2020年高三化学 第六章 第一节 化学能与热能课件 新人教版

第六章化学反应与能量第一节化学能与热能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．了解焓变(ΔH)与反应热的含义。了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。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。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。考纲要求1考点(一)焓变与反应热2考点(二)热化学方程式3考点(三)盖斯定律反应热的计算4课时跟踪检测目录CONTENTS考点(一)焓变与反应热【精讲精练快冲关】知能学通1．焓变与反应热(1)反应热当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的称为化学反应的反应热。(2)焓变①焓(H)是与物质内能有关的物理量。②焓变(ΔH)为反应产物的总焓与反应物的总焓之差，即ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)。热量(3)焓变与反应热①恒压条件下的焓变等于反应热。②在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的称为反应的焓变。(4)焓变的符号和单位符号ΔH，单位。热量kJ·mol－1(5)注意事项①任何化学反应都伴随着能量的变化，不存在不发生能量变化的反应。②化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量。③化学反应中既存在质量守恒，又存在能量守恒。2．放热反应与吸热反应(1)吸热反应与放热反应的判断①根据反应过程中能量变化图示判断②根据反应过程中化学键的变化判断(2)常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应常见反应①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③金属与酸的置换反应；④物质的缓慢氧化；⑤铝热反应；⑥大多数化合反应①弱电解质的电离；②盐类的水解反应；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；④C和H2O(g)、C和CO2的反应；⑤大多数的分解反应3.燃烧热与中和热(1)燃烧热(2)中和热(3)中和热的测定①测定装置(请在横线上填写仪器名称)②计算公式(以50mL0.5mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反应为例)ΔH＝－0.418t2－t10.025kJ·mol－1t1——起始温度，t2——终止温度。③注意事项a．泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。b．为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。(4)能源题点练通题点一基本概念辨析1.下列说法中正确的是()A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH0D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析：化学反应中一定有能量变化，A错误；由ΔH＝断开旧化学键吸收的能量－形成新化学键放出的能量，得ΔH0，故为放热反应，B错误；吸热反应的ΔH0，C正确；ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比关系，D错误。答案：C2．(2019·安平模拟)下列关于燃烧热的说法正确的是()A．燃烧反应放出的热量就是该反应的燃烧热B．1mol可燃物质发生氧化反应所放出的热量就是燃烧热C．1mol可燃物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量就是燃烧热D．在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量是燃烧热解析：25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量是燃烧热，故A、B、C错误，D正确。答案：D3．下列有关中和热的说法正确的是()A．中和热的热化学方程式：H＋(l)＋OH－(l)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B．准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度4次C．环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测量出的中和热数值偏小D．若稀酸溶液中H＋与稀碱溶液中OH－的物质的量相等，则所测中和热数值更准确解析：中和热的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，故A错误；准确测量中和热的实验过程，一般要测三次温度，故B错误；中和热测定实验成败的关键是保温工作，金属铜的导热效果好于环形玻璃搅拌棒，所以测量出的中和热数值偏小，故C正确；中和反应热的测定应使盐酸充分反应，需加入稍过量的NaOH溶液减少盐酸的挥发，减少误差，故D错误。答案：C题点二焓变、活化能的图像分析4.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()A．反应生成1molN2时转移4mole－B．反应物能量之和大于生成物能量之和C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)ΔH＝－139kJ·mol－1D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和解析：N2O和NO反应生成N2和NO2的化学方程式为N2O＋NO===N2＋NO2，反应生成1molN2时转移2mole－，A不正确；根据图示，反应物能量之和大于生成物能量之和，B正确；该反应的反应热为(209－348)kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1，C正确；由于该反应放热，所以断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，D正确。答案：A5.已知某反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的ΔH＝________kJ·mol－1(用含E1、E2的代数式表示)，1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量________(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1和E2的变化是：E1________，E2________，ΔH________(填“增大”“减小”或“不变”)。吸热E1－E2一定低减小不变减小[归纳拓展]活化能与焓变的关系(1)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。(2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2。考点(二)热化学方程式【精讲精练快冲关】知能学通1．概念表示参加反应的物质的和的关系的化学方程式。2．意义不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的。例如：H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，表示在25℃和101kPa下，1mol氢气和0.5mol氧气完全反应生成1mol液态水时放出285.8kJ的热量。物质的量反应热能量变化3．热化学方程式的书写步骤4．注意事项(1)热化学方程式不注明反应条件。(2)热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。(3)热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。题点练通1．下列热化学方程式正确的是()A．表示硫的燃烧热的热化学方程式：S(s)＋32O2(g)===SO3(g)ΔH＝－315kJ·mol－1B．表示中和热的热化学方程式：NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1C．表示H2燃烧热的热化学方程式：H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1D．表示CO燃烧热的热化学方程式：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1解析：表示燃烧热的热化学方程式，可燃物质的物质的量为1mol，反应生成稳定的氧化物，A中应生成SO2；C中应生成H2O(l)；D中CO的物质的量应为1mol。答案：B2．(2014·海南高考)标准状况下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是()A．H2O(g)===H2(g)＋12O2(g)ΔH＝－485kJ·mol－1B．H2O(g)===H2(g)＋12O2(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1解析：1mol的气态水分解产生1mol的氢气和12mol的氧气的能量变化是2×463kJ－436kJ－12×495kJ＝242.5kJ，因此热化学方程式为H2O(g)===H2(g)＋12O2(g)ΔH＝＋242.5kJ·mol－1，A、B错误；2mol的气态水分解产生2mol的氢气和1mol的氧气的能量变化是485kJ，物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等，即热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1，C错误，D正确。答案：D3．航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是()A．Be＋12O2===BeOΔH＝－564.3kJ·mol－1B．Be(s)＋12O2(g)===BeO(s)ΔH＝＋564.3kJ·mol－1C．Be(s)＋12O2(g)===BeO(s)ΔH＝－564.3kJ·mol－1D．Be(s)＋12O2(g)===BeO(g)ΔH＝－564.3kJ·mol－1解析：1kgBe的物质的量为1000g9g·mol－1＝10009mol，又因为1kg铍完全燃烧放出的热量为62700kJ，则1mol铍完全燃烧放出的热量为6270010009kJ＝564.3kJ，Be与氧气反应生成BeO，则其热化学方程式为Be(s)＋12O2(g)===BeO(s)ΔH＝－564.3kJ·mol－1。答案：C4．写出下列反应的热化学方程式。(1)(2018·北京高考)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图：反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH1＝＋551kJ·mol－1反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH3＝－297kJ·mol－1反应Ⅱ的热化学方程式：______________________________________________________________________________。(2)(2017·全国卷Ⅰ)如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_____________________________________________________________、___________________________________________。(3)(2017·天津高考)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)(2016·天津高考)Si与Cl两元素的单质反应生成1molSi的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为－69℃和58℃。写出该反应的热化学方程式：___________________________________________________。(5)(2014·全国卷)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为______________________________。(6)(2014·安徽高考)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。