2020届高考化学一轮总复习 第六章 第20讲 化学能与热能课件

考点2考点1目录ONTENTSC考点34考点4第六章化学反应与能量第20讲化学能与热能5[做真题•对接高考]课时作业【考纲要求】1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出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.了解焓变与反应热的含义。4.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简单计算。5.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。[知识梳理]抓基础夯实必备知识1．化学反应的实质与特征2．焓变、反应热(1)焓(H)用于描述物质所具有能量的物理量。(2)焓变(ΔH)ΔH＝，单位kJ·mol－1。(3)反应热指当化学反应在一定下进行时，反应所或的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。H(生成物)－H(反应物)温度放出吸收(4)焓变与反应热的关系对于条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量全部转化为热能，则有如下关系：ΔH＝Qp。等压3．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理解。(2)从化学键变化的角度理解(3)记忆常见的吸热反应和放热反应①吸热反应：大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。②放热反应：大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应。■多维思考·查漏补缺一、思维诊断——易错易混辨析(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应()(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化()(3)吸热反应在任何条件下都不能发生()(4)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高()(5)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量()(6)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同()(7)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()答案：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)×(7)√二、深度思考——提升思维能力如图表示某反应的能量变化，按要求回答下列问题：(1)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。(2)该反应的ΔH＝__________。(3)使用催化剂________(填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。(4)逆反应的活化能可表示为________。答案：(1)放热(2)E2－E1(3)不能(4)E3－E2[题组设计]练题组提高解题能力题组1依据图形，理清活化能与焓变的关系1．反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()由A＋B―→XΔH＞0可知，X的能量比A和B的能量和大。由X―→CΔH＜0可知，C的能量比X的能量低，分析图像可知，D正确。D2.研究表明N2O与CO在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示，下列说法错误的是()A．反应总过程ΔH0B．Fe＋使反应的活化能减小C．FeO＋是该反应的催化剂D．Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两步反应均为放热反应A项，反应总过程为N2O＋CO===N2＋CO2，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，ΔH0，正确；B项，根据反应过程，Fe＋为催化剂，能够降低反应的活化能，正确；C项，FeO＋为中间产物，而不是催化剂，错误；D项，根据图示，Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两反应中反应物总能量均高于生成物总能量，均为放热反应，正确。C3．(2018·北京理综，7)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程表示意图如下。下列说法不正确的是()A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂C．①→②放出能量并形成了C—C键D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率催化剂只影响化学反应速率，不会使化学平衡发生移动，故不会提高反应物的平衡转化率，D不正确。D[练后归纳]活化能与焓变的关系图解①在无催化剂的情况下，E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，|ΔH|＝E1－E2；②催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。题组2利用键能计算焓变4．(1)(2018·河北邯郸教学质量检测)工业上，在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇；其化学方程式为CH2===CH2(g)＋H2O(g)―→CH3CH2OH(g)。已知几种共价键的键能如下：化学键C—HC===CH—OC—CC—O键能/(kJ·mol－1)413615463348351请计算上述反应的ΔH＝________。(2)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。反应的化学方程式为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。已知部分化学键的键能如下：分子式/结构式NO/N≡OCO/C===←OCO2/O===C===ON2/N≡N化学键N≡OC===←OC===ON≡N键能/(kJ/mol)6321072750946请计算上述反应的ΔH＝________kJ/mol。答案：(1)－34kJ·mol－1(2)－5385．(2018·河南中原名校第五次联考)已知：①1mol晶体硅中含有2molSi—Si键。②Si(s)＋O2(g)===SiO2(g)ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。③化学键Si—OO===OSi—Si断开1mol共价键所需能量/kJ460500176下列说法中正确的是()A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能B．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性C．ΔH＝－988kJ·mol－1D．ΔH＝(a－c)kJ·mol－1解析：晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，A项错误；根据化学键的键能判断，断裂1mol二氧化硅中的Si—O键需要的能量为4×460kJ＝1840kJ，断裂1mol晶体硅中的Si—Si键需要的能量为2×176kJ＝352kJ，故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性，B项错误；Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)ΔH＝(176×2＋500－460×4)kJ·mol－1＝－988kJ·mol－1，C项正确；根据图中信息可知，ΔH＝－ckJ·mol－1，D项错误。答案：C[练后归纳]利用键能计算反应热的方法1．熟记反应热ΔH的计算公式ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和)2．注意特殊物质中键数的判断物质/(1mol)P4C(金刚石)SiSiO2键数/NA6224[知识梳理]抓基础夯实必备知识1．概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2．意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示在25℃、101kPa条件下，。2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)，放出571.6kJ的热量3．热化学方程式的书写(1)书写步骤(2)注意事项①区别于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“点燃”、“加热”等。②注意热化学方程式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，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。③同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。■多维思考·查漏补缺思维诊断——易错易混辨析(1)已知：500℃，30MPa下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，将1.5molH2和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ。()(2)2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的焓变ΔH0。()(3)H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH1和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2，则ΔH1＝ΔH2。()(4)H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH1和H2O(g)===H2(g)＋12O2(g)ΔH2，则ΔH1＝－ΔH2。()答案：(1)×(2)√(3)×(4)√[题组设计]练题组提高解题能力1．(1)1molCO气体完全燃烧生成CO2气体，放出283kJ的热量，其热化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)1gH2气体完全燃烧生成液态水放出143kJ热量，其热化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)H2S的燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1，写出H2S燃烧反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2gSiH4自燃放出热量为89.2kJ。SiH4自燃的热化学方程式为________________________________________________________________________。(5)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为___________________________________________________________________。答案：(1)CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1(2)H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1(3)H2S(g)＋32O2(g)===SO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－akJ·mol－1(4)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ·mol－1(5)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2QkJ·mol－12．(1)如图是298K、101kPa时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：________________________________________________________________________。答案：(1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)ΔH＝－2(b＋c－a)kJ·mol－1[练后归纳]书写热化学方程式要“五查”(1)查热化学方程式是否配平。(2