高考化学二轮复习 必考部分 专题二 化学基本理论 第1讲 化学反应中的能量变化课件.ppt

专题二基本理论,第1讲化学反应中的能量变化,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。了解反应热以及吸热反应、放热反应、中和热等概念。3.了解热化学方程式的含义,正确书写热化学方程式。4.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。5.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。,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.反应热的本质(1)从微观的角度来说,反应热是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值,在下图中:a表示断裂旧化学键吸收的热量b表示形成新化学键放出的热量c表示反应热,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2)从宏观的角度来说,是反应物自身的能量与生成物自身的能量差值,在上图中:a表示活化能b表示活化分子生成生成物所释放的能量c表示反应热(3)催化剂的影响加入催化剂可使a、b减小,而c不变。(4)物质结构的稳定性和键能的关系键能越大,物质所含能量越低,物质越稳定,反之亦然。如卤化氢的稳定性按氟化氢、氯化氢、溴化氢、碘化氢的顺序依次减弱,而氢化物的能量按上述顺序依次增大,氢卤键的键能按上述顺序依次减小。物质所含能量越低,断裂其化学键所需的能量越高,而形成其化学键所释放的能量也越多。,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,2.反应热的简单计算(1)根据“两个”公式计算H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)H=E(反应物的键能之和)-E(生成物的键能之和)(2)根据热化学方程式计算焓变与反应物的物质的量成正比。(3)根据盖斯定律计算若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变可通过这几个热化学反应焓变的加减而得到。,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,3.“三热”的比较,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,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,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)H1=218.4kJmol-1(反应)CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)H2=-175.6kJmol-1(反应)假设某温度下,反应的速率(v1)大于反应的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是(),考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,解析:由于反应是吸热反应,故反应中生成物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量,则可排除A、D两项;反应的速率(v1)大于反应的速率(v2),说明反应的活化能低于反应的活化能,可排除B项,只有C项正确。答案:C,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2015河北廊坊教学质量检测)如图表示某反应的能量变化,对于该图的理解,一定正确的是()A.曲线和曲线分别表示两个化学反应的能量变化B.曲线可表示反应2KClO32KCl+3O2的能量变化C.该反应不需要加热就能发生D.该反应的H=E2-E1解析:曲线表示没有催化剂,曲线表示有催化剂的同一个反应的能量变化,A项错误;曲线可以表示某个有催化剂存在的放热反应的能量变化,而二氧化锰催化氯酸钾分解的反应属于吸热反应,B项错误;放热反应不一定不需要加热,C项错误;反应的H等于生成物的总能量减去反应物的总能量,D项正确。答案:D,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,一定条件下,CO2与H2O可以合成甲醇,反应的化学方程式为CO2(g)+2H2O(g)CH3OH(g)+O2(g),表示该反应过程中的能量变化正确的是(),考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,解析:由甲醇在氧气中燃烧的化学方程式CH3OH+O2CO2+2H2O,可知题述反应为吸热反应,生成气态甲醇吸收的热量比生成液态甲醇吸收的热量多,故只有C项正确。答案:C,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2015山东烟台高考适应性训练)反应H2+Cl22HCl(H0,则反应的H一定小于0解析:由反应机理看出,HH键不易断裂,可知断开1molHH键需要的能量大于断开1molClCl键需要的能量,A项正确;化学反应与其途径无关,B项错误;活化能越高,反应速率越小,C项正确;根据盖斯定律+可得总反应,总反应为放热反应,则为放热反应,且反应H的绝对值大于反应H的绝对值,D项正确。答案:B,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2015北京卷)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,下列说法正确的是()A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态状态表示CO与O2反应的过程解析:由图中看出状态的能量高于状态,该反应为放热反应,A项错误;根据状态、看出,整个过程中没有形成独立的C和O,B项错误;CO2中碳和氧之间形成的共价键为极性共价键,C项正确;状态状态表示的是CO与O形成CO2的过程,D项错误。答案:C,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,有关反应热和焓变的认识误区1.反应热不一定是焓变,恒温恒压下的反应热为焓变。2.物质中化学键越难断裂,物质越稳定,具有的能量越低,而不是越高。3.同一物质的能量不一定相同,气态时最高。4.反应热不仅带数值、单位,还要指明正负。5.燃烧热是在25、101kPa下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,其HH3B.H1H3解析:转化过程及能量变化如图所示:根据盖斯定律可知H1=H2+H3,即H3=H1-H2,H2H10,只有B项正确。答案:B,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,如图,为各组物质的总能量之间的关系,下列判断正确的是()A.H1-H2=H3+H4B.H2=H1+H3+H4C.H3H4D.H1+H30,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,解析:由图中看出H10,而H2、H3、H4均小于0,故H1-H20,而H3+H40,故A项错误;反应放出的热量大于反应放出的热量,但放热反应的H为负值,故H3H4,C项错误;H1+H30,D项错误;反应可经反应完成,根据盖斯定律“化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关”,可知B项正确。答案:B,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2015重庆卷)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)H=xkJmol-1已知:碳的燃烧热H1=akJmol-1S(s)+2K(s)K2S(s)H2=bkJmol-12K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)H3=ckJmol-1则x为()A.3a+b-cB.c-3a-bC.a+b-cD.c-a-b解析:由碳的燃烧热,可得热化学方程式:C(s)+O2(g)CO2(g)H1=akJmol-1,对题目中的热化学方程式依次编号:、,根据盖斯定律,=3+-,则H=H13+H3-H4,即x=3a+b-c,故A项正确。答案:A,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(1)(2015课标全国卷)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主反应如下:已知反应中的相关的化学键键能数据如下:由此计算H1=kJmol-1,已知H2=-58kJmol-1,则H3=kJmol-1。,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2)(2014课标全国)已知:甲醇脱水反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H1=-23.9kJmol-1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g)H2=-29.1kJmol-1乙醇异构化反应C2H5OH(g)CH3OCH3(g)H3=+50.7kJmol-1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的H=kJmol-1。解析:(1)反应热等于断裂化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量的差值,则H1=1076kJmol-1+2436kJmol-1-3413kJmol-1-343kJmol-1-465kJmol-1=-99kJmol-1。根据盖斯定律-可得:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3=41kJmol-1。(2)由目标方程式中C2H4(g)、C2H5OH(g)的位置可知,-式得:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g),所以H=H1-H2-H3=答案:(1)-99+41(2)-45.5,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.热化学方程式中的H只与方程式中的化学计量数有关,而与反应的限度和参加反应的反应物的物质的量无关。2.比较反应热的大小时,不能只比较数值的大小,还要考虑正负号。,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.判断正误,正确的在括号里面打“”,错误的在括号里面打“”。(1)(2015江苏卷)相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能。()提示:根据盖斯定律,两种途径放出的热量相同。答案:(2)放热反应的H都小于吸热反应的H。()提示:比较H的大小时要把H看做一个整体,即带正负号比较。放热反应的H都是负值,而吸热反应的H都是正值。答案:,考点1,考点2,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,2.下面有关的能量循环示意图是利用太阳能将H2O分解成H2,再将化学能转化为其他能源。图中H1=(用含H2、H3的式子表示)。提示:H2O(g)H2(g)+O2(g)的过程可由H2O(g)H2O(l)H2(g)+O2(g)完成,则H1=-(H2+H3)。答案:-(H2+H3),学会得分研读评分标准,交出满分答卷每年的阅卷评分标准上都有这样一句话:“化学专用名词中出现错别字、元素符号有错误,均不给分;化学方程式、离子方程式未配平的都不给分;没注意量纲单位的,按规定处理”不少考生因书写错别字、生造字、潦草字,或乱写、错写化学符号、化学用语,书写不规范以及卷面乱写乱画等而丢分。,(2015福建卷)(15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为。(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:,步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是(只要求写出一种)。步骤中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是。已知:Al2O3(s)+3C(s)2Al(s)+3CO(g)H1=+1344.1kJmol-12AlCl3(g)2Al(s)+3Cl2(g)H2=+1169.2kJmol-1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为。步骤的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为。结合流程及相关数据分析,步骤中加入铝粉的目的是。,解析:本题主要考查盐类水解、盖斯定律、Cl2的性质、铝及其化合物的性质。(1)Al3+水解生成Al(OH)3和H+。(2)水分减少可防止Al3+的水解,气孔数目增多,增大了接触面积可以加快反应速率;焦炭能还原矿石中的氧化铁生成铁;根据盖斯定律,将第一个反应减去第二个反应可得该化学反应的热化学方程式;尾气中存在Cl2和CO2,故与足量的NaOH冷溶液反应生成NaCl、NaClO、Na2CO3;根据流程图可知液态混合物中含有FeCl3杂质,加入Al粉可与FeCl3反应生成Fe和AlCl3而除去FeCl3,提高AlCl3的纯度。,规范答案(1)Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+(3分)(2)防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率(2分)铁或Fe(2分)Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)2AlCl3(g)+3CO(g)H=+174.9kJmol-1(3分)NaCl、NaClO、Na2CO3(3分)除去FeCl3,提高AlCl3纯度(2分),评分标准与尺度评分细则(1)可逆号“”写成等号“”扣3分;不写“胶体”扣1分。离子方程式不配平扣3分。(2)两个原因回答出一个即可得2分,出现关键词“防止水解”“增大接触面积”“增大反应速率”即可酌情给分。回答“Fe”或“铁”均可得2分。没标出物质状态或标错扣3分;热化学方程式没配平扣3分;没写单位或单位写错扣3分;不写“+”不扣分,但写成“-”扣3分。每写对一种给1分。只答出“除去FeCl3”即可得2分。,阅卷心得今年高考化学阅卷结果给我们的最大启示是:实验简答题要求考生回答做到要点化,条理清晰,表达规范。而不少考生却出现以下三大问题: