一輪復(fù)習(xí)化學(xué)人教課件：化學(xué)能與熱能

第19講化學(xué)能與熱能[考綱要求]1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書寫熱化學(xué)方程式。4.了解焓變與反應(yīng)熱的含義。5.理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的簡(jiǎn)單計(jì)算。6.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。高頻考點(diǎn)一焓變反應(yīng)熱1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)放熱反應(yīng)中，生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量(×)(2)放熱反應(yīng)在任何條件下都可以發(fā)生，吸熱反應(yīng)不加熱就不能發(fā)生(×)(3)活化能越大，表明反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵需要克服的能量越大(√)(1)該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，該反應(yīng)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含E1、E2的代數(shù)式表示)，1mol氣體A和1mol氣體B具有的總能量比1mol氣體C和1mol氣體D具有的總能量________(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大，則E1和E2的變化是：E1________，E2________，ΔH________(填“增大”“減小”或“不變”)?！敬鸢浮?1)吸熱E1－E2一定低(2)減小減小不變1．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化(1)化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化：物質(zhì)變化和_____變化。(2)化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒：_____守恒和_____守恒。(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式：熱能、光能、電能等，通常主要表現(xiàn)為_(kāi)____的變化。2．焓變、反應(yīng)熱(1)反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中___________的能量。(2)焓變：在_____條件下進(jìn)行的反應(yīng)的熱效應(yīng)，符號(hào)：____，單位：_______或__________。能量質(zhì)量能量熱量吸收或放出恒壓ΔHkJ/molkJ·mol－13．吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大小的角度分析，如圖所示。(2)從化學(xué)鍵變化的角度分析。(3)常見(jiàn)放熱反應(yīng)。①可燃物的燃燒反應(yīng)；②_________反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬跟酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化。(4)常見(jiàn)吸熱反應(yīng)。①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)。酸堿中和考點(diǎn)1焓變和反應(yīng)熱概念的理解及應(yīng)用1．(2017·濟(jì)南模擬)下列說(shuō)法中正確的是

(

)A．在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)不一定發(fā)生能量變化B．破壞生成物全部化學(xué)鍵所需要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需要的能量時(shí)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．生成物的總焓大于反應(yīng)物的總焓時(shí)，反應(yīng)吸熱，ΔH>0D．ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)無(wú)關(guān)【解析】

化學(xué)反應(yīng)中一定有能量變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)中，由ΔH＝斷開(kāi)舊化學(xué)鍵吸收的能量—形成新化學(xué)鍵放出的能量，得ΔH<0，故為放熱反應(yīng)；吸熱反應(yīng)的ΔH>0，C正確；ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比關(guān)系，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮?/p>

C2．(2018·河南清豐月考)已知2SO2＋O22SO3為放熱反應(yīng)，關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是(

)A．O2的能量一定高于SO2的能量B．SO2和O2的總能量一定高于SO3的總能量C．SO2的能量一定高于SO3的能量D．因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱反應(yīng)就可發(fā)生【解析】

放熱反應(yīng)中各反應(yīng)物的總能量大于各生成物的總能量，所以A、C錯(cuò)誤，B正確；有的放熱反應(yīng)也需要加熱才能發(fā)生，如碳的燃燒就需要點(diǎn)燃引發(fā)反應(yīng)。【答案】

B【知識(shí)歸納】

化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒(méi)有必然聯(lián)系。如吸熱反應(yīng)Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl在常溫常壓下即可進(jìn)行，而很多放熱反應(yīng)需要在加熱的條件下進(jìn)行?？键c(diǎn)2由焓變、活化能圖像分析能量變化3．(2017·河南十校模擬)研究表明N2O與CO在Fe＋作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)【解析】

【答案】

C4．最新報(bào)道：科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下：下列說(shuō)法正確的是(

)A．CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B．在該過(guò)程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O形成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過(guò)程【解析】

A項(xiàng)，狀態(tài)Ⅰ總能量為反應(yīng)物總能量，狀態(tài)Ⅲ總能量為生成物總能量，由圖示知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；B項(xiàng)，從狀態(tài)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的圖示可以看出，反應(yīng)中CO并未斷裂成C和O，C、O原子間一直有化學(xué)鍵；C項(xiàng)，由圖示可以看出，CO和O2生成了CO2，CO2分子中C與O形成極性共價(jià)鍵；D項(xiàng)，狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應(yīng)生成CO2的過(guò)程，并不是CO與O2的反應(yīng)過(guò)程?！敬鸢浮?/p>

C高頻考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式【答案】2．熱化學(xué)方程式的書寫方法3．書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題(1)熱化學(xué)方程式不注明反應(yīng)條件。(2)熱化學(xué)方程式不標(biāo)“↑”“↓”，但必須用s、l、g、aq等標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài)。(3)熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，其ΔH必須與化學(xué)方程式及物質(zhì)的聚集狀態(tài)相對(duì)應(yīng)?？键c(diǎn)1熱化學(xué)方程式書寫的類型(一)根據(jù)題中文字信息書寫1．根據(jù)信息，寫出下列熱化學(xué)方程式(1)CuCl(s)與O2反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25℃、101kPa下，已知該反應(yīng)每消耗1molCuCl(s)，放熱44.4kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________。(2)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5?；卮鹣铝袉?wèn)題：已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6℃和76℃，AX5的熔點(diǎn)為167℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1molAX5，放出熱量123.8kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)由SiCl4制純硅的反應(yīng)中，測(cè)得每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________________________________?！敬鸢浮?．如圖是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________________________________?！窘馕觥?/p>

表示辛烷燃燒熱時(shí)，生成的水應(yīng)是液態(tài)而不是氣態(tài)，故①錯(cuò)誤、②正確；③中未標(biāo)明反應(yīng)物、生成物的聚集狀態(tài)，錯(cuò)誤；由中和熱的概念可判斷④正確?！敬鸢浮緾【方法總結(jié)】

“六看法”判斷熱化學(xué)方程式正誤(1)看方程式是否配平。(2)看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確。(3)看ΔH的“＋”“－”符號(hào)是否正確。(4)看反應(yīng)熱的單位是否為kJ·mol－1。(5)看ΔH的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。(6)看化學(xué)原理是否正確，如燃燒熱和中和熱的熱化學(xué)方程式是否符合燃燒熱和中和熱的概念。高頻考點(diǎn)三燃燒熱、中和熱能源2．以50mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH反應(yīng)為例，填寫下表。(填“偏小”或“偏大”)1．燃燒熱【注意】

(1)燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物的物質(zhì)的量為1mol，則熱化學(xué)方程式中可燃物前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1。(2)穩(wěn)定氧化物指可燃物充分燃燒后的產(chǎn)物，如CO2、SO2、H2O(l)、P2O5等，產(chǎn)物的狀態(tài)為常溫下?tīng)顟B(tài)，水為液態(tài)。2．中和熱【注意】

(1)中和熱的熱化學(xué)方程式書寫以生成1molH2O(l)為標(biāo)準(zhǔn)；(2)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O(l)的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則弱酸(堿)的中和反應(yīng)的ΔH>－57.3kJ·mol－1。3．中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定(1)裝置【注意】

(1)碎泡沫塑料和泡沫塑料板的作用是減少熱量的散失。(2)為保證酸完全被NaOH中和，采取的措施是加入的堿略過(guò)量。

(3)因?yàn)槿跛峄蛉鯄A電離時(shí)吸熱，實(shí)驗(yàn)應(yīng)使用強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)。4．能源(1)能源分類(2)解決能源問(wèn)題的措施①提高能源的利用效率：a.改善開(kāi)采、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)；b.科學(xué)控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒。②開(kāi)發(fā)新能源：開(kāi)發(fā)資源豐富、可以再生、沒(méi)有污染或污染很小的新能源。【解析】

燃燒熱要求可燃物的物質(zhì)的量必須為1mol，得到的氧化物必須是穩(wěn)定的氧化物，即H2O的狀態(tài)必須為液態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH應(yīng)小于0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；熱化學(xué)方程式要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】

C【解析】

H2在Cl2中燃燒放出熱量，ΔH＜0，A項(xiàng)錯(cuò)；B項(xiàng)，反應(yīng)中水應(yīng)為液態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)；1molNaOH完全中和放出57.4kJ熱量，0.5molNaOH完全反應(yīng)應(yīng)放出28.7kJ熱量，C項(xiàng)正確；氫原子轉(zhuǎn)化為氫分子，形成化學(xué)鍵放出能量，故2mol氫原子具有的能量大于1mol氫分子具有的能量，D項(xiàng)錯(cuò)?！敬鸢浮?/p>

C【知識(shí)歸納】

燃燒熱和中和熱的比較考點(diǎn)2中和熱測(cè)定及誤差分析與數(shù)據(jù)處理3．(2018·山西臨汾模擬)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)，除需要大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)外，其他所用的儀器和試劑均正確的一組是(

)A．0.50mol·L－1鹽酸，0.50mol·L－1NaOH溶液，100mL量筒1個(gè)B．0.50mol·L－1鹽酸，0.55mol·L－1NaOH溶液，100mL量筒2個(gè)C．0.50mol·L－1鹽酸，0.55mol·L－1NaOH溶液，50mL量筒1個(gè)D．0.50mol·L－1鹽酸，0.55mol·L－1NaOH溶液，50mL量筒2個(gè)【解析】

本實(shí)驗(yàn)中為了保證0.50mol·L－1鹽酸完全被中和，應(yīng)采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使堿稍過(guò)量，故A項(xiàng)不符合；所需酸、堿量均為50mL，故B項(xiàng)不符合；酸、堿溶液應(yīng)分別用不同的量筒量取，故C項(xiàng)不符合?！敬鸢浮?/p>

D4．某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol·L－1NaOH溶液和0.50mol·L－1硫酸溶液進(jìn)行反應(yīng)熱的測(cè)定。①請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝孩诮普J(rèn)為0.50mol·L－1NaOH溶液和0.50mol·L－1硫酸溶液的密度都是1.0g·mL－1，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18J·(g·℃)－1。則生成1molH2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱ΔH＝________(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。③上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果與－57.3kJ·mol－1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是________(填字母)。a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度【易錯(cuò)警示】

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪動(dòng)，不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是銅傳熱快，熱量損失大。(2)中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時(shí)的熱效應(yīng)。(3)取多次實(shí)驗(yàn)t1、t2的平均值代入公式計(jì)算，而不是結(jié)果的平均值，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意單位的統(tǒng)一?？键c(diǎn)3能源及開(kāi)發(fā)利用5．(2018·天津高三月考)未來(lái)新能源的特點(diǎn)是資源豐富，在使用時(shí)對(duì)環(huán)境無(wú)污染或污染很小，且可以再生。下列屬于未來(lái)新能源標(biāo)準(zhǔn)的是(

)①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽(yáng)能⑥生物質(zhì)能⑦風(fēng)能⑧氫能A．①②③④

B．③④⑤⑥⑦⑧C．③⑤⑥⑦⑧

D．⑤⑥⑦⑧【解析】

新能源要符合污染小，可再生性強(qiáng)等特點(diǎn)，選D?！敬鸢浮?/p>

D6．(2018·安徽蚌埠質(zhì)檢，1)巴黎氣候大會(huì)揭開(kāi)了發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的宏偉序幕，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

)A．太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒑四?、化石燃料等均屬于“新能源”B．減少含碳物質(zhì)作燃料符合“低碳”理念C．圖中轉(zhuǎn)化途徑不能體現(xiàn)“節(jié)能減排”的思想D．節(jié)約用電不能減少CO2的排放量【解析】

化石燃料屬于傳統(tǒng)能源，A項(xiàng)錯(cuò)誤；減少含碳物質(zhì)作燃料，就可以減少空氣中碳元素的含量，符合“低碳”理念，B項(xiàng)正確；從題圖可知，HCl循環(huán)利用，排出的水無(wú)污染，符合“節(jié)能減排”思想，C項(xiàng)錯(cuò)誤；目前發(fā)電主要是火力發(fā)電，節(jié)約用電就能減少CO2的排放量，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽難點(diǎn)專攻(十六)反應(yīng)熱的大小比較與計(jì)算【解析】

生成SO2的反應(yīng)是放熱最多的反應(yīng)；生成單質(zhì)S只是生成SO2的反應(yīng)的一個(gè)過(guò)程，放熱較少；但生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量多，A項(xiàng)正確?！敬鸢浮?/p>

A【解析】

【答案】A5．(2015·海南高考)已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2215kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水，則放出的熱量約為(

)A．55kJ B．220kJC．550kJ D．1108kJ【方法總結(jié)】

計(jì)算公式：Q＝燃燒熱×n(可燃物的物質(zhì)的量)，如H2的燃燒熱為ΔH＝－285.8kJ·mol－1，燃燒2molH2放出的熱量為2mol×285.8kJ·mol－1＝571.6kJ。計(jì)算公式中Q、燃燒熱和n三個(gè)量，若已知任意兩個(gè)，可求第三個(gè)?！窘馕觥?/p>

設(shè)1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為x，則2x－436kJ－151kJ＝＋11kJ，x＝299kJ。【答案】299【方法總結(jié)】

依據(jù)鍵能計(jì)算ΔH的方法(1)計(jì)算公式：ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。(2)根據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是正確找出反應(yīng)物和生成物所含共價(jià)鍵的數(shù)目，如H2O分子中含有2個(gè)(O—H)共價(jià)鍵，NH3分子中含有3個(gè)(N—H)共價(jià)鍵等。要注意晶體結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的情況，常見(jiàn)的有1molP4含有6molP—P鍵，1mol晶體硅含有2molSi—Si鍵，1mol石墨晶體中含有1.5molC—C鍵，1mol金剛石含有2molC—C鍵，1molSiO2含有4molSi—O鍵等?！窘馕觥?/p>

(1)由已知熱化學(xué)方程式①②③可得：【答案】

(1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1反應(yīng)放出大量熱，產(chǎn)生大量氣體(2)ΔH1＋ΔH2－ΔH3【解析】

(1)由已知的熱化學(xué)方程式可得：【知識(shí)歸納】

(1)蓋斯定律對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。(2)意義：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。(3)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算的方法常用以下兩種方法：①熱化學(xué)方程式相加或相減，如由A．194 B．391C．516 D．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