浙江高考化学二轮复习第三编化学反应原理专题九化学反应中的热效应.pptx

专题九化学反应中的热效应第三编化学反应原理考点一化学反应中的热量、热化学方程式三年选考 五次真题考点二标准燃烧热、中和热、盖斯定律(加试)化学反应中的热量、热化学方程式考点一 核心精讲11.燃料的充分燃烧和反应热燃料的充分燃烧和反应热(1)燃料的充分燃烧化石燃料主要包括煤、石油、天然气。可燃物燃烧的条件是与O2接触，温度达到着火点。充分燃烧的必要条件是O2要充足，与O2的接触面积要大。不充分燃烧则产热少，浪费资源，污染环境。(2)反应热(焓变)定义：在恒温、恒压的条件下，反应过程中吸收或释放的热量。符号：。单位：。测量：可用量热计测量。表示方法：吸热反应的H0；放热反应的H0。产生原因：化学反应过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等，故化学反应均伴随着能量变化。HkJ/mol或kJmol1(3)放热反应和吸热反应的比较放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量表示方法H0H0实例H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.5kJmol1C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3kJmol1特特别别提提醒醒(1)化学反应表现为吸热或放热与反应开始是否需要加热无关。需要加热的反应不一定是吸热反应，如C(s)O2(g)=CO2(g)H0；不需要加热的反应也不一定是放热反应，如Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应。(2)浓硫酸、NaOH固体溶于水放热，NH4NO3溶于水吸热，但此类热效应属于溶解热，不属于放热反应或吸热反应。(3)利用放热反应和吸热反应可以比较反应物和生成物的相对稳定性，能量越低越稳定。2.太阳能、生物质能和氢能的利用太阳能、生物质能和氢能的利用(1)太阳能的利用绿色植物的光合作用是的主要利用形式，地球上每年通过光合作用储存的太阳能，相当于全球能耗的10倍左右。主要是通过光能 化学能6CO26H2O。化学能 热能(C6H10O5)nnH2O 。C6H12O66O2。C6H12O66O2太阳能nC6H12O66CO26H2O(2)生物质能的利用农业废弃物(如植物的秸秆、枝叶)、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等这些物质中蕴藏着丰富的能量，我们把这些来自于植物及其加工产品所贮存的能量叫做生物质能。生物质能利用的主要方式：直接燃烧生物化学转换热化学转换(3)氢能的开发和利用制氢气的原料是水，氢气燃烧的产物只有水，因此氢气是一种理想的清洁燃料。3.热化学方程式的书写热化学方程式的书写(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、分别表示固体、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位H应包括“”或“”(“”可省略)、数字和单位(kJmol1)。slgaq(4)注意守恒关系原子守恒和得失电子守恒；能量守恒。(5)区别于普通方程式一般不标注“”、“”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。可逆反应中H指完全反应时的热效应。1.(2016温州中学高一上学期期末)下列说法正确的是A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.任何放热反应在常温条件下一定能够发生C.反应物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反应是放热还是吸热D.化学反应才有伴随能量变化，物理变化没有伴随能量变化 题组集训2题组一化学反应中的能量变化题组一化学反应中的能量变化12345678答案解析2.(2017浙江省东阳中学高一3月阶段性考试)(1)下列变化属于吸热反应的是 (填序号)。葡萄糖在人体内被氧化成CO2；天然气的燃烧；煅烧大理石；稀盐酸与稀氨水混合；生石灰与水反应生成熟石灰；干冰的升华；钠与水反应；消石灰与氯化铵晶体的反应12345678答案(2)氢气燃烧生成液态水的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572kJmol1，请回答下列问题：生成物能量总和(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。反应2H2(g)O2(g)=2H2O(l)的能量变化如图所示。已知拆开1molH2、1molO2和1molHO中的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ和463kJ能量，则此反应过程(填“吸收”或“放出”)kJ能量。12345678答案小于放出484(3)已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)H11kJmol1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分 别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ。12345678答案2993.(2017温州市十五校联合体高一下学期期中联考)下列关于燃料充分燃烧的说法中，错误的是A.氧气量充足，燃烧充分B.固体燃料块越大燃烧越充分C.液体燃料燃烧时可以雾状喷出D.温度必须达到着火点12345678答案解析解析解析A项，氧气量充足，燃烧充分，正确；B项，固体燃料块越大，接触面积越小，燃烧越不充分，错误；C项，液体燃料燃烧时可以雾状喷出增大反应物接触面积，加快反应速率，正确；D项，温度必须达到着火点，正确。题组二能源的开发与利用题组二能源的开发与利用4.(2017绍兴市高三3月教学质量调测)下列属于不可再生能源的是A.氢气B.石油C.沼气D.酒精12345678解解析析煤、石油及天然气是化石能源，属于不可再生能源，而氢气、沼气、酒精及太阳能、风能等为可再生能源，故答案为B。答案解析123456785.(2017慈溪市高二上学期期中)下列有关能量转换的说法正确的是A.煤燃烧是化学能全部转化为热能的过程B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转化成热能的过程答案解析解解析析A项，煤燃烧是化学能部分转化成热能，部分转化成其他能量的过程，错误；B项，化石燃料和植物燃料，燃烧时放出的能量最终来自于太阳能，正确；C项，是化学能转化成热能的过程，错误；D项，光合作用是把太阳能转化成化学能，错误。6.(2017宁波市十校高三9月联考)已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1483.6kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6kJmol1；据此判断，下列说法正确的是A.2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H3xkJmol1，x小于571.6B.2mol氢气和1mol氧气的能量大于2mol液态水的能量C.1molH2O(l)转变成1molH2O(g)放出44.0kJ热量D.1molH2O(g)转变成1molH2O(l)放出88.0kJ热量12345678答案解析题组三热化学方程式的正误判断题组三热化学方程式的正误判断7.(2017浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三上学期考试)已知1molCH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是A.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3kJmol1B.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3kJmol1C.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3kJmol1D.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3kJmol112345678答案解析解解析析1molCH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3kJ热量，表示该反应的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3kJmol1，答案选B。解析8.(2017温州市高三第二次选考模拟)根据能量变化示意图，下列说法正确的是12345678A.C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H(E4E1)kJmol1B.2C(石墨，s)O2(g)=2CO(g)H(E2E3)kJmol1C.C(石墨，s)=C(金刚石，s)H(E3E4)kJmol1D.2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H2(E2E1)kJmol1答案练后归纳 标准燃烧热、中和热、盖斯定律(加试)考点二 核心精讲11.焓变与反应热焓变与反应热(1)焓变、反应热定义：在恒温、恒压条件下进行的反应的热效应。符号：H。单位：kJmol1。(2)焓变与键能的关系键能键能是指。H总键能之和总键能之和。气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量反应物生成物2.两类重要的反应热两类重要的反应热标准燃烧热、中和热标准燃烧热、中和热(1)标准燃烧热概念：在101kPa下，1mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热，其单位一般用kJmol1。标准燃烧热的限定词有恒压(101kPa时)、可燃物的物质的量(1mol)、完全燃烧、的氧化物等，其中的“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。表示的意义：例如C的标准燃烧热为393.5kJmol1，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。CO2(g)H2O(l)SO2(g)稳定书写热化学方程式：标准燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，应以燃烧1mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5518kJmol1，即C8H18的标准燃烧热为5518kJmol1。标准燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放n(可燃物)H式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；H为可燃物的标准燃烧热。(2)热值1g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。(3)中和热概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol时的反应热叫中和热。注意几个限定词：稀溶液；生成物是1mol液态H2O；用离子方程式可表示为OH(aq)H(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1。中和热的测定a.测定原理c4.18Jg114.18103kJg11；n为生成H2O的物质的量。液态H2Ob.装置如图(在横线上填写仪器的名称)温度器环形玻璃搅拌棒3.盖斯定律盖斯定律(1)1840年化学家盖斯从实验中总结得出盖斯定律。(2)内容：一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关。(3)根据下列反应过程，试判断H的关系：aH2则H2。则H。注注意意在反应过程设计中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互变化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。aH1H1H21.肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如右图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1molNH键所需的能量(kJ)是A.194B.391 C.516D.658 题组集训2题组一利用化学键的键能计算焓变题组一利用化学键的键能计算焓变答案解析12345678910 11 122.用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HClO22Cl22H2O。已知：i.反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。ii.(1)A的热化学方程式是。H115.6kJmol1答案解析12345678910 11 12(2)断开1molHO键与断开1molHCl键所需能量相差约为kJ，H2O中HO键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)。解解析析由H反应物键能之和生成物键能之和可得，E(HO)E(HCl)115.6(4982243)/4kJmol131.9kJmol1，键能越大，化学键越稳定、越强，所以水中的HO键比氯化氢中HCl键强。31.9强12345678910 11 12答案解析归纳总结3.25、101kPa下，煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是33kJg1、143kJg1、56kJg1、23kJg1，则下列热化学方程式正确的是题组二标准燃烧热、中和热题组二标准燃烧热、中和热答案解析A.C(s)O2(g)=CO(g)H396kJmol1B.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H896kJmol1C.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H286kJmol1D.CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H736kJmol112345678910 11 124.(2017慈 溪 市 高 二 上 学 期 期 中 联 考)已 知 298 K时，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1，推测含1molHCl的稀溶液与含1molNH3的稀溶液反应放出的热量A.大于57.3kJB.等于57.3kJC.小于57.3kJD.无法确定答案解解析析NH3H2O是弱电解质，其电离是吸热过程，因此放出的热量小于57.3kJ，故选项C正确。解析12345678910 11 125.(2017慈溪市高二上学期期中联考)强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的热化学方程式为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1，向3份同体积0.2molL1的NaOH溶液中分别加入适量的稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应的热效应H1、H2、H3的关系正确的是A.H1H2H3B.H2H3H1C.H2H1H3D.H1H3H2答案解析解解析析此反应是放热反应，H0，醋酸属于弱电解质，电离是吸热过程，放出的热量小于57.3kJ，浓硫酸遇水放出热量，反应放出的热量大于57.3kJ，稀硝酸和NaOH反应放出热量等于57.3kJ，因此有H1H3H2，故选项D正确。12345678910 11 126.(2017慈溪市高二上学期期中联考)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)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8A.B.C.D.答案题组三焓变大小的比较题组三焓变大小的比较解析12345678910 11 127.已知下列热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1akJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2bkJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H3ckJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4dkJmol1下列关系式中正确的是A.ac0B.bd0C.2ab0D.2cd0答案解析12345678910 11 128.在同温、同压下，下列各组热化学方程式中，H1H2的是A.2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1Q1kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2Q2kJmol1B.S(g)O2(g)=SO2(g)H1Q1kJmol1答案解析练后归纳12345678910 11 129.(2017慈溪市高二上学期期中联考)已知下列两个热化学方程式：题组四盖斯定律的应用题组四盖斯定律的应用C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2220.0kJmol1(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共3mol，完全燃烧生成液态水时放热2790kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为。解解析析设氢气的物质的量为xmol，则丙烷的物质的量为(3x)mol，有285x(3x)22202790，解得x2，因此氢气和丙烷的物质的量之比为21。解析答案2112345678910 11 12(2)已知：H2O(l)=H2O(g)H44.0kJmol1，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：。解解析析C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)，H2O(l)=H2O(g)，4得出H(2220444)kJmol12044.0kJmol1，因此热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2044.0kJmol1。解析答案C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2044.0kJmol112345678910 11 1210.(2017衢州市高三1月教学质量检测)已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4kJmol12N2(g)6H2O(l)4NH3(g)3O2(g)H1530.0kJmol1则氢气的热值为。答案解析解解析析已知：2N2(g)6H2O(l)4NH3(g)3O2(g)H1530.0kJmol1、N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4kJmol1，则26可得H2(g)O2(g)=H2O(l)H(92.4kJmol1)21530.0kJmol16285.8kJmol1，即2g氢气完全燃烧放出的热量为285.8kJ，则氢气的热值为142.9kJg1。142.9kJg112345678910 11 1211.(2017温州市高三第二次选考模拟)已知，一定条件下有下列反应：.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H1.2NO2(g)2NO(g)O2(g)H2.2NaOH(aq)N2O5(g)=2NaNO3(aq)H2O(l)H3写出NO和O2的混合物溶于NaOH溶液生成硝酸盐的热化学方程式：。答案解析4NO(g)3O2(g)4NaOH(aq)=4NaNO3(aq)2H2O(l)H2H3H12H212345678910 11 1212.(2017浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三上学期考试)由CO2制备甲醇过程可能涉及如下反应：反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.58kJmol1反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H390.77kJmol1则反应的H2 。答案解析41.19kJmol112345678910 11 12三年选考 五次真题1.(2017浙江11月选考，5)下列不属于化石燃料的是A.煤B.石油C.天然气D.甲醇答案1234567解析8解析解析三大化石燃料包括：煤、石油、天然气，D不是化石燃料。9102.(2017浙江11月选考，19)根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：答案解析下列说法正确的是A.H50B.H1H20C.H3H4H5D.H1H2H3H4H5012345678910答案3.(2017浙江4月选考，9)下列物质放入水中，会显著放热的是A.食盐B.蔗糖C.酒精 D.生石灰解析解析解析食盐溶于水，放热不明显，A错误；蔗糖溶于水，放热不明显，B错误；酒精溶于水，放热不明显，C错误；生石灰溶于水生成氢氧化钙，属于放热反应，D正确。123456789104.(2017浙江4月选考，19)已知断裂1 molH2(g)中的HH键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成H2O(g)中的1molHO键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是A.断裂1molH2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量B.2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H480.4kJmol1C.2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H471.6kJmol1D.H2(g)O2(g)=H2O(l)H240.2kJmol1答案解析123456789105.(2016浙江10月选考，9)下列属于可再生能源的是A.氢能B.石油C.煤D.天然气答案解析解析解析石油、煤、天然气属于传统能源，均不能再生。123456789106.(2016浙江10月选考，19)根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是A.N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H(ba)kJmol1B.N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H(ab)kJmol1C.2NH3(l)=N2(g)3H2(g)H2(abc)kJmol1D.2NH3(l)=N2(g)3H2(g)H2(bca)kJmol1答案解析123456789107.(2017浙江11月选考，30(一)(3)十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘(C10H18)四氢萘(C10H12)萘(C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知：C10H18(l)C10H12(l)3H2(g)H1C10H12(l)C10H8(l)2H2(g)H2H1H20，C10H18C10H12的活化能为Ea1，C10H12C10H8的活化能为Ea2，十氢萘的常压沸点为192；在192，液态十氢萘脱氢反应的平衡转化率约为9%。12345678910温度335，在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘(1.00mol)催化脱氢实验，测得C10H12和C10H8的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间的变化关系，如图1所示。在8h时，反应体系内氢气的量为mol(忽略其他副反应)。1.951答案解析解解析析该反应可以直接看作十氢萘分别分解为四氢萘和萘，则生成氢气的物质的量：0.374mol50.027mol31.951mol。12345678910 x1显著低于x2的原因是_。在图2中绘制“C10H18C10H12C10H8”的“能量反应过程”示意图。反应2的活化能比反应1的小，催化剂显著降低了反应2的活化能，反应生成的C10H12很快转变成C10H8，故x1显著低于x2答案答案答案123456789108.2017浙江4月选考，30(1)已知：2Al2O3(s)=4Al(g)3O2(g)H13351kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H2221kJmol12Al(g)N2(g)=2AlN(s)H3318kJmol1碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是_。Al2O3(s)3C(s)N2(g)=2AlN(s)3CO(g)H1026kJmol1答案123456789109.2016浙江10月选考，30(2)已知：Cl2(g)2NaOH(aq)=NaCl(aq)NaClO(aq)H2O(l)H1102kJmol13Cl2(g)6NaOH(aq)=5NaCl(aq)NaClO3(aq)3H2O(l)H2422kJmol1写出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的热化学方程式：。答案3NaClO(aq)=2NaCl(aq)NaClO3(aq)H116kJmol11234567891010.2016浙江4月选考，30(2)已知298K和101kPa条件下：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H22H2(g)O2(g)=2H2O(g)H34NH3(g)O2(g)=2N2H4(l)2H2O(l)H4则N2H4(l)的标准燃烧热H。答案12345678910