高三化學(xué)復(fù)習(xí)十五物質(zhì)變化中的能量變化

1、高三化學(xué)復(fù)習(xí)十五物質(zhì)變化中的能量變化【知識目標(biāo)】學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)水平溶解及其熱效應(yīng)溶解平衡與結(jié)晶過程理解B溶解過程的熱效應(yīng)理解B化學(xué)反應(yīng)與能量變化放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)理解B熱化學(xué)方程式應(yīng)用c燃料的充分利用理解B知識點1溶解過程中能量變化溶質(zhì)擴散過程（吸熱Qi）10溶解過程中的能量變化物質(zhì)溶解溶質(zhì)水合過程（放熱Q2）知 識 梳 理當(dāng)Qi>Q,溶解過程使溶液溫度下降，常見有 錢鹽和硝酸鹽；當(dāng)Q=Q,溶解過程使溶液溫度幾乎沒有改變，如食鹽和蔗糖；當(dāng)Q>Q,溶解過程使溶液溫度上升，如 燒堿和硫酸。能量能量NH4+ + NO3能量變化示意圖NH4+(aq) + NO 3 (aq)NH4NO3(s)

2、擴散 .過程）水合程NaOH(s)水合過程擴散 過程Na+(aq) + OH .aq)Na+ OH溶解過程溶解過程【例1】把下列物質(zhì)分別加入裝有水的錐形瓶里，立即塞緊帶U形管的塞子,管內(nèi)預(yù)先裝有少量水（為使水容易觀察，預(yù)先染成紅色）如右圖所示（左低右高）加入的物質(zhì)可能是NaOH固體 18 mol/L H 2SQ溶液 NHNO晶體 N&O固體 生石灰【例2】濃硫酸溶于水使溶液的溫度升高，是由于A.濃硫酸溶于水，只發(fā)生擴散過程B.濃硫酸溶于水，只發(fā)生水合過程C.濃硫酸溶于水，擴散過程吸收的熱量大于水合過程放出的熱量D.濃硫酸溶于水，擴散過程吸收的熱量小于水合過程放出的熱量【例3】“搖搖冰”

3、是一種即用即冷的飲料。吸食時將飲料罐隔離層中的化學(xué)物質(zhì)和水混合后搖動即 會制冷。該化學(xué)物質(zhì)是A.氯化鈉B .固體硝酸俊C .固體氫氧化鈉D .生石灰【例4】只用水不能鑒別的一組物質(zhì)是A . 苯、乙酸、四氯化碳B.澳苯、乙醇、乙醛C .氫氧化鈉固體、氯化俊固體、氯化鈉固體D.氯化鐵固體、綠磯、膽磯知識點2溶解平衡知 識 梳 理溶解 與結(jié)晶速率關(guān)系溶質(zhì)變化溶液狀態(tài)v溶解 v結(jié)晶逐漸溶解不飽和狀態(tài)v溶解v v結(jié)晶逐漸結(jié)晶過飽和狀態(tài)v溶解=v結(jié)晶質(zhì)量不變，達到溶解平衡飽和狀態(tài)一定溫度下，某物質(zhì)在100g溶劑(通常為 H2O)中達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量。單位為g/100g H 2O溶解度【工】1、氣體

4、溶解度通常是指一定溫度和壓強下，1體積水中溶解該氣體的體積數(shù)2、固體物質(zhì)的溶解度只與溫度有關(guān)；氣體物質(zhì)的溶解度與溫度和壓強有關(guān)。影響溶 解平衡 的因素對于已達到溶解平衡的溶液改變條件溶解平衡移動溶質(zhì)為固體溶質(zhì)為氣體加水稀釋向溶解方向移動向溶解方向移動加入溶質(zhì)不移動不移動加入同離子向結(jié)晶方向移動向氣體逸出方向移動升高溫度大部分向溶解方向移動少部分向結(jié)晶方向移動(如Ca(OHK)向氣體逸出方向移動增大壓強不移動向溶解方向移動幾個 應(yīng)用1、證明溶解平衡是動態(tài)平衡2、證明難溶物存在溶解平衡3、用溶解平衡移動解釋實驗現(xiàn)象【例1】下列溶液一定不是飽和溶液的是A .溶質(zhì)達到溶解平衡B.溶液中無固體溶質(zhì)殘留C

5、 .蒸發(fā)一定溶劑后無溶質(zhì)析出D .冷卻后無溶質(zhì)析出【例2】室溫下，在水中加入一定量的Ca(OH)2固體，充分溶解后達到平衡：Ca(0H)2(s)Ca2+ 2OH分別加入下列物質(zhì)后，恢復(fù)至原溫度，判斷Ca(OH)2固體的量與溶液pH值發(fā)生的變化情況。加入物質(zhì)CaO固體水NHCl固體CaCl2固體NaOHK 體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，能促進溶解平衡正 向移動且Ca2+物質(zhì)的量濃度增大的是A. N*CO溶液B . A1C13 溶液 C . NaOH§液D . CaCl2溶液【例4】某同學(xué)為了證明難溶

6、的氯化銀在水中也存在溶解平衡，設(shè)計了如下實驗步驟：滴加硝酸銀濃溶液滴加硝酸銀濃溶液步驟I步驟II 步驟III關(guān)于此實驗，說法正確的是A.步驟I中加入的硝酸銀溶液應(yīng)過量B .步驟II中判斷完全反應(yīng)的現(xiàn)象是取上層清液，滴加氯化鈉，無沉淀產(chǎn)生C .步驟III中現(xiàn)象應(yīng)該是無沉淀產(chǎn)生D .步驟III中選用的硝酸銀溶液濃度應(yīng)小于步驟I中選用的硝酸銀溶液蒸發(fā)結(jié)晶冷卻結(jié)晶使用 范圍溶解度隨溫度變化較小的物質(zhì)(如 NaCl)1、溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)(如硝酸鉀)2、帶有結(jié)晶水的溶質(zhì)(如膽磯)基本 操作蒸發(fā)結(jié)晶：蒸發(fā)溶劑 得到晶體不飽和溶液 蒸發(fā)溶劑飽和溶液J冷卻結(jié)晶： 降低溫度 析出晶體 過濾 得到晶體蒸發(fā)

7、 要點有大量晶體析出時停止加熱 用余熱蒸十有少量晶體析出時停止加熱，進行冷卻1、兩種結(jié)晶方式的比較知 識 梳 理知識點3結(jié)晶過程2、重結(jié)晶(1)過程：將含有少量雜質(zhì)的晶體溶在適當(dāng)?shù)娜軇┲?，再?jīng)過結(jié)晶操作后重新得到純凈的晶 體。(2)目的：除去晶體中可溶性雜質(zhì)，精制晶體。3、利用物質(zhì)溶解性差異進行分離提純(1)硝酸鉀晶體中含有少量氯化鈉(2)氯化鈉晶體中含有少量硝酸鉀【例1】析出晶體后的液體稱作母液，在溫度不變時，它一定是A .稀溶液 B .濃溶液 C.飽和溶液D .不飽和溶液【例2】由硝酸鉀和少量氯化鈉組成的固體，將其溶于水后，可以采用冷卻熱飽和溶液的方法提純硝酸鉀，析出晶體后的溶液叫做母液。

8、下列對于母液的說法中，你認(rèn)為一定正確的是A.對硝酸鉀而言是飽和溶液B .對氯化鈉而言是飽和溶液C.對兩種固體而言都是飽和溶液D .對兩種固體而言都是不飽和溶液【例3】將等質(zhì)量的KNO和K2SO混合物進行分離，有如下操作：溶咚將晶體用適量熱水溶解加熱蒸發(fā)溶液*3鱉鏈/ 冷卻溶液，過濾出晶體 趁熱過濾出晶體而亦理試根據(jù)圖象分析，判斷出正確的操作順序是一 一A.B.蒜C.D.【例4】硝酸鉀晶體白制備：將 20gNaN領(lǐng)口 17gKCl放入100mL小燒杯中，加水 35mL 、_、，氯化鈉晶體逐漸析出。當(dāng)溶液體積減小到原來一半時，迅速過濾。承接濾液的燒杯應(yīng)先預(yù)加 2mL蒸儲水，以防止析出?！纠?】實驗

9、室通過如下實驗制備FeSO 7屋O晶體：將5%NaCO溶液加入到盛有廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù)分鐘，除去N32CO溶液，然后將鐵屑用水洗滌23遍。 向洗滌過的廢鐵屑中加入適量的稀硫酸，控制溫度在5080c之間。 趁熱過濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶；待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌23次，再用濾紙將晶體吸干；最后將晶體密閉保存?；卮鹣铝袉栴}(1)實驗步驟的目的是 ,除去NS2CO溶液的方法是 。(2)步驟趁熱過濾是為了防止 。(3)實驗步驟中用少量冰水洗滌晶體，其目的是知識點4化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化放熱反應(yīng):反應(yīng)過程中的能量變化吸熱反應(yīng):知識梳理反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低

10、生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低放熱反應(yīng)，即可看成“貯存”在物質(zhì)內(nèi) 部的能量轉(zhuǎn)化為熱能等而被釋放出來的過 程，一般熱穩(wěn)定性越差的物質(zhì)，“儲存”的能量越大。吸熱反應(yīng)，即可看成是熱能等轉(zhuǎn)化為物 質(zhì)內(nèi)部的能量而被“貯存”起來的過程。 一般熱穩(wěn)定性越大的物質(zhì)，“儲存”的能量 越小。幾種互為同素異形體的單質(zhì)一般在自 然界含量低的“儲存”的能量高，不穩(wěn)定。能量變化示意圖反應(yīng)歷程圖熱效應(yīng)的圖像表示質(zhì)所含能量反應(yīng)物反應(yīng)方向生成物反應(yīng)歷程表示反應(yīng)物與生成物相對能量的高低表示反應(yīng)過程中體系能量的變化情況；使用催化劑時不改變反應(yīng)熱，只降低活化能【例1】將下列常見反應(yīng)按熱效應(yīng)進行分類中和反應(yīng)碳和二氧化碳 生石灰與水

11、鋁熱反應(yīng) 制澳苯 制乙快燃燒反應(yīng)碳和水蒸氣二氧化硫催化氧化 乙醇的催化氧化 石灰石分解放熱反應(yīng)： 吸熱反應(yīng)： 【例2】下列變化過程中，只有放熱過程的是A.濃硫酸在水中稀釋C.水蒸氣冷凝成液態(tài)水D.液態(tài)石油氣燃燒【例3】據(jù)報道，科學(xué)家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關(guān)水分解過程的能量變化 示意圖正確的是【例4】下列對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識錯誤的是A.會引起化學(xué)鍵的變化C.必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化D【例5】實驗室制取下列氣體，其反應(yīng)放熱的是A.由無水醋酸鈉制 CH4 B .由乙醇制 C2HB.會產(chǎn)生新的物質(zhì).必然伴隨著能量的變化C.由電石制 GH2 D .由硫酸和鋅制H2【例6】下列反應(yīng)中生成物

12、總能量高于反應(yīng)物總能量的是A.碳酸鈣受熱分解B.乙醇燃燒C.鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng)D.氧化鈣溶于水【例7】下列各圖中，表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)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下列說法正確的是A.正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子B .正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷C.異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個放熱過程D.異丁烷分子中的碳氫鍵比正丁烷的多【例9】若測得鹽酸和氫氧化鈉溶液反生成18g水時放出的熱量為 Q則下列各反應(yīng)在溶液中生成1

13、8g水時，放出的熱量也為 Q的是 酸和氫氧化鈉溶液；氨水和鹽酸；氫氧化鉀溶液和硝酸知識點5熱化學(xué)方程式含義和書寫知 識 梳 理熱化學(xué) 方程式 含義與 書寫1、方程含義：熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的系數(shù)只表示各物質(zhì)對應(yīng)的物質(zhì)的量，單位為摩爾。2、書寫規(guī)則：(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)小同，反應(yīng)吸收和放出的熱量小同，因此要注明反應(yīng)物和生成 物的聚集狀態(tài)。(2)熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)，只表示物質(zhì)的量，因此 它可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，對于相同物質(zhì)的反應(yīng)。當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時,其反應(yīng) 熱也/、同。熱化學(xué) 方程式 的應(yīng)用1、判斷反應(yīng)物/生成物在/、同狀態(tài)卜對反應(yīng)熱效應(yīng)的影響2、通過比較相似反應(yīng)

14、的熱效應(yīng)判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性或活潑性3、蓋斯定律：一個反應(yīng)可以分為幾步進行，總的熱效應(yīng)等于各步熱效應(yīng)之和【例 1】已知 CH4(g) + 202(g) 一 CO(g) + 2屋O(l) +890.3kJ ,現(xiàn)有 CH4 和 CO的混合氣體共 0.75mol ,完全燃燒后，生成二氧化碳和18g的液態(tài)水，并放出 515kJ的熱量，請寫出 CO燃燒的熱化學(xué)方程式。【例2】已知下列三個熱化學(xué)方程式:2Hb(g) + O 2(g) 2H 20(g) + 483.6kJC(s) + O 2(g) 一 CO2(g) + 393.5kJ(1)1mol液態(tài)水變成1mol氣態(tài)水需H2(g) + 1 Q(g) 一 H2

15、O(l) + 285.8kJ2試問： (填“吸收”或“放出”) kJ的熱量。(2)1g氣態(tài)水變成液態(tài)水需 (填“吸收”或“放出”) kJ的熱量。(3)至少需要完全燃燒 g碳，才能得到(2)中的這些熱量?！纠?3】有以下三個熱化學(xué)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 。分析上述反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)，可推測三種氯化物的 熱穩(wěn)定性由強到弱的順序為【例4】已知氯氣、澳蒸氣分別跟氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下(Q1、Q均為正值)：H

16、2(g)+Cl2(g) 2HCI(g)+Q 1H2(g)+B2(g)2HBr(g)+Q 2有關(guān)上述反應(yīng)的敘述正確的是A . Q>QB .生成物總能量均高于反應(yīng)物總能量C .生成1moIHCI氣體時放出 Q熱量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。對于下列反應(yīng)：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則a、b、c三者的大小關(guān)系為A. a>b>c>57.3B. a>b=c=57.3 C . b>c=57.3>aD.無法比較【例6】當(dāng)一個可逆反應(yīng)的方程式系數(shù)變?yōu)樵瓉淼膬杀稌r，下列數(shù)據(jù)會隨之發(fā)生改變的是A.平衡常數(shù)B .反應(yīng)熱 C【例7】下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的A. C(s)+Q(g) - CQ(g)+QC(s)B. S(s) +Q(g) - SQ(g)+QS(g).反應(yīng)速率 D .反應(yīng)物的轉(zhuǎn)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 。 下列判斷一定正確的是A. 1mol氫氣完全燃燒吸熱 246.8 kJB.水蒸氣和硫化氫的能量相差221.7 kJC.由知，水的熱穩(wěn)定性小于硫化氫D.若反應(yīng)中改用固態(tài)硫，放熱將小于 20.1 kJ【例9】已知25C、101

19、kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：C(石墨)+ O 2(g) 一 CQ(g) + 393.51kJ;C(金阿J石)+ O 2(g) 一 CO2(g) + 395.41kJ據(jù)此判斷，下列說法中正確的是A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高【例10】已知乙快與苯蒸汽完全燃燒的熱化學(xué)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，下列說法正確的是A. 2mol C2H(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱大于2600kJB. 2mol C6H(l) 完全燃燒生成液態(tài)水時放熱大于6590kJC.相同條件下，等質(zhì)量的GH(g)與QHg)完全燃燒，GH(g)放熱更多D. C2H2(g)三聚生成GH(g)的過程屬于放熱反應(yīng)知識點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、天然氣等，常稱為化石燃料，屬非再生能源(2) 考慮兩點a.燃料的充分燃燒b .熱能的充分利用(利用余熱、熱交換器等)2、燃

21、料充分燃燒條件:a.燃燒時要有足夠多的空氣，按反應(yīng)比例混合；b.燃料與空氣要有足夠大的接觸面，常用方法有：固體碎化、液體霧化。知識燃料的充梳 分利用理不完全燃燒的弊端熱值低./費能源污染物多，不利于環(huán)保料 的 JK 燒完全燃燒的條件胸足等大的接觸而燃燒的后果解決指施»能源危機*善用觀葩源新能源的開發(fā)措施主要有兩個方面：（1）調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比例，節(jié)約油氣資源；（2）加快開發(fā)水電、核電和新能源。其中最有希望的是太陽能、燃料電池、風(fēng)能和 氫能、核能?！纠?】為了更好的解決能源問題， 人們一方面研究如何提高燃料的燃燒效率，另一方面尋找新能源。以下做法不能提高燃料效率的是A.煤的汽化與液化B .液體燃