【优化探究】高考化学二轮复习 第1部分 专题2 第2讲 化学能与热能课件

第2讲化学能与热能

一、放热反应与吸热反应1．放热反应与吸热反应的比较2.燃烧热与中和热

[易错警示]1．键能越大，物质所含能量越低，物质越稳定；键能越小，物质所含能量越高，物质越不稳定。如H—F键的键能远大于H—I键的键能，HF的稳定性远大于HI，HF含有的能量＜HI含有的能量。常常被误认为键能越大，其物质所含的能量也越大。2．物质所含能量越低，断裂其化学键所吸收的能量越高，而形成化学键所释放的能量也越多。3．不能根据反应条件是否需要加热来判断一个反应是放热反应还是吸热反应，原因是有些放热反应需要加热才能进行(如炭的燃烧)，而有些吸热反应常温下即可进行(如NH4Cl与氢氧化钡晶体的反应)。4．中和热只强调H＋和OH－结合生成1mol水时对应的热效应。Ba(OH)2与H2SO4反应既有水又有沉淀生成，故不属于中和热。燃烧热强调1mol可燃物完全燃烧且生成稳定的氧化物，故H2和Cl2作用生成HCl不属于燃烧热。二、热化学方程式的书写1．注意ΔH的符号和单位若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位为kJ/mol。2．注意反应热的测定条件书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件(温度、压强)，但绝大多数ΔH是在25℃、101325Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。3．注意热化学方程式中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，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。4．注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用↑和↓。5．注意ΔH的数值与符号热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热数值相等，但符号相反。[易错警示]1．书写热化学方程式时，有些学生往往不注明物质状态。2．热化学方程式不用注明“点燃”、“加热”等条件。3．对一个给定的可逆反应，平衡移动时，体系的反应热随之发生变化，但热化学方程式后的ΔH不变。三、盖斯定律的应用1．理论依据：反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应的途径无关。2．计算模式3．主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。4．注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。(1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。(2)热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，ΔH都要带“＋”、“－”号进行计算、比较，即把ΔH看作一个整体进行分析判断。(3)在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。(4)当设计的反应逆向进行时，其ΔH与正反应的ΔH数值相等，符号相反。[易错警示]比较反应热ΔH的大小要注意反应热的数值和符号。若为放热反应，热量越多，ΔH越小；若为吸热反应，热量越多，ΔH越大。审题时要特别注意，如果题中说出了“吸收”或“放出”热量，则不用再写“＋”、“－”号，热量多少也只看数值。如果题中只说“反应热为……”等，则数值前应标出“＋”、“－”分别表示“吸热”、“放热”。有关热化学方程式的判断

[例1](2011年潍坊模拟)在298K、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1mol·L－1NaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下，1molCO2通入1L2mol·L－1NaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是()A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)

ΔH＝－(2y－x)kJ·mol－1B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)

ΔH＝－(2x－y)kJ·mol－1C．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)

ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1D．2CO2(g)＋2NaOH(l)===2NaHCO3(l)

ΔH＝－(8x－2y)kJ·mol－1[答案]C解析：中和热是指指强酸、强强碱稀溶液液反应生成成1molH2O(l)时时放出的热热量，选项项A错误；；辛烷的燃燃烧热是指指1mol可燃物物完全燃烧烧生成稳定定的氧化物物如H2O(l)而而不是H2O(g)，，选项C、、D均错误误，故选项项B正确。。答案：B反应热与化化学键断裂裂与形成之之间的关系系[例2](2011年高考重重庆理综)SF6是一种优良良的绝缘气气体，分子子结构中只只存在S——F键。已已知：1molS(s)转化为气气态硫原子子吸收能量量280kJ，断断裂1molF—F、S—F键需需要吸收的的能量分别别为160kJ、、330kJ，则则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反反应热ΔH为()A．－1780kJ/molB．－1220kJ/molC．－450kJ/molD．＋430kJ/mol[解析]断裂1molS—S键吸吸收能量280kJ，断裂裂3molF——F键吸收收能量3×160kJ，则吸吸收的总能能量为Q吸＝280kJ＋3×160kJ＝760kJ，释放的的总能量为为Q放＝330kJ×6＝1980kJ，由反反应方程式式：S(s)＋3F2(g)===SF6(g)可知知，ΔH＝760kJ/mol－1980kJ/mol＝－－1220kJ/mol。[答案]B2．(2010年高考重重庆卷)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)ΔΔH＝－72kJ·mol－1，蒸发1molBr2(l)需要要吸收的能能量为30kJ，，其他相关关数据如下下表：则表中a为()A．404B．260C．230D．200解析：化学反应的的实质是旧旧键断裂(吸收能量量)和新键键形成(放放出能量)，故有ΔΔH＝(436＋30＋＋a－369×2)kJ··mol－1＝－72kJ·mol－1，a＝200，，D项正确确。答案：D盖斯定律的的应用[例3](2010年高考课课标全国卷卷)已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应应的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)与与NaOH(aq)反应的ΔΔH＝－55.6kJ·mol－1。则HCN在水溶液液中电离的的ΔH等于()A．－67.7kJ·mol－1B．－43.5kJ·mol－1C．＋43.5kJ·mol－1D．＋67.7kJ·mol－1[解析]强酸和强碱碱反应的中中和热为55.6kJ·mol－1，当氢氰酸酸与氢氧化化钠反应时时，由于氢氢氰酸为弱弱酸，存在在氢氰酸的的电离反应应，该反应应为吸热反反应，故两两者反应时时放出的热热量较强酸酸和强碱反反应放出的的热量少，，两者的差差值(55.6－12.1＝＝43.5)就是氢氢氰酸在水水溶液中电电离吸收的的热量的数数值，电离离反应吸热热，ΔH为正值，故故C项正确确。[答案]C3．(2011年高考海海南化学)已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)ΔH＝－701.0kJ·mol－12Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)ΔΔH＝－181.6kJ·mol－1则反应Zn(s)＋＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的的ΔH为()A．＋519.4kJ·mol－1B．＋259.7kJ·mol－1C．－259.7kJ·mol－1D．－519.4kJ·mol－1答案：C联合国气候候变化大会会于2009年12月7～18日在哥哥本哈根召召开。中国国政府承诺诺到2020年，单单位GDP二氧化碳碳排放比2005年年下降40%～45%。(1)有效效“减碳”的手段之一一是节能。。下列制氢氢方法最节节能的是________(填字母序序号)。(3)在催催化剂和一一定温度、、压强条件件下，CO与H2可反应生成成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，CO的的平衡转化化率与温度度、压强的的关系如图图所示，则则：p1_____p2(填“＜”、“＞”或“＝”)，上述反反应的ΔH________0(填“＜”、“＞”或“＝”)。解析：(1)太阳阳能是取之之不尽的天天然能源，，用太阳能能分解水最最节能。(2)利用用盖斯定律律进行计算算，将三个个方程式进进行形式变变换，2CO(g)＋4H2(g)2CH3OH(g)ΔH＝－181.4kJ··mol－12CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5kJ·mol－12CO2(g)＋2H2(g)2CO(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋82.4kJ·mol－1三式式相相加加得得：：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝－－122.5kJ··mol－1(3)由由图图示示可可知知，，温温度度越越高高，，CO的的转转化化率率越越低低，，说说明明正正反反应应放放热热，，ΔΔH＜0，，该该反反应应的的正正反反应应为为气气体体体体积积减减小小的的反反应应，，增增大大压压强强时时，，平平衡衡正正向向移移动动，，CO的的转转化化率率增增大大，，所所以以p1＜p2。答案案：：(1)C(2)2CO2(g)＋＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋＋3H2O(g)ΔΔH＝－－122.5kJ··mol－1(3)＜＜＜＜1．．(2011年年高高考考海海南南卷卷)(双双选选)某某反反应应的的ΔΔH＝＋＋100kJ··mol－1，下下列列有有关关该该反反应应的的叙叙述述正正确确的的是是()A．．正正反反应应活活化化能能小小于于100kJ··mol－1B．．逆逆反反应应活活化化能能一一定定小小于于100kJ··mol－1C．．正正反反应应活活化化能能不不小小于于100kJ··mol－1D．．正正反反应应活活化化能能比比逆逆反反应应活活化化能能大大100kJ··mol－1解析析：：某反反应应的的ΔΔH＝＋＋100kJ··mol－1，说说明明该该反反应应的的正正反反应应为为吸吸热热反反应应，，且且正正反反应应的的活活化化能能比比逆逆反反应应的的活活化化能能大大100kJ··mol－1，正正反反应应的的活活化化能能应应大大于于100kJ··mol－1，无无法法确确定定逆逆反反应应的的活活化化能能大大小小。。答案案：：CD答案案：：B3．．(2010年年高高考考山山东东理理综综)下列列与与化化学学反反应应能能量量变变化化相相关关的的叙叙述述正正确确的的是是()A．．生生成成物物总总能能量量一一定定低低于于反反应应物物总总能能量量B．．放放热热反反应应的的反反应应速速率率总总是是大大于于吸吸热热反反应应的的反反应应速速率率C．．应应用用盖盖斯斯定定律律，，可可计计算算某某些些难难以以直直接接测测量量的的反反应应焓焓变变D．．同同温温同同压压下下，，H2(g)＋＋Cl2(g)===2HCl(g)在在光光照照和和点点燃燃条条件件下下的的ΔΔH不同同解析析：：根据据生生成成物物总总能能量量和和反反应应物物总总能能量量的的相相对对大大小小，，把把化化学学反反应应分分为为吸吸热热反反应应和和放放热热反反应应，，吸吸热热反反应应的的生生成成物物总总能能量量高高于于反反应应物物总总能能量量，，放放热热反反应应的的生生成成物物总总能能量量低低于于反反应应物物总总能能量量；；反反应应速速率率是是单单位位时时间间内内物物质质浓浓度度的的变变化化，，与与反反应应的的吸吸热热、、放放热热无无关关；；同同温温同同压压下下，，H2(g)和和Cl2(g)的的总总能能量量与与HCl(g)的的总总能能量量的的差差值值不不受受光光照照和和点点燃燃条条件件的的影影响响，，所所以以该该反反应应的的ΔΔH相同同。。答案案：：C4．．某某实实验验小小组组用用0.50mol··L－1NaOH溶溶液液和和0.50mol··L－1硫酸酸溶溶液液进进行行中中和和热热的的测测定定。。Ⅰ.配配制制0.50mol··L－1NaOH溶溶液液(1)若若实实验验中中大大约约要要使使用用245mLNaOH溶溶液液，，至至少少需需要要称称量量NaOH固固体体________g。。(2)从从下下图图中中选选择择称称量量N