高考化學一輪專題復習 第六章 第1講 化學能與熱能課件 新人教版.ppt

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第1講化學能與熱能 考點突破題型透析 學科素養(yǎng)技能提升 考點二熱化學方程式的書寫 反應熱大小的比較 考綱要求 第六章化學反應與能量 考點三燃燒熱 中和熱和能源 備選素材 考點四蓋斯定律 反應熱的計算 考綱要求 1 了解化學反應中能量轉化的原因 能說出常見的能量轉化形式 2 了解化學能與熱能的相互轉化 了解吸熱反應 放熱反應 反應熱等概念 3 了解熱化學方程式的含義 能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算 4 了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎 了解化學在解決能源危機中的重要作用 考點一焓變反應熱 知識梳理思維深化 1 焓變反應熱 1 定義 在 條件下進行的反應的 2 符號 3 單位 kJ mol或kJ mol 1 4 產生原因 恒壓 熱效應 H 2 吸熱反應與放熱反應 1 吸熱反應和放熱反應的比較 知識梳理思維深化 考點一焓變反應熱 大于 小于 知識梳理思維深化 考點一焓變反應熱 大于 小于 2 常見的放熱反應和吸熱反應 常見的放熱反應a 金屬置換水或酸中氫的反應 b 酸堿中和反應 c 燃料的燃燒反應 d 多數(shù)的化合反應 常見的吸熱反應a 氫氧化鋇晶體 Ba OH 2 8H2O 與氯化銨固體的反應 b 碳與水蒸氣的反應 灼熱的碳與CO2的反應 c 鹽的水解反應 d 大多數(shù)的分解反應 知識梳理思維深化 考點一焓變反應熱 1 物質的物理變化過程中 也會有能量的變化 不屬于吸熱反應或放熱反應 但在進行反應熱的有關計算時 必須要考慮到物理變化時的熱效應 如物質的三態(tài)變化 2 化學反應是放熱還是吸熱與反應發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系 如吸熱反應NH4Cl與Ba OH 2在常溫常壓下即可進行 而很多放熱反應需要在加熱的條件下才能進行 知識梳理思維深化 考點一焓變反應熱 正誤判斷 對的打 錯的打 1 放熱反應不需要加熱就能反應 吸熱反應不加熱就不能反應 2 物質發(fā)生化學變化都伴隨著能量的變化 3 伴有能量變化的物質變化都是化學變化 4 吸熱反應在任何條件都不能發(fā)生 5 Na轉化為Na 時 吸收的能量就是該過程的反應熱 6 水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時放出的能量就是該變化的反應熱 提示 1 2 3 4 5 6 知識梳理思維深化 考點一焓變反應熱 1 下列既屬于氧化還原反應 又屬于吸熱反應的是 A 鋁片與稀鹽酸反應B Ba OH 2 8H2O與NH4Cl的反應C 灼熱的碳與水蒸氣的反應D 甲烷 CH4 在O2中的燃燒反應 鋁片與稀鹽酸之間的置換反應 甲烷 CH4 在O2中的燃燒反應既是氧化還原反應 又是放熱反應 灼熱的碳與水蒸氣發(fā)生的氧化還原反應是吸熱反應 Ba OH 2 8H2O與NH4Cl之間發(fā)生的復分解反應是吸熱反應 題組設計思維建模 題組一吸熱反應與放熱反應 解析 答案 C 2 SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體 分子結構中只存在S F鍵 已知 1molS s 轉化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ 斷裂1molF F S F鍵需吸收的能量分別為160kJ 330kJ 則S s 3F2 g SF6 g 的反應熱 H為 A 1780kJ molB 1220kJ molC 450kJ molD 430kJ mol 斷裂1molS S鍵吸收能量280kJ 斷裂3molF F鍵吸收能量3 160kJ 則吸收的總能量為Q吸 280kJ 3 160kJ 760kJ 釋放的總能量為Q放 330kJ 6 1980kJ 由反應方程式 S s 3F2 g SF6 g 可知 H 760kJ mol 1980kJ mol 1220kJ mol 解析 答案 題組設計思維建模 題組一吸熱反應與放熱反應 B 3 金剛石和石墨均為碳的同素異形體 它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳 在氧氣充足時充分燃燒生成二氧化碳 反應中放出的熱量如圖所示 1 在通常狀況下 金剛石和石墨相比較 填 金剛石 或 石墨 更穩(wěn)定 石墨的燃燒熱 H 12g石墨在一定量空氣中燃燒 生成氣體36g 該過程放出的熱量為 2 已知 N2 O2分子中化學鍵的鍵能分別是946kJ mol 497kJ mol N2 g O2 g 2NO g H 180 0kJ mol NO分子中化學鍵的鍵能為 kJ mol 3 綜合上述有關信息 請寫出用CO除去NO的熱化學方程式 解析 答案 圖顯 隱 題組設計思維建模 題組一吸熱反應與放熱反應 1 石墨的能量較低 更穩(wěn)定 石墨的燃燒熱指1mol石墨完全燃燒生成CO2時放出的熱量 12g石墨和24g氧氣反應 即1molC和0 75molO2反應 則生成0 5molCO和0 5molCO2 放出的熱量為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 目標反應2NO g 2CO g N2 g 2CO2 g 可由兩個反應相減獲得 則 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 熟記反應熱 H的基本計算公式 H 生成物的總能量 反應物的總能量 H 反應物的總鍵能之和 生成物的總鍵能之和2 規(guī)避兩個易失分點 1 舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成是同時進行的 缺少任何一個過程都不是化學變化 2 計算物質中鍵的個數(shù)時 不能忽略物質的結構 如1mol晶體硅中含2molSi Si鍵 1molSiO2中含4molSi O鍵 知識梳理思維深化 1 2014 高考浙江卷 下列說法不正確的是 A 光催化還原水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保 更經濟B 氨氮廢水 含及NH3 可用化學氧化法或電化學氧化法處理C 某種光學檢測技術具有極高的靈敏度 可檢測到單個細胞 V 10 12L 內的數(shù)個目標分子 據(jù)此可推算該檢測技術能測量細胞內濃度約為10 12 10 11mol L 1的目標分子D 向汽油中添加甲醇后 該混合燃料的熱值不變 汽油與甲醇的燃燒熱不同 向汽油中添加甲醇后 該混合燃料的熱值發(fā)生變化 D項錯誤 解析 答案 高考真題明確考向 D 2 2014 高考重慶卷 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鍵的鍵能分別為436 496和462kJ mol 1 則a為 A 332B 118C 350D 130 利用 蓋斯定律 結合題中反應 反應 2得 2H2 g O2 g 2H2O g H 220 2a kJ mol 1 由題意得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 高考真題明確考向 D 3 2013 高考北京卷 下列設備工作時 將化學能轉化為熱能的是 解析 答案 高考真題明確考向 D A為太陽能轉化為電能 B為化學能部分轉化為電能 C為太陽能轉化為熱能 D為化學能轉化為熱能 4 2013 高考上海卷 將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中 然后向小燒杯中加入鹽酸 反應劇烈 醋酸逐漸凝固 由此可知 A NH4HCO3和鹽酸的反應是放熱反應B 該反應中 熱能轉化為產物內部的能量C 反應物的總能量高于生成物的總能量D 反應的熱化學方程式為 NH4HCO3 HCl NH4Cl CO2 H2O Q 醋酸逐漸凝固 說明NH4HCO3與鹽酸反應使醋酸的溫度降低 因此該反應為吸熱反應 A錯誤 吸熱反應中反應物吸收能量 得到的生成物內能增加 反應物的總能量低于生成物的總能量 B正確 C錯誤 D中反應沒有標明物質的狀態(tài) 熱化學方程式書寫錯誤 解析 答案 高考真題明確考向 B 5 2013 高考重慶卷 已知 P4 g 6Cl2 g 4PCl3 g H akJ mol 1 P4 g 10Cl2 g 4PCl5 g H bkJ mol 1 P4具有正四面體結構 PCl5中P Cl鍵的鍵能為ckJ mol 1 PCl3中P Cl鍵的鍵能為1 2ckJ mol 1 下列敘述正確的是 A P P鍵的鍵能大于P Cl鍵的鍵能B 可求Cl2 g PCl3 g PCl5 s 的反應熱 HC Cl Cl鍵的鍵能為 b a 5 6c 4kJ mol 1D P P鍵的鍵能為 5a 3b 12c 8kJ mol 1 解析 答案 高考真題明確考向 C 考點二熱化學方程式的書寫 知識梳理思維深化 1 概念 表示參加反應 和 的關系的化學方程式 2 意義 表明了化學反應中的 變化和 變化 如C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1表示在25 101kPa時 生成 氣體 同時放出 3 書寫 物質的量 反應熱 物質 能量 1mol固體碳和1mol氧氣 1mol二氧化碳 393 5kJ的熱量 4 書寫熱化學方程式 六注意 知識梳理思維深化 考點二熱化學方程式的書寫 H 與反應的 可逆性 可逆反應的 H表示反應完全反應的熱量變化 與反應是否可逆無關 如N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4kJ mol 1 表示在298K時 1molN2 g 和3molH2 g 完全反應生成2molNH3 g 時放出92 4kJ的熱量 但實際上1molN2 g 和3molH2 g 充分反應 不可能生成2molNH3 g 故實際反應放出的熱量小于92 4kJ 知識梳理思維深化 考點二熱化學方程式的書寫 已知2gH2 g 完全燃燒生成水蒸氣時放出241 8kJ的熱量 寫出氫氣與氧氣完全反應生成水蒸氣的熱化學方程式 若已知 H2O g H2O l H 44kJ mol 1 則氫氣與氧氣完全反應生成液態(tài)水的熱化學方程式為 提示 2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ mol 12H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1 知識梳理思維深化 考點二熱化學方程式的書寫 1 下列熱化學方程式書寫正確的是 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項沒注明物質的聚集狀態(tài) C D兩項均為放熱反應 H應小于0 題組設計思維建模 解析 答案 B 2 根據(jù)碘與氫氣反應的熱化學方程式 下列判斷正確的是 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 反應放熱9 48kJB 氫氣燃燒熱 H 9 48kJ molC 反應 的反應物總能量比反應 的反應物總能量低D 1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含能量相差17 00kJ 選項A 反應 為可逆反應 254gI2 g 中通入2gH2 g 二者不能完全反應 所以放出熱量小于9 48kJ 選項B 不符合燃燒熱定義 錯誤 選項C 反應 為吸熱反應 反應 為放熱反應 所以反應 的反應物總能量比反應 的反應物總能量低 選項D 根據(jù)蓋斯定律 可得 I2 g I2 s H 35 96kJ mol 所以1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含能量相差35 96Kj 解析 答案 題組設計思維建模 C 六看法 判斷熱化學方程式正誤 1 看方程式是否配平 2 看各物質的聚集狀態(tài)是否正確 3 看 H的 符號是否正確 4 看反應熱的單位是否為kJ mol 1 5 看 H的數(shù)值與化學計量數(shù)是否對應 6 看化學原理是否正確 如燃燒熱和中和熱的熱化學方程式是否符合燃燒熱和中和熱的概念 題組設計思維建模 1 2014 高考大綱全國卷節(jié)選 化合物AX3和單質X2在一定條件下反應可生成化合物AX5 回答下列問題 已知AX3的熔點和沸點分別為 93 6 和76 AX5的熔點為167 室溫時AX3與氣體X2反應生成1molAX5 放出熱量123 8kJ 該反應的熱化學方程式為 由題意知 室溫時 AX3是液體 AX5是固體 所以熱化學方程式為AX3 l X2 g AX5 s H 123 8kJ mol 1 高考真題明確考向 解析 答案 AX3 l X2 g AX5 s H 123 8kJ mol 1 2 2013 高考北京卷節(jié)選 NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一 汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應 其能量變化如圖所示 寫出該反應的熱化學方程式 解析 答案 高考真題明確考向 斷開化學鍵需要吸收能量 形成化學鍵需釋放能量 H 945kJ mol 498kJ mol 2 630kJ mol 183kJ mol N2 g O2 g 2NO g H 183kJ mol 3 2013 高考安徽卷節(jié)選 在25 101kPa下 已知13 5g的Al固體單質在O2氣體中完全燃燒后恢復至原狀態(tài) 放熱419kJ 該反應的熱化學方程式是 解析 答案 高考真題明確考向 13 5g鋁的物質的量為0 5mol 燃燒后放熱419kJ 故4molAl燃燒后放熱3352kJ 所以該反應的熱化學方程式為4Al s 3O2 g 2Al2O3 s H 3352kJ mol 4Al s 3O2 g 2Al2O3 s H 3352kJ mol 4 2011 高考四川卷節(jié)選 已知1gFeS2完全燃燒放出7 1kJ熱量 FeS2燃燒反應的熱化學方程式為 解析 答案 高考真題明確考向 根據(jù)1gFeS2完全燃燒放出7 1kJ的熱量 可求得1molFeS2完全燃燒放出的熱量為852kJ 則該反應的熱化學方程式為4FeS2 s 11O2 g 8SO2 g 2Fe2O3 s H 3408kJ mol 4FeS2 s 11O2 g 8SO2 g 2Fe2O3 s H 3408kJ mol 考點三燃燒熱 中和熱和能源 知識梳理思維深化 1 燃燒熱 注意 1 完全燃燒 是指物質中下列元素完全轉變成對應的氧化物 C H S 等 知識梳理思維深化 考點三燃燒熱 中和熱和能源 CO2 g H2O l SO2 g 2 中和熱 知識梳理思維深化 考點三燃燒熱 中和熱和能源 注意 1 必須是強酸和強堿的稀溶液反應 2 產物是1molH2O l 用離子方程式可表示為OH aq H aq H2O l H 57 3kJ mol 知識梳理思維深化 考點三燃燒熱 中和熱和能源 3 中和反應反應熱的測定 1 裝置 請在橫線上填寫儀器名稱 知識梳理思維深化 考點三燃燒熱 中和熱和能源 2 計算公式 3 注意事項 泡沫塑料板和碎泡沫塑料 或紙條 的作用是 為保證酸完全中和 采取的措施是 知識梳理思維深化 考點三燃燒熱 中和熱和能源 保溫隔熱 減少實 使堿稍過量 驗過程中的熱量損失 4 能源 知識梳理思維深化 考點三燃燒熱 中和熱和能源 在書寫表示燃燒熱的熱化學方程式時 應以燃燒1mol物質為標準來配平其余物質的化學計量數(shù) 例如 知識梳理思維深化 考點三燃燒熱 中和熱和能源 1 下列 H表示物質燃燒熱的是 表示物質中和熱的是 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 知識梳理思維深化 考點三燃燒熱 中和熱和能源 2 判斷正誤 正確的劃 錯誤的劃 1 2010 浙江高考 甲烷的標準燃燒熱 890 3kJ mol 1 則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為 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 若將含0 5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合 放出的熱量大于57 3kJ 提示 1 2 知識梳理思維深化 考點三燃燒熱 中和熱和能源 3 強酸和強堿的中和熱 H 57 3kJ mol 1 所以含有1molH2SO4的稀硫酸溶液完全發(fā)生中和反應時 放出57 3kJ的能量 這種說法對嗎 提示 不對 中和熱是指強酸和強堿的稀溶液反應成1molH2O l 時放出的熱量 1molH2SO4完全中和時會生成2molH2O 4 若使用弱酸或弱堿進行中和反應反應熱的測定實驗 則測得的反應熱會有什么影響 提示 偏小 弱酸或弱堿存在電離平衡 電離過程需要吸熱 實驗中若使用弱酸 弱堿 則測得的反應熱數(shù)值會偏小 知識梳理思維深化 考點三燃燒熱 中和熱和能源 題組一燃燒熱和中和熱的含義及表達1 判斷正誤 正確的劃 錯誤的劃 H 315kJ mol 1 燃燒熱 H的數(shù)值正確 2 NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 1 中和熱 H的數(shù)值正確 3 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 則H2SO4和Ba OH 2反應的反應熱 H 2 57 3 kJ mol 1 題組設計思維建模 題組一燃燒熱和中和熱的含義及表達 H 192 9kJ mol 1 則CH3OH g 的燃燒熱為192 9kJ mol 1 5 H2 g 的燃燒熱是285 8kJ mol 1 則2H2O g 2H2 g O2 g H 571 6kJ mol 1 題組設計思維建模 題組一燃燒熱和中和熱的含義及表達 7 已知101kPa時 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 1 則該反應的反應熱為221kJ mol 1 8 已知HCl和NaOH反應的中和熱 H 57 3kJ mol 1 則98 的濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水的中和熱為 57 3kJ mol 1 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 題組設計思維建模 題組一燃燒熱和中和熱的含義及表達 2 2015 池州模擬 下列關于熱化學反應的描述中正確的是 A HCl和NaOH反應的中和熱 H 57 3kJ mol 1 則H2SO4和Ca OH 2反應的中和熱 H 2 57 3 kJ mol 1B CO g 的燃燒熱是283 0kJ mol 1 則2CO2 g 2CO g O2 g 反應的 H 2 283 0 kJ mol 1C 1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱D 稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水 放出57 3kJ熱量 中和熱是以生成1molH2O l 作為標準的 因此A不正確 燃燒熱是指1mol燃料完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量 因此B正確 C不正確 稀醋酸是弱酸 電離過程需要吸熱 放出的熱量要小于57 3kJ 解析 答案 題組設計思維建模 題組一燃燒熱和中和熱的含義及表達 B 3 在25 101kPa條件下 C s H2 g CH3COOH l 的標準燃燒熱分別為 393 5kJ mol 1 285 8kJ mol 1 870 3kJ mol 1 則2C s 2H2 g O2 g CH3COOH l 的反應熱為 A 488 3kJ mol 1B 488 3kJ mol 1C 191kJ mol 1D 191kJ mol 1 由題意可知 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 題組設計思維建模 題組一燃燒熱和中和熱的含義及表達 A 反應熱答題規(guī)范指導 1 用 焓變 H 表示反應熱時 H 0表示吸熱 H 0表示放熱 因而 H后所跟數(shù)值需要帶 符號 2 描述反應熱時 無論是用 反應熱 焓變 表示還是用 H表示 其后所跟數(shù)值需要帶 符號 3 由于中和反應和燃燒均是放熱反應 表示中和熱和燃燒熱時可不帶 號 題組設計思維建模 4 利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下 用量筒量取50mL0 50mol L 1鹽酸倒入小燒杯中 測出鹽酸溫度 用另一量筒量取50mL0 55mol L 1NaOH溶液 并用另一溫度計測出其溫度 將NaOH溶液倒入小燒杯中 設法使之混合均勻 測得混合液最高溫度 回答下列問題 1 為什么所用NaOH溶液要稍過量 題組二中和熱測定誤差分析和數(shù)據(jù)處理 題組設計思維建模 2 倒入NaOH溶液的正確操作是 填序號 A 沿玻璃棒緩慢倒入B 分三次少量倒入C 一次迅速倒入 3 使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是 填序號 A 用溫度計小心攪拌B 揭開硬紙片用玻璃棒攪拌C 輕輕地振蕩燒杯D 用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動 4 現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液 稀氫氧化鈣溶液 稀氨水分別和1L1mol L 1的稀鹽酸恰好完全反應 其反應熱分別為 H1 H2 H3 則 H1 H2 H3的大小關系為 題組二中和熱測定誤差分析和數(shù)據(jù)處理 題組設計思維建模 5 假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g cm 3 又知中和反應后生成溶液的比熱容c 4 18J g 1 1 為了計算中和熱 某學生實驗記錄數(shù)據(jù)如下 依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算 該實驗測得的中和熱 H 結果保留一位小數(shù) 6 填 能 或 不能 用Ba OH 2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸 理由是 題組二中和熱測定誤差分析和數(shù)據(jù)處理 題組設計思維建模 1 在中和熱的測定實驗中為了確保反應物被完全中和 常常使加入的一種反應物稍微過量一些 2 為了減小熱量損失 倒入NaOH溶液應該一次迅速倒入 3 使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是 用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動 4 稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質都完全電離 它們的中和熱相同 稀氨水中的溶質是弱電解質 它與鹽酸的反應中一水合氨的電離要吸收熱量 故中和熱要小一些 注意中和熱與 H的關系 5 取三次實驗的平均值代入公式計算即可 解析 解析 答案 題組設計思維建模 題組二中和熱測定誤差分析和數(shù)據(jù)處理 6 因為硫酸與Ba OH 2溶液反應生成BaSO4沉淀的生成熱會影響反應的反應熱 故不能用Ba OH 2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸 1 確保鹽酸被完全中和 2 C 3 D 4 H1 H2 H3 5 51 8kJ mol 1 6 不能H2SO4與Ba OH 2反應生成BaSO4沉淀的生成熱會影響反應的反應熱 1 碎泡沫塑料 或紙條 及泡沫塑料板的作用是保溫 隔熱 減少實驗過程中熱量的損失 2 為保證酸 堿完全中和 常采用堿稍稍過量 3 實驗時用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪動 不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是銅傳熱快 熱量損失大 題組設計思維建模 5 能源分類相關圖如圖所示 下列四個選項中 全部符合圖中陰影部分的能源是 A 煤炭 石油 沼氣B 水能 生物能 天然氣C 太陽能 風能 潮汐能D 地熱能 海洋能 核能 題組三新能源 題組設計思維建模 煤炭 石油屬于不可再生能源 A錯誤 天然氣不屬于新能源 B錯誤 太陽能 風能 潮汐能來自太陽輻射 屬于可再生的新能源 C正確 核能與太陽輻射能量無關 D錯誤 解析 答案 C 6 全球科技經濟瞭望 報道了美國氫燃料電池技術的發(fā)展 目前 我國的能源結構主要是煤 還有石油 天然氣 核能等 這些能源都是不可再生且污染環(huán)境的能源 研究和開發(fā)清潔而又用之不竭的能源是未來發(fā)展的首要任務 科學家預測 氫能 將是未來21世紀最理想的新能源 氫能是利用氫氣的燃燒反應放熱提供能量 即H2 g 1 2O2 g H2O l H 285 5kJ mol 1 1 試分析為什么 氫能 將是未來21世紀最理想的新能源 指出兩條優(yōu)點即可 2 目前世界上的氫氣絕大部分是從石油 煤炭和天然氣中制取 請寫出工業(yè)上由天然氣和高溫水蒸氣反應制氫氣的化學方程式 題組設計思維建模 題組三新能源 b A c B 完成以上三步反應 并確定哪步反應最難進行 請對硫 碘熱循環(huán)法制取氫氣的優(yōu)劣和前景做出分析 題組設計思維建模 題組三新能源 4 目前 有人提出一種最經濟最理想的獲得氫能源的循環(huán)體系 如下圖所示 這是一種最理想的氫能源循環(huán)體系 類似于生物的光合作用 太陽能和水是用之不竭的 而且價格低廉 急需化學家研究的是 5 列舉兩種方法簡單安全地輸送氫氣 題組設計思維建模 題組三新能源 解析 1 氫是宇宙中含量最豐富的元素之一 可提取出無窮無盡的氫氣 氫氣用作燃料不會污染環(huán)境 重量又輕 優(yōu)點很多 3 a SO2 I2 2H2O 2HI H2SO4 b 2HI H2 I2 c 2H2SO4 2SO2 O2 2H2O 解析 答案 題組設計思維建模 題組三新能源 由于硫酸很穩(wěn)定 所以反應 c 最難進行 該循環(huán)過程需要很高的熱量 需在較高溫度下才能進行 生成的SO2和I2可以循環(huán)使用 其他產物對環(huán)境無污染 但耗能太大 所以此法不可取 若把太陽能用到上述循環(huán)中 該工藝將是合理的 4 由圖可見 科學家需研究出合適的光分解催化劑 它能在光照條件下促使水的分解速率加快 5 管道運輸 可以把現(xiàn)有的天然氣和城市煤氣管道輸送系統(tǒng)改造為氫氣輸送系統(tǒng) 用金屬儲氫材料儲存后再運輸 1 氫氣來源廣泛 作燃料不會產生污染等 答案合理即可 3 a SO2 I2 2H2O 2HI H2SO4 b 2HI H2 I2 c 2H2SO4 2SO2 O2 2H2O最難進行的為 c 此法中SO2 I2可循環(huán)利用 對環(huán)境無污染 但耗能太大 不可取 若把太陽能用到上述循環(huán)中 該工藝將是合理的 4 合適的光分解催化劑 在光照下加快H2O的分解速率 5 管道運輸 用金屬儲氫材料儲存后再運輸 答案合理即可 2013 江蘇高考 燃料電池能有效提高能源利用率 具有廣泛的應用前景 下列物質均可用作燃料電池的燃料 其中最環(huán)保的是 A 甲醇B 天然氣C 液化石油氣D 氫氣 甲醇 天然氣和液化石油氣作為燃料電池的燃料 在工作過程中會產生二氧化碳 引起溫室效應 對環(huán)境不利 而氫氣作為燃料 工作時生成水 對環(huán)境無任何污染 解析 答案 D 高考真題明確考向 考點四蓋斯定律 反應熱的計算 知識梳理思維深化 1 內容 對于一個化學反應 無論是一步完成還是分幾步完成 其反應熱是相同的 即 化學反應的反應熱只與反應體系的 有關 而與 無關 2 意義 間接計算某些反應的反應熱 始態(tài)和終態(tài) 反應的途經 3 應用 知識梳理思維深化 考點四蓋斯定律 反應熱的計算 H2 H1 H2 4 根據(jù)蓋斯定律計算應用蓋斯定律計算反應熱時應注意以下6點 1 首先要明確所求反應的始態(tài)和終態(tài) 各物質化學計量數(shù) 判斷該反應是吸熱還是放熱 2 不同途徑對應的最終結果應一樣 3 疊加各反應式時 有的反應要逆向寫 H符號也相反 有的反應式要擴大或減小倍數(shù) H也要相應擴大或減小相同倍數(shù) 4 注意各分步反應的 H的正負 5 比較反應熱大小時 反應熱所帶 均具有數(shù)學意義 參與大小比較 6 不要忽視弱電解質的電離 水解反應吸熱 濃硫酸的稀釋 氫氧化鈉固體的溶解放熱 都對反應熱有影響 知識梳理思維深化 考點四蓋斯定律 反應熱的計算 1 根據(jù)蓋斯定律計算 H時 要帶著符號 數(shù)值 單位運算 即進行代數(shù)運算 2 在比較反應熱 H 的大小時 帶符號比較 對于放熱反應 放出的熱量越多 H反而越小 知識梳理思維深化 考點四蓋斯定律 反應熱的計算 已知在25 101kPa時 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 知識梳理思維深化 考點四蓋斯定律 反應熱的計算 1 已知下列熱化學方程式 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則14gCO氣體還原足量FeO固體得到Fe單質和CO2氣體時對應的 H約為 A 218kJ molB 109kJ molC 218kJ molD 109kJ mol 題組設計思維建模 解析 答案 B 解答本類型題目的基本思路 想 蓋斯定律的內容 聯(lián) 目標反應與已知反應的關系 變換 設計途徑完成 2 2015 安徽蚌埠質檢 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 根據(jù)蓋斯定律 則 5 方程式中的反應熱 H5為 A 335 7kJ mol 1B 16 3kJ mol 1C 16 3kJ mol 1D 83 7kJ mol 1 根據(jù)蓋斯定律 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 題組設計思維建模 C 利用蓋斯定律進行計算的一般步驟 題組設計思維建模 A H2 H3B H1 H3 高考真題明確考向 解析 答案 B 2 2014 高考江蘇卷 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下列關于上述反應焓變的判斷正確的是 A H1 0 H30 H4 0C H1 H2 H3D H3 H4 H5 解析 答案 高考真題明確考向 C 3 2014 高考新課標 卷節(jié)選 已知 甲醇脫水反應2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H1 23 9kJ mol 1甲醇制烯烴反應2CH3OH g C2H4 g 2H2O g H2 29 1kJ mol 1乙醇異構化反應C2H5OH g CH3OCH3 g H3 50 7kJ mol 1則乙烯氣相直接水合反應C2H4 g H2O g C2H5OH g 的 H kJ mol 1 將題給反應依次編號為 反應 減去反應 再減去反應 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 高考真題明確考向 45 5 4 2014 高考廣東卷節(jié)選 用CaSO4代替O2與燃料CO反應 既可提高燃燒效率 又能得到高純CO2 是一種高效 清潔 經濟的新型燃燒技術 反應 為主反應 反應 和 為副反應 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 反應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 高考真題明確考向 反應 4 反應 反應 2即得所求反應 故 H 4 H1 H2 2 H3 4 H1 H2 2 H3 5 1 2012 高考海南卷 肼可作為火箭發(fā)動機的燃料 與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣 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寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式 高考真題明確考向 2 2012 高考廣東卷 碘也可用作心臟起搏器電源 鋰碘電池的材料 該電池反應為2Li s I2 s 2LiI s H已知 4Li s O2 g 2Li2O s H14LiI s O2 g 2I2 s 2Li2O s H2則電池反應的 H 用 H1與 H2的關系式表示 1 肼與N2O4反應生成N2和水蒸氣 2N2H4 N2O4 3N2 4H2O 觀察已知的兩個熱化學方程式運用蓋斯定律可知 2 得 2N2H4 l N2O4 l 3N2 g 4H2O g H H2 2 H1 1048 9kJ mol 1 2 直接運用蓋斯定律 前式減去后式 然后除以2可得目標熱化學方程式 故 H H1 H2 2 解析 答案 高考真題明確考向 1 2N2H4 l N2O4 l 3N2 g 4H2O g H 1048 9kJ mol 1 6 1 2012 高考天津卷 已知 溫度過高時 WO2 s 轉變?yōu)閃O2 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則WO2 s WO2 g 的 H 2 2012 高考江蘇卷 鋁是地殼中含量最高的金屬元素 其單質及合金在生產生活中的應用日趨廣泛 真空碳熱還原 氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁 其相關的熱化學方程式如下 高考真題明確考向 Al2O3 s AlCl3 g 3C s 3AlCl g 3CO g H akJ mol 13AlCl g 2Al l AlCl3 g H bkJ mol 1反應Al2O3 s 3C s 2Al l 3CO g 的 H kJ mol 1 用含a b的代數(shù)式表示 1 根據(jù)題意可知 前式減去后式可得WO2 s WO2 g H 203 9kJ mol 1 2 將題給的兩個熱化學方程式相加 即可得到所要求的熱化學方程式 H也隨之相加即可 1 203 9kJ mol 1 2 a b 解析 答案 高考真題明確考向 1 總體原則 1 比較 H的大小時 必須把反應熱的 與反應熱的數(shù)值看作一個整體進行比較 比較反應放出或吸收的熱量時只比較數(shù)值大小 比較 燃燒熱 中和熱 時 只需比較數(shù)值大小 2 反應物的聚集狀態(tài) 化學計量數(shù)不同 則 H不同 3 H是帶符號進行比較的 所有吸熱反應的 H均比放熱反應的 H大 放熱反應的 H 0 放熱越多 H越小 但 H 越大 4 同一物質 狀態(tài)不同 反應熱亦不同 5 對于可逆反應 因反應不能進行完全 實際反應過程中放出或吸收的能量要小于熱化學方程式中反應熱的數(shù)值 反應熱大小的比較 2 比較類型 1 同一反應 生成物狀態(tài)不同時如A g B g C g H1 H2 2 同一反應 反應物狀態(tài)不同時如S g O2 g SO2 g H1 akJ mol 1S s O2 g SO2 g H2 bkJ mol 1 反應熱大小的比較 3 晶體類型不同 產物相同時如C s 石墨 O2 g CO2 g H1 akJ mol 1 C s 金剛石 O2 g CO2 g H2 bkJ mol 1 反應熱大小的比較 4 兩個有聯(lián)系的不同反應相比時C s O2 g CO2 g H1 0 反應熱大小的比較 H2 H3 H1 H1 0 H2 0 H3 0所以 H1 H2 并據(jù)此可以寫出熱化學方程式 反應熱大小的比較 典例 下列各組熱化學方程式的 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 反應熱大小的比較 CaCO3 s CaO s CO2 g H7CaO s H2O l Ca OH 2 aq H8A B C D 反應熱大小的比較 解析