通用版2019版高考化学微一轮复习第20讲化学能与热能学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 20讲 化学能与热能 考纲要求 1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出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，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 4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。 考点一 焓变与反应热 1化学反应的实质与特征 (1)实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。 (2)特征：既有 物质 变化，又伴有 能量 变化；能量转化主要表现为 热量 的变化。 2焓变与反 应热 (1)反应热：化学反应过程中放出或吸收的热量。 (2)

2、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kJmol 1)。 (3)反应热与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变。 3吸热反应与放热反应 (1)从能量守恒的角度理解 (2)从化学键变化角度理解 【 精品教育资源文库 】 4中和反应的反应热 (简称中和热 ) (1)含义：酸与碱发生中和反应生成 1_mol H2O(l)时所释放出的热量，其值为 57.3 kJmol 1。 (2)中和反应反应热的测定 装置 (请在横线上填 写仪器名称 ) 计算公式 H 0.418?t2 t1?0.025 kJ/mol。 t1 起始温度， t2 终止温度。 注意事

3、项 a泡沫塑料板和碎泡沫塑料 (或纸条 )的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。 b为保证酸完全中和，采取的措施是使碱稍过量。 【 精品教育资源文库 】 【感悟测评】 1 (2018 张家界模拟 )下列变化中，属于放热反应的是 ( ) A H2O(g)=H2O(l) H 44 kJ/mol B 2HI(g)=H2(g) I2(g) H 14.9 kJ/mol C能量变化如图所示的化学反应 D形成化学键时放出能量的化学反应 答案： C 2判断正误 (正确的打 “” ，错误的打 “”) (1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。 ( ) (2)物质发生化学变化都伴有能量的

4、变化。 ( ) (3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。 ( ) (4)同温同压下，反应 H2(g) Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的 H 不同。 ( ) (5)可逆反应的 H 表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。 ( ) (6)测定中和热时可用稀硫 酸和稀 Ba(OH)2溶液。 ( ) 答案： (1) (2) (3) (4) (5) (6) 1正确理解活化能与反应热的关系 催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 2反应热答题规范指导 (1)用 “ 焓变 (H)” 表示反应热时， H0 表示吸热， H0 表示放热，因而， H 后所跟数值需要带 “ ” 、

5、“ ” 符号。 (2)描述反应热时，无论是用 “ 反应热 ” 、 “ 焓变 ” 表示还是用 H 表示，其后所跟数值需要带 “ ” 、 “ ” 符号。 【 精品教育资源文库 】 3利用键能计算反应热，其关键是算清物质中化学键的数目 在中学阶段要 掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体： 1 mol金刚石中含 2 mol C C键， 1 mol硅中含 2 mol Si Si 键， 1 mol SiO2晶体中含 4 mol Si O键：分子晶体： 1 mol P4中含有 6 mol P P键， 1 mol P4O10(即五氧化二磷 )中，含有 12 mol P O键、 4 mol P=O

6、键， 1 mol CH3CH3中含有 6 mol C H键和 1 mol C C键。 考向一 反应过程与能量变化图象分析 1 (2018 抚顺期末 )已知某化学反应 A2(g) 2B2(g)=2AB2(g) 的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是 ( ) A该反应的进行一定需要加热 B该反应的 H (E1 E2)kJ/mol C该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D断裂 1 mol A A和 2 mol B B放出 E1 kJ能量 解析： 吸热反应进行时不一定都要加热，例如氢氧化钡晶体和氯化铵在常温下就反应，故 A 错误；该反应的焓变为 H (E1 E2)kJ/mol，故 B 错

7、误；断裂化学键吸收热量，所以断裂 1 mol A A和 2 mol B B吸收 E1 kJ能量，故 D错误。 答案： C 2据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 解析： 水的分解为吸热反应，即产物能量应高于反应物能量。另外，催化剂可降低反应所需的活化能。 答案： B 【题后悟道】 活化能与焓变的关系图解 (1)在无催化剂的情况下： 【 精品教育资源文库 】 E1为正反应的活化能； E2为逆反应的活化能； H E1 E2为此反应的焓变。 (2)催化剂的作用：降低 E1、 E2，但不影响 H ，反应放热

8、还是吸热取决于起点 (反应物 )和终点 (生成物 )能量的高低。 考向二 吸热 、放热反应 (过程 )的判断 3 (2018 南京校级模拟 )下列变化中生成物的总能量大于反应物的总能量的是 ( ) A H Cl H Cl B H H H H C Zn H2SO4=ZnSO4 H2 D HCl NaOH=NaCl H2O 解析： 断键要吸热，故 A正确；形成化学键要放热，故 B错误；金属与酸的反应是放热反应，故 C错误；酸碱中和反应是放热反应，故 D错误。 答案： A 4 (2018 邢台校级月考 )下列变化过程，属于放热反应的是 ( ) 液态水变成水蒸气 酸碱中和反应 浓硫酸稀释 固 体 Na

9、OH溶于水 H 2在 Cl2中燃烧 碳高温条件下还原 CO2 A B C D 解析： 液态水变成水蒸气要吸收热量，是物理变化，故 错误； 浓硫酸稀释要放出热量，是物理变化，故 错误； 固体 NaOH 溶于水要放出热量，是物理变化，故 错误； 碳高温条件下还原 CO2，属于吸热反应，故 错误。 答案： C 【题后悟道】 (1)常见的放热反应 (过程 ) 活泼金属与水或酸的反应 酸碱中和反应 燃烧反应 多数化合反应 铝热反应 化学键的形成过程 (2)常见的吸热反 应 (过程 ) 多数分解反应 【 精品教育资源文库 】 盐的水解 碳和水蒸气、 C 和 CO2的反应 Ba(OH) 28H 2O与 N

10、H4Cl的反应 弱电解质的电离过程 化学键的断裂过程 考向三 利用键能计算反应热 5以下是部分共价键键能数据： H S 364 kJmol 1， S S 266 kJmol 1， S=O 522 kJmol 1， H O 464 kJmol 1。试根据这些数据计算下面这个反应的 H 。 2H2S(g) SO2(g)=3S(g) 2H2O(g) H _。 解析： 根据题图 8个 S原 子有 8个共价键，则一个 S原子平均有一个共价键。 H E( 反应物键能 ) E( 生成物键能 ) 4364 kJmol 1 2522 kJmol 1 3266 kJmol 1 4464 kJmol 1 154 k

11、Jmol 1。 答案： 154 kJmol 1 6已知 1 g H2完全燃烧生成水蒸气放出 121 kJ的热量。有关数据如下： O=O(键能为496 kJmol 1)、 H H(键能为 436 kJmol 1) 试求 H2O(g)中 H O键的键能为 ( ) A 463 kJmol 1 B 926 kJmol 1 C 1 852 kJmol 1 D 920 kJmol 1 解析： 由题意可得： 2H2(g) O2(g)=2H2O(g) H 484 kJmol 1 又由 ： H 2E(H H) E(O=O) 4E(O H) 484 kJmol 1 2436 kJmol 1496 kJmol 1

12、4E(O H) 解得 E(O H) 463 kJmol 1 答案： A 【题后悟道】 (1)熟记反应热 H 的计算公式 H E(反应物的总键能之和 ) E(生成物的总键能之和 ) 【 精品教育资源文库 】 (2)注意特殊物质中键数的判断 物质 (1 mol) P4 C(金刚石 ) Si SiO2 键数 (mol) 6 2 2 4 考点二 热化学方程式 1热化学方程式 (1)定义：表示参加反应 物质的量 和 反应热 的关系的化学方程式。 (2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。如 H2(g) 12O2(g)=H2O(g) H 241.8 kJmol 1表示：在

13、 25 、 101 kPa条件下， 1 mol H2(g)和 12 mol O2(g)生成 1 mol H2O(g)时释放 241.8 kJ的热量。 2热化学方程式的书写 (1)书写步骤 (2)注意事项 【 精品教育资源文库 】 【多维思考】 1 H 的单位： “kJ/mol ” 中每摩尔的含义是什么？ 提示： H 单位 kJ/mol 中 “ 每摩尔 ” 指的不是每摩尔某物质，而是指每摩尔反应。 2已知： N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) H a kJ/mol，现向一密闭容器中加入 1 mol N2和 3 mol H2，反应完全后放热 a kJ，对吗？ 提示： 热化学方程式中 H 的

14、数值代表反应进行到底的热效应，在密 闭容器中反应时考虑该反应是可逆反应，放出热量小于 a kJ。 3实验室用 4 mol SO2 与 2 mol O2 在一定条件下进行下列反应： 2SO2(g)O2 3(g) H 196.64 kJ/mol，当放出 314.624 kJ热量时， SO2的转化率为多少？ 提示： 当放出热量为 314.624 kJ时，参加反应的 SO2的物质的量为 314.624 kJ196.64 kJ2 mol 3.2 mol，故 SO2的转化率为 3.2 mol4 mol 100% 80%。 热化学方程式的书写方法 【 精品教育资源文库 】 考向一 热化学方程式的正误判断 1下列有关热化学方程式的书写及对应的表述均正确的是 ( ) A密闭容器中， 9.6 g 硫粉与 11.2 g铁粉混合加热生成 17.6 g 硫化亚铁时，放出 19.12 kJ热量，则 Fe(s) S(s)=FeS(s) H 95.6 kJmol 1 B稀醋酸与 0.1 molL 1 NaOH 溶液反应： H (aq) OH (aq)=H2O(l) H 57.3 kJmol 1 C已知 1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出 的热量为 285.5 kJ，则水分