第1讲 化学能与热能【2019备考】最新考纲：1.了解化学反应应中能量转转化的原因，能说说出常见见的能量转转化形式。2.了解化学能与热热能的相互转转化。了解吸热热反应应、放热热反应应、反应热应热 等概念。3.了解热热化学方程式的含义义，能正确书书写热热化学方程式。4.了解能源是人类类生存和社会发发展的重要基础础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。5.了解焓变焓变 与反应热应热的含义义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进进行有关反应焓变应焓变 的计计算。考点一 焓变焓变 与反应热应热(频数： 难度：)H(生成物)H(反应应物)kJmol1kJmol1HQp3.吸热反应和放热反应(1)从反应应物和生成物的总总能量相对对大小的角度分析。(2)从反应热应热 的量化参数键键能的角度分析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。化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)28H2O在常温常压下即可进行。1.(RJ必修2P374改编)下列反应应中生成物总总能量高于反应应物总总能量的是( )A.碳酸钙钙受热热分解 B.乙醇燃烧烧C.铝铝粉与氧化铁铁粉末反应应 D.氧化钙钙溶于水答案 A2.根据RJ选选修4P3图图1“化学反应应体系中反应应物、产产物的能量和活化能的关系改变变”。已知反应应ABC(H0)，XC(H0可知，X的能量比A和B的能量和大。由XC H0( )(2)S(s)O2(g)=SO2(g) Ha kJmol1表示1 mol S和氧气完全反应应生成1 mol SO2气体，放出热热量为为a kJ( )(3)C(石墨，s)=C(金刚刚石，s) H0，说说明石墨比金刚刚石稳稳定( )答案 (1) (2) (3) (4) (5)2.下列热热化学方程式正确的是( )解析 选项A中符合已知条件的应是H2和O2反应，A错；H应为196.6 kJmol1，B错；选项C中由于生成BaSO4沉淀，放出的热量大于114.6 kJ，C错。答案 D【方法规律】判断热化学方程式的“5审法”题组二 热化学方程式的书写角度1 依据反应事实书写热化学方程式3.依据事实实，写出下列反应应的热热化学方程式。(1)在一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭闭容器中发发生反应应生成氨气，达到平衡时时N2的转转化率为为25%，放出Q kJ的热热量，写出N2与H2反应应的热热化学方程式_。(2)在25 、101 kPa下，一定质质量的无水乙醇完全燃烧时烧时 放出热热量Q kJ，其燃烧烧生成的CO2用过过量饱饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则则乙醇燃烧烧的热热化学方程式为为_。(3)已知1 mol单质单质 Na在足量O2中燃烧烧，恢复至室温，放出255.5 kJ热热量，写出该该反应应的热热化学方程式：_。(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应应生成NaBO2(s)和氢氢气，在25 、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热热21.6 kJ，该该反应应的热热化学方程式是_。【方法规律】根据反应事实，书写热化学方程式的程序角度2 依据相关信息书写热化学方程式4.(1)(2018吉林六校联考)一定条件下，化学反应应2H2O2=2H2O的能量变变化如图图所示，则则反应应生成液态态水的热热化学方程式可表示为为_。(2)用O2将HCl转转化为为Cl2，可提高效益，减少污污染。传统传统 上该转该转 化通过过如下图图所示的催化循环实现环实现 。考点三 燃烧热烧热 中和热热 能源(频数： 难度：)2.中和热(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发发生中和反应应生成_时时的反应应热热叫中和热热。(2)注意几个限定词词：稀溶液；产产物是1 mol液态态H2O；用离子方程式可表示为为OH(aq)H(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1(4)燃烧热烧热 的计计算：可燃物完全燃烧烧放出的热热量的计计算方法为为Q放n(可燃物)|H|。式中：Q放为为可燃物燃烧烧反应应放出的热热量；n为为可燃物的物质质的量；H为为可燃物的燃烧热烧热 。1 mol液态态H2O(3)中和热热的测测定装置。(请请在横线线上填写仪仪器名称)环环形玻璃搅搅拌棒中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。3.能源煤石油天然气不可1.教材基础础知识识判断(1)化石燃料和植物燃料燃烧时烧时 放出的能量均来源于太阳能( )(2)农农村用沼气池产产生的沼气作燃料属于生物质质能的利用( )(3)随着科技的发发展，氢氢气将成为为主要能源之一( )(4)食用植物体内的淀粉、蛋白质质等属于直接利用能源( )(5)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料( )(6)开发发利用各种新能源，减少对对化石燃料的依赖赖，可以降低空气中PM 2.5的含量()(7)低碳生活注重节节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)2.(RJ选修4P7 表11改编)氢氢气的燃烧热为烧热为 285.5 kJmol1，则电则电 解水的热热化学方程式为为_。答案 2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H571.0 kJ/mol3.(溯源题)(2016海南化学，6)油酸甘油酯酯(相对对分子质质量884)在体内代谢时谢时 可发发生如下反应应：C57H104O6(s)80O2(g)=57CO2(g)52H2O(l)已知燃烧烧1 kg该该化合物释释放出热热量3.8104 kJ，油酸甘油酯酯的燃烧热为烧热为_。答案 3.4104 kJmol1探源：本考题源于RJ选修4 P7“燃烧热”，对有关燃烧热的概念和计算进行了考查。题组一 能源的开发与利用1.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，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。下列说说法正确的是( )A.H2O的分解反应应是放热热反应应B.氢氢能源已被普遍使用C.2 mol液态态H2O具有的总总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量D.氢氢气不易贮贮存和运输输，无开发发利用价值值解析 2H2O(l)=2H2(g)O2(g)是吸热反应，说明2 mol液态 H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。答案 C解析 A项，“可燃冰”外观像冰，其化学组成是CH4nH2O，水的化学式为H2O，根据元素守恒知，水不能变为油，A错误；B项，氧气助燃，所以通入足量的空气能使燃料充分燃烧，但通入大大过量的空气会使热量被空气带走，不利于热量的充分利用，B错误；C项，物质的化学能可以转化为热能、光能、电能等能量形式，C正确；D项，根据燃烧热的定义，硫转化成气态的二氧化硫，D错误。答案 C题组二 燃烧热、中和热概念理解及计算3.正误判断，正确的打“”，错误的打“”答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6)4.一定条件下，充分燃烧烧一定量的丁烷烷(C4H10)生成二氧化碳气体和液态态水，放出热热量为为Q kJ(Q0)，经测经测 定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol/L的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐盐，则则此条件下丁烷烷燃烧热烧热 的H为为( )A.8Q kJ/mol B.16Q kJ/molC.8Q kJ/mol D.16Q kJ/mol解析 5 mol/L KOH溶液100 mL含有0.5 mol的KOH，生成正盐K2CO3，吸收CO2为0.25 mol。而1 mol丁烷中有4 mol碳原子，所以会生成4 mol CO2，现在生成0.25 mol CO2，可知燃烧了0.062 5 mol丁烷。那么完全燃烧1 mol丁烷，会产生16Q kJ热量，燃烧热的H均小于零，故为16Q kJ/mol，选D。答案 D【易错警示】(1)描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用H表示，其后所跟数值都需要带“”、“”符号。如：某反应的反应热(或焓变)为HQ kJmol1或HQ kJmol1。(2)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“”号。如：某物质的燃烧热为Q kJmol1也可表述为燃烧热HQ kJmol1。题组三 中和热的测定误差分析及数据处理5.某实验小组用0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。(1)写出该该反应应的热热化学方程式生成1 mol H2O(l)时时的反应热为应热为 57.3 kJmol1：_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进进行实验实验 ，实验实验 数据如表所示。 请请填写表格中的空白：温度次数起始温度t/终止温度t2/温度差平均值(t2t1)/H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1 227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4近似认为认为 0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液的密度都是1.0 gmL1，中和后生成溶液的比热热容c4.18 J(g)1。则则生成1 mol H2O(l)时时的反应热应热 H_(取小数点后一位)。上述实验实验 数值结值结 果与57.3 kJmol1有偏差，产产生偏差的原因不可能是_(填字母)。a.实验实验 装置保温、隔热热效果差b.量取NaOH溶液的体积时积时 仰视读视读 数c.分多次把NaOH溶液倒入盛在硫酸的小烧烧杯中d.用温度计测计测 定NaOH溶液起始温度后直接测测定H2SO4溶液的温度(3)若将一定量的稀氢氢氧化钠钠溶液、稀氢氢氧化钙钙溶液、稀氨水分别别和1 L 1 molL1的稀盐盐酸恰好完全反应应，其反应热应热 分别为别为 H1、H2、H3，则则H1、H2、H3的大小关系为为_。解析 (2)第2组数据偏差较大，应舍去，其他三组的平均值为4.0 。H(5030) mL1.0 gmL14.0 4.18103 kJg110.025 mol53.5 kJmol1。放出的热量小可能是散热、多次加入碱或起始温度读得较高等原因。(3)稀NaOH溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离