2020高考化学一轮复习 第六章 第1讲 化学能与热能课件 新人教版

第1讲化学能与热能最新考纲要求核心素养脉络1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2．了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3．了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4．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。5．了解焓变(ΔH)与反应热的含义。6．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。1.变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析热化学反应方程式，运用热化学反应原理解决实际问题。2．证据推理与模型认知：通过分析、推理等方法认识研究反应热的本质，建立盖斯定律模型。3．科学态度与社会责任：赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。考点一反应热、焓变一、反应热、焓变1．化学反应的实质与特征2．焓变、反应热(1)焓(H)。用于描述物质所具有能量的物理量。(2)焓变(ΔH)。ΔH＝________________________。单位kJ·mol－1。(3)反应热。指当化学反应在一定______下进行时，反应所_____或____的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。(4)焓变与反应热的关系。对于______条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如下关系：ΔH＝Qp。H(生成物)－H(反应物)温度放出吸收等压3．吸热反应与放热反应(1)从能量高低角度理解。(2)从化学键角度理解。(3)常见的放热反应和吸热反应。放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数_____反应；④金属跟水或酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应。吸热反应：①大多数______反应；②盐类的水解反应；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应。化合分解[思维诊断1]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)物质的物理变化过程中，也会有能量变化，但不属于吸热反应和放热反应()(2)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)物质发生化学变化都伴有能量的变化()(4)伴有能量变化的物质变化都是化学变化()(5)反应物的总能量低于生成物的总能量时，一定不能发生反应()√×√××(6)一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变()(7)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()×√二、燃烧热、中和热1．燃烧热和中和热燃烧热中和热能量变化放热相同点ΔH及其单位ΔH___0，单位均为kJ·mol－1燃烧热中和热反应物的量______不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为______反应热的含义101kPa时，______纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成_____________时所放出的热量不同点表示方法燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1(a0)强酸与强碱反应的中和热ΔH＝_____________1mol1mol1mol1molH2O－57.3kJ·mol－12.中和反应反应热的测定(1)装置。(请在横线上填写仪器名称)(2)计算公式：ΔH＝－0.418t2－t1nH2OkJ·mol－1。t1—起始温度，t2—混合溶液的最高温度。(3)实验步骤。(4)几个注意问题。①酸、碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液，因为浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。若用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量。②测量酸、碱溶液温度时要过一段时间再读数，测量反应混合液温度时应随时读取温度值以记录最高温度。③溶液混合要迅速，尽量减少热量的散失。④为保证实验结果的准确性，重复实验2～3次，取其平均值。[思维诊断2]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量为57.3kJ()(2)H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1()××(3)甲烷的燃烧热ΔH＝－890kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890kJ·mol－1()(4)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1()(5)CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0kJ·mol－1()××√三、能源[思维诊断3]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能()(2)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用()(3)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一()(4)食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源()(5)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料()√√√×√(6)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()(7)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()√√教材对接高考1．(RJ选修4·P7表1－1改编)已知氢气和碳燃烧的热化学方程式为①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH1＝－akJ·mol－1②H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1③C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH3＝－ckJ·mol－1④C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH4＝－dkJ·mol－1下列说法正确的是()A．氢气的燃烧热为bkJ·mol－1B．碳的燃烧热为ckJ·mol－1C．一氧化碳的燃烧热为(d－c)kJ·mol－1D.12a＝bC解析：选C。H2的燃烧热是12akJ·mol－1，碳的燃烧热是dkJ·mol－1，A、B错误；④－③可以得到CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－(d－c)kJ·mol－1，所以CO的燃烧热是(d－c)kJ·mol－1，C正确；因①、②中生成水的状态不同，12a≠b，D错误。2．(溯源题)填空(高考组合)(1)(2016·高考海南卷)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ，油酸甘油酯的燃烧热为_______________________________________。(2)(2015·高考海南卷)已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2215kJ·mol－1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为________。答案：(1)3.4×104kJ·mol－1(2)55.38kJ探源本考题源于RJ选修4P7“燃烧热”，对有关燃烧热的概念和计算进行了考查。1．任何化学反应一定伴有能量变化，原因是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量不相等。2．需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。即反应放热或吸热与反应条件无关。3．有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。4．描述反应热时，不论是用“反应热”“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值都需要带“＋”“－”符号。如某反应的反应热(或焓变)为ΔH＝－QkJ·mol－1或ΔH＝＋QkJ·mol－1。5．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，但用ΔH表示时，必须带“－”号，如某物质的燃烧热ΔH＝－QkJ·mol－1。1．下列有关化学能与热能的说法正确的是()A．铝热反应属于吸热反应B．若某反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为吸热反应C．H2―→H＋H的变化需要吸收能量D．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应C解析：选C。铝热反应属于放热反应，A项错误；反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，B项错误；断裂化学键需要吸收能量，C项正确；一个反应是吸热反应还是放热反应取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小，与反应的条件无关，有些放热反应也需要加热，如燃烧反应，D项错误。2．下列说法正确的是()A．葡萄糖的燃烧热ΔH是－2800kJ·mol－1，则12C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1B．已知101kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，则该反应的反应热为221kJ·mol－1C．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量D．已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热ΔH为－57.3kJ·mol－1A3．根据如图所示的反应判断，下列说法中错误的是()A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B．该反应的焓变大于零C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D．由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应D解析：选D。碳酸钙受热分解的反应是吸热反应，焓变大于零，故CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，A、B正确；在CaCO3中，Ca2＋和CO2－3之间存在离子键，CO2－3中C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成放出能量，C正确；需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧需要加热，但该反应是放热反应，D错误。图像分析(1)E1为正反应活化能，也可以理解为旧键断裂吸收的能量，E2为逆反应活化能，也可以理解为新键形成放出的能量，反应的焓变ΔH＝E1－E2。(2)催化剂能同等程度地降低正逆反应所需活化能，但不影响焓变的大小。因此，催化剂能加快化学反应速率，但不能改变化学平衡。(3)从活化能(即化学反应实质)的角度分析，E1E2，反应吸热，E1E2，反应放热；从焓变的角度分析，ΔH0，反应吸热，ΔH0，反应放热。4．(2019·山东济宁模拟)叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH3)3CCl＋OH－―→(CH3)3COH＋Cl－的能量与反应进程如图所示：下列说法正确的是()DA．该反应为吸热反应B．(CH3)3C＋比(CH3)3CCl稳定C．第一步反应一定比第二步反应快D．增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率解析：选D。由图像知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，A项错误；由图知(CH3)3C＋、Cl－的能量总和比(CH3)3CCl高，能量越高越不稳定，B项错误；第一步反应的活化能大，反应肯定慢，C项错误；增大反应物的浓度或升高温度，反应速率一定加快，D项正确。5．研究表明N2O与CO在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是()A．反应总过程ΔH0B．Fe＋使反应的活化能减小C．FeO＋也是该反应的催化剂D．Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两步反应均为放热反应C解析：选C。反应物总能量高于生成物的总能量，故ΔH＜0，A项正确；Fe＋是催化剂，降低该反应的活化能，故Fe＋使该反应的活化能减小，B项正确；FeO＋是中间产物，而不是催化剂，C项错误；由图可知Fe＋＋N2O→FeO＋＋N2FeO＋