2021年高考化学二轮复习专题6化学能与热能课件

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答案:D
考点一 反应热
核心整合 热点突破
1.利用键能计算反应热,要熟记公式:ΔH=反应 物总键能-生成物总键能,其关键是弄清物质中化学键 的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共 价键的数目。原子晶体:1 mol金刚石中含2 mol C—C 键,1 mol硅中含2 mol Si—Si键,1 mol SiO2晶体中含 4 mol Si—O键;分子晶体:1 mol P4中含有6 mol P—P 键,1 mol P4O10(即五氧化二磷)中,含有12 mol P—O 键、4 mol P===O键,1 mol C2H6中含有6 mol C—H键和 1 mol C—C键。
考点二 热化学方程式和盖斯定律
核心整合 热点突破
(4)注意物质的聚集状态。反应物和生成物的聚集状 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。热化学方程式中的ΔH的 值应是表示反应已完成的热量变化。由于ΔH与反应完成 的物质的量有关,所以热化学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。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相 等,但符号相反。
|ΔH|。
考点二 热化学方程式和盖斯定律
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3.反应热(ΔH)的大小比较 (1)同一反应,生成物状态不同时,例如A(g)+ B(g)===C(g) ΔH1<0,A(g)+B(g)===C(l) ΔH2<0,因 为C(g)===C(l) ΔH3<0,则ΔH3=ΔH2-ΔH1,所以ΔH2< ΔH1。 (2)同一反应,反应物状态不同时,例如S(g)+ O2(g)===SO2(g) ΔH1<0 S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2<
1 2
O2(g)===CO2(g)
考点一 反应热
核心整合 热点突破
与成键时放出的热量的相对大小不同,即反应热(焓 变)ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,键能 越大的物质越稳定。
考点一 反应热
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2.燃烧热和中和热 (1)燃烧热和中和热均为放热反应,ΔH<0,单位为 kJ·mol-1。 (2)燃烧热概念理解的三要点:外界条件是25 ℃、 101 kPa;反应的可燃物是1 mol;生成物是稳定的氧化 物(包括状态),如碳元素燃烧生成的是CO2,而不是 CO,氢元素燃烧生成的是液态水,而不是水蒸气。 (3)中和热概念理解三要点:反应物是强酸、强碱; 溶液是稀溶液,不存在稀释过程的热效应;生成产物水 是1 mol。
考点一 反应热
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1.反应热 任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生 成物所具有的总能量不相等,在新物质产生的同时总是 伴随着能量的变化。从宏观上分析,反应热的形成原因 是反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的相对大 小不同。即反应热(焓变)ΔH=生成物的总能量-反应物 的总能量,物质本身具有的能量越高,其稳定性越差。 从微观上分析,反应热形成的原因是断键时吸收的热量
(1)反应放出的热量Q=________J。 (2)反应Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)的ΔH= ________kJ·mol-1(列式计算)。
专题六 化学能与热能
高考调研 明晰考向
解析:(1)根据 Q=cmΔt,反应放出的热量 Q= 4.18 J·g-1·℃-1× 100 mL×1.00 g·cm-3×(30.1 ℃- 20.1 ℃)=4.18×103 J。(2)n(CuSO4)=0.1 L× 0.200 mol·L-1=0.02 mol,n(Zn)=651g.9·m5 ogl-1=0.03 mol, 显然 Zn 过量,即 0.02 mol Zn 和 0.02 mol CuSO4 反应放 出的热量 为 4.18 kJ, 故 反 应 Zn(s)+ CuSO4(aq)=== ZnSO4(aq)+Cu(s)的 ΔH=-04.0.128mkoJl=-209 kJ·mol-1。
答案:(1)4.18×103 (2)-4.01.81×001×030/.1200000=-209
专题六 化学能与热能
高考调研 明晰考向
化学反应与能量是化学反应原理的重要组成部分,也 是高考的必考内容。一般重点考查通过能量变化图、盖斯 定律、键能等创设情境,提供新信息,通过比较分析、计 算等方法来求解“ΔH”值,从而书写(或判断)热化学方程 式。题型多以选择题或填空题的形式呈现,以中等难度为 主。由于能源问题已成为社会热点,从能源问题切入,从 不同的角度设问,结合新能源的开发,把反应热与能源结 合起来进行考查,将是今后命题的方向。该部分内容的难 点在于准确的运用盖斯定律计算出反应热并正确书写出热 化学方程式。
考点二 热化学方程式和盖斯定律
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(6)注意燃烧热和中和热。燃烧热是指在101 kPa 时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热 量,中和热是指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应 生成1 mol液态H2O时的反应热。
考点二 热化学方程式和盖斯定律
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2.反应热的有关计算
(1)根据热化学方程式计算:反应热与反应物各物质
的物质的量成正比。源自文库
(2)根据反应物和生成物的总能量计算:ΔH=E(生成
物)-E(反应物)。
(3)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程
中的能量变化计算:ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能
量-生成物的化学键形成释放的能量。 (4)根据物质燃烧放热的数值计算:Q(放)=n(可燃物)×
专题六 化学能与热能
专题六 化学能与热能
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1.(2020·江苏卷)反应SiCl4(g)+2H2(g)
高温 =====
Si(s)+
4HCl(g)可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确
的是( )
A.该反应ΔH>0、ΔS<0
B.该反应的平衡常数K=c(SiCc4l(4)H×Ccl)2(H2)
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
解析:A项,根据图中信息得到HCN能量比HNC能量 低,再根据能量越低越稳定,因此HCN比HNC稳定,正确; B项,根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,因此 该异构化反应的ΔH=59.3 kJ·mol-1-0=+59.3 kJ·mol-1,正 确;C项,根据图中信息得出该反应是吸热反应,因此正反 应的活化能大于逆反应的活化能,正确;D项,使用催化 剂,不能改变反应的反应热,只改变反应历程,反应热只与 反应物和生成物的总能量有关,错误。
的比例分别为70∶30和15∶85。下列说法正确的是( )
考点一 反应热
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A.1,2-加成产物比1,4-加成产物稳定
B.与0 ℃相比,40 ℃时1,3-丁二烯的转化率增大
C.从0 ℃升至40 ℃,1,2-加成正反应速率增大,
1,4-加成正反应速率减小
D.从0 ℃升至40 ℃,1,2-加成正反应速率的增大
该反应的平衡常数K=
c4(HCl) c(SiCl4)·c2(H2)
,正确;C
项,题中说的是高温,不是标准状况下,因此不能直接
用22.4 L·mol-1计算,错误;D项,ΔH=反应物键能总和
-生成物键能总和,即ΔH=4E(Si—Cl)+2E(H—H)-
4E(H—Cl)-2E(Si—Si),错误。 答案:B
专题六 化学能与热能
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2.(2020·天津卷)理论研究表明,在101 kPa和298 K
下,HCN(g)
HNC(g)异构化反应过程的能量变化如
图所示。下列说法错误的是( )
A.HCN比HNC稳定 B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1
专题六 化学能与热能
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考点一 反应热
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总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,故该反应的 ΔH相同。(4)误认为可逆反应的反应热与物质转化率有 关,其实不是这样。如2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH= -197 kJ·mol-1,指2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反应生 成2 mol SO3(g)时放出的热量为197 kJ。(5)燃烧热是指101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的 热量,并不是1 mol可燃物燃烧时放出的热量就是燃烧 热。(6)中和热不是指1 mol酸与1 mol碱中和时的热效应, 而是指“生成1 mol H2O(l)”的热效应。
0,
,ΔH2+ΔH3=ΔH1,则ΔH3=ΔH1-
ΔH2,又ΔH3<0,所以ΔH1<ΔH2。
考点二 热化学方程式和盖斯定律
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(3)两个有联系的不同反应相比,例如C(s)+O2(g)===
CO2(g)
ΔH1<0,C(s)+
1 2
O2(g)===CO(g)
ΔH2<0,根
据常识可知CO(g)+
答案:D
专题六 化学能与热能
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3.(2020·浙江卷)100 mL 0.200 mol·L-1 CuSO4溶液与1.95 g 锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1 ℃,反应后 最高温度为30.1 ℃。
已知:反应前后,溶液的比热容均近似为4.18 J·g-1·℃-1、 溶液的密度均近似为1.00 g·cm-3,忽略溶液体积、质量变化和 金属吸收的热量。请计算:
考点一 反应热
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2.对于反应热和焓变的理解,应抓住概念的本质。 一般情况下,我们研究的多为理想状态,即反应热等同 于焓变,根据常见题目设置,常见的易错易误点有以下 几点:(1)误认为放热反应不需加热,吸热反应必须加 热。(2)混淆能量(物质的焓)与键能的关系,误认为键能 越大,能量越高,其实是键能越大,物质越稳定,能量 越低。(3)误认为反应条件不同时,ΔH也不同,其实并非 如此。如同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与HCl(g)的
考点二 热化学方程式和盖斯定律
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1.热化学方程式书写或判断 (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-1。 (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),但绝大多数的ΔH是在25 ℃、 101 kPa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。
考点一 反应热
核心整合 热点突破
[2020·新高考卷Ⅰ(山东卷)]1,3-丁二烯与 HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生
成碳正离子(
);第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-
加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。
已知在0 ℃和40 ℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物
C.高温下反应每生成1 mol Si需消耗2×22.4 L H2
D.用E表示键能,该反应ΔH=4E(Si—Cl)+
2E(H—H)-4E(H—Cl)
专题六 化学能与热能
高考调研 明晰考向
解析:A项,SiCl4、H2、HCl为气体,且反应前气 体系数之和小于反应后气体系数之和,因此该反应为熵
增,即ΔS>0,错误;B项,根据化学平衡常数的定义,
程度小于其逆反应速率的增大程度 解析:A项,能量越低越稳定,根据图象可看出,
1,4-加成产物的能量比1,2-加成产物的能量低,即1,
4-加成产物比1,2-加成产物稳定,错误;B项,该加成
反应不管生成1,4-加成产物还是1,2-加成产物,均为
考点一 反应热
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放热反应,则升高温度,不利于1,3-丁二烯的转化,即在 40 ℃时其转化率会减小,错误;C项,从0 ℃升至40 ℃, 正化学反应速率均增大,即1,4-加成和1,2-加成的正反应 速率均会增大,错误;D项,从0 ℃升至40 ℃,对于1,2加成反应来说,化学平衡向逆向移动,即1,2-加成正反应 速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,正确。
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