2016高考化学大一轮复习62燃烧热能源化学反应热的计算课件

第六章化学反应与能量第②讲燃烧热能源化学反应热的计算说考纲—分析考情明考向考纲解读1.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。2.能用盖斯定律进行反应热的简单计算。命题预测1.运用盖斯定律进行反应热的计算。利用盖斯定律书写热化学方程式或进行有关反应热的计算，难度中等。2.对燃烧热、中和热、能源等概念的考查。该考点往往以新信息为载体进行判断性的考查，试题以选择题为主，难度较小。说基础SHUOJICHU基/础/梳/理课前预习读教材一、燃烧热1．在101kPa时，mol物质完全燃烧生成的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位一般为，符号ΔH。2．在101kPa时，测得1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，则C的燃烧热为，其热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1。1稳定kJ·mol－1393.5kJ·mol－1二、能源能源化石能源包括：煤、石油、天然气缺点：蕴藏量有限，不能再生，利用率低，污染环境措施：开源节流新能源包括：太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能、生物质能等特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染问题思考：判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)太阳能是清洁能源()(2)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能()(3)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用()(4)人类利用的能源都是通过化学反应获得的()(5)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一()(6)食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源()(7)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料()(8)化石燃料属于可再生能源，不影响可持续发展()(9)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量()(10)开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料()(11)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放()答案：(1)√(2)√(3)√(4)×(5)√(6)×(7)√(8)×(9)√(10)√(11)√三、盖斯定律1．含义不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其是相同的，它只与反应体系的有关，而与反应无关。即热化学方程式是可以加减的。2．应用间接计算某些反应(反应热无法直接测得)的反应热。反应热始态和终态途径3．举例ΔH＝ΔH1＋ΔH2问题思考：试比较下列三组ΔH的大小(1)同一反应，生成物状态不同时A(g)＋B(g)===C(g)ΔH10A(g)＋B(g)===C(l)ΔH20则ΔH1ΔH2(填“”、“”或“＝”，下同)。(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH10S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH20则ΔH1ΔH2。(3)两个有联系的不同反应相比C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH10C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH20则ΔH1ΔH2。说考点SHUOKAODIAN知/识/整/合拓展延伸串知识反应热中和热燃烧热含义化学反应过程中放出或吸收的热量在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应而生成1molH2O(l)时所放出的热量在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量1反应热与中和热、燃烧热反应特点任何反应中和反应燃烧反应物质状态物质的状态要确定稀溶液生成物在常温下为稳定态方程式配平标准任意物质的量以生成1molH2O(l)为标准以燃烧1mol可燃物为标准ΔH符号放热取负值、吸热取正值负值负值能量数值的描述必须指出是放热还是吸热或使用正负值或用ΔH表示直接描述热量的变化时不必再指明是放出的热量，可用ΔH表示特别关注1．表示燃烧热的热化学方程式：①可燃物的物质的量必须为1mol；②生成物为稳定的氧化物，如CO2、液态水、SO2等。2．表述燃烧热时，注意用语言叙述与用“ΔH”表示的不同，例如，CH4的燃烧热为890.31kJ·mol－1或ΔH＝－890.31kJ·mol－1。3．ΔH＝－57.3kJ·mol－1是稀溶液中强酸与强碱的中和热，如有弱酸或弱碱参与反应，反应热数值小于57.3kJ·mol－1；浓的强酸、强碱反应热数值大于57.3kJ·mol－1。例1已知反应：①101kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ/mol②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol。下列结论正确的是()A．碳的燃烧热大于110.5kJ/molB．①的反应热为221kJ/molC．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为2×57.3kJ/molD．稀醋酸和稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ的热量【解析】C燃烧生成的稳定氧化物是CO2，即A中生成的CO还需继续燃烧，而这个过程仍然是放热过程，所以A正确；叙述反应热时必须说明是吸热还是放热或使用正负值表示，B错；中和热指定生成的水的物质的量必须是1mol，C错；中和热是指稀强酸与稀强碱中和，若是稀弱酸与稀强碱中和，生成1mol水，中和热小于57.3kJ/mol，D错。【答案】A创新题组1－12015·好题调研下列图示关系不正确的是()解析：燃烧热和中和热是并列关系，均属于反应热，A项正确；一次能源和二次能源是并列关系，而非交叉关系，B项错误；氧化还原反应有放热反应和吸热反应，非氧化还原反应也有放热反应和吸热反应，C项正确；根据能源的分类可知，D项正确。答案：B1－22015·湖北联考CH4、H2、CO的燃烧热分别为890.31kJ/mol、285.8kJ/mol、110.5kJ/mol，下列热化学方程式书写正确的是()A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.31kJ/molB．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/molC．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋175.3kJ/molD．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－221kJ/mol解析：本题考查了热化学方程式的书写，意在考查学生的理解能力、计算能力和判断能力。25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热。气态水不属于稳定的化合物，A选项错误；1molH2完全燃烧放热285.8kJ,2molH2完全燃烧应放热571.6kJ，B选项错误；根据燃烧热的概念和盖斯定律可知，CO(g)＋H2O(l)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋175.3kJ/mol，C选项错误。答案：D1－3下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)()A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1367.0kJ/mol(燃烧热)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3kJ/mol(中和热)C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－296.8kJ/mol(反应热)D．2NO2===O2＋2NOΔH＝＋116.2kJ/mol(反应热)解析：本题考查热化学方程式的正误判断。选项A，H2O的状态是不稳定的气态，不能表示C2H5OH的燃烧热。选项B，中和热为放热反应，ΔH＝－57.3kJ/mol。选项C，S燃烧生成SO2的反应是放热反应，ΔH0，同时也注明了物质的聚集状态等，正确。选项D，未注明物质的聚集状态，错误。答案：C1－42015·好题调研(1)在25℃、101kPa下，1gH2完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，表示H2燃烧热的热化学方程式为：________________________________________________，H2的燃烧热为____________________________________。(2)已知稀溶液中，1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应生成1molH2O的热化学方程式___________________________________。答案：(1)H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol285.8kJ/mol(2)12H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===12Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol21．依据反应物与生成物的能量计算ΔH＝E生成物－E反应物。2．依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量。反应热的计算3．利用热化学方程式进行计算先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质之间、物质与反应热之间的关系直接计算反应热。4．依据燃烧热数据，利用公式直接计算反应热Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)。5．依据反应的活化能E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能，ΔH表示反应热，则有ΔH＝E1－E2。6．利用盖斯定律计算(1)运用盖斯定律的技巧——“三调一加”一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。三调：调整中间物质的化学计量数。一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH加起来。(2)运用盖斯定律的三个注意事项事项一：热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须乘上该数。事项二：热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。事项三：将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋、－”随之改变，但数值不变。特别关注1．旧键的断裂和新键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。2．利用键能计算反应热时，要注意物质的结构，如1mol晶体硅中含2mol的Si—Si键、1mol的SiO2中含4mol的Si—O键。3．催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。例2用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(a)＋H2(g)ΔH＝＋64.39kJ·mol－12H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝－196.46kJ·mol－1H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.84kJ·mol－1在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为________________________________。【解析】将第二个热化学方程式乘以12，然后将三个热化学方程式相加，即得：Cu(s)＋2H＋(aq)＋H2O2(l)＋H2(g)＋12O2(g)===Cu2＋(aq)＋H2(g)＋H2O(l)＋12O2(g)＋H2O(l)ΔH＝64.39kJ·mol－1＋12×(－196.46kJ·mol－1)＋(－285.84kJ·mol－1)即：Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－319.68kJ·mol－1。【答案】Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－319.68kJ·mol－1。创新题组2－1某同学发现在炽热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色的火焰，炉火更旺。因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧时放出更多的热量。”已知：煤炭的燃烧热为393.15kJ/mol，氢气的燃烧热为242kJ/mol，一氧化碳的燃烧热为283kJ/mol。下列有关说法中正确的是()A．表示氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－242kJ/molB．表示CO燃烧热的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ/molC．“炉火更旺”是因为少量的固体煤炭转化为可