一轮复习人教版化学能与热能PPT课件.ppt

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1、第第19讲化学能与热能讲化学能与热能考纲要求考纲要求 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反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。应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式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。，能正确书写热化学方程式。4.了解焓变与反应热的含义。了解焓变与反应热的含义。5.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。计算。6.了解能源是人类生存和社会发展的

2、重要基础，了解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。化学在解决能源危机中的重要作用。高频考点一焓变反应热高频考点一焓变反应热1判断正误判断正误(正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”)。(1)放热反应中，生成物的总能量高于反应物的总能量放热反应中，生成物的总能量高于反应物的总能量()(2)放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生不能发生()(3)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越大大()(1)该反应是该反应是_反应反应(填

3、填“吸热吸热”或或“放热放热”)，该反，该反应的应的H_ kJmol1(用含用含E1、E2的代数式表示的代数式表示)，1 mol气体气体A和和1 mol气体气体B具有的总能量比具有的总能量比1 mol气体气体C和和1 mol气体气体D具有的总能量具有的总能量_(填填“一定高一定高”“”“一定低一定低”或或“高低不一定高低不一定”)。(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1和和E2的变化是：的变化是：E1_，E2_，H_(填填“增增大大”“”“减小减小”或或“不变不变”)。【答案答案】 (1)吸热吸热E1E2一定低一定低(2)减小减小不减小减

4、小不变变1化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：物质变化和化学反应中的两大变化：物质变化和_变化。变化。(2)化学反应中的两大守恒：化学反应中的两大守恒：_守恒和守恒和_守恒。守恒。(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等，通常化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等，通常主要表现为主要表现为_的变化。的变化。2焓变、反应热焓变、反应热(1)反应热：化学反应过程中反应热：化学反应过程中_的能量。的能量。(2)焓变：在焓变：在_条件下进行的反应的热效应，条件下进行的反应的热效应，符号：符号：_，单位：，单位：_或或_。能量能量质量质量能量能量热量热量吸

5、收或放出吸收或放出恒压恒压HkJ/molkJmol13吸热反应和放热反应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分析，如图从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。所示。(2)从化学键变化的角度分析。从化学键变化的角度分析。(3)常见放热反应。常见放热反应。可燃物的燃烧反应；可燃物的燃烧反应；_反应；反应；大多数化合大多数化合反应；反应；金属跟酸的置换反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化。物质的缓慢氧化。(4)常见吸热反应。常见吸热反应。大多数分解反应；大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)28H2O与与NH4Cl

6、的反应；的反应；碳和水蒸气、碳和水蒸气、C和和CO2的反应。的反应。酸碱中和酸碱中和考点考点1焓变和反应热概念的理解及应用焓变和反应热概念的理解及应用1(2017济南模拟济南模拟)下列说法中正确的是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，生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0

7、DH的大小与热化学方程式的化学计量数无关的大小与热化学方程式的化学计量数无关【解析解析】 化学反应中一定有能量变化，化学反应中一定有能量变化，A项错误；项错误；B项项中，由中，由H断开旧化学键吸收的能量断开旧化学键吸收的能量形成新化学键放形成新化学键放出的能量，得出的能量，得H0，C正确；正确；H的大小与热化学方程式的化学计量数成正比关的大小与热化学方程式的化学计量数成正比关系，系，D错误。错误。【答案答案】 C2(2018河南清丰月考河南清丰月考)已知已知2SO2O22SO3为放热反为放热反应，关于该反应的下列说法正确的是应，关于该反应的下列说法正确的是()AO2的能量一定高于的能量一定高于

8、SO2的能量的能量BSO2和和O2的总能量一定高于的总能量一定高于SO3的总能量的总能量CSO2的能量一定高于的能量一定高于SO3的能量的能量D因该反应为放热反应，故不必加热反应就可发生因该反应为放热反应，故不必加热反应就可发生【解析解析】 放热反应中各反应物的总能量大于各生成物的放热反应中各反应物的总能量大于各生成物的总能量，所以总能量，所以A、C错误，错误，B正确；有的放热反应也需要加热正确；有的放热反应也需要加热才能发生，如碳的燃烧就需要点燃引发反应。才能发生，如碳的燃烧就需要点燃引发反应。【答案答案】 B【知识归纳知识归纳】 化学反应是放热还是吸热与反应发生的条化学反应是放热还是吸热与

9、反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应件没有必然联系。如吸热反应Ba(OH)28H2O与与NH4Cl在常在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下进温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下进行。行。考点考点2由焓变、活化能图像分析能量变化由焓变、活化能图像分析能量变化3(2017河南十校模拟河南十校模拟)研究表明研究表明N2O与与CO在在Fe作用下作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是是()【解析解析】 【答案答案】 C4最新报道：科学家首次用最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到射线激光技术观

10、察到CO与与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是下列说法正确的是()ACO和和O生成生成CO2是吸热反应是吸热反应B在该过程中，在该过程中，CO断键形成断键形成C和和OCCO和和O形成了具有极性共价键的形成了具有极性共价键的CO2D状态状态状态状态表示表示CO与与O2反应的过程反应的过程【解析解析】 A项，状态项，状态总能量为反应物总能量，状态总能量为反应物总能量，状态总总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应；的总能

11、量，该反应为放热反应；B项，从状态项，从状态、的图的图示可以看出，反应中示可以看出，反应中CO并未断裂成并未断裂成C和和O，C、O原子间一直原子间一直有化学键；有化学键；C项，由图示可以看出，项，由图示可以看出，CO和和O2生成了生成了CO2，CO2分子中分子中C与与O形成极性共价键；形成极性共价键；D项，状态项，状态状态状态表表示示CO与与O反应生成反应生成CO2的过程，并不是的过程，并不是CO与与O2的反应过程。的反应过程。【答案答案】 C高频考点二热化学方程式高频考点二热化学方程式【答案答案】2热化学方程式的书写方法热化学方程式的书写方法3书写热化学方程式时应注意的问题书写热化学方程式时

12、应注意的问题(1)热化学方程式不注明反应条件。热化学方程式不注明反应条件。(2)热化学方程式不标热化学方程式不标“”“”“”“”，但必须用，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。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，其热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其H必必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。考点考点1热化学方程式书写的类型热化学方程式书写的类型(一一)根据题中文字信息书写根据题中文字信息书写1根据信息，写出下列热化学方程式根据信息，写出下列热化学方程式(1)CuCl(s)与与O2反应生成反应生成CuCl2(

13、s)和一种黑色固体。在和一种黑色固体。在25 、101 kPa下，已知该反应每消耗下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是，该反应的热化学方程式是_。(2)化合物化合物AX3和单质和单质X2在一定条件下反应可生成化合物在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：。回答下列问题：已知已知AX3的熔点和沸点分别为的熔点和沸点分别为93.6 和和76 ，AX5的熔点的熔点为为167 。室温时。室温时AX3与气体与气体X2反应生成反应生成1 mol AX5，放出热量，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为。该反应的热化学方程式为_

14、。(3)由由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：热量，写出该反应的热化学方程式：_。【答案答案】3如图是如图是1 mol NO2和和1 mol CO反应生成反应生成CO2和和NO过过程中能量变化示意图，请写出程中能量变化示意图，请写出NO2和和CO反应的热化学方程反应的热化学方程式：式：_。【解析解析】 表示辛烷燃烧热时，生成的水应是液态而不是表示辛烷燃烧热时，生成的水应是液态而不是气态，故气态，故错误、错误、正确；正确；中未标明反应物、生成物的聚中未标明反应物、生成物的聚集状态，错误；由中和热

15、的概念可判断集状态，错误；由中和热的概念可判断正确。正确。【答案答案】 C【方法总结方法总结】 “六看法六看法”判断热化学方程式正误判断热化学方程式正误(1)看方程式是否配平。看方程式是否配平。(2)看各物质的聚集状态是否正确。看各物质的聚集状态是否正确。(3)看看H的的“”“”“”符号是否正确。符号是否正确。(4)看反应热的单位是否为看反应热的单位是否为kJmol1。(5)看看H的数值与化学计量数是否对应。的数值与化学计量数是否对应。(6)看化学原理是否正确，如燃烧热和中和热的热化学方程看化学原理是否正确，如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念。式是否符合燃烧热和中和热的

16、概念。高频考点三燃烧热、中和热能源高频考点三燃烧热、中和热能源2以以50 mL 0.50 molL1盐酸与盐酸与50 mL 0.55 molL1NaOH反应为例，填写下表。反应为例，填写下表。(填填“偏小偏小”或或“偏大偏大”)1燃烧热燃烧热【注意注意】 (1)燃烧热的热化学方程式中可燃物的物质的燃烧热的热化学方程式中可燃物的物质的量为量为1 mol，则热化学方程式中可燃物前面的化学计量数为，则热化学方程式中可燃物前面的化学计量数为1。(2)稳定氧化物指可燃物充分燃烧后的产物，如稳定氧化物指可燃物充分燃烧后的产物，如CO2、SO2、H2O(l)、P2O5等，产物的状态为常温下状态，水为液等，产

17、物的状态为常温下状态，水为液态。态。2中和热中和热【注意注意】 (1)中和热的热化学方程式书写以生成中和热的热化学方程式书写以生成1 mol H2O(l)为标准；为标准；(2)强酸与强碱的稀溶液反应生成强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)的中和热的中和热H57.3 kJmol1，则弱酸，则弱酸(碱碱)的中和反应的的中和反应的H57.3 kJmol1。3中和反应反应热的测定中和反应反应热的测定(1)装置装置【注意注意】 (1)碎泡沫塑料和泡沫塑料板的作用是减少热量碎泡沫塑料和泡沫塑料板的作用是减少热量的散失。的散失。(2)为保证酸完全被为保证酸完全被NaOH中和，采取的措施是加入的

18、碱略中和，采取的措施是加入的碱略过量。过量。 (3)因为弱酸或弱碱电离时吸热，实验应使用强酸与强碱的因为弱酸或弱碱电离时吸热，实验应使用强酸与强碱的稀溶液反应。稀溶液反应。4能源能源(1)能源分类能源分类(2)解决能源问题的措施解决能源问题的措施提高能源的利用效率：提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个改善开采、运输、加工等各个环节；环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。染很小的新能源。【解析解析】 燃烧热要求可燃物的物质的量必须为

19、燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1 mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，即得到的氧化物必须是稳定的氧化物，即H2O的状态必须为的状态必须为液态，液态，A项错误；中和反应是放热反应，项错误；中和反应是放热反应，H应小于应小于0，B项项错误；热化学方程式要注明物质的聚集状态，错误；热化学方程式要注明物质的聚集状态，D项错误。项错误。【答案答案】 C【解析解析】 H2在在Cl2中燃烧放出热量，中燃烧放出热量，H0，A项错；项错；B项，反应中水应为液态，项，反应中水应为液态，B项错；项错；1 mol NaOH完全中和完全中和放出放出57.4 kJ热量，热量，0.5 mol NaOH完全反应应放出完

20、全反应应放出28.7 kJ热热量，量，C项正确；氢原子转化为氢分子，形成化学键放出能项正确；氢原子转化为氢分子，形成化学键放出能量，故量，故2 mol氢原子具有的能量大于氢原子具有的能量大于1 mol氢分子具有的能氢分子具有的能量，量，D项错。项错。【答案答案】 C【知识归纳知识归纳】 燃烧热和中和热的比较燃烧热和中和热的比较考点考点2中和热测定及误差分析与数据处理中和热测定及误差分析与数据处理3(2018山西临汾模拟山西临汾模拟)实验室进行中和热测定的实验时，实验室进行中和热测定的实验时，除需要大烧杯除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯、小烧杯(100 mL)外，其他所用的仪外，其他所用的仪

21、器和试剂均正确的一组是器和试剂均正确的一组是()A0.50 molL1盐酸，盐酸，0.50 molL1 NaOH溶液，溶液，100 mL量筒量筒1个个B0.50 molL1盐酸，盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，溶液，100 mL量筒量筒2个个C0.50 molL1盐酸，盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，溶液，50 mL量筒量筒1个个D0.50 molL1盐酸，盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，溶液，50 mL量筒量筒2个个【解析解析】 本实验中为了保证本实验中为了保证0.50 molL1盐酸完全被中盐酸完全被中和，应采用和，应采用0.55 molL1 NaOH溶液，使

22、碱稍过量，故溶液，使碱稍过量，故A项项不符合；所需酸、碱量均为不符合；所需酸、碱量均为50 mL，故，故B项不符合；酸、碱项不符合；酸、碱溶液应分别用不同的量筒量取，故溶液应分别用不同的量筒量取，故C项不符合。项不符合。【答案答案】 D4某实验小组用某实验小组用0.50 molL1NaOH溶液和溶液和0.50 molL1硫酸溶液进行反应热的测定。硫酸溶液进行反应热的测定。请填写下表中的空白：请填写下表中的空白：近似认为近似认为0.50 molL1NaOH溶液和溶液和0.50 molL1硫酸溶硫酸溶液的密度都是液的密度都是1.0 gmL1，中和后生成溶液的比热容，中和后生成溶液的比热容c4.18

23、 J(g)1。则生成。则生成1 mol H2O(l)时的反应热时的反应热H_(取取小数点后一位小数点后一位)。上述实验结果与上述实验结果与57.3 kJmol1有偏差，产生偏差的原有偏差，产生偏差的原因不可能是因不可能是_(填字母填字母)。a实验装置保温、隔热效果差实验装置保温、隔热效果差b量取量取NaOH溶液的体积时仰视读数溶液的体积时仰视读数c分多次把分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d用温度计测定用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液起始温度后直接测定H2SO4溶溶液的温度液的温度【易错警示易错警示】 (1)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方实验

24、时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快，热量损失大。由是铜传热快，热量损失大。(2)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。、电解质电离时的热效应。(3)取多次实验取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。的平均值，计算时应注意单位的统一。考点考点3能源及开发利用能源及开发利用5(2018天津高三月考天津高三月考)未来新能源的特点是资

25、源丰富，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标准的是未来新能源标准的是()天然气天然气煤煤核能核能石油石油太阳能太阳能生生物质能物质能风能风能氢能氢能A BC D【解析解析】 新能源要符合污染小，可再生性强等特新能源要符合污染小，可再生性强等特点，选点，选D。【答案答案】 D6(2018安徽蚌埠质检，安徽蚌埠质检，1)巴黎气候大会揭开了发展低碳巴黎气候大会揭开了发展低碳经济的宏伟序幕，下列有关说法正确的是经济的宏伟序幕，下列有关说法正确的是()A太阳能、地热能、核能、化石燃料等均属于太阳能

26、、地热能、核能、化石燃料等均属于“新能新能源源”B减少含碳物质作燃料符合减少含碳物质作燃料符合“低碳低碳”理念理念C图中转化途径不能体现图中转化途径不能体现“节能减排节能减排”的思想的思想D节约用电不能减少节约用电不能减少CO2的排放量的排放量【解析解析】 化石燃料属于传统能源，化石燃料属于传统能源，A项错误；减少含碳物项错误；减少含碳物质作燃料，就可以减少空气中碳元素的含量，符合质作燃料，就可以减少空气中碳元素的含量，符合“低碳低碳”理念，理念，B项正确；从题图可知，项正确；从题图可知，HCl循环利用，排出的水无污循环利用，排出的水无污染，符合染，符合“节能减排节能减排”思想，思想，C项错误

27、；目前发电主要是火项错误；目前发电主要是火力发电，节约用电就能减少力发电，节约用电就能减少CO2的排放量，的排放量，D项错误。项错误。【答案答案】 B难点专攻难点专攻(十六十六)反应热的大小比较与计算反应热的大小比较与计算【解析解析】 生成生成SO2的反应是放热最多的反应；生成单质的反应是放热最多的反应；生成单质S只是生成只是生成SO2的反应的一个过程，放热较少；但生成液态水的反应的一个过程，放热较少；但生成液态水比生成气态水放出的热量多，比生成气态水放出的热量多，A项正确。项正确。【答案答案】 A【解析解析】 【答案答案】 A5(2015海南高考海南高考)已知丙烷的燃烧热已知丙烷的燃烧热H2

28、 215 kJmol1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为水，则放出的热量约为()A55 kJ B220 kJC550 kJ D1 108 kJ【方法总结方法总结】 计算公式：计算公式：Q燃烧热燃烧热n(可燃物的物质的可燃物的物质的量量)，如，如H2的燃烧热为的燃烧热为H285.8 kJmol1，燃烧，燃烧2 mol H2放出的热量为放出的热量为2 mol285.8 kJmol1571.6 kJ。计算公式中。计算公式中Q、燃烧热和、燃烧热和n三个量，若已知任意两个，可求第三个。三个量，若已知任意两个，可求第三个。【解析解析】 设设1 mol

29、 HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为分子中化学键断裂吸收的能量为x，则，则2x436 kJ151 kJ11 kJ，x299 kJ。【答案答案】 299【方法总结方法总结】 依据键能计算依据键能计算H的方法的方法(1)计算公式：计算公式：H反应物的键能总和生成物的键能总反应物的键能总和生成物的键能总和。和。(2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，如所含共价键的数目，如H2O分子中含有分子中含有2个个(OH)共价键，共价键，NH3分子中含有分子中含有3个个(NH)共价键等。要注意晶体结构中化学共价键等。要注意晶体结

30、构中化学键的情况，常见的有键的情况，常见的有1 mol P4含有含有6 mol PP键，键，1 mol晶体硅晶体硅含有含有2 mol SiSi键，键，1 mol石墨晶体中含有石墨晶体中含有1.5 mol CC键，键，1 mol金刚石含有金刚石含有2 mol CC键，键，1 mol SiO2含有含有4 mol SiO键等。键等。【解析解析】 (1)由已知热化学方程式由已知热化学方程式可得：可得：【答案答案】 (1)2H32H2H1反应放出大量热，产生反应放出大量热，产生大量气体大量气体(2)H1H2H3【解析解析】 (1)由已知的热化学方程式可得：由已知的热化学方程式可得：【知识归纳知识归纳】 (1)盖斯定律盖斯定律对于一个化学反应对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的始反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。态和终态有关，而与反应的途径无关。(2)意义：间接计算某些反应的反应热。意义：间接计算某些反应的反应热。(3)根据盖斯定律计算的方法根据盖斯定律计算的方法常用以下两种方法：常用以下两种方法：热化学方程式相加或相减，如由热化学方程式相加或相减，如由A194 B391C516 D658