高三化学复习十五物质变化中的能量变化

1、高三化学复习十五物质变化中的能量变化【知识目标】学习内容学习水平溶解及其热效应溶解平衡与结晶过程理解B溶解过程的热效应理解B化学反应与能量变化放热反应与吸热反应理解B热化学方程式应用c燃料的充分利用理解B知识点1溶解过程中能量变化溶质扩散过程（吸热Qi）10溶解过程中的能量变化物质溶解溶质水合过程（放热Q2）知 识 梳 理当Qi>Q,溶解过程使溶液温度下降，常见有 钱盐和硝酸盐；当Q=Q,溶解过程使溶液温度几乎没有改变，如食盐和蔗糖；当Q>Q,溶解过程使溶液温度上升，如 烧碱和硫酸。能量能量NH4+ + NO3能量变化示意图NH4+(aq) + NO 3 (aq)NH4NO3(s)

2、扩散 .过程）水合程NaOH(s)水合过程扩散 过程Na+(aq) + OH .aq)Na+ OH溶解过程溶解过程【例1】把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子,管内预先装有少量水（为使水容易观察，预先染成红色）如右图所示（左低右高）加入的物质可能是NaOH固体 18 mol/L H 2SQ溶液 NHNO晶体 N&O固体 生石灰【例2】浓硫酸溶于水使溶液的温度升高，是由于A.浓硫酸溶于水，只发生扩散过程B.浓硫酸溶于水，只发生水合过程C.浓硫酸溶于水，扩散过程吸收的热量大于水合过程放出的热量D.浓硫酸溶于水，扩散过程吸收的热量小于水合过程放出的热量【例3】“摇摇冰”

3、是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即 会制冷。该化学物质是A.氯化钠B .固体硝酸俊C .固体氢氧化钠D .生石灰【例4】只用水不能鉴别的一组物质是A . 苯、乙酸、四氯化碳B.澳苯、乙醇、乙醛C .氢氧化钠固体、氯化俊固体、氯化钠固体D.氯化铁固体、绿矶、胆矶知识点2溶解平衡知 识 梳 理溶解 与结晶速率关系溶质变化溶液状态v溶解 v结晶逐渐溶解不饱和状态v溶解v v结晶逐渐结晶过饱和状态v溶解=v结晶质量不变，达到溶解平衡饱和状态一定温度下，某物质在100g溶剂(通常为 H2O)中达到饱和状态时所溶解的质量。单位为g/100g H 2O溶解度【工】1、气体

4、溶解度通常是指一定温度和压强下，1体积水中溶解该气体的体积数2、固体物质的溶解度只与温度有关；气体物质的溶解度与温度和压强有关。影响溶 解平衡 的因素对于已达到溶解平衡的溶液改变条件溶解平衡移动溶质为固体溶质为气体加水稀释向溶解方向移动向溶解方向移动加入溶质不移动不移动加入同离子向结晶方向移动向气体逸出方向移动升高温度大部分向溶解方向移动少部分向结晶方向移动(如Ca(OHK)向气体逸出方向移动增大压强不移动向溶解方向移动几个 应用1、证明溶解平衡是动态平衡2、证明难溶物存在溶解平衡3、用溶解平衡移动解释实验现象【例1】下列溶液一定不是饱和溶液的是A .溶质达到溶解平衡B.溶液中无固体溶质残留C

5、 .蒸发一定溶剂后无溶质析出D .冷却后无溶质析出【例2】室温下，在水中加入一定量的Ca(OH)2固体，充分溶解后达到平衡：Ca(0H)2(s)Ca2+ 2OH分别加入下列物质后，恢复至原温度，判断Ca(OH)2固体的量与溶液pH值发生的变化情况。加入物质CaO固体水NHCl固体CaCl2固体NaOHK 体Ca(OH)(s)pH【例3】石灰乳中存在下列平衡 Ca(0H)2(s)二Ca2+ + 2OH ,加入少量下列溶液，能促进溶解平衡正 向移动且Ca2+物质的量浓度增大的是A. N*CO溶液B . A1C13 溶液 C . NaOH§液D . CaCl2溶液【例4】某同学为了证明难溶

6、的氯化银在水中也存在溶解平衡，设计了如下实验步骤：滴加硝酸银浓溶液滴加硝酸银浓溶液步骤I步骤II 步骤III关于此实验，说法正确的是A.步骤I中加入的硝酸银溶液应过量B .步骤II中判断完全反应的现象是取上层清液，滴加氯化钠，无沉淀产生C .步骤III中现象应该是无沉淀产生D .步骤III中选用的硝酸银溶液浓度应小于步骤I中选用的硝酸银溶液蒸发结晶冷却结晶使用 范围溶解度随温度变化较小的物质(如 NaCl)1、溶解度随温度变化较大的物质(如硝酸钾)2、带有结晶水的溶质(如胆矶)基本 操作蒸发结晶：蒸发溶剂 得到晶体不饱和溶液 蒸发溶剂饱和溶液J冷却结晶： 降低温度 析出晶体 过滤 得到晶体蒸发

7、 要点有大量晶体析出时停止加热 用余热蒸十有少量晶体析出时停止加热，进行冷却1、两种结晶方式的比较知 识 梳 理知识点3结晶过程2、重结晶(1)过程：将含有少量杂质的晶体溶在适当的溶剂中，再经过结晶操作后重新得到纯净的晶 体。(2)目的：除去晶体中可溶性杂质，精制晶体。3、利用物质溶解性差异进行分离提纯(1)硝酸钾晶体中含有少量氯化钠(2)氯化钠晶体中含有少量硝酸钾【例1】析出晶体后的液体称作母液，在温度不变时，它一定是A .稀溶液 B .浓溶液 C.饱和溶液D .不饱和溶液【例2】由硝酸钾和少量氯化钠组成的固体，将其溶于水后，可以采用冷却热饱和溶液的方法提纯硝酸钾，析出晶体后的溶液叫做母液。

8、下列对于母液的说法中，你认为一定正确的是A.对硝酸钾而言是饱和溶液B .对氯化钠而言是饱和溶液C.对两种固体而言都是饱和溶液D .对两种固体而言都是不饱和溶液【例3】将等质量的KNO和K2SO混合物进行分离，有如下操作：溶咚将晶体用适量热水溶解加热蒸发溶液*3鳖链/ 冷却溶液，过滤出晶体 趁热过滤出晶体而亦理试根据图象分析，判断出正确的操作顺序是一 一A.B.蒜C.D.【例4】硝酸钾晶体白制备：将 20gNaN领口 17gKCl放入100mL小烧杯中，加水 35mL 、_、，氯化钠晶体逐渐析出。当溶液体积减小到原来一半时，迅速过滤。承接滤液的烧杯应先预加 2mL蒸储水，以防止析出。【例5】实验

9、室通过如下实验制备FeSO 7屋O晶体：将5%NaCO溶液加入到盛有废铁屑的烧杯中，加热数分钟，除去N32CO溶液，然后将铁屑用水洗涤23遍。 向洗涤过的废铁屑中加入适量的稀硫酸，控制温度在5080c之间。 趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤23次，再用滤纸将晶体吸干；最后将晶体密闭保存。回答下列问题(1)实验步骤的目的是 ,除去NS2CO溶液的方法是 。(2)步骤趁热过滤是为了防止 。(3)实验步骤中用少量冰水洗涤晶体，其目的是知识点4化学反应过程中的能量变化放热反应:反应过程中的能量变化吸热反应:知识梳理反应物的总能量高生成物的总能量低

10、生成物的总能量高反应物的总能量低放热反应，即可看成“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，一般热稳定性越差的物质，“储存”的能量越大。吸热反应，即可看成是热能等转化为物 质内部的能量而被“贮存”起来的过程。 一般热稳定性越大的物质，“储存”的能量 越小。几种互为同素异形体的单质一般在自 然界含量低的“储存”的能量高，不稳定。能量变化示意图反应历程图热效应的图像表示质所含能量反应物反应方向生成物反应历程表示反应物与生成物相对能量的高低表示反应过程中体系能量的变化情况；使用催化剂时不改变反应热，只降低活化能【例1】将下列常见反应按热效应进行分类中和反应碳和二氧化碳 生石灰与水

11、铝热反应 制澳苯 制乙快燃烧反应碳和水蒸气二氧化硫催化氧化 乙醇的催化氧化 石灰石分解放热反应： 吸热反应： 【例2】下列变化过程中，只有放热过程的是A.浓硫酸在水中稀释C.水蒸气冷凝成液态水D.液态石油气燃烧【例3】据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化 示意图正确的是【例4】下列对化学反应的认识错误的是A.会引起化学键的变化C.必然引起物质状态的变化D【例5】实验室制取下列气体，其反应放热的是A.由无水醋酸钠制 CH4 B .由乙醇制 C2HB.会产生新的物质.必然伴随着能量的变化C.由电石制 GH2 D .由硫酸和锌制H2【例6】下列反应中生成物

12、总能量高于反应物总能量的是A.碳酸钙受热分解B.乙醇燃烧C.铝粉与氧化铁粉末反应D.氧化钙溶于水【例7】下列各图中，表示正反应是吸热反应的是例 8已知：CHCHCHCH(g) + 6.502(g) 4CO(g) + 5屋O(l) + 2878kJ(CH3) 2CHC3(g) + 6.502(g) 4CG(g) + 5H20(l) + 2869kJ下列说法正确的是A.正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B .正丁烷的稳定性大于异丁烷C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多【例9】若测得盐酸和氢氧化钠溶液反生成18g水时放出的热量为 Q则下列各反应在溶液中生成1

13、8g水时，放出的热量也为 Q的是 酸和氢氧化钠溶液；氨水和盐酸；氢氧化钾溶液和硝酸知识点5热化学方程式含义和书写知 识 梳 理热化学 方程式 含义与 书写1、方程含义：热化学方程式中各物质前的系数只表示各物质对应的物质的量，单位为摩尔。2、书写规则：(1)物质的聚集状态小同，反应吸收和放出的热量小同，因此要注明反应物和生成 物的聚集状态。(2)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量，因此 它可以是整数，也可以是分数，对于相同物质的反应。当化学计量数不同时,其反应 热也/、同。热化学 方程式 的应用1、判断反应物/生成物在/、同状态卜对反应热效应的影响2、通过比较相似反应

14、的热效应判断物质的稳定性或活泼性3、盖斯定律：一个反应可以分为几步进行，总的热效应等于各步热效应之和【例 1】已知 CH4(g) + 202(g) 一 CO(g) + 2屋O(l) +890.3kJ ,现有 CH4 和 CO的混合气体共 0.75mol ,完全燃烧后，生成二氧化碳和18g的液态水，并放出 515kJ的热量，请写出 CO燃烧的热化学方程式。【例2】已知下列三个热化学方程式:2Hb(g) + O 2(g) 2H 20(g) + 483.6kJC(s) + O 2(g) 一 CO2(g) + 393.5kJ(1)1mol液态水变成1mol气态水需H2(g) + 1 Q(g) 一 H2

15、O(l) + 285.8kJ2试问： (填“吸收”或“放出”) kJ的热量。(2)1g气态水变成液态水需 (填“吸收”或“放出”) kJ的热量。(3)至少需要完全燃烧 g碳，才能得到(2)中的这些热量。【例 3】有以下三个热化学方程式：Ca(s) + Cl2(g) 一 CaCL(s) + 795kJ ; S2) + Cl 2(g) 一 SrCI 2(s)+ 828kJ ; Ba(s) + Cl 2(g) - BaCI 2(s) + 860kJ 。分析上述反应的反应热数据，可推测三种氯化物的 热稳定性由强到弱的顺序为【例4】已知氯气、澳蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q均为正值)：H

16、2(g)+Cl2(g) 2HCI(g)+Q 1H2(g)+B2(g)2HBr(g)+Q 2有关上述反应的叙述正确的是A . Q>QB .生成物总能量均高于反应物总能量C .生成1moIHCI气体时放出 Q热量D . 1mol HBr(g)具有的能量大于 1mol HBr(I) 具有的能量【例5】已知：H(aq) + OH -(aq) 一 H 2O(I) + 57.3 kJ。对于下列反应：HCI(aq) + NH 3 H 2O(aq) 一 NH,CKaq) + H 2O。) + a kJ HCI(aq) + NaOH(s) 一 NaCI(aq) + H2O(I) + b kJHNO(aq)

17、 + KOH(aq) 一 KNO 3(aq) + H 2O(I) + c kJ则a、b、c三者的大小关系为A. a>b>c>57.3B. a>b=c=57.3 C . b>c=57.3>aD.无法比较【例6】当一个可逆反应的方程式系数变为原来的两倍时，下列数据会随之发生改变的是A.平衡常数B .反应热 C【例7】下列各组热化学方程式中，化学反应的A. C(s)+Q(g) - CQ(g)+QC(s)B. S(s) +Q(g) - SQ(g)+QS(g).反应速率 D .反应物的转化率Q (Q> 0)前者小于后者的是+ 1/2O2(g) 一 CO(g)+Q

18、+ Q(g) -SQ(g)+Q2(g) + O2(g) -2H2O(g)+Q2s(g) - H2(g)+S(g)-QC. 2屋(g) +Q(g) 一 2屋O(l)+Q2HD. H2S(g) 一 H2(g)+S(s)-QH【例 8】已知： 2H2(g) + O 2(g) 一 2H2O(g) + 483.6 kJ : H2(g) + S(g) H2s(g) + 20.1 kJ 。 下列判断一定正确的是A. 1mol氢气完全燃烧吸热 246.8 kJB.水蒸气和硫化氢的能量相差221.7 kJC.由知，水的热稳定性小于硫化氢D.若反应中改用固态硫，放热将小于 20.1 kJ【例9】已知25C、101

19、kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C(石墨)+ O 2(g) 一 CQ(g) + 393.51kJ;C(金阿J石)+ O 2(g) 一 CO2(g) + 395.41kJ据此判断，下列说法中正确的是A.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高【例10】已知乙快与苯蒸汽完全燃烧的热化学方程式如下所示： 2c2H2(g) + 5O 2(g) 一 4CO(g) + 2H 2O(

20、l) + 2600 kJ 2c6H6(g) +15O 2(g) 一 12CO(g) + 6H 2O(l) + 6590 kJ，下列说法正确的是A. 2mol C2H(g)完全燃烧生成气态水时放热大于2600kJB. 2mol C6H(l) 完全燃烧生成液态水时放热大于6590kJC.相同条件下，等质量的GH(g)与QHg)完全燃烧，GH(g)放热更多D. C2H2(g)三聚生成GH(g)的过程属于放热反应知识点6燃料的充分利用1、燃料充分利用：(1) 燃料通常包括煤、石油、天然气等，常称为化石燃料，属非再生能源(2) 考虑两点a.燃料的充分燃烧b .热能的充分利用(利用余热、热交换器等)2、燃

21、料充分燃烧条件:a.燃烧时要有足够多的空气，按反应比例混合；b.燃料与空气要有足够大的接触面，常用方法有：固体碎化、液体雾化。知识燃料的充梳 分利用理不完全燃烧的弊端热值低./费能源污染物多，不利于环保料 的 JK 烧完全燃烧的条件胸足等大的接触而燃烧的后果解决指施»能源危机*善用观葩源新能源的开发措施主要有两个方面：（1）调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比例，节约油气资源；（2）加快开发水电、核电和新能源。其中最有希望的是太阳能、燃料电池、风能和 氢能、核能。【例1】为了更好的解决能源问题， 人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面寻找新能源。以下做法不能提高燃料效率的是A.煤的汽化与液化B .液体燃