2020届二轮复习 化学能与热能课件(全国通用).ppt

1、化学大二轮复习第一部分专题整合突破专题二化学基本理论第七讲化学能与热能第七讲化学能与热能1高考点击2高频考点、分层突破3课 后 热 点 强 化高 考 点 击最新考纲最新考纲考向分析考向分析1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式化形式2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、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了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式程式4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了了解能源是人类生存和社会发展的重要基础

2、。了解化学在解决能源危机中的重要作用解化学在解决能源危机中的重要作用5.了解焓变了解焓变(H)与反应热的含义与反应热的含义6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算焓变的计算选择题：选择题：一般从能源、化一般从能源、化学工业等角度考查化学反学工业等角度考查化学反应的焓变及盖斯定律的应应的焓变及盖斯定律的应用。考查热点为热化学方用。考查热点为热化学方程式的正误判断，反应热程式的正误判断，反应热图像及新能源问题图像及新能源问题非选择题：非选择题：常以新科技为常以新科技为载体，考查热化学反应原载体，考查热化学反应原理及其应用，其中反应热理及其应

3、用，其中反应热的计算、盖斯定律的应用的计算、盖斯定律的应用是考查的热点是考查的热点高频考点、分层突破 1(2018北京)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。考点一反应热与焓变考点一反应热与焓变 真真 题题 感感 悟悟悟真题、明方向悟真题、明方向 下列说法不正确的是()A生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%BCH4CH3COOH过程中，有CH键发生断裂 C放出能量并形成了CC键 D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率D 解析化学反应的焓变等于反应物键能之和减去生成物键能之和，所以焓变为(44132745)kJmol1(21

4、 0752436)kJmol1120 kJmol1。120 kJmol1 3(2017天津，7)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为_。2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H85.6 kJmol1 4(2019江苏，11)氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是()A一定温度下，反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)能自发进行，该反应的H0 B氢氧燃料电池的负极反应为O22H2O4e=4OH C常温常压下，氢氧燃料电池

5、放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.021023 D反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的H可通过下式估算：H反应中形成新共价键的键能之和反应中断裂旧共价键的键能之和A 解析A项，该反应前后气体分子数减少，即熵减少，又反应能自发进行，说明该反应为放热反应，H0，正确；B项，负极上应是H2失去电子，错误；C项，11.2 L H2不是处于标准状况下，无法计算H2的物质的量，进而无法计算转移的电子数，错误；D项，反应的焓变等于反应物断裂旧共价键的键能之和减去生成物形成新共价键的键能之和，错误。知能补漏 1反应热的理解和计算(1)下图表示燃料燃烧反应的能量变化()(2)在CO2

6、中，Mg燃烧生成MgO和C。该反应中化学能全部转化为热能()(3)催化剂能改变反应的焓变()(4)催化剂能降低反应的活化能()核核 心心 突突 破破补知能、学方法补知能、学方法 2热化学方程式正误判断的六个易错点 3燃烧热和中和热应用中的注意事项(1)燃烧热是指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，并不是1 mol可燃物燃烧时放出的热量就是燃烧热。(2)中和热不是指1 mol酸和1 mol碱中和时的热效应，而是指“生成1 mol H2O(l)”的热效应，强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O(l)，H57.3 kJmol1。弱酸和强碱，强酸和弱

7、碱或弱酸和弱碱反应时，因电离吸热，放出的热量减少，中和热数值偏小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，因溶解放热使放出的热量增多，中和热数值偏大。1下列有关图象的叙述不正确的是()A 备备 考考 验验 证证练典题、重应用练典题、重应用 解析根据燃烧热的概念，H2的燃烧热为1 mol H2(g)完全燃烧生成稳定氧化物H2O(l)时所放出的热量，由图可知H2O为气态，A项叙述错误。由图可知，曲线b的活化能低于a的，b可能使用了催化剂，B项叙述正确。由于N2与H2合成NH3为可逆反应，故充分反应后达到平衡时放热小于92.2 kJ，C项叙述正确。由图可知，HgO(s)分解为Hg(l)和O2(g)为吸热反应，

8、热化学方程式书写正确，D项叙述正确。2(2019河南普通高中联考)H2与ICl的反应分、两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是()A反应、反应均为放热反应 B反应、反应均为氧化还原反应 C反应比反应的速率慢，与相应正反应的活化能无关 D反应、反应的焓变之和为H218 kJmol1C 解析根据图象可知，反应和反应中反应物总能量都大于生成物，则反应、均为放热反应，A正确；反应、中都存在元素化合价变化，所以反应、都是氧化还原反应，B正确；反应比反应的速率慢，说明反应中正反应的活化能较大，反应中正反应的活化能较小，C错误；反应、反应总的能量变化为218 kJ，根据盖斯定律可知，反应、反应的

9、焓变之和为H218 kJmol1，D正确。C 解析形成化学键时放出能量，A项错误；根据表格数据知，氯氯键的键能小于氮氮三键键能，B项错误；反应热等于断裂化学键的总键能与形成化学键的总键能之差，H(391419324329464324)kJmol1431 kJmol1，C项正确；反应物N2H4中含极性键和非极性键，氯气中含非极性键，产物氮气中含非极性键，氯化氢中含极性键，所以该反应中断裂和形成的化学键都有极性键和非极性键，D项错误。4下列关于热化学反应的描述中正确的是()AHCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2的反应热H2(57.3)kJmol1 BC

10、O(g)的燃烧热是283.0 kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2283.0 kJmol1 C需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D甲烷的燃烧热就是1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量B考点二盖斯定律的应用考点二盖斯定律的应用 真真 题题 感感 悟悟悟真题、明方向悟真题、明方向 1(2017北京26)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点沸点/58136181(升华升华)31614

11、12熔点熔点/6925193304714在在TiCl4中的溶解性中的溶解性互溶互溶_微溶微溶难溶难溶 氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知：TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g)H1175.4 kJmol1 2C(s)O2(g)2CO(g)H2220.9 kJmol1 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：_。解析本题考查制备纯TiCl4的工艺流程分析、盖斯定律、化学平衡移动原理的应用、蒸馏原理等。根据盖斯定律，将已知的两个热化学方程式相加即可得到所求热化学方程式。TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=

12、TiCl4(g)2CO(g)H45.5kJmol1 53.1 247 知能补漏 1盖斯定律的应用(1)理论依据：反应热只与反应体系的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应的途径无关。(2)计算模式：核核 心心 突突 破破补知能、学方法补知能、学方法(3)主要应用：计算某些难以直接测量的化学反应的反应热。(4)注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。当反应式乘以或除以某数时，H也应乘以或除以某数。进行热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，H都要带“”“”号计算、比较，即把H看作一个整体进行分析判断。在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，

13、状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。当设计的反应逆向进行时，其H与正反应的H数值相等，符号相反。2反应热计算的四种方法(1)根据燃烧热数据，求算反应放出的热量。利用公式：Q燃烧热n(可燃物的物质的量)如已知H2的燃烧热H285.8 kJmol1，若H2的物质的量为2 mol，则2 mol H2燃烧放出的热量为2 mol285.8 kJ mol1 571.6 kJ。(2)依据反应物与生成物的总能量计算。HE生成物E反应物。(3)根据键能数据(E)计算。H反应物键能总和生成物键能总和(4)根据盖斯定律计算反应热。若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变也可通过这几

14、个化学反应的焓变相加减而得到。1(新题预测)向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是()B 备备 考考 验验 证证练典题、重应用练典题、重应用 2(2019潍坊一模)一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJmol1 CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H21 160 kJmol1 下列选项不正确的是()ACH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1 BCH4(g)4NO2(g)=4NO(g)

15、CO2(g)2H2O(l)H3H1 C若用0.2 mol CH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4 kJ D若用标准状况下2.24 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为0.8 molC 3(1)在高温下，一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1 CO2(g)C(s)=2CO(g)H2172.5 kJmol1 S(s)O2(g)=SO2(g)H3296.0 kJmol1 请写出CO与SO2反应的热化学方程式：_。2CO(g)SO2(g)=S(s)2CO2(g)H270.0 kJmol1 (2)硝酸厂常用催

16、化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H889.6 kJmol1 N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJmol1 则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是_。解析(1)根据盖斯定律，热化学方程式是由得到。(2)根据盖斯定律，热化学方程式是由得到。CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)N2(g)2H2O(g)H957.3 kJmol1 4(2019河北石家庄二模)为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进

17、行理论推算。(1)实验测得5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_。2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452.8 kJmol1 93 (3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJmol1 2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H32 599 kJmol1 根据盖斯定律，计算298 K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变：_。226.7 kJmol1