高考化学一轮复习 专题7.1 化学反应中能量变化(讲)(含 下载本文

三、燃烧热与中和热 1.燃烧热

(1)概念: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,叫做该物质

的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。

注意:完全燃烧,是指物质中下列元素完全转变成对应的物质:C→CO2,H→H2O,S→SO2等。

(2)表示的意义:例如C的燃烧热为393.5kJ/mol,表示在101kPa时,1molC完全燃烧放出

393.5kJ的热量。 2.中和热

(1)概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成 1 molH2O,这时的反应热叫中和热。 (2)中和热的表示:H(aq)+OH(aq)=H2O (1); △H=-57.3kJ/mol。 【注意】

①稀溶液是指溶于大量水的离子。

②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。 ③中和反应的实质是H和OH化合生成 H2O,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。

3.燃烧热和中和热反应方程式的书写 燃烧热 热H<0,单位:反kJ/mo中和热 应 l +

-+

-

不 能量变化 放 ΔH Δ同 反应物的量 1 mol (O2的数量不限)可燃物 可能是1 mol,也可能是0.5 mol 生成物的量 不限量 H2O是1 mol 点 反应热的含义 25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;不同反应物,燃烧

热不稀溶液中酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量;不同反应物的中和热大致相同,均约为57.3 J/mol 同 k【典型例题3】【2017届山西省长治二中等五校高三上学期第一次联考】下列叙述正确的是 ( )

A.甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol,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

-1

-1

B.已知H(aq)+OH(aq)== H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol,则稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2 溶液反应的反应热ΔH ==2×(-57.3) kJ·mol

C.Mg在CO2中燃烧生成MgO和C,该反应中化学能全部转化为热能

D.常温下,反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH > 0 【答案】D

-1

+--1

【考点定位】考查燃烧热、中和热、热化学方程式的书写、反应方向的判断

【点评】“三热”是指反应热、燃烧热与中和热,可以用对比法深化对这三个概念的理解,燃烧

热要准确把握可燃物为1mol,生成稳定的产物,中和热应准确把握生成的H2O为1mol,明确它们的区别和联系,避免认识错误。

【迁移训练3】以下几个热化学方程式,能表示燃烧热的热化学方程式是 ( )

A.C(s)+1/2O2(g)===CO(g) ΔH=110.5 kJ·mol B.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol D.H2(g)+1/2O2(g)== =H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol 【答案】B

-1-1-1-1

考点:考查燃烧热的有关判断

四、使用化石燃料的利弊及新能源的开发

常规能源 一级能源 再生能源 新能源 非再生能源 常规能源 新能源 水能、生物能等 太阳能、风能、地热能、等 煤、石油、天然气等 核能等

二级能源 煤制品、石油制品、电能、氢能、沼气、火药等 (1)重要的化石燃料:煤、石油、天然气 (2)煤作燃料的利弊问题

①煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单烧掉太可惜,应该综合利用。 ②煤直接燃烧时产生S02等有毒气体和烟尘,对环境造成严重污染。 ③煤作为固体燃料,燃烧反应速率小,热利用效率低,且运输不方便。

④可以通过清洁煤技术,如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等,大大减少燃煤对环境造成的污染,提高煤燃烧的热利用率。 (3)新能源的开发

①调整和优化能源结构,降低燃煤在能源结构中的比率,节约油气资源,加强科技投入,加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。

②最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富,且有些可以再生,为再生性能源,对环境没有污染或污染少。

【典型例题4】下列能源组合中,均属于新能源的一组是 ( )

①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A.①②③④ B.①⑤⑥⑦⑧ C.③④⑤⑥⑦⑧ D.③⑤⑥⑦⑧ 【答案】D 【解析】

试题分析:天然气、煤、石油、均是化石燃料,不属于新能源,其余均是新能源,答案选D。 【考点定位】考查新能源判断

【点评】新能源是相对于常规能源说的,一般具有资源丰富、可以再生,没有污染或很少污染

等。常见的新能源有太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能和潮汐能等许多种,注意相关基础知识的积累。

【迁移训练4】 【2017届山西省重点协作体高三暑假第一次联考】能源可划分为一级能源和二

级能源,直接来自自然界的能源称为一级能源;需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源,它可以由自然界中大量存在的水来

制取:2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g),该反应需要吸收大量的热,下列叙述正确的是 ( )

A.水煤气是二级能源 B.水力是二级能源 C.天然气是二级能源 D.电能是一级能源 【答案】A

考点:考查能源的划分等知识。

考点一:热化学方程式正误判断

热化学方程式正误的判断— “五看”法判断热化学方程式的正误 (1)看方程式是否配平;

(2)看各物质的聚集状态是否正确; (3)看ΔH的“+”、“-”符号是否正确; (4)看反应热的单位是否为kJ·mol; (5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。

【典型例题5】【百强校·2016届哈师大附中期中】已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧

-1

化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 ( )

A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2bkJ/mol B.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+ H2O(l) ΔH=2bkJ/mol C.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4bkJ/mol D.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=bkJ/mol 【答案】C

【考点定位】本题主要是考查热化学方程式正误判断

【点评】判断热化学方程式正误的4个观察点:“一观察”:化学原理是否正确,如燃烧热和中

和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念;“二观察”:状态是否标明;“三观察”:反应热ΔH的符号和单位是否正确;“四观察”:反应热的数值与物质的系数是否对应。 【迁移训练5】【辽宁抚顺一中2016届第一次月考】在25℃、1.01×10Pa下,将22gCO2通入

到750mL1.0mol/L的NaOH溶液中充分反应,放出xkJ热量。已知该条件下,1mol CO2通入

5

到2L1.0mol/LNaOH溶液中充分反应,放出y kJ的热量.则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确为 ( ) A.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)△H=-(2y-x)kJ/mol B.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)△H=-(4x-y)kJ/mol C.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)△H=-(2x-y)kJ/mol D.CO2(g)+NaOH(aq)=2NaHCO3(aq)△H=-(8x-2y)kJ/mol 【考点】B 【解析】

试题分析:根据题意,22gCO2通入1mol/LNaOH溶液750mL中充分反应,n(CO2)=22g÷

44g/mol=0.5mol,n(NaOH)=1mol/L×0.75L=0.75mol,该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠,方程式为2CO2+3NaOH═NaHCO3+Na2CO3+H2O。由0.5molCO2反应放出热量为xkJ,则2molCO2反应放出热量为4xkJ,即热化学反应方程式为2CO(+3NaOH(aq)═NaHCO3 (aq)+Na2CO32g)(aq)+H2O(l)△H=-4xkJ/mol①,又1mol CO2通入1mol/LNaOH溶液2L中充分反应放出y kJ的热量,则热化学方程式为 2NaOH(aq)+CO(═Na2CO(+H2O(l)△H=-ykJ/mol2g)3aq)②,由盖斯定律可知,①-②可得,NaOH(aq)+CO(═NaHCO(△H=-(4x-y)kJ/mol,2g)3aq)答案选B。

考点:本题主要是考查热化学方程式的书写和计算

考点二:反应热的相关计算 盖斯定律

(一)盖斯定律:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓(热量)变是一样的。

在使用盖斯定律时,伴随着两个或多个方程式的加减处理时,△H的计算一定要带上 (二)化学反应热的计算 1.计算的基本方法

(1)根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减,得到一个

新的热化学方程式。

盖斯定律计算的模型: