1、第二十屆化學(xué)能和熱能試驗(yàn)綱要1 .了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，可以說(shuō)是常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。2 .了解化學(xué)能和熱能的相互轉(zhuǎn)換。 了解吸熱反應(yīng)、發(fā)熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3 .了解熱化學(xué)方程的含義，可以用蓋烏斯定律進(jìn)行關(guān)于反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單修正。4 .了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。 理解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。測(cè)試焓變化和反應(yīng)熱1 .化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和特征(1)實(shí)質(zhì)：切斷反應(yīng)物中的化學(xué)鍵和形成產(chǎn)物中的化學(xué)鍵。(2)特征：有物質(zhì)變化和能量變化的能量轉(zhuǎn)化主要表現(xiàn)為熱變化。2 .焓變化和反應(yīng)熱(1)反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱。(2)焓變化：生成物和反應(yīng)物的內(nèi)能差、H=H (生成物)-

2、H (反應(yīng)物)、單位： kJ/mol (或kJmol -1 )。(3)反應(yīng)熱與焓變化的關(guān)系：恒壓條件下的反應(yīng)熱等于焓變化。3 .吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)從能量守恒的角度理解(2)從化學(xué)鍵變化的觀點(diǎn)來(lái)理解4 .中和反應(yīng)的反應(yīng)熱(簡(jiǎn)稱為中和熱)。(1)含義：酸和堿進(jìn)行中和反應(yīng)生成1_mol H2O(l )時(shí)放出的熱量，其值為-57.3 kJmol-1。(2)中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的測(cè)定裝置(請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫(xiě)設(shè)備名稱)修正公式h=-kj /摩爾。t1開(kāi)始溫度、t2結(jié)束溫度。注意事項(xiàng)a .發(fā)泡塑料板和破碎發(fā)泡塑料(或斷紙)的作用是保溫絕熱，降低實(shí)驗(yàn)中的熱損失。b .采取稍微過(guò)量堿的措施，使酸完全中和?！靖行栽u(píng)

3、價(jià)】1.(2018張家界模擬)以下變化中，屬于放熱反應(yīng)的為()h2o (g )=h2o (l )h=-44kj /摩爾b.2 hi (g )=h2(g ) I2(g )h=14.9千j /摩爾c .能量變化圖所示的化學(xué)反應(yīng)d .形成化學(xué)鍵時(shí)釋放能量的化學(xué)反應(yīng)回答： c判斷正誤(正確的打，錯(cuò)誤的打)(1)發(fā)熱反應(yīng)不加熱就反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不反應(yīng)。 （）(2)物質(zhì)的化學(xué)變化伴隨著能量的變化。 （）(3)伴隨能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化。 （）(4)在同溫同壓下，反應(yīng)H2(g) Cl2(g)=2HCl(g )的光照射和著火條件下的h不同。 （）(5)可逆反應(yīng)的h表示完全反應(yīng)時(shí)的熱變化，反應(yīng)可逆

4、，與有木有無(wú)關(guān)。 （）(6)測(cè)定中和熱時(shí)可以使用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液。 （）答案： (1) (2) (3) (4) (5) (6)1 .正確理解激活能和反應(yīng)熱的關(guān)系催化劑能夠降低反應(yīng)所需的激活能，但不影響焓變化的大小。2 .對(duì)熱腦筋急轉(zhuǎn)彎的規(guī)范指導(dǎo)作出反應(yīng)(1)以“焓變化(h )”表示反應(yīng)熱時(shí)，h0表示吸熱，h0表示散熱，因此，h之后的數(shù)值需要“”、“-”的符號(hào)。(2)在記述反應(yīng)熱的情況下，無(wú)論用“反應(yīng)熱”、“焓變化”表示還是用h表示，其后的數(shù)值都需要“”、“-”的符號(hào)。3 .為了利用結(jié)合能修正反應(yīng)熱，修正物質(zhì)中的化學(xué)鍵的數(shù)量很重要中學(xué)階段應(yīng)掌握常見(jiàn)的單體、化合物中共價(jià)鍵的數(shù)量。 原子

5、結(jié)晶：1 mol金剛石上有2 mol CC鍵，1 mol硅上有2 mol SiSi鍵，1 mol SiO2結(jié)晶上有4 mol Si-O鍵：分子晶體：1 mol P4上有6 mol P-P鍵，1 mol P4O10試驗(yàn)反應(yīng)過(guò)程和能量變化的影像分析1.(2018撫順期末)已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g) 2B2(g)=2AB2(g )的能量變化如圖所示，以下相關(guān)描述正確的是()a .這種反應(yīng)的進(jìn)行必須加熱b .該反應(yīng)的h=-(e1- e2) kj /摩爾c .該反應(yīng)中反應(yīng)物的結(jié)合能的總和大于生成物的結(jié)合能的總和斷裂1 mol AA和2 mol BB釋放出E1 kJ的能量解析：吸熱反應(yīng)的進(jìn)行不一定需要加熱，

6、例如由于氫氧化鋇結(jié)晶與氯化銨在常溫下反應(yīng)，因此a錯(cuò)誤的該反應(yīng)的焓為H=(E1-E2)kJ/mol，成為b錯(cuò)誤。 由于斷裂化學(xué)鍵吸收熱，斷裂1 mol AA和2 mol BB吸收E1 kJ的能量，因此d是錯(cuò)誤的?；卮穑?c2 .報(bào)告指出，科學(xué)家研制了利用太陽(yáng)能分解水的新催化劑。 以下關(guān)于水分解過(guò)程的能量變化的印象正確的是()解析：水的分解必須是吸熱反應(yīng)，即生成物的能量必須比反應(yīng)物的能量高。 此外，催化劑還可以降低反應(yīng)所需的激活能?；卮穑?b【問(wèn)題后悟道】激活能和焓變化的相關(guān)系譜圖解(1)無(wú)催化劑時(shí)：E1是正反應(yīng)的激活能E2是逆反應(yīng)的激活能H=E1-E2是該反應(yīng)的焓變化。(2)催化劑的作用：降低E

7、1、E2，但對(duì)h沒(méi)有影響，反應(yīng)發(fā)熱和吸熱取決于起點(diǎn)(反應(yīng)物)和終點(diǎn)(生成物)的能量的高低。嘗試對(duì)二吸熱放熱反應(yīng)(過(guò)程)的判斷3.(2018南京校級(jí)仿真)以下變化中產(chǎn)物總能量大于反應(yīng)物總能量的是()中國(guó)航空公司b.h -h-h我是C.Zn H2SO4=ZnSO4 H2。D.HCl NaOH=NaCl H2O解析：由于斷鍵必須吸熱，a形成正確的化學(xué)鍵就放熱，b是錯(cuò)誤的金屬與酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，c是錯(cuò)誤的酸堿中和反應(yīng)是發(fā)熱反應(yīng)，d是錯(cuò)誤的。回答： a4.(2018邢臺(tái)校級(jí)月考)以下變化過(guò)程屬于放熱反應(yīng)的是：液態(tài)水變成水蒸氣酸堿中和反應(yīng)濃硫酸稀釋固體NaOH溶于水H2用Cl2燃燒在碳高溫條件下還原CO

8、2A. B.C. D.解析：液體的水變成水蒸氣必須吸收熱量，因?yàn)槭俏锢硇缘淖兓e(cuò)誤的濃硫酸稀釋是放出熱量的物理性變化，錯(cuò)誤固體NaOH溶解水放出熱量，因?yàn)槭俏锢硇缘淖兓谔几邷貤l件下還原CO2是吸熱反應(yīng)，所以錯(cuò)誤回答： c【問(wèn)題后醒悟】(1)常見(jiàn)的發(fā)熱反應(yīng)(過(guò)程)活性金屬與水或酸的反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)；燃燒反應(yīng)多數(shù)化合反應(yīng)鋁熱反應(yīng)化學(xué)鍵的形成過(guò)程(2)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)(過(guò)程)多數(shù)裂解反應(yīng)鹽的水解作用碳和水蒸氣、c和CO2的反應(yīng)Ba(OH)28H2O和NH4Cl的反應(yīng)弱電解質(zhì)的電離過(guò)程化學(xué)鍵的切斷過(guò)程利用試驗(yàn)方向3結(jié)合能修正反應(yīng)熱以下是部分共價(jià)鍵合能量數(shù)據(jù)： HS 364 kJmol-1，SS 26

9、6 kJmol-1，S=O 522 kJmol-1，HO 464 kJmol-1。 從這些個(gè)的數(shù)據(jù)中試著補(bǔ)正一下反應(yīng)的h。2 h2s (g ) so2(g )=3s (g )2h2o (g )h=_ _ _ _ .解析：根據(jù)題圖，如果8個(gè)s原子有8個(gè)共價(jià)鍵，則1個(gè)s原子平均有1個(gè)共價(jià)鍵。 H=E (反應(yīng)物鍵合能) -e (生成物鍵合能)=4364 kj mol-1 2522 kj mol-1-3266 kj mol-1-4464 kj mol-1=。回答：-154 kj摩爾- 1眾所周知，1 g H2完全燃燒生成的水蒸氣釋放出121 kJ的熱量。 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)為O=O (結(jié)合能為496 kJmol

10、-1 )、h-h (結(jié)合能為436 kJmol-1 )求出H2O(g )中h-o鍵的鍵合能作為()a.463千j摩爾-1b.926千j摩爾- 1c.1852千j摩爾-1d.920千j摩爾- 1解析：從題意中可以得到：2H2(g) O2(g)=2H2O(g )h=-484千克摩爾- 1另外，從h=2e (h-h ) e (o=o )-4 e (o-h )=-484 kj摩爾-1=2436 kj摩爾- 1開(kāi)始求解e (o-h )=463 kj摩爾- 1回答： a【問(wèn)題后醒悟】(1)存儲(chǔ)反應(yīng)熱h的修正公式H=E (反應(yīng)物的總結(jié)合能之和)-E (生成物的總結(jié)合能之和)(2)留心特殊物質(zhì)中結(jié)合數(shù)的判斷物

11、質(zhì)(1摩爾)P4c (金剛石)二氧化碳二氧化碳牛鼻子數(shù)(摩爾)6224試驗(yàn)點(diǎn)二熱化學(xué)方程1 .熱化學(xué)方程(1)定義：表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)意義：不僅顯示了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，還顯示了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 如H2(g) O2(g)=H2O(g )那樣H=-241.8 kJmol-1表示在25 、101 kPa的條件下，1 mol H2(g )和mol O2(g )生成1 mol H2O(g )時(shí)放出241.8 kJ的熱量。2 .熱化學(xué)方程的表述(1)書(shū)寫(xiě)工序(2)注意事項(xiàng)【多維思考】1.H的單位：“kJ/mol”的每摩爾含義是什么？提示：h單位kJ/mol中

12、的“每摩爾”不是指某物質(zhì)的每摩爾，而是指每摩爾的反應(yīng)。2 .已知： N2(g) 3H2(g)2NH3(g )H=-a kJ/mol，在密閉容器中加入1 mol N2和3 mol H2，反應(yīng)完成后將a kJ放熱，對(duì)吧？提示：熱化學(xué)方程式中h的數(shù)值表示反應(yīng)進(jìn)行到最后的熱效應(yīng)，在密閉容器中反應(yīng)時(shí)認(rèn)為該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，發(fā)熱量比a kJ小。3 .實(shí)驗(yàn)室用4 mol SO2和2 mol O2在一定條件下進(jìn)行了以下反應(yīng)：2SO2(g) O2(g)2SO3(g )放出H=-196.64 kJ/mol、314.624 kJ的熱量時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率是多少？提示：當(dāng)釋放熱量為314.624 kJ時(shí)，由于參與反應(yīng)的S

13、O2物質(zhì)的量為2 mol=3.2 mol，因此SO2的轉(zhuǎn)化率為100%=80%。熱化學(xué)方程的寫(xiě)法接受熱化學(xué)方程式的正誤判斷1 .熱化學(xué)方程的表述及其對(duì)應(yīng)表達(dá)如下正確()a .在密閉容器中，將硫粉9.6 g和鐵元素粉11.2 g混合加熱而生成硫化第一鐵元素17.6 g時(shí)，若放出19.12 kJ熱，則fe(s) s(s)=fes(s)h=-95.6kjmm稀冰乙酸與0.1摩爾-1NaOH溶液的反應(yīng)： h (AQ ) oh-(AQ )=h2o (l )h=-57.3 kj摩爾- 1已知1 mol氫瓦斯氣體完全燃燒生成的液態(tài)水放出的熱量為285.5 kJ，水分解的熱化學(xué)方程式為2h2o (l )=2H

14、2 (g ) O2 (g )h=285.5 kj mol-1已知的2C(s) O2(g)=2CO(g )。如果H=-221 kJmol-1，則可知c的燃燒熱H=-110.5 kJmol-1解析：由于稀冰乙酸為弱酸性，電離過(guò)程為吸熱過(guò)程，與0.1 molL-1 NaOH溶液反應(yīng)釋放的熱量小于中和熱，結(jié)合焓為負(fù)值時(shí)為H-57.3 kJmol-1，因此b是錯(cuò)誤的。 已知1 mol氫瓦斯氣體完全燃燒生成的液態(tài)水放出的熱量為285.5 kJ，由于水分解的熱化學(xué)方程式： 2h2o (l )=2H2 (g ) O2 (g )h=571 kj mol-1，因此c是錯(cuò)誤的。 燃燒熱量是1 mol可燃物完全燃燒生

15、成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，由于碳燃燒生成的一氧化碳不是穩(wěn)定氧化物，因此d是錯(cuò)誤的。回答： a2.(2018貴州模擬)根據(jù)圖給出的信息，得出的結(jié)論是正確的()A.48 g碳的完全燃燒放出熱量為1 574 kJ/molb.2 c (s ) o2(g )=2co (g )h=-221.0千j /摩爾c.2二氧化碳=二氧化碳o(jì) 2h=283.0 kj /摩爾c (s ) o2(g )=co2(s )h=-393.5千j /摩爾解析： 48 g C完全燃燒散熱為393.5 kJ/mol4 mol=1 574 kJ，不是1 574 kJ/mol，而是a錯(cuò)誤。 根據(jù)圖，1 mol C燃燒的CO發(fā)熱為393.5

16、 kJ-283.0 kJ=110.5 kJ，2 mol C燃燒的CO發(fā)熱為221.0 kJ，b是正確的。 由于1 mol CO燃燒生成1 mol的二氧化碳散熱283.0 kJ，因此2 co2(g )=2co (g ) o2(g )h=566.0 kj/mol，成為c錯(cuò)誤。 應(yīng)該生成二氧化碳瓦斯氣體，因?yàn)椴皇枪腆w，所以d是錯(cuò)誤的?；卮穑?b【技巧總結(jié)】判斷熱化學(xué)方程式正誤的方法給二熱化學(xué)方程式的試卷3.(1，s形成的液態(tài)化合物CS2 0.2 mol在O2中完全燃燒，生成2種氣態(tài)氧化物，在298 K時(shí)放出熱量215 kJ。 此反應(yīng)中的熱化學(xué)方程是，但(2)中國(guó)成功發(fā)射了“神舟”載人飛船。 火箭用的

17、燃料是液體的二甲基水合肼(C2H8N2)和四氧化二氮，0.1 mol的液體二甲基水合肼與液體N2O4完全反應(yīng)，生成氣體N2，H2O和CO2，向云同步放出a kJ的熱，這個(gè)反應(yīng)試著寫(xiě)出這個(gè)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式吧。 下面是什么意思？分析：1 mol CS2(l )的完全燃燒放熱量為1 075 kJ。 1 mol C2H8N2(l )和N2O4(l )完全反應(yīng)生成瓦斯氣體狀N2、H2O、CO2放出的熱量為10a kJ，由此能夠?qū)懗龇磻?yīng)的熱化學(xué)方程式，在書(shū)寫(xiě)時(shí)留心到物體狀態(tài)。答案： 1)CS2(l) 3O2(g)=CO2(g) 2SO2(g )。h=-1075kj摩爾- 1(2) n2o4c2h8n2(l )2n2o4(l