2015届高考化学二轮复习精品细节讲解课件第6讲_化学反应与能量

第6讲 化学反应与能量,最新考纲 1了解化学反应中能量转化的原因，了解常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应和放热反应、焓变和反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义。了解盖斯定律。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。,12014浙江理综，27(3)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：,考点一 正确理解反应热 准确判断吸热与放热, 重温真题考情 ,解析 反应吸热，产物的能量高于反应物，反应放热，产物的能量低于反应物；又由于反应速率(v1)大于反应的速率(v2)，反应的活化能低于反应，则C项图符合题意。 答案 C,下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)_。,答案 A,3(2013重庆，6)已知：P4(s)6Cl2(g)=4PCl3(g) Ha kJmol1 P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g) Hb kJmol1 P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为 c kJmol1，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol1 下列叙述正确的是 ( )。 APP键的键能大于PCl键的键能 B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热H,解析 A项，由于氯原子半径小于磷原子半径，所以PP键的键能应小于PCl键的键能，错误。B项，由于不知PCl5(g)=PCl5(s)对应的H，所以无法根据盖斯定律求得该反应的H，错误。C项，P4(s)10Cl2(g)=4PCl5(g) Hb kJmol1 P4(s)6Cl2(g)=4PCl3(g) Ha kJmol1 得,答案 C,高考定位 该考点在高考中的常见命题角度有：以图表为命题背景，考查化学反应热效应与反应物和生成物具有的总能量、化学键的键能、正逆反应的活化能的关系及简单计算。常见的吸热反应与放热反应的判断。两种重要反应热的概念辨析。物质稳定性与物质具有的能量、化学键键能大小的关系等，以选择题为主，难度不大，解题的关键是准确理解相关概念，认真分析判断。,1三个角度理解产生化学反应热效应的原因, 知能突破考点 ,(1)从宏观角度分析： H_,H1生成物的总能量H2反应物的总能量,(2)从微观角度分析： H_ (3)从活化能角度分析： H_ 2常见的放热反应和吸热反应 (1)放热反应 可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化。 (2)吸热反应 大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离； Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应。,E1反应物的键能总和E2生成物的键能总和,E1正反应活化能E2逆反应活化能,3两种重要的反应热,1,1,稳定,大致相同,4.物质具有的能量与稳定性和键能的关系 物质所含能量_，物质越_，键能_，断裂其化学键所需能量_，而形成其化学键所释放的能量也_，反之亦然。如卤化氢的稳定性按氟、氯、溴、碘依次减弱，其氢化物的能量依次增大，氢卤键的键能依次减小。,越低,稳定,越大,越高,越多,题组一 化学反应中的能量变化 1下列说法中正确的是 ( )。 A凡有能量变化的过程都是化学变化 B吸热反应只有在加热的条件下才能进行 C放热反应可能需要在加热的条件下才能进行 D化学反应中的能量变化都只以热能的形式表现出来 解析 有些物理变化过程也有能量的变化，A错；NH4HCO3分解是吸热反应，但不加热时也能进行，B错；化学反应中的能量变化的表现形式除热能外还有光能、电能等，D错。 答案 C, 题组训练考能 ,2(2014河北普通高中质检)为探究NaHCO3、Na2CO3与1 molL1盐酸反应(设两反应分别是反应、反应)过程中的热效应，进行实验并测得如下数据：,下列有关说法正确的是 ( )。,A仅通过实验即可判断反应是吸热反应 B仅通过实验即可判断反应是放热反应 C通过实验可判断出反应、分别是吸热反应、放热反 应 D通过实验可判断出反应、分别是放热反应、吸热反 应 解析 通过实验可判断出NaHCO3溶于水吸热，通过实验可判断出NaHCO3与盐酸反应是吸热反应；通过实验可判断出Na2CO3溶于水放热，通过实验可判断出Na2CO3与盐酸反应是放热反应。综上所述，可判断出反应、分别是吸热反应、放热反应，C项正确。 答案 C,(1)正反应是_(填“放”或“吸”)热反应，Ec表示的含义是_；Ec表示的含义是_；a_。,(2)由示意图知，反应物的总能量_(填“”、“”、“”或“”)生成物的总键能。,答案 (1)放 正反应的活化能 逆反应的活化能 E1E2(或EcEc) (2) (3)大于0，小于a kJ 70%,1旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任一个过程都不是化学变化。 2计算物质中共价键的个数时要结合物质的结构，如1 mol晶体硅中含2 mol SiSi键。1 mol SiO2中含4 mol SiO键。,易错警示,题组二 反应热、燃烧热和中和热 4(2014舟山统考)分别向1 L 0.5 molL1的Ba(OH)2溶液中加入浓硫酸、稀硫酸、稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为H1、H2、H3，下列关系中正确的是 ( )。 AH1H2H3 BH1H2H3 DH1H2H3 答案 B,5(2014豫南六市联考)下列说法正确的是 ( )。 A1 g H2和4 g O2反应放出71.45 kJ热量，则氢气的燃烧 热为142.9 kJmol1 B在稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(1) H 57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含 1 mol NaOH的氢氧化钠溶液混合，放出的热量大于 57.3 kJ CHCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1， 则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2( 57.3)kJmol1 D1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量 是甲烷燃烧热,解析 1 g H2和4 g O2反应时，氧气量不足，所以放出的热量小于氢气完全反应时放出的热量，即氢气的燃烧热大于142.9 kJmol1，A错；因为浓硫酸溶于水时放热，所以B正确；中和热是指在一定条件下强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸和碱的元数无关，C项错；燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧时生成稳定的氧化物时所放出的热量，稳定氧化物一方面指氧化物稳定另一方面氧化物的状态稳定，生成的水应为液态，D错误。 答案 B,1反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。 2燃烧热是指101 kPa时1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，并不是1 mol可燃物燃烧时放出的热量就是燃烧热。 3中和热不是指1 mol酸与1 mol碱中和时的热效应，而是指“生成1 mol H2O(l)”的热效应，强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O，H57.3 kJmol1。弱酸与强碱，强酸与弱碱或弱酸与弱碱反应时，因电离吸热，放出的热量减小，中和热减小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，因溶解放热放出的热量增多，中和热增大。,易错警示,1(1)2014全国大纲，28(1)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题： 已知AX3的熔点和沸点分别为93.6 和76 ，AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_。,考点二 热化学方程式的书写与正误判断, 重温真题考情 ,(2)2014四川理综，11(3)已知：25 、101 kPa时， Mn(s)O2(g)=MnO2(s) H520 kJmol1 S(s)O2(g)=SO2(g) H297 kJmol1 Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s) H1 065 kJmol1 SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是 _。 (3)2014安徽理综，25(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_ _。,解析 (1)根据题目信息可知，室温时AX3为液态、X2为气体、AX5为固体，其热化学方程式为AX3(l)X2(g)=AX5(s) H123.8 kJmol1。 (2)将题中三个热化学方程式由上到下依次编号为、； 根据盖斯定律可知，得 MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s) H1 065 kJmol1520 kJmol1297 kJmol1248 kJmol1 (3)根据题意可写出化学方程式为4CuClO2=2CuCl22CuO；根据题中数据知，消耗4 mol CuCl(s)放热为44.4 kJ4177.6 kJ，故该反应的热化学方程式为：4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s) H177.6 kJmol1。,答案 (1)AX3(l)X2(g)=AX5(s) H123.8 kJmol1 (2)MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s) H248 kJmol1 (3)4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s) H177.6 kJmol1(其他合理答案均给分),2(1)2013四川理综，11(5)焙烧明矾产生的SO2可用于制硫酸。已知25 、101 kPa时： H2O(g)=H2O(l) H244 kJmol1； 2SO2(g)O2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l) H3545 kJmol1。 则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是_ _。,(2)2013北京理综，26(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下： 写出该反应的热化学方程式：_ _。 解析 (1)根据盖斯定律，得出SO3(g)H2O(l)=H2SO4(l) H4只须按下式进行即可：,热化学方程式应为： SO3(g)H2O(l)=H2SO4(l) H130 kJmol1 (2)拆开化学键吸收能量，形成化学键释放能量 N2(g)O2(g)=2NO(g)其H计算方法如下 H945 kJmol1498 kJmol12630 kJmol1183 kJmol1 答案 (1)SO3(g)H2O(l)=H2SO4(l) H4130 kJmol1 (2)N2(g)O2(g)=2NO(g) H183 kJmol1,高考定位 热化学方程式的书写与正误判断是高考考查的重点，命题角度灵活形式多样，从近几年高考命题趋势来看，多是在卷填空题中根据已知热化学方程式利用盖斯定律来书写待求反应的热化学方程式的题型，其解题关键是准确把握热化学方程式的书写要求规范书写。,热化学方程式书写的“七大”要点 1注意H的符号和单位 若为放热反应，H为_；若为吸热反应，H为_。H的单位为kJmol1。 2注意反应热的测定条件 书写热化学方程式时应注明H的测定条件(温度、压强)，但绝大多数H是在25 、101 325 Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。 3注意热化学方程式中的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的_，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。, 知能突破考点 ,“”,“”,物质的量,4注意物质的聚集状态 反应物和产物的聚集状态不同，反应热H不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用“”和“”以及“点燃”、“加热”等条件。 5注意H的数值与符号 由于H与反应完成的物质的量有关，所以H必须与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应，如果化学计量数_，则H也要_。互为逆反应的反应热数值_，但符号_。,加倍,加倍,相等,相反,6注意燃烧热和中和热 7可逆反应的反应热 对于可逆反应的反应热(H)是指_时的反应热。,完全反应,题组一 热化学方程式的正误判断型 1(2014稽阳一中检测)下列热化学方程式书写正确的是( )。 C2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ DC(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol1 解析 选项A中的热化学方程式未注明物质的状态；选项C中H的单位错误；选项D是放热反应，H应小于0。 答案 B, 题组训练考能 ,答案 A,3(2014杭州检测)燃烧热是指通常状况下1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。下列说法正确的是( )。 A通常状况下，1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9 Kj 热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为2H2(g) O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1 B已知：H2(g)F2(g)=2HF(g) H270 kJmol1， 则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出 的热量小于270 kJ,D已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol1 C(s，金刚石)O2(g)=CO2(g) H 395.0 kJmol1，则C(s，金刚石)=C(s，石墨) H 1.5 kJmol1 解析 表示氢气燃烧热的热化学方程式中H2(g)的化学计量数应为1，A错；气体变为液体时要放出能量，所以1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量大于270 kJ，B错；此反应为可逆反应，故投入0.5 mol的氮气和1.5 mol氢气，最终参加反应的氮气一定小于0.5 mol，因此1 mol N2完全反应放出的热量应大于38.6 kJ，则热化学方程式中H应小于38.6 kJmol1，不是通常状况时H应标明确所处状况，选项C不正确；D中由可知正确。 答案 D,五个角度判断热化学方程式的正误,方法技能,反应热的数值必须与方程式中的化学计量数相对 应，即H与化学计量数成正比。当反应逆向进行 时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相 反,题组二 信息型热化学方程式的书写 4(2014东北三省四市联考)(1)25 、101 kPa时，1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，放出22.68 kJ热量，则该反应的热化学方程式为_。 (2)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在O2中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5 kJ热量，则该反应的热化学方程式为_。 (3)肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。 025 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量，则肼燃烧的热化学方程式为_ _。,解析 (3)先写出肼燃烧的化学方程式：N2H4O2=N22H2O，据0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和H2O(g)，放出热量133.5 kJ，可知1 mol N2H4完全燃烧放出的热量为534 kJ。,(2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l) H2 165 kJmol1 (3)N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534 kJmol1,5(2014宁波模拟，节选)(1)如图是 1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生 成CO2和NO过程中的能量变化示 意图，若在反应体系中加入催化 剂，则E1_(填“增大”、“减 小”或“不变”，下同)，H_。 请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_ _ _。,(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.0 kJmol1 CH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJmol1。 又知H2O(g)=H2O(l) H44 kJmol1 则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为_ _ _。,“五步”书写热化学方程式,方法技能,AH2H3 BH1H3,考点三 盖斯定律及其重要应用, 重温真题考情 ,答案 B,2(2014重庆理综，6)已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJmol1 2C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1 HH、O=O和OH键的键能分别为436、496和462 kJmol1，则a为 ( )。 A332 B118 C350 D130 解析 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJmol1,2C(s)O2(g)=2CO(g) H220 kJmol1 根据盖斯定律2得 2H2O(g)=2H2(g)O2(g) H(2a220)kJmol1 根据HH、O=O和OH键的键能数据，得 4462 kJmol12436 kJmol1496 kJmol1(2a220)kJmol1，解得a130，A、B、C错误；D正确。 答案 D,3(2014江苏化学，10)已知：C(s)O2(g)=CO2(g) H1 CO2(g)C(s)=2CO(g) H2 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H3 4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s) H4 3CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s) H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ( )。 AH10，H30 BH20，H40 CH1H2H3 DH3H4H5,答案 C,高考定位 盖斯定律在生产和科学研究中具有重要的意义，有关该规律的应用是历年高考考查的热点，其考查方式多为根据已知热化学方程式书写待求反应的热化学方程式或直接计算其反应热，在选择题和非选择题中都有所涉及，难度不大。,1定律内容 一定条件下，一个反应不管是一步完成，还是分几步完成，反应的总热效应相同，即反应热的大小与_无关，只与反应的_有关。, 知能突破考点 ,反应途径,始态和终态,2常用计算关系,aH2,H2,H1H2,3.利用盖斯定律计算反应热的技能 (1)解题思路 (2)计算模式 若有(a)A(s)M(g)=B(s) H1 (b)C(s)M(g)=D(s) H2 (c)A(s)D(s)=B(s)C(s) H3 则(c)(a)(b)，即：H3H1H2,(3)计算要领 当反应方程式乘以或除以某数时，H也应乘以或除以某数。反应方程式进行加减运算时，H也同样要进行加减运算。 通过盖斯定律计算反应热和比较反应热的大小时，要把H看作一个整体。 在设计反应过程时常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固液气时，会吸热；反之会放热。 当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。,题组一 利用盖斯定律求反应焓变 1(2014义乌模拟)已知： 2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s) H701.0 kJmol1 2Hg(l)O2(g)=2HgO(s) H181.6 kJmol1 则反应Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)的H为 ( )。 A519.4 kJmol1 B259.7 kJmol1 C259.7 kJmol1 D519.4 kJmol1 答案 C, 题组训练考能 ,22013浙江理综，27(1)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应： 解析 根据盖斯定律可知：式2式，即可得反应。 答案 2H2H1,题组二 利用盖斯定律书写热化学方程式 3(1)已知在常温常压下： 2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g) H11 275.6 kJmol1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2566.0 kJmol1 H2O(g)=H2O(l) H344.0 kJmol1 写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_ _。,(2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。 已知：N2(g)O2(g)=2NO(g) H180.5 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1 则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为_ _。 答案 (1)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l) H442.8 kJmol1 (2)2H2(g)2NO(g)=N2(g)2H2O(l) H752.1 kJmol1,4白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。 (1)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为P4(s，白磷)5O2(g)=P4O10(s) H12 983.2 kJmol1 H2738.5 kJmol1 则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为_ _。,(2)已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s，白磷)3O2(g)=P4