化學能與熱能2

考綱要求1了解化學反應中能量轉化的原因及常見的能量轉化形式。2了解化學能與熱能的相互轉化，了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。3了解熱化學方程式的含義,能正確書寫熱化學方程式新增）4了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎，了解化學在解決能源危機中的重要作用。5了解焓變與反應熱的含義。6理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進行有關反應焓變的簡單計算。7了解化學反應活化能的概念。（新增）化學能與熱能六、化學熱量的計算與比較內容綱要：一、化學反應確實有熱量的變化；二、為什么會有熱量的變化？三、常見的熱量變化有哪些類型？四、如何用化學用語表示熱量的變化？五、如何測量熱量的變化？七、能源例1．下列既屬于氧化還原反應，又屬于吸熱反應的是A．鋁片與稀鹽酸反應B．BaOH2·8H2O與NH4Cl的反應C．灼熱的炭與水蒸氣的反應D．甲烷CH4在O2中的燃燒反應C1、熟悉常見的放熱反應和吸熱反應①放熱反應：大多數(shù)化合反應、中和反應、金屬與酸的反應、所有的燃燒反應、物質的緩慢氧化②吸熱反應：大多數(shù)分解反應、鹽的水解反應和弱電解質的電離、BaOH2·8H2O和NH4Cl反應、C與H2Og反應、C與CO2反應。一、化學反應確實有熱量的變化；2、反應熱和焓變1反應熱：化學反應中的熱量。2焓變：在恒壓條件下化學反應的熱效應，其符號為，單位是。（3）規(guī)定：△H>0或“”代表吸熱反應；△H<0或“-”代表放熱反應；放出或吸收ΔHJ/mol二、為什么會有熱量的變化？“三角度”理解反應熱ΔH＝斷鍵吸收的總能量（反應物的總鍵能）—成鍵放出的總能量（生成物總鍵能）ΔH＝生成物總能量—反應物總能量ΔH＝正反應的活化能—逆反應的活化能例2、【2016海南】由反應物轉化為Y和的能量變化如圖所示。下列說法正確的是（）（雙選）A．由→Y反應的ΔH=E5?E2B．由→反應的ΔH<0C．降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率D．升高溫度有利于提高的產(chǎn)率BC例3、【2015·北京】最新報道：科學家首次用射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下，下列說法正確的是A．CO和O生成CO2是吸熱反應B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O形成了具有極性共價鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應的過程C例4（2014浙江27（3））已知：CO可與CaSO4反應CaSO4s＋COgCaOs＋SO2g＋CO2g，△H1＝2184J·mol－1反應ⅠCaSO4s＋4COgCaSs＋4CO2g，△H2＝－1756J·mol－1反應Ⅱ假設某溫度下反應Ⅰ的速率v1大于反應Ⅱ的速率v2，則下列反應過程中反應能量變化示意圖正確的是（）CABCD1已知101ol－1，則該反應的反應熱為221J·mol－1,C的燃燒熱ΔH<－1105J·mol－12Ss＋O2g===SO3gΔH＝－315J·mol－1燃燒熱ΔH的數(shù)值正確3燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的熱化學方程式是CH3OHg＋O2g===CO2g＋2H2gΔH＝－1929J·mol－1，則CH3OHg的燃燒熱ΔH＝－1929J·mol－14H2g的燃燒熱ΔH＝－2858J·mol－1，則2H2Og===2H2g＋O2gΔH＝＋5716J·mol－15葡萄糖的燃燒熱是ΔH＝－2800J·mol－1，則C6H12O6s＋3O2g===3CO2g＋3H2OlΔH＝－1400J·mol－1××√判斷正誤：××三、常見的熱量變化有哪些類型？1．燃燒熱（1）概念：在101ol－1表示。（3）意義：例如C的燃燒熱ΔH＝－·mol－1，表示在101olC完全燃燒放出的熱量。1mol穩(wěn)定的氧化物三、常見的熱量變化有哪些類型？遞進題組判斷正誤:1NaOHaq＋HClaq===NaClaq＋H2OlΔH＝－573J·mol－1中和熱ΔH的數(shù)值正確2已知H＋aq＋OH－aq===H2OlΔH＝－573J·mol－1，則H2SO4和BaOH2反應的反應熱ΔH＝2×－573J·mol－1×√×3已知稀溶液中，H＋aq＋OH－aq===H2OlΔH＝－573J·mol－1，則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水時放出573J的熱量4已知HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－573J·mol－1，則98%的濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水的中和熱為－573J·mol－1×三、常見的熱量變化有哪些類型？2中和熱1概念：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應生成 時的反應熱叫中和熱。2注意幾個限定詞：①稀溶液；②產(chǎn)物是1mol液態(tài)H2O；③離子方程式OH－aq＋H＋aq===H2OlΔH＝－573J·mol－1的涵義。1mol液態(tài)H2O三、常見的熱量變化有哪些類型？四、如何用化學用語表示熱量的變化？練習：書寫下列反應的熱化學方程式（1）【2015·天津】已知1mol鈉單質在足量O2中燃燒，恢復至室溫，放出2555J熱量，寫出該反應的熱化學方程式：。（2）（2015安徽）NaBH4s與H2Ol反應生成NaBO2s和H2g,在25℃，101Pa下，4s，該反應的熱化學方程式是_______。1．概念表示參與化學反應的物質的和的關系的化學方程式。2．意義表明了化學反應中的變化和變化。3書寫：狀態(tài)（s,l,）和條件（標明反應物的溫度和壓強,101ol）熱化學方程式練習：書寫下列熱化學方程式（1）甲烷的燃燒熱為ΔH＝－8903J·mol－1，則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式為。（2）含稀溶液與足量的稀鹽酸反應，熱量，則其熱化學方程式為。（3）已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵需要的能量分別是436J、391J、946J，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為。（4）01molCl2與焦炭、TiO2完全反應，生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·H2O的液態(tài)化合物，放熱428J，該反應的熱化學方程式為。中和熱的測定五、如何測量熱量的變化？中和熱測量的關鍵是什么？防止熱量的散失環(huán)形玻璃攪拌棒溫度計①裝置如圖在橫線上填出儀器的名稱中和熱的測定五、如何測量熱量的變化？c＝418J·g－1·℃－1＝418×10－3J·g－1·℃－1；n為生成H2O的物質的量。Q=cm△t=c·m酸m堿）·t2-t1ΔH＝－Q/nH2OJ/mol，t1——起始溫度，t2——終止溫度。②測定原理1在測定中和熱時，怎樣才能保證反應完全？2如圖裝置中碎泡沫塑料或紙條及泡沫塑料板的作用是什么？【深度思考】3實驗中還采取了哪些措施減少熱量的損失？4測量反應前的溫度時，測量酸的溫度后，在測量堿的溫度前溫度計為什么要用水沖洗干凈？使堿或酸稍稍過量。保溫、隔熱，減少實驗過程中熱量的損失。4以50mL050mol·L－1鹽酸與50mL055mol·L－1NaOH反應為例，填寫下表。填“偏小”或“偏大”引起誤差的實驗操作t終－t始|ΔH|保溫措施不好

攪拌不充分

所用酸、堿濃度過大

用同濃度的氨水代替NaOH溶液

用同濃度的醋酸代替鹽酸

偏小偏小偏小偏小偏小偏小偏小偏小偏大偏大返回六、化學熱量的計算與比較例1．【2015海南】己知丙烷的燃燒熱△H=-2215J·mol-1，水，則放出的熱量約為（）A．55J B．220J C． 550J D．1108JA例2【2015湖南28（3）】已知反應2HIg=H2gI2g的ΔH=11J·mol－1，1molH2g、1molI2g分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436J、151J的能量，則1molHIg分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為________J。299例3【2015新課標Ⅱ卷】甲醇是重要的化工原料，又可稱為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應如下：①COg2H2gCH3OHg△H1②CO2g3H2gCH3OH（g）H2Og△H2③CO2gH2gCOgH2Og△H3回答下列問題：（1）已知反應①中的相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：由此計算△H1＝J·mol-1，已知△H2＝-58J·mol-1，則△H3＝J·mol-1。化學鍵H—HC—OC=OH—OC—HE/（kJ.mol-1）4363431076465413—99＋41變式1：白磷與氧可發(fā)生如下反應：ol－1、ol－1、ol－1、O=OdJ·mol－1

根據(jù)圖示的分子結構和有關數(shù)據(jù)估算該反應的ΔH，其中正確的是A．6a＋5d－4c－12bJ·mol－1B．4c＋12b－6a－5dJ·mol－1C．4c＋12b－4a－5dJ·mol－1D．4a＋5d－4c－12bJ·mol－1A變式2．【2014·重慶高考】已知：Cs＋H2Og=COg＋H2gΔH＝aJ·mol－12Cs＋O2g=2COgΔH＝－220J·mol－1H—H、O=O和O—H鍵的鍵能分別為436J·mol－1、496J·mol－1和462J·mol－1，則a為A．－332B．－118C．＋350D．＋130D化學鍵C—HC—CC===CH—H鍵能/kJ·mol－1412348612436變式3：【2015·浙江理綜，281】乙苯催化脫氫制苯乙烯反應：

計算上述反應的ΔH＝________J·mol－1。124例4【2017全國Ⅱ27（1）】正丁烷（C4H10）脫氫制1-丁烯（C4H8）的熱化學方程式如下：①C4H10g=C4H8gH2gΔH1已知：②C4H10g?O2g=C4H8gH2OgΔH2=?119J·mol?1③H2g?O2g=H2OgΔH3=?242J·mol?1反應①的ΔH1為________J·mol?1。1232△H1-3△H2-△H3例5【2017全國Ⅲ28（3）】變式1．【2015重慶】黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學方程式為：Ss2NO3s3Cs==2SsN2g3CO2gΔH=J·mol－1已知碳的燃燒熱ΔH1=aJ·mol－1Ss2s==2SsΔH2=bJ·mol－12sN2g3O2g==2NO3sΔH3=cJ·mol－1則為（）A．3ab－cB．c3a－bC．a(chǎn)b－cD．ca－bA變式22013·新課標Ⅱ在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應：2Sg===S2gΔH4則ΔH4的正確表達式為A變式3【2014湖南28（2）】已知：甲醇脫水反應2CH3OHg=CH3OCH3gH2Og△H1=甲醇制烯烴反應2CH3OHg=C2H4g2H2Og△H2=乙醇異構化反應C2H5OHg=CH3OCH3g△H3=則乙烯氣相直接水合反應C2H4gH2Og=C2H5OHg的△H= J/mol-455例6．【2014·新課標全國卷Ⅱ】室溫下，將1mol的CuSO4·5H2Os溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為ΔH1，將1mol的CuSO4s溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為ΔH2；CuSO4·5H2O受熱分解的化學方程式為：CuSO4·5H2OsCuSO4s＋5H2Ol，熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是A．ΔH2>ΔH3B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3B例7．【2014·江蘇高考】已知：Cs＋O2g===CO2gΔH1CO2g＋Cs===2COgΔH22COg＋O2g===2CO2gΔH34Fes＋3O2g===2Fe2O3sΔH43COg＋Fe2O3s===3CO2g＋2FesΔH5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是A．ΔH1＞0，ΔH3＜0B．ΔH2＞0，ΔH4＞0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5C7．【2013·湖南27】二甲醚CH3OCH3是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣組成為H2、CO和少量的CO2直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應：甲醇合成反應：ⅰCOg＋2H2g===CH3OHgΔH1＝－901J·mol－1ⅱCO2g＋3H2g===CH3OHg＋H2OgΔH2＝－490J·mol－1水煤氣變換反應：ⅲCOg＋H2Og===CO2g＋H2gΔH3＝－411J·mol－1二甲醚合成反應：ⅳ2CH3OHg===CH3OCH3g＋H2OgΔH4＝－245J·mol－1由H2和CO直接制備二甲醚另一產(chǎn)物為水蒸氣的熱化學方程式為_______________________________________________。2COg＋4H2g===CH3OCH3g＋H2OgΔH＝－2047J·mol－18（2011湖南27）已知H2g、COg和CH3OHl的燃燒熱△H分別為2858J·mol1、2830J·mol1和·mol1。請回答下列問題：1用太陽能分解10mol水消耗的能量是_______J；2甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為：。CH3OHIO2g=COg2H2O1H=mol12858例5【2015海南】（3）由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1molN2，其△H=J·mol-1。-139例6【2012·全國】反應A＋B―→CΔH<0分兩步進行：①