2012高考化学二轮优化课件：第1部分 专题2-第2讲化学能与热能.ppt

1、第2讲 化学能与热能一、放热反应与吸热反应1放热反应与吸热反应的比较2.燃烧热与中和热易错警示1键能越大，物质所含能量越低，物质越稳定；键能越小，物质所含能量越高，物质越不稳定。如HF键的键能远大于HI键的键能，HF的稳定性远大于HI，HF含有的能量HI含有的能量。常常被误认为键能越大，其物质所含的能量也越大。2物质所含能量越低，断裂其化学键所吸收的能量越高，而形成化学键所释放的能量也越多。3不能根据反应条件是否需要加热来判断一个反应是放热反应还是吸热反应，原因是有些放热反应需要加热才能进行(如炭的燃烧)，而有些吸热反应常温下即可进行(如NH4Cl与氢氧化钡晶体的反应)。4中和热只强调H和OH

2、结合生成1 mol水时对应的热效应。Ba(OH)2与H2SO4反应既有水又有沉淀生成，故不属于中和热。燃烧热强调1 mol可燃物完全燃烧且生成稳定的氧化物，故H2和Cl2作用生成HCl不属于燃烧热。二、热化学方程式的书写1注意H的符号和单位若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位为kJ/mol。2注意反应热的测定条件书写热化学方程式时应注明H的测定条件(温度、压强)，但绝大多数H是在25、101 325 Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。3注意热化学方程式中的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计

3、量数可以是整数，也可以是分数。4注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同，反应热H不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用和。5注意H的数值与符号热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于H与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。逆反应的反应热数值相等，但符号相反。易错警示1书写热化学方程式时，有些学生往往不注明物质状态。2热化学方程式不用注明“点燃”、“加热”等条件。3对一个给定的可逆反应，平衡移动时，体系的反应热随

4、之发生变化，但热化学方程式后的H不变。三、盖斯定律的应用1理论依据：反应热只与反应始态(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3主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。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。(1)当反应式乘以或除以某数时，H也应乘以或除以某数。(2)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“”、“”号进行计算、比较，即把H看作一个整体进行分析判断。(3)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，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。(4)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

5、。易错警示比较反应热H的大小要注意反应热的数值和符号。若为放热反应，热量越多，H越小；若为吸热反应，热量越多，H越大。审题时要特别注意，如果题中说出了“吸收”或“放出”热量，则不用再写“”、“”号，热量多少也只看数值。如果题中只说“反应热为”等，则数值前应标出“”、“”分别表示“吸热”、“放热”。有关热化学方程式的判断例1(2011年潍坊模拟)在298 K、1.01105 Pa下，将22 g CO2通入750 mL 1 molL1 NaOH溶液中充分反应，测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下，1 mol CO2通入1 L 2 molL1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量。则CO2

6、与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是()ACO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2yx)kJmol1BCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(2xy)kJmol1CCO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)H(4xy)kJmol1D2CO2(g)2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y)kJmol1答案C解析：中和热是指强酸、强碱稀溶液反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量，选项A错误；辛烷的燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物如H2O(l)而不是H2O(g)，选项C、D均错误，故选项B正确。答案：B反应热

7、与化学键断裂与形成之间的关系例2(2011年高考重庆理综)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需要吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ，则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为()A1 780 kJ/molB1 220 kJ/molC450 kJ/mol D430 kJ/mol解析断裂1 mol SS键吸收能量280 kJ，断裂3 mol FF键吸收能量3160 kJ，则吸收的总能量为Q吸280 kJ3160 kJ760 kJ，释放的总能量为Q放330 kJ61 980 k

8、J，由反应方程式：S(s)3F2(g)=SF6(g)可知，H760 kJ/mol1 980 kJ/mol1 220 kJ/mol。答案B2(2010年高考重庆卷)已知H2(g)Br2(l)=2HBr(g)H72 kJmol1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：则表中a为()A404B260 C230 D200解析：化学反应的实质是旧键断裂(吸收能量)和新键形成(放出能量)，故有H(43630a3692)kJmol172 kJmol1，a200，D项正确。答案：D盖斯定律的应用例3(2010年高考课标全国卷)已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H

9、12.1 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55.6 kJmol1。则HCN在水溶液中电离的H等于()A67.7 kJmol1B43.5 kJmol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol1解析强酸和强碱反应的中和热为55.6 kJmol1，当氢氰酸与氢氧化钠反应时，由于氢氰酸为弱酸，存在氢氰酸的电离反应，该反应为吸热反应，故两者反应时放出的热量较强酸和强碱反应放出的热量少，两者的差值(55.612.143.5)就是氢氰酸在水溶液中电离吸收的热量的数值，电离反应吸热，H为正值，故C项正确。答案C3(2011年高考海南化学)已知：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s

10、)H701.0 kJmol12Hg(l)O2(g)=2HgO(s)H181.6 kJmol1则反应Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的H为()A519.4 kJmol1B259.7 kJmol1C259.7 kJmol1 D519.4 kJmol1答案：C联合国气候变化大会于2009年12月718日在哥本哈根召开。中国政府承诺到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%45%。(1)有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是_(填字母序号)。(3)在催化剂和一定温度、压强条件下，CO与H2可反应生成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化

11、率与温度、压强的关系如图所示，则：p1_p2(填“”、“”或“”)，上述反应的H_0(填“”、“”或“”)。解析：(1)太阳能是取之不尽的天然能源，用太阳能分解水最节能。(2)利用盖斯定律进行计算，将三个方程式进行形式变换，2CO(g)4H2(g)2CH3OH(g)H181.4 kJmol12CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H23.5 kJmol12CO2(g)2H2(g)2CO(g)2H2O(g)H82.4 kJmol1三式相加得：2CO2(g)6H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g)H122.5 kJmol1(3)由图示可知，温度越高，CO的转化率越低，说明正反应放热

12、，H0，该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强时，平衡正向移动，CO的转化率增大，所以p1p2。答案：(1)C(2)2CO2(g)6H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g)H 122.5 kJmol1(3)1(2011年高考海南卷)(双选)某反应的H100 kJmol1，下列有关该反应的叙述正确的是()A正反应活化能小于100 kJmol1B逆反应活化能一定小于100 kJmol1C正反应活化能不小于100 kJmol1D正反应活化能比逆反应活化能大100 kJmol1解析：某反应的H100 kJmol1，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJm

13、ol1，正反应的活化能应大于100 kJmol1，无法确定逆反应的活化能大小。答案：CD答案：B3(2010年高考山东理综)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A生成物总能量一定低于反应物总能量B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同解析：根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小，把化学反应分为吸热反应和放热反应，吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量，放热反应的生成物总能量低于反应物总能量；反应速率是单位时间内物质浓度的变化，与反应的吸热、放热无关；同温

14、同压下，H2(g)和Cl2(g)的总能量与HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响，所以该反应的H相同。答案：C4某实验小组用0.50 molL1NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液进行中和热的测定。.配制0.50 molL1NaOH溶液(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体_g。(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填字母)：_。.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ/mol)：_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。请填

15、写下表中的空白：近似认为0.50 molL1NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液的密度都是1.0 g/mL，中和后生成溶液的比热容为4.18 J/(g)，则中和热H_(取小数点后一位)。上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因不可能是(填字母)_。a实验装置保温、隔热效果差b量取NaOH溶液的体积时仰视读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液答案：.(1)5.0(2)abe.(1)H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJ/mol(2)4.053.5 kJ/molb