化学第六章 化学反应与能量变化 第20讲 化学能与热能.ppt

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1、第20讲化学能与热能第六章化学反应与能量考纲要求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。2.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。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.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计算。6.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。考点三盖斯定律及反应热的计算探究高考明确考向考点二燃烧热、中和热、能源内容索引考点一焓变、热化学方程式课时作业焓变、热化学方程式考点一知识梳理1.反应热反应热(焓变焓变)(1)定义：在条件下进行的反应的。符号：

2、。单位：或。(2)表示方法吸热反应：H0；放热反应：H0。(3)产生原因化学反应过程中旧键断裂的能量与新键形成的能量不相等，故化学反应均伴随着能量变化。恒压热效应HkJmol1kJ/mol”“”或“”，下同)H2。答案解析解析解析因为C(g)=C(l)H30则H3H2H1，H2H1。(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20则H1_H2。答案解析H2H3H1，则H3H1H2，又H30，所以H1H2。解析解析则H1_H2。(3)两个有联系的不同反应相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10答案解析反思归纳反思归纳利用状态，迅速比较

3、反应热的大小利用状态，迅速比较反应热的大小若反应为放热反应(1)当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。(2)当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。(3)在比较反应热(H)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，H反而越小。题组四能源的开发和利用题组四能源的开发和利用5.(2017天津高三模拟)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天然气煤核能石油太阳能生物质能风能氢能A.B.C.D.答案解析解析解析新能源要符合污染小，可再生性强等特点，选D。6.为消除目前燃

4、料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是A.H2O的分解反应是放热反应B.氢能源已被普遍使用C.2mol液态H2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量D.氢气不易贮存和运输，无开发利用价值解解析析2H2O(l)=2H2(g)O2(g)是吸热反应，说明2mol液态H2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。答案解析盖斯定律及反应热的计算考点三1.盖斯定律盖斯定律(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即

5、：化学反应的反应热只与反应体系的有关，而与无关。(2)意义：间接计算某些反应的反应热。知识梳理始态和终态反应的途径(3)应用转化关系反应热间的关系H1_ H1_H_aH2H2H1H22.利用盖斯定律计算反应热利用盖斯定律计算反应热(1)运用盖斯定律的技巧“三调一加”一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。二调：根据改写的热化学方程式调整相应H的符号。三调：调整中间物质的化学计量数。一加：将调整好的热化学方程式及其H相加。(2)运用盖斯定律的三个注意事项热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。热化学方程式相加减时，物质之

6、间相加减，反应热也必须相加减。将一个热化学方程式颠倒时，H的“”“”随之改变，但数值不变。正误判断 辨析易错易混辨析易错易混答案1.反应热比较选项判断(1)一个反应一步完成或几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越少()解析解析一个反应的H大小只与反应的始态和终态有关，与途径无关。解析答案(3)已知相同条件下2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H1，反应2SO2(g)O2(g)2SO3(s)H2，则H1H2()(4)C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，说明石墨比金刚石稳定()答案2.已知Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g)HakJmol1。判断下

7、列变化过程是否正确(1)3AlCl(g)3CO(g)=Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)HakJmol1()(3)2Al2O3(s)2AlCl3(g)6C(s)=6AlCl(g)6CO(g)H2akJmol1()深度思考 提升思维能力提升思维能力答案解题探究题组一利用盖斯定律比较题组一利用盖斯定律比较H大小大小1.已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H13H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H2答案解析下列关于上述反应焓变的判断正确的是A.H10B.H50，H4H2B.图乙表示可逆反应A(s)3B(g)2C(g)H0C.图丙表示充满NO2气体的试管，倒置于水槽

8、中，向其中缓慢通入氧气直至试管中全部充满水，假设溶质不扩散，溶质的物质的量浓度与通入氧气的体积关系D.由图丁可说明烯烃与H2加成反应是放热反应，虚线表示在有催化剂的条件下进行8.(2017信阳、三门峡第一次联考)一定条件下，在水溶液中1molCl、答案12345678910111213解析B.bac反应的活化能为60kJmol1C.a、b、c、d、e中c最稳定A.432kJmol1E(HBr)298kJmol1B.表中最稳定的共价键是HF键C.H2(g)2H(g)H436kJmol1D.H2(g)F2(g)=2HF(g)H25kJmol19.常温下，1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E

9、表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是 答案解析12345678910111213共价键HHFFHFHClHIE/kJmol143615756843229810.火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式：N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H1533.23kJmol1H2O(g)=H2O(l)H244kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H3196.4kJmol1则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为 A.N2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H817.63kJmol1B.N2H4(g)2H2

10、O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63kJmol1C.N2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H641.63kJmol1D.N2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H817.63kJmol1答案解析12345678910111213填写下列空白：(1)Q1_92kJ(填“”“”或“”)。11.(2018榆林高三调研)N2与H2反应生成NH3的过程中能量变化曲线如图所示。若在一个固定容积的密闭容器中充入1molN2和3molH2，使反应N23H2答案12345678910111213解析(2)b曲线是_时的能量变化曲线。(3)上述条件下达到平衡时H2的

11、转化率为_。(4)在温度体积一定的条件下，若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ，则2Q1与Q2的关系为_。答案12345678910111213加入催化剂Q1/92Q22Q112.煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1218.4kJmol1(反应)CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6k

12、Jmol1(反应)请回答下列问题：(1)反应是放热反应还是吸热反应？_，能否通过反应判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？_。答案12345678910111213吸热反应否解析(2)已知CO转化成CO2的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式_，则CO的燃烧热H为_kJmol1。答案123456789101112132CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566kJmol1283解析解解析析由图可知2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566kJmol1，CO的燃烧热为566kJmol1。(3)依 据 反 应、确 定 反 应 CaO(s)3CO(g)SO2(g)=CaS(s)3C

13、O2(g)H_kJmol1。答案12345678910111213394解析解析解析利用盖斯定律将反应减去反应可得目标方程式，H(175.6218.4)kJmol1394kJmol1。13.CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1；C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5kJmol1。(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活。甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量_(填“”“”或

14、“”)890.3kJ。12345678910111213答案解析解解析析给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量仍等于890.3kJ。(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4CO2=2CO2H2,1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量，能表示该反应过程中能量变化的是_(填字母)。12345678910111213答案解析D(3)C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出其反应热H_。12345678910111213答案解析解析解析根据盖斯定律，即得C(s)2H2(g)=CH4(g)H74.8kJmol1。74.8kJmol1