【優(yōu)化探究】高考化學二輪復習 第1部分 專題2 第2講 化學能與熱能課件

第2講化學能與熱能

一、放熱反應與吸熱反應1．放熱反應與吸熱反應的比較2.燃燒熱與中和熱

[易錯警示]1．鍵能越大，物質所含能量越低，物質越穩(wěn)定；鍵能越小，物質所含能量越高，物質越不穩(wěn)定。如H—F鍵的鍵能遠大于H—I鍵的鍵能，HF的穩(wěn)定性遠大于HI，HF含有的能量＜HI含有的能量。常常被誤認為鍵能越大，其物質所含的能量也越大。2．物質所含能量越低，斷裂其化學鍵所吸收的能量越高，而形成化學鍵所釋放的能量也越多。3．不能根據(jù)反應條件是否需要加熱來判斷一個反應是放熱反應還是吸熱反應，原因是有些放熱反應需要加熱才能進行(如炭的燃燒)，而有些吸熱反應常溫下即可進行(如NH4Cl與氫氧化鋇晶體的反應)。4．中和熱只強調H＋和OH－結合生成1mol水時對應的熱效應。Ba(OH)2與H2SO4反應既有水又有沉淀生成，故不屬于中和熱。燃燒熱強調1mol可燃物完全燃燒且生成穩(wěn)定的氧化物，故H2和Cl2作用生成HCl不屬于燃燒熱。二、熱化學方程式的書寫1．注意ΔH的符號和單位若為放熱反應，ΔH為“－”；若為吸熱反應，ΔH為“＋”。ΔH的單位為kJ/mol。2．注意反應熱的測定條件書寫熱化學方程式時應注明ΔH的測定條件(溫度、壓強)，但絕大多數(shù)ΔH是在25℃、101325Pa下測定的，此時可不注明溫度和壓強。3．注意熱化學方程式中的化學計量數(shù)熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質的物質的量，并不表示物質的分子數(shù)或原子數(shù)。因此化學計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。4．注意物質的聚集狀態(tài)反應物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應熱ΔH不同。因此，必須注明物質的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義。氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學方程式中不用↑和↓。5．注意ΔH的數(shù)值與符號熱化學方程式是表示反應已完成的數(shù)量。由于ΔH與反應完成的物質的量有關，所以方程式中化學式前面的化學計量數(shù)必須與ΔH相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。逆反應的反應熱數(shù)值相等，但符號相反。[易錯警示]1．書寫熱化學方程式時，有些學生往往不注明物質狀態(tài)。2．熱化學方程式不用注明“點燃”、“加熱”等條件。3．對一個給定的可逆反應，平衡移動時，體系的反應熱隨之發(fā)生變化，但熱化學方程式后的ΔH不變。三、蓋斯定律的應用1．理論依據(jù)：反應熱只與反應始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關，而與具體反應的途徑無關。2．計算模式3．主要應用：計算某些難以直接測量的反應熱。4．注意事項：應用蓋斯定律進行簡單計算，關鍵在于設計反應途徑。(1)當反應式乘以或除以某數(shù)時，ΔH也應乘以或除以某數(shù)。(2)熱化學方程式加減運算以及比較反應熱的大小時，ΔH都要帶“＋”、“－”號進行計算、比較，即把ΔH看作一個整體進行分析判斷。(3)在設計的反應途徑中常會遇到同一物質固、液、氣三態(tài)的相互轉化，狀態(tài)由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。(4)當設計的反應逆向進行時，其ΔH與正反應的ΔH數(shù)值相等，符號相反。[易錯警示]比較反應熱ΔH的大小要注意反應熱的數(shù)值和符號。若為放熱反應，熱量越多，ΔH越小；若為吸熱反應，熱量越多，ΔH越大。審題時要特別注意，如果題中說出了“吸收”或“放出”熱量，則不用再寫“＋”、“－”號，熱量多少也只看數(shù)值。如果題中只說“反應熱為……”等，則數(shù)值前應標出“＋”、“－”分別表示“吸熱”、“放熱”。有關熱化學方程式的判斷

[例1](2011年濰坊模擬)在298K、1.01×105Pa下，將22gCO2通入750mL1mol·L－1NaOH溶液中充分反應，測得反應放出xkJ的熱量。已知在該條件下，1molCO2通入1L2mol·L－1NaOH溶液中充分反應放出ykJ的熱量。則CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式正確的是()A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)

ΔH＝－(2y－x)kJ·mol－1B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)

ΔH＝－(2x－y)kJ·mol－1C．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)

ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1D．2CO2(g)＋2NaOH(l)===2NaHCO3(l)

ΔH＝－(8x－2y)kJ·mol－1[答案]C解析：中和熱是指指強酸、強強堿稀溶液液反應生成成1molH2O(l)時時放出的熱熱量，選項項A錯誤；；辛烷的燃燃燒熱是指指1mol可燃物物完全燃燒燒生成穩(wěn)定定的氧化物物如H2O(l)而而不是H2O(g)，，選項C、、D均錯誤誤，故選項項B正確。。答案：B反應熱與化化學鍵斷裂裂與形成之之間的關系系[例2](2011年高考重重慶理綜)SF6是一種優(yōu)良良的絕緣氣氣體，分子子結構中只只存在S——F鍵。已已知：1molS(s)轉化為氣氣態(tài)硫原子子吸收能量量280kJ，斷斷裂1molF—F、S—F鍵需需要吸收的的能量分別別為160kJ、、330kJ，則則S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反反應熱ΔH為()A．－1780kJ/molB．－1220kJ/molC．－450kJ/molD．＋430kJ/mol[解析]斷裂1molS—S鍵吸吸收能量280kJ，斷裂裂3molF——F鍵吸收收能量3×160kJ，則吸吸收的總能能量為Q吸＝280kJ＋3×160kJ＝760kJ，釋放的的總能量為為Q放＝330kJ×6＝1980kJ，由反反應方程式式：S(s)＋3F2(g)===SF6(g)可知知，ΔH＝760kJ/mol－1980kJ/mol＝－－1220kJ/mol。[答案]B2．(2010年高考重重慶卷)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)ΔΔH＝－72kJ·mol－1，蒸發(fā)1molBr2(l)需要要吸收的能能量為30kJ，，其他相關關數(shù)據(jù)如下下表：則表中a為()A．404B．260C．230D．200解析：化學反應的的實質是舊舊鍵斷裂(吸收能量量)和新鍵鍵形成(放放出能量)，故有ΔΔH＝(436＋30＋＋a－369×2)kJ··mol－1＝－72kJ·mol－1，a＝200，，D項正確確。答案：D蓋斯定律的的應用[例3](2010年高考課課標全國卷卷)已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應應的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)與與NaOH(aq)反應的ΔΔH＝－55.6kJ·mol－1。則HCN在水溶液液中電離的的ΔH等于()A．－67.7kJ·mol－1B．－43.5kJ·mol－1C．＋43.5kJ·mol－1D．＋67.7kJ·mol－1[解析]強酸和強堿堿反應的中中和熱為55.6kJ·mol－1，當氫氰酸酸與氫氧化化鈉反應時時，由于氫氫氰酸為弱弱酸，存在在氫氰酸的的電離反應應，該反應應為吸熱反反應，故兩兩者反應時時放出的熱熱量較強酸酸和強堿反反應放出的的熱量少，，兩者的差差值(55.6－12.1＝＝43.5)就是氫氫氰酸在水水溶液中電電離吸收的的熱量的數(shù)數(shù)值，電離離反應吸熱熱，ΔH為正值，故故C項正確確。[答案]C3．(2011年高考海海南化學)已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)ΔH＝－701.0kJ·mol－12Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)ΔΔH＝－181.6kJ·mol－1則反應Zn(s)＋＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的的ΔH為()A．＋519.4kJ·mol－1B．＋259.7kJ·mol－1C．－259.7kJ·mol－1D．－519.4kJ·mol－1答案：C聯(lián)合國氣候候變化大會會于2009年12月7～18日在哥哥本哈根召召開。中國國政府承諾諾到2020年，單單位GDP二氧化碳碳排放比2005年年下降40%～45%。(1)有效效“減碳”的手段之一一是節(jié)能。。下列制氫氫方法最節(jié)節(jié)能的是________(填字母序序號)。(3)在催催化劑和一一定溫度、、壓強條件件下，CO與H2可反應生成成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，CO的的平衡轉化化率與溫度度、壓強的的關系如圖圖所示，則則：p1_____p2(填“＜”、“＞”或“＝”)，上述反反應的ΔH________0(填“＜”、“＞”或“＝”)。解析：(1)太陽陽能是取之之不盡的天天然能源，，用太陽能能分解水最最節(jié)能。(2)利用用蓋斯定律律進行計算算，將三個個方程式進進行形式變變換，2CO(g)＋4H2(g)2CH3OH(g)ΔH＝－181.4kJ··mol－12CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5kJ·mol－12CO2(g)＋2H2(g)2CO(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋82.4kJ·mol－1三式式相相加加得得：：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝－－122.5kJ··mol－1(3)由由圖圖示示可可知知，，溫溫度度越越高高，，CO的的轉轉化化率率越越低低，，說說明明正正反反應應放放熱熱，，ΔΔH＜0，，該該反反應應的的正正反反應應為為氣氣體體體體積積減減小小的的反反應應，，增增大大壓壓強強時時，，平平衡衡正正向向移移動動，，CO的的轉轉化化率率增增大大，，所所以以p1＜p2。答案案：：(1)C(2)2CO2(g)＋＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋＋3H2O(g)ΔΔH＝－－122.5kJ··mol－1(3)＜＜＜＜1．．(2011年年高高考考海海南南卷卷)(雙雙選選)某某反反應應的的ΔΔH＝＋＋100kJ··mol－1，下下列列有有關關該該反反應應的的敘敘述述正正確確的的是是()A．．正正反反應應活活化化能能小小于于100kJ··mol－1B．．逆逆反反應應活活化化能能一一定定小小于于100kJ··mol－1C．．正正反反應應活活化化能能不不小小于于100kJ··mol－1D．．正正反反應應活活化化能能比比逆逆反反應應活活化化能能大大100kJ··mol－1解析析：：某反反應應的的ΔΔH＝＋＋100kJ··mol－1，說說明明該該反反應應的的正正反反應應為為吸吸熱熱反反應應，，且且正正反反應應的的活活化化能能比比逆逆反反應應的的活活化化能能大大100kJ··mol－1，正正反反應應的的活活化化能能應應大大于于100kJ··mol－1，無無法法確確定定逆逆反反應應的的活活化化能能大大小小。。答案案：：CD答案案：：B3．．(2010年年高高考考山山東東理理綜綜)下列列與與化化學學反反應應能能量量變變化化相相關關的的敘敘述述正正確確的的是是()A．．生生成成物物總總能能量量一一定定低低于于反反應應物物總總能能量量B．．放放熱熱反反應應的的反反應應速速率率總總是是大大于于吸吸熱熱反反應應的的反反應應速速率率C．．應應用用蓋蓋斯斯定定律律，，可可計計算算某某些些難難以以直直接接測測量量的的反反應應焓焓變變D．．同同溫溫同同壓壓下下，，H2(g)＋＋Cl2(g)===2HCl(g)在在光光照照和和點點燃燃條條件件下下的的ΔΔH不同同解析析：：根據(jù)據(jù)生生成成物物總總能能量量和和反反應應物物總總能能量量的的相相對對大大小小，，把把化化學學反反應應分分為為吸吸熱熱反反應應和和放放熱熱反反應應，，吸吸熱熱反反應應的的生生成成物物總總能能量量高高于于反反應應物物總總能能量量，，放放熱熱反反應應的的生生成成物物總總能能量量低低于于反反應應物物總總能能量量；；反反應應速速率率是是單單位位時時間間內(nèi)內(nèi)物物質質濃濃度度的的變變化化，，與與反反應應的的吸吸熱熱、、放放熱熱無無關關；；同同溫溫同同壓壓下下，，H2(g)和和Cl2(g)的的總總能能量量與與HCl(g)的的總總能能量量的的差差值值不不受受光光照照和和點點燃燃條條件件的的影影響響，，所所以以該該反反應應的的ΔΔH相同同。。答案案：：C4．．某某實實驗驗小小組組用用0.50mol··L－1NaOH溶溶液液和和0.50mol··L－1硫酸酸溶溶液液進進行行中中和和熱熱的的測測定定。。Ⅰ.配配制制0.50mol··L－1NaOH溶溶液液(1)若若實實驗驗中中大大約約要要使使用用245mLNaOH溶溶液液，，至至少少需需要要稱稱量量NaOH固固體體________g。。(2)從從下下圖圖中中選選擇擇稱稱量量N