高考化学一轮专题复习 第六章 第1讲 化学能与热能课件 新人教版.ppt

第1讲化学能与热能 考点突破题型透析 学科素养技能提升 考点二热化学方程式的书写 反应热大小的比较 考纲要求 第六章化学反应与能量 考点三燃烧热 中和热和能源 备选素材 考点四盖斯定律 反应热的计算 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 考点一焓变反应热 知识梳理思维深化 1 焓变反应热 1 定义 在 条件下进行的反应的 2 符号 3 单位 kJ mol或kJ mol 1 4 产生原因 恒压 热效应 H 2 吸热反应与放热反应 1 吸热反应和放热反应的比较 知识梳理思维深化 考点一焓变反应热 大于 小于 知识梳理思维深化 考点一焓变反应热 大于 小于 2 常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应a 金属置换水或酸中氢的反应 b 酸碱中和反应 c 燃料的燃烧反应 d 多数的化合反应 常见的吸热反应a 氢氧化钡晶体 Ba OH 2 8H2O 与氯化铵固体的反应 b 碳与水蒸气的反应 灼热的碳与CO2的反应 c 盐的水解反应 d 大多数的分解反应 知识梳理思维深化 考点一焓变反应热 1 物质的物理变化过程中 也会有能量的变化 不属于吸热反应或放热反应 但在进行反应热的有关计算时 必须要考虑到物理变化时的热效应 如物质的三态变化 2 化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系 如吸热反应NH4Cl与Ba OH 2在常温常压下即可进行 而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行 知识梳理思维深化 考点一焓变反应热 正误判断 对的打 错的打 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随着能量的变化 3 伴有能量变化的物质变化都是化学变化 4 吸热反应在任何条件都不能发生 5 Na转化为Na 时 吸收的能量就是该过程的反应热 6 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 提示 1 2 3 4 5 6 知识梳理思维深化 考点一焓变反应热 1 下列既属于氧化还原反应 又属于吸热反应的是 A 铝片与稀盐酸反应B Ba OH 2 8H2O与NH4Cl的反应C 灼热的碳与水蒸气的反应D 甲烷 CH4 在O2中的燃烧反应 铝片与稀盐酸之间的置换反应 甲烷 CH4 在O2中的燃烧反应既是氧化还原反应 又是放热反应 灼热的碳与水蒸气发生的氧化还原反应是吸热反应 Ba OH 2 8H2O与NH4Cl之间发生的复分解反应是吸热反应 题组设计思维建模 题组一吸热反应与放热反应 解析 答案 C 2 SF6是一种优良的绝缘气体 分子结构中只存在S F键 已知 1molS s 转化为气态硫原子吸收能量280kJ 断裂1molF F S F键需吸收的能量分别为160kJ 330kJ 则S s 3F2 g SF6 g 的反应热 H为 A 1780kJ molB 1220kJ molC 450kJ molD 430kJ mol 断裂1molS S键吸收能量280kJ 断裂3molF F键吸收能量3 160kJ 则吸收的总能量为Q吸 280kJ 3 160kJ 760kJ 释放的总能量为Q放 330kJ 6 1980kJ 由反应方程式 S s 3F2 g SF6 g 可知 H 760kJ mol 1980kJ mol 1220kJ mol 解析 答案 题组设计思维建模 题组一吸热反应与放热反应 B 3 金刚石和石墨均为碳的同素异形体 它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳 在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳 反应中放出的热量如图所示 1 在通常状况下 金刚石和石墨相比较 填 金刚石 或 石墨 更稳定 石墨的燃烧热 H 12g石墨在一定量空气中燃烧 生成气体36g 该过程放出的热量为 2 已知 N2 O2分子中化学键的键能分别是946kJ mol 497kJ mol N2 g O2 g 2NO g H 180 0kJ mol NO分子中化学键的键能为 kJ mol 3 综合上述有关信息 请写出用CO除去NO的热化学方程式 解析 答案 图显 隐 题组设计思维建模 题组一吸热反应与放热反应 1 石墨的能量较低 更稳定 石墨的燃烧热指1mol石墨完全燃烧生成CO2时放出的热量 12g石墨和24g氧气反应 即1molC和0 75molO2反应 则生成0 5molCO和0 5molCO2 放出的热量为0 5mol 110 5kJ mol 0 5mol 393 5kJ mol 252 0kJ 2 H E N2 E O2 2E NO 2E NO 946kJ mol 497kJ mol 180 0kJ mol E NO 631 5kJ mol 3 已知 2CO g O2 g 2CO2 g H 566 0kJ mol N2 g O2 g 2NO g H 180 0kJ mol 目标反应2NO g 2CO g N2 g 2CO2 g 可由两个反应相减获得 则 H 746 0kJ mol 1 石墨 393 5kJ mol 252 0kJ 2 631 5 3 2NO g 2CO g N2 g 2CO2 g H 746 0kJ mol 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 反应物的总键能之和 生成物的总键能之和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1mol晶体硅中含2molSi Si键 1molSiO2中含4molSi O键 知识梳理思维深化 1 2014 高考浙江卷 下列说法不正确的是 A 光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保 更经济B 氨氮废水 含及NH3 可用化学氧化法或电化学氧化法处理C 某种光学检测技术具有极高的灵敏度 可检测到单个细胞 V 10 12L 内的数个目标分子 据此可推算该检测技术能测量细胞内浓度约为10 12 10 11mol L 1的目标分子D 向汽油中添加甲醇后 该混合燃料的热值不变 汽油与甲醇的燃烧热不同 向汽油中添加甲醇后 该混合燃料的热值发生变化 D项错误 解析 答案 高考真题明确考向 D 2 2014 高考重庆卷 已知 C s H2O g CO g H2 g H akJ mol 12C s O2 g 2CO g H 220kJ mol 1H H O O和O H键的键能分别为436 496和462kJ mol 1 则a为 A 332B 118C 350D 130 利用 盖斯定律 结合题中反应 反应 2得 2H2 g O2 g 2H2O g H 220 2a kJ mol 1 由题意得2E H H E O O 4 E H O 220 2a 即2 436 496 4 462 220 2a 解得a 130 解析 答案 高考真题明确考向 D 3 2013 高考北京卷 下列设备工作时 将化学能转化为热能的是 解析 答案 高考真题明确考向 D A为太阳能转化为电能 B为化学能部分转化为电能 C为太阳能转化为热能 D为化学能转化为热能 4 2013 高考上海卷 将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中 然后向小烧杯中加入盐酸 反应剧烈 醋酸逐渐凝固 由此可知 A NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B 该反应中 热能转化为产物内部的能量C 反应物的总能量高于生成物的总能量D 反应的热化学方程式为 NH4HCO3 HCl NH4Cl CO2 H2O Q 醋酸逐渐凝固 说明NH4HCO3与盐酸反应使醋酸的温度降低 因此该反应为吸热反应 A错误 吸热反应中反应物吸收能量 得到的生成物内能增加 反应物的总能量低于生成物的总能量 B正确 C错误 D中反应没有标明物质的状态 热化学方程式书写错误 解析 答案 高考真题明确考向 B 5 2013 高考重庆卷 已知 P4 g 6Cl2 g 4PCl3 g H akJ mol 1 P4 g 10Cl2 g 4PCl5 g H bkJ mol 1 P4具有正四面体结构 PCl5中P Cl键的键能为ckJ mol 1 PCl3中P Cl键的键能为1 2ckJ mol 1 下列叙述正确的是 A P P键的键能大于P Cl键的键能B 可求Cl2 g PCl3 g PCl5 s 的反应热 HC Cl Cl键的键能为 b a 5 6c 4kJ mol 1D P P键的键能为 5a 3b 12c 8kJ mol 1 解析 答案 高考真题明确考向 C 考点二热化学方程式的书写 知识梳理思维深化 1 概念 表示参加反应 和 的关系的化学方程式 2 意义 表明了化学反应中的 变化和 变化 如C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1表示在25 101kPa时 生成 气体 同时放出 3 书写 物质的量 反应热 物质 能量 1mol固体碳和1mol氧气 1mol二氧化碳 393 5kJ的热量 4 书写热化学方程式 六注意 知识梳理思维深化 考点二热化学方程式的书写 H 与反应的 可逆性 可逆反应的 H表示反应完全反应的热量变化 与反应是否可逆无关 如N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4kJ mol 1 表示在298K时 1molN2 g 和3molH2 g 完全反应生成2molNH3 g 时放出92 4kJ的热量 但实际上1molN2 g 和3molH2 g 充分反应 不可能生成2molNH3 g 故实际反应放出的热量小于92 4kJ 知识梳理思维深化 考点二热化学方程式的书写 已知2gH2 g 完全燃烧生成水蒸气时放出241 8kJ的热量 写出氢气与氧气完全反应生成水蒸气的热化学方程式 若已知 H2O g H2O l H 44kJ mol 1 则氢气与氧气完全反应生成液态水的热化学方程式为 提示 2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ mol 12H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1 知识梳理思维深化 考点二热化学方程式的书写 1 下列热化学方程式书写正确的是 A 2SO2 O2 2SO3 H 196 6kJ mol 1 H 285 8kJ mol 1C 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1D C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1 A项没注明物质的聚集状态 C D两项均为放热反应 H应小于0 题组设计思维建模 解析 答案 B 2 根据碘与氢气反应的热化学方程式 下列判断正确的是 I2 g H2 g 2HI g H 9 48kJ mol I2 s H2 g 2HI g H 26 48kJ molA 254gI2 g 中通入2gH2 g 反应放热9 48kJB 氢气燃烧热 H 9 48kJ molC 反应 的反应物总能量比反应 的反应物总能量低D 1mol固态碘与1mol气态碘所含能量相差17 00kJ 选项A 反应 为可逆反应 254gI2 g 中通入2gH2 g 二者不能完全反应 所以放出热量小于9 48kJ 选项B 不符合燃烧热定义 错误 选项C 反应 为吸热反应 反应 为放热反应 所以反应 的反应物总能量比反应 的反应物总能量低 选项D 根据盖斯定律 可得 I2 g I2 s H 35 96kJ mol 所以1mol固态碘与1mol气态碘所含能量相差35 96Kj 解析 答案 题组设计思维建模 C 六看法 判断热化学方程式正误 1 看方程式是否配平 2 看各物质的聚集状态是否正确 3 看 H的 符号是否正确 4 看反应热的单位是否为kJ mol 1 5 看 H的数值与化学计量数是否对应 6 看化学原理是否正确 如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念 题组设计思维建模 1 2014 高考大纲全国卷节选 化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5 回答下列问题 已知AX3的熔点和沸点分别为 93 6 和76 AX5的熔点为167 室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5 放出热量123 8kJ 该反应的热化学方程式为 由题意知 室温时 AX3是液体 AX5是固体 所以热化学方程式为AX3 l X2 g AX5 s H 123 8kJ mol 1 高考真题明确考向 解析 答案 AX3 l X2 g AX5 s H 123 8kJ mol 1 2 2013 高考北京卷节选 NOx是汽车尾气中的主要污染物之一 汽车发动机工作时会引发N2和O2反应 其能量变化如图所示 写出该反应的热化学方程式 解析 答案 高考真题明确考向 断开化学键需要吸收能量 形成化学键需释放能量 H 945kJ mol 498kJ mol 2 630kJ mol 183kJ mol N2 g O2 g 2NO g H 183kJ mol 3 2013 高考安徽卷节选 在25 101kPa下 已知13 5g的Al固体单质在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态 放热419kJ 该反应的热化学方程式是 解析 答案 高考真题明确考向 13 5g铝的物质的量为0 5mol 燃烧后放热419kJ 故4molAl燃烧后放热3352kJ 所以该反应的热化学方程式为4Al s 3O2 g 2Al2O3 s H 3352kJ mol 4Al s 3O2 g 2Al2O3 s H 3352kJ mol 4 2011 高考四川卷节选 已知1gFeS2完全燃烧放出7 1kJ热量 FeS2燃烧反应的热化学方程式为 解析 答案 高考真题明确考向 根据1gFeS2完全燃烧放出7 1kJ的热量 可求得1molFeS2完全燃烧放出的热量为852kJ 则该反应的热化学方程式为4FeS2 s 11O2 g 8SO2 g 2Fe2O3 s H 3408kJ mol 4FeS2 s 11O2 g 8SO2 g 2Fe2O3 s H 3408kJ mol 考点三燃烧热 中和热和能源 知识梳理思维深化 1 燃烧热 注意 1 完全燃烧 是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物 C H S 等 知识梳理思维深化 考点三燃烧热 中和热和能源 CO2 g H2O l SO2 g 2 中和热 知识梳理思维深化 考点三燃烧热 中和热和能源 注意 1 必须是强酸和强碱的稀溶液反应 2 产物是1molH2O l 用离子方程式可表示为OH aq H aq H2O l H 57 3kJ mol 知识梳理思维深化 考点三燃烧热 中和热和能源 3 中和反应反应热的测定 1 装置 请在横线上填写仪器名称 知识梳理思维深化 考点三燃烧热 中和热和能源 2 计算公式 3 注意事项 泡沫塑料板和碎泡沫塑料 或纸条 的作用是 为保证酸完全中和 采取的措施是 知识梳理思维深化 考点三燃烧热 中和热和能源 保温隔热 减少实 使碱稍过量 验过程中的热量损失 4 能源 知识梳理思维深化 考点三燃烧热 中和热和能源 在书写表示燃烧热的热化学方程式时 应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数 例如 知识梳理思维深化 考点三燃烧热 中和热和能源 1 下列 H表示物质燃烧热的是 表示物质中和热的是 A 2H2 g O2 g 2H2O l H1B C s 1 2O2 g CO g H2C CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H3D C s O2 g CO2 g H4E C6H12O6 s 6O2 g 6CO2 g 6H2O l H5F NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H6提示 D EF 知识梳理思维深化 考点三燃烧热 中和热和能源 2 判断正误 正确的划 错误的划 1 2010 浙江高考 甲烷的标准燃烧热 890 3kJ mol 1 则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 890 3kJ mol 1 2 在稀溶液中 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 若将含0 5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合 放出的热量大于57 3kJ 提示 1 2 知识梳理思维深化 考点三燃烧热 中和热和能源 3 强酸和强碱的中和热 H 57 3kJ mol 1 所以含有1molH2SO4的稀硫酸溶液完全发生中和反应时 放出57 3kJ的能量 这种说法对吗 提示 不对 中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应成1molH2O l 时放出的热量 1molH2SO4完全中和时会生成2molH2O 4 若使用弱酸或弱碱进行中和反应反应热的测定实验 则测得的反应热会有什么影响 提示 偏小 弱酸或弱碱存在电离平衡 电离过程需要吸热 实验中若使用弱酸 弱碱 则测得的反应热数值会偏小 知识梳理思维深化 考点三燃烧热 中和热和能源 题组一燃烧热和中和热的含义及表达1 判断正误 正确的划 错误的划 H 315kJ mol 1 燃烧热 H的数值正确 2 NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 1 中和热 H的数值正确 3 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 则H2SO4和Ba OH 2反应的反应热 H 2 57 3 kJ mol 1 题组设计思维建模 题组一燃烧热和中和热的含义及表达 H 192 9kJ mol 1 则CH3OH g 的燃烧热为192 9kJ mol 1 5 H2 g 的燃烧热是285 8kJ mol 1 则2H2O g 2H2 g O2 g H 571 6kJ mol 1 题组设计思维建模 题组一燃烧热和中和热的含义及表达 7 已知101kPa时 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 1 则该反应的反应热为221kJ mol 1 8 已知HCl和NaOH反应的中和热 H 57 3kJ mol 1 则98 的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热为 57 3kJ mol 1 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 题组设计思维建模 题组一燃烧热和中和热的含义及表达 2 2015 池州模拟 下列关于热化学反应的描述中正确的是 A HCl和NaOH反应的中和热 H 57 3kJ mol 1 则H2SO4和Ca OH 2反应的中和热 H 2 57 3 kJ mol 1B CO g 的燃烧热是283 0kJ mol 1 则2CO2 g 2CO g O2 g 反应的 H 2 283 0 kJ mol 1C 1mol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D 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水 放出57 3kJ热量 中和热是以生成1molH2O l 作为标准的 因此A不正确 燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量 因此B正确 C不正确 稀醋酸是弱酸 电离过程需要吸热 放出的热量要小于57 3kJ 解析 答案 题组设计思维建模 题组一燃烧热和中和热的含义及表达 B 3 在25 101kPa条件下 C s H2 g CH3COOH l 的标准燃烧热分别为 393 5kJ mol 1 285 8kJ mol 1 870 3kJ mol 1 则2C s 2H2 g O2 g CH3COOH l 的反应热为 A 488 3kJ mol 1B 488 3kJ mol 1C 191kJ mol 1D 191kJ mol 1 由题意可知 C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1 H 285 8kJ mol 1 CH3COOH l 2O2 g 2CO2 g 2H2O l H 870 3kJ mol 1 2 2 即得 2C s 2H2 g O2 g CH3COOH l H 488 3kJ mol 1 解析 答案 题组设计思维建模 题组一燃烧热和中和热的含义及表达 A 反应热答题规范指导 1 用 焓变 H 表示反应热时 H 0表示吸热 H 0表示放热 因而 H后所跟数值需要带 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 3 由于中和反应和燃烧均是放热反应 表示中和热和燃烧热时可不带 号 题组设计思维建模 4 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下 用量筒量取50mL0 50mol L 1盐酸倒入小烧杯中 测出盐酸温度 用另一量筒量取50mL0 55mol L 1NaOH溶液 并用另一温度计测出其温度 将NaOH溶液倒入小烧杯中 设法使之混合均匀 测得混合液最高温度 回答下列问题 1 为什么所用NaOH溶液要稍过量 题组二中和热测定误差分析和数据处理 题组设计思维建模 2 倒入NaOH溶液的正确操作是 填序号 A 沿玻璃棒缓慢倒入B 分三次少量倒入C 一次迅速倒入 3 使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 填序号 A 用温度计小心搅拌B 揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C 轻轻地振荡烧杯D 用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 4 现将一定量的稀氢氧化钠溶液 稀氢氧化钙溶液 稀氨水分别和1L1mol L 1的稀盐酸恰好完全反应 其反应热分别为 H1 H2 H3 则 H1 H2 H3的大小关系为 题组二中和热测定误差分析和数据处理 题组设计思维建模 5 假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g cm 3 又知中和反应后生成溶液的比热容c 4 18J g 1 1 为了计算中和热 某学生实验记录数据如下 依据该学生的实验数据计算 该实验测得的中和热 H 结果保留一位小数 6 填 能 或 不能 用Ba OH 2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸 理由是 题组二中和热测定误差分析和数据处理 题组设计思维建模 1 在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和 常常使加入的一种反应物稍微过量一些 2 为了减小热量损失 倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入 3 使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 4 稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离 它们的中和热相同 稀氨水中的溶质是弱电解质 它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量 故中和热要小一些 注意中和热与 H的关系 5 取三次实验的平均值代入公式计算即可 解析 解析 答案 题组设计思维建模 题组二中和热测定误差分析和数据处理 6 因为硫酸与Ba OH 2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热 故不能用Ba OH 2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸 1 确保盐酸被完全中和 2 C 3 D 4 H1 H2 H3 5 51 8kJ mol 1 6 不能H2SO4与Ba OH 2反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热 1 碎泡沫塑料 或纸条 及泡沫塑料板的作用是保温 隔热 减少实验过程中热量的损失 2 为保证酸 碱完全中和 常采用碱稍稍过量 3 实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动 不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快 热量损失大 题组设计思维建模 5 能源分类相关图如图所示 下列四个选项中 全部符合图中阴影部分的能源是 A 煤炭 石油 沼气B 水能 生物能 天然气C 太阳能 风能 潮汐能D 地热能 海洋能 核能 题组三新能源 题组设计思维建模 煤炭 石油属于不可再生能源 A错误 天然气不属于新能源 B错误 太阳能 风能 潮汐能来自太阳辐射 属于可再生的新能源 C正确 核能与太阳辐射能量无关 D错误 解析 答案 C 6 全球科技经济瞭望 报道了美国氢燃料电池技术的发展 目前 我国的能源结构主要是煤 还有石油 天然气 核能等 这些能源都是不可再生且污染环境的能源 研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任务 科学家预测 氢能 将是未来21世纪最理想的新能源 氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量 即H2 g 1 2O2 g H2O l H 285 5kJ mol 1 1 试分析为什么 氢能 将是未来21世纪最理想的新能源 指出两条优点即可 2 目前世界上的氢气绝大部分是从石油 煤炭和天然气中制取 请写出工业上由天然气和高温水蒸气反应制氢气的化学方程式 题组设计思维建模 题组三新能源 b A c B 完成以上三步反应 并确定哪步反应最难进行 请对硫 碘热循环法制取氢气的优劣和前景做出分析 题组设计思维建模 题组三新能源 4 目前 有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系 如下图所示 这是一种最理想的氢能源循环体系 类似于生物的光合作用 太阳能和水是用之不竭的 而且价格低廉 急需化学家研究的是 5 列举两种方法简单安全地输送氢气 题组设计思维建模 题组三新能源 解析 1 氢是宇宙中含量最丰富的元素之一 可提取出无穷无尽的氢气 氢气用作燃料不会污染环境 重量又轻 优点很多 3 a SO2 I2 2H2O 2HI H2SO4 b 2HI H2 I2 c 2H2SO4 2SO2 O2 2H2O 解析 答案 题组设计思维建模 题组三新能源 由于硫酸很稳定 所以反应 c 最难进行 该循环过程需要很高的热量 需在较高温度下才能进行 生成的SO2和I2可以循环使用 其他产物对环境无污染 但耗能太大 所以此法不可取 若把太阳能用到上述循环中 该工艺将是合理的 4 由图可见 科学家需研究出合适的光分解催化剂 它能在光照条件下促使水的分解速率加快 5 管道运输 可以把现有的天然气和城市煤气管道输送系统改造为氢气输送系统 用金属储氢材料储存后再运输 1 氢气来源广泛 作燃料不会产生污染等 答案合理即可 3 a SO2 I2 2H2O 2HI H2SO4 b 2HI H2 I2 c 2H2SO4 2SO2 O2 2H2O最难进行的为 c 此法中SO2 I2可循环利用 对环境无污染 但耗能太大 不可取 若把太阳能用到上述循环中 该工艺将是合理的 4 合适的光分解催化剂 在光照下加快H2O的分解速率 5 管道运输 用金属储氢材料储存后再运输 答案合理即可 2013 江苏高考 燃料电池能有效提高能源利用率 具有广泛的应用前景 下列物质均可用作燃料电池的燃料 其中最环保的是 A 甲醇B 天然气C 液化石油气D 氢气 甲醇 天然气和液化石油气作为燃料电池的燃料 在工作过程中会产生二氧化碳 引起温室效应 对环境不利 而氢气作为燃料 工作时生成水 对环境无任何污染 解析 答案 D 高考真题明确考向 考点四盖斯定律 反应热的计算 知识梳理思维深化 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 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 始态和终态 反应的途经 3 应用 知识梳理思维深化 考点四盖斯定律 反应热的计算 H2 H1 H2 4 根据盖斯定律计算应用盖斯定律计算反应热时应注意以下6点 1 首先要明确所求反应的始态和终态 各物质化学计量数 判断该反应是吸热还是放热 2 不同途径对应的最终结果应一样 3 叠加各反应式时 有的反应要逆向写 H符号也相反 有的反应式要扩大或减小倍数 H也要相应扩大或减小相同倍数 4 注意各分步反应的 H的正负 5 比较反应热大小时 反应热所带 均具有数学意义 参与大小比较 6 不要忽视弱电解质的电离 水解反应吸热 浓硫酸的稀释 氢氧化钠固体的溶解放热 都对反应热有影响 知识梳理思维深化 考点四盖斯定律 反应热的计算 1 根据盖斯定律计算 H时 要带着符号 数值 单位运算 即进行代数运算 2 在比较反应热 H 的大小时 带符号比较 对于放热反应 放出的热量越多 H反而越小 知识梳理思维深化 考点四盖斯定律 反应热的计算 已知在25 101kPa时 C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 1 提示 283kJ mol 1 知识梳理思维深化 考点四盖斯定律 反应热的计算 1 已知下列热化学方程式 Fe2O3 s 3CO g 2Fe s 3CO2 g H 24 8kJ mol H 15 73kJ molFe3O4 s CO g 3FeO s CO2 g H 640 4kJ mol则14gCO气体还原足量FeO固体得到Fe单质和CO2气体时对应的 H约为 A 218kJ molB 109kJ molC 218kJ molD 109kJ mol 题组设计思维建模 解析 答案 B 解答本类型题目的基本思路 想 盖斯定律的内容 联 目标反应与已知反应的关系 变换 设计途径完成 2 2015 安徽蚌埠质检 已知 1 NH3 g HCl g NH4Cl s H1 176kJ mol 1 2 NH3 g H2O l NH3 H2O aq H2 35 1kJ mol 1 3 HCl g HCl aq H3 72 3kJ mol 1 4 HCl aq NH3 H2O aq NH4Cl aq H2O l H4 52 3kJ mol 1 5 NH4Cl s NH4Cl aq H5 根据盖斯定律 则 5 方程式中的反应热 H5为 A 335 7kJ mol 1B 16 3kJ mol 1C 16 3kJ mol 1D 83 7kJ mol 1 根据盖斯定律 方程 5 方程 4 方程 1 方程 2 方程 3 所以 H5 H4 H1 H2 H3 16 3kJ mol 解析 答案 题组设计思维建模 C 利用盖斯定律进行计算的一般步骤 题组设计思维建模 A H2 H3B H1 H3 高考真题明确考向 解析 答案 B 2 2014 高考江苏卷 已知 C s O2 g CO2 g H1CO2 g C s 2CO g H22CO g O2 g 2CO2 g H34Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H43CO g Fe2O3 s 3CO2 g 2Fe s H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A H1 0 H30 H4 0C H1 H2 H3D H3 H4 H5 解析 答案 高考真题明确考向 C 3 2014 高考新课标 卷节选 已知 甲醇脱水反应2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H1 23 9kJ mol 1甲醇制烯烃反应2CH3OH g C2H4 g 2H2O g H2 29 1kJ mol 1乙醇异构化反应C2H5OH g CH3OCH3 g H3 50 7kJ mol 1则乙烯气相直接水合反应C2H4 g H2O g C2H5OH g 的 H kJ mol 1 将题给反应依次编号为 反应 减去反应 再减去反应 即得C2H4 g H2O g C2H5OH g 故 H H1 H2 H3 23 9kJ mol 1 29 1kJ mol 1 50 7kJ mol 1 45 5kJ mol 1 解析 答案 高考真题明确考向 45 5 4 2014 高考广东卷节选 用CaSO4代替O2与燃料CO反应 既可提高燃烧效率 又能得到高纯CO2 是一种高效 清洁 经济的新型燃烧技术 反应 为主反应 反应 和 为副反应 1 4CaSO4 s CO g 1 4CaS s CO2 g H1 47 3kJ mol 1 CaSO4 s CO g CaO s CO2 g SO2 g H2 210 5kJ mol 1 CO g 1 2C s 1 2CO2 g H3 86 2kJ mol 1 1 反应2CaSO4 s 7CO g CaS s CaO s 6CO2 g C s SO2 g 的 H 用 H1 H2和 H3表示 解析 答案 高考真题明确考向 反应 4 反应 反应 2即得所求反应 故 H 4 H1 H2 2 H3 4 H1 H2 2 H3 5 1 2012 高考海南卷 肼可作为火箭发动机的燃料 与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气 已知 N2 g 2O2 g N2O4 l H1 19 5kJ mol 1 N2H4 l O2 g N2 g 2H2O g H2 534 2kJ mol 1写出肼和N2O4反应的热化学方程式 高考真题明确考向 2 2012 高考广东卷 碘也可用作心脏起搏器电源 锂碘电池的材料 该电池反应为2Li s I2 s 2LiI s H已知 4Li s O2 g 2Li2O s H14LiI s O2 g 2I2 s 2Li2O s H2则电池反应的 H 用 H1与 H2的关系式表示 1 肼与N2O4反应生成N2和水蒸气 2N2H4 N2O4 3N2 4H2O 观察已知的两个热化学方程式运用盖斯定律可知 2 得 2N2H4 l N2O4 l 3N2 g 4H2O g H H2 2 H1 1048 9kJ mol 1 2 直接运用盖斯定律 前式减去后式 然后除以2可得目标热化学方程式 故 H H1 H2 2 解析 答案 高考真题明确考向 1 2N2H4 l N2O4 l 3N2 g 4H2O g H 1048 9kJ mol 1 6 1 2012 高考天津卷 已知 温度过高时 WO2 s 转变为WO2 g WO2 s 2H2 g W s 2H2O g H 66 0kJ mol 1WO2 g 2H2 g W s 2H2O g H 137 9kJ mol 1则WO2 s WO2 g 的 H 2 2012 高考江苏卷 铝是地壳中含量最高的金属元素 其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛 真空碳热还原 氯化法可实现由铝土矿制备金属铝 其相关的热化学方程式如下 高考真题明确考向 Al2O3 s AlCl3 g 3C s 3AlCl g 3CO g H akJ mol 13AlCl g 2Al l AlCl3 g H bkJ mol 1反应Al2O3 s 3C s 2Al l 3CO g 的 H kJ mol 1 用含a b的代数式表示 1 根据题意可知 前式减去后式可得WO2 s WO2 g H 203 9kJ mol 1 2 将题给的两个热化学方程式相加 即可得到所要求的热化学方程式 H也随之相加即可 1 203 9kJ mol 1 2 a b 解析 答案 高考真题明确考向 1 总体原则 1 比较 H的大小时 必须把反应热的 与反应热的数值看作一个整体进行比较 比较反应放出或吸收的热量时只比较数值大小 比较 燃烧热 中和热 时 只需比较数值大小 2 反应物的聚集状态 化学计量数不同 则 H不同 3 H是带符号进行比较的 所有吸热反应的 H均比放热反应的 H大 放热反应的 H 0 放热越多 H越小 但 H 越大 4 同一物质 状态不同 反应热亦不同 5 对于可逆反应 因反应不能进行完全 实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反应热的数值 反应热大小的比较 2 比较类型 1 同一反应 生成物状态不同时如A g B g C g H1 H2 2 同一反应 反应物状态不同时如S g O2 g SO2 g H1 akJ mol 1S s O2 g SO2 g H2 bkJ mol 1 反应热大小的比较 3 晶体类型不同 产物相同时如C s 石墨 O2 g CO2 g H1 akJ mol 1 C s 金刚石 O2 g CO2 g H2 bkJ mol 1 反应热大小的比较 4 两个有联系的不同反应相比时C s O2 g CO2 g H1 0 反应热大小的比较 H2 H3 H1 H1 0 H2 0 H3 0所以 H1 H2 并据此可以写出热化学方程式 反应热大小的比较 典例 下列各组热化学方程式的 H前者大于后者的是 C s O2 g CO2 g H12H2 g O2 g 2H2O l H6 答案 C 反应热大小的比较 CaCO3 s CaO s CO2 g H7CaO s H2O l Ca OH 2 aq H8A B C D 反应热大小的比较 解析