化学高考最新大一轮复习课件第六单元化学反应与能量6.1.pptx

第1节化学反应与能量变化,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。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。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。,-3-,基础梳理,考点突破,焓变、反应热与能源1.焓变化学反应放出或吸收的能量,符号:,单位:。2.吸热反应和放热反应(1)从化学键的角度分析。,H,kJmol-1,-4-,基础梳理,考点突破,-5-,基础梳理,考点突破,-6-,基础梳理,考点突破,特别提醒(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,任何化学反应都具有热效应。(2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热,需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。(3)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。,-7-,基础梳理,考点突破,-192.9kJmol-1,答案,解析,-19-,3.(2016湖北武汉调研)二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。,(1)在太阳能的作用下,以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。其总反应的化学方程式为。,基础梳理,考点突破,-20-,基础梳理,考点突破,-21-,基础梳理,考点突破,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的关系的化学方程式。(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:H=-285.8kJmol-1,表示在25和1.01105Pa下,1mol氢气和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,-22-,基础梳理,考点突破,2.热化学方程式的书写(1)书写步骤。写化学方程式标出各物质聚集状态写出反应热数值、符号、单位正确是基础能量与状态相关注意H符号,-23-,基础梳理,考点突破,(2)注意事项。,+,-,kJmol-1,物质的量,溶液,固体,液体,气体,名称,-24-,基础梳理,考点突破,-25-,基础梳理,考点突破,相同条件下1molCH3OH(g)与1molH2O(g)的能量总和小于1molCO2(g)与3molH2(g)的能量总和()1molCH3OH蒸气与1mol液态水反应生成1molCO2气体与3mol氢气吸收的热量小于49.0kJ(),-26-,基础梳理,考点突破,1.热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点(1)热化学方程式不注明反应条件;(2)热化学方程式不标“”“”,但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。(3)热化学方程式的化学计量数只表示物质的量,其H必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。2.H与反应的“可逆性”可逆反应的H表示反应完全时的热量变化,与反应是否可逆无关,如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4kJmol-1,表示在298K时,1molN2(g)和3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量。但实际上1molN2(g)和3molH2(g)充分反应,不可能生成2molNH3(g),故实际反应放出的热量小于92.4kJ。,-27-,基础梳理,考点突破,例2(1)(2016天津理综,7节选)下表为元素周期表的一部分。,回答下列问题:X与Z两元素的单质反应生成1molX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:。,-28-,基础梳理,考点突破,(2)(2016四川理综,11节选)工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知25,101kPa时:CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)H=-271kJmol-15CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)H=-937kJmol-1则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是。(3)(2015安徽理综,节选)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是。,-29-,基础梳理,考点突破,答案:(1)Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)H=-687kJmol-1(2)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)H=-418kJmol-1(3)NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)H=-216.0kJmol-1解析:(1)Si与Cl2反应生成SiCl4,常温下SiCl4为液态,则热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)H=-687kJmol-1。(2)先写出Ca5(PO4)3F与H2SO4反应的化学方程式:Ca5(PO4)3F+5H2SO4=5CaSO4+3H3PO4+HF,设题中给出的第一个热化学方程式为、第二个热化学方程式为,找出与已知反应的关系:反应=5反应-反应,则H=5H1-H2。(3)NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2,3.8gNaBH4的物质的量为0.1mol,故1molNaBH4与水反应时放出216.0kJ热量,由此可写出该反应的热化学方程式。,-30-,基础梳理,考点突破,思维建模判断热化学方程式正误的“五审”一审“+”“-”放热反应一定为“-”,吸热反应一定为“+”二审单位单位一定是“kJmol-1”,易错写成“mol”或漏写三审状态物质的状态必须正确,特别是溶液中的反应易写错四审数值对应性反应热的数值必须与热化学方程式中的化学计量数相对应,即化学计量数与H的绝对值成正比。当反应逆向进行时,其反应热的绝对值与正反应的反应热的绝对值相等,符号相反五审是否符合定义如燃烧热、中和热的热化学方程式,-31-,基础梳理,考点突破,跟踪训练4.(1)(2016江西上饶第二次模拟)200时固体硝酸铵可以分解为N2O和H2O,此过程中每转移电子8mol,放出热量84.8kJ,写出此反应的热化学方程式。(2)(2016贵阳模拟)氨气具有还原性,例如,氨气能与卤素单质发生置换反应。已知几种化学键的键能数据如表所示:,请写出氨气与溴蒸气反应的热化学方程式:。,-32-,基础梳理,考点突破,(3)(2016湖南十三校第一次联考)已知:25、101kPa时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)H=-520kJmol-1S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-297kJmol-1Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)H=-1065kJmol-1则SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是。,答案:(1)NH4NO3(s)=N2O(g)+2H2O(g)H=-42.4kJmol-1(2)2NH3(g)+3Br2(g)=N2(g)+6HBr(g)H=-214kJmol-1(3)MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)H=-248kJmol-1,-33-,基础梳理,考点突破,解析:(1)硝酸铵分解产生一氧化二氮(N2O)气体和水蒸气,反应的化学方程式为NH4NO3N2O+2H2O,分析氧化还原反应中的得失电子可知该反应中每1molNH4NO3反应就会有4mol电子转移,根据题意每8mol电子转移放出84.8kJ热量,可得每1molNH4NO3反应就会放出42.4kJ热量,所以该反应的热化学方程式为NH4NO3(s)=N2O(g)+2H2O(g)H=-42.4kJmol-1。(2)NH3与溴蒸气发生置换反应,化学方程式为2NH3(g)+3Br2(g)=N2(g)+6HBr(g),反应热H=(反应物的键能)-(生成物的键能)=(6391kJmol-1+3194kJmol-1)-(946kJmol-1+6366kJmol-1)=-214kJmol-1。(3)将题给三个热化学方程式依次编号为,根据盖斯定律,由-可得SO2(g)+MnO2(s)=MnSO4(s)H=(-1065kJmol-1)-(-520kJmol-1)-(-297kJmol-1)=-248kJmol-1。,-34-,基础梳理,考点突破,盖斯定律及其应用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,-35-,基础梳理,考点突破,自主巩固物质A在一定条件下可发生一系列转化,完成下列填空。(1)AF,H=;(2)H1+H2+H3+H4+H5+H6=;(3)CF,|H|H1+H2+H6|(填“”“E生成物,放热反应,H0。2.热化学方程式书写、判断的注意事项(1)注意标明物质的聚集状态。(2)注意H的符号与单位。(3)注意H的数值与计量数是否对应。3.盖斯定律中的2个关系(1)总反应方程式=分反应方程式之和(2)总反应的焓变=分反应的焓变之和,-46-,基础梳理,考点突破,-47-,1,2,3,4,5,6,1.(人教版选修4P64改编)有关下列图像的叙述不正确的是()A.图(1)表示的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H=-41kJmol-1B.图(2)表示的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H=+41kJmol-1C.由图可知正逆反应焓变的绝对值相等D.两个图像表示的含义不同,答案,解析,-48-,1,2,3,4,5,6,2.(鲁科版选修4P322改编)肼(N2H4)是火箭发动机的燃料,它与N2O4反应时,N2O4为氧化剂,生成氮气和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)H=+8.7kJmol-1,N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H=-534.0kJmol-1,下列表示肼与N2O4反应的热化学方程式,正确的是()A.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-542.7kJmol-1B.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1059.3kJmol-1C.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1076.7kJmol-1,答案,解析,-49-,1,2,3,4,5,6,3.(2016辽宁六校联考)下列说法中,正确的是()A.在25、101kPa下,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJmol-1B.表示中和热的化学方程式:H+OH-=H2OH=-57.3kJmol-1C.将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的正极相连,负极连接到一块废铁上可防止闸被腐蚀D.已知热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g)H=akJmol-1S(g)+O2(g)=SO2(g)H=bkJmol-1则ba,答案,解析,-50-,1,2,3,4,5,6,4.(2017湖南永州第二次综合能力)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-574kJmol-1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-1160kJmol-1下列说法不正确的是()A.若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4kJB.由反应可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)H-574kJmol-1C.反应转移的电子数相同D.反应中当4.48L(标准状况)CH4反应完全时转移的电子的物质的量为1.6mol,答案,解析,-51-,1,2,3,4,5,6,5.2016课标全国甲,26(3)2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)H1N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)H2O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)H32N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)H4=-1048.9kJmol-1上述反应热效应之间的关系式为H4=,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为。,答案:2H3-2H2-H1反应放热量大、产生大量气体解析:根据盖斯定律知反应2-反应2-反应即可得反应,则H4=2H3-2H2-H1。联氨具有强还原性,N2O4具有强氧化性,二者易发生自发的氧化还原反应,反应放出大量的热并产生大量气体,所以联氨和N2O4可用作火箭推进剂。,-52-,1,2,3,4,5,6,6.(2016天津理综,10节选)氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是(至少答出两点)。(2)氢气可用于制备H2O2。已知:H2(g)+A(l)=B(l)H1O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)H2其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的H(填“”“”或“=”)0。(3)利用太阳能直