化学能与热能.ppt

1、化学能与热能,地球与地图,栏目索引,考点一 焓变与反应热,考点二 热化学方程式,考点三 燃烧热、中和热及能源,课堂小结 真题巧妙发掘,考点四 有关反应热的比较、计算,考点一 焓变与反应热,【知识梳理】,1化学反应的实质与特征 (1)实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。 (2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热能的变化，还表现为光能、电能等变化。,2焓变、反应热 (1)反应热：化学反应过程中放出或吸收的能量。 (2)焓变：在恒温恒压条件下进行的反应的热效应，符号：H，单位：kJmol1。,3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,1判

2、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(),(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

3、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；E1E2，说明正反应的活化能大于逆反应的活化能。,C,题组一利用图象，理清活化能与反应热的关系,2反应ABC(H0)；XC(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变

4、化的是(),解析：AB 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)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H CClCl键的键能为(ba5.6c)/4 kJmol1 DPP键的键能为(5a3b12c)/8 kJmol1,解析：Cl的非

5、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。,C,题组二依据共价键数及键能计算反应热,4SF6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)=SF

6、6(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。,1 220 kJ/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)H571.6 kJmol1表示

7、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。,H2a/2 kJ/mol H3a kJ/mol,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。,H2(g)1/2O2(g)=H2O(l) H285.8 kJ/mol CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ/mol,题组一依据吸、放热数值书写热化学方程式,N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92 kJ/mol,N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2

8、O(g) H891.63 kJ/mol,题组二依据能量图象书写热化学方程式,2一定条件下，在水溶液中1 mol Cl、ClO-(x1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。,(1)D是_(填离子符号)。 (2)BAC反应的热化学方程式为_(用离子符号表示)。,解析：(2)BAC，即ClO发生歧化反应生成Cl和ClO3-，由得失电子守恒可得：3ClO=ClO3-2Cl，反应热为：HE(ClO3-)2E(Cl)3E(ClO)63 kJmol10360 kJmol1117 kJmol1，所以热化学方程式为：3ClO(aq)=ClO3-(aq)2Cl(aq)H117 kJmol1,解析：(1)

9、由图可知D中Cl元素化合价为7价，D为ClO4-。,ClO4-,3ClO(aq) =ClO3-(aq)2Cl(aq) H117 kJ/mol,3化学反应N23H2=2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全),试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式。,N2(g)3H2(g)=2NH3(l) H2(cba)kJmol1,题组三“五”看，快速判断热化学方程式的正误,解析：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；,解析：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

10、，正确；选项D，未注明物质的聚集状态，错误。,C,考点三 燃烧热、中和热及能源,【知识梳理】,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,4能源,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

11、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

12、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 (),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_。 2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_。,H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol,285.8 kJ/mol

13、,H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol,题组一 理解燃烧热和中和热,3判断正误(正确的打“”，错误的“”) (1)已知稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量() (2)已知HCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为57.3 kJmol1() (3)CO(g)的燃烧热是283.0 kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2283.0 kJmol

14、1() (4)氢气的燃烧热为285.5 kJmol1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)O2(g)H285.5 kJmol1(),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0.50 mol/LNaOH溶液和0.50 mol/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1 mol H2O(l)时的反应热为57.3 kJ/mol：_。 (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：,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)

15、=Na2SO4(aq) 2H2O(l) H114.6 kJ/mol,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,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。,53.5 kJmol1,b,解析：,考点四 有关反应热的比较、计算,【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。,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“”) (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)O2(g)=SO2(g)H10； S(s)O2(g