《高考风向标》年高考化学一轮复习 第二单元 第6讲 化学能与热能课件

第6讲化学能与热能第二单元化学基本理论2011考纲展示2012高考导视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。1.这部分知识与生产生活密切相关，尤其是能源、新能源领域是常考的知识点。2.书写热化学方程式以及盖斯定律的应用更是高考的热点。3.中和热、燃烧热应用也常在高考中出现。

(1)定义：在恒压条件下，进行反应的_______。符号：____，单位：________。规定：放热反应ΔH取“－”，吸热反应ΔH取“＋”。

(2)化学反应产生能量变化的主要原因在于反应物的总能量和生成物的总能量不尽相同，在破坏化学键和形成化学键的过程中能量变化不相等，使得化学反应总是伴随着能量的变化。考点1反应热1．焓变热效应ΔHkJ/mol2．放热反应与吸热反应大于(1)定义：当反应物总能量______生成物总能量时，为放热反应。小于

当反应物总能量______生成物总能量时，为吸热反应。如图2－6－1所示的能量变化与反应过程的关系。

图2－6－1当E1＞E2

时，_____反应，ΔH____；当E1＞E2

时，_____反应，ΔH____。吸热>0放热<0(2)常见的放热反应与吸热反应中和反应

放热反应：燃烧反应、_________、大多数化合反应、活泼金属与强酸的反应、铝热反应、钠与水的反应等。 吸热反应：水解反应、大多数分解反应、一些需持续加热才能发生的反应、碳与二氧化碳的反应、氢氧化钡晶体与氯化铵的反应等。物质的量反应热3．热化学方程式(1)定义：表示反应物生成物的________和______的关系。化学方程式热化学方程式化学计量数______，表示粒子数和物质的量整数或分数，只表示___________状态不要求注明必须注明ΔH正负及单位必须注明意义表示化学变化中的物质变化不仅表示某过程中的物质变化，也表明了该过程中的___________kJ·mol(2)意义：表明了变化过程中的_________，而且也表明了该过程的__________。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6－1，表示在25℃、101kPa条件下，_____________________________________________________________________。(3)热化学方程式和化学方程式的区别整数物质的量物质变化能量变化能量变化1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)时释放571.6kJ的能量2molH2(g)和

(4)书写步骤：写热化学方程式一般要先写出反应过程，注明各物质的状态，再计算反应热，写出热化学方程式。1．反应热的单位是“kJ/mol”，你是如何理解的？答：kJ/mol指的是每发生1mol化学方程式给出的反应的热效应，而不是指1mol反应物。

2．写热化学方程式时要注意反应物和生成物的状态，反应热要注意符号。为什么反应物的状态和反应热密切相关？

变，进而使反应热发生改变。

答：因为反应物的聚集状态发生改变也要伴随着能量的改

1．已知：①1molH2

分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是()

A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝＋183kJ/mol C．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/mol D．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/mol

解析：根据反应热的含义，生成2mol氯化氢放出热量431×2kJ，断裂1molH2和Cl2分别吸收热量436kJ、243kJ，故ΔH＝436+243-431×2=-183kJ/mol。

答案：C

解析：燃料要充分燃烧，除了要有足够的空气，还要使温度达到其着火点，C错误。化学反应的过程，是化学键断裂和形成的过程，化学键形成可以看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来，但同时化学键的断裂，则需要吸收外界的能量“贮存”为物质内部的能量，D的说法是片面的。

答案：CD2．(2010年广东深圳检测，双选)下列说法不正确的是(

A．焦炭在高温下与水蒸气的反应是吸热反应

B．氢氧化钾与硝酸的反应是放热反应

C．燃料有足够的空气就能充分燃烧

D．化学反应的过程，都可以看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来的过程)(3)注意事项项①燃烧为为放热反反应，所所以燃烧烧热一定定为负值值；②某某些元素素完全燃烧烧生成的的稳定物物是1molH2完全燃烧烧生成H2O(l)时放出的的热量为为285.8kJ·mol－1考点2燃烧热与与中和热热1．燃烧热(1)定义1mol完全稳定在25℃℃、101kPa时________纯物质质_____燃烧生生成_____(2)反应热热的测测定：：实验验装置置图如如图2－6－2。图2－6－2①原理理：___________________________________________________________________________。通过测测定反反应前前后的的温度度变化化，根根据热热量的的计算算公式求求出放放出的的热量量，再再计算算中和和热2．中和热(1)定义：：在稀稀溶液液中，，______________________________时放出出的热热叫中中和热热。酸跟碱碱发生生中和和反应应生成成1molH2O②操作作(实验步步骤)：a.量取50.00mL0.5mol/LHCl，倒入入到小烧杯杯中，，测定定温度度；b.再量取取50.00mL0.55mol/LNaOH，测定温度度；c.混合、、搅拌拌测定定温度度；d.重复实实验3次；e.数据处处理。。③最后后计算算得到到的ΔH＝3．能源图2－6－3－0.418(t2－t1)/0.025kJ··mol－1燃烧热热和中中和热热都可可以看看成是是特定定条件件下的的反应应热，，或者者是限定定条件件下的的反应应热。。在中中和热热的测测定实实验中中，要要注意意使用用的仪器器装置置、操操作、、中和和热的的计算算(数据处处理)等。中中和热热一定定等于－57.3kJ/mol吗？为什么么？答：中和热不一一定等于－－57.3kJ/mol。57.3kJ/mol是强酸强碱的稀溶液液反应生成成1molH2O时放出的热热量。若是是弱酸或弱弱碱时，由于于电离要吸吸热，所以以放出的热热量小于57.3kJ/mol。生成沉淀时也也要伴随着着热效应，，所以反应应热也发生生变化。3．(2010年广东汕头头模拟)下列属于新新能源的是是()①天然气②煤③海洋能④石油⑤太阳能⑥生生物物质能能⑦风风能能⑧氢氢能能A．①①②②③③④④C．①①③③⑤⑤⑥⑥⑦⑦⑧⑧B．③③⑤⑤⑥⑥⑦⑦⑧⑧D．③③④④⑤⑤⑥⑥⑦⑦⑧⑧4．HCl和NaOH溶液液反反应应的的中中和和热热为为ΔH＝－－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应应的的中中和和热热是是_____________________。答案案：：－57.3kJ··mol－1解析析：：①天然然气气、②煤煤、、

答案：B考点点31．定义相同同反应应体体系系的的始始态态和和终终态态途径径不管管化化学学反反应应是是一一步步完完成成或或分分几几步步完完成成，，其其反反应应热热是是_____的。。反反应应热热只只和和__________

2．举例

如图2－6－4，始态为S，终态为L，中间过程为R，

图2－6－4则有有ΔH＝_____________。ΔH1＋ΔH2运用用盖盖斯斯定定律律的的关关键键是是处处理理好好热热化化学学方方程程式式的的叠叠加加。。要要注注意计计量量数数的的改改变变(实质质是是物物质质的的量量发发生生了了变变化化)引起起的的反反应应热热的的改变变。。如已已知知：：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)中的ΔH为多少？H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a3695．(2010年重庆理综)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)ΔH＝－72kJ/mol，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能能量为30kJ，其它相关数据如下下表：则表中中a为()A.404B．260C．230D．200(1)乙酸___________________________________________；(2)乙醇__________________________________________。解析：先写出热化学学方程式：热化学方程式式和盖斯定律律的应用【典例1】磷单质及其化化合物有广泛泛应用。(1)同磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高温下制备备黄磷(P4)的热化学方程式式为4Ca5(PO4)3F(s)＋21SiO2(s)＋30C(s)===3P4(g)＋20CaSiO3(s)＋30CO(g)＋SiF4(g)；ΔH。①上述述反应应中，，副产产物矿矿渣可可用来来____________。②已知知相同同条件件下：：4Ca5(PO4)3F(s)＋3SiO2(s)===6Ca3(PO4)2(s)＋2CaSiO3(s)＋SiF4(g)；ΔH12Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===P4(g)＋6CaO(s)＋10CO(g)；ΔH2SiO2(s)＋CaO(s)===CaSiO3(s)；ΔH3用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH，ΔH＝______________。图2－6－5(2)三聚磷磷酸可可视为为三个个磷酸酸分子子(磷酸结结构式式见图图2－6－5)之间脱脱去两两个水水分子子产物物，其其结构构式为为____________。三聚聚磷酸钠(俗称““五钠钠”)是常用用的水水处理理剂，，其化化学式式为________。③利用用②中中反应应可在在塑料料镀件件表面面沉积积镍—磷合金金，从从而达到化化学镀镀镍的的目的的，这这是一一种常常见的的化学学镀。。请从从以下下方面面比较化化学镀镀与电电镀。。2H+方法上上的不不同点点：____________________；原理理上的的相同同点：__________；化学学镀的的优点点：__________________。答案：：(1)①水泥②ΔH1＋3ΔH2＋18ΔΔH3②Na5P3O10(3)①＋1②11H2O11③化学学镀无无需通通电，，而电电镀需需要通通电都利用用氧化化还原原反应化学镀镀对镀镀件的的导电电性无无特殊殊要求求解析：：(1)①CaSiO3可以用用来制制水泥泥；②②把几个个热化化学方方程式按一一定的的比叠叠加即即得出出所求求热化化学方方程式式。(2)一个磷磷酸中中的羟羟基与与另一一个磷磷酸的的H之间可以脱脱水。“五五钠”即五个个钠离子，，以化合价价代数和为为零可求解解。1．(2008年全国卷Ⅱ)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程程和能量关关系如图2－6－6所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据据)。图2－6－6根据图2－6－6回答下列问问题：(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方方程式：________________________________________________________________。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方方程式：___________________________________________________。上述分解解反应是一个可逆逆反应，温温度T1时，在密闭闭容器中加加入0.80molPCl5，反应达达到到平衡衡时时PCl5还剩0.60mol，其分分解__________；若反应温度由T1

升高到T2，平衡时PCl5

的分解率为α2，α2__________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)工业上制制备PCl5通常分两两步进行行，先将将P和Cl2反应生成中间产产物PCl3，然后降降温，再再和Cl2反应生成成PCl5。原因是是________________________________________。(4)P和Cl2分两步反反应生成成1molPCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反应应生成1molPCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、““小于””或“等等于”)。(5)PCl5与足量水水充分反应，最最终生成成两种酸酸，其化化学方程式是__________________________________________。热点2能源问题【典例2】(双选)下列有关能源源和能量的说说法正确的是()A．目前我国发发电量中火力力发电居于首首位B．蒸汽属于二二次能源C．凡经过加热热而发生的化化学反应都是吸吸热反应D．酸碱中和反反应属于吸热热反应解析：略。答案：AB2．(双选)下列说法正确确的是()A．硫酸、纯碱碱、醋酸钠和和生石灰分别别属于酸、碱碱、盐和氧化物B．蔗糖、硫酸酸钡和水分别别属于非电解解质、强电解解质和弱电解质C．Mg、Al、Cu可以分别用置置换法、直接接加热法和电电解法冶炼得到D．天然气、沼沼气和水煤气气分别属于化化石能源、可可再生能源和二次能源解析：A项纯碱不属于于碱，C项Mg、Al用电解法冶炼炼，Cu用置换法等方方法来冶炼。。答案：BD1．(2011年广东广州联联考)化学与生活、、社会密切相相关。下列说法不正确确的是()A．利用太阳能能等清洁能源源代替化石燃燃料，有利于于节约资源、、保护环境B．凡含有食品品添加剂的食食物对人体健健康均有害，，不可食用C．为防止电池池中的重金属属等污染土壤壤和水体，应应积极开发废电池的综合合利用技术D．提倡人们购购物时不用塑塑料袋，是为为了防止白色色污染答案：B2．(2011年广东汕头质质检)已知在298K时下述反应的的有关数据：C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－110.5kJ/mol；ΔH2＝－393.5kJ/mol；)则C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH为(A．＋283.5kJ/molB．＋172.5kJ/molC．－172.5kJ/molD．－504kJ/mol答案：B答案：D4．(2010年广东汕头模模拟)(1)请写出乙烷在在高温、催化化剂的作用下与水蒸蒸气反应生成成氢气和一氧氧化碳的化学学方程式：_____________________________________。(2)已知：C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热热化学方程式式分别为试写出由C与水蒸气在高温条件下反反应生成氢气气和一氧化碳的热化学方方程式：_________________________________________________________________________________________。1．“低碳经经济”是指指通过技术术创新、新新能源开发发等多种手手段，尽可能能地减少煤煤炭、石油油等高碳能能源的消耗耗，减少温温室气体的排放的的一种经济济发展形态态、下列措措施中，不不符合“低低碳经济”的是()A．开发太阳阳能、氢能能等代替高高碳能源B．农作物收收获后，就就地焚烧秸秸秆，增加加土壤中的的钾肥C．发展羰基基合成等工工艺技术，，利用二氧氧化碳生产产精细化工工产品D．以煤的气气化为龙头头，大力发发展以一碳碳化学为基基础的新一一代煤化工技技术答案：B2．C(石墨)在高温、高高压及催化剂存存在的条件件下能转化化为C(金刚石)，该反应为为吸热反应应，由此可可知()A．石墨比金金刚石稳定定B．石墨总能能量比等质质量的金刚刚石高C．该变化属属于物理变变化D．该反应的的焓变ΔH<0解析析：：石墨墨到到金金刚刚石石的的转转化化需需要要吸吸热热，，则则金金刚刚石石的的总总能能量量比石石墨墨高高，，B错；；同同素素异异形形体体之之间间的的转转化化属属于于化化学学变变化化，，C错；；反应应为为吸吸热热反反应应，，ΔH>0，D错。。答案案：：A3．(双选选)单斜斜硫硫和和正正交硫硫是是硫硫元元素