高三專項復習化學能與熱能學案

1、專題五化學能與熱能適用學科高中化學適用年級高中三年級適用區(qū)域魯科版適用地區(qū)課時時長（分鐘）120知識點化學反應中能量變化的有關概念及計算，熱化學反應方程式的正誤判斷及書寫，蓋斯定律及其應用學習目標知識與技能：掌握化學反應中能量變化的有關概念及計算，熱化學反應方程式的正誤判斷及書寫，蓋斯定律及其應用等相關知識過程與方法：通過化學反應中能量變化的有關概念及計算，熱化學反應方程式的正誤判斷及書寫，蓋斯定律及其應用等相關知識的學習，學會分析和應用理論知識解決實際問題情感態(tài)度與價值觀：加強化學理論的理解，培養(yǎng)正確的化學思維。學習重點1、化學反應中能量變化的有關概念及計算2、熱化學反應方程式的正誤判斷及書

2、寫3、蓋斯定律及其應用學習難點1、化學反應中能量變化的有關概念及計算2、熱化學反應方程式的正誤判斷及書寫3、蓋斯定律及其應用學習過程一、復習預習復習焓變、燃燒熱、中和熱、熱化學方程式的正誤判斷及書寫、蓋斯定律等基礎知識二、知識講解考點1：化學反應中能量變化的有關概念及計算1、反應熱：在化學反 應過程中，當生成物和反應物具有相同溫度時所放出或吸收的熱量，通常叫做化學反應的反應熱。2、焓變：在恒溫、恒壓條件下，化學反應過程中吸收或放出的熱量稱為化學反應的焓變符號：H 單位：kJ/mol.產(chǎn)生原因：化學反應過程中舊鍵斷裂吸收的總能量與新鍵形成釋放的總能量不相等，故化學反應均伴隨著能量的變化吸熱或放熱

3、。表示方法：放熱反應：H0，吸熱反應H0反應熱H的求算方法：H=生成物的總能量-反應物的總能量H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和反應熱的計算方法(1)利用鍵能計算反應熱：通常人們把拆開1 mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能，鍵能通常用E表示，單位為kJ/mol或kJ·mol1。方法：HE(反應物)E(生成物)，即H等于反應物的鍵能總和與生成物的鍵能總和之差。如反應H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g) HE(HH)E(ClCl)2E(HCl)。(2)由反應物、生成物的總能量計算反應熱：H生成物總能量反應物總能量。(3)根據(jù)蓋斯定律計算：反應熱與反應物的物質的量成正比

4、?；瘜W反應的反應熱只與反應的始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關，而與反應的途徑無關即如果一個反應可以分步進行，則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱是相同的。例如：由圖可得HH1H2，(4)根據(jù)物質燃燒放熱數(shù)值計算：Q(放)n(可燃物)×|H|。3、吸熱反應和放熱反應 類型比較放熱反應吸熱反應反應形成生成物釋放的總能量大于破壞反應物吸收的總能量反應形成生成物釋放的總能量小于破壞反應物吸收的總能量。反應放出能量而使體系的能量降低。H為“”或H<0反應吸收能量而使體系的能量升高。H為“”或H>0圖示實例大多數(shù)化合反應中和反應來源:§金屬與酸或水的反應

5、所有的燃燒反應鋁熱反應大多數(shù)分解反應Ba(OH)2·8H2O晶體與氯化銨的反應以C與CO、C與H2O的反應鹽的水解，弱電解質的電離4、燃燒熱：在101kPa時，1mol物質完全燃燒生成最穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。5、中和熱：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O，這時的反應熱叫做中和熱?？键c2：熱化學反應方程式的正誤判斷及書寫1、熱化學方程式的書寫（1）H只能寫在標有反應物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊。若為放熱反應，H為“-”，若為吸熱反應，H為“+”。H單位一般為kJ/mol.（2）反應熱H與測定條件（溫度壓強）有關。因此書寫熱化學方程式時應注明H的

6、測定條件。絕大多數(shù)H是在101kPa和25時下測定的，可不注明溫度和壓強。（3）熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質的物質的量，并不表示該物質的分子或原子數(shù)。因此，化學計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以使分數(shù)。（4）反應物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應熱數(shù)值以及符號都可能不同。因此，必須注明物質的聚集狀態(tài)（s、l、aq）才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義。熱化學方程式中不用“”和“”。（5）熱化學方程式是表示反應已完成的數(shù)量。由于H與反應物的物質的的量有關，所以熱化學方程式中物質前面的化學計量數(shù)必須與H相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則H也要加倍。當反應向逆反應方向進行時，其反應熱與正反應的反

7、應熱數(shù)值相等，符號相反。（6）H的單位“kJ/mol”的含義，并不是指每摩爾具體物質反應時的能量變化是多少千焦，而是指給定形式的具體反應從各物質化學計量數(shù)來計量其物質的量時的能量變化。（7）無論化學反應是否可逆，熱化學方程式中的反應熱H都表示反應進行到底時的能量變化。2、熱化學方程式的正誤判斷（1）各物質的化學式是否正確，化學方程式是否符合客觀事實（2）各物質的聚集狀態(tài)是否注明；（3）化學方程式是否配平；（4）反應熱H是否與化學方程式中各物質的化學計量數(shù)相對應，其符號和數(shù)值是否正確?？键c3：蓋斯定律及其應用1、內容：不管化學反應時一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同，即化學反應的反應熱只與反

8、應體系的始態(tài)和終態(tài)有關。2、應用：有些反應的反應熱通過實驗測定有困難（有些反應進行得很慢，有些反應不容易直接發(fā) 生，有 些反應的產(chǎn)品不純、有副反應發(fā)生），可以用蓋斯定律間接計算出來。3、注意：蓋斯定律只適用于等溫等壓或等溫等容過程，各步反應的溫度應相同；熱效應與參與反應的各物質的本性、聚集狀態(tài)、完成反應的物質數(shù)量，反應進行的方式、溫度、壓力等因素均有關，這就要求涉及的各個反應式必須是嚴格完整的熱化學方程式。各步反應均不做非體積功。各個涉及的同一物質應具有相同的聚集狀態(tài)?；瘜W反應的反應熱 (H)只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應途徑無關。三、例題精析【例題1】根據(jù)碘與氫氣反應的熱化學方程式（

9、i）I2（g）+H2（g）2HI（g）+9.48kJ（ii）I2（S）+H2（g）2HI（g）-26.48kJ下列判斷正確的是（）A254gI2（g）中通入2gH2（g），反應放熱9.48kJB1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00kJC反應（i）的產(chǎn)物比反應（ii）的產(chǎn)物穩(wěn)定D反應（ii）的反應物總能量比反應（i）的反應物總能量低【答案】D【解析】A因為是可逆反應，所以不能進行完全，放熱小于9.48kJ，故A錯誤；B由蓋斯定律知（i）-（ii）得I2（g）=I2（S）+35.96kJ，故1 mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差35.96kJ，故B錯誤；C反應（

10、i）、反應（ii）的產(chǎn)物都是HI（g），狀態(tài)相同，穩(wěn)定性一樣，故C錯誤D對于同一物質，固態(tài)物質的能量比氣態(tài)物質能量低，故反應（ii）的反應物總能量比反應（i）的反應物【例題2】下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是（）A生成物總能量一定低于反應物總能量B放熱反應的反應速率總是大于吸熱反應的反應速率C應用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應焓變D同溫同壓下，H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）在光照和點燃條件下的H不同【答案】C【解析】A、生成物的總能量低于反應總能量的反應，是放熱反應，若是吸熱反應則相反，故A錯；B、反應速率與反應是吸熱還是放熱沒有必然的聯(lián)系，故B錯；C、化學反應的反應熱

11、大小取決于反應物和生成物的總能量大小，與反應途徑無關，應用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應焓變，故C正確；D、根據(jù)H=生成物的焓-反應物的焓可知，焓變與反應條件無關，在光照和點燃條件下該反應的H相同，故D錯故選：C【例題3】下列熱化學方程式或離子方程式中，正確的是（    ）A氯化鎂溶液與氨水反應：Mg2+ 2OH Mg(OH)2 B500、30MPa下，將0.5molN2和1.5mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學方程式為：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)H= -38.6kJ·

12、;mol-1C甲烷的標準燃燒熱H= -890.3kJ·mol-1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為：CH4(g) + 2O2(g) CO2(g)2H2O(g)H= -890.3kJ·mol-1D氧化鋁溶于NaOH溶液：Al2O3 + 2OH2AlO2+ H2O【答案】D【解析】A一水合氨是弱電解質，不能拆開，故A錯誤；B因反應為可逆反應，則將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應生成NH3（g），放熱19.3kJ，其熱化學方程式為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）H=-38.6kJmol-1，故B錯誤；C甲烷的標準燃燒熱為-890.3kJ

13、mol-1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H=-890.3kJmol-1，故C錯誤。故選D。四、課堂運用【基礎】1、今有如下三個熱化學方程式：H2(g)+O2(g)H2O(g)H=a kJ·mol-1；H2(g)+O2(g)H2O(l) H=b kJ·mol-1；2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=c kJ·mol-1，下列關于它們的表述正確的是( )A.它們都是吸熱反應 B.a、b和c均為正值C.反應熱的關系：a=b D.反應熱的關系：2b=c2、發(fā)射衛(wèi)星時可用肼（N2H4）作燃料，二氧化氮作氧化

14、劑，兩者反應生成氮氣和水蒸氣。已知：N2(g) +2 O2(g) = 2NO2(g)；H+67.7kJ·mol1N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g)；H-534kJ·mol11/2H2(g) + 1/2F2(g) = HF(g)；H-269kJ·mol1H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)；H-242kJ·mol1(1) 肼和二氧化氮反應的熱化學方程式為_；此反應用于火箭推進，除釋放大量能量和快速產(chǎn)生氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是：_。(2)有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，則反應釋放的能量更大。肼和氟氣反應

15、的熱化學方程式為_3、已知H-H鍵能為436 kJ· mol-1，N-H鍵能為391 kJ· mol-1，根據(jù)化學方程式：N2+3H22NH3，1 mol N2反應放出的熱量為92.4 kJ· mol-1，那么NN鍵的鍵能是（）A.431 kJ· mol-1 B.945.6 kJ· mol-1C.649 kJ· mol-1 D.896 kJ· mol-14、已知下列熱化學反應方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g) H24.8 kJ/molFe2O3(s)CO(g)= Fe3O4(s)CO2

16、(g) H15.73 kJ/molFe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g) H640.4 kJ/mol則14 g CO氣體還原足量FeO固體得到Fe固體和CO2氣體時對應的H約為( )A218 kJ/mol B109 kJ/molC218 kJ/mol D109 kJ/mol【鞏固】1、 反應ABC(H<0)分兩步進行：ABX(H>0)，XC(H<0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是   2、某反應的反應過程中能量變化如右圖所示(圖中E1表示正反應的活化能，E2表示逆反應的活化能)。下列敘述正確的是（  

17、 ）A該反應為放熱反應B催化劑能改變反應的焓變C催化劑能降低反應所需活化能，增加活化分子百分數(shù)D逆反應的活化能大于正反應的活化能3、氫氟酸是一種弱酸，可用來刻蝕玻璃。已知25 時：HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)H=67.7 kJ·mol-1H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=57.3 kJ·mol-1在20 mL 0.1 mol·L-1氫氟酸中加入V mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液，下列有關說法正確的是（）A氫氟酸的電離方程式及熱效應可表示為：HF(aq) F-(aq)+H+(

18、aq)H=10.4 kJ·mol-1B當V=20時，溶液中：c(OH-)=c(HF)+c(H+)C當V=20時，溶液中：c(F-)c(Na+)=0.1 mol·L-1D當V0時，溶液中一定存在：c(Na+)c(F-)c(OH-)c(H+)【拔高】1、下列熱化學方程式正確的是(注：H的絕對值均正確)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) H1 367.0 kJ·mol1(燃燒熱)BBa(OH)2(aq)2HCl(aq)=BaCl2(aq)2H2O(l)H57.3 kJ·mol1(中和熱)CS(s)O2(g)=SO2(g)H269.8 kJ·mol1(反應熱)D2NO2=O22NOH116.2 kJ·mol1(反應熱)2、根據(jù)碘與氫氣反應的熱化學方程式（i）I2（g）+H2（g）2HI（g）+9.48kJ（ii）I2（S）+H2（g）2HI（g）-26.48kJ下列判斷正確的是（）A254g I2（g）中通入2gH2（g），反應放熱9.48 kJB1 mol固態(tài)碘與1