【创新设计】2019届高考化学总复习江西版PPT精编课件：第六章 课时2　热化学方程式的书写及反应热的简单计算.ppt

课时2热化学方程式的书写及反应热的简单计算 1 了解热化学方程式的含义 2 理解盖斯定律 并能运用盖斯定律进行有关反应热的简单计算 3 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 最新考纲 考点一热化学方程式的书写与正误判断 1 概念表示参加化学反应的物质的 和 的关系的化学方程式 2 意义表明了化学反应中的 变化和 变化 如 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1表示 物质的量 反应热 物质 能量 2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出 571 6kJ的热量 3 书写 1 注明反应条件 反应热与测定条件 温度 压强等 有关 绝大多数反应是在25 101kPa下进行的 可不注明 2 注明物质状态 常用 分别表示固体 液体 气体 溶液 3 注意符号单位 H应包括 或 数字和单位 kJ mol 1 4 注意守恒关系 原子守恒和得失电子守恒 能量守恒 H与化学计量数相对应 5 区别于普通方程式 一般不注 以及 点燃 加热 等反应条件 s l g aq 6 注意热化学方程式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 可以是整数 也可以是分数 且化学计量数必须与 H相对应 如果化学计量数加倍 则 H也要加倍 该物质的物质的量 探究思考1 同一个化学反应 是否只有一种形式的热化学方程式 答案热化学方程式中 反应热 H的值与化学计量数及反应物 生成物的状态有关 对于同一个化学反应 化学计量数不同时 则反应热 H的值也不同 因此 同一个化学反应 可有多种形式的热化学方程式 2 胶状液氢 主要成分是H2和CH4 有望用于未来的运载火箭和空间运输系统 实验测得101kPa时 1molH2完全燃烧生成液态水 放出285 8kJ的热量 1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体 放出890 3kJ的热量 请写出上述所涉及到的两个反应的热化学方程式 示例1 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 写出该反应的热化学方程式 思维启迪 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 H2O的电子式是 2 反应A的热化学方程式是 3 断开1molH O键与断开1molH Cl键所需能量相差约为 kJ H2O中H O键比HCl中H Cl键 填 强 或 弱 1 如图为某密闭容器中气态物质进行反应时物质总能量 kJ mol 1 的关系图 则下列热化学方程式正确的是 A 2A g B g 2C g H E2 E1 kJ mol 1 B 2A g B g 2C g H E2 E1 kJ mol 1C 2C g 2A g B g H E2 E1 kJ mol 1D 2C g 2A g B g H E2 E1 kJ 解析2A B的能量高于2C的能量 故2A B C为放热反应 H为负值 单位为kJ mol 1 答案B 2 2013 宝鸡二检 燃烧热是指通常状况下1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量 下列说法正确的是 A 通常状况下 1g氢气燃烧生成液态水时放出142 9kJ热量 则表示氢气燃烧热的热化学方程式为2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1B 已知 H2 g F2 g 2HF g H 270kJ mol 1 则1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ D 已知 C s 石墨 O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1 C s 金刚石 O2 g CO2 g H 395 0kJ mol 1 则C s 金刚石 C s 石墨 H 1 5kJ mol 1解析表示氢气燃烧热的热化学方程式中H2 g 的化学计量数应为1 A错 气体变为液体时要放出能量 所以1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ B错 此反应为可逆反应 故投入0 5mol的氮气和1 5mol氢气 最终参加反应的氮气一定小于0 5mol 因此热化学方程式中 H应小于 38 6kJ mol 1 不是通常状况时 H应标明确所处状况 选项C不正确 D中由 可知正确 答案D 3 写出下列热化学方程式 1 2013 安徽 25 4 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 2 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 3 2011 四川理综 29 1 已知1gFeS2完全燃烧放出7 1kJ热量 FeS2燃烧反应的热化学方程式为 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 3 4FeS2 s 11O2 g 8SO2 g 2Fe2O3 s H 3408kJ mol 1 有关热化学方程式的 五步 与 五审 1 书写热化学方程式的 五步 2 判断热化学方程式正误的 五审 考点二盖斯定律 反应热的比较与计算 1 盖斯定律 1 内容对于一个化学反应 无论是一步完成还是分几步完成 其反应焓变都是一样 即 化学反应的反应热只与反应体系的 有关 而与 无关 2 意义间接计算某些反应的反应热 反应的途径 始态和终态 3 应用 H1 a H2 H1 H2 H H1 H2 2 H的比较比较 H的大小时需考虑正负号 对放热反应 放热越多 H 对吸热反应 吸热越多 H 3 反应热的计算 1 主要依据热化学方程式 键能 盖斯定律及燃烧热 中和热等 2 主要方法 根据热化学方程式计算反应热与反应物和生成物各物质的物质的量成正比 根据反应物和生成物的总能量计算 H E生成物 E反应物 越小 越大 依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算 H E反应物的化学键断裂吸收的能量 E生成物的化学键形成释放的能量 根据盖斯定律计算化学反应的反应热只与反应的始态 各反应物 和终态 各生成物 有关 而与反应的途径无关 即如果一个反应可以分步进行 则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的 应用盖斯定律常用以下两种方法 探究思考1 试比较下列三组中 H的大小 1 同一反应 生成物状态不同时A g B g C g H1 2 同一反应 反应物状态不同时S g O2 g SO2 g H1 0S s O2 g SO2 g H2 0则 H1 H2 答案 3 两个有联系的不同反应相比C s O2 g CO2 g H1 0 则 H1 H2 答案 2 已知H2SO4 aq 与Ba OH 2 aq 反应的 H 1584 2kJ mol 1 HCl aq 与NaOH aq 反应的 H 55 6kJ mol 1 则生成BaSO4 s 的反应热等于 答案 1473kJ mol 1 示例3 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 思维启迪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 示例4 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 2218kJ 解得x 391kJ 答案B 1 2013 安庆联考 用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染 已知CH4 g 4NO2 g 4NO g CO2 g 2H2O g H 574kJ mol 1 CH4 g 4NO g 2N2 g CO2 g 2H2O g H 1160kJ mol 1 若在标准状况下4 48LCH4恰好能将一定量NO2还原成N2和H2O g 则整个过程中放出的热量为 A 114 8kJB 232kJC 368 8kJD 173 4kJ解析由盖斯定律知 CH4还原NO2生成N2和H2O g 的热化学方程式为CH4 g 2NO2 g N2 g CO2 g 2H2O g H 867kJ mol 1 所以0 2molCH4参加反应 放出的热量为173 4kJ 答案D 2 2013 海南卷 5 已知下列反应的热化学方程式 6C s 5H2 g 3N2 g 9O2 g 2C3H5 ONO2 3 l H12H2 g O2 g 2H2O g H2C s O2 g CO2 g H3则反应4C3H5 ONO2 3 l 12CO2 g 10H2O g O2 g 6N2 g 的 H为 A 12 H3 5 H2 2 H1B 2 H1 5 H2 12 H3C 12 H3 5 H2 2 H1D H1 5 H2 12 H3解析设三个热化学方程式依次是 根据盖斯定律 12 5 2得 4C3H5 ONO2 3 l 12CO2 g 10H2O g O2 g 6N2 g H 12 H3 5 H2 2 H1 答案A 3 比较下列反应或过程中的热量或反应热的相对大小 2H2 g O2 g 2H2O l H4 dkJ mol 1则a b c d间的大小关系为 2 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 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 Q2 Q1 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 利用叠加法书写热化学方程式或计算反应热的一般步骤 首先观察已知的热化学方程式与目标热化学方程式的差异 若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物 或目标方程式中的某种生成物在某个已知热化学方程式中作反应物 可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒 相应的 H改变符号 将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数 使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致 热化学方程式中的 H也进行相应的换算 将已知热化学方程式进行叠加 相应的热化学方程式中的 H也进行叠加 素养15盖斯定律的重要应用 叠加法求反应热 方法规律 典例 用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜 已知 Cu s 2H aq Cu2 aq H2 g H1 64 39kJ mol 1 2H2O2 l 2H2O l O2 g H2 196 46kJ mol 1 当场指导 H3 285 84kJ mol 1在H2SO4溶液中 Cu与H2O2反应生成Cu2 和H2O的热化学方程式为 答案Cu s H2O2 l 2H aq Cu2 aq 2H2O l H 319 68kJ mol 1 应用1 2013 天津质检 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 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 应用2 已知 常温下 0 01mol L 1MOH溶液的pH为10 MOH aq 与H2SO4 aq 反应生成1mol正盐的 H 24 2kJ mol 1 强酸与强碱的稀溶液的中和热为 H 57 3kJ mol 1