浙江专版2019版高考化学大一轮复习专题七化学反应与能量变化课时1化学反应中的热量学案

1、课时1化学反应中的热量考纲导航知识条目必考要求加试要求选考分布2015201620179月10月4月10月4月(1)化学反应中能量转化的主要形式ab(2)吸热反应和放热反应aa9(3)从化学反应中的反应物的总能量与生成物的总能量变化理解反应中的热效应bb19(4)化学键的断裂和形成与反应中能量变化的关系bc111919(5)热化学方程式的书写ab11121919(6)利用热化学方程式进行简单计算bc(7)合理利用化石燃料，提高燃料燃烧效率的方法aa11(8)太阳能开发利用的途径和方式，生物质能的利用途径，氢能的优点、开发与利用aa10119(9)了解化石燃料的不可再生性及其给环境带来的问题aa

2、(10)反应热，焓变的含义a30(2)30(2)(11)焓变与键能的关系c(12)中和热的测定b(13)标准燃烧热的概念，热值的概念aa30(2)30(2)(14)盖斯定律及其简单计算b30(3)30(2)30(3)30(1)考点一化学反应中的反应热焓变能源的开发和利用主干精讲1.焓变、反应热(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。(2)符号：H。(3)单位：kJmol1或kJ/mol。2.吸热反应和放热反应放热反应吸热反应概念放出热量的化学反应吸收热量的化学反应HH0(“”号)H0(“”号)形成原因宏观H生成物总能量反应物总能量(或H生成物的总焓反应物的总焓)反应物的总能量生成物的总能量

3、反应物的总能量生成物的总能量形成原因微观H反应物的总键能生成物的总键能断键吸收的总能量成键放出的总能量断键吸收的总能量成键放出的总能量反应举例大多数化合反应；所有的燃烧反应；酸碱中和反应；金属与酸生成气体的反应；物质的缓慢氧化反应大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气反应；C和CO2的反应3.太阳能、生物质能和氢能的利用(1)太阳能的利用直接利用：太阳能以光和热的形式传送到地面，人们可以直接利用太阳辐射获得光和热。植物的光合作用：在太阳光的作用下，绿色植物把光能转化为化学能的化学方程式是6CO26H2OC6H12O66O2。间接利用a.人类

4、所需的能源大多来自于石油、天然气、煤，它们所蕴藏的能量就是远古生物吸收的太阳能。b.动物食用植物体内的淀粉、纤维素、蛋白质是间接利用太阳能。淀粉在动物体内水解的方程式：(C6H10O5)nnH2On(C6H12O6)，葡萄糖氧化的热化学方程式：C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)_H2_800_kJmol1。(2)生物质能的利用直接燃烧：用纤维素代表植物枝叶的主要成分，燃烧反应为(C6H10O5)n6nO26nCO25nH2O。生物化学转换：用含糖类(淀粉等)较多的农作物，制乙醇的反应方程式为：(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6、C6H12O62C2H5OH

5、2CO2。制得的乙醇可作为燃料。热化学转换：使生物质能在一定条件下转换为热值较高的可燃气体。(3)氢能的利用氢能的优点a.制取H2的原料是水，资源不受限制；b.H2的燃烧产物是水，不会污染环境，是理想的清洁燃料，氢气被人们看作是理想的“绿色能源”；c.H2的热值高，完全燃烧放出的热量是等质量汽油的3倍多。氢能的开发方式a.以天然气、石油和煤为原料，高温下与水蒸气反应：CH4H2O(g)CO3H2；CH2O(g)COH2。b.电解水：2H2O2H2O2。c.使用催化剂，利用太阳能分解水：2H2O2H2O2。d.利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气。典例剖析【例1】(20174

6、月浙江选考)下列物质放入水中，会显著放热的是()A.食盐 B.蔗糖 C.酒精 D.生石灰解析生石灰CaO溶于水，生成Ca(OH)2并会放出大量的热。答案D【例2】(2016浙江4月学考)2A(g) B(g)H1(H10)；2A(g) B(l)H2；下列能量变化示意图正确的是()解析生成B(l)时，放出的热量较多，故H1H2，注意两者均为负值，故B项正确，A项不正确；因该反应为放热反应，C、D项不正确。答案B【例3】(2016浙江4月)下列说法正确的是()A.煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物B.利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向C.化学电源放电、植物光合作用

7、都发生化学变化，并伴随能量的转化D.若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量，则反应放热解析A项，煤是有机物和无机物组成的复杂的混合物，错误；B项，化石燃料不是可再生能源，不是氢能开发的研究方向；C项，化学电源放电是化学能转化为电能，植物光合作用是光能转化为化学能，正确；D项，断开化学键吸收能量，形成化学键放出能量，错误。答案C考点精练1.(2017浙江台州选考评估)化学反应2AB=A2B2的能量变化如图所示，下列说法正确的是()A.该反应是放热反应B.该反应一定要在加热条件下才能进行C.断开1 mol A2中的化学键和1 mol B2中的化学键需吸收a kJ的能量D.1 m

8、ol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量解析A项，由图可知2 mol AB的能量小于1 mol A2和1 mol B2的能量之和，故2AB=A2B2为吸热反应，错误。B项，化学反应的热效应与反应条件没有必然的联系，有的吸热反应不需要加热也能发生，如Ba(OH)28H2O和NH4Cl常温就反应，错误；C项，由图可知，断开1 mol A2中的化学键和1 mol B2中的化学键共需吸收b kJ的能量，错误；D项正确。答案D2.(2016浙江浦江中学模拟)已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是()A.每生成2分子AB吸收b kJ

9、热量B.该反应热H(ab) kJ/molC.加入催化剂，该化学反应的反应热变大D.断裂1 mol AA和1 mol BB键，放出a kJ能量解析根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，反应是吸热反应，反应热是H(ab) kJ/mol，选项B正确，A不正确；催化剂不能改变反应热，C不正确；断键吸热，D不正确。答案B3.(2015宁波市效实中学高一下期中)下列说法不正确的是()A.化石燃料蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能B.光热转化是目前技术最成熟、成本最低廉、应用最广泛的利用太阳能形式C.氢气之所以被称为“绿色能源”是因为它燃烧的产物不会污染环境D.人类利用的能源都是通过化

10、学反应获得的解析A项，远古时期生物体吸收利用太阳能，经过非常复杂的过程和漫长的时间形成(化石燃料)，故A正确；B项，光热转化技术成熟、成本低廉，应用广泛，故B正确；C项，氢气燃烧后生成水，不会污染环境，所以称为“绿色能源”，故C正确；D项，利用的能源有的通过化学反应得到，有的能源不通过化学反应也可得到，故D错误。答案D【易错警示】(1)物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，不属于吸热反应或放热反应。但在进行反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。(2)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)28H2O在常温常压下即可

11、进行，而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。(3)H与反应条件无关如同温同压下，H2(g)和Cl2(g)的总能量与HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响，故该反应在不同条件下的H相同。(4)反应热和焓变的认识误区物质中化学键越难断裂，物质越稳定，具有的能量越低。同一物质的能量不一定相同，气态时最高。反应热不仅带数值，单位，还要指明“”、“”。(5)不能正确理解可逆反应的反应热误认为可逆反应的反应热与物质转化率有关。其实不然，如2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H197 kJ/mol，是指生成2 mol SO3(g)时放出的热量为197 kJ。考点二热化学方程式主干精讲1.

12、概念：表示参与化学反应的物质的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：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。3.书写典例剖析【例1】(201510月浙江选考)已知1 mol CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3 kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是()A.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1B.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ

13、mol1C.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1D.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1解析A项，水应呈液态，且H应小于0，不正确；B项，正确；C项，CH4气体燃烧为放热反应，H应小于0，不正确；D项，水应呈液态，不正确。答案B【例2】(201610月)根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是()A.N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H(ba) kJmol1B.N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H(ab) kJmol1C.2NH3(l)=N2(g)3H2(g)H2(abc) kJmol1D.2NH3

14、(l)=N2(g)3H2(g)H2(bca) kJmol1解析图示说明0.5 mol N2(g)与1.5 mol H2(g)完全反应生成1 mol NH3(g)时放出(ba) kJ热量，若生成1 mol NH3(l)放出(bca) kJ热量。A项，表示1 mol N2参加反应，错误；B项，一是表示1 mol N2参加反应，二是反应放热，H0，错误；C项，H计算错误。答案D考点精练1.(2017台州第四次统考)在同温同压下，下列各组热化学方程式中，H1H2的是()A.2H2(g)O2(g)=2H2O (l)H1；2H2(g) O2(g)=2H2O (g)H2B.C(s)O2(g)=CO(g)H1

15、；C(s)O2(g)=CO2(g)H2C.S (g)O2(g) = SO2 (g)H1；S (s)O2(g)=SO2(g)H2D.H2 (g) Cl2 (g)=2HCl (g)H1；H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H2解析A.物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，液态水变为气态水的过程是吸热的，则H1H2，A项错误；B.碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，且该反应的焓变是负值，则H1H2，B项正确；C.物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以H10，则石墨比金刚石稳定C.已知反应H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8

16、kJmol1，则H2的标准燃烧热H241.8 kJmol1D.已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则H1H2解析A项，根据标准燃烧热可知，CH4和CO的热值分别为55.64 kJ/g、10.10 kJ/g，故CH4热值高于CO，错误；C项，H2的燃烧热为1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量，错误；D项，碳不完全燃烧放出的热量少，放热H为负值，放热越多，H越小，错误。答案B2.(2016杭州市七校高二下期中)已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l

17、)H57.3 kJmol1，下列结论正确的是()A.碳的燃烧热的数值小于110.5 kJmol1B.的反应热为221 kJmol1C.1 mol H(aq)与1 mol OH(aq)的总能量高于1 mol H2O(l)的能量D.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1解析A项，结合知，1 mol C不完全燃烧即可放出110.5 kJ热量，故碳的燃烧热的数值大于110.5 kJmol1，A项错误；B项，的反应热为221 kJmol1，B项错误；C项，中和反应为放热反应，C项正确；D项，浓硫酸稀释时会放热，该中和热大于57.3 kJmol1，D项错误。答案C3.(2017杭州长河

18、高中高三月考)50 mL 1.0 molL1盐酸跟50 mL 1.1 molL1氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题：(1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用_。(2)_(填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形铜棒，其原因是_。(3)大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热数值的影响是_(填“偏高”或“偏低”或“无影响”).(4)如果改用60 mL 1.0 molL1盐酸跟50 mL 1.1 molL1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量_(“增加”、“减少”或“不变”).所求中和热数值_(“增加”、“减少”或“不变”)，理

19、由是_。解析(1)根据量热计的构造和实验的成败关键来判断该装置的大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用减少实验过程中的热量损失；(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作，金属铜的导热效果好于环形玻璃搅拌棒；(3)大烧杯上如不盖硬纸板，会有一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小；(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，若用60 mL 1.0 molL1盐酸溶液跟50 mL 1.1 molL1氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热是指强酸和强碱反应生成1 mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以与上述实验相比，测得中和热数值相等。答案(1)减少实验

20、过程中的热量损失(2)不能因为环形铜棒是热的良导体(3)偏低(4)增加不变中和热是强酸和强碱反应生成1 mol水时放出的热，与酸碱的用量无关【归纳总结】有关“中和热”“标准燃烧热”的正确理解和应用1.对于“中和热”“标准燃烧热”，并不是“热量”，仍属于反应热，单位是kJmol1。2.由于中和反应和燃烧均是放热反应，其焓变(H)为负值，比较焓变(H)大小关系时要考虑负号。3.标准燃烧热的限定词有：恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等。其中的“完全燃烧、稳定的氧化物”是指物质中含有的元素转化为：NN2(g)而不是NO2(g)、CCO2(g)而不是CO(

21、g)、HH2O(l)而不是H2O(g)、SSO2(g)而不是SO3(g)等。4.中和热的限定词有：稀溶液(0.10.5 molL1)、强酸和强碱、产物是1 mol液态H2O。可用离子方程式表示为OH(aq)H(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。5.中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。例如，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ；强酸强碱中和生成1 mol H2O，同时生成沉淀时放出的热量大于57.3 kJ。6.当用热化学方程式表示标准燃烧热时

22、，可燃物的物质的量必须为1 mol；当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol。考点四反应热的计算主干精讲1.盖斯定律(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：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。(2)意义：间接计算某些反应的反应热。2.反应热的计算方法(1)利用热化学方程式进行有关计算根据热化学方程式进行计算：可以把反应焓变当作“产物”，H和方程式中物质的化学计量数成正比。根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)n(可燃物)|H|。(2)从键能角度计算反应热化学反应的本质是旧化学键断裂、新化学键形成，故

23、H反应物断键吸收的总能量生成物成键放出的总能量(或H反应物的总键能生成物的总键能)。(3)应用盖斯定律计算反应热首先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，最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。典例剖析【例1】(20174月浙江选考)已知断裂1 mol H2(g)中的HH键需要吸收436.4 kJ的能量，断裂1 mol O2(g)中的共价键需要吸收498 kJ的能量，生成H2O(g)中的1 mol HO键能放出462.8 kJ的能量。下列说法正确的是()A.断裂1 mol H2O中的化学键需要吸收925.6 kJ的能量B.2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H480.4 kJmol1C.2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H471.6 kJmol1D.H2(g)O2(g)=H2O(l)H240.2 kJmol1解析本题易错选A。1 mol H2O中2 mol HO，