2020版高考化学复习 专题6 化学反应与能量变化 第1讲 化学反应中的热效应课件 苏教版.ppt

专题六化学反应与能量变化,第1讲化学反应中的热效应,考纲要求:1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。(宏观辨识与微观探析)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,能正确书写热化学方程式。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。(科学态度与社会责任)5.了解焓变(H)与反应热的含义。6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,化学反应的焓变1.反应热、焓变(1)反应热。在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所_或的热量,通常用符号Q表示,单位kJmol-1。(2)焓变。在恒温、恒压的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的焓变,用表示,单位常采用:。(3)化学反应过程中有能量变化的本质原因。化学反应过程中旧键断裂的能量与新键形成的能量不相等,故化学反应均伴随着能量变化。,放出,吸收,H,kJmol-1,吸收,放出,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.吸热反应和放热反应,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(2)从反应热的量化参数键能的角度分析。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.标准燃烧热和中和热(1)标准燃烧热:,1mol,稳定氧化物,1molC(s,石墨),CO2(g),考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,1molH2O,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3kJmol-1,(2)热值:指101kPa下,1g物质完全燃烧所放出的热量,单位kJg-1。(3)中和热:,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,4.能源,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应()(2)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要吸收的能量越高()(3)同温同压条件下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同()(4)物质发生化学变化都伴有能量的变化(),考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.下列说法正确的是()A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)H0,则金刚石比石墨稳定C.Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应是氧化还原反应,且反应的焓变大于零D.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.65kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3kJmol-1,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向1有关概念与图像分析例1(2018湖南H11教育联盟联考)已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)H=+100kJmol-1的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是()A.加入催化剂,该反应的反应热H将减小B.每生成2molAB键,将吸收bkJ能量C.每生成2个AB分子吸收(a-b)kJ能量D.该反应正反应的活化能大于100kJmol-1,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,易错警示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。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结正确理解活化能与反应热的关系(1)注意活化能在图示中的呈现。从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能;从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能。(2)催化剂只影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的焓变。(3)进行反应热的有关计算时,要注意图示中反应物和生成物的物质的量。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练(2018河北邢台期末考试)H2S的分解反应是一个可逆反应,其能量与反应进程的关系如图所示,下列有关说法正确的是()A.正反应的活化能大于逆反应的活化能B.若减小体系的压强,则该反应的焓变将增大C.升高温度,化学反应速率加快,H2S的平衡转化率减小D.向密闭容器中充入1molH2S充分反应,吸收84.9kJ的热量,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,考点三,考向2标准燃烧热与中和热的理解例2(2018江西赣州十三县市期中改编)下列说法正确的是()A.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.31kJmol-1,则甲烷的标准燃烧热为890.31kJmol-1B.已知2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566kJmol-1,则CO的标准燃烧热H=-283kJC.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=-57.3kJmol-1,则稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液反应的反应热H=2(-57.3)kJmol-1D.由N2O4(g)2NO2(g)H=-56.9kJmol-1,可知将1molN2O4(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为56.9kJ,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结(1)完全燃烧是指:CCO2(g),H2H2O(l),SSO2(g)等。(2)在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应,生成1molH2O(l)和可溶性盐时放出的热量为中和热;不同反应物的中和热大致相同,均约为57.3kJmol-1。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练石墨的标准燃烧热为393.5kJmol-1,CO的标准燃烧热为283.0kJmol-1,下列说法正确的是()A.相同条件下C(石墨,s)燃烧生成CO气体的热化学方程式:2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g)H=+110.5kJmol-1B.1molC(石墨,s)不完全燃烧,生成CO2和CO混合气体时,放出热量283.0kJC.C(石墨,s)和CO2(g)反应生成CO(g)的反应是放热反应D.如果金刚石的标准燃烧热大于石墨的标准燃烧热,则可以断定从石墨转化为金刚石需要吸热,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向3依据共价键键能计算反应热例3(2018天津理综,10改编)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。CO2与CH4经催化重整,可制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:,填写下列空白:则该反应的H=。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是(填“A”或“B”)。,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,易错警示解答化学键与反应热关系题目的“两”注意:(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任何一个过程都不是化学变化。(2)常见物质中化学键的数目:,(3)根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时,需注意断键和成键的总数,必须是断键和成键时吸收或放出的总能量。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结反应热的计算1.根据燃烧热数据,求算反应放出的热量利用公式:Q=标准燃烧热n(可燃物的物质的量)如已知H2的标准燃烧热H=-285.8kJmol-1,完全燃烧H2的物质的量为2mol,则H2完全燃烧放出的热量为2mol285.8kJmol-1=571.6kJ。2.依据反应物与生成物的能量计算H=E生成物-E反应物3.根据键能数据计算H=反应物键能总和-生成物键能总和,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练(2018陕西师大附中二模)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)H=-72kJmol-1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他的相关数据如下表:,则表中a为()A.404B.260C.230D.200,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,热化学方程式1.热化学方程式及其意义(1)定义:表示参加反应的物质的和关系的化学方程式。(2)意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的。例如:H2(g)+O2(l)=H2O(l)H=-285.8kJmol-1,表示在25和1.01105Pa下,1mol氢气与0.5mol氧气完全反应生成1mol液态水时放出285.8kJ的热量。,物质的量反应热,能量变化,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.热化学方程式的书写(1)热化学方程式的书写步骤。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(2)注意事项。,+,-,kJmol-1,物质的量,溶液,固体,液体,气体,名称,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)甲烷的标准燃烧热为890.3kJmol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-890.3kJmol-1()(2)已知101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g)H=-221kJmol-1,则单质碳的标准燃烧热为221kJmol-1()(3)热化学方程式中各物质的化学计量数既表示物质的量又表示分子个数()(4)500、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,则该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-38.6kJmol-1(),考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(5)S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-akJmol-1表示1molS和氧气完全反应生成1molSO2气体,放出热量为akJ(),考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.(1)(2016天津理综,7节选)硅和氯两元素的单质反应生成1molSi的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69和58,写出该反应的热化学方程式:。(2)(2015天津理综,7节选)已知1mol钠的单质在足量O2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:。(3)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:。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,答案(1)Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)H=-687kJmol-1(2)2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)H=-511kJmol-1(3)N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+183kJmol-1解析(1)Si与Cl2反应生成Si的最高价化合物为SiCl4,根据SiCl4的熔、沸点可知其状态为液态,故该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)H=-687kJmol-1。(2)1molNa的单质在足量O2中燃烧,放出255.5kJ的热量,则该反应的热化学方程式为2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)H=-511kJmol-1。(3)反应热=断开旧键吸收的能量-形成新键放出的能量。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,考向热化学方程式的书写与正误判断例(1)(2017天津理综,7节选)0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为。(2)(2017北京理综,26节选)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物。钛精矿在沸腾炉中的氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)H1=+175.4kJmol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)H2=-220.9kJmol-1沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(3)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1molAX5,放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,答案(1)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)H=-85.6kJmol-1(2)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)H=-45.5kJmol-1(3)AX3(l)+X2(g)=AX5(s)H=-123.8kJmol-1解析(1)由所给数据计算,该反应的热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)H=-85.6kJmol-1。(2)由已知两个反应方程式相加得:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)H=(+175.4-220.9)kJmol-1=-45.5kJmol-1。(3)常温下AX3呈液态,AX5呈固态。生成1molAX5放出热量123.8kJ,故该反应的热化学方程式为AX3(l)+X2(g)=AX5(s)H=-123.8kJmol-1。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,归纳总结判断热化学方程式正误的“五审”,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,对点演练写出下列反应的热化学方程式:(1)25、101kPa时,1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出890.3kJ的热量,反应的热化学方程式为。(2)在25、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为。(3)下图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,答案(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3kJmol-1(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H=-2QkJmol-1(3)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)H=-234kJmol-1,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,反应热的测量与计算1.中和反应反应热的测量(1)装置(简易量热计),t1起始温度,t2终止温度,n(H2O)生成水的物质的量,m酸溶液与碱溶液的总质量,c溶液的比热容,c的单位为kJ/(g)。(3)注意事项实验过程中,要用不断搅拌,观察温度计的温度变化。实验中若使用弱酸或弱碱,会使测得的中和反应反应热数值偏。,环形玻璃搅拌棒,小,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(1)内容:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是的,即化学反应的反应热只与反应体系的有关,而与无关。(2)意义:可间接计算某些难以直接测定的反应的反应热。(3)应用,相同,始态和终态,反应的途径,aH2,-H2,H1+H2,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,自主练习1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)一个反应一步完成或几步完成,两者相比,经过的步骤越多,放出的热量越少()(2)H2(g)+O2(g)=H2O(g)H1和2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H2中的H1H2的是(),答案,解析,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,归纳总结通过物质状态,迅速比较反应热的大小(相同条件下)1.若反应为放热反应(1)当反应物状态相同,生成物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。(2)当反应物状态不同,生成物状态相同时,固体反应放热最少,气体反应放热最多。2.若为吸热反应吸热越多,H越大。3.比较反应热大小时,反应热所带“+”“-”均具有数学意义,参与大小比较。,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,对点演练已知:C(s)+O2(g