2017高三化学一轮复习化学能与热能
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考点五十焓变与反响热聚焦与凝萃1.了解化学反响中能量转化原因,能说出常见能量转化形式;2.了解化学能与热能相互转化,了解吸热反响、放热反响、反响热等概念。
解读与打通常规考点1.化学反响中能量变化〔1〕化学反响中两大变化:物质变化与能量变化。
〔2〕化学反响中两大守恒:质量守恒与能量守恒。
①质量守恒定律:参加化学反响各物质质量总与等于反响后生成各物质质量总与。
②能量守恒定律:自然界中一种形式能量可以转化为另一种形式能量,转化途径与能量形式可以不同,但是体系包含总能量不变。
〔3〕化学反响中能量转化形式:热能、光能、电能等。
通常主要表现为热量变化。
〔4〕化学反响中能量变化原因:①微观视角:原子重新组合,即反响物中旧化学键断裂与生成物中新化学键形成过程。
②宏观角度:化学反响中能量变化决定于反响物总能量与生成物总能量相对大小。
〔5〕物质稳定性与能量关系:物质本身所具有能量越高,该物质越不稳定,物质本身具有能量越低,该物质越稳定,即能量越低越稳定。
2.焓变、反响热〔1〕定义:在恒压条件下进展反响热效应。
〔2〕符号:ΔH。
〔3〕单位:kJ·mol-1或kJ/mol。
3.吸热反响与放热反响〔1〕从反响物与生成物总能量相对大小角度分析,如下图。
化学反响吸热还是放热决定于反响物总能量(E1)与生成物总能量(E2)相对大小。
假设E1>E2,那么为放热反响;假设E1<E2,那么为吸热反响。
〔2〕从反响热量化参数——键能角度分析假设反响中,断裂反响物中化学键吸收能量为E1,形成生成物中化学键放出能量为E2,那么化学反响过程中能量变为ΔH=E1-E2,假设ΔH<0为放热反响,假设ΔH>0为吸热反响。
〔3〕常见放热反响①可燃物燃烧;②酸碱中与反响;③大多数化合反响;④金属跟酸置换反响:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑⑤物质缓慢氧化。
〔4〕常见吸热反响①大多数分解反响;②盐水解与弱电解质电离;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反响:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O④碳与水蒸气、C与CO2反响。
第19讲化学反应的热效应【考纲要求】1、了解化学反应中能量转化的原因以及能量变化的规律,能说出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,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
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【课前预习区】一、.焓变和反应热1.焓变和反应热叫焓变;叫反应热。
用表示,单位一般采用。
3.能源的重复利用(1)化石燃料主要包括:、、(2)可燃物燃烧的条件:(3)燃料不充分燃烧的危害:二、热化学方程式:1、概念:叫做热化学方程式2、意义:不仅表明了,也表明了3、与普通化学方程式相比,判断热化学方程式应注意:①要标出反应物和产物的;___________;_____________.②热化学方程式的化学计量数可以是,也可以是,因为该化学计量数表示的物质的,不表示物质的③△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用“;”隔开④反应热△H预测定条件(温度、压强)有关,因此要注明△H的测定条件。
若是在通常状况下,可不注明条件;与反应条件无关。
⑤△H与反应完成的的物质的量有关,因此化学计量数必须与△H相对应,若化学计量数加倍,则△H也要加倍;当反应逆向进行时,其反应热与正反应的的反应热数值相等,符号相反。
三、盖斯定律1、盖斯定律:一定条件下不管化学过程是完成还是完成,这个总过程的总是。
2、盖斯定律揭示了化学反应的仅与反应物的及生成物的有关,而与其步骤无关。
3、利用盖斯定律可以求一些难以确定的反应的。
第19讲 化学反应的热效应【课堂互动区】一.化学反应中热量变化的原因【典型例题1】(关于反应热的图像)1.图中A 、B 分别表示什么?2.右图表示放热过程还是吸热过程?3.在图中表示出△H4.△H 与反应物和生成物所具有的能量有怎样的关系?【规律总结1】1、化学反应中的热量变化取决于反应物和生成物的总能量相对大小(1)放热反应,△H < 0 反应物能量总和高于生成物能量总和(2)吸热反应,△H > 0 反应物能量总和低于生成物能量总和【变式训练1】参照反应Br+H 2→HBr+H 的能量对反应历程的示意图,下列叙述中正确的是( )A .该反应可能需要加热B .Br 与H 2的能量总和一定低于HBr 与H 的总能量C .正反应为放热反应D .△H=-75 kJ ·mol -1【典例2】(关于反应热和键能的关系)(2012·大纲版)9. 反应 A+B →C (△H <0)分两步进行 ① A+B →X (△H >0)② X →C (△H <0)下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是 ( )[规律总结]化学反应的热效应△H=反应物的键能总和—生成物的键能总和易错点:(1)具体反应热△H 下的化学计量数(2)破坏或生成1mol 物质的共价键数【变式练习2】(2012·重庆)12. 肼(22NNH H )是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如题12图所示,已知断裂1mol 化学键所需的能量(kJ ):N N 为942、O=O 为500、N-N 为154,则断裂1molN-H 键所需的能量(KJ )是 ( )A.194B.391C.516D.658二、热方程式的含义【例题3】发射火箭时以肼(N2H4)为燃料,二氧化氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水,已知4g N2H4(g)在上述反应放出71KJ的热量,写出该反应的热化学方程式:【规律总结2】判断热化学方程式应注意的问题:(1)必须标明反应物和生成物的聚集状态,同一物质状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
化学反应平衡与高三化学一轮复习知识点化学反应平衡是什么意思对于任一可逆的化学反应,在一定条件下达到化学平衡状态 (equilibrium) 时,体系中各反应物和生成物的物质的量不再发生变化,其活度熵为一定值。
化学反应平衡的标志是化学反应体系内的各物质的浓度不再随时间的变化而变化。
因此建立平衡后,各物质的浓度就不发生改变了。
反过来说,如果化学反应达到平衡后,各物质的浓度不再发生改变,则平衡就没有发生移动。
例如在一个装满水的杯子中,加入多少水就会有多少水流出,加入的水和流出的水始终相等,化学反应平衡也是这样,就是生成的物质等于被消耗的物质,所以物质的质量始终不变化。
其平衡遵循化学平衡常数。
平衡状态的特征:(针对同一种物质)逆:化学平衡状态只是讨论可逆反应形成的一种状态等:正反应逆反应速率相等,正逆反应中物质的速率之比等于化学计量数之比动:化学平衡是一种动态平衡定:在平衡混合物中,各组成成分的含量保持一定变:化学平衡是在一定条件下的平衡状态和平衡体系,任一条件改变,都可能引起平衡移动同:对于一个可逆反应来说,如果外界条件不变时,无论采取任何途径,最后平衡状态相同一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
即:化学平衡的根本标志是V(正)=V(逆):一定条件下的可逆反应:某物质的消耗速率等于该物质的生成速率;说明该反应达平衡。
因为反应速率之比等于方程式的系数比。
所以要描述一个可逆反应达平衡,必须一个描述正反应,一个描述逆反应,且描述的量之比等于方程式的系数比。
条件判断(一)有气体参加或生成的反应(1)平均摩尔质量M=m(总)/n(总)① 如果全为气体:A:在密闭容器中,如果不是等体积反应:例:如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其平均摩尔质量M一定,可以说明该反应达平衡。
(因为全是气体,所以气体的总质量m 不变;假设平衡左移,气体总物质的量增大,假设平衡右移,气体总物质的量减小,即平衡移动,M一定改变)B:在密闭容器中,如果是等体积反应:例如I2(g)+H2(g)2HI(g)其平均摩尔质量M一定,不能说明该反应达平衡。
第一讲化学能与热能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。
2016,卷甲26T(3);2016,卷丙27T(4)②;2015,卷Ⅰ 28T(3);2015,卷Ⅱ 27T(1);2014,卷Ⅰ 28T(2);2014,卷Ⅱ 13T、26T(1)焓变与反应热[知识梳理]一、焓变与反应热1.焓变:在恒压条件下化学反应的热效应,其符号为ΔH,单位是kJ/mol。
2.反应热:化学反应中放出或吸收的热量。
二、吸热反应和放热反应1.反应特点(1)从能量高低的角度分析对于吸热反应:反应物的总能量=生成物的总能量-吸收的热量;对于放热反应:反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量。
(2)从化学键的角度分析2.常见的吸热反应和放热反应(1)吸热反应:大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。
(2)放热反应:大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应。
[自我检测]1.(教材改编题)下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()A.碳酸钙受热分解B.乙醇燃烧C.铝粉与氧化铁粉末反应D.氧化钙溶于水解析:选A。
乙醇燃烧、铝热反应、氧化钙溶于水的过程都是放热的,因此根据能量守恒的原则,这三个过程的生成物总能量都低于反应物的总能量,而碳酸钙分解需吸收能量,生成物总能量高于反应物总能量。
2.(2016·高考海南卷)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。
下列说法正确的是()A.由X→Y反应的ΔH=E5-E2B.由X→Z反应的ΔH<0C.增大压强有利于提高Y的产率D.升高温度有利于提高Z的产率解析:选B。
化学反应与能量变化1.下列属于可再生能源的是( )A .煤B .石油C .核能D .乙醇【答案】D【解析】煤、石油和天然气属于三大化石燃料,均属于不可再生能源;核能是一种新能源,属于不可再生能源;乙醇属于可再生能源;故选D 。
2.据报道,某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置,把太阳光变成激光用于分解海水制氢:2H 2O=====激光2H 2↑+O 2↑,下列说法正确的是( )A .水的分解反应是放热反应B .氢气是一次能源C .使用氢气作燃料将会增加温室效应D .在这一反应中,光能转化为化学能【答案】D【解析】水的分解反应是吸热反应;H 2是二次能源;H 2是清洁能源,不会增加温室效应。
3.下列反应属于吸热反应的是( )A .金属钠与水反应B .化石燃料的燃烧C .氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合D .氢氧化钠与盐酸反应【答案】C【解析】活泼金属与水或酸的反应,属于放热反应,故A 错误;所有的燃烧都是放热反应,故B 错误;属于吸热反应,故C 正确;中和反应,属于放热反应,故D 错误。
故选C 。
4.下列关于能量的说法不合理的是( )A .太阳能电池将化学能转化为电能B .镁条与盐酸反应过程将化学能转化成热能C .火力发电涉及多种能量之间的转化D .化学反应中,断裂化学键要吸收能量,形成化学键要释放能量【答案】A【解析】A 项,太阳能电池是将光能转化为电能,故A 错误;B 项,镁与盐酸反应是放热反应,化学能转化为热能,故B 正确;C 项,火力发电涉及多种能量之间的转化,化学能转化为热能、热能转化为机械能、机械能转化为电能,故C 正确;D 项,化学反应中,化学键的断裂吸收能量,化学键的形成放出能量,故D 正确;故选A 。
5.下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是( )A.镁条与盐酸的反应属于放热反应B.断裂化学键释放能量,形成化学键需要吸收能量C.化学反应不仅有新物质生成而且伴随着能量变化D.反应物的总能量高于生成物的总能量,反应时向环境释放能量【答案】B【解析】A项,镁条与盐酸的反应是金属与酸的反应,属于放热反应,A正确;B项,断裂化学键吸收能量,形成化学键需要放出能量,B不正确;C项,化学反应既有新物质生成也必定伴随着能量变化,C正确;D项,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应过程放出能量,即向环境释放能量,D正确;故选B。
高考化学一轮总复习:第六章化学反应与能量目录第1节化学能与热能第2节原电池化学电源第3节电解池金属的腐蚀与防护第1节化学能与热能1.已知热化学方程式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)。
下列说法正确的是( )A.相同条件下,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量B.将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出热量为Q kJC.若使用催化剂,该反应的|ΔH|减小D.如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ,则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化答案 D2.一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)的相对大小如图所示,下列有关说法正确的是( )A.e是ClO3-B.b→a+c反应的活化能为60 kJ·mol-1C.a、b、c、d、e中c最稳定D.b→a+d反应的热化学方程式为3ClO-(aq)===ClO3-(aq)+2Cl-(aq) ΔH =-116 kJ·mol-1答案 D解析A项,e中Cl元素化合价为+7价,而ClO3-中Cl元素化合价为+5价,错误;B项,b→a+c反应的活化能为40 kJ·mol-1,错误;C项,a、b、c、d、e中a能量最低,所以最稳定,错误;D项,b→a+d,根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO-===ClO3-+2Cl-,反应热=64 kJ·mol-1+2×0 kJ·mol-1-3×60 kJ·mol-1=-116 kJ·mol-1,所以该热化学方程式为3ClO-(aq)===ClO3-(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-116 kJ·mol-1,正确。
化学反应与能量(选修)一、单选题1.下列说法正确的是A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多B.甲烷的标准燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1C.同温同压下,H2(g)+ Cl2(g)=2HCl(g)在光照条件和点燃条件下的ΔH相同D.500℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH = -38.6 kJ·mol- 12.下列有关化学反应的叙述正确的是A.高温下,Na可从TiCl4溶液中置换出金属TiB.高温下,高炉炼铁中加入石灰石作用是造炉渣C.高温下,碳酸钙分解放出气体,同时放出大量的热D.高温下,Fe与浓H2SO4发生钝化3.1,3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下:CH2=CH-CH=CH2(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-236.6kJ/molCH3-C≡C-CH3(g)+2H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) ∆H=-272.7kJ/mol由此不能判断A.1,3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小B.1,3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低C.1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应D.一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小4.一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷(C4H10) 生成的二氧化碳气体和液态水,放出热量为Q kJ(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol·L-1的KOH溶液100ml,恰好生成正盐,则此条件下反应丁烷燃烧热的△H为A.+8QkJ/mol B.+16QkJ/mol C.-8QkJ/mol D.-16QkJ/mol5.已知CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) ΔH== - Q1 ;2H2(g)+O2(g) →2H2O(g) ΔH== - Q2;H2O(g) →H2O(l) ΔH== - Q3常温下,取体积比为4:1的甲烷和H 2的混合气体112L (标准状况下),经完全燃烧后恢复到常温,则放出的热量为A .4Q 1+0.5Q 2B .4Q 1+Q 2+10Q 3C .4Q 1+2Q 2D .4Q 1+0.5Q 2+9Q 36.已知热化学方程式: 2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g) △H 1=-483.6kJ/mol ,则对于热化学方程式:2H 2O(l) =2H 2(g)+O 2(g) △H 2,下列说法正确的是( )A .热化学方程式中化学计量系数表示分子个数B .该反应的△H 2=+483.6kJ/molC .︱△H 2|<︱△H 1|D .︱△H 2|>︱△H 1|7.为减少温室气体的排放,科学家研究出以2TiO 为催化剂,光热化学循环分解2CO 的反应,该反应机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。
第六章化学反应与能量第17讲化学能与热能(精讲)【考情分析】本讲内容在高考中的主要考点集中在以下几个方面:一是化学反应中能量变化有关概念的理解及计算,主要涉及能量变化的本质,以图象的形式表示能量变化过程的分析;二是热化学方程式的正误判断与书写,主要根据题给信息正确书写热化学方程式及正误判断;三是盖斯定律的应用,主要是利用盖斯定律计算反应热的数值。
热化学方程式的正误判断主要以选择题形式考查;热化学方程式的书写及ΔH的计算往往结合盖斯定律在第Ⅱ卷以填空题形式考查,能量转化以图象形式出现在选择题中的可能性较大。
【核心素养分析】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。
【网络构建】【知识梳理】知能点一焓变、热化学方程式1.化学反应的实质与特征(1)实质:反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。
(2)特征:既有物质变化,又伴有能量变化;能量转化主要表现为热量的变化。
(3)化学反应中的能量转化形式①吸热反应:热能―→化学能。
②放热反应:化学能―→热能。
③光合作用:光能―→化学能。
④燃烧反应:化学能―→热能,化学能―→光能。
⑤原电池反应:化学能―→电能。
⑥电解池反应:电能―→化学能。
2.焓变、反应热(1)反应热:化学反应过程中吸收或放出的能量。
(2)焓变:在恒压条件下进行的反应的热效应,符号:ΔH,单位:kJ/mol或kJ·mol-1。
(3)焓变与反应热的关系:对于恒压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,则有关系:ΔH=Qp。
2.放热反应和吸热反应的判断(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示。