2023届高中化学一轮复习课件：化学能与热能

这是一份2023届高中化学一轮复习课件：化学能与热能，共60页。PPT课件主要包含了考点反应热焓变，化学键的断裂，化学键的形成，向环境释放，从环境吸收，3书写，降低反应的活化能，mol，molH2O，稀NaOH溶液稍过量等内容，欢迎下载使用。
高考评价要求1．认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2．认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应，知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化，能量的转化遵循能量守恒定律。体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。3．知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
4．认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示，能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。5．了解盖斯定律及其简单应用。
1．化学反应的实质与特征(1)实质：反应物中_________________和生成物中__________________。(2)特征：既有物质变化，又伴有______变化，后者通常主要表现为______的变化。
2．反应热与焓变(1)反应热：在等温条件下，化学反应体系__________________或__________________的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。(2)焓变：在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，用符号______表示，常用单位是________________________。
kJ/ml(或kJ·ml－1)
3．吸热反应与放热反应(1)从焓(或能量)的高低角度理解
(2)从化学键角度理解
(3)常见放热反应①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟水或酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥少数分解反应，如H2O2分解。(4)常见吸热反应①大多数分解反应；②盐的水解反应；③Ba(OH)2·8H2O 晶体与NH4Cl晶体的反应；④碳和水蒸气的反应；⑤C和CO2的反应。
　 ①注意过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别，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。②化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件(如是否加热)没有必然的联系，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体在常温常压下即可发生反应，该反应是吸热反应。
4．热化学方程式(1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。(2)意义：表明了化学反应中的______变化和______变化。例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·ml－1，表示在25 ℃和101 kPa下，_____________________________________________________________________________________________________________________。
2 ml气态H2与1 ml气态O2反应生成2 ml液态H2O时，放出571.6 kJ的热量
题组一　反应热与能量变化的关系1．已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，关于这个反应的下列说法中正确的是(　　)A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C．破坏反应物中化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
2．(双选)某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图所示，下列说法错误的是(　　) A．总反应为放热反应B．使用催化剂后，活化能不变C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应D．ΔH＝ΔH2－ΔH1
判断热化学方程式的“五审法”
5．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)(2021·新高考天津卷)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式：_______________________________________________。从能量角度分析，铁触媒的作用是__________________________。
(2)(2021·新高考海南卷)已知25 ℃，100 kPa时：1 ml 葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 804 kJ热量。则25 ℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为_______________________________________________________________。(3)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为________________________________________________________。
6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH＝＋2 804 kJ·ml－1
SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ·ml－1
(4)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得到100 g CaCO3沉淀，则乙醇完全燃烧的热化学方程式为____________________________________________________________ 。(5)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是____________________________________________________________ 。
C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJ·ml－1
NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g) ΔH＝－216 kJ·ml－1
考点　燃烧热和中和反应的反应热(中和热) 能源
1．燃烧热和中和反应反应热(中和热)的比较
　燃烧热中元素所对应的指定产物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)等。
2．中和反应反应热(中和热)的测定(以稀盐酸与稀NaOH溶液反应为例)(1)测定原理通过简易量热计测得体系在反应前后的温度变化，再利用有关物质的比热容来计算反应热。
(2)实验装置、步骤及结论
(3)注意事项①为了保证稀盐酸完全被中和，采取的措施是________________________。②因为弱酸或弱碱存在电离平衡，电离过程需要吸热，实验中若使用弱酸或弱碱，则测得的反应热数值的绝对值偏______。
3．燃料的燃烧与能源的利用(1)燃料利用过程中的主要节能环节①燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率。②能量利用阶段——可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源利用率。
(2)理想的新能源①特点：资源丰富、可以再生、对环境无污染。②目前，人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。
题组二　中和反应反应热(中和热)的测定3.分别取40 mL 0.50 ml·L－1盐酸与40 mL 0.55 ml·L－1 氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是(　　)A．加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应B．仪器A的名称是玻璃搅拌器C．在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度D．用稀醋酸代替稀盐酸，结果是一样的
4.(双选)将V1 mL 1.0 ml/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50)。下列叙述正确的是(　　)A．做该实验时环境温度小于22 ℃B．该实验表明化学能可以转化为热能C．NaOH溶液的浓度约是1.0 ml/LD．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
题组三　能源的开发与利用5．下列关于能源开发和利用的说法中，不正确的是(　　)A．充分利用太阳能B．因地制宜开发利用风能、水能、地热能、潮汐能C．合理、安全开发利用氢能、核能D．能源都是通过化学反应获得的
6．关于能源的下列说法中，正确的是(　　)A．太阳能能量巨大，取之不尽，用之不竭，清洁、无污染，且能量密度高，稳定性强B．沼气和天然气的主要成分相同，都属于可再生能源C．能源的开发和利用，不能用来衡量一个国家的经济发展和科学技术水平D．风能能量巨大，但具有不稳定性，受地区、季节、气候影响甚大
考点　盖斯定律　反应热的相关计算与比较
1．盖斯定律(1)内容：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。即在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。(2)意义：间接计算某些反应的反应热。
2．反应热的相关计算(1)利用热化学方程式进行有关计算根据已知热化学方程式和已知反应物或生成物的物质的量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。(2)根据燃烧热数据，计算反应放出的热量Q计算公式：Q＝|燃烧热|×n(可燃物的物质的量)
(3)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算反应热若反应物旧化学键断裂吸收的能量为E1，生成物新化学键形成放出的能量为E2，则反应的ΔH＝E1－E2。
(4)利用盖斯定律计算反应热
3.反应热大小的比较(1)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ΔH的符号比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的绝对值的大小，还要考虑其正负号。(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ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。(4)看反应的程度对于可逆反应，参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
3．苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：
利用盖斯定律计算反应热的“四步骤”
题组二　反应热的相关计算4．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·ml－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g H2O(l)，则放出的热量约为(　　)A．55 kJ B．220 kJC．550 kJ D．1 108 kJ
5．(2021·浙江1月选考)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表： 则2O(g)===O2(g)的ΔH为(　　)A．428 kJ·ml－1 B．－428 kJ·ml－1C．498 kJ·ml－1 D．－498 kJ·ml－1
熟记常见1 ml物质中的化学键数目
题组三　反应热大小的比较7．试比较下列各组ΔH的大小。(1)同一反应，生成物状态不同时A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1＜0A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2＜0则ΔH1________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)ΔH2。
(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＜0S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＜0则ΔH1________ΔH2。
1．根据图中的能量关系，可求得C—H的键能为(　　)A．414 kJ·ml－1　　　　B．377 kJ·ml－1C．235 kJ·ml－1 D．197 kJ·ml－1
2．相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是(　　) A．ΔH1＞0，ΔH2＞0 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH1＞ΔH2，ΔH3＞ΔH2 D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4
3．在298.15 K、100 kPa条件下，N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1 J·K－1·ml－1、28.9 J·K－1·ml－1和35.6 J·K－1·ml－1。一定压强下，1 ml反应中，反应物[N2(g)＋3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是(　　)