20192020年高考一轮课程化学全国通用版化学能与热能教案

2019年高考一轮复习化学能与热能教材版本全国通用课时说明（建议）2课时知识点焓变和反应热；热化学方程式；盖斯定律复习目标1、了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2、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。3、了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4、了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。5、了解焓变（ΔH）与反应热的含义。6、理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。复习重点1、了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。2、了解焓变（ΔH）与反应热的含义。3、理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。复习难点化学键与化学反应中能量变化的关系，化学能与热能的相互转化，化学反应的反应热，化学反应的焓变一、自我诊断知己知彼1．（2017年高考新课标I卷第28题节选）近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为，，2.（保定市2017届第二次模拟第7题）下列对于太阳能、生物质能和氢能利用的说法不正确的是A.芒硝晶体（Na2SO4•10H2O）白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热，晚上重新结晶放热，实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能B.将植物的秸秆、杂草和人畜粪便等加入沼气发酵池中，在富氧条件下，经过缓慢、复杂的氧化反应最终生成沼气，从而有效利用生物质能C.在工农业生产、日常生活中需要大量应用氢能源，但需要解决氢气的廉价制备、氢气的储存和运输等问题D.垃圾处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能，减轻了垃圾给城市造成的压力，改善了城市环境3.（2017年天津卷第7题节选）Ⅰ．（3）0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物，放热4.28kJ，该反应的热化学方程式为__________。4.（保定市2017届第二次模拟第27题节选）将不可再生的天然气、石油、煤等化石燃料转化利用、提高利用率已成为当务之急。（1）根据部分键能数据和CH4(g)+4F2(g)＝CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为1940kJ·mol-1，计算H-F键的键能为___________。化学键C-HC-FH-FF-F键能/(kJ·mol-1)414489?1555.（上海市奉贤区2017届第二学期等级考第12题）合成氨反应过程中的能量变化如图所示，下列说法错误的是（）A．反应体系中加入催化剂，不会改变反应的热效应B．反应物的总能量高于生成物的总能量C．该反应的热化学方程式为3H2+N22NH3+Q(Q0)D．该反应是放热反应【参考答案】1.系统（I）H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH=+286KJ/mol系统（II）H2S(l)=H2(g)+S(s)ΔH=+20KJ/mol2.B3.(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=-85.6kJ·mol-14.(1)565kJ•mol﹣1；5.C【解析】1.（2）①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+1/2O2(g)△H1=327kJ/mol②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)△H2=-151kJ/mol③2HI(aq)=H2(g)+I2(s)△H3=110kJ/mol④H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(l)△H4=61kJ/mol①+②+③，整理可得系统（I）的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)△H=+286kJ/mol；②+③+④，整理可得系统（II）的热化学方程式H2S(g)=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol。2.A、芒硝晶体（Na2SO4•10H2O）白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热，实现了太阳能转化为化学能，晚上重新结晶放热，实现了化学能转化为热能，选项A正确；B、沼气，是各种有机物质，在隔绝空气(还原条件)，并在适宜的温度、PH值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体，而不是富氧条件下，选项B错误；C、在工农业生产、日常生活中需要大量应用氢能源，但需要解决氢气的廉价制备、氢气的储存和运输等问题，选项C正确；D、垃圾处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能，减轻了垃圾给城市造成的压力，改善了城市环境，选项D正确。答案选D。3.(3)根据题目信息可写出热化学方程式2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)0.1molCl2放热4.28kJ，方程中为2molCl2,放出的热量为4.28的20倍，故答案为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=-85.6kJ·mol-14.设H-F键的键能为xkJ·mol-1在反应CH4(g)+4F2(g)＝CF4(g)+4HF(g)中，ΔH=（4×414+4×155）kJ·mol-1－（4×489＋4x）kJ·mol-1＝-1940kJ·mol-1，解之得x＝565kJ•mol﹣15.A.反应体系中加入催化剂，只改变反应速率，不会改变反应的热效应，故A正确；B.反应物的总能量高于生成物的总能量，故B正确；C.热化学方程式需要标明物质状态，故C错误；D.反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，故D正确。故选C。二、温故知新夯实基础1、化学能与热能2、吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析(3)常见放热反应①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化。(4)常见吸热反应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。3、反应热和焓变4、热化学方程式5、燃烧热和中和热6、中和热的测定1、测定前的准备工作(1)选择精密温度计（精确到0.10C），并进行校对（本实验温度要求精确到0.10C）。(2)使用温度计要轻拿轻声放。刚刚测量高温的温度计不可立即用水冲洗，以免破裂。(3)测量溶液的温度应将温度计悬挂起来，使水银球处于溶液中间，不要靠在烧杯壁上或插到烧杯底部。不可将温度计当搅拌棒使用。2、要想提高中和热测定的准确性，实验时应注意的问题(1)作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此可用保温杯来做。如果按教材中的方法做，一定要使小烧杯杯口与大烧杯杯口相平，这样可以减少热量损失。(2)盐酸和氢氧化钠溶液的浓度的配制须准确，且氢氧化钠溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，所用盐酸和氢氧化钠溶液的浓度宜小不宜大。(3)温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。(4)实验操作时动作要快，以尽量减少热量的散失。(5)为了减少实验误差，重复实验2~3次，数据取平均值。三、典例剖析思维拓展考点一反应热、焓变例1(2017年高考江苏卷第8题)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确．．．的是①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol−1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=bkJ·mol−1③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol−1④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=dkJ·mol−1A．反应①、②为反应③提供原料气B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一C．反应CH3OH(g)12CH3OCH3(g)+12H2O(l)的ΔH=2dkJ·mol−1D．反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol−1【答案】C【解析】A.反应①、②的生成物CO2和H2是反应③的反应物，A正确；B.反应③可将二氧化碳转化为甲醇，变废为宝，B正确；C.四个反应中，水全是气态，没有给出水由气态变为液态的焓变，所以C错误；D.把反应①②③三个反应按(②+③)×②+④可得该反应及对应的焓变，D正确。【易错点】给出的四个反应里面水全是气态，忽略C选项中水是液态【方法点拨】本题以合成新能源二甲醚为背景，考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系、化学反应焓变的概念、盖斯定律的运用等知识的掌握和理解程度，平时关注节能减排、工业三废资源化处理、开发利用新能源等社会热点问题。例2（2017届上海市闵行区高三化学二模卷第17题）已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+Q1kJH2(g)+Br2(g)→2HBr(g)+Q2kJ根据上述反应做出的判断不正确的是A．Q1＞Q2B．生成物总能量均低于反应物总能量C．生成2molHCl(g)放出Q1kJ热量D．若反应生成2mol液态溴化氢，放出的热量低于Q2kJ【答案】D【解析】A．因为Cl2比Br2活泼，Cl-Cl键能较大，放出的热量更多，应为Q1＞Q2，A正确；B．两个反应都是放热反应，生成物的总能量低于反应物的总能量，B正确；C．由热化学方程式可知，生成2mol氯化氢放出的热量是Q1kJ，C正确；D．物质在气态时具有的能量一般高于液态和固态时，则1molHBr（g）具有的能量高于1molHBr（l）具有的能量，因此反应生成2mol液态溴化氢，放出的热量大于Q2kJ，D错误，答案选D。【易错点】反应热大小比较【方法点拨】认真审题，关注物质的状态及能量高低考点二燃烧热和中和热例1（贵州省遵义市2017届高三上学期第二次联考第8题）1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量120.9kJ，则A．反应的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)ΔH=+483．6kJ·mol-1B．2molH2和1molO2的能量总和大于2molH2O(g)的能量C．1molH2O(1)的能量大于1molH2O(g)的能量D．氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1【答案】B【解析】A.氢气的燃烧热是放热反应ΔH＜0，故A错误；B.此反应是放热反应，因此2molH2和1molO2的能量总和大于2molH2O(g)的能量，故B正确；C.液态水转化成水蒸气，需要吸收能量，因此1molH2O(1)的能量小于1molH2O(g)的能量；D.燃烧热是生成稳定的氧化物，即水为液态，故D错误。【易错点】燃烧热的概念【方法点拨】燃烧热是生成稳定的氧化物考点三反应热的计算例1（天津市南开区2017届高三基础训练化学试题第2题）己知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=akJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-220kJ•mol-1H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ·mol-1，则a为A.+350B.+130C.-332D.-118【答案】B【解析】已知①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=akJ·mol-1＞0②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-220kJ•mol-1①×2-②得：2H2O（g）＝O2（g）+2H2（g）△H=（2a+220）kJ•mol-1＞0，即4×462-496-2×436=2a+220，解得a=+130，答案选B。【易错点】通过化学键键能计算反应热【方法点拨】将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变例2（2017年高考新课标II卷第27题节选）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的