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文檔簡介

1、化學反應中的能量變化、燃燒熱和中和熱高考分析反應熱在教材中的篇幅較少,高考內容主要包括: 1書寫熱化學方程式或判斷熱化學方程式的正誤; 2有關反應熱的計算; 3比較反應熱的大小 最近又出現反應熱與能源結合起來進行考查。由于能源問題已成為社會熱點,有關能源的試題也將成為今后命題的重點:預計考查反應熱的內容將不斷拓寬,難度有所提高,題型也會有新的變化。由于反應熱與物理學中的“熱”、生物學生態系統中的“能量傳遞”又有密切聯系,有關能量的學科間的綜合將會成為“3+X”理科綜合命題的熱點。知識框架1、化學反應的能量能量變化化學能轉化為熱能放熱反應吸熱反應類型反應物的總能量大于生成物的總能量反應物的總能量

2、小于生成物的總能量遵循能量守恒原理能量利用燃料充分燃燒新能源的開發減少污染2、反應熱的知識結構化學反應中的能量的變化反應熱含義與鍵能的關系表示方法種類單位:kJ/mol符號:H燃燒熱中和熱熱化學方程式意義書寫方法有關計算 知識點撥一、概念1化學反應及其能量變化 任何一個化學反應中,反應物所具有的總能量與生成物所具有的總能量總不會相等的。在新物質產生的同時總是伴隨著能量的變化。 2放熱反應和吸熱反應 (1)放熱反應:即有熱量放出的化學反應,其反應物的總能量大于生成物的總能量。(2)吸熱反應:即吸收熱量的化學反應,其反應物的總能量小于生成物的總能量。 能量反應過程反應過程反應物生成物能量H<

3、0H>0反應物生成物3化學反應中的能量變化示意圖對于該“示意圖”可理解為下列形式: 由能量守恒可得: 反應物的總能量:生成物的總能量+熱量(放熱反應) 反應物的總能量:生成物的總能量-熱量(吸熱反應) 4燃料充分燃燒的兩個條件 (1)要有足夠的空氣 (2)燃料與空氣要有足夠大的接觸面。l 熱化學方程式與普通化學方程式的區別有三點不同 1熱化學方程式必須標有熱量變化。 2熱化學方程式中必須標明反應物和生成物的狀態,因為反應熱除跟物質的量有關外,還與反應物和生成物的聚集狀態有關。 3熱化學方程式中各物質的系數只表示各物質對應的物質的量,因此,有時可用分數表示,但要注意反應熱也發生相應變化。l

4、 書寫熱化學方程式時明確以下問題: (1)反應放出或吸收的熱量的多少與外界的溫度和壓強有關,需要注明,不注明的指101kPa和25時的數據。 (2)物質的聚集狀態不同,反應吸收和放出的熱量不同,因此要注明反應物和生成物的聚集狀態。 (3)熱化學方程式中的熱量數據,是與各化學計量數為物質的量時相對應的,不是幾個分子反應的熱效應。因此式中化學計量數可以是整數,也可以是分數。一般出現分數時是以某一反應物或生成物為“1mol”時其它物質才出現的。(4)無論熱化學方程式中化學計量數為多少,H的單位總是KJ/mol,但H的數值與反應式中的系數有關。二、燃燒熱、中和熱 1.燃燒熱 (1)概念:在101kPa

5、時,1mol物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱。燃燒熱的單位一般用kJmol表示。 注意:完全燃燒,是指物質中下列元素完全轉變成對應的物質:CC02,HH20,SS02等。 (2)表示的意義:例如C的燃燒熱為393.5kJmol,表示在101kPa時,1molC完全燃燒放出393.5kJ的熱量。 2.中和熱 (1)概念:在稀溶液中,酸跟堿發生中和反應而生成 1 molH20,這時的反應熱叫中和熱。 (2)中和熱的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1); H=-57.3kJmol。 3.使用化石燃料的利弊及新能源的開發 (1)重要的化石燃料:煤、石油、天然

6、氣 (2)煤作燃料的利弊問題 煤是重要的化工原料,把煤作燃料簡單燒掉太可惜,應該綜合利用。 煤直接燃燒時產生S02等有毒氣體和煙塵,對環境造成嚴重污染。 煤作為固體燃料,燃燒反應速率小,熱利用效率低,且運輸不方便。 可以通過清潔煤技術,如煤的液化和氣化,以及實行煙氣凈化脫硫等,大大減少燃煤對環境造成的污染,提高煤燃燒的熱利用率。 (3)新能源的開發 調整和優化能源結構,降低燃煤在能源結構中的比率,節約油氣資源,加強科技投入,加快開發水電、核電和新能源等就顯得尤為重要和迫切。 最有希望的新能源是太陽能、燃料電池、風能和氫能等。這些新能源的特點是資源豐富,且有些可以再生,為再生性能源,對環境沒有污

7、染或污染少。l 理解中和熱時注意: 稀溶液是指溶于大量水的離子。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質電離的吸熱所伴隨的熱效應。中和反應的實質是H+和OH-化合生成 H20,若反應過程中有其他物質生成,這部分反應熱也不在中和熱內。三、例題解析 例1 (全國)在同溫同壓下,下列各組熱化學方程式中Q2>Ql的是 ( )A、2H2(g)+02(g) =2H20(g); H=-Q1 2H2(g)+02(g)=2H20(1); H=-Q2B、S(g)+O2(g)=S02(g); H=-Q1 S(s)+02(s)=S02(g); H=-Q2C、C(s)+ O2 (g)=CO(g); H=-Q1

8、C(s)+02(g)=C02(S); H=-Q2D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g); H=-Q1 H2(g)+ Cl2(g)= HCl(g); H=-Q2 解析 首先分析同一物質不同聚集狀態轉化時的能量變化,其次分析不同聚集狀態在反應物中和在生成物中對反應熱的影響,最后得出比較結論。A中因H20 (g)H20(”放熱,故Q2>Ql;B中S(S)S(g)吸熱,而且S在燃燒時必須由固態變為氣態才能燃料,故Q2< Q1;C中是1molC不完全燃燒時放出的熱量,而CO氣體還需要可以繼續燃燒放出熱量,因而Q2>Q1;D中在聚集狀態完全相同的條件下,可燃物H2的量與燃燒熱的值成正比,因此Q2=1/2Q1 答案 AC 例2 由氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ,寫出該反應的熱化學方程式:_。若1g水蒸氣轉化成液態水放熱2.444kJ,則反應H2(g)+02(g)= H20(1)的H=_JKmol。氫氣的燃燒熱為_Jmol。 解析 根據熱化學方程式的書寫規則可得 H2(g)+02(g)= H20(g);H=-241.8kJmol 1g水蒸氣轉化成液態放熱2.444kJ,由此可計算1mol (18g)水蒸氣轉化成液態水放熱18g×2.444k

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