2020高考化学大一轮复习 第六章 化学反应与能量 第1节 考点2 燃烧热、中和热、能源课件

化学反应与能量第六章第一节化学反应及其能量变化考点2燃烧热、中和热、能源栏目导航01夯实考点02考点突破夯实考点11．燃烧热(1)概念。在101kPa时，______纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示。燃烧热的限定词有恒压(101kPa时)、可燃物的物质的量(1mol)、完全燃烧、______的氧化物等，其中的“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→______，H→______，S→______等。【知识梳理】1mol稳定CO2(g)H2O(l)SO2(g)(2)表示的意义：例如C的燃烧热ΔH为－393.5kJ·mol－1，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。(3)书写热化学方程式：燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)＋252O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热ΔH为－5518kJ·mol－1。(4)燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。说明：式中Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的燃烧热。2．中和热(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成___________________时的反应热叫中和热。(2)注意几个限定词：①稀溶液；②产物是1mol液态H2O；③用离子方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。1mol液态H2O3．中和热的测定(1)实验装置：(2)实验说明：①中和热的测定实验中，NaOH溶液的浓度稍大于盐酸的浓度是确保HCl反应完全。若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量的方法达到这个目的。②中和热的计算公式：ΔH＝－m酸＋m碱·c·t终－t始n水kJ·mol－1③实验中若用弱酸(或弱碱)代替强酸(或强碱)，因弱酸(或弱碱)电离出H＋(或OH－)需要吸收热量，故测定的中和热的数值小于57.3kJ·mol－1；若用浓硫酸与强碱反应测定反应热，因浓硫酸稀释要放热，故测定的反应热的数值大于57.3kJ·mol－1。(3)误差分析。①分析的依据。看实验中有哪些因素能造成(t终－t始)出现误差。若(t终－t始)偏大，则|ΔH|偏大；若(t终－t始)偏小，则|ΔH|偏小。②误差分析实例。50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反应的误差分析：引起误差的实验操作t终－t始|ΔH|保温措施不好偏小偏小搅拌不充分偏小偏小所用酸、碱浓度过大偏大偏大用同浓度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小用同浓度的醋酸代替盐酸偏小偏小用50mL0.50mol·L－1NaOH溶液偏小偏小4．能源(1)能源分类：(2)解决能源问题的措施：①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。【思维深化】1．判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)S(s)＋32O2(g)===SO3(g)ΔH＝－315kJ·mol－1(燃烧热)(ΔH的数值正确)()(2)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋12O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol－1()(3)葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol－1，则12C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1()(4)已知101kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，则该反应的反应热为221kJ·mol－1()(5)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1(中和热)(ΔH的数值正确)()(6)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量()(7)H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1()(8)CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0kJ·mol－1()(9)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)J·mol－1()【答案】(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×(8)√(9)×考点突破2对燃烧热、中和热的理解★★★1．25℃、101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol－1，辛烷的燃烧热为5518kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是()A．2H＋(aq)＋SO2－4(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B．KOH(aq)＋12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1C．C8H18(l)＋252O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5518kJ·mol－1D．2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1【答案】B【解析】A项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1molH2O(l)时的反应热，二是当有BaSO4沉淀生成时，反应放出的热量会增加，生成1molH2O(l)时放出的热量大于57.3kJ，错误；B项正确；C项，燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量，产物中的水应为液态水，错误；D项，当2mol辛烷完全燃烧时，产生的热量为11036kJ，且辛烷应为液态，错误。“五审”判断热化学方程式正误2．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：中和反应反应热的测定★★★①用量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？_______________________________________________________________。(2)倒入NaOH溶液的正确操作是__________(填字母，下同)。A．沿玻璃棒缓慢倒入B．分三次少量倒入C．一次迅速倒入(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是___________________。A．用温度计小心搅拌B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C．轻轻地振荡烧杯D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和1L1mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为_______________________。(5)在测定中和热的实验中，下列说法正确的是_________。A．使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触C．用0.5mol·L－1NaOH溶液分别与0.5mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有：容量瓶、量筒、烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒(6)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：起始温度t1/℃终止温度t2/℃实验序号盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝__________(结果保留一位小数)。(7)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是___________________________________________。【答案】(1)确保盐酸被完全中和(2)C(3)D(4)ΔH1＝ΔH2＜ΔH3(5)A(6)－51.8kJ·mol－1(7)不能H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀，沉淀的生成热会影响反应的反应热【解析】(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。(2)为了减少热量损失，倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入。(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动。(4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。(5)B项，温度计水银球不能与小烧杯底部接触；C项，醋酸是弱酸，电离时会吸热，测得的中和热数值不同；D项，测定中和热的实验不需要用容量瓶。(6)取三次实验的平均值代入公式计算即可。(7)硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。3．(2018·湖南怀化联考)在相同条件下，下列各组热化学方程式中(溶液中的反应均是在稀溶液之间进行的)，ΔH1＞ΔH2的是()①CO2(g)===CO(g)＋0.5O2(g)ΔH1；2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)ΔH2②S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1；S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2反应热大小的比较★★★③CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH1；CaO(g)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)ΔH2④H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH1；H＋(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH＋4(aq)＋H2O(l)ΔH2A．①③B．①④C．②③D．②④【答案】C【解析】因CO燃烧生成CO2是放热反应，所以CO2分解是吸热反应，ΔH为正值，前一个反应吸收的热量少于后者，故ΔH1ΔH2，①错误；气态硫本身所具有能量高于固态硫，其燃烧时所放出的热量比等量的固态硫的多，故ΔH1ΔH2，②正确；石灰石的分解是吸热反应，ΔH10，CaO与水反应是放热反应，ΔH20，故ΔH1ΔH2，③正确；中和反应放出热量，强酸与强碱反应的中和热大于弱碱与强酸间反应的中和热，故ΔH1ΔH2，④错误。4．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源的是()①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能A．①②③④B．③④⑤⑥⑦⑧C．③⑤⑥⑦⑧D．⑤⑥⑦⑧【答案】D【解析】新能源要符合污染小、可再生性强等特点，选D。能源的开发和利用★★★