《高考風(fēng)向標(biāo)》年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二單元 第6講 化學(xué)能與熱能課件

第6講化學(xué)能與熱能第二單元化學(xué)基本理論2011考綱展示2012高考導(dǎo)視1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算。4.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。1.這部分知識與生產(chǎn)生活密切相關(guān)，尤其是能源、新能源領(lǐng)域是?？嫉闹R點。2.書寫熱化學(xué)方程式以及蓋斯定律的應(yīng)用更是高考的熱點。3.中和熱、燃燒熱應(yīng)用也常在高考中出現(xiàn)。

(1)定義：在恒壓條件下，進(jìn)行反應(yīng)的_______。符號：____，單位：________。規(guī)定：放熱反應(yīng)ΔH取“－”，吸熱反應(yīng)ΔH取“＋”。

(2)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量變化的主要原因在于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量不盡相同，在破壞化學(xué)鍵和形成化學(xué)鍵的過程中能量變化不相等，使得化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著能量的變化。考點1反應(yīng)熱1．焓變熱效應(yīng)ΔHkJ/mol2．放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)大于(1)定義：當(dāng)反應(yīng)物總能量______生成物總能量時，為放熱反應(yīng)。小于

當(dāng)反應(yīng)物總能量______生成物總能量時，為吸熱反應(yīng)。如圖2－6－1所示的能量變化與反應(yīng)過程的關(guān)系。

圖2－6－1當(dāng)E1＞E2

時，_____反應(yīng)，ΔH____；當(dāng)E1＞E2

時，_____反應(yīng)，ΔH____。吸熱>0放熱<0(2)常見的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)中和反應(yīng)

放熱反應(yīng)：燃燒反應(yīng)、_________、大多數(shù)化合反應(yīng)、活潑金屬與強(qiáng)酸的反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)、鈉與水的反應(yīng)等。 吸熱反應(yīng)：水解反應(yīng)、大多數(shù)分解反應(yīng)、一些需持續(xù)加熱才能發(fā)生的反應(yīng)、碳與二氧化碳的反應(yīng)、氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應(yīng)等。物質(zhì)的量反應(yīng)熱3．熱化學(xué)方程式(1)定義：表示反應(yīng)物生成物的________和______的關(guān)系。化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計量數(shù)______，表示粒子數(shù)和物質(zhì)的量整數(shù)或分?jǐn)?shù)，只表示___________狀態(tài)不要求注明必須注明ΔH正負(fù)及單位必須注明意義表示化學(xué)變化中的物質(zhì)變化不僅表示某過程中的物質(zhì)變化，也表明了該過程中的___________kJ·mol(2)意義：表明了變化過程中的_________，而且也表明了該過程的__________。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6－1，表示在25℃、101kPa條件下，_____________________________________________________________________。(3)熱化學(xué)方程式和化學(xué)方程式的區(qū)別整數(shù)物質(zhì)的量物質(zhì)變化能量變化能量變化1molO2(g)完全反應(yīng)生成2molH2O(l)時釋放571.6kJ的能量2molH2(g)和

(4)書寫步驟：寫熱化學(xué)方程式一般要先寫出反應(yīng)過程，注明各物質(zhì)的狀態(tài)，再計算反應(yīng)熱，寫出熱化學(xué)方程式。1．反應(yīng)熱的單位是“kJ/mol”，你是如何理解的？答：kJ/mol指的是每發(fā)生1mol化學(xué)方程式給出的反應(yīng)的熱效應(yīng)，而不是指1mol反應(yīng)物。

2．寫熱化學(xué)方程式時要注意反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)，反應(yīng)熱要注意符號。為什么反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)熱密切相關(guān)？

變，進(jìn)而使反應(yīng)熱發(fā)生改變。

答：因為反應(yīng)物的聚集狀態(tài)發(fā)生改變也要伴隨著能量的改

1．已知：①1molH2

分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收436kJ的能量；②1molCl2分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收243kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子時釋放431kJ的能量。下列敘述正確的是()

A．氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的熱化學(xué)方程式是H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) B．氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝＋183kJ/mol C．氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝－183kJ/mol D．氫氣和氯氣反應(yīng)生成1mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝－183kJ/mol

解析：根據(jù)反應(yīng)熱的含義，生成2mol氯化氫放出熱量431×2kJ，斷裂1molH2和Cl2分別吸收熱量436kJ、243kJ，故ΔH＝436+243-431×2=-183kJ/mol。

答案：C

解析：燃料要充分燃燒，除了要有足夠的空氣，還要使溫度達(dá)到其著火點，C錯誤。化學(xué)反應(yīng)的過程，是化學(xué)鍵斷裂和形成的過程，化學(xué)鍵形成可以看成是“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能等而被釋放出來，但同時化學(xué)鍵的斷裂，則需要吸收外界的能量“貯存”為物質(zhì)內(nèi)部的能量，D的說法是片面的。

答案：CD2．(2010年廣東深圳檢測，雙選)下列說法不正確的是(

A．焦炭在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B．氫氧化鉀與硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)

C．燃料有足夠的空氣就能充分燃燒

D．化學(xué)反應(yīng)的過程，都可以看成是“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能等而被釋放出來的過程)(3)注意事項項①燃燒為為放熱反反應(yīng)，所所以燃燒燒熱一定定為負(fù)值值；②某某些元素素完全燃燒燒生成的的穩(wěn)定物物是1molH2完全燃燒燒生成H2O(l)時放出的的熱量為為285.8kJ·mol－1考點2燃燒熱與與中和熱熱1．燃燒熱(1)定義1mol完全穩(wěn)定在25℃℃、101kPa時________純物質(zhì)質(zhì)_____燃燒生生成_____(2)反應(yīng)熱熱的測測定：：實驗驗裝置置圖如如圖2－6－2。圖2－6－2①原理理：___________________________________________________________________________。通過測測定反反應(yīng)前前后的的溫度度變化化，根根據(jù)熱熱量的的計算算公式求求出放放出的的熱量量，再再計算算中和和熱2．中和熱(1)定義：：在稀稀溶液液中，，______________________________時放出出的熱熱叫中中和熱熱。酸跟堿堿發(fā)生生中和和反應(yīng)應(yīng)生成成1molH2O②操作作(實驗步步驟)：a.量取50.00mL0.5mol/LHCl，倒入入到小燒杯杯中，，測定定溫度度；b.再量取取50.00mL0.55mol/LNaOH，測定溫度度；c.混合、、攪拌拌測定定溫度度；d.重復(fù)實實驗3次；e.數(shù)據(jù)處處理。。③最后后計算算得到到的ΔH＝3．能源圖2－6－3－0.418(t2－t1)/0.025kJ··mol－1燃燒熱熱和中中和熱熱都可可以看看成是是特定定條件件下的的反應(yīng)應(yīng)熱，，或者者是限定定條件件下的的反應(yīng)應(yīng)熱。。在中中和熱熱的測測定實實驗中中，要要注意意使用用的儀器器裝置置、操操作、、中和和熱的的計算算(數(shù)據(jù)處處理)等。中中和熱熱一定定等于－57.3kJ/mol嗎？為什么么？答：中和熱不一一定等于－－57.3kJ/mol。57.3kJ/mol是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液液反應(yīng)生成成1molH2O時放出的熱熱量。若是是弱酸或弱弱堿時，由于于電離要吸吸熱，所以以放出的熱熱量小于57.3kJ/mol。生成沉淀時也也要伴隨著著熱效應(yīng)，，所以反應(yīng)應(yīng)熱也發(fā)生生變化。3．(2010年廣東汕頭頭模擬)下列屬于新新能源的是是()①天然氣②煤③海洋能④石油⑤太陽能⑥生生物物質(zhì)能能⑦風(fēng)風(fēng)能能⑧氫氫能能A．①①②②③③④④C．①①③③⑤⑤⑥⑥⑦⑦⑧⑧B．③③⑤⑤⑥⑥⑦⑦⑧⑧D．③③④④⑤⑤⑥⑥⑦⑦⑧⑧4．HCl和NaOH溶液液反反應(yīng)應(yīng)的的中中和和熱熱為為ΔH＝－－57.3kJ/mol，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)應(yīng)的的中中和和熱熱是是_____________________。答案案：：－57.3kJ··mol－1解析析：：①天然然氣氣、②煤煤、、

答案：B考點點31．定義相同同反應(yīng)應(yīng)體體系系的的始始態(tài)態(tài)和和終終態(tài)態(tài)途徑徑不管管化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)是是一一步步完完成成或或分分幾幾步步完完成成，，其其反反應(yīng)應(yīng)熱熱是是_____的。。反反應(yīng)應(yīng)熱熱只只和和__________

2．舉例

如圖2－6－4，始態(tài)為S，終態(tài)為L，中間過程為R，

圖2－6－4則有有ΔH＝_____________。ΔH1＋ΔH2運用用蓋蓋斯斯定定律律的的關(guān)關(guān)鍵鍵是是處處理理好好熱熱化化學(xué)學(xué)方方程程式式的的疊疊加加。。要要注注意計計量量數(shù)數(shù)的的改改變變(實質(zhì)質(zhì)是是物物質(zhì)質(zhì)的的量量發(fā)發(fā)生生了了變變化化)引起起的的反反應(yīng)應(yīng)熱熱的的改變變。。如已已知知：：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1則2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)中的ΔH為多少？H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ436a3695．(2010年重慶理綜)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)ΔH＝－72kJ/mol，蒸發(fā)1molBr2(l)需要吸收的能能量為30kJ，其它相關(guān)數(shù)據(jù)如下下表：則表中中a為()A.404B．260C．230D．200(1)乙酸___________________________________________；(2)乙醇__________________________________________。解析：先寫出熱化學(xué)學(xué)方程式：熱化學(xué)方程式式和蓋斯定律律的應(yīng)用【典例1】磷單質(zhì)及其化化合物有廣泛泛應(yīng)用。(1)同磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高溫下制備備黃磷(P4)的熱化學(xué)方程式式為4Ca5(PO4)3F(s)＋21SiO2(s)＋30C(s)===3P4(g)＋20CaSiO3(s)＋30CO(g)＋SiF4(g)；ΔH。①上述述反應(yīng)應(yīng)中，，副產(chǎn)產(chǎn)物礦礦渣可可用來來____________。②已知知相同同條件件下：：4Ca5(PO4)3F(s)＋3SiO2(s)===6Ca3(PO4)2(s)＋2CaSiO3(s)＋SiF4(g)；ΔH12Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===P4(g)＋6CaO(s)＋10CO(g)；ΔH2SiO2(s)＋CaO(s)===CaSiO3(s)；ΔH3用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH，ΔH＝______________。圖2－6－5(2)三聚磷磷酸可可視為為三個個磷酸酸分子子(磷酸結(jié)結(jié)構(gòu)式式見圖圖2－6－5)之間脫脫去兩兩個水水分子子產(chǎn)物物，其其結(jié)構(gòu)構(gòu)式為為____________。三聚聚磷酸鈉(俗稱““五鈉鈉”)是常用用的水水處理理劑，，其化化學(xué)式式為________。③利用用②中中反應(yīng)應(yīng)可在在塑料料鍍件件表面面沉積積鎳—磷合金金，從從而達(dá)到化化學(xué)鍍鍍鎳的的目的的，這這是一一種常常見的的化學(xué)學(xué)鍍。。請從從以下下方面面比較化化學(xué)鍍鍍與電電鍍。。2H+方法上上的不不同點點：____________________；原理理上的的相同同點：__________；化學(xué)學(xué)鍍的的優(yōu)點點：__________________。答案：：(1)①水泥②ΔH1＋3ΔH2＋18ΔΔH3②Na5P3O10(3)①＋1②11H2O11③化學(xué)學(xué)鍍無無需通通電，，而電電鍍需需要通通電都利用用氧化化還原原反應(yīng)化學(xué)鍍鍍對鍍鍍件的的導(dǎo)電電性無無特殊殊要求求解析：：(1)①CaSiO3可以用用來制制水泥泥；②②把幾個個熱化化學(xué)方方程式按一一定的的比疊疊加即即得出出所求求熱化化學(xué)方方程式式。(2)一個磷磷酸中中的羥羥基與與另一一個磷磷酸的的H之間可以脫脫水?！拔逦邂c”即五個個鈉離子，，以化合價價代數(shù)和為為零可求解解。1．(2008年全國卷Ⅱ)紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程程和能量關(guān)關(guān)系如圖2－6－6所示(圖中的ΔH表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)據(jù))。圖2－6－6根據(jù)圖2－6－6回答下列問問題：(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方方程式：________________________________________________________________。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方方程式：___________________________________________________。上述分解解反應(yīng)是一個可逆逆反應(yīng)，溫溫度T1時，在密閉閉容器中加加入0.80molPCl5，反應(yīng)達(dá)達(dá)到到平衡衡時時PCl5還剩0.60mol，其分分解__________；若反應(yīng)溫度由T1

升高到T2，平衡時PCl5

的分解率為α2，α2__________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)工業(yè)上制制備PCl5通常分兩兩步進(jìn)行行，先將將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)產(chǎn)物PCl3，然后降降溫，再再和Cl2反應(yīng)生成成PCl5。原因是是________________________________________。(4)P和Cl2分兩步反反應(yīng)生成成1molPCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反應(yīng)應(yīng)生成1molPCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、““小于””或“等等于”)。(5)PCl5與足量水水充分反應(yīng)，最最終生成成兩種酸酸，其化化學(xué)方程式是__________________________________________。熱點2能源問題【典例2】(雙選)下列有關(guān)能源源和能量的說說法正確的是()A．目前我國發(fā)發(fā)電量中火力力發(fā)電居于首首位B．蒸汽屬于二二次能源C．凡經(jīng)過加熱熱而發(fā)生的化化學(xué)反應(yīng)都是吸吸熱反應(yīng)D．酸堿中和反反應(yīng)屬于吸熱熱反應(yīng)解析：略。答案：AB2．(雙選)下列說法正確確的是()A．硫酸、純堿堿、醋酸鈉和和生石灰分別別屬于酸、堿堿、鹽和氧化物B．蔗糖、硫酸酸鋇和水分別別屬于非電解解質(zhì)、強(qiáng)電解解質(zhì)和弱電解質(zhì)C．Mg、Al、Cu可以分別用置置換法、直接接加熱法和電電解法冶煉得到D．天然氣、沼沼氣和水煤氣氣分別屬于化化石能源、可可再生能源和二次能源解析：A項純堿不屬于于堿，C項Mg、Al用電解法冶煉煉，Cu用置換法等方方法來冶煉。。答案：BD1．(2011年廣東廣州聯(lián)聯(lián)考)化學(xué)與生活、、社會密切相相關(guān)。下列說法不正確確的是()A．利用太陽能能等清潔能源源代替化石燃燃料，有利于于節(jié)約資源、、保護(hù)環(huán)境B．凡含有食品品添加劑的食食物對人體健健康均有害，，不可食用C．為防止電池池中的重金屬屬等污染土壤壤和水體，應(yīng)應(yīng)積極開發(fā)廢電池的綜合合利用技術(shù)D．提倡人們購購物時不用塑塑料袋，是為為了防止白色色污染答案：B2．(2011年廣東汕頭質(zhì)質(zhì)檢)已知在298K時下述反應(yīng)的的有關(guān)數(shù)據(jù)：C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－110.5kJ/mol；ΔH2＝－393.5kJ/mol；)則C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH為(A．＋283.5kJ/molB．＋172.5kJ/molC．－172.5kJ/molD．－504kJ/mol答案：B答案：D4．(2010年廣東汕頭模模擬)(1)請寫出乙烷在在高溫、催化化劑的作用下與水蒸蒸氣反應(yīng)生成成氫氣和一氧氧化碳的化學(xué)學(xué)方程式：_____________________________________。(2)已知：C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱熱化學(xué)方程式式分別為試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反反應(yīng)生成氫氣氣和一氧化碳的熱化學(xué)方方程式：_________________________________________________________________________________________。1．“低碳經(jīng)經(jīng)濟(jì)”是指指通過技術(shù)術(shù)創(chuàng)新、新新能源開發(fā)發(fā)等多種手手段，盡可能能地減少煤煤炭、石油油等高碳能能源的消耗耗，減少溫溫室氣體的排放的的一種經(jīng)濟(jì)濟(jì)發(fā)展形態(tài)態(tài)、下列措措施中，不不符合“低低碳經(jīng)濟(jì)”的是()A．開發(fā)太陽陽能、氫能能等代替高高碳能源B．農(nóng)作物收收獲后，就就地焚燒秸秸稈，增加加土壤中的的鉀肥C．發(fā)展羰基基合成等工工藝技術(shù)，，利用二氧氧化碳生產(chǎn)產(chǎn)精細(xì)化工工產(chǎn)品D．以煤的氣氣化為龍頭頭，大力發(fā)發(fā)展以一碳碳化學(xué)為基基礎(chǔ)的新一一代煤化工技技術(shù)答案：B2．C(石墨)在高溫、高高壓及催化劑存存在的條件件下能轉(zhuǎn)化化為C(金剛石)，該反應(yīng)為為吸熱反應(yīng)應(yīng)，由此可可知()A．石墨比金金剛石穩(wěn)定定B．石墨總能能量比等質(zhì)質(zhì)量的金剛剛石高C．該變化屬屬于物理變變化D．該反應(yīng)的的焓變ΔH<0解析析：：石墨墨到到金金剛剛石石的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化需需要要吸吸熱熱，，則則金金剛剛石石的的總總能能量量比石石墨墨高高，，B錯；；同同素素異異形形體體之之間間的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化屬屬于于化化學(xué)學(xué)變變化化，，C錯；；反應(yīng)應(yīng)為為吸吸熱熱反反應(yīng)應(yīng)，，ΔH>0，D錯。。答案案：：A3．(雙選選)單斜斜硫硫和和正正交硫硫是是硫硫元元素