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1、第六章 化學反應與能量變化,第1講 化學能與熱能,化學反應與能量變化,合肥五中 張濤,1.(2016全國卷.26) (3) 2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) H1 N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) H2 O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) H3 2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) H4=-1048.9 kJmol-1 上述反應熱效應之間的關系式為H4=_，,2.(2016全國卷.27) 已知下列反應： SO2(g)+2OH (aq) =SO32 (aq)+H2O(l) H1 ClO (aq)+SO3 2 (aq) =SO4 2 (aq)+Cl
2、(aq) H2 CaSO4(s) =Ca2+(aq)+SO42 (aq) H3 則反應SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的 H= 。,真題回顧,利用蓋斯定律進行相關計算,4.(2015全國卷.27),通過化學鍵計算反應熱,3.（2015全國卷.28） （3）已知反應2HI（g）=H2(g) + I2(g)的H= +11kJmol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI（g）分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為_kJ。,根據(jù)化學鍵
3、斷裂吸收熱量（或成鍵放出熱量進行計算）,真題回顧,5（2014全國卷.28） 乙酸是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產?；卮?（2）已知： 甲醇脫水反應：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+ H2O (g) H = 23.9 KJmol-1 甲醇制烯烴反應 2CH3OH(g)= C2H4(g)+ 2H2O (g) H = 29.1 KJmol-1 乙醇異構化反應 C2H5OH(g) =CH3OCH3(g) H=+50.7KJmol-1 則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的 H =_KJmol-1。,利用蓋斯定律進行相關計算,6.
4、（2014全國卷 13題） 室溫下，將1mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為H1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為H2；CuSO45H2O受熱分解的化學方程式為：CuSO45H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)， 熱效應為H3。則下列判斷正確的是 A、H2H3 B、H1H3 C、H1+H3 =H2 D、H1+H2 H3,利用蓋斯定律進行相關計算,7.（2013全國卷.28）二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新能源。有合成氣（組成為H2、CO和少量的CO2）直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應： 甲醇合成反應
5、： (i) CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) H1=-90.1kJmol-1 （ii）CO2(g)+3H2（g）=CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0kmol-1 水煤氣變換反應: (iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H3=-41.1kJmol-1 二甲醚合成反應： （iv）2CH3OH（g）=CH3OCH3（g） H4=-24.5kJmol-1 回答下列問題： （3）由H2和CO直接制備二甲醚(另一產物為水蒸氣)的熱化學方程式為_。,利用蓋斯定律進行熱化學方程式的書寫,8.（2013全國卷.6）在1200時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應
6、H2S（g）+ 3/2 O2(g)=SO2(g)+H2O(g) H1 2H2S(g)+SO2(g)=3/2 S2(g)+2H2O(g) H2 H2S(g)+ O2(g)=S(g)+H2O(g) H3 2S(g) =S2(g) H4 則H4的正確表達式為（ ）,利用蓋斯定律進行反應熱的計算,9.（2012全國卷課標卷.27） （2）工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH4）與CO2進行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱（H）分別為-890.3kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1，則生成1 m3（標準狀況）CO所需熱量為_；,據(jù)燃燒熱，同時利用蓋斯定律
7、進行相關計算,10.(2011課標全國卷),利用燃燒熱、蓋斯定律進行相關計算,第一講 化學能與熱能,考綱要求 1.了解化學反應中能量轉化的原因，能說出常見的能量轉化形式。2.了解化學能與熱能的相互轉化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。3.了解熱化學方程式的含義。4.了解焓變與反應熱的含義。了解HH(生成物)H(反應物)表達式的含義。5.理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。6.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎。了解化學在解決能源危機中的重要作用。,一、焓變、反應熱 1焓變 生成物與反應物的內能差，H，單位：_或_。 2反應熱 化學反應過程中吸收或放出的熱量， 條件
8、下的反應熱等于焓變。,考點一 反應熱和焓變,kJ/mol,kJmol1,恒壓,3吸熱反應與放熱反應 (1)從能量高低角度理解（宏觀）：,(2)從化學鍵角度理解（微觀）：,(1)某些物質的物理變化過程中，也會有能量的變化，如物質的三態(tài)變化、物質溶解(不與水發(fā)生反應)等過程主要是物理變化過程，其能量變化不能稱為反應熱。 (2)焓變與反應條件、是否可逆反應，是否使用催化劑無關。 (3)化學反應是放熱還是吸熱與反應發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。,(3)實例： 有下列變化：H2在Cl2中燃燒 碳酸鈣分解 鋁熱反應 酸堿中和反應 緩慢氧化 鹽類的水解 CH2O(g)=COH2 鐵和稀H2SO4反應 Ba(OH)
9、28H2O和NH4Cl反應 C和CO2生成CO的反應 屬于放熱反應的有：_。 屬于吸熱反應的有：_。,1.需加熱才能進行的反應一定是吸熱反應嗎？不需加熱就能進行的反應一定是放熱反應？,思考提示：都不一定。碳與氧氣反應需要加熱，但該反應是放熱反應；Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應不需要加熱就能進行，但該反應是吸熱反應。,2判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“” (1)2 mol H的能量大于1 mol H2的能量。( ) (2)伴隨著能量變化的物質變化都是化學變化。( ) (3)化學變化中的能量變化都是化學能和熱能間的相互轉化。( ) (4)N2分子中含3個共價鍵，鍵能大，故N2的能量(焓)
10、也大。( ) (5)同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下進行反應的H相同。( ) (6)由“4P(s，紅磷)=P4(s，白磷) H0”可知，白磷比紅磷穩(wěn)定。( ) 答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6),3.(2013上海高考)將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸,反應劇烈,醋酸逐漸凝固。由此可見 ( B ) A.NH4HCO3和鹽酸的反應是放熱反應 B.該反應中,熱能轉化為產物內部的能量 C.反應物的總能量高于生成物的總能量 【解析】根據(jù)醋酸逐漸凝固說明該反應是吸熱反應,則A、C項錯誤,B項正確,熱化
11、學方程式的書寫要標出物質的聚集狀態(tài),D項錯誤。,【例1】 (2015北京卷)最新報道：科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下：,下列說法正確的是( ) ACO和O生成CO2是吸熱反應 B在該過程中，CO斷鍵形成C和O CCO和O形成了具有極性共價鍵的CO2 D狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O2反應的過程,答案：C,考向1 化學反應與能量變化的圖像,解析：A.狀態(tài)總能量為反應物總能量，狀態(tài)總能量為生成物總能量，由圖示知反應物的總能量大于生成物的總能量，故該反應為放熱反應，錯誤；B.從狀態(tài)、的圖示可以看出，反應中CO并未斷裂成C和O，C、O原子間一直有化學鍵
12、，錯誤；C.由圖示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C與O形成極性共價鍵；正確；D.狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O反應生成CO2的過程，并不是CO與O2的反應過程。,2(2015上海卷)已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快，其能量隨反應進程的變化如下圖所示。下列說法正確的是( ),A加入催化劑，減小了反應的熱效應 B加入催化劑，可提高H2O2的平衡轉化率 CH2O2分解的熱化學方程式： H2O2H2OO2 H0 D反應物的總能量高于生成物的總能量,答案：D,解析：A.催化劑只通過改變反應活化能，來改變化學速率，不改變發(fā)生的熱效應；B.催化劑只改變反應速率而不影響化學平衡；C.熱化學方程式要注
13、明反應物和生成物的狀態(tài)；D.圖象分析為放熱反應，反應物的總能量高于生成物的總能量。答案：D,2.(2014浙江卷) 煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應，降低了脫硫效率。相關反應的熱化學方程式如下：,假設某溫度下，反應的速率(v1)大于反應的速率(v2)，則下列反應過程能量變化示意圖正確的是_。,【小題自測】 請認真觀察圖,然后回答問題。 (1)圖中反應是 放熱 (填“吸熱”或“放熱”)反應,該反 應發(fā)生時 需要 (填“需要”或“不需要”)提供能
14、量,該 反應的H= E2-E1 (用含E1、E2的代數(shù)式表示)。,(3)對于同一反應,圖中虛線()與實線()相比,活化能大大降低,活化分子的百分數(shù)增多,反應速率加快,你認為最可能的原因是使用了催化劑 。,【解析】(1)由題圖知,反應物的總能量高于生成物的總能量,故該反應是放熱反應,焓變H=生成物總能量-反應物總能量=E2-E1。(2)該反應逆反應的活化能=正反應活化能-反應焓變=167.2 kJ/mol-(-241.8 kJ/mol)=409.0 kJ/mol。(3)由題圖知,只是反應物的活化能降低了,反應熱不變,是使用了催化劑。,1下列有關焓變與反應熱的說法，正確的是( ) A反應熱和焓變的
15、單位都是kJ B如果反應是在恒溫恒壓條件下進行的，此時的反應熱與焓變相等 C如果反應是在恒溫恒容條件下進行的，此時的反應熱與焓變相等 D任何化學反應的反應熱均可通過實驗直接測定 答案：B,反應熱與焓變,2已知某化學反應A2(g)2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子結構為BAB)的能量變化如圖所示，下列有關敘述中正確的是( ) A該反應的進行一定需要加熱 B該反應的H(E1E2)kJ/mol C該反應中反應物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和 D斷裂1 mol AA鍵和2 mol BB鍵放出E1 kJ能量,答案：C,3伴隨下列變化而發(fā)生的能量變化中，屬于反應熱的是( ) A形成1 mol HC
16、l鍵放出的能量 B石墨轉化成金剛石吸收的能量 CNa變成Na吸收的能量 D水蒸氣變成液態(tài)水放出的能量 答案：B,混淆物質的能量(內能)與鍵能，誤認為鍵能越大物質的能量也越大，事實上是物質的鍵能越大，物質本身的能量(焓)越低，該物質越穩(wěn)定。,4下列反應符合下圖圖示的是( ) A鋁片與鹽酸的反應 BBa(OH)28H2O與NH4Cl晶體的反應 C酸堿中和反應 D甲烷在氧氣中的燃燒 答案：B,吸熱反應與放熱反應,5某反應過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是( ),A反應過程可表示為： BE1為反應物的平均能量與過渡態(tài)的能量差，稱為正反應的活化能 C正反應的熱效應HE1E20，所以正反應為放
17、熱反應 D此圖中逆反應的熱效應HE1E20，所以逆反應為放熱反應,答案：D,(2)N2O4與O2、H2O化合的化學方程式是 _。,答案： (1)A (2)2N2O4O22H2O=4HNO3,(1)物質的物理變化過程中，也會有能量的變化，不屬于吸熱反應或放熱反應。但在進行反應熱的有關計算時，必須要考慮到物理變化時的熱效應，如物質的三態(tài)變化。 (2)化學反應是放熱還是吸熱與反應發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。如吸熱反應NH4Cl與Ba(OH)2在常溫常壓下即可進行，而很多放熱反應需要在加熱的條件下才能進行。 (3)常見的放熱反應： 可燃物的燃燒反應；酸堿中和反應；大多數(shù)化合反應；金屬跟酸的置換反應；物質的
18、緩慢氧化。 (4)常見吸熱反應： 大多數(shù)分解反應；鹽的水解和弱電解質的電離；Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應；碳和水蒸氣、C和CO2的反應。,例題2.（2015全國卷.28） 1.（3）已知反應2HI（g）=H2(g) + I2(g)的H= +11kJmol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI（g）分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為_kJ。,考向2 有關鍵能與反應熱的計算,1肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學鍵所需的能量(kJ)：NN為942、O=O為5
19、00、NN為154，則斷裂 1 mol NH鍵所需的能量(kJ)是( ),A194 B391 C516 D658,答案：B,【練習】,2(2014年高考重慶卷)已知： C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJmol1 2C(s)O2(g)=2CO(g) H220 kJmol1 HH、O=O和OH鍵的鍵能分別為436 kJmol1、496 kJmol1和462 kJmol1，則a為( ) A332 B118 C350 D130 解析：按順序將題中兩個熱化學方程式編號為和，依據(jù)蓋斯定律，2得：2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H(2202a) kJmol1，代入相關數(shù)據(jù)得：(2
20、436496)4462(2202a)，解得a130，D項正確。 答案：D,考點二 熱化學方程式書寫及正誤判斷 1概念 表示參加反應的物質的量和 的關系的化學方程式。 2書寫 (1)注明反應條件： 反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關。絕大多數(shù)反應是在25 、101 kPa下進行的，可不注明。 (2)注明物質狀態(tài)： 物質所處的狀態(tài)不同，H值不同。常用 分別表示固體、液體、氣體、溶液。 (3)注意符號單位： 在方程式后寫出H，并根據(jù)信息注明H的“”或“”,反應熱,s、l、g、aq,(4)注意熱化學方程式的化學計量數(shù)： 熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質的物質的量，可以是整數(shù)，也
21、可以是分數(shù)。且化學計量數(shù)必須與H相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則H也要加倍。 (5)區(qū)別于普通方程式：一般不注“”“”以及“點燃”“加熱”等。 (6)在200 、101 kPa時，H2與碘蒸氣作用生成1 mol HI氣體時，放出7.45 kJ熱量，其熱化學方程式為：,考向1 熱化學方程式的書寫,1.在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應依次轉化為SO2(g)和SO3(g)。反應過程中的能量關系可用右圖簡單表示(圖中的H表示生成1 mol產物的數(shù)據(jù))。,(1)寫出表示S8燃燒熱的熱化學方程式_。 (2)寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學方程式_。 (3)若已知1個S8分子中有8個SS鍵，
22、S、O的鍵能為d kJmol-1，O、O的鍵能為e kJmol-1，則S8分子中SS鍵的鍵能為_。,【練習】,解析：(1)燃燒熱指的是1 mol燃料完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，因此根據(jù)定義先寫出反應的化學方程式：S8(s)+8O2(g) 8SO2(g)，又由于題干中給出的焓變是指生成1 mol產物的數(shù)據(jù)，因此該反應的熱化學方程式為S8(s)+8O2(g) 8SO2(g)H=-8a kJmol-1。 （2）SO2和O2能量高，SO3能量低。SO3分解生成SO2和O2，吸熱分解的熱化學方程式為： 2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) H=+2b kJmol-1。(3)設S8分子中硫硫
23、鍵的鍵能為x kJmol-1，反應熱等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和，結合(1)可得8x+8e-16d=-8a，解得x=2d-a-e。 答案：(1)S8(s)+8O2(g) 8SO2(g) H=-8a kJmol-1 (2)2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) H=+2b kJmol-1 (3)(2d-a-e)kJmol-1,1.(1)(2014全國卷，節(jié)選) 化合物AX3和單質X2在一定條件下反應可生成化合物AX5。已知AX3的熔點和沸點分別為-93.6 和76 ，AX5的熔點為167 。室溫時AX3與氣體X2反應生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應的熱化學
24、方程式為 。 (2)(2014全國新課標卷，節(jié)選) 已知：甲醇的脫水反應 則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)的H=_kJmol-1。 (3)(2014安徽卷，節(jié)選)CuCl(s)與O2反應生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25 、101 kPa下，已知該反應每消耗1 mol CuCl(s)，放熱44.4 kJ，該反應的熱化學方程式是_。,解析：(1)書寫熱化學方程式時要注意常溫下AX3呈液態(tài)，AX5呈固態(tài)。 (2)根據(jù)蓋斯定律-得：C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g) H=-45.5 kJmol-1。 (3)利用氧化還原反應規(guī)律和原子守恒等可
25、知，CuCl與O2反應得到氧化產物CuCl2，黑色產物必為還原產物CuO(同時也屬于氧化產物)，由此可得反應的熱化學方程式：4CuCl(s)+O2(g) 2CuCl2(s)+2CuO(s) H=-177.6 kJ/mol。 答案：(1)AX3(l)+X2(g) AX5(s) H=-123.8 kJ/mol (2)-45.5 (3)4CuCl(s)+O2(g) 2CuCl2(s)+2CuO(s) H=-177.6 kJmol-1,2.(2011海南卷，節(jié)選)下圖是金屬鎂和鹵素反應的能量變化圖(反應物和產物均為298 K時的穩(wěn)定狀態(tài))。 下列選項中正確的是_(填序號)。 MgI2中Mg2+與I-間
26、的作用力小于MgF2中Mg2+與F-間的作用力 Mg與F2的反應是放熱反應 MgBr2與Cl2反應的HMgBr2MgCl2MgF2 MgF2(s)+Br2(l) MgBr2(s)+F2(g) H=+600 kJmol-1,解析：能量越低越穩(wěn)定，越穩(wěn)定的物質內部化學鍵鍵能越大，故正確，錯誤，其他各選項可類比反應熱中能量的計算。 答案：,3.（2010北京卷，節(jié)選）在微生物作用的條件下,NH4+經過兩步反應被氧化成NO3-。兩步反應的能量變化示意圖如下： (1)第一步反應是_反應(選填“放熱”或“吸熱”),判斷依據(jù)是_。,(2)1 mol NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學方程式是
27、_。,解析：(1)由圖示可看出反應物的總能量大于生成物的總能量,所以是放熱反應。 (2)根據(jù)蓋斯定律可知,1 mol NH4+(aq)被全部氧化成NO3-(aq)的反應熱H=-273 kJ/mol+(-73 kJ/mol)=-346 kJ/mol。 答案：(1)放熱H=-273 kJ/mol0(或反應物的總能量大于生成物的總能量) (2)NH4+(aq)+2O2(g) =2H+(aq)+NO3-(aq)+H2O(l) H=-346 kJ/mol,4NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應，其能量變化如圖所示： 寫出該反應的熱化學方程式：_。 答案：N2(g)O2
28、(g)=2NO(g) H(9454986302)kJmol1183 kJmol1,5膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于未來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)。實驗測得101 kPa時，1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ的熱量；1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學方程式書寫正確的是( ) A2H(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol1 BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1 CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol1 DCH
29、4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1 答案：B,8依據(jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式。 (1)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ。SiH4自燃的熱化學方程式為_。,D是_(填離子符號)。 BAC反應的熱化學方程式為_ (用離子符號表示)。,(3)如圖是298 K、101 kPa時，N2與H2反應過程中能量變化的曲線圖。該反應的熱化學方程式為_。,【解析】A項,燃燒熱是指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物所放出的熱量,錯誤;B項,硫酸、氫氧化鉀、硫酸鉀都是溶
30、液,熱化學方程式中應標注(aq),而不是(l),錯誤;C項,燃燒反應為放熱反應,H為負,錯誤。,考向2 熱化學方程式的正誤判斷,(1)判斷熱化學方程式正誤的“五審”：,一、燃燒熱和中和熱 1燃燒熱,考點三 燃燒熱與中和熱 能源,注意： (1)“完全燃燒”是指物質中下列元素完全轉變成對應的氧化物：C_，H_，S_等。,CO2(g),H2O(l),SO2(g),2中和熱 注意： (1)必須是酸和堿的稀溶液反應。 (2)產物是1 mol H2O(l)。,3.燃燒熱和中和熱,【典例】 下列熱化學方程式正確的是(注:H的絕對值均正確) ( ) 【解題思路】燃燒熱是在一定條件下,1 mol可燃物完全燃燒生
31、成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,題給反應中水應該是液態(tài),A項不正確;中和熱是在一定條件下,稀溶液中,強酸和強堿反應生成1 mol水時所放出的熱量,B項不正確;D項,沒有注明物質的聚集狀態(tài),不正確。 【參考答案】 C,二、能源,判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“” (1)化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能。( ) (2)農村用沼氣池產生的沼氣作燃料屬于生物質能的利用。( ) (3)低碳生活注重節(jié)能減排，盡量使用太陽能等代替化石燃料，減少溫室氣體的排放。( ) (4)1 g H2燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ熱量，則H2的燃燒熱H142.9 kJmol1。( ) (5)利用太陽能在
32、催化劑參與下分解水制氫是把光能轉化為化學能的綠色化學方法。( ) 答案：(1) (2) (3) (4) (5),燃燒熱、中和熱的含義及表示,答案：D,2已知反應：101 kPa時，2C(s)O2(g)=2CO(g) H221 kJ/mol； 稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol。 下列結論正確的是( ) A碳的燃燒熱H110.5 kJ/mol B的反應熱為221 kJ/mol C稀硫酸與稀NaOH溶液反應的中和熱 H257.3 kJ/mol D稀醋酸和稀NaOH溶液反應生成1 mol H2O，放出57.3 kJ的熱量 答案：A,NaOH(aq)1/2H2SO
33、4(aq)=1/2Na2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1。,4.(1)(2015海南高考)已知丙烷的燃燒熱H=-2215 kJmol-1 ,若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水,則放出的熱量約為 ( A ) A.55 kJ B.220 kJ C.550 kJ D.1108 kJ (2)(2015海南高考)由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示,若生成1 mol N2,其H= -139 kJmol-1 。,4.能源分類相關圖如圖所示，下列四組選項中，全部符合圖中陰影部分的能源是( ) A煤炭、石油、沼氣 B水能、生物能、天然氣 C太陽能、風能、潮汐能 D地熱
34、能、海洋能、核能 答案：C,能 源,5下列有關太陽能的利用方式以及列舉的實例錯誤的是( ) A直接利用太陽輻射能的基本方式有四種：光熱轉換、光電轉換、光化學能轉換和光生物質能轉換 B太陽能熱水器是一種光熱轉換形式 C綠色植物進行的光合作用，是一種光生物質能轉換，它的本質是光化學能轉換 D將電能通過用電器進行照明的過程是一種光電能轉換過程 答案：D,考點四 蓋斯定律 1.內容:不管化學反應是一步完成或分幾步完成,其反應熱是相同的,換句話說,化學反應的反應熱只與 反應體系的始態(tài)與終態(tài) 有關,而與 反應途徑 無關。 2.圖解 則H=H1+H2=H3+H4+H5。 3.應用:設計化學方程式,間接計算反
35、應熱。,【解析】本題考查的是蓋斯定律的應用。根據(jù)蓋斯定律可知H=3H1+H2-H3=3a+b-c,A項正確。,考向1 利用蓋斯定律計算H,2納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關注，下表為制取Cu2O的三種方法： (1)工業(yè)上常用方法和方法制取Cu2O，而很少用方法，其原因是反應條件不易控制，若控溫不當易生成_而使Cu2O產率降低。,解析：(1)用碳粉在高溫條件下還原CuO，若控溫不當易生成銅單質而使Cu2O產率降低。 (2)設三個已知熱化學方程式依次分別為、，則2得：2CuO(s)C(s)=Cu2O(s)CO(g) H(2cab)kJmol1。 答案：(1)Cu (2)2cab,利用蓋
36、斯定律進行計算的一般步驟,1.（2013全國卷.28） 二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新能源。有合成氣（組成為H2、CO和少量的CO2）直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應： 甲醇合成反應： (i) CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) H1=-90.1kJmol-1 （ii）CO2(g)+3H2（g）=CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0kmol-1 水煤氣變換反應: (iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H3=-41.1kJmol-1 二甲醚合成反應： （iv）2CH3OH（g）=CH3OCH3（g） H4=-24.5
37、kJmol-1 回答下列問題： （3）由H2和CO直接制備二甲醚(另一產物為水蒸氣)的熱化學方程式為_。,考向2 利用蓋斯定律書寫熱化學方程式,反應熱大小的比較,CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H1； CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s) H2； A B C D 答案：A,答案：C,答案：B,一、有關反應熱的計算 1根據(jù)熱化學方程式進行有關計算 根據(jù)已知的熱化學方程式和已知的反應物或生成物的物質的量或反應吸收或放出的熱量，可以把反應熱當作“產物”，計算反應放出或吸收的熱量。 2根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，求算反應放出的熱量 利用公式：Q燃燒熱n(可燃物的物質的量)， 如已知H2的燃燒
38、熱為H285.8 kJ/mol，燃燒H2的物質的量為2 mol，則H2燃燒放出的熱量為2 mol285.8 kJ/mol571.6 kJ。,總結 有關反應熱的計算和比較,3根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差進行計算 H反應物斷鍵所吸收的能量總和生成物成鍵所釋放的能量總和。 如H2與Cl2燃燒生成HCl的反應，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)，斷裂舊鍵吸收的總能量為679 kJ/mol，新鍵形成過程中釋放的總能量為862 kJ/mol，故該反應的反應熱H679 kJ/mol862 kJ/mol183 kJ/mol。,4根據(jù)反應物和生成物的能量計算 H生成物具備的總能量反應物具備的總能量。
39、常見題型如下。 圖：HE2E10，該反應為吸熱反應； 圖：H(508600) kJmol10，該反應為放熱反應。,5利用蓋斯定律計算 常用以下兩種方法：,(2)合理設計反應途徑，如 順時針方向和逆時針方向變化反應熱代數(shù)和相等。 HH1H2。,中和熱的測定 1實驗目的 測定強酸與強堿反應的中和熱。 2實驗用品 大燒杯、小燒杯、溫度計、量筒兩個、環(huán)形玻璃攪拌器、硬紙板、碎紙屑、0.5 molL1的鹽酸、0.55 molL1的氫氧化鈉溶液。,4實驗步驟和注意問題。,典例 用50 mL 0.50 molL1的鹽酸與50 mL 0.55 molL1的氫氧化鈉溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應，通過測定反
40、應過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}： (1)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_。 (2)環(huán)形玻璃攪拌棒能否用環(huán)形鐵質攪拌棒 代替？_(填“能” 或“不能”)，其原因是_。,(3)實驗時氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55 molL1的原因是_。實驗中若改用60 mL 0.50 molL1的鹽酸與50 mL 0.55 molL1的氫氧化鈉溶液進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量_(填“相等”或“不相等”)，若實驗操作均正確，則所求中和熱_(填“相等”或“不相等”)。 (4)已知在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時，放出57.3 kJ的熱量，則上述反應的熱化學方程式為_。
41、,解析 由于本實驗的關鍵是如何防止熱量的損失，所以填充大量泡沫塑料、使用玻璃攪拌器、稍過量的氫氧化鈉等；(3)中由于參加反應的鹽酸(60 mL 0.50 molL1)與氫氧化鈉(50 mL 0.55 molL1)完全反應后生成的水的物質的量比原先多，所以放出的熱量多，但中和熱不變。 答案 (1)減少熱量損失 (2)不能 鐵會和鹽酸反應，鐵導熱性好，熱量損失較大 (3)為了確保鹽酸完全被中和 不相等 相等 (4)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1,考向2 利用蓋斯定律書寫熱化學方程式,即時訓練 1在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是( ) A
42、使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了加快反應速率，減小實驗誤差 B為了準確測定反應混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應與小燒杯底部接觸 C用0.5 molL1 NaOH溶液分別與0.5 molL1的鹽酸、醋酸溶液反應，如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數(shù)值相同 D在測定中和熱實驗中需要使用的儀器有天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計 答案：A,2根據(jù)中和反應反應熱測定的實驗，回答問題： (1)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是_(填序號)。 A用溫度計小心攪拌 B揭開硬紙片用玻璃棒攪拌 C輕輕地振蕩燒杯 D用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動,(2)假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 gcm3，又知反應后溶液的比熱容c4.18 Jg11。為了計算中和熱，某學生實驗記錄數(shù)據(jù)如下： 依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算，該實驗測得的中和熱H_(結果保留一位小數(shù))。,(3)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是_ _。 (4)大燒杯上如不蓋硬紙板，對求得中和熱數(shù)值的影響是 _(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。 答案：(1)D (2)51.8 kJmol1 (3)不能 H2SO4與Ba(OH)2反應生成BaSO4沉淀的生成熱會影響該反應的中和熱 (4)偏低,
2017屆高三一輪復習化學能與熱能.ppt
