2014届高三新人教版化学一轮教学案：6.1化学能与热能

2014 届高三化学一轮复习 第二十讲 化学能与热能 考纲要求 1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。 2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的 重要作用。 考点一 焓变与反应热 1化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。 (2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。 (3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的 变化。 2焓变、反应热 (1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。 (2)符号：H。 (3)单位：kJmol 1 或 kJ/mol。 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。 (2)从反应热的量化参数键能的角度分析 (3)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。 2 (4)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)28H2O 与 NH4Cl 反应； 碳和水蒸气、C 和 CO2 的反应。 深度思考 1同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？ 2判断正误，正确的划“” ，错误的划“” (1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应 (2)物质发生化学变化都伴有能量的变化 (3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化 (4)吸热反应在任何条件都不能发生 (5)Na 转化为 Na时，吸收的能量就是该过程的反应热 (6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 题组训练 反应热的基本计算方法 1某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是 ( ) A反应过程可表示为 BE1 为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能 C正反应的热效应为 HE1E20 表示吸热，H” 、 “”或“” ，下同)。 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)O2(g)=SO2(g) H10 S(s)O2(g)=SO2(g) H20 则 H1_H2。 (3)两个有联系的不同反应相比 C(s)O2(g)=CO2(g) H10 C(s) O2(g)=CO(g) H20 12 则 H1_H2。 题组一 反应热大小的比较和计算 1下列各组热化学方程式中，化学反应的 H 前者大于后者的是 C(s)O2(g)=CO2(g) H1 C(s) O2(g)=CO(g) H2 12 第 页 共 12 页 9 S(s)O2(g)=SO2(g) H3 S(g)O2(g)=SO2(g) H4 H2(g) O2(g)=H2O(l) H5 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H6 12 CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s) H8 A B C D 2由氢气和氧气反应生成 1 mol 水蒸气放热 241.8 kJ，写出该反应的热化学 方程式 若 1 g 水蒸气转化成液态水放热 2.444 kJ，则反应 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) 的 H_kJmol1，氢气的燃烧热为_kJmol1。 规避反应热大小比较的易失分点：在比较反应热(H)的大小时，带符号比较。 对于放热反应，放出的热量越多，H 反而越小。 题组二 盖斯定律的应用 3已知下列热化学方程式 Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H125 kJmol1 3Fe2O3(s)CO(g) =2Fe3O4(s)CO2(g)H247 kJmol1 Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H319 kJmol1 写出 FeO(s)被 CO 还原成 Fe 和 CO2 的热化学方程式_ _ 。 4已知 H2SO4(aq)与 Ba(OH)2(aq)反应的 H1 584.2 kJmol1；HCl(aq)与 NaOH(aq)反应的 H55.6 kJmol1。则生成 BaSO4(s)的反应热等于 A1 528.6 kJmol1 B1 473 kJmol1 C1 473 kJmol1 D1 528.6 kJmol1 利用盖斯定律书写热化学方程式 考点五 能源 1概念 能提供能量的自然资源。 2发展阶段 柴草时期化石能源时期多能源结构时期。 10 3分类 (1)化石燃料 种类：煤、石油、天然气。 特点：蕴藏量有限，且不能再生。 (2)新能源 种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。 特点：资源丰富，可以再生，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化石燃料，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环境污染问题。 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。 一是保证燃烧时有适当过量的空气，如鼓入空气、增大 O2 浓度等。 二是保证燃料与空气有足够大的接触面积，如将固体粉碎成粉末，使液体喷成 雾状等。 (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。 深度思考 12009 年哥本哈根气候大会，是被称作“人类拯救地球的最后一次机会”的 联合国气候变化大会。下列措施有利于节能减排、改善环境质量的是 回收再利用废弃的塑料、金属、纸制品及玻璃等资源发展低碳经济、循环 经济，开发推广太阳能、水能、风能等能源，减少煤、石油等化石燃料的使用 使用填埋法处理未经分类的生活垃圾 推广使用燃煤脱硫技术，防治 SO2 污染 研制开发新型燃料电池汽车，减少机动车尾气污染 A B C D 2能源分类相关图如右图所示，下列四组选项中，全部符 合图中阴影部分的能源是 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 训练题： 第 页 共 12 页 11 1判断正误，正确的划“” ，错误的划“” (1)使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用 (2)石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料 (3)开发核能、太阳能等新能源，推广甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低 碳排放 (4)甲烷的标准燃烧热为890.3kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表 示为 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol1 (5)500 、300 MPa 下，将 0.5 mol N2 和 1.5 mol H2 置于密闭容器中充分反 应生成 NH2(g)，放热 19.3 kJ，其热化学方程式为 N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H38.6kJmol1 催 化 剂 500 、 30 MPa (6)化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒定律和能量守恒定律 (7)实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为3 916 kJmol1、3 747 kJmol1 和3 265 kJmol1，可以证明在苯分子 中不存在独立的碳碳双键 (8)已知：Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g)H489.0 kJmol1 CO(g) O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1 12 C(石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1 则 4Fe(s)3O2(g)= =2Fe2O3(s)H1 641.0 kJmol1 (9)利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方 法 2肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断 裂 1 mol 化学键所需的能量(kJ)：NN 为 942、O=O 为 500、NN 为 154，则 断裂 1 mol NH 键所需的能量(kJ)是 ( ) A194 B391 C516 D658 3反应 ABC(H0)分两步进行：A BX (H 0)， XC(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( ) 12 4已知：HCN(aq)与 NaOH(aq)反应的 H12.1 kJmol1；HCl(aq)与 NaOH(aq)反应的 H55.6 kJmol1。则 HCN 在水溶液中电离的 H 等于 A67.7 kJmol1 B43.5 kJmol1 C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol1 5已知反应 A：4HClO2 2Cl22H2O CuO/CuCl2 400 .反应 A 中， 4 mol HCl 被氧化，放出 115.6 kJ 的热量。 . H2O 的电子式是_。 反应 A 的热化学方程式是 _。 断开 1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为 _kJ，H2O 中 HO 键比 HCl 中 HCl 键(填“强”或“弱”)_。 6已知 1 g FeS2 完全燃烧放出 7.1 kJ 热量，FeS2 燃烧反应的热化学方程式 为_。 7碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。 该电池反应为 2Li(s)I2(s)=2