届高三新人教版化学一轮教学案61化学能与热能.docx

1、届高三新人教版化学一轮教学案61化学能与热能2014届高三化学一轮复习第二十讲 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化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。2焓变、

2、反应热(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。(2)符号：H。(3)单位：kJmol1或kJ/mol。3吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。(2)从反应热的量化参数键能的角度分析(3)常见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。(4)常见吸热反应大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应。深度思考1同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？2判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)放热反应不需要加热就能反应

3、，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 题组训练反应热的基本计算方法1某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是 ()A反应过程可表示为 BE1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C正反应的热效应为HE1E20，所以正反应为放热反应D此图中逆反应的热效应HE1E20表示吸热，H0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

4、“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。题组二中和热测定误差分析和数据处理3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50 mL 0.50 molL1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；用另一量筒量取50 mL 0.55 molL1 NaOH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？_。(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

5、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1 L 1 molL1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_。(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 gcm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 Jg11。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：实验序号起始温度t1/ 终止温度t2/ 盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.

6、4320.520.623.6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 考点四有关反应热的比较、计算1H的比较比较H的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，H越小；对吸热反应，吸热越多，H越大。2反应热的有关计算(1)根据热化学方程式计算：反应热与反应物的物质的量成正比。(2)根据盖斯定律求算应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般23个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，

7、然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的H与原热化学方程式之间H的换算关系。当热化学方程式乘、除以某一个数时，H也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，H也同样要进行加减运算，且要带“”“”符号，即把H看作一个整体进行运算。将一个热化学方程式颠倒书写时，H的符号也随之改变，但数值不变。在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。(3)根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)n(可燃物)|H|说明方法(2)常用于判断物质能量的大小关系及稳定性。深度思考试比较下列三组H的大小(1)同一反应，生成物状态不同时A

8、(g)B(g)=C(g)H10 A(g)B(g)=C(l)H2”、“”或“”，下同)。(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10 S(s)O2(g)=SO2(g)H20则H1_H2。(3)两个有联系的不同反应相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10 C(s)O2(g)=CO(g)H20则H1_H2。题组一反应热大小的比较和计算1 下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是 C(s)O2(g)=CO2(g)H1 C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3 S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H5

9、 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8A B C D2由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式若1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应2H2(g)O2(g)=2H2O(l)的H_kJmol1，氢气的燃烧热为_kJmol1。规避反应热大小比较的易失分点：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。题组二盖斯定律的应用3已知下列热化学方程式Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H125

10、 kJmol1 3Fe2O3(s)CO(g) =2Fe3O4(s)CO2(g)H247 kJmol1 Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H319 kJmol1 写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式_。4已知H2SO4(aq)与Ba(OH)2(aq)反应的H1 584.2 kJmol1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H55.6 kJmol1。则生成BaSO4(s)的反应热等于A1 528.6 kJmol1 B1 473 kJmol1C1 473 kJmol1 D1 528.6 kJmol1利用盖斯定律书写热化学方程式考点五能源1概念能提供能量的自然资

11、源。2发展阶段柴草时期化石能源时期多能源结构时期。3分类(1)化石燃料种类：煤、石油、天然气。特点：蕴藏量有限，且不能再生。(2)新能源种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。特点：资源丰富，可以再生，没有污染或污染很小。4能源问题(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。(2)化石燃料的大量使用带来严重的环境污染问题。5解决能源问题的措施(1)提高能源的使用效率改善开采、运输、加工等各个环节。科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。一是保证燃烧时有适当过量的空气，如鼓入空气、增大O2浓度等。二是保证燃料与空气有足够大的接触面积，如将固体粉碎

12、成粉末，使液体喷成雾状等。(2)开发新的能源开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。深度思考12009年哥本哈根气候大会，是被称作“人类拯救地球的最后一次机会”的联合国气候变化大会。下列措施有利于节能减排、改善环境质量的是 回收再利用废弃的塑料、金属、纸制品及玻璃等资源发展低碳经济、循环经济，开发推广太阳能、水能、风能等能源，减少煤、石油等化石燃料的使用使用填埋法处理未经分类的生活垃圾推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染研制开发新型燃料电池汽车，减少机动车尾气污染A BC D2能源分类相关图如右图所示，下列四组选项中，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、

13、天然气C太阳能、风能、潮汐能D地热能、海洋能、核能训练题：1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用 (2)石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料 (3)开发核能、太阳能等新能源，推广甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放 (4)甲烷的标准燃烧热为890.3kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1 (5)500 、300 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH2(g)，放热19.3 kJ，其

14、热化学方程式为N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H38.6kJmol1(6)化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒定律和能量守恒定律 (7)实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为3 916 kJmol1、3 747 kJmol1和3 265 kJmol1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键(8)已知：Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g)H489.0 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1C(石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1则4Fe(s)3O2(g)= =2Fe2O3(s)H1 641.0 kJmol1(9)利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法2肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是 () A194 B391 C516 D6583反应 ABC(H0)分两步进行：ABX (H 0)，XC(H