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【挑战高考】201届高三化学难点突破典型例题错误分析专题06
【挑战高考】2013届高三化学 难点突破+典型例题错误分析 专题06 化学能与热能
【2013高考预测1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
3.了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算
4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。一化学反应的焓变
1.定义:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的热量)来表示,称为焓变(ΔH),单位:kJ/mol 或 kJ?mol-1
在化学反应中,旧键的断裂需要吸收能量 ,而新键的形成则放出能量。总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。
注意:
反应热和键能的关系
例如:1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的反应热的计算。
1moLH2分子断裂开H—H键需要吸收436kJ的能量;1molCl2分子断裂开Cl—Cl键需要吸收243kJ的能量,而2molHCl分子形成2molH—Cl键放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量,所以,该反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热
H=生成物分子形成时释放的总能量—反应物分子断裂时所需要吸收的总能量=862kJ·mol--436 kJ·mol-1-243 kJ·mol—1=183kJ·mol-1
由于反应后放出的能量使反应本身的能量降低,故规定H=反应物的键能总和—生成物的键能总和
(2)反应焓变与反应条件的关系
焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量,它的数值与物质具有的能量有关。对于一定量的纯净物质,在一定的状态(如温度、压强)下,焓有确定的数值。在同样的条件下,不同的物质具有的能量也不同,焓的数值也就不同;同一物质所处的环境条件(温度、压强)不同,以及物质的聚集状态不同,焓的数值也不同。焓的数值的大小与物质的量有关,在相同的条件下,当物质的物质的量增加一倍时,焓的数值也增加一倍。因此,当一个化学放映在不同的条件下进行,尤其是物质的聚集状态不同时,反应焓变是不同的。
2.放热反应和吸热反应
(1)放热反应:即有热量放出的化学反应,其反应物的总能量大于生成物的总能量。
(2)吸热反应:即吸收热量的化学反应,其反应物的总能量小于生成物的总能量。 二.热化学方程式
热化学方程式与普通化学方程式的区别有三点不同
(1)热化学方程式必须标有热量变化。
(2)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态,因为反应热除跟物质的量有关外,还与反应物和生成物的聚集状态有关。
(3)热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量,因此,有时可用分数表示,但要注意反应热也发生相应变化。
2.书写热化学方程式时明确以下问题:
(1)反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关,需要注明,未特别注明的指101kPa和25时的数据。
(2)物质的聚集状态不同,反应吸收和放出的热量不同,因此要注明反应物和生成物的聚集状态。
(3)热化学方程式中的热量数据,是与各化学计量数为物质的量时相对应的,不是几个分子反应的热效应。因此式中化学计量数可以是整数,也可以是分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。
(4)无论热化学方程式中化学计量数为多少,H的单位总是KJ/mol,但H的数值与反应式中的系数有关。
三.燃烧热、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→C02,H→H20,S→S02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 molH20,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。
3.使用化石燃料的利弊及新能源的开发
(1)重要的化石燃料:煤、石油、天然气
(2)煤作燃料的利弊问题
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。
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。
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。
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
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