看成是 贮存 在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来 但同时化学键的断裂 则需要吸收外界的能量 贮存 为物质内部的能量 d的说法是片面的 答案 cd 2 2010年广东深圳检测 双选 下列说法不正确的是 a 焦炭在高温下与水蒸气的反应是吸热反应b 氢氧化钾与硝酸的反应是放热反应c 燃料有足够的空气就能充分燃烧d 化学反应的过程 都可以看成是 贮存 在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来的过程 3 注意事项 燃烧为放热反应 所以燃烧热一定为负值 某些元素完全燃烧生成的稳定物是c co2 g h h2o l s so2 g 1molh2完全燃烧生成h2o l 时放出的热量为 285 8kj mol 1 考点2 燃烧热与中和热 1 燃烧热 1 定义 1mol 完全 稳定 在25 101kpa时 纯物质 燃烧生成 2 反应热的测定 实验装置图如图2 6 2 图2 6 2 原理 通过测定反应前后的温度变化 根据热量的计算 公式求出放出的热量 再计算中和热 2 中和热 1 定义 在稀溶液中 时放出的热叫中和热 酸跟碱发生中和反应生成1molh2o 操作 实验步骤 a 量取50 00ml0 5mol lhcl 倒入到小烧杯中 测定温度 b 再量取50 00ml0 55mol lnaoh 测定温度 c 混合 搅拌测定温度 d 重复实验3次 e 数据处理 最后计算得到的 h 3 能源 图2 6 3 0 418 t2 t1 0 025kj mol 1 燃烧热和中和热都可以看成是特定条件下的反应热 或者是限定条件下的反应热 在中和热的测定实验中 要注意使用的仪器装置 操作 中和热的计算 数据处理 等 中和热一定等于 57 3kj mol吗 为什么 答 中和热不一定等于 57 3kj mol 57 3kj mol是强酸强碱的稀溶液反应生成1molh2o时放出的热量 若是弱酸或弱碱时 由于电离要吸热 所以放出的热量小于57 3kj mol 生成沉淀时也要伴随着热效应 所以反应热也发生变化 3 2010年广东汕头模拟 下列属于新能源的是 天然气 煤 海洋能 石油 太阳能 生物 质能 风能 氢能 a c b d 4 hcl和naoh溶液反应的中和热为 h 57 3kj mol 则h2so4和ca oh 2反应的中和热是 答案 57 3kj mol 1 解析 天然气 煤 石油属于传统能源 答案 b 考点3 盖斯定律 1 定义 相同 反应体系的始态和终态 途径 不管化学反应是一步完成或分几步完成 其反应热是 的 反应热只和 有关 而与 无关 2 举例如图2 6 4 始态为s 终态为l 中间过程为r 图2 6 4 则有 h h1 h2 运用盖斯定律的关键是处理好热化学方程式的叠加 要注意计量数的改变 实质是物质的量发生了变化 引起的反应热的改变 如已知 h2 g 1 2o2 g h2o l h 285 8kj mol 1 则2h2 g o2 g 2h2o l 中的 h为多少 5 2010年重庆理综 已知h2 g br2 l 2hbr g h 72kj mol 蒸发1molbr2 l 需要吸收的能量为30kj 其它 相关数据如下表 则表中a为 a 404 b 260 c 230 d 200 1 乙酸 2 乙醇 解析 先写出热化学方程式 热点1 热化学方程式和盖斯定律的应用 典例1 磷单质及其化合物有广泛应用 1 同磷灰石 主要成分ca5 po4 3f 在高温下制备黄磷 p4 的热化学方程式为4ca5 po4 3f s 21sio2 s 30c s 3p4 g 20casio3 s 30co g sif4 g h 上述反应中 副产物矿渣可用来 已知相同条件下 4ca5 po4 3f s 3sio2 s 6ca3 po4 2 s 2casio3 s sif4 g h1 2ca3 po4 2 s 10c s p4 g 6cao s 10co g h2sio2 s cao s casio3 s h3 用 h1 h2和 h3表示 h h 图2 6 5 2 三聚磷酸可视为三个磷酸分子 磷酸结构式见图2 6 5 之间脱去两个水分子产物 其结构式为 三聚磷酸钠 俗称 五钠 是常用的水处理剂 其化学式为 利用 中反应可在塑料镀件表面沉积镍 磷合金 从而达到化学镀镍的目的 这是一种常见的化学镀 请从以下方面比较化学镀与电镀 2h 方法上的不同点 原理上的相同点 化学镀的优点 答案 1 水泥 h1 3 h2 18 h3 na5p3o10 3 1 1 1 h2o 1 1 化学镀无需通电 而电镀需要通电 都利用氧化还原反 应 化学镀对镀件的导电性无特殊要求 解析 1 casio3可以用来制水泥 把几个热化学方程式按一定的比叠加即得出所求热化学方程式 2 一个磷酸中的羟基与另一个磷酸的h之间可以脱水 五钠 即五个钠离子 以化合价代数和为零可求解 1 2008年全国卷 红磷p s 和cl2 g 发生反应生成pcl3 g 和pcl5 g 反应过程和能量关系如图2 6 6所示 图中的 h表示生成1mol产物的数据 图2 6 6 根据图2 6 6回答下列问题 1 p和cl2反应生成pcl3的热化学方程式 2 pcl5分解成pcl3和cl2的热化学方程式 上述分解反应是一个可逆反应 温度t1时 在密闭容器中加入0 80molpcl5 反应达到平衡时pcl5还剩0 60mol 其分解率 1等于 若反应温度由t1升高到t2 平衡时pcl5的分解率为 2 2 1 填 大于 小于 或 等于 3 工业上制备pcl5通常分两步进行 先将p和cl2反应生成中间产物pcl3 然后降温 再和cl2反应生成pcl5 原因是 4 p和cl2分两步反应生成1molpcl5的 h3 p和cl2一步反应生成1molpcl5的 h4 h3 填 大于 小于 或 等于 5 pcl5与足量水充分反应 最终生成两种酸 其化学方程式是 热点2 能源问题 典例2 双选 下列有关能源和能量的说法正确的是 a 目前我国发电量中火力发电居于首位b 蒸汽属于二次能源c 凡经过加热而发生的化学反应都是吸热反应d 酸碱中和反应属于吸热反应解析 略 答案 ab 2 双选 下列说法正确的是 a 硫酸 纯碱 醋酸钠和生石灰分别属于酸 碱 盐和氧化物b 蔗糖 硫酸钡和水分别属于非电解质 强电解质和弱电解质c mg al cu可以分别用置换法 直接加热法和电解法冶炼得到d 天然气 沼气和水煤气分别属于化石能源 可再生能源和二次能源解析 a项纯碱不属于碱 c项mg al用电解法冶炼 cu用置换法等方法来冶炼 答案 bd 1 2011年广东广州联考 化学与生活 社会密切相关 下 列说法不正确的是 a 利用太阳能等清洁能源代替化石燃料 有利于节约资源 保护环境b 凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害 不可食用c 为防止电池中的重金属等污染土壤和水体 应积极开发废电池的综合利用技术d 提倡人们购物时不用塑料袋 是为了防止白色污染答案 b 2 2011年广东汕头质检 已知在298k时下述反应的有关数据 c s 1 2o2 g co g c s o2 g co2 g h1 110 5kj mol h2 393 5kj mol 则c s co2 g 2co g 的 h为 a 283 5kj molb 172 5kj molc 172 5kj mold 504kj mol答案 b 答案 d 4 2010年广东汕头模拟 1 请写出乙烷在高温 催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式 2 已知 c s co g 和h2 g 完全燃烧的热化学方程式分别为 试写出由c与水蒸气在高温条件下反应生成氢气和一氧化碳的热化学方程式 1 低碳经济 是指通过技术创新 新能源开发等多种手段 尽可能地减少煤炭 石油等高碳能源的消耗 减少温室气体的排放的一种经济发展形态 下列措施中 不符合 低碳经 济 的是 a 开发太阳能 氢能等代替高碳能源b 农作物收获后 就地焚烧秸秆 增加土壤中的钾肥c 发展羰基合成等工艺技术 利用二氧化碳生产精细化工产品d 以煤的气化为龙头 大力发展以一碳化学为基础的新一代煤化工技术答案 b 2 c 石墨 在高温 高压及催化剂存在的条件下能转化为 c 金刚石 该反应为吸热反应 由此可知 a 石墨比金刚石稳定b 石墨总能量比等质量的金刚石高c 该变化属于物理变化d 该反应的焓变 h0 d错 答案 a 3 双选 单斜硫和正交硫是硫元素形成的两种不同单质 已知 s 单斜 s o2 g so2 g s 正交 s o2 g so2 g h1 297 16kj mol h2 296 83kj mol 1 1 s 单斜 s s 正交 s h3 下列说法正确的是 a h1mols 单斜 s 和1molo2 g 的总能量低于1molso2 g 的能量解析 将 写成逆反应 反应热取 h2的相反数 再和 相加即可 答案 ab 4 2007年广东 将v1ml1 0mol lhcl溶液和v2ml未知浓度的naoh溶液混合均匀后测量并记录溶液温度 实验结果如图2 6 12所示 实验中始终保持v1 v2