2020人教版高考化学一轮复习课件第六章 第一节 化学能与热能ppt77张

S
O
2 3
(aq)+H2O(l)
ΔH1
b.ClO-(aq)+
S
O
2 3

(aq)====
S
O
2 4

(aq)+Cl-(aq)
Δ H2
c.CaSO4(s)====Ca2+(aq)+
2
2As(s)+ 5 O2(g)====As2O5(s) Δ H3
2
则反应As2O5(s)+3H2O(l)====2H3AsO4(s)的Δ H= _________________。
(3)(2016·全国卷Ⅲ节选)已知下列反应:
SO2(g)+2OH-(aq)====
S
O
2 3

(aq)+H2O(l)
2
项,Δ H<0,放出的热量越多,Δ H越小,上述A、B选项中
的Δ H1<Δ H2,故C错误;根据图象,液态水分解的热化学 方程式为2H2O(l)====2H2(g)+O2(g) Δ H= +(483.6+88)kJ·mol-1=+571.6 kJ·mol-1,故D正确。
角度2 热化学方程式的书写 2.写出下列反应的热化学方程式: (1)1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和液 态水,放出1411 kJ热量:____________________。 (2)1 mol CaCO3(s)在高温下完全反应,生成CaO(s)和 CO2(g),吸收178.2 kJ热量:___________________。
-534 kJ·mol-1,故B正确;N2H4(g)完全燃烧生成氮气 和气态水时,放出热量,其焓变是负值,故C错误;
0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出 133.5 kJ热量,则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和 气态水时,放出133.5 kJ×4=534 kJ的热量,故D错误。
【解析】(1)根据盖斯定律,用②式-③式可得①式,因 此ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119 kJ·mol-1+242 kJ·mol-1 =+123 kJ·mol-1。 (2)待求解反应可以由反应①×2-反应②×3-反应③, 则ΔH=2ΔH1-3ΔH2-ΔH3;
(3)已知:a.SO2(g)+2OH-(aq)====
第六章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能
【通考点·融会贯通】 1.热化学方程式正误判断的“六项注意”
2.热化学方程式的书写 (1)热化学方程式的书写步骤:
(2)利用盖斯定律书写热化学方程式:
【通考题·触类旁通】
角度1 热化学方程式正误判断
1.(2019·昆明模拟)下列热化学方程式书写正确的是
【解析】选D。根据图象,反应物的总能量高于生成物
的总能量,反应放热,因此2H2(g)+O2(g)====2H2O(g) Δ H1<0,故A错误;氢气的燃烧热指的是1 mol氢气燃烧 生成1 mol液态水,因此氢气的燃烧热Δ H2= 483.6 88 kJ·mol-1=-285.8 kJ·mol-1,故B错误;C
(4)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算反 应热。如反应物旧化学键断裂吸收能量E1,生成物新化 学键形成放出能量E2,则反应的Δ H=E1-E2。
【通考题·触类旁通】
角度1 反应热的比较
1.相同温度时,下列两个反应的反应热分别用Δ H1和
Δ H2表示,则
()
①H2(g)+
1 2
O2(g)====H2O(g)
【解析】选D。燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳 定氧化物放出的热量,而硫燃烧只能生成二氧化硫,不 能生成三氧化硫,故A错误;燃烧热定义中是生成稳定 的氧化物,氢元素应转化为液态水,而不是氢气,故B错 误;H2SO4与Ba(OH)2反应生成沉淀,也释放出热量,Δ H 小于-114.6 kJ·mol-1,故C错误;S(g)变化为S(s)还要 释放出热量,所以Q1<Q2,故D正确。
2.反应热的计算题型 (1)利用热化学方程式进行有关计算。 根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的 物质的量或反应吸收或放出的热量,可以把反应焓变 当作“产物”,计算反应的反应热。
(2)依据燃烧热数据,利用公式直接计算反应热。 反应热=燃烧热×n(可燃物的物质的量)
(3)根据图示中能量变化来确定焓变 Δ H=H(生成物)-H(反应物) 如图Ⅰ:Δ H=H1-H2<0,该反应为放热反应; 如图Ⅱ:Δ H=H2-H1>0,该反应为吸热反应;焓变=a-b。
【解析】由于“偏二甲肼”分子中有一个氮原子不与
氢原子相连,所以只能与碳原子相连,所以偏二甲肼的
结构简式为
。写热化学方程式的关键是确定
物质状态及反应热,依题意,“偏二甲肼”与四氧化二
氮在发动机内燃烧生成稳定的、对环境友好的物质一
定是二氧化碳气体、氮气和液态水。
答案:(1) (2)C2H8N2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l)
故2Q1<Q2。
角度2 反应热的计算 2.(高考组合题)根据要求,完成下列填空: (1)(2017·全国卷Ⅱ节选)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁 烯(C4H8)的热化学方程式如下: ①C4H10(g)====C4H8(g)+H2(g) Δ H1
已知:②C4H10(g)+
1 2
O2(g)====C4H8(g)+H2O(g)
(2)考虑反应的化学计量数。若一反应的化学计量数 是另一反应的化学计量数的n倍,则反应热亦为另一反 应的反应热的n倍。当反应物和生成物的状态相同时, 参加反应物质的量越多,放热反应的Δ H越小,吸热反 应的Δ H越大。
(3)可逆反应中的Δ H是指完全反应时的反应热,因此 要考虑反应的程度,反应的程度越大,反应热越大。 (4)要注意Δ H的“+”和“-”。在比较大小时,正负 号具有数学意义。
()
A.N2H4(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g) Δ H=+267 kJ·mol-1
B.N2H4(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g) Δ H=-534 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g) Δ H=+534 kJ·mol-1
根据盖斯定律可得Q=Q2-Q1>0。所以Q2>Q1。
3.运载“神舟”七号飞船的“长征”2号火箭在第一、 二级发动机中用“偏二甲肼”(分子式为C2H8N2)和四 氧化二氮作为液态燃料。 (1)“偏二甲肼”分子中有一个氮原子不与氢原子相 连,它的结构简式是________;
(2)已知a g偏二甲肼与b g四氧化二氮在发动机内燃 烧生成稳定的、对环境友好的物质。若生成1 mol N2(g)的反应热量为c kJ,写出反应的热化学方程式: ___________________________________________。
Δ H1
ClO-(aq)+
S
O
2 3
(aq)====
S
O
2 4
(aq)+Cl-(aq)
Δ H2
CaSO4(s)====Ca2+(aq)+
S
O
2 4

(aq)
Δ H3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)==== CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的Δ H=________。
【加固训练】 (2019·贵阳模拟)根据图判断,下列说法正确的是
()
A.2H2(g)+O2(g)====2H2O(g) Δ H1>0 B.氢气的燃烧热为Δ H2=-241.8 kJ·mol-1 C.上述A、B选项中的Δ H1>Δ H2 D.液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)====2H2(g) +O2(g) Δ H=+571.6 kJ·mol-1
【解析】选A。假设胆矾溶于水时吸收热量为
Q kJ·mol-1,我们可以认为这个溶解分为2步进行,首
先是胆矾分解的热化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)
△
====
CuSO4(s)+5H2O(l) Δ H=+Q2 mol·L-1,然后是室温下
将1 mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1 kJ,则
(2)CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g)
Δ H=+178.2 kJ·mol-1
(3)2Al(s)+ 3
2
O2(g)====Al2O3(s)
Δ H=-1 669.8 kJ·mol-1
【加固训练】 1.(2019·保定模拟)N2H4是一种高效清洁的火箭燃 料,0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时, 放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是
(Δ H的数值正确) ( )
A.S(s)+ 3
2
O2(g)====SO3(g)
(燃烧热)
Δ H=-315 kJ·mol-1
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式
是CH3OH(g)+
1 2
O2(g)====CO2(g)+2H2(g)
Δ H=
-192.9 kJ·mol-1,则CH3OH(g)的燃烧热为
2.已知胆矾溶于水时溶液温度降低,室温下将1 mol无
水硫酸铜制成溶液时放出的热量为Q1。又知胆矾分解
的热化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)====CuSO4(s)+
5H2O(l);Δ H=+Q2 kJ·mol-1则Q1和Q2的关系为 ( )
A.Q1<Q2
B.Q1>Q2
C.Q1=Q2
D.无法确定
192.9 kJ·mol-1
C.已知常温常压下:HCl(aq)+NaOH(aq)====NaCl(aq)+ H2O(l) Δ H=-57.3 kJ·mol-1,则有H2SO4(aq)+ Ba(OH)2(aq)====BaSO4(s)+2H2O(l) Δ H= -114.6 kJ·mol-1 D.已知:S(s)+O2(g)====SO2(g) Δ H1=-Q1 kJ·mol-1, S(g)+O2(g)====SO2(g) Δ H2=-Q2 kJ·mol-1,则Q1<Q2
Δ H1=-Q1 kJ·mol-1;
②2H2O(l)====2H2(g)+O2(g) Δ H2=+Q2 kJ·mol-1
A.Q1>Q2 C.2Q1<Q2
B.Q1=Q2
D. 1ห้องสมุดไป่ตู้
2
Q2=Q1
【解析】选C。将①式改写成③式:2H2O(g)====2H2(g) +O2(g) Δ H3=+2Q1 kJ·mol-1,③式中的化学计量数与 ②式相同,但③式中H2O为气态,②式中H2O为液态,生成 液态水比生成等物质的量的气态水所放出的热量多,
Δ H=3c kJ·mol-1
考向二 反应热的比较和计算 盖斯定律的应用 【通考点·融会贯通】 1.Δ H大小比较注意事项 (1)考虑反应物或生成物的聚集状态。由于气体变成 液体,液体变成固体均会放热,若是放热反应,生成固 体放出的热量>生成液体放出的热量>生成气体放出的
热量;若是吸热反应,生成气体吸收的热量>生成液体 吸收的热量>生成固体吸收的热量。也可以借助下图 理解:
Δ H2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+
1 2
O2(g)====H2O(g) Δ H3=-242 kJ·mol-1
反应①的Δ H1为________kJ·mol-1。
(2)(2017·全国卷Ⅲ节选)已知:
As(s)+ 3 H2(g)+2O2(g)====H3AsO4(s) Δ H1
2
H2(g)+ 1 O2(g)====H2O(l) Δ H2
D.N2H4(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(l) Δ H=-133.5 kJ·mol-1
【解析】选B。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和 气态水时,放出133.5 kJ热量,其焓变是负值,故A错 误;0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时, 放出133.5 kJ热量,则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮 气和气态水时,放出133.5 kJ×4=534 kJ的热量,热化 学方程式为:N2H4(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g) Δ H=
(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出 1 669.8 kJ 热量:__________________________。
【解析】对于(1)(2)(3),已知反应物的物质的量和放 出或吸收的热量,可直接写出热化学方程式。
答案:(1)C2H4(g)+3O2(g)====2CO2(g)+2H2O(l) Δ H=-1 411 kJ·mol-1