化学能与热量

化学能与热量第二章第一节1．了解能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。2．了解化学反应中能量转化的原因，能识出常见的能量转化形式。3．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热、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。考试说明考情分析考点考频一、反应热与化学反应过程示意图3年9考二、热化学方程式的书写与正误判断3年12考三、盖斯定律及其应用3年18考考向一反应热考向二热化学方程式考向三盖斯定律及反应热的计算考向四燃烧热中和热能源1.（2013·北京理综·6）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是D课堂练习请同学们分别画出吸热反应和放热反应进程中的能量变化图能量反应进程断键吸收热量成键释放热量释放热量从化学键的角度分析放热反应能量反应进程成键释放热量吸收热量断键吸收热量吸热反应放热反应吸热反应键能变化生成物总键能反应物总键能生成物总键能反应物总键能能量变化反应物的总能量.生成物的总能量反应物的总能量.生成物的总能量表示方法联系键能越，物质能量越，越；反之键能越，物质能量越，越。大于大于△H﹤0或△H为“—”小于小于△H﹥0或△H为“+”大低稳定小高不稳定吸热反应与放热反应对比该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_______，理由是：__________________________________________；2.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示，已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的DH=-99kJ×mol-1。请回答下列问题：(1)图中A、C分别表示___________、__________，E的大小对该反应的反应热有无影响？_____。反应物能量生成物能量无降低因为催化剂改变了反应的历程，使活化能E降低课堂练习3．白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—PakJ/mol、P—ObkJ/mol、P===OckJ/mol、O===OdkJ/mol。根据下图所示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其值为_____________________kJ/mol，6a＋5d－4c－12b４.判断正误（1）煤燃烧需要加热是吸热反应（2）浓硫酸加水是放热反应（3）等量氢气在等量氧气中燃烧不如与它们混合爆炸放热多（4）反应中都有能量变化，只表现为吸热和放热（5）合成氨是放热反应，说明氮气比氨气能量高常见的放热反应：（1）所有燃烧反应（2）中和反应（3）大多数化合反应（4）金属跟水或酸反应（5）铝热反应(6)物质的缓慢氧化常见的吸热反应：（1）大多数分解反应（2）Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应（3）以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应(除燃烧)（4）盐类的水解二.热化学方程式分析下列热方程式关系，说出书写热化学方程式的注意事项2H2O(l)==2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=－483.6kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12书写热化学方程式的注意事项⑴化学方程右边必须写上△H，并用“空格”隔开，⑵需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指:25℃1.01×105Pa;⑷热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的量，并不能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。⑶标明物质的聚集状态（s、l、g、aq）;(5)若化学方程式中各物质的系数加倍，则△H的数值也加倍；若反应逆向进行，则反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。★mol-1的含义：(6)热化学方程式中不用“↓”和“↑”表示。5．在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是()A．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋725.8kJ/molB．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.6kJ/molC．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.8kJ/molD．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋1452kJ/molB6．已知热化学方程式：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－QkJ/mol(Q＞0)。下列说法正确的是()A．相同条件下，2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量小于2molSO3(g)所具有的能量B．将2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为QkJC．增大压强或升高温度，该平衡都向逆反应方向移动D．如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ，则此过程中有2molSO2(g)被氧化DC同温同压下，下列各组热化学方程式中ΔH1＞ΔH2的是()A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH12H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH2B．S(g)＋O2(g)===2SO2(g)ΔH1S(s)＋O2(g)===2SO2(g)ΔH2C．C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH1C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH2D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH112H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)ΔH2７.三盖斯定律及反应热的计算ΔH1＋ΔH2相同始态和终态８．(2010·广东高考)在298K、100kPa时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)ΔH1Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2A[解析]×根据盖斯定律，将①式减去②式可得：HF(aq)H＋(aq)＋F－(aq)ΔH＝－10.4kJ·mol－1。[2012·安徽卷]氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知25℃时：①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝＋10.4kJ·mol－1()９课堂练习►四燃烧热中和热能源【知识梳理】一．燃烧热(1)定义：在25℃、101kPa时，________纯物质完全燃烧生成________________时所放出的热量。(2)意义：CH4的燃烧热为890kJ·mol－1，表示在25℃、101kPa下，1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出的热量为890kJ，用热化学方程式表示为______________________________________________________。1mol稳定的氧化物CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－12、注意：①研究条件：②反应程度：③燃烧物的物质的量：④研究内容：⑤所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物如:C→CO2(g)、H→H2O（l）、S→SO2（g）、H2S→SO2（g）25℃,101kPa完全燃烧，产物是稳定的氧化物。1mol放出的热量。（ΔH0，单位kJ/mol）【思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？答：①燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是1mol的可燃物；②研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但燃烧热相等。10.分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热()A.C（s）＋O2（g）===CO(g)ΔH=－110.5kJ/molB.C（s）＋O2（g）===CO2(g)ΔH=－393.5kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH=－571.6kJ/molD.H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH=－241.8kJ/molB课堂练习11.在101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？CH4的燃烧热为890.3kJ/mol1000LCH4完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ课堂练习二、中和热1、定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热。强酸和强碱反应，实质都是H++OH-=H2O，中和热都为57.3kJ/mol的热量.2、注意：①条件－稀溶液（一般是指浓度均≤1mol/L）若是浓溶液，则在中和时还要考虑溶液的稀释，此时除发生中和反应外，稀释过程也要放出热量，影响中和热的数值。②57.3kJ/mol是指强酸与强碱反应生成1mol水时的中和热。③限定的量是指生成1mol水，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；④中和反应都是放热反应，所以表达中和热时的△H均为负值。如：NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=－57.3kJ/mol12.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+(aq)+OH–(aq)=H2O(l)ΔH=–57.3KJ/mol，向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入下列物质：①稀醋酸②浓硫酸③稀硝酸恰好完全反应时的反应热ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是A：ΔH1＞ΔH2＞ΔH3B：ΔH1＜ΔH3＜ΔH2C：ΔH3＞ΔH2＞ΔH1D：ΔH1＞ΔH3＞ΔH2D实验：中和反应反应热的测定实验原理H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)活动与探究1、请大家观察量热计的构造，分析一下，量热器直接测定的数据是什么？反应前后体系（溶液）温度的变化2、根据体系温度变化可以求得什么物理量？可以求得反应放出的热量Q=cmΔt保温、隔热搅拌，让反应充分，利于热量扩散Q:中和反应放出的热量。m：反应混合液的质量。c：反应混合液的比热容。Δt：反应前后溶液温度的差值。活动与探究3、酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？Q=c·(V酸ρ酸＋V碱ρ碱)·(t2－t1)②Q=cmΔtQ=4.18·(V酸＋V碱)·(t2－t1)kJ③数据处理【思考】如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？Q=4.18·(V酸＋V碱)·(t2－t1)kJΔH=－0.418（t2－t1）0.025kJ/mol【议一议】你所测得的数据是否为57.3kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。可能的原因有：1.量取溶液的体积有误差2.温度计的读数有误。3.实验过程中有液体洒在外面。4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。6.测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。误差分析•3.燃烧热和中和热的区别与联系燃烧热中和热相同点能量变化△H不同点反应物的量生成物的量反应热的含义放热反应△H＜01mol可燃物(O2的量不限)不限量不限量H2O是1mol1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同生成1molH2O时放出的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为57.3kJ/mol。三、能源•1、什么是能源？能源的作用？•就是能提供能量的自然资源，包括化石燃料（煤、石油、