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,专题五 化学能与热能,高三化学二轮复习,考 点,考点一 正确理解反应热,考点二 热化学方程式的书写与判断,考点三 多角度运用盖斯定律,最 新 考 纲,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。,真题回放,名师支招,首页,上页,下页,尾页,1(2014高考新课标卷)室温下,将1 mol 的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为H1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为H2,CuSO45H2O受热分解的化学方程式为:CuSO45H2O(s),CuSO4(s)5H2O(l),热效应为H3。则下列判断正确的是( ) A.H2H3 BH1H3,解析,答案,B,解析,答案,真题回放,名师支招,首页,上页,下页,尾页,(1)99 41,3(2015高考新课标卷节选)已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)的H11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。,解析,答案,真题回放,名师支招,299,设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x,则2x436 kJ151 kJ11 kJ,x299 kJ。,首页,上页,下页,尾页,真题回放,名师支招,首页,上页,下页,尾页,1不能准确理解反应热的概念,对化学反应的能量变化过程的图像不能正确分析,误认为放热反应不需要加热,吸热反应必须加热。 2热化学方程式的书写、判断与反应热的比较、计算是常见的易错点。 易错点(1):漏写反应物或生成物的聚集状态。 易错点(2):错误理解“”、“”的含义,导致将H的正、负混淆。 易错点(3):忽视化学计量数与反应热的数值的对应关系。 易错点(4):将反应热(H)与反应放出的热量混淆。 易错点(5):不理解盖斯定律的含义和在计算中的应用。,真题回放,名师支招,首页,上页,下页,尾页,易错点(6):误解燃烧热和中和热的概念和条件,与反应热及反应放出的热量混淆。 易错点(7):有能量变化的过程不一定是化学变化。如物质三态之间的变化虽有能量的变化,但其为物理变化。 3对于盖斯定律的应用不熟练,导致计算不准确,常见的错误有: (1)变方向,H不变符号 (2)乘系数,H不乘系数 4对于焓变和键能的关系不会灵活应用。,1三个角度理解产生化学反应热效应的原因,考点一 正确理解反应热,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,(1)从宏观角度分析: HH1生成物的总能量H2反应物的总能量 (2)从微观角度分析: HE1反应物的键能总和E2生成物的键能总和 (3)从活化能角度分析: HE1正反应活化能E2逆反应活化能,考点一 正确理解反应热,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,2常见的放热反应和吸热反应 (1)放热反应 可燃物的燃烧;酸碱中和反应;大多数化合反应;金属跟酸的置换反应;物质的缓慢氧化。 (2)吸热反应 大多数分解反应;盐的水解;Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应;碳和水蒸气、C和CO2的反应。,考点一 正确理解反应热,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,3两种重要的反应热,考点一 正确理解反应热,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,4.物质具有的能量与稳定性和键能的关系 物质所含能量越低,物质越稳定,键能越大,断裂其化学键所需能量越高,而形成其化学键所释放的能量也越多,反之亦然。如卤化氢的稳定性按氟、氯、溴、碘依次减弱,其氢化物的能量依次增大,氢卤键的键能依次减小。,考点一 正确理解反应热,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,1下列描述正确的是( ) AHCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3)kJmol1 BCO(g)的燃烧热是283.0 kJmol1,则反应2CO2(g)=2CO(g)O2(g)的H2283.0 kJmol1 CS(s)O2(g)=SO2(g)的反应热H269.8 kJmol1 D1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热,首页,上页,下页,尾页,集训一 反应热的正确理解,知识精讲,考向集训,解析,答案,B,中和热指的是在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热,因此A项错误;CO(g)的燃烧热是283.0 kJmol1,即反应CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)的H283.0 kJmol1,故该反应的逆反应的H283.0 kJmol1,B项正确;S的燃烧反应属于放热反应,H0,C项错误;燃烧热是指在一定条件下(25 、101 kPa),1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,D项错误。,考点一 正确理解反应热,2.如图是反应A(g)3B(g)2C(g) Ha kJ mol1在反应过程中的能量变化关系图,回答下列问题。 (1)正反应是_(填“放”或“吸”)热反应,Ec表示的含义是_;Ec表示的含义是_;a_。 (2)由关系图知,反应物的总能量_(填“”、“”“”或“”)生成物的总键能。,首页,上页,下页,尾页,集训一 反应热的正确理解,知识精讲,考向集训,解析,答案,图片显/隐,(1)放 正反应的活化能 逆反应的 活化能 E1E2(或EcEc) (2) ,考点一 正确理解反应热,对比“三热”跳出误区,首页,上页,下页,尾页,集训一 反应热的正确理解,知识精讲,考向集训,考点一 正确理解反应热,首页,上页,下页,尾页,集训一 反应热的正确理解,知识精讲,考向集训,考点一 正确理解反应热,3SF6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_。,首页,上页,下页,尾页,集训二 利用键能计算反应热,知识精讲,考向集训,解析,答案,1 220 kJmol1,1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量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 kJ,由反应方程式:S(s)3F2(g)=SF6(g)可知,H760 kJmol11 980 kJmol11 220 kJmol1。,考点一 正确理解反应热,首页,上页,下页,尾页,集训二 利用键能计算反应热,知识精讲,考向集训,解析,答案,236 kJmol1,SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算,而产物硅属于原子晶体,可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol晶体硅中所含的SiSi键为2 mol,即制取高纯硅反应的反应热H4360 kJmol12436 kJmol1(2176 kJmol14431 kJmol1)236 kJmol1。,考点一 正确理解反应热,1熟记反应热H的基本计算公式 H生成物的总能量反应物的总能量 H反应物的键能之和生成物的键能之和 2规避两个易失分点 (1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任何一个过程都不是化学变化。 (2)计算物质中键的个数时,不能忽略物质的结构,如1 mol晶体硅中含2 mol SiSi键,1 mol SiO2中含4 mol SiO键。,首页,上页,下页,尾页,集训二 利用键能计算反应热,知识精讲,考向集训,考点一 正确理解反应热,1五步做到正确书写,考点二 热化学方程式的书写与判断,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,2“五审”做到准确判断,考点二 热化学方程式的书写与判断,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,考点二 热化学方程式的书写与判断,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,首页,上页,下页,尾页,集训一 正确书写热化学方程式,知识精讲,考向集训,考点二 热化学方程式的书写与判断,(3)肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,写出肼燃烧的热化学方程式: _。,首页,上页,下页,尾页,集训一 正确书写热化学方程式,知识精讲,考向集训,考点二 热化学方程式的书写与判断,解析,答案,(1)CH3OH(g)的燃烧热为677 kJmol1,是指1 mol的CH3OH(g)完全燃烧产生CO2(g)和H2O(l)时所放出的热量为677 kJ,而1 mol CH3OH(l)汽化时要吸收热量27 kJ,则1 mol CH3OH(l)完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为650 kJ,可以写出热化学方程式。 (2)断开化学键吸收能量,形成化学键释放能量,化学反应的反应热H反应物的键能总和生成物的键能总和。 N2(g)O2(g)=2NO(g)的H计算方法如下: H945 kJmol1498 kJmol12630 kJmol1183 kJmol1。 (3)根据图示可知,肼充分燃烧的产物是N2(g)和H2O(g),1 mol 肼充分燃烧放出的热量为2 752 kJ2 218 kJ534 kJ,根据要求写出热化学方程式。,首页,上页,下页,尾页,集训二 准确判断热化学方程式,知识精讲,考向集训,考点二 热化学方程式的书写与判断,解析,答案,C,首页,上页,下页,尾页,集训二 准确判断热化学方程式,知识精讲,考向集训,考点二 热化学方程式的书写与判断,解析,答案,选项A中的热化学方程式未注明物质的状态;选项C中H的单位错误;选项D是放热反应,H应小于0。,B,1定律内容 一定条件下,一个反应不管是一步完成,还是分几步完成,反应的总热效应相同,即反应热的大小与反应途径无关,只与反应的始态和终态有关。,考点三 多角度运用盖斯定律,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,2计算关系,考点三 多角度运用盖斯定律,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,3.思维模型 叠加法求焓变 步骤1 “倒” 为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号相反。这样,就不用再做减法运算了,实践证明,方程式相减时往往容易出错。 步骤2 “乘” 为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式乘以某个倍数,反应热也要相乘。 步骤3 “加” 上面的两个方面做好了,只要将方程式相加即可得目标方程式,反应热也要相加。,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,考点三 多角度运用盖斯定律,知识精讲,考向集训,首页,上页,下页,尾页,考点三 多角度运用盖斯定律,1(1)已知在常温常压下: 2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g) H11 275.6 kJmol1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2566.0 kJmol1 H2O(g)=H2O(l) H344.0 kJmol1 写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: _。,首页,上页,下页,尾页,集训一 利用盖斯定律书写热化学方程式,知识精讲,考向集训,考点三 多角度运用盖斯定律,(2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。 已知:N2(g)O2(g)=2NO(g) H180.5 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1 则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为 _。,首页,上页,下页,尾页,集训一 利用盖斯定律书写热化学方程式,知识精讲,考向集训,答案,(1)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l) H442.8 kJmol1 (2)2H2(g)2NO(g)=N2(g)2H2O(l) H752.1 kJmol1,考点三 多角度运用盖斯定律,2已知: 2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s) H701.0 kJmol1 2Hg(l)O2(g)=2HgO(s) H181.6 kJmol1 则反应Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的H为( ) A.519.4kJmol1 B259.7 kJmol1 C259.7 kJmol1 D519.4 kJmol1,首页,上页,下页,尾页,集训二 利用盖斯定律求焓变,知识精讲,考向集训,解析,答案,C,考点三 多角度运用盖斯定律,首页,上页,下页,尾页,集训二 利用盖斯定律求焓变,知识精讲,考向集训,解析,答案,根据盖斯定律,可知42得H4H1H22H3。,4H1H22H3,考点三 多角度运用盖斯定律,4已知1 mol红磷转化为1 mol白磷,吸收18.39 kJ热量。 4P(s,红)5O2(g)=2P2O5(s) H1 4P(s,白)5O2(g)=2P2O5(s) H2 则H1与H2的关系正确的是( ) AH1H2 BH1H2 CH1H2 D无法确定,首页,上页,下页,尾页,集训三 多角度比较焓变大小,知识精讲,考向集训,解析,答案,B,根据提供信息,由反应减去反应可得,4P(s,红)=4P(s,白) H;HH1H218.39 kJmol1473.56 kJmol1,故H1H2,B正确。,考点三 多角度运用盖斯定律,首页,上页,下页,尾页,集训三 多角度比较焓变大小,知识精讲,考向集训,解析,答案,由于H2O(g)转化为H2O(l)要放出热量,所以等物质的量的CH4(g)燃烧生成液态水时放出热量的数值要比生成气态水时的大。等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓H2SO4恰好反应生成等物质的量的水,若不考虑浓H2SO4溶解放热和弱电解质电离吸热,应放出相同的热量。但在实际反应中,浓H2SO4溶于水时放热,使反应放出的总热量增多;醋酸是弱酸,部分CH3COOH分子在电离过程中要吸热,使反应放热减小,在比较反应热时要注意H为负值。,B,考点三 多角度运用盖斯定律,比较反应热大小的四个注意要点 1反应物和生成物的状态物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。,首页,上页,下页,尾页,集训三 多角度比较焓变大小,知识精讲,考向集训,考点三 多角度运用盖斯定律,2H的符号:比较反应热的大小时,不要只比较H数值的大小,还要考虑其符号。 3参加反应物质的量:当反应物和生成物的状态相同时,参加反应物质的量越多,放热反应的H越小,吸热反应的H越大。 4反应的程度:参加反应物质的量和状态相同时,反应的程度越大,热量变化越大。,首页,上页,下页,尾页,集训三 多角度比较焓变大小,知识精讲,考向集训,考点三 多角度运用盖斯定律,
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