高考化学二轮专题复习 上篇 专题五　化学反应与能量变化课件.ppt

专题五化学反应与能量变化 最新考纲 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 1 从宏观上分析 形成反应热的本质原因是反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的相对大小不同 从微观上分析 形成反应热的本质原因是反应物化学键断裂时吸收的热量与生成物化学键形成时放出的热量的相对大小不同 注意从图示上去理解 自查 2 燃烧热和中和热的异同 1 h2o 25 101kpa 稳定 不同 强酸 强碱 相同 3 盖斯定律及其应用化学反应的反应热只与反应体系的 各反应物 和 各生成物 有关 而与 无关 即不管化学反应是一步完成或分几步完成 其反应热是 如 始态 终态 反应的途径 相同的 1 吸热反应的 h都大于放热反应的 h吗 提示正确 吸热反应的 h 0 放热反应的 h 0 比较反应热的大小时 不能忽视反应热所带 号 反应热所带 号均具有数学意义要参与大小比较 所以吸热反应的 h都大于放热反应的 h 2 化学反应的反应热与催化剂无关 与热化学方程式的书写形式也无关吗 提示错误 化学反应的反应热与催化剂无关 但与热化学方程式的化学计量数相对应 即与热化学方程式的书写形式有关 自悟 3 反应热和焓变与物质的能量 键能有什么关系 提示反应热 焓变 h 反应物的键能总和 生成物的键能总和或 h 生成物的总能量 反应物的总能量 当e 反应物的键能总和 e 生成物的键能总和 或e 反应物的总能量 e 生成物的总能量 h 0 则反应放热 当e 反应物的键能总和 e 生成物的键能总和 或e 反应物的总能量 e 生成物的总能量 h 0 则反应吸热 4 对于可逆反应来说 改变反应的条件使平衡发生移动 反应的 h也随之变化吗 提示不变化 热化学方程式中的 h是指给定形式的具体热化学反应方程式中 以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化 与反应程度无关 自建 有关反应热的四个警示1 反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 2 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 必考点一反应热和焓变的分析与判断 突破核心考点 4 中和热 强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1molh2o h 57 3kj mol 1 弱酸代替强酸 或弱碱代替强碱 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 2012 大纲全国理综 9 反应a b c h0 x c h 0 下列示意图中 能正确表示总反应过程中能量变化的是 真题1 思维提示 明确化学反应是吸热反应还是放热反应 理解吸热反应和放热反应与反应物总能量 生成物总能量相对大小的关系 解析由a b x为吸热反应 故x的能量高于a和b的能量和 可排除a项和c项 而总反应a b c为放热反应 故c的能量小于a和b的能量和 b项错误 d项正确 答案d 1 已知化学反应a2 g b2 g 2ab g 的能量变化如图所示 下列叙述中正确的是 题组 a 每生成2分子ab吸收 a b kj热量b 该反应热 h a b kj mol 1c 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量d 断裂1mola a键和1molb b键 放出akj能量 解析由题给图像可以得到 题给反应的反应物总能量低于生成物总能量 为吸热反应 c错 每生成2molab吸收的热量为 a b kj a错 化学反应过程中 化学键断裂为吸热过程 化学键形成为放热过程 d错 答案b 2 2013 深圳模拟 氯原子对o3的分解有催化作用 o3 cl clo o2 h1 clo o cl o2 h2 大气臭氧层的分解反应是 o3 o 2o2 h 该反应的能量变化如图所示 则下列叙述正确的是 反应o3 o 2o2的 h e1 e3 反应o3 o 2o2是放热反应 h h1 h2 大气层中的臭氧无法再生 a b c d 答案b 3 2013 武汉调研 下列叙述正确的是 a 同温同压下 4al s 3o2 g 2al2o3 s 在常温和点燃条件下的 h不同b 在某反应中 当反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量时 该反应放热 h 0 h 196 8kj mol 1 则碳的燃烧热是 h 196 8kj mol 1d 已知naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 4kj mol 1 则含20 0gnaoh的稀溶液与稀盐酸完全中和 放出28 7kj的能量 解析a项 反应热与反应条件无关 b项 反应放热时 h 0 c项 燃烧热所对应的可燃物的物质的量应为1mol d项 20 0gnaoh的物质的量为0 5mol 发生中和反应放出的热量为0 5mol 57 4kj mol 1 28 7kj 答案d 1 理解反应热的两个角度 1 从微观角度理解反应热从微观的角度说 反应热是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键生成放出的热量的差值 在下图中 掌握方法技能 a表示断裂旧化学键吸收的热量 b表示新化学键生成放出的热量 c表示反应热 2 从宏观的角度说 反应热是反应物的总能量与生成物的总能量差值 在上图中a表示活化能 b表示活化分子结合成生成物所释放的能量 c表示反应热 2 物质结构与稳定性和键能的关系 1 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 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 2 物质所含能量越低 断裂其化学键所需能量越高 而形成其化学键所释放的能量也越多 热化学方程式书写与判断常见易错点1 漏写反应物或生成物的聚集状态 其根本原因是没有认识到反应热与物质的聚集状态有关 2 将 h的正 负混淆 其关键是没有体会到 分别表示吸收或放出热量后使体系本身的能量升高或降低了 3 热化学方程式不用注明 点燃 加热 等条件 4 未注意到化学计量数与反应热的数值的对应关系 必考点二热化学方程式的书写与判断 突破核心考点 如 h2 g cl2 g 2hcl g h 184 6kj mol 1 h 92 3kj mol 1 6 中和热的热化学方程式 要注意生成1molh2o 强酸强碱反应的中和热数值恒定为57 3 若弱酸或弱碱参加 则中和热值小于57 3 1 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 真题2 写出该反应的热化学方程式 2 2013 四川理综 11 5 焙烧产生的so2可用于制硫酸 已知25 101kpa时 2so2 g o2 g 2so3 g h1 197kj mol 1 h2o g h2o l h2 44kj mol 1 2so2 g o2 g 2h2o g 2h2so4 l h3 545kj mol 1 2so2 g o2 g 2h2o g 2h2so4 l h3 545kj mol 1 则so3 g 与h2o l 反应的热化学方程式是 思维提示 1 断裂化学键吸收能量 形成化学键释放能量 化学反应的反应热 h 反应物的键能总和 生成物的键能总和 2 根据未知热化学方程式中反应物与生成物的位置及其计量系数 对已知热化学方程式进行适当调整 然后对调整后的反应及其 h相加减即可得出未知热化学方程式 答案 1 n2 g o2 g 2no g h 183kj mol 1 2 so3 g h2o l h2so4 l h 130kj mol 1 1 节能减排 是当今社会的热门话题 地球上的能源主要源于太阳 绿色植物的光合作用可以大量吸收co2以减缓温室效应 主要过程可以用下列三步来描述 题组 下面关于绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式正确的是 a 6co2 g 6h2o l c6h12o6 葡萄糖 s 6o2 g h 1880kj mol 1b 6co2 g 6h2o l c6h12o6 葡萄糖 s 6o2 g h 2880kj mol 1c 6co2 g 6h2o l c6h12o6 葡萄糖 s 6o2 g h 2560kj mol 1d 6co2 g 6h2o l c6h12o6 葡萄糖 s 6o2 g h 1720kj mol 1 解析根据盖斯定律 6 运算即可得到绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式 则 h 284 396 6 1200 2880 kj mol 1 答案b 2 2013 福州期末 化学反应的本质是旧化学健的断裂和新化学键的形成 已知某些化学键的键能数据如下 则下列热化学方程式不正确的是 答案c 3 写出下列热化学方程式 1 2013 安徽 25节选 在25 101kpa下 已知13 5g的al固体单质在o2气体中完全燃烧后恢复至原状态 放热419kj 该反应的热化学方程式是 2 2013 天津理综 10节选 为减少so2的排放 常采取的措施是 将煤转化为清洁气体燃料 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式 答案 1 4al s 3o2 g 2al2o3 s h 3352kj mol 1 其他合理答案均可 2 c s h2o g co g h2 g h 131 3kj mol 1 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kj mol 1 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 101325pa下测定的 此时可不注明温度和压强 掌握方法技能 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物质的量 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 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 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 如果化学计量数加倍 则 h也要加倍 互为逆反应的反应热数值相等 但符号相反 6 注意燃烧热和中和热 7 对于可逆反应的反应热 h 是指完全反应时的反应热 1 利用盖斯定律进行 h计算时的注意事项 1 合理进行热化学方程式的叠加 热化学方程式的叠加类似于整式的运算 叠加时应遵循数学的运算规则 当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时 各物质前的化学计量数和 h需同乘以该化学计量数 当某物质或 h移到 另一边时就变为异号 2 h在进行加 减 乘等运算时 一定要注意其符号的改变 即 h的运算包括数值和符号的双重运算 必考点三反应热的计算及其大小的比较方法 突破核心考点 2 比较反应热大小的四个注意要点 1 反应物和生成物的状态物质的气 液 固三态的变化与反应热量的关系 2 h的符号 比较反应热的大小时 不要只比较 h数值的大小 还要考虑其符号 3 参加反应物质的量 当反应物和生成物的状态相同时 参加反应物质的量越多 放热反应的 h越小 吸热反应的 h越大 4 反应的程度 参加反应物质的量和状态相同时 反应的程度越大 热量变化越大 2013 全国新课标 12 在1200 时 天然气脱硫工艺中会发生下列反应 真题3 则 h4的正确表达式为 思维提示 分析未知反应中反应物 生成物与已知反应中反应物和生成物的位置和化学计量数关系 利用盖斯定律进行热化学方程式和 h的正确叠加 答案a 1 将tio2转化为ticl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一 已知 tio2 s 2cl2 g ticl4 l o2 g h 140 5kj mol 1 题组 h 110 5kj mol 1则反应tio2 s 2cl2 g 2c s 石墨 ticl4 l 2co g 的 h是 a 80 5kj mol 1b 30 0kj mol 1c 30 0kj mol 1d 80 5kj mol 1 解析认真观察已知反应和目标反应 将已知反应分别记为 应用盖斯定律 由反应 2即可解题 答案d 2 2012 重庆理综 12 肼 h2n nh2 是一种高能燃料 有关化学反应的能量变化如图所示 已知断裂1mol化学键所需的能量 kj n n为942 o o为500 n n为154 则断裂1moln h键所需的能量 kj 是 a 194b 391c 516d 658解析由题中的图像可以看出断裂1moln2h4 g 和1molo2 g 中的化学键所要吸收的能量为 2752kj 534kj 2218kj设断裂1moln h键所需要的能量为x则154kj 4x 500kj 2752 534 kj解得x 391kj 答案b 3 比较下列反应或过程中的热量或反应热的相对大小 则a b c d间的大小关系为 2 若向三份等体积0 1000mol l 1naoh溶液中分别加入 稀醋酸 浓h2so4 稀硝酸至恰好完全反应 则上述过程中的焓变 h1 h2 h3的大小关系为 3 已知胆矾溶于水时 溶液温度降低 在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时 放出热量为q1kj 而胆矾分解的热化学方程式是cuso4 5h2o s cuso4 s 5h2o l h q2kj mol 1 则q1与q2的大小关系为 解析 1 由于该反应为放热反应 且h2o g h2o l h2c d 2 由于ch3cooh电离吸热 浓h2so4稀释时放热 故有 h1 h3 h2 3 根据题意可得如下转化关系 故有 h q2kj mol 1 q1kj mol 1 0 即 q2 q1 答案 1 2a b 2c d 2 h1 h3 h2 3 q2 q1 有关反应热计算的六种方法1 利用热化学方程式进行求解先写出热化学方程式 再根据热化学方程式中物质与反应热之间的比例关系直接求算反应热 2 依据燃烧热数据