【高考领航】高考化学总复习 第一节 化学能与热能课件 新人教版必修1

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答案:C
要点一 放热反应和吸热反应
定义 形成 原因
放热反应
吸热反应
放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 反应物具有的总能量> 反应物具有的总能量< 生成物具有的总能量 生成物具有的总能量
图示
与化学键 的关系
生成物分子成键时 生成物分子成键时
释放的总能量>反 释放的总能量<反应
应物分子断键时吸 物分子断键时吸收
煤、石油、
能、地热能、
核能等
天然气等
潮汐能等
二次能源(间接 煤制品、石油制品、电能、氢能、沼气、火
获得)
药等
2.能源问题 (1)我国目前使用的主要能源是 化石燃料 ,它们的蕴藏量有 限,而且 不能 再生,最终将会枯竭。 (2)化石燃料的大量使用带来严重的 环境污染 问题。 3.盖斯定律 (1)定义:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热 是 相同的 ,即化学反应的反应热只与反应体系 的 始态 和 终态 有关,而与 反应的途径 无关。
解析:X+Y===M+N ΔH>0,就说明 X 与 Y 的总能量低于 M、N 的总能量,A 错,D 正确;破坏反应物中的化学键所吸收的能 量大于形成生成物中化学键所放出的能量,C 错;吸热反应有的不需 要加热也可反应,如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可。
答案:D
二、燃烧热、中和热及化学方程式 1.热化学方程式 (1)概念 表示 参加反应物质的量 和 反应热 的关系的化学方程式。 (2)意义:不仅表明化学反应中 物质 的变化,也表明了化学反 应中的 能量 变化。如:
2.两个有联系的不同反应相比 C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1<0 C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH2<0 C(s)―Δ―H→1 CO2(g) C(s)―Δ―H→2 CO(g) ―Δ―H→3CO2(g) ΔH2+ΔH3=ΔH1 所以ΔH1<ΔH2。 并且据此可写出反应的热化学方程式: CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
1.化学反应放热多少与反应物和生成物的聚集状态有关,同一 物质的能量高低为:E(g)>E(l)>E(s),物质在气态时分子的内能最 高,状态由气态→液态→固态变化时,会放热,反之吸热。
(1)同一反应生成物状态不同时 A(g)+B(g)===C(g) ΔH1<0 A(g)+B(g)===C(l) ΔH2<0 因为C(g)→C(l) ΔH3<0,且ΔH3=ΔH2-ΔH1,所以ΔH2<ΔH1。 或按以下思路分析:
考纲展示 1.了解化学反应中能量变化的原因,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。 3.了解吸热反应、放热反应、中和反应、反应热、中和热等概 念。 4.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。
5.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应式和电池 反应方程式。
B.-43.5 kJ/mol
C.+43.5 kJ/mol
D.+67.7 kJ/mol
解 析 : 根 据 题 意 可 得 如 下 热 化 学 方 程 式 : HCN(aq) + OH - (aq)===CN - (aq) + H2O(l) ΔH = - 12.1 kJ/mol , H + (aq) + OH - (aq)===H2O(l) ΔH = - 55.6 kJ/mol , 依 据 盖 斯 定 律 得 到 HCN(aq)===H + (aq) + CN - (aq) ΔH = ( - 12.1 kJ/mol) - ( - 55.6 kJ/mol)=+43.5 kJ/mol。
在 25℃、101 kPa 下,1 g 甲醇燃烧生成 CO2 和液态水时 放热 22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是( )
A.CH3OH(l)+32O2(g)===CO2(g)+2H2O(l); ΔH=+725.8 kJ/mol B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l); ΔH=-1 452 kJ/mol C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l); ΔH=-725.8 kJ/mol D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l); ΔΗ=+1 452 kJ/mol
C8H18(l)+225O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ/mol 即 C8H18 的燃烧热为 5 518 kJ/mol。 同理书写中和热的热化学方程式时以生成 1 mol H2O 为标准。
2.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃,101 kPa): ①C4H10(g)+123O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2 878 kJ/mol ②C4H10(g)+123O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g) ΔH=-2 658 kJ/mol ③C4H10(g)+92O2(g)===4CO(g)+5H2O(l) ΔH=-1 746 kJ/mol
解析:由第一个图像可知,石墨具有的能量比金刚石低,故 A 正确;由第二个图像可以判断红磷的能量比白磷低,能量越低越稳 定,B 项错误;由第三个图像知硫蒸气与氧气反应放出的能量更多, 而放热 ΔH 为负值,所以 C 项错误;第四个图像显示 D 项反应属于 放热反应,所以错误。
答案:A
要点二 化学反应焓变的大小比较
第一节 化学能与热能
一、焓变 反应热
1.化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化: 物质 变化和 能量 变化。 (2)化学反应中的两大守恒: 质量 守恒和 能量 守恒。 (3)化学反应中的能量变化形式: 热能 、光能、电能等。 通常主要表现为 热能 的变化。
2.焓变 反应热 (1)定义:在 恒压条件下进行的反应的 热效应 。 (2)符号:ΔH ,可用量热器 测量。 (3)单位: kJ·mol-1 或 kJ·mol-1 。
6.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 7.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金 属腐蚀的措施。
重要考点 1.利用反应物、生成物的能量或键能数据来判断吸热反应或放 热反应。 2.正确书写热化学方程式或判断热化学方程式的正误。 3.根据盖斯定律计算反应热及比较反应热的大小。 4.原电池的工作原理及电极反应式的书写。 5.了解常用化学电源的构造及新型电源的工作原理,尤其是可 充电电池的充放电过程。 6.理解电解原理及利用电解原理的创新实验设计方案。
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol,表示在 25 ℃、 101 kPa 条件下,2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)完全反应生成 2 mol H2O(l) 时要释放 571.6 kJ 的能量。
(3)书写 ①注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大 多数反应是在 25 ℃、101 kPa 下进行的,可不注明。 ②注明物质状态:常用 s 、 l 、g 、aq 分别表示固体、液体、气 体、溶液。
A+g―Δ―H→1 Cg―Δ―H→3 Cl Bg―Δ―H→2 Cl
因ΔH1、ΔH2和ΔH3都小于零,ΔH1+ΔH3=ΔH2 所以ΔH2<ΔH1。
(2)同一反应物状态不同时 S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1<0 S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2<0
ΔH2+ΔH3=ΔH1 所以ΔH1<ΔH2。
(2)举例:
则反应热ΔH1、ΔH2和ΔH3的关系可表示 为:ΔH1=ΔH2+ΔH3 。
3.已知:HCN(aq)与 NaOH(aq)反应的 ΔH=-12.1 kJ/mol;
HCl(aq)与 NaOH(aq)反应的 ΔH=-55.6 kJ/mol。则 HCN 在水溶液
中电离的 ΔH 等于( )
A.-67.7 kJ/mol
④C4H10(g)+92O2(g)===4CO(g)+5H2O(g)
ΔH=-1 526 kJ/mol
由此判断,正丁烷的燃烧热是( )
A.2 878 kJ/mol
B.2 658 kJ/mol
Hale Waihona Puke C.1 746 kJ/mol
D.1 526 kJ/mol
解析:燃烧热是指在 25 ℃、101 kPa 时,1 mol 可燃物完全燃烧
热量多少时,没有正负之分,只比较数值的绝对值,绝对值越大,
说明放出或吸收的热量越多。
考点一
热化学方程式
热化学 方程式
标明状态、热量数值、符号 书写ΔH以与m化ol学为计单量位数,要可对以应是,分化数学计量数 要标明T、P,常温常压下可以不注明 正误判断—看状态、符号、数值、单位 反应热大小比较—注意是ΔH大小还是放热多少 ΔΗ的大小与 与反 有应 无是 催否 化可 剂逆 无无 关关
生成稳定氧化物时所放出的热量。因此正丁烷完全燃烧产物应为
CO2(g)和 H2O(l),所以正丁烷的燃烧热为 ΔH=-2 878 kJ/mol。 答案:A
三、能源、盖斯定律 1.能源的分类
比较角度
再生能源
分类
常规能源 新能源
非再生能源 常规能源 新能源
一次能源(直接 获得)
水能、生 物质能等
太阳能、风
2.下列各组热化学方程式中,化学反应的 ΔH 前者大于后者的 是( )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH2 ②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3 S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4 ③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A.①
B.④
C.②③④ D.①②③
答案:C
【方法归纳】 比较热化学方程式中的 ΔH 大小时,必须带正、
负号比较。对放热反应,ΔH 越小,放热越多,对吸热反应,ΔH 越
大,吸热越多。但描述一定量的物质完全反应明确了放出或吸收的
②举例:1 L 1 mol/L 的盐酸与 1 L 1 mol/L 的 NaOH 溶液发生中
和反应时,放出 57.3 kJ 的热量,该反应的热化学方程式为: HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ/mol 。
【特别提醒】 书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如:
3.产生原因
1.已知反应 X+Y===M+N 为吸热反应,对这个反应的下列说 法中正确的是( )
A.X 的能量一定低于 M 的能量,Y 的能量一定低于 N 的能量 B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行 C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学 键所放出的能量 D.X 和 Y 的总能量一定低于 M 和 N 的总能量
(2)吸热反应与放热反应均指化学反应。 ①浓 H2SO4、NaOH 固体溶于水放热,但不是放热反应; ②NH4NO3 溶于水时溶液温度降低,也不属于吸热反应。 (3)物质的能量(焓)越大,键能越小,越不稳定。
1.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系
据此判断下列说法中正确的是( ) A.石墨转变为金刚石是吸热反应 B.白磷比红磷稳定 C.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1 S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2 则 ΔH1>ΔH2 D.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH>0
收的总能量
的总能量
表示方法 ΔH<0
ΔH>0
①可燃物的燃烧; ②酸碱中和反应; 常见反 ③大多数化合反应; 应类型 ④金属跟酸的置换反 应; ⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应; ②盐的水解和弱电解质 的电离; ③Ba(OH)2·8H2O与 NH4Cl反应; ④碳和水蒸气、C和 CO2的反应
【特别提醒】 (1)化学反应表现为吸热或放热与反应开始是否 需要加热无关,需要加热的反应不一定是吸热反应(如 C+O2=点==燃== CO2,为放热反应),不需要加热的反应也不一定是放热反应。
2.燃烧热和中和热 (1)燃烧热 ①定义:101 kPa 时, 1 mol 纯物质 完全 燃烧生成稳定 的氧 化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。 ②单位: kJ·mol-1 。 ③注意 燃烧热 ΔH 均为 负值。 稳定化合物:C→ CO2 ,H→H2O(l),S→ SO2 。
(2)中和热 ①定义:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成 1 mol 水 所 放出 的热量。
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