届高考化学一轮知识梳理训练第6章 第1讲 化学能与热能.docx

1、届高考化学一轮知识梳理训练第6章 第1讲 化学能与热能第1讲化学能与热能考纲要求1.能说明化学反应中能量转化的主要原因，知道化学变化中常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化及其应用，了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)等概念。3.能正确书写热化学方程式，能根据盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4.了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性，认识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

2、热量的变化。2焓变、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)记忆常见的放热反应和吸热反应放热反应：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；物质的缓慢氧化等。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的反应等。深度思考判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应()

3、(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()(7)同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同()(8)可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解析(5)(6)是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。(7)焓变与反应条件无关。题组一依据图形，理清活化能与焓变的关系1某反应过程中体系的能量变化如图所

4、示，下列说法错误的是()A反应过程可表示为ABCABCABC 反应物 过渡态 生成物 BE1为反应物的总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HE1E20，所以正反应为放热反应D此图中逆反应的热效应HE1E20，所以逆反应为放热反应答案D解析该图表示的正反应放热，H为负值，逆反应吸热，H为正值，D错误。2某反应的H100kJmol1，下列有关该反应的叙述正确的是()A正反应活化能小于100kJmol1B逆反应活化能一定小于100kJmol1C正反应活化能不小于100kJmol1D正反应活化能比逆反应活化能大100kJmol1答案CD解析某反应的H100kJmol1，说明该反应

5、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100kJmol1，正反应的活化能应大于100kJmol1，无法确定逆反应的活化能大小。正确理解活化能与反应热的关系1催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。2在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1E2|H|。题组二依据共价键数，利用键能计算反应热3已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ，18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量。其他相关数据如下表：O=O(g)HHHO1mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ496x463则表中x为()A920 B557C436 D188答案C解析根据题意，

6、可得热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572kJmol1；而18g水蒸气变成液态水时放出44kJ热量，则2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484kJmol1，即484kJ2x496kJ4463kJ，解得x436kJ。4通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJmol1460360436431176347工业上的

7、高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)，该反应的反应热H为_。答案236kJmol1解析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。1mol晶体硅中所含的SiSi键为2mol，即制取高纯硅反应的反应热H4360kJmol12436kJmol1(2176kJmol14431kJmol1)236kJmol1。11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

8、一个过程都不是化学变化。(2)常见物质中的化学键数目物质CO2(C=O)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石墨石金刚S8(SS)Si键数24641.5282考点二热化学方程式1概念表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2意义表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1表示：2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。3书写(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25、101kPa下进行的，可不注明。(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体

9、、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位：H应包括“”或“”、数字和单位(kJmol1)。(4)注意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；能量守恒。(H与化学计量数相对应)(5)区别于普通方程式：一般不注“”、“”以及“点燃”、“加热”等。(6)注意热化学方程式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，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。深度思考1怎样理解可逆反应中的反应热？答案无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热H都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H1

10、96.64kJmol1，H是指2molSO2(g)和1molO2(g)完全转化为2molSO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强下，向某容器中加入2molSO2(g)和1molO2(g)，反应达到平衡时放出的能量为Q，因反应不能完全转化为SO3(g)，故Q0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“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2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50mL0.50mo

11、lL1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；用另一量筒量取50mL0.55molL1NaOH溶液，并用同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1L1molL1的稀盐酸恰好完全反应，其反

12、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1gcm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18Jg11。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120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6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_。答案(1)确保盐酸被完全中和(2)C(3)D(4)H1H2H3(5)51.8kJmol1(6)不能H

13、2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀，沉淀的生成热会影响反应的反应热解析(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：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动。(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，故反应热的数值要小一些(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。(6)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。正确理解中和热，注意操作与计算细节1中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。2酸碱溶液应当用稀溶液(0.10.5molL1)。若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度达不到100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造