2023届高考化学人教版一轮复习学案-6.1化学能与热能.docx

《2023届高考化学人教版一轮复习学案-6.1化学能与热能.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届高考化学人教版一轮复习学案-6.1化学能与热能.docx（20页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第1讲化学能与热能考纲要求1.了解化学反应中能量转化的原因，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，能正确书写热化学方程式。4.了解焓变与反应热的含义。了解HH(反应产物)H(反应物)表达式的含义。5.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。6.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。考点一反应热和热化学方程式基础梳理自我排查1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：_变化和_变化。(2)化学反应中的两大守恒：_守恒和_守恒。(3)化学反应中的能量转化

2、形式：_、光能、电能等。通常主要表现为_的变化。2反应热、焓变(1)反应热在化学反应过程中_通常叫做反应热。(2)焓变生成物与反应物的焓值差。恒压条件下，化学反应的_等于焓变。(3)符号：_。(4)单位：_或_。3吸热反应和放热反应(1)从能量高低角度理解H0，吸热反应(2)从化学键角度理解HE1(反应物键能)E2(生成物键能)若E1E2，HE2，H0，吸热反应4热化学方程式概念及意义(1)表示参加反应_和_关系的化学方程式。(2)热化学方程式的意义表明了化学反应中的_变化和_变化。如：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1表示在25 ，101 kPa时，_生成_，同时放出

3、_。5热化学方程式书写步骤判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化()(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)同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同()(4)可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()(5)C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，说明石墨比金刚石稳定()(6)2H2O(l)=2H2(g)O2(g)的焓变H0()(7)H2(g)12O2(g)=H2O(l)H1和2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2中的H1H2()(8)H2(g)12O2(g)=H2O(g)H

4、1和H2O(g)=H2(g)12O2(g)H2中的H1H2()微点拨常见的放热反应和吸热反应1.放热反应：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化等。2.吸热反应：大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应等。) 考点专练层级突破练点一化学反应历程与能量变化1最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是()ACO和O生成CO2是吸热反应B在该过程中，CO断键形成C和OCCO和O生成了具有极性共价键的CO2D状态状态表

5、示CO与O2反应的过程2CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如下：下列说法不正确的是()A合成气的主要成分为CO和H2B既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成C吸收能量DNi在该反应中作催化剂3已知几种化学键的键能数据如下表所示(亚硝酰氯的结构式为ClN=O)：化学键NOClClClNN=O键能/(kJmol1)630243a607则反应2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)的H_ kJmol1(用含a的代数式表示)。练点二催化作用与活化能及能量变化的关系4右图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是()A.曲线和曲线分别表示两个化学

6、反应的能量变化B曲线可表示反应2KClO32KCl3O2的能量变化C.该反应不需要加热就能发生D该反应的HE2E15某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A反应过程可表示为B.E1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C正反应的热效应HE1E20，所以正反应为放热反应D此图中逆反应的热效应HE1E20）强酸与强碱反应的中和热H判断（正确的打“”，错误的打“”）（1）甲烷的标准燃烧热H890 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（g）H890 kJmol1（）（2）在稀溶液中：H（aq）OH（aq）=H2O（l）H

7、57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量为57.3 kJ（）（3）NaHCO3H2HCOONaH2O反应中，储氢、释氢过程均无能量变化（）（4）随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一（）（5）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PM 2.5的含量（）（6）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（）考点专练层级突破练点一燃烧热、中和热的判断与计算1.下列热化方程式中H的数值表示可燃物燃烧热的是（）ACO（g）12O2（g）=CO2（g）H283 kJmol1BCH4（g）2O

8、2（g）=CO2（g）2H2O（g）H802.3 kJmol1C2H2（g）O2（g）=2H2O（l）H571.6 kJmol1DH2（g）Cl2（g）=2HCl（g）H184.6 kJmol12.已知反应：101 kPa时，2C（s）O2（g）=2CO（g）H221 kJmol1稀溶液中，H（aq）OH（aq）=H2O（l）H57.3 kJmol1下列结论中正确的是（）A碳的燃烧热等于110.5 kJmol1B的反应热为221 kJmol1C稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为114.6 kJmol1D含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.65 kJ的热量练点二中和热的

9、测定3.测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的中和热（实验装置如图所示）。（1）图中尚缺少的一种仪器是。（2）实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是。a上下运动b左右运动c顺时针运动 d逆时针运动（3）写出反应的热化学方程式为_（中和热为57.3 kJmol1）。（4）该同学每次分别取0.50 molL1 50 mL NaOH溶液和0.50 molL1 30 mL硫酸进行实验，通过多次实验测定中和热H53.5 kJmol1，与57.3 kJmol1有偏差，产生偏差的原因不可能是（填字母）。a实验装置保温、隔热效果差b用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d用温度计

10、测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度方法总结中和热测定实验误差分析50 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液反应的误差分析：引起误差的实验操作t终t始|H|保温措施不好偏小偏小搅拌不充分偏小偏小所用酸、碱浓度过大偏大偏大用同浓度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小用同浓度的醋酸代替盐酸偏小偏小用50 mL 0.50 molL1 NaOH溶液偏小偏小练点三能源问题4.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可能再生。下列属于未来新能源的是（）天然气煤核能石油太阳能生物质能风能氢能A BC D5.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污

11、染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是（）AH2O的分解反应是放热反应B氢能源已被普遍使用C2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量D氢气不易贮存和运输，无开发利用价值6.我国在南海神狐海域天然气水合物（又称“可燃冰”）试采成功，海洋科学研究引起全球关注。“可燃冰”是甲烷的水合物，甲烷中存在的化学键为，氢气是一种清洁能源，通过“可燃冰”进一步获得氢气的反应如下：.CH4（g）H2O（g）=CO（g）3H2（g）H206.2 kJmol1.CH4（g）CO2（g）=2CO（g）2H2（g）H247.4 kJmol1反应中，

12、每得到1 mol H2转移电子的物质的量为，甲烷和H2O（g）反应生成H2和CO2的热化学方程式为。考点三盖斯定律及其应用基础梳理自我排查1.盖斯定律化学反应的反应热只与反应的有关，而与具体反应进行的无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是的，这就是盖斯定律。2.盖斯定律的意义利用盖斯定律可以间接计算某些不能直接测得的反应的反应热。例如：反应C（s）12O2（g）=CO（g）的H无法直接测得，可以结合下述两个反应的H，利用盖斯定律进行计算。C（s）O2（g）=CO2（g）H1393.5 kJmol1CO（g）12O2（g）=CO2（g）H2283.0

13、 kJmol1H1H2H3H3H1H2393.5 kJmol1（283.0 kJmol1）110.5 kJmol1则C（s）12O2（g）=CO（g）H3110.5 kJmol1思考试比较下列各组H的大小。（1）同一反应，生成物状态不同时A（g）B（g）=C（g）H10A（g）B（g）=C（l）H2”“”或“”，下同）。（2）同一反应，反应物状态不同时S（g）O2（g）=SO2（g）H10S（s）O2（g）=SO2（g）H20则H1H2。（3）两个有联系的不同反应相比C（s）O2（g）=CO2（g）H10C（s）12O2（g）=CO（g）H20则H1H2。微点拨反应热大小比较的“四看”法（1）

14、看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：（2）看H的符号。比较反应热大小时不要只比较H数值的大小，还要考虑其符号。（3）看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的H越小，吸热反应的H越大。（4）看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。) 考点专练层级突破练点一 利用盖斯定律计算反应热1.已知：CH3OH（g）12O2（g）=CO2（g）2H2（g）H192.9 kJmol1H2（g）12O2（g）=H2O（l）H285.8 kJmol1则CH3OH（g）32O2（g）=CO2（g）2H2O（l）的H为（

15、）A478.7 kJmol1 B764.5 kJmol1C478.7 kJmol1 D764.5 kJmol12.黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S（s）2KNO3（s）3C（s）=K2S（s）N2（g）3CO2（g）Hx kJmol1已知：碳的燃烧热H1a kJmol1S（s）2K（s）=K2S（s）H2b kJmol12K（s）N2（g）3O2（g）=2KNO3（s）H3c kJmol1，则x为（）A3abc Bc3abCabc Dcab3.CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：CH4CO2催化重整反应为

16、：CH4（g）CO2（g）=2CO（g）2H2（g）。已知：C（s）2H2（g）=CH4（g）H75 kJmol1C（s）O2（g）=CO2（g）H394 kJmol1C（s）12O2（g）=CO（g）H111 kJmol1该催化重整反应的HkJmol1。归纳总结根据盖斯定律计算时的注意点（1）参照目标热化学方程式，结合原热化学方程式（一般为23个）进行合理“变形”，（如热化学方程式颠倒、乘或除以某一个数，然后将它们相加、减。）可得出目标热化学方程式的H与原热化学方程式H之间的换算关系。（2）当热化学方程式乘、除以某一个数时，H也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，H也同样要进行加

17、减运算，且要带“”“”符号。（3）将一个热化学方程式颠倒书写时，H的符号也随之改变，但数值不变。（4）在涉及反应过程中，会遇到同一物质的三态（固、液、气）的相互转化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。练点二利用盖斯定律比较H大小4.已知：H2（g）12O2（g）=H2O（g）H1a kJmol12H2（g）O2（g）=2H2O（g）H2b kJmol1H2（g）12O2（g）=H2O（l）H3c kJmol12H2（g）O2（g）=2H2O（l）H4d kJmol1下列关系式中正确的是（）Aacd0C2ab05.已知室温下，将CuSO45H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，将CuSO4（

18、s）溶于水会使溶液温度升高，则下列能量转化关系的判断不正确的是（）AH10 BH2H3CH3H1 DH2H1H3练点三利用盖斯定律书写热化学方程式6.运用盖斯定律可方便地计算出难以通过实验直接测定的反应热。已知：P4（白磷，s）5O2（g）=P4O10（s）H2 983.2 kJmol1P（红磷，s）54O2（g）=14P4O10（s）H738.5 kJmol1则白磷转化为红磷的热化学方程式为（）AP4（白磷，s）=4P（红磷，s）H29.2 kJmol1BP4（白磷，s）=4P（红磷，s）H29.2 kJmol1CP4（白磷，s）=4P（红磷，s）H2 244.7 kJmol1DP4（白磷，

19、s）=4P（红磷，s）H2 244.7 kJmol17.阅读信息，写出指定条件的热化学方程式。（1）工业上制取硝酸铵的流程图如下所示：已知：4NO（g）4NH3（g）O2（g）4N2（g）6H2O（g）H1 745.2 kJmol1；6NO（g）4NH3（g）5N2（g）6H2O（g）H1 925.2 kJmol1。则反应的热化学方程式可表示为_。（2）饮用水中的NO3-主要来自于NH4+。已知在微生物的作用下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下：1 mol NH4+全部被氧化成NO3-的热化学方程式为_。（3）TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2

20、可使反应得以进行。已知：TiO2（s）2Cl2（g）=TiCl4（g）O2（g）H1175.4 kJmol12C（s）O2（g）=2CO（g）H2220.9 kJmol1沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4（g）和CO（g）的热化学方程式：_。（4）标准摩尔生成焓是指在25 和101 kPa时，最稳定的单质生成1 mol化合物的焓变。已知25 和101 kPa时下列反应：2C2H6（g）7O2（g）=4CO2（g）6H2O（l）H3 116 kJmol1C（石墨，s）O2（g）=CO2（g）H393.5 kJmol12H2（g）O2（g）=2H2O（l）H571.6 kJmol1写出表示乙烷标准摩尔

21、生成焓的热化学方程式：_。方法总结利用盖斯定律书写热化学方程式的方法真题演练素养通关1.2020全国卷，28（1）天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6（g）=C2H4（g）H2（g）H1，相关物质的燃烧热数据如表所示：物质C2H6（g）C2H4（g）H2（g）燃烧热H/（kJmol1）1 5601 411286H1 kJmol1。2.2019全国卷，28（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2（s）=CuCl（s）12Cl2（g）H183 kJmol1CuCl（s）12O2（g）=CuO（s

22、）12Cl2（g）H220 kJmol1CuO（s）2HCl（g）=CuCl2（s）H2O（g）H3121 kJmol1则4HCl（g）O2（g）=2Cl2（g）2H2O（g）的H kJmol1。3.2020天津卷，10理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN（g）HNC（g）异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是（）AHCN比HNC稳定B该异构化反应的H59.3 kJmol1C正反应的活化能大于逆反应的活化能D使用催化剂，可以改变反应的反应热4.2020浙江7月，22关于下列H的判断正确的是（）CO32-（aq）H（aq）=HCO3-（aq）H1CO32-（aq）H2

23、O（l）HCO3-（aq）OH（aq）H2OH（aq）H（aq）=H2O（l）H3OH（aq）CH3COOH（aq）=CH3COO（aq）H2O（l）H4AH10H20 BH1H2CH30 DH3H45.2019浙江4月，23MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示（M=Ca、Mg）：已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是（）AH1（MgCO3）H1（CaCO3）0BH2（MgCO3）H2（CaCO3）0CH1（CaCO3）H1（MgCO3）H3（CaO）H3（MgO）D对于MgCO3和CaCO3，H1H2H36.海南，改编炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧

24、分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是（）A每活化一个氧分子吸收0.29 eV的能量B水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eVC氧分子的活化是OO键的断裂与CO键的生成过程D炭黑颗粒不是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂第1讲化学能与热能考点一基础梳理自我排查1（1）物质能量（2）质量能量（3）热能热量2（1）所释放或吸收的热量（2）反应热（3）H（4）kJmol1kJmol14（1）物质的量反应热（2）物质能量1 mol固体碳和1 mol氧气反应1 mol二氧化碳393.5 kJ的热量判断答案：（1）（2）（3）（4）（

25、5）（6）（7）（8）考点专练层级突破1解析：A项，由能量反应过程图像中状态和状态知，CO和O生成CO2是放热反应，错误；B项，由状态知，在CO与O生成CO2的过程中CO没有断键形成C和O，错误；C项，由状态及CO2的结构式O=C=O知，CO2分子中存在碳氧极性共价键，正确；D项，由能量反应过程图像中状态（CO和O）和状态（CO2）分析，状态状态表示CO和O原子反应生成CO2的过程，错误。答案：C2解析：由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下，最终生成CO和H2，故A项正确；化学反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成，由图示可知过程中既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成，故B项

26、正确；的能量总和大于的能量总和，则的过程放出能量，故C项错误；由图示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的过程中Ni的质量和化学性质没有发生变化，则Ni为催化剂，故D项正确。答案：C3解析：根据H反应物总键能生成物总键能，知H2630 kJmol1243 kJmol12（a kJmol1607 kJmol1）（2892a） kJmol1。答案：2892a4解析：曲线（表示没有使用催化剂）和曲线（表示使用了催化剂）是同一个反应的能量变化，A项错误；曲线可以表示使用了催化剂的放热反应的能量变化，但二氧化锰催化氯酸钾分解的反应属于吸热反应，B项错误；放热反应不一定不需要加热，C项错误；反应的H等

27、于生成物的总能量减去反应物的总能量，D项正确。答案：D5解析：由图可知，正反应放热，H为负值；逆反应吸热，H为正值，D错误。答案：D6解析：由图可知，1 g H2（g）（即0.5 mol）和8 g O2（g）（即0.25 mol）完全反应生成H2O（l）放出142.9 kJ能量，据此写出热化学方程式：2H2（g）O2（g）=2H2O（l）H571.6 kJmol1。答案：D7解析：A项由图可知，1 mol O2（g）1 mol C（金刚石，s）具有的能量为E4 kJ，1 mol CO2（g）具有的能量为E1 kJ，且E4E1，则反应C（金刚石，s）O2（g）=CO2（g）为放热反应，H（E1E

28、4） kJmol1，错误。B项，1 mol CO（g）0.5 mol O2（g）具有的能量为E2 kJ，则反应C（石墨，s）12O2（g）=CO（g）的H（E2E3） kJmol1，错误。C项，由图可知，C（石墨，s）=C（金刚石，s）为吸热反应，则有H（E4E3） kJmol1，错误。D项，由图可知，CO2（g）=CO（g）12O2（g）为吸热反应，H（E2E1） kJ/mol，从而可知2CO2（g）=2CO（g）O2（g）的H2（E2E1） kJmol1，正确。答案：D8答案：（1）B2H6（g）3O2（g）=B2O3（s）3H2O（l）H2 165 kJmol1（2）SiH4（g）2O2

29、（g）=SiO2（s）2H2O（l）H1 520.0 kJmol1（3）N2（g）3H2（g）2NH3（l）H2（cba） kJmol1（4）NO2（g）CO（g）=CO2（g）NO（g）H234 kJmol1考点二基础梳理自我排查1（1）1 molCO2（g）H2O（l）SO2（g）2（1）1 mol液态H2O3（1）环形玻璃搅拌棒温度计（3）保温隔热，减少实验过程中的热量损失使碱稍过量思考答案：（2）（3）考点专练层级突破1解析：分析题给热化学方程式可知，要得到目标热化学方程式，应将和中的H2（g）消去，而和中的H2（g）分别在方程式的两边，因此通过2即可得到目标热化学方程式，则CH3OH（g）32O2（g）=CO2（g）2H2O（l）H（285.8 kJmol12）（192.9 kJmol1）764.5 kJmol1。答案：B2解析：由题可得C（s）O2（g）=CO2（g）H1a kJmol1S（s）2K（s）=K