2019届高考化学二轮复习简易通精编课件【第5讲】化学反应与能量40页.ppt

第5讲化学反应与能量 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 考纲点击 自查自纠 能量 键能 放热 吸热 1 反应热 焓变 与物质的能量 键能的关系 答案反应热 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 2 CH4的燃烧热为 890 31kJ mol 1表示什么意义 答案在25 101kPa时 1molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出890 31kJ的热量 3 H2S的燃烧热 H akJ mol 1 写出H2S燃烧的热化学方程式 答案2H2S g 3O2 g 2SO2 g 2H2O l H 2akJ mol 1 4 利用盖斯定律怎样计算反应热 答案 1 确定待求的热化学方程式 找出待求的热化学方程式中各物质在已知热化学方程式的位置和化学计量数 2 合理进行热化学方程式的叠加 3 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 考点一反应热的分析与判断 角度1反应热与物质具有能量的关系 2018 上海 9C 从宏观上分析 反应热的形成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 即反应热 焓变 H 生成物的总能量 反应物的总能量 如下图所示 知识链接 物质的稳定性与物质具有能量的关系 物质本身具有的能量越高 其稳定性越差 角度发散 从微观上分析 反应热形成的原因是断键时吸收的热量与成键时放出的热量的相对大小不同 即反应热 焓变 H 反应物的键能总和 生成物的键能总和 如下图所示 物质的稳定性与键能的关系 键能越大的物质越稳定 知识链接 角度2反应热与反应物和生成物键能的关系 2018 重庆 6 角度发散 活化能是活化分子的平均能量与普通分子的平均能量的差值 E1表示正反应的活化能 E2表示逆反应的活化能 H E1 E2 如下图所示 知识链接 角度3反应热与正逆反应活化能的关系 2018 江苏 4 1 2018 重庆 6 已知 P4 s 6Cl2 g 4PCl3 g H akJ mol 1P4 s 10Cl2 g 4PCl5 g H bkJ mol 1P4具有正四面体结构 PCl5中P Cl键的键能为ckJ mol 1 PCl3中P Cl键的键能为1 2ckJ mol 1下列叙述正确的是 A P P键的键能大于P Cl键的键能B 可求Cl2 g PCl3 g PCl5 s 的反应热 H 高考印证 解析A项 由于氯原子半径小于磷原子半径 所以P P键的键能应小于P Cl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 H bkJ mol 1 P4 s 6Cl2 g 4PCl3 g H akJ mol 1 得 D项 根据P4 s 10Cl2 g 4PCl5 g H bkJ mol 1得答案C 1 2018 广东实验中学期中 5 SF6是一种优良的绝缘气体 分子结构中只存在S F键 已知 1molS s 转化为气态硫原子吸收能量280kJ 断裂1molF F S F键需吸收的能量分别为160kJ 330kJ 则S s 3F2 g SF6 g 的反应热 H为 A 1780kJ mol 1B 1220kJ mol 1C 450kJ mol 1D 430kJ mol 1解析 H 反应物的键能总和 生成物的键能总和 280kJ mol 1 3mol 160kJ mol 1 6mol 330kJ mol 1 1220kJ mol 1 答案B 应用体验 考点二热化学方程式的书写与正误判断 热化学方程式书写与正误判断的 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 知识链接 角度热化学方程式的书写与正误判断 2018 安徽理综 25 4 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 对于可逆反应的反应热 H 是指完全反应时的反应热 7 注意燃烧热和中和热 2 写出下列热化学方程式 1 2018 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 2018 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 高考印证 解析 1 13 5gAl的物质的量为 0 5mol 可写出反应的热化学方程式 2 由盖斯定律下式减去上式可得热化学方程式 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 2 2018 广东天河二模 25 101kPa下 碳 氢气 甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是 H 393 5kJ mol 1 H 285 8kJ mol 1 H 890 3kJ mol 1 H 2800kJ mol 1 则下列热化学方程式正确的是 A C s O2 g CO g H 393 5kJ mol 1B 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1C CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 890 3kJ mol 1 应用体验 D C6H12O6 s 3O2 g 3CO2 g 3H2O g H 1400kJ mol 1解析根据燃烧热的含义得出 A项中生成物应是CO2 C D项中H2O为液态 B项正确 答案B 考点三盖斯定律的应用 利用盖斯定律计算反应热的技能 1 解题思路 知识链接 角度1利用盖斯定律进行反应热的计算 2018 广东理综 31 4 2 计算模式 利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤 知识链接 角度2利用盖斯定律书写热化学方程式 2018 广东理综 31 1 3 2018 广东理综 31 1 大气中的部分碘源于O3对海水中I 的氧化 将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究 O3将I 氧化成I2的过程由3步反应组成 I aq O3 g IO aq O2 g H1总反应的化学方程式为 其反应热 H 高考印证 3 已知下列热化学方程式 Fe2O3 s 3CO g 2Fe s 3CO2 g H1 24 8kJ mol 1 H2 15 73kJ mol 1 Fe3O4 s CO g 3FeO s CO2 g H3 640 4kJ mol 1则14gCO气体还原足量FeO固体得到固体Fe和CO2气体时对应的 H为 A 218kJ mol 1B 109kJ mol 1C 218kJ mol 1D 109kJ mol 1 应用体验 答案B 1 燃烧热是指101kPa时1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量 并不是1mol可燃物燃烧时放出的热量就是燃烧热 2 中和热不是指1mol酸与1mol碱中和时的热效应 而是指 生成1molH2O l 的热效应 不包括电解质生成水合离子的热效应 同时也不包括反应生成其他物质的热效应 防范1对燃烧热和中和热的概念理解不清 知识链接 1 下列关于热化学反应的描述中正确的是 A HCl和NaOH反应的中和热 H 57 3kJ mol 1 则H2SO4和Ca OH 2反应的中和热 H 2 57 3 kJ mol 1B CO g 的燃烧热是283 0kJ mol 1 则2CO2 g 2CO g O2 g 反应的 H 2 283 0kJ mol 1C 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D 1mol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 防范演练 解析中和热是指在一定条件下强酸与强碱的稀溶液反应生成1molH2O所放出的热量 与酸和碱的元数无关 A项错 燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量 这里的稳定化合物包含两层意思 一是化合物稳定 如C燃烧可生成CO和CO2 其中CO2比CO稳定 二是化合物的状态稳定 如气态的水就不如液态的水稳定 故B项正确 D项错误 加热是化学反应的条件 与反应是否为放热和吸热无关 C项错误 答案B 化学反应的热效应 H由符号和数字组成 单位是kJ mol 1 计算和比较时要考虑 号 对于放热反应的反应热 H 0 为负值 放热越多 H的绝对值越大 H越小 吸热反应的反应热 H 0 为正值 吸热越多 H越大 而化学反应中放出和吸收的热量没有符号 只有数值 单位是kJ 防范2混淆 号和反应热的单位 知识链接 2 强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1已知 CH3COOH aq NaOH aq CH3COONa aq H2O l H1 akJ mol 1 HNO3 aq KOH aq KNO3 aq H2O l H3 ckJ mol 1上述反应均为在溶液中的反应 则a b c的关系正确的是 防范演练 A a b cB b a cC b c aD a c b解析弱酸电离需要吸收热量 氢氧化钠固体溶于水要放出热量 所以放出的热量 因放热反应的反应热 H都是负数 故反应热大小关系为 H2 H3 H1 即b c a 答案C 反应物和生成物的聚集状态不同 反应热 H也不同 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 物质的聚集状态用 s l g aq 分别表示固态 液态 气态 溶液 热化学方程式中不用 和 防范3忽视物质的聚集状态 知识链接 3 已知在1 105Pa 298K条件下 2mol氢气燃烧生成水蒸气 放出484kJ热量 下列热化学方程式正确的是 A H2O g H2 g O2 g H 242kJ mol 1B 2H2 g O2 g 2H2O l H 484kJ mol 1C H2 g O2 g H2O g H 242kJ mol 1D 2H2 O2 2H2O H 484kJ mol 1 防范演练 解析B中生成物水应为气态 H2燃烧放热 H为负值 则H2O分解必为吸热反应 H为正值 A正确 C错 D项 没有标明反应物和生成物的状态 答案A 叠加法 是利用盖斯定律书写热化学方程式或计算反应热的一种重要方法 也是高考常考的一种解题技能 1 利用 叠加法 书写热化学方程式或计算反应热时 其解题的思路为 应用 叠加法 书写热化学方程式和计算反应热 2 应用 叠加法 计算反应热时要注意 1 当热化学方程式乘 除以某一个数时 H也相应乘 除以同一个数 2 将热化学方程式进行加减运算时 H也同样要进行加减运算 且要带 符号 即把 H看作一个整体进行运算 3 将一个热化学方程式颠倒书写时 H的符号也随之改变 但数值不变 处理含CO SO2烟道气污染的一种方法 是将其在催化剂作用下转化为单质硫 已知 CO g O2 g CO2 g H1 283 0kJ mol 1 S