2023届新高考一轮复习化学能与热能学案.docx

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1、第六单元 化学反应与能量变化第1节 化学能与热能【核心素养】1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。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。（变化观念与平衡思想）2.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。了解焓变与反应热的含义。（宏观辨识与微观探析）3.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能量危机中的重要作用。（科学精神与社会责任）4.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。（证据推理与模型认知）【考点解读】一、化学反应中能量变化的基本概念（）1.化学反应中的能量变化化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。化学

2、反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。2.反应热与焓变反应热：化学反应过程中放出或吸收的热量。 焓变：生成物与反应物的内能差 ， H H(生成物) H(反应物)，单位：kJ/mol(或 kJmol1)。反应热与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变。3.放热反应与吸热反应类型比较放热反应吸热反应定义放出热量的反应吸收热量的反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物

3、分子断键时吸收的总能量表示方法H=生成物的总能量反应物的总能量H=反应物的键能总和生成物的键能总和H0H0图示判断方法大部分化合反应；酸碱中和反应；所有的燃烧反应；活泼金属与水或酸的反应需要加热的分解反应；少数化合反应，如CO2C2CO；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应4.燃烧热(1)概念：25 、101 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量。(2)单位：_kJmol1_。(3)意义：C 的燃烧热为 393.5 kJmol1，表示在 25 、101kPa 条件下，1 mol C完全燃烧生成CO2气体时放出393.5 kJ 热量。(4)元素燃烧生成的稳定氧化物

4、：CCO2(g)、HH2O(l)、SSO2(g)。5.中和热(1)定义及表示方法(2)中和热的测定计算公式：HkJmol1t1起始温度，t2终止温度，n生成水的物质的量，c中和后生成的溶液的比热容，一般为4.18 J/(g)。注意事项:a.碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是隔热，防止热量散失。b.为保证酸、碱完全中和，常使碱稍稍过量。c. 实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得的中和热数值偏小。(6)能源能源分类解决能源问题的措施：提高能源的利用效率；开发新能源。【基础测评】1.易错易混辨析(正确的画“”，错误的画“”)。(1)放热反应不需要加热就能发生,吸热反应不加热就不能发生( )(2)同

5、温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同( )(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1,则向密闭容器中充入1 mol N2与3 mol H2,充分反应后放出92.4 kJ的热量( )(4)由“4P(s,红磷)P4(s,白磷)H0”可知,白磷比红磷稳定( )(5)甲烷完全燃烧的H=-890 kJmol-1,则甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-890 kJmol-1( )(6)在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,若将含0.5m

6、ol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量为57.3 kJ( )答案： 2.已知反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),反应过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。(1)该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。该反应的H=(用含E1、E2的代数式表示),相同条件下,1 mol气体A和 1 mol气体B具有的总能量比1 mol 气体C和1 mol 气体D具有的总能量(填“一定高”“一定低”或“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E1、E2和H的变化是:E1、E2、H(填“增大”“减小”或“不变”)。答案：吸热 E1-E2 一定低 减小 减小

7、 不变3.反应 A+BC(H0)、XC(H0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )答案：D4.已知反应:101 kPa时,2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221 kJ/mol稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)H=-57.3 kJ/mol下列结论中正确的是( )A.碳的燃烧热H生成液体放出的热量生成气体放出的热量;若是吸热反应,生成气体吸收的热量生成液体吸收的热量生成固体吸收的热量。也可以借助下图理解:考虑反应的化学计量数。若一反应的化学计量数是另一反应的化学计量数的n倍,则反应热亦为另一反应的反应热的n倍。当反应物和生成物的状态相同时,参加反应物质

8、的量越多,放热反应的H越小,吸热反应的H越大。可逆反应中的H是指完全反应时的反应热,因此要考虑反应的程度,反应的程度越大,反应热越大。要注意H的“+”和“-”。在比较大小时,正负号具有数学意义。(2)反应热的计算题型a.利用热化学方程式进行有关计算。根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量,可以把反应焓变当作“产物”,计算反应的反应热。b.依据燃烧热数据,利用公式直接计算反应热。反应热=燃烧热n(可燃物的物质的量)c.根据图示中能量变化来确定焓变H=H(生成物)-H(反应物)如图:H=H1-H20,该反应为吸热反应;焓变=a-b。d.根据旧键断裂和新键形成过

9、程中的能量差计算反应热。如反应物旧化学键断裂吸收能量E1,生成物新化学键形成放出能量E2,则反应的H=E1-E2。【基础测评】1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。(1)若H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H10( )(2)已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)H1,2SO2(s)+O2(g) 2SO3(g)H2,则H1H2( )(3)已知C(s)+O2(g)CO2(g)H1,C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)H2,H2(g)+O2(g)H2O(g)H3,CO(g)+O2(g)CO2(g)H4,则H1=H2+H3+H4( )(4)HH键、OO键和OH键的键能分别

10、为436 kJmol-1、496 kJmol-1和462 kJmol-1,则反应H2(g)+O2(g)H2O(g)的H=-916 kJmol-1( )(5)由H2(g)+O2(g)H2O(g)H=a kJmol-1可知,1 g H2燃烧生成H2O(g)放出的热量为a kJ( )答案： 2.已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJmol-1HH键、OO键和OH键的键能分别为436 kJmol-1、496 kJmol-1和462 kJmol-1,则a为( )A.-332B.-118C.+350D.+130答案：D3

11、.(1)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)H3回答下列问题:已知反应中相关的化学键键能数据如下:由此计算H1=kJmol-1;已知H2=-58 kJmol-1,则H3=kJmol-1。(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:已知: 计算上述反应的H= kJmol-1。答案：-99 +41 +1244.已知一定温度下:N2(g)+O2(g)2NO(g)H1=+1

12、80.0 kJmol-1N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H2=-92.4 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H3=-483.6 kJmol-1H2O(l)H2O(g)H4=+44.0 kJmol-1则4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)的H为( )A.-1 170.0 kJmol-1 B.-906.0 kJmol-1C.-950.0 kJmol-1 D.-1 350.0 kJmol-1 答案：A【真题演练】1.（2020年天津，10）理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )A.HCN比HNC稳

13、定B.该异构化反应的 C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.使用催化剂，可以改变反应的反应热答案：D2.（2021年浙江卷，21）相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是（ ）A. B.C. D.答案：C3（2021福建节选）化学链燃烧()是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集。基于载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如下。空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为：(1)反应 _。答案：4（2021湖北高考真题）丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。反应(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)H1=+125kJmol-1反应(氧化脱氢)：C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)H2=-118kJmol-1(1)已知键能：E(CH)=416kJmol-1，E(HH)=436kJmol-1，由此计算生成1mol碳碳键放出的能量为_kJ。答案：2713（2021全国高考真题）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：该反应一般认为通过如下步骤来实现：总反应的_；若反应为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_(填标号)，判断的理由是_。A B C D答案：