高考化學(xué)一輪專題復(fù)習(xí) 第六章 第1講 化學(xué)能與熱能課件 新人教版.ppt

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第1講化學(xué)能與熱能 考點突破題型透析 學(xué)科素養(yǎng)技能提升 考點二熱化學(xué)方程式的書寫 反應(yīng)熱大小的比較 考綱要求 第六章化學(xué)反應(yīng)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(yīng)熱的計算 考綱要求 1 了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因 能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式 2 了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 了解吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng) 反應(yīng)熱等概念 3 了解熱化學(xué)方程式的含義 能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)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(chǔ) 了解化學(xué)在解決能源危機中的重要作用 考點一焓變反應(yīng)熱 知識梳理思維深化 1 焓變反應(yīng)熱 1 定義 在 條件下進(jìn)行的反應(yīng)的 2 符號 3 單位 kJ mol或kJ mol 1 4 產(chǎn)生原因 恒壓 熱效應(yīng) H 2 吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) 1 吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的比較 知識梳理思維深化 考點一焓變反應(yīng)熱 大于 小于 知識梳理思維深化 考點一焓變反應(yīng)熱 大于 小于 2 常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) 常見的放熱反應(yīng)a 金屬置換水或酸中氫的反應(yīng) b 酸堿中和反應(yīng) c 燃料的燃燒反應(yīng) d 多數(shù)的化合反應(yīng) 常見的吸熱反應(yīng)a 氫氧化鋇晶體 Ba OH 2 8H2O 與氯化銨固體的反應(yīng) b 碳與水蒸氣的反應(yīng) 灼熱的碳與CO2的反應(yīng) c 鹽的水解反應(yīng) d 大多數(shù)的分解反應(yīng) 知識梳理思維深化 考點一焓變反應(yīng)熱 1 物質(zhì)的物理變化過程中 也會有能量的變化 不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng) 但在進(jìn)行反應(yīng)熱的有關(guān)計算時 必須要考慮到物理變化時的熱效應(yīng) 如物質(zhì)的三態(tài)變化 2 化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系 如吸熱反應(yīng)NH4Cl與Ba OH 2在常溫常壓下即可進(jìn)行 而很多放熱反應(yīng)需要在加熱的條件下才能進(jìn)行 知識梳理思維深化 考點一焓變反應(yīng)熱 正誤判斷 對的打 錯的打 1 放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng) 吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng) 2 物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴隨著能量的變化 3 伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化 4 吸熱反應(yīng)在任何條件都不能發(fā)生 5 Na轉(zhuǎn)化為Na 時 吸收的能量就是該過程的反應(yīng)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(yīng)熱 提示 1 2 3 4 5 6 知識梳理思維深化 考點一焓變反應(yīng)熱 1 下列既屬于氧化還原反應(yīng) 又屬于吸熱反應(yīng)的是 A 鋁片與稀鹽酸反應(yīng)B Ba OH 2 8H2O與NH4Cl的反應(yīng)C 灼熱的碳與水蒸氣的反應(yīng)D 甲烷 CH4 在O2中的燃燒反應(yīng) 鋁片與稀鹽酸之間的置換反應(yīng) 甲烷 CH4 在O2中的燃燒反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng) 又是放熱反應(yīng) 灼熱的碳與水蒸氣發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是吸熱反應(yīng) Ba OH 2 8H2O與NH4Cl之間發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 題組設(shè)計思維建模 題組一吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) 解析 答案 C 2 SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體 分子結(jié)構(gòu)中只存在S F鍵 已知 1molS s 轉(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)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(shè)計思維建模 題組一吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) 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(yīng)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(xué)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(xué)鍵的鍵能為 kJ mol 3 綜合上述有關(guān)信息 請寫出用CO除去NO的熱化學(xué)方程式 解析 答案 圖顯 隱 題組設(shè)計思維建模 題組一吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) 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(yīng) 即1molC和0 75molO2反應(yīng) 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(biāo)反應(yīng)2NO g 2CO g N2 g 2CO2 g 可由兩個反應(yīng)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(yīng)熱 H的基本計算公式 H 生成物的總能量 反應(yīng)物的總能量 H 反應(yīng)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(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時進(jìn)行的 缺少任何一個過程都不是化學(xué)變化 2 計算物質(zhì)中鍵的個數(shù)時 不能忽略物質(zhì)的結(jié)構(gòu) 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(jīng)濟(jì)B 氨氮廢水 含及NH3 可用化學(xué)氧化法或電化學(xué)氧化法處理C 某種光學(xué)檢測技術(shù)具有極高的靈敏度 可檢測到單個細(xì)胞 V 10 12L 內(nèi)的數(shù)個目標(biāo)分子 據(jù)此可推算該檢測技術(shù)能測量細(xì)胞內(nèi)濃度約為10 12 10 11mol L 1的目標(biāo)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(jié)合題中反應(yīng) 反應(yīng) 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(shè)備工作時 將化學(xué)能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為電能 B為化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為電能 C為太陽能轉(zhuǎn)化為熱能 D為化學(xué)能轉(zhuǎn)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(yīng)劇烈 醋酸逐漸凝固 由此可知 A NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B 該反應(yīng)中 熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量C 反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 NH4HCO3 HCl NH4Cl CO2 H2O Q 醋酸逐漸凝固 說明NH4HCO3與鹽酸反應(yīng)使醋酸的溫度降低 因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) A錯誤 吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物吸收能量 得到的生成物內(nèi)能增加 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量 B正確 C錯誤 D中反應(yīng)沒有標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài) 熱化學(xué)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(jié)構(gòu) 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(yīng)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(xué)方程式的書寫 知識梳理思維深化 1 概念 表示參加反應(yīng) 和 的關(guān)系的化學(xué)方程式 2 意義 表明了化學(xué)反應(yīng)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(zhì)的量 反應(yīng)熱 物質(zhì) 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(xué)方程式 六注意 知識梳理思維深化 考點二熱化學(xué)方程式的書寫 H 與反應(yīng)的 可逆性 可逆反應(yīng)的 H表示反應(yīng)完全反應(yīng)的熱量變化 與反應(yīng)是否可逆無關(guān) 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(yīng)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(yīng) 不可能生成2molNH3 g 故實際反應(yīng)放出的熱量小于92 4kJ 知識梳理思維深化 考點二熱化學(xué)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(yīng)生成水蒸氣的熱化學(xué)方程式 若已知 H2O g H2O l H 44kJ mol 1 則氫氣與氧氣完全反應(yīng)生成液態(tài)水的熱化學(xué)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(xué)方程式的書寫 1 下列熱化學(xué)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(zhì)的聚集狀態(tài) C D兩項均為放熱反應(yīng) H應(yīng)小于0 題組設(shè)計思維建模 解析 答案 B 2 根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)放熱9 48kJB 氫氣燃燒熱 H 9 48kJ molC 反應(yīng) 的反應(yīng)物總能量比反應(yīng) 的反應(yīng)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(yīng) 為可逆反應(yīng) 254gI2 g 中通入2gH2 g 二者不能完全反應(yīng) 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(yīng) 為吸熱反應(yīng) 反應(yīng) 為放熱反應(yīng) 所以反應(yīng) 的反應(yīng)物總能量比反應(yīng) 的反應(yīng)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(shè)計思維建模 C 六看法 判斷熱化學(xué)方程式正誤 1 看方程式是否配平 2 看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確 3 看 H的 符號是否正確 4 看反應(yīng)熱的單位是否為kJ mol 1 5 看 H的數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)是否對應(yīng) 6 看化學(xué)原理是否正確 如燃燒熱和中和熱的熱化學(xué)方程式是否符合燃燒熱和中和熱的概念 題組設(shè)計思維建模 1 2014 高考大綱全國卷節(jié)選 化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)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(yīng)生成1molAX5 放出熱量123 8kJ 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 由題意知 室溫時 AX3是液體 AX5是固體 所以熱化學(xué)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(yīng) 其能量變化如圖所示 寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 解析 答案 高考真題明確考向 斷開化學(xué)鍵需要吸收能量 形成化學(xué)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(zhì)在O2氣體中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài) 放熱419kJ 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 解析 答案 高考真題明確考向 13 5g鋁的物質(zhì)的量為0 5mol 燃燒后放熱419kJ 故4molAl燃燒后放熱3352kJ 所以該反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)的熱化學(xué)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(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)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(yīng) 2 產(chǎn)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(yīng)反應(yīng)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(xué)方程式時 應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)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(zhì)燃燒熱的是 表示物質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)燃燒熱 890 3kJ mol 1 則甲烷燃燒的熱化學(xué)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(yīng)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(yīng)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(jìn)行中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗 則測得的反應(yīng)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(yīng)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(dá)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(yīng)的反應(yīng)熱 H 2 57 3 kJ mol 1 題組設(shè)計思維建模 題組一燃燒熱和中和熱的含義及表達(dá) 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(shè)計思維建模 題組一燃燒熱和中和熱的含義及表達(dá) 7 已知101kPa時 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 1 則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為221kJ mol 1 8 已知HCl和NaOH反應(yīng)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(yīng)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(shè)計思維建模 題組一燃燒熱和中和熱的含義及表達(dá) 2 2015 池州模擬 下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是 A HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱 H 57 3kJ mol 1 則H2SO4和Ca OH 2反應(yīng)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(yīng)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(yīng)生成1mol水 放出57 3kJ熱量 中和熱是以生成1molH2O l 作為標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計思維建模 題組一燃燒熱和中和熱的含義及表達(dá) B 3 在25 101kPa條件下 C s H2 g CH3COOH l 的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(shè)計思維建模 題組一燃燒熱和中和熱的含義及表達(dá) A 反應(yīng)熱答題規(guī)范指導(dǎo) 1 用 焓變 H 表示反應(yīng)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(yīng)熱時 無論是用 反應(yīng)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(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng) 表示中和熱和燃燒熱時可不帶 號 題組設(shè)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(shè)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(shè)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(yīng) 其反應(yīng)熱分別為 H1 H2 H3 則 H1 H2 H3的大小關(guān)系為 題組二中和熱測定誤差分析和數(shù)據(jù)處理 題組設(shè)計思維建模 5 假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g cm 3 又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c 4 18J g 1 1 為了計算中和熱 某學(xué)生實驗記錄數(shù)據(jù)如下 依據(jù)該學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)計算 該實驗測得的中和熱 H 結(jié)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(shè)計思維建模 1 在中和熱的測定實驗中為了確保反應(yīng)物被完全中和 常常使加入的一種反應(yīng)物稍微過量一些 2 為了減小熱量損失 倒入NaOH溶液應(yīng)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(zhì)都完全電離 它們的中和熱相同 稀氨水中的溶質(zhì)是弱電解質(zhì) 它與鹽酸的反應(yīng)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(guān)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(shè)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(yīng)生成BaSO4沉淀的生成熱會影響反應(yīng)的反應(yīng)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(yīng)生成BaSO4沉淀的生成熱會影響反應(yīng)的反應(yīng)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(shè)計思維建模 5 能源分類相關(guān)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(fēng)能 潮汐能D 地?zé)崮?海洋能 核能 題組三新能源 題組設(shè)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(fēng)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(guān) D錯誤 解析 答案 C 6 全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望 報道了美國氫燃料電池技術(shù)的發(fā)展 目前 我國的能源結(jié)構(gòu)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(wù) 科學(xué)家預(yù)測 氫能 將是未來21世紀(jì)最理想的新能源 氫能是利用氫氣的燃燒反應(yīng)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(jì)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(yīng)制氫氣的化學(xué)方程式 題組設(shè)計思維建模 題組三新能源 b A c B 完成以上三步反應(yīng) 并確定哪步反應(yīng)最難進(jìn)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(shè)計思維建模 題組三新能源 4 目前 有人提出一種最經(jīng)濟(jì)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(xué)家研究的是 5 列舉兩種方法簡單安全地輸送氫氣 題組設(shè)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(shè)計思維建模 題組三新能源 由于硫酸很穩(wěn)定 所以反應(yīng) c 最難進(jìn)行 該循環(huán)過程需要很高的熱量 需在較高溫度下才能進(jìn)行 生成的SO2和I2可以循環(huán)使用 其他產(chǎn)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(xué)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(chǎn)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(jìn)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(yīng)用前景 下列物質(zhì)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(chǎn)生二氧化碳 引起溫室效應(yīng) 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(yīng)熱的計算 知識梳理思維深化 1 內(nèi)容 對于一個化學(xué)反應(yīng) 無論是一步完成還是分幾步完成 其反應(yīng)熱是相同的 即 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的 有關(guān) 而與 無關(guān) 2 意義 間接計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱 始態(tài)和終態(tài) 反應(yīng)的途經(jīng) 3 應(yīng)用 知識梳理思維深化 考點四蓋斯定律 反應(yīng)熱的計算 H2 H1 H2 4 根據(jù)蓋斯定律計算應(yīng)用蓋斯定律計算反應(yīng)熱時應(yīng)注意以下6點 1 首先要明確所求反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài) 各物質(zhì)化學(xué)計量數(shù) 判斷該反應(yīng)是吸熱還是放熱 2 不同途徑對應(yīng)的最終結(jié)果應(yīng)一樣 3 疊加各反應(yīng)式時 有的反應(yīng)要逆向?qū)?H符號也相反 有的反應(yīng)式要擴大或減小倍數(shù) H也要相應(yīng)擴大或減小相同倍數(shù) 4 注意各分步反應(yīng)的 H的正負(fù) 5 比較反應(yīng)熱大小時 反應(yīng)熱所帶 均具有數(shù)學(xué)意義 參與大小比較 6 不要忽視弱電解質(zhì)的電離 水解反應(yīng)吸熱 濃硫酸的稀釋 氫氧化鈉固體的溶解放熱 都對反應(yīng)熱有影響 知識梳理思維深化 考點四蓋斯定律 反應(yīng)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(jìn)行代數(shù)運算 2 在比較反應(yīng)熱 H 的大小時 帶符號比較 對于放熱反應(yīng) 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(yīng)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(yīng)熱的計算 1 已知下列熱化學(xué)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(zhì)和CO2氣體時對應(yīng)的 H約為 A 218kJ molB 109kJ molC 218kJ molD 109kJ mol 題組設(shè)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(nèi)容 聯(lián) 目標(biāo)反應(yīng)與已知反應(yīng)的關(guān)系 變換 設(shè)計途徑完成 2 2015 安徽蚌埠質(zhì)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(yīng)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(shè)計思維建模 C 利用蓋斯定律進(jìn)行計算的一般步驟 題組設(shè)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(guān)于上述反應(yīng)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(biāo) 卷節(jié)選 已知 甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H1 23 9kJ mol 1甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH g C2H4 g 2H2O g H2 29 1kJ mol 1乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H5OH g CH3OCH3 g H3 50 7kJ mol 1則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4 g H2O g C2H5OH g 的 H kJ mol 1 將題給反應(yīng)依次編號為 反應(yīng) 減去反應(yīng) 再減去反應(yīng) 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(yīng) 既可提高燃燒效率 又能得到高純CO2 是一種高效 清潔 經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù) 反應(yīng) 為主反應(yīng) 反應(yīng) 和 為副反應(yīng) 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(yīng)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(yīng) 4 反應(yīng) 反應(yīng) 2即得所求反應(yīng) 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(yīng)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(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)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(yīng)的 H 用 H1與 H2的關(guān)系式表示 1 肼與N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣 2N2H4 N2O4 3N2 4H2O 觀察已知的兩個熱化學(xué)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(biāo)熱化學(xué)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(zhuǎn)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(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)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(guān)的熱化學(xué)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(yīng)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(xué)方程式相加 即可得到所要求的熱化學(xué)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(yīng)熱的 與反應(yīng)熱的數(shù)值看作一個整體進(jìn)行比較 比較反應(yīng)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(yīng)物的聚集狀態(tài) 化學(xué)計量數(shù)不同 則 H不同 3 H是帶符號進(jìn)行比較的 所有吸熱反應(yīng)的 H均比放熱反應(yīng)的 H大 放熱反應(yīng)的 H 0 放熱越多 H越小 但 H 越大 4 同一物質(zhì) 狀態(tài)不同 反應(yīng)熱亦不同 5 對于可逆反應(yīng) 因反應(yīng)不能進(jìn)行完全 實際反應(yīng)過程中放出或吸收的能量要小于熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的數(shù)值 反應(yīng)熱大小的比較 2 比較類型 1 同一反應(yīng) 生成物狀態(tài)不同時如A g B g C g H1 H2 2 同一反應(yīng) 反應(yīng)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(yīng)熱大小的比較 3 晶體類型不同 產(chǎn)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(yīng)熱大小的比較 4 兩個有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比時C s O2 g CO2 g H1 0 反應(yīng)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(xué)方程式 反應(yīng)熱大小的比較 典例 下列各組熱化學(xué)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(yīng)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(yīng)熱大小的比較 解析