化学能与热能

1、化学能与热能考点一焓变与反应热【知识梳理】1焓变、反应热(1)反应热是化学反应中放出或吸收的热量。(2)焓变是化学反应在恒温恒压下放出或吸收的热量。(3)化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为H，单位为kJ/mol。2吸热反应与放热反应(1)从能量高低角度理解(2)从化学键角度理解(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。(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；碳和水蒸气、C和CO2的反应。【问题与探究】 1判断正误(正确的打“”，错误的打“×”

2、) (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() (6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热() (7)同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同() (8)可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关() 2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？ 在空气中燃烧放出的热量多，因在纯氧中燃烧火焰明亮，转化成的光能多，故放出的热量少。 1某反应的反应过程中能量变化

3、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：由题图可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，故该反应为吸热反应；催化剂能降低该反应的活化能，但不能改变该反应的焓变；E1>E2，说明正反应的活化能大于逆反应的活化能。 2反应ABC(H<0)分两步进行：AB X (H>0)；XC(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() 解析：AB C的H<0，说明生成物C的能量应低于反应物A、B的能量

4、之和，A、B两项均错误；由于ABX的H>0，说明生成物X的能量应高于反应物A、B的能量之和，故C项错误，D项正确。 3已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJ·mol1，P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJ·mol1，P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJ·mol1，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJ·mol1。下列叙述正确的是() APP键的键能大于PCl键的键能 B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热H CClCl键的键能为(ba5.6c)/4 kJ·mol

5、1 DPP键的键能为(5a3b12c)/8 kJ·mol1 解析：Cl的非金属性大于P的非金属性，故PCl键的键能大于PP键的键能，A项错误；不知道PCl5(g)PCl5(s)的反应热，无法求出B项中反应的反应热，B项错误；根据盖斯定律，消去P4，得到ClCl键的键能为(ba5.6c)/4 kJ·mol1，C项正确；根据盖斯定律，消去Cl2，得到PP键的键能为(5a3b12c)/12 kJ·mol1，D项错误4SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需要吸收的能

6、量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为_解析：断裂1 mol SS键吸收能量280 kJ，断裂3 mol FF键吸收能量3×160 kJ，则吸收的总能量为Q吸280 kJ3×160 kJ760 kJ，释放的总能量为Q放330 kJ×61 980 kJ，由反应方程式：S(s)3F2(g)=SF6(g)可知考点二热化学方程式【知识梳理】量和反应热关系的化学方程式。2意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1：表示在25 、101 kPa条件下，

7、2_mol_H2(g)和1_mol_O2(g)完全反应生成2_mol_H2O(l)，放出571.6_kJ的热量。【问题与探究】1、H2a/2 kJ·mol1 H3a kJ·mol1 2.表示每摩尔反应发生完成后所放出的热量；不等，该反应是可逆反应，不能进行完全，放出的热量小于92 kJ3、（1）H2(g)1/2O2(g)=H2O(l) H285.8 kJ/mol （2）CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ/mol 【题组训练】题组一 热化学方程式的书写1发射飞船的火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应

8、时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气放出356.652 kJ的热量。反应的热化学方程式为： N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H891.63 kJ/mol。N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92 kJ·mol1 3下图是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1 解析：由图可知，产物总能量低于反应物总能量，该反应是放热反应，HE1E21

9、34 kJ·mol1368 kJ·mol1234 kJ·mol1。题组二 热化学方程式正误判断4已知在1×105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气，放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是() AH2O(g)=H2(g)1/2O2(g)H242 kJ·mol1 B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H484 kJ·mol1 CH2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H242 kJ·mol1 D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJ·mol1 解析：H2燃烧是放热反应，H&l

10、t;0，C、D错误；题中注明生成水蒸气，B项中生成液态水，错误；根据题意热化学方程式应为2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJ·mol1，推出H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H242 kJ·mol1，该反应的逆反应H>0，则A正确。 5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/m

11、ol(反应热) 考点三 燃烧热和中和热【知识梳理】1燃烧热(1)概念：25 、101 kPa时，1_mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量。(2)单位：kJ·mol1。(3)意义：C的燃烧热为393.5 kJ·mol1，表示在25 、101 kPa条件下，1_mol_C完全燃烧生成CO2气体时放出393.5_kJ热量。(4)元素燃烧生成的稳定氧化物：CCO2(g)、HH2O(l)、SSO2(g)。2、3中和反应反应热的测定(1)装置：(请在横线上填写仪器名称)(2)计算公式t1起始温度，t2终止温度(3)注意事项泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，

12、减少实验过程中的热量损失。为保证酸完全中和，采取的措施是使碱稍过量。4能源 【问题与探究】1. 装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么？保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。2.怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么？实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动；因为铜传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。3判断正误(正确的打“”，错误的打“×”) (1)太阳能是清洁能源() (2)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能() (3)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用() (4)人类利用的能源都是通过化学反应获得的()

13、 (5)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一() (6)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料() (7)化石燃料属于可再生能源，不影响可持续发展() (8)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量() (9)开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料() (10)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放() 【题组训练】题组一 理解燃烧热和中和热1在25 、101 kPa下，1 g H2完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，表示H2燃烧热的热化学方程式为：_，H2的燃烧热为_。 2已知稀溶液中，1 mol

14、 H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应生成1 mol H2O的热化学方程式_。答案：1、H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol、285.8 kJ/mol2、1/2H2SO4(aq)NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol3判断正误(正确的打“”，错误的打“×”)(1)已知稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量()(2)已知HCl和NaOH反应的中和

15、热H57.3 kJ·mol1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为57.3 kJ·mol1()(3)CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2×283.0 kJ·mol1()(4)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)O2(g)H285.5 kJ·mol1()题组二 中和热测定的误差分析和数据处理4某实验小组用0.50 mol/LNaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行反应热的测定。(

16、1)写出该反应的热化学方程式生成1 mol H2O(l)时的反应热为57.3 kJ/mol：H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l) H114.6 kJ/mol (2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。请填写下表中的空白：起始温度t1/终止温度t2/温度差平均值(t2t1)/H2SO4 NaOH 平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4解析：(2)第2组数据偏差较大，应舍去，其他三组的温度差平均值为4.0 近似认为0.50 mol·L1 NaOH溶液和0.50 mol·L1硫酸溶液的密度都是1.0 g·mL1，中和后生成溶液的比热容c4.18 J/(g·)。则生成1 mol H2O(l)时的反应热H_(取小数点后一位)。53.5 kJ·mol1 上述实验数值结果与57.3 kJ·