高考化学总复习 第六章 化学能与热能课件第1课时.ppt

课时1化学能与热能 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 了解焓变与反应热的含义 了解 h h 反应产物 h 反应物 表达式的含义 最新考纲 考点一化学反应的焓变与反应热 1 化学反应的实质与特征 1 实质 的断裂和 的形成 2 特征 既有 变化 又有 变化 3 能量转化形式通常有热能 光能和电能等 但主要表现为热量的变化 反应物中化学键 生成物中化学键 物质 能量 2 焓变 反应热 1 焓 h 用于描述物质 的物理量 2 焓变 h h 单位j mol 1或kj mol 1 3 反应热指当化学反应在一定 下进行时 反应所 或 的热量 通常用符号q表示 单位j mol 1或kj mol 1 4 焓变与反应热的关系对于 条件下进行的化学反应 如果反应中物质的能量变化全部转化为热能 则如下关系 所具有能量 h 生成物 h 反应物 温度 放出 吸收 等压 h qp 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 金属与酸的置换反应 物质的缓慢氧化 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 2 8h2o与nh4cl反应 碳与水蒸气 c与co2的反应 探究思考1 反应是吸热还是放热是否与反应条件有关 答案反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 反应是否需要加热 只是引发反应的条件 与反应是放热还是吸热并无直接关系 许多放热反应也需要加热引发反应 也有部分吸热反应不需加热 在常温时就可以进行 2 正误判断 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随有能量的变化 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 答案 1 2 3 4 5 6 示例1 2012 大纲全国理综 9 反应a b c h0 x c h 0 下列示意图中 能正确表示总反应过程中能量变化的是 思维启迪 明确化学反应是吸热反应还是放热反应 理解吸热反应和放热反应与反应物总能量 生成物总能量相对大小的关系 解析由a b x为吸热反应 故x的能量高于a和b的能量和 可排除a项和c项 而总反应a b c为放热反应 故c的能量小于a和b的能量和 b项错误 d项正确 答案d 示例2 2012 江苏化学 4 某反应的反应过程中能量变化如图所示 图中e1表示正反应的活化能 e2表示逆反应的活化能 下列有关叙述正确的是 a 该反应为放热反应b 催化剂能改变该反应的焓变c 催化剂能降低该反应的活化能d 逆反应的活化能大于正反应的活化能解析图中生成物总能量高于反应物总能量 反应为吸热反应 a错 使用催化剂可降低活化能而影响反应速率 但不会影响焓变 b错 c正确 图中e1为正反应活化能 e2为逆反应活化能 e1 e2 d错误 答案c 1 下列说法正确的是 a 放热反应在常温下一定容易进行b 植物的光合作用是把太阳能转化为热能的过程c 反应是放热还是吸热是由反应物和生成物所具有的能量的相对大小决定的d 吸热反应只有在加热或点燃条件下才能进行解析a项 放热反应不一定能在常温下进行 如碳的燃烧 a错 b项 光合作用是把太阳能转化成化学能的过程 b错 d项 有的吸热反应可自发进行 如碳酸钠和水 二氧化碳生成碳酸氢钠的反应 答案c 2 2013 深圳模拟 氯原子对o3的分解有催化作用 o3 cl clo o2 h1 clo o cl o2 h2 大气臭氧层的分解反应是 o3 o 2o2 h 该反应的能量变化如图所示 则下列叙述正确的是 反应o3 o 2o2的 h e1 e3 反应o3 o 2o2是放热反应 h h1 h2 大气层中的臭氧无法再生a b c d 答案b 3 2013 北京理综 6 下列设备工作时 将化学能转化为热能的是 解析a项设备把光能转化为电能 错误 b项设备把化学能转化为电能 错误 c项设备把光能转化为热能 错误 d项是利用可燃气体燃烧反应 把化学能转化为热能 正确 答案d 1 熟记反应热 h的基本计算公式 h e 生成物的总能量 e 反应物的总能量 h e 反应物的总键能 e 生成物的总键能 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 缺少任一个过程都不是化学变化 2 计算物质中共价键的个数时要结合物质的结构 如1mol晶体硅中含2molsi si键 1molsio2中含4molsi o键 考点二燃烧热和中和热 1 燃烧热 1 概念 在101kpa时 1mol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 单位一般用 表示 2 表示的意义 例如c的燃烧热为393 5kj mol 1 表示在101kpa时 1molc完全燃烧生成co2气体时放出393 5kj的热量 kj mol 1 3 热化学方程式 燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的 因此在书写它的热化学方程式时 应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数 例如 4 燃烧热的计算 q放 n 可燃物 h 式中 q放为可燃物燃烧反应放出的热量 n为可燃物的物质的量 h 为可燃物的燃烧热 2 中和热 1 概念 在稀溶液中 强酸跟强碱发生中和反应生成 时的反应热叫中和热 单位一般用kj mol 1表示 2 热化学方程式 中和热是以稀的强酸和强碱溶液反应生成1mol水时所放出的热量来定义的 因此在书写热化学方程式时 应以生成1molh2o为标准来配平其余物质的化学计量数 如 1mol液 态h2o 3 中和热的测定 测定原理 其中 c 4 18j g 1 1 4 18 10 3kj g 1 1 n为生成h2o的物质的量 装置如图 在横线上填出仪器的名称 4 中和热的计算 q放 n h2o h 式中 q放为中和反应放出的热量 n h2o 为中和反应生成h2o的物质的量 h 为中和热 探究思考1 ch4的燃烧热为 890 31kj mol 1表示什么意义 答案在25 101kpa时 1molch4完全燃烧生成co2和液态水时放出890 31kj的热量 2 浓硫酸与稀naoh溶液反应 稀醋酸与稀naoh溶液反应所测得的中和热都为 h 57 3kj mol 1吗 为什么 答案由于浓硫酸溶于水放热 所以浓硫酸与稀naoh溶液反应所测得的中和热 h 57 3kj mol 1 答案 示例3 2009 四川 9 25 101kpa时 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57 3kj mol 1 辛烷的燃烧热为5518kj mol 1 下列热化学方程式书写正确的是 a 2h aq so42 aq ba2 aq 2oh aq baso4 s 2h2o l h 57 3kj mol 1 h 5518kj mol 1d 2c8h18 g 25o2 g 16co2 g 18h2o l h 5518kj mol 1思维启迪 解析a项 所列热化学方程式中有两个错误 一是中和热是指反应生成1molh2o l 时的反应热 二是当有baso4沉淀生成时 反应的热效应会有所变化 生成1molh2o l 时产生的热量不再是57 3kj a项错误 b项正确 c项 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量 这时产物中的水应为液态水 c项错误 d项 当2mol液态辛烷完全燃烧时 产生的热量为11036kj d项错误 答案b 示例4 2009 重庆理综 12 下列热化学方程式书写正确的是 h的绝对值均正确 a c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o g h 1367 0kj mol 1 燃烧热 b naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 3kj mol 1 中和热 c s s o2 g so2 g h 296 8kj mol 1 反应热 d 2no2 o2 2no h 116 2kj mol 1 反应热 解析选项a h2o的状态是不稳定的气态 不是表示燃烧热的热化学方程式 选项b 酸碱中和反应为放热反应 h 57 3kj mol 1 选项c s燃烧生成so2的反应是放热反应 h 0 同时也注明了物质的聚集状态等 正确 选项d 未注明物质的聚集状态 错误 答案c 1 下列说法正确的是 a 测定盐酸和naoh溶液的中和热时 每次实验均应测量三个温度 即盐酸起始温度 naoh溶液起始温度和反应后的终止温度b hcl和naoh反应的中和热 h 57 3kj mol 1 则稀h2so4和稀ca oh 2溶液反应的中和热 h 2 57 3kj mol 1c 燃烧热是指在101kpa时可燃物完全燃烧时所放出的热量 解析中和热是指在稀溶液中 强酸与强碱反应生成1molh2o时的反应热 与酸 碱的元数无关 b错 应该是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 c错 d项中产物应为so2气体 d错 答案a 2 下列关于热化学反应的描述中正确的是 a 已知h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 1 则稀h2so4和ba oh 2稀溶液反应生成2molh2o的反应热 h 2 57 3 kj mol 1 c h2 g 的燃烧热是285 8kj mol 1 则2h2o g 2h2 g o2 g h 571 6kj mol 1 答案d 3 2010 全国 理综 7改编 下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式 25 101kpa a 2878kj mol 1b 2658kj mol 1c 1746kj mol 1d 1526kj mol 1解析本题考查燃烧热定义 意在考查考生对基本概念的理解与运用 根据燃烧热的定义可知热化学方程式 表示的反应热是正丁烷的燃烧 答案a 反应热 中和热 燃烧热比较 实验目的 测定强酸 强碱反应的中和热 体验化学反应的热效应 测定原理 素养14中和热的测定 实验探究 实验用品 仪器 大烧杯 500ml 小烧杯 100ml 温度计 量筒 50ml 两个 碎泡沫塑料或纸条 泡沫塑料板或硬纸板 环形玻璃搅拌棒 试剂 0 50mol l 1盐酸 0 50mol l 1naoh溶液 实验步骤 1 在大烧杯底部垫些泡沫塑料 或纸条 使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平 然后再在大 小烧杯之间填满碎泡沫塑料 或纸条 大烧杯上用泡沫塑料板 或硬纸板 作盖板 在板中间开两个小孔 正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过 如下图所示 2 用一个量筒量取50ml0 50mol l 1盐酸 倒入小烧杯中 并用温度计测量盐酸的温度 记入下表 然后把温度计上的酸用水冲洗干净 3 用另一个量筒量取50ml0 50mol l 1naoh溶液 并用温度计测量该溶液的温度 记入下表 4 把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中 并把量筒中的naoh溶液迅速一次倒入小烧杯 注意不要洒到外面 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液 并准确读取混合溶液的最高温度 记为终止温度t2 记入下表 5 重复实验 2 4 三次 1 取三次测量所得数据的平均值作为计算依据 2 计算反应热为了计算简便 我们近似地认为实验所用酸 碱溶液的密度均为1g cm 3 且中和后所得溶液的比热容为4 18j g 1 1 50ml0 50mol l 1的盐酸的质量m1 50g 50ml0 50mol l 1naoh溶液的质量m2 50g 50ml0 50mol l 1的盐酸与50ml0 50mol l 1naoh溶液发生中和反应放出的热量为 m1 m2 c t2 t1 0 418 t2 t1 kj 生成1molh2o时的反应热为 数据处理 典例 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50ml0 50mol l 1盐酸倒入小烧杯中 测出盐酸温度 用另一量筒量取50ml0 55mol l 1naoh溶液 并用另一温度计测出其 当场指导 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 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1l1mol l 1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1g cm 3 又知中和反应后生成溶液的比热容c 4 18j g 1 1 为了计算中和热 某学生实验记录数据如下 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 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是 用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 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 故中和热要小一些 注意中和热与 h的关系 5