高考化学专题精讲 6_1化学能与热能课件.pptx

1化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化：_变化和_变化。 (2)化学反应中的两大守恒：_守恒和_守恒。 (3)化学反应中的能量转化形式：_、光能、电能等。通常主要表现为_的变化。,焓变和反应热,物质,能量,质量,能量,热能,热量,2焓变、反应热 (1)定义：在_条件下进行的反应的_。 (2)符号：H。 (3)单位：_或_。 3吸热反应和放热反应 (1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示：,恒压,热效应,kJ/mol,kJ·mol1,(3)反应热H的基本计算公式。 H生成物的总能量反应物的总能量 H反应物的总键能之和生成物的总键能之和 (4)常见放热反应。 可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化。 (5)常见吸热反应。 大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气，C和CO2的反应。,1下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是( ) A锌粒与稀硫酸的反应 B灼热的木炭与CO2的反应 C甲烷在空气中燃烧的反应 DBa(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应,解析 凡是有化合价升降的反应均是氧化还原反应。A项锌粒与稀硫酸的反应是放热反应，也是氧化还原反应；B项灼热的木炭与CO2的反应是吸热反应，也是氧化还原反应；C项甲烷在空气中燃烧的反应是放热反应，也是氧化还原反应；D项Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应，但不是氧化还原反应。 答案 B,2化学反应A2B2 =2AB的能量变化如下图所示，则下列说法中正确的是( ) A该反应是吸热反应,解析 由图示可知：1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量，故该反应为放热反应，A、D项错；断裂化学键时需要吸收能量，B项错，C项正确。 答案 C,B断裂1 mol AA键和1 mol BB键时能放出x kJ的能量 C断裂2 mol AB键时需要吸收y kJ的能量 D2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量,3已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ,18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表： 则表中x为( ) A920 B557 C436 D188,解析 根据题意，可得热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H572 kJ·mol1；而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量，则2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H484 kJ·mol1，即484 kJ2x496 kJ4×463 kJ，解得x436 kJ。 答案 C,4通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。 工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)，该反应的反应热H为_。,236 kJ·mol1,解析 SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol晶体硅中所含的SiSi键为2 mol，即制取高纯硅反应的反应热H4×360 kJ·mol12×436 kJ·mol1(2×176 kJ·mol14×431 kJ·mol1)236 kJ·mol1。,1熟记反应热H的基本计算公式 H生成物的总能量反应物的总能量 H反应物的总键能之和生成物的总键能之和 2规避两个易失分点 (1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。 (2)计算物质中键的个数时，不能忽略物质的结构，如1 mol晶体硅中含2 mol SiSi键，1 mol SiO2中含4 mol SiO键。,1概念 表示参加反应_和_的关系的化学方程式。 2意义 表明了化学反应中的_变化和_变化。 如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ·mol1 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。,热化学方程式,物质的量,反应热,物质,能量,3书写 (1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 、101 kPa下进行的，可不注明。 (2)注明物质状态：常用_、_、_、_分别表示固体、液体、气体、溶液。 (3)注意符号单位：H应包括“”或“”、数字和单位(kJ·mol1)。 (4)注意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；能量守恒。(H与化学计量数相对应),s,l,g,aq,(5)区别于普通方程式：一般不注“”“”以及“点燃”“加热”等。 (6)注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。,1沼气是一种清洁能源，它的主要成分是CH4，已知0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是( ) A2CH4(g)4O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H890 kJ·mol1 BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJ·mol1 CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJ·mol1 DCH4(g)O2(g)=CO2(g)H2O(l) H890 kJ·mol1,解析 0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445 kJ热量，即1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出890 kJ热量。根据书写热化学方程式的规定，要注明物质的聚集状态，标出反应的热效应，只有C项正确。 答案 C,2下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)( ) AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) H1 367.0 kJ/mol(燃烧热) BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJ/mol(中和热) CS(s)O2(g)=SO2(g) H296.8 kJ/mol(反应热) D2NO2=O22NO H116.2 kJ/mol(反应热),解析 此题考查热化学方程式的书写。A项，考查燃烧热，生成物水的状态不是稳定状态；B项，因中和反应为放热反应，故H0；D项，未注明各物质的聚集状态。 答案 C,解析 在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热。A项中C的稳定氧化物为CO2，C项和D项中H2O应为液态。 答案 B,A,2N2O4O22H2O=4HNO3,解析 (1)物质由气态转变液态时，应放出热量，所以N2O4(g)的能量高于N2O4(l)的能量，只有A项正确。 (2)N2O4与氧气、水反应，由化合价守恒可知N2O4中N的化合价升高，只能变为5，生成硝酸。,反应热的计算 (1)依据反应物与生成物的能量计算：HE生成物E反应物。 (2)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算：H反应物的化学键断裂吸收的能量生成物的化学键形成释放的能量。 (3)利用热化学方程式进行计算：先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质之间、物质与反应热之间的关系直接计算反应热。,(4)依据标准燃烧热数据，利用公式直接计算反应热： H标准燃烧热×n(可燃物的物质的量)。 (5)利用盖斯定律计算反应热：设计合理的反应途径。对已知的热化学方程式进行简单运算，得出待求的热化学方程式，反应热也要进行相应的运算，从而得出待求热化学方程式的反应热。在进行反应热的计算时，要注意反应热的符号以及反应热与热化学方程式中化学计量数间的比例关系。,1燃烧热 (1)概念：在101 kPa时，_纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ·mol1表示。 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、_的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C_，H_，S_等。,燃烧热 中和热,1 mol,稳定,CO2(g),H2O(l),SO2(g),1 mol液态H2O,装置如图(在横线上填出仪器的名称)：,1已知：常温下，0.01 mol·L1 MOH溶液的pH为10，MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的H24.2 kJ·mol1，强酸与强碱稀溶液反应的中和热为H57.3 kJ·mol1。则MOH在水溶液中电离的H为( ) A69.4 kJ·mol1 B45.2 kJ·mol1 C69.4 kJ·mol1 D45.2 kJ·mol1,3利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： 用量筒量取50 mL 0.50 mol·L1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题： (1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？_。 (2)倒入NaOH溶液的正确操作是_(填序号)。 A沿玻璃棒缓慢倒入 B分三次少量倒入 C一次迅速倒入,确保盐酸被完全中和,C,(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_(填序号)。 A用温度计小心搅拌 B揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C轻轻地振荡烧杯 D用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 (4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为H1、H2、H3，则H1、H2、H3的大小关系为_。 (5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 J·g1·1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：,D,H1H2H3,依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热H_(结果保留一位小数)。 (6)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_ _。,51.8 kJ·mol1,不能,H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀，沉淀的生成热,会影响反应的反应热,解析 (1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。 (2)为了减小热量损失，倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入。 (3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动。 (4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些(注意中和热与H的关系)。 (5)取三次实验的平均值代入公式计算即可。 (6)硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。,1H的比较 比较H的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，H_；对吸热反应，吸热越多，H_。 2反应热的有关计算 (1)根据热化学方程式计算：反应热与反应物的物质的量成正比。,反应热的比较和计算,越小,越大,(2)根据盖斯定律求算。 应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意： 参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般23个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的H与原热化学方程式之间H的换算关系。 当热化学方程式乘、除以某一个数时，H也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，H也同样要进行加减运算，且要带“”“”符号，即把H看作一个整体进行运算。,将一个热化学方程式颠倒书写时，H的符号也随之改变，但数值不变。 在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。 (3)根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)n(可燃物)×|H| 说明 方法(2)常用于判断物质能量的大小关系及稳定性。,1已知丙烷的燃烧热H2 215 kJ·mol1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为( ) A55 kJ B220 kJ C550 kJ D1 108 kJ,2黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g) Hx kJ·mol1 已知：碳的燃烧热H1a kJ·mol1 S(s)2K(s)=K2S(s) H2b kJ·mol1 2K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s) H3c kJ·mol1 则x为( ) A3abc Bc3ab Cabc Dcab,解析 由碳的燃烧热，可得热化学方程式：C(s)O2(g)=CO2(g) H1a kJ·mol1 ，对题目中的热化学方程式依次编号：、，根据盖斯定律，×3，则HH1×3H3H4，即x3abc，故A项正确。 答案 A,4已知：C(s)O2(g)=CO2(g) H1 CO2(g)C(s)=2CO(g) H2 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H3 4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s) H4 3CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s) H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) AH10，H30，H40 CH1H2H3 DH3H4H5,5已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJ·mol1 2C(s)O2(g)=2CO(g) H220 kJ·mol1 HH、O=O和OH键的键能分别为436、496和462 kJ·mol1，则a为( ) A332 B118 C350 D130,解析 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJ·mol1(1) 2C(s)O2(g)=2CO(g) H220 kJ·mol1(2) (1)×2(2)得2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H(2a220) kJ·mol1 由键能数值计算得2H2O(g)=O2(g)2H2(g)中H4×462 kJ·mol1(496 kJ·mol12×436 kJ·mol1)480 kJ·mol1，即2a220480，解得a130。 答案 D,6已知：甲醇脱水反应 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H123.9 kJ·mol1 甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g) H229.1 kJ·mol1 乙醇异构化反应 C2H5OH(g)=CH3OCH3(g) H350.7 kJ·mol1 则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)的H_kJ·mol1。 解析 由目标方程式中C2H4(g)、C2H5OH(g)位置可知式得C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)，所以HH1H2H3。,45.5,1概念 能提供_的自然资源。 2发展阶段 _时期_时期_时期。 3分类 (1)化石燃料。 种类：_、_、_。 特点：蕴藏量有限，且_再生。,能源,能量,柴草,化石能源,多能源结构,煤,石油,天然气,不能,(2)新能源。 种类：_、_、_、_、_和_等。 特点：资源丰富，_再生，没有污染或污染很小。 4能源问题 (1)我国目前使用的主要能源是_，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。 (2)化石燃料的大量使用带来严重的_问题。,太阳能,氢能,风能,地热能,海洋能,生物质能,可以,化石燃料,环境污染,5解决能源问题的措施 (1)提高能源的使用效率。 改善开采、运输、加工等各个环节。 科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。 一是保证燃烧时有_，如鼓入空气、增大O2浓度等。 二是保证燃料与空气有_，如将固体_，使液体_等。 (2)开发新的能源。 开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。,适当过量的空气,足够大的接触面积,粉碎成粉末,喷成雾状,1能源分类相关图如下图所示，下列四组选项中，全部符合图中阴影部分的能源的是( ) A煤炭、石油、沼气 B水能、生物能、天然气 C太阳能、风能、潮汐能 D地热能、海洋能、核能,答案 C,2为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。 下列说法正确的是( ) AH2O的分解反应是放热反应 B氢能源已被普遍使用 C2 mol液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量 D氢气不易贮存和运输，无开发利用价值,解析 2H2O(l)=2H2(g)O2(g)是吸热反应，说明2 mol 液态H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。 答案 C,3为缓解能源紧张，越来越多的国家开始重视生物质能源(利用能源作物和有机废料，经过加工转变为生物燃料的一种能源)的开发利用。 (1)如图是某国能源结构比例图，其中生物质能源所占的比例是_。 (2)生物柴油是由动植物油脂转化而来，其主要成分为脂肪酸酯，几乎不含硫，生物降解性好，一些国家已将其添加在普通柴油中使用。关于生物柴油及其使用，下列说法正确的是_。 生物柴油是可再生资源 可减少二氧化硫的排放 与普通柴油相比易分解 与普通柴油制取方法相同 A B C D,27%,A,解析 (1)油料作物和甘蔗是能源作物，属生物质能源；化石燃料不是生物质能源。 (2)生物柴油的原料是动植物油脂，可再生(对)，几乎不含硫(对)，生物降解性好(对)，主要成分为酯类，而普通柴油源于烃类(石油)，所以错。,