專題5化學(xué)能與熱能

專題五化學(xué)能與熱能重難點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算?！究季V要求】1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算。4.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。知識梳理·題型構(gòu)建化學(xué)能與熱能

考點(diǎn)四有關(guān)反應(yīng)熱的比較、計(jì)算考點(diǎn)三燃燒熱和中和熱考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式考點(diǎn)一焓變與反應(yīng)熱

考點(diǎn)五能源ΔH

kJ·mol－1

kJ/mol

能量物質(zhì)質(zhì)量能量熱能熱量恒壓熱效應(yīng)吸放已知斷開1molH2中的H-H鍵需要吸收436.4kJ能量,斷開1molCl2中的Cl-Cl鍵需要吸收242.7kJ能量,生成1molHCl中的H-Cl鍵放出431.8kJ能量.試說明H2+Cl2=2HCl是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng).

E反應(yīng)歷程H2+Cl22H

+2Cl2HCl△E=kJ吸收436.4kJ(H2)吸收242.7kJ(Cl2)放出2×431.8kJ=863.6kJ184.5(注:1molH2和1molCl2反應(yīng))放熱反應(yīng)的逆反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎?如:2HCl=H2+Cl2是吸熱反應(yīng)嗎?

?

E184.5反應(yīng)歷程H2+Cl22H

+2Cl2HCl放出436.4kJ(H2)放出242.7kJ(Cl2)吸收2×431.8kJ=863.6kJ(注:1molH2和1molCl2反應(yīng))△E=

kJCD常見的放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)酸堿中和：HCl+NaOH=NaCl+H2O所有的燃燒反應(yīng)：C+O2＝CO2酸與金屬反應(yīng)：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑大多數(shù)的化合反應(yīng)：CaO+H2O=Ca(OH)2有銨鹽參加的反應(yīng)持續(xù)加熱的反應(yīng)：A.如大多數(shù)分解反應(yīng)，2KMnO4＝K2MnO4+MnO2+O2↑B.以及H2、CO、C還原金屬氧化物等CuO+H2＝Cu＋H2O如：Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O(3)反應(yīng)熱ΔH的基本計(jì)算公式ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能之和－生成物的總鍵能之和有銨鹽參加的反應(yīng)持續(xù)加熱的反應(yīng)：A.如大多數(shù)分解反應(yīng)，2KMnO4＝K2MnO4+MnO2+O2↑B.以及H2、CO、C還原金屬氧化物等CuO+H2＝Cu＋H2O如：Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離知識梳理·題型構(gòu)建1．熟記反應(yīng)熱ΔH的基本計(jì)算公式ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能之和－生成物的總鍵能之和2．規(guī)避兩個(gè)易失分點(diǎn)(1)舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時(shí)進(jìn)行的,缺少任一個(gè)過程都不是化學(xué)變化。(2)計(jì)算物質(zhì)中鍵的個(gè)數(shù)時(shí)，不能忽略物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，如1mol晶體硅中含2molSi—Si鍵。1molSiO2中含4molSi—O鍵。

ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量思考：知識梳理·題型構(gòu)建考點(diǎn)二I熱化學(xué)方程式表示參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的

和

的關(guān)系的化學(xué)方程式。1．概念表明了化學(xué)反應(yīng)中的

變化和

變化。如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－12．意義表示：2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時(shí)放出571.6kJ的熱量。(4)注意守恒關(guān)系：①原子守恒和得失電子守恒；②能量守恒。(ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對應(yīng))3．書寫(1)注明反應(yīng)條件：反應(yīng)熱與測定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25℃、101kPa下進(jìn)行的，可不注明。(2)注明物質(zhì)狀態(tài)：常用

、

、

、

分別表示固體、液體、氣體、溶液。(3)注意符號單位：ΔH應(yīng)包括“＋”或“－”、數(shù)字和單位(kJ·mol－1)。物質(zhì)的量反應(yīng)熱物質(zhì)能量slgaq知識梳理·題型構(gòu)建考點(diǎn)二I熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。(5)區(qū)別于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“點(diǎn)燃”、“加熱”等。(6)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)熱化學(xué)方程式練習(xí)1：已知在1×105Pa、298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，寫出熱化學(xué)方程式

練習(xí)2：已知在1×105Pa、298K條件下，56克CO燃燒放出566kJ熱量，寫出熱化學(xué)方程式

DC3深度思考深度思考知識梳理·題型構(gòu)建1．ΔH的單位“kJ·mol－1”的含義是什么？2．怎樣理解可逆反應(yīng)中的反應(yīng)熱？答案無論化學(xué)反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱ΔH都表示反應(yīng)進(jìn)行到底(完全轉(zhuǎn)化)時(shí)的能量變化。如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.64kJ·mol－1，ΔH是指2molSO2(g)和1molO2(g)完全轉(zhuǎn)化為2molSO3(g)時(shí)放出的能量。若在相同的溫度和壓強(qiáng)下，向某容器中加入2molSO2(g)和1molO2(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)放出的能量為Q，因反應(yīng)不能完全轉(zhuǎn)化為SO3(g)，故Q<196.64kJ。深度思考深度思考知識梳理·題型構(gòu)建80%知識梳理·題型構(gòu)建題組一熱化學(xué)方程式的書寫N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋67.8kJ·mol－1SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ·mol－1N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2QkJ·mol－1知識梳理·題型構(gòu)建題組一熱化學(xué)方程式的書寫(3)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝(946＋436×3－391×6)kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1。(4)根據(jù)C原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100gCaCO3沉淀，則乙醇為0.5mol，據(jù)此可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。知識梳理·題型構(gòu)建題組二熱化學(xué)方程式的判斷解析寫熱化學(xué)方程式時(shí)要重點(diǎn)注意其與普通化學(xué)方程式不同的幾點(diǎn)：(1)產(chǎn)物的穩(wěn)定狀態(tài)，H2O為液態(tài)，C的穩(wěn)定化合物為CO2；(2)單位是kJ·mol－1，不是kJ；(3)數(shù)值，ΔH的數(shù)值要與方程式中計(jì)量系數(shù)保持一致；(4)符號，吸熱用“＋”，放熱用“－”。僅②④符合要求。B題組二熱化學(xué)方程式的判斷B解析選項(xiàng)A中根據(jù)燃燒熱的定義可知產(chǎn)物應(yīng)是SO2；選項(xiàng)C中熱化學(xué)方程式?jīng)]有標(biāo)明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；選項(xiàng)D中ΔH應(yīng)為正值。4．下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確) ()A．S(s)＋O2(g)===SO3(g)ΔH＝－315kJ·mol－1(燃燒熱)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1(中和熱)C．C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2OΔH＝－1368.8kJ·mol－1(反應(yīng)熱)D．2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1(反應(yīng)熱)知識梳理·題型構(gòu)建(5)看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對應(yīng)?！拔蹇础狈ㄅ袛酂峄瘜W(xué)方程式的正誤(1)看方程式是否配平；(2)看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；(3)看ΔH的“＋”、“－”符號是否正確；(4)看反應(yīng)熱的單位是否為kJ·mol－1；<

kJ·mol－1

1

放熱1

25℃、101kPa

1

57.3

1

稀溶液知識梳理·題型構(gòu)建考點(diǎn)三I燃燒熱和中和熱燃燒熱的限定詞有恒壓(101kPa時(shí))、可燃物的物質(zhì)的量(1mol)、完全燃燒、

的氧化物等，其中的“完全燃燒”，是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的氧化物：C→

，H→

，S→

等。1．燃燒熱(1)概念：所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱的單位一般用

表示。在101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)例如C的燃燒熱為393.5kJ·mol－1，表示在101kPa時(shí)，1molC完全燃燒放出393.5kJ的熱量。(2)表示的意義：kJ·mol－1穩(wěn)定CO2(g)H2O(l)SO2(g)知識梳理·題型構(gòu)建(3)書寫熱化學(xué)方程式：(4)燃燒熱的計(jì)算：知識梳理·題型構(gòu)建2．中和熱在稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成

時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。(1)概念：(2)注意幾個(gè)限定詞：①稀溶液；②產(chǎn)物是1mol液態(tài)H2O；③用離子方程式可表示為OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。(3)中和熱的測定①測定原理②裝置如圖（在橫線上填出儀器的名稱）1mol液態(tài)H2O環(huán)形玻璃攪拌棒溫度計(jì)知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考偏小(3)由于中和反應(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng)，表示中和熱和燃燒熱時(shí)可不帶“－”號。反應(yīng)熱答題規(guī)范指導(dǎo)(1)用“焓變(ΔH)”表示反應(yīng)熱時(shí)，ΔH>0表示吸熱，ΔH<0表示放熱，因而，ΔH后所跟數(shù)值需要帶“＋”、“－”符號。(2)描述反應(yīng)熱時(shí)，無論是用“反應(yīng)熱”、“焓變”表示還是用ΔH表示，其后所跟數(shù)值需要帶“＋”、“－”符號。[答案]B[解析]在25℃、101kPa下，1mol甲醇(即32g)燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱為32×22.68kJ＝725.8kJ,2mol燃燒放熱1452kJ。ΔH1＋ΔH2

一步分幾步相同[答案]D[解析]以上兩個(gè)方程式相減得ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－351.1kJ/mol－(－90.7kJ/mol)＝－260.4kJ/mol。6．在298K、100kPa時(shí)，已知：2H2O(g)＝O2(g)＋2H2(g)ΔH1Cl2(g)＋H2(g)＝2HCl(g)ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)＝4HCl(g)＋O2(g)ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2[答案]A[解析]本題考查蓋斯定律。據(jù)題可知，第三個(gè)反應(yīng)可以是一方程與二方程的兩倍之和。故ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2。ΔH2－ΔH1

<

ΔH1

ΔH1－ΔH2

<

<

ΔH1

ΔH1

>

綜合應(yīng)用

2a＝b>2c＝d

ΔH1>ΔH3>ΔH2反應(yīng)物起始溫度t1/℃終了溫度t2/℃中和熱kJ·mol－1HCl＋NaOH13.019.8ΔH1HCl＋NH3·H2O13.019.3ΔH2知識梳理·題型構(gòu)建考點(diǎn)五I能源1．概念能提供

的自然資源。2．發(fā)展階段

時(shí)期→

時(shí)期→

時(shí)期。3．分類(1)化石燃料①種類：

、

、

。②特點(diǎn)：蘊(yùn)藏量有限，且

再生。(2)新能源①種類：

、

、

、

、

和

等。②特點(diǎn)：資源豐富，

再生，沒有污染或污染很小。4．能源問題(1)我國目前使用的主要能源是

，它們的蘊(yùn)藏量有限，而且不能再生，最終將會(huì)枯竭。(2)化石燃料的大量使用帶來嚴(yán)重的