高考化学二轮专题突破 专题六 化学反应与能量课件.ppt

专题六化学反应与能量 2017高考二轮复习 考纲要求 1 了解化反应中的能量变化 吸热反应 放热反应 反应热 燃烧热 中和热等概念 2 理解热化方程式的含义 能正确书写热化方程式3 掌握有关燃烧热的简单计算 4 初步了解新能源的开发 考点1 反应热焓变及其计算 知识梳理 1 焓变的原因 知识梳理 2 焓变的基本计算 1 根据物质具有的能量来计算 h e 总生成物 e 总反应物 h 生成物 h 反应物 2 根据化学键来计算 h 反应物的键能总和 生成物的键能总和 反应物断键吸收的总能量 生成物成键放出的总能量 典例精析 例1 对于反应co g h2o g co2 g h2 g h 0 在其他条件不变时 a 加入催化剂 改变了反应的途径 反应的 h也随之改变b 改变压强 平衡不发生移动 反应放出的热量不变c 升高温度 反应速率加快 反应放出的热量不变d 若在原电池中进行 反应放出的热量不变 典例精析 b 解析 a项 加入催化剂 改变了反应物和生成物的活化能 从而改变反应的途径 但反应的 h只与反应物 生成物的总能量有关 并不发生改变 b项 该反应前后气体的总物质的量不变 改变压强 平衡不发生移动 因此反应放出的热量不变 c项 升高温度 反应速率加快 平衡逆向移动 反应放出的热量减少 d项 原电池反应中 化学能主要转化为电能 因此反应放出的热量将减少 典例精析 例2 反应a b c h 0 分两步进行 a b x h 0 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 典例精析 d 解析 根据反应物和生成物能量的高低来分析 解决问题 化学反应都伴随能量变化 当反应物的总能量高于生成物的总能量时 该反应为放热反应 当反应物的总能量低于生成物的总能量时 该反应为吸热反应 反应 的 h 0 为吸热反应 故可排除a项和c项 反应 的 h 0 为放热反应 b项错误 故选d 典例精析 例3 肼 h2nnh2 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 nn为942 o o为500 n n为154 则断裂1moln h键所需的能量 kj 是 典例精析 b 解析 由题图可知 h3 h2 h1 2752kj mol 1 534kj mol 1 2218kj mol 1 断裂1molnh键所需能量 2218kj 500kj 154kj 391kj 方法总结 应用盖斯定律计算反应热的两种方法1 代数运算法 线性组合 1 根据反应物 生成物和中间产物 确定已知反应热的反应方程式要不要倒转 2 以消去中间产物为目的 确定反应方程式所乘的系数 对于n个反应方程式 则所求反应热的反应方程式 a1 式 或倒转 a2 式 或倒转 an 式 或倒转 计算时各式相加即可 2 图解法 元素守恒和能量守恒 以反应物为起点 根据某种元素在各反应中守恒 可经过中间产物 变为最终产物 在过程中画出反应图像 如 a 2b h1 3c b h2 d 2c h3 计算a 3d h 可以得出所求的反应热 h h1 2 h2 3 h3 方法总结 特别提醒 1 催化剂可以降低反应物的活化能 但不影响反应焓变 h 2 物质能量越低 物质的键能越大 越稳定 3 当热化学方程式乘 除某一个数时 h也应乘 除某一个相同的数 方程式间进行加减运算时 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 4 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 知识梳理 考点2 热化学方程式的书写与判断 1 四步 书写热化学方程式写方程 标状态 注条件 温度压强 定焓变 h 2 书写与判断应注意的问题 1 注意 h的符号和单位 h只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边 若为放热反应 h为 若为吸热反应 h为 h的单位一般为kj mol 1 2 注意反应条件反应热 h与测定条件 温度 压强等 有关 因此书写热化学方程式时应注明 h的测定条件 绝大多数 h是在25 101325pa下测定的 可不注明温度和压强 3 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 知识梳理 知识梳理 4 注意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 热化学方程式中的反应热是表示反应物完全反应时的热量变化 与反应是否可逆无关 方程式中化学式前面的化学计量数必须与 h相对应 即化学计量数与 h成正比 当反应逆向进行时 其反应热与正反应的反应热数值相等 符号相反 典例精析 例4 下列热化学方程式或叙述正确的是 a 1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气 放出642kj的热量 n2h4 l o2 g n2 g 2h2o g h 642kj mol 1b 12g石墨转化为co时 放出110 5kj的热量 2c 石墨 s o2 g 2co g h 110 5kj mol 1c 已知h2 g 1 2o2 g h2o l h 286kj mol 则2h2o l 2h2 g o2 g 的 h 572kj mol 典例精析 d 由c s形成的液态化合物cs20 2mol在o2中完全燃烧 生成两种气态氧化物 25 时放出热量215kj 该反应的热化学方程式为cs2 l 3o2 g co2 g 2so2 g h 1075kj mole 已知n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 则在一定条件下向密闭容器中充入0 5moln2 g 和1 5molh2 g 充分反应放出46 2kj的热量 典例精析 解析 a项 放热反应 h 0 错误 b项 12gc的物质的量为1mol h 221 0kj mol 不正确 c项 已知反应为放热 则其逆反应为吸热 h为 h与化学计量数成正比 正确 d项 1molcs2 l 放出的热量为正确 e项 该反应为可逆反应 0 5moln2与1 5molh2反应不能生成1molnh3 故放出的热量小于46 2kj 错误 答案 cd 方法总结 判断热化学方程式的 五审 1 反应热的单位是否为kj mol 2 反应物和产物要根据题给信息来确定 3 在书写时 也要注意状态 符号 物质的量等 例如 中和热 燃烧热对应的焓变都是负值 中和热数值对应的水为1mol 燃烧热数值对应的可燃物为1mol 特别提醒 知识梳理 考点3 反应热大小的比较 1 同一反应的生成物状态不同时a g b g c g h1 0a g b g c l h2 0c g c l h3 0因为 h3 h2 h1 h1 0 h2 0 h3 0所以 h2 h1 也可以按以下思路分析 因为 h1 h3 h2 h1 0 h2 0 h3 0所以 h2 h1 知识梳理 2 同一反应的反应物状态不同时s g o2 g so2 g h1 0s s o2 g so2 g h2 0s g s s h3 0因为 h2 h3 h1 h1 0 h2 0 h3 0 所以 h1 h2 知识梳理 3 两个有联系的不同反应相比c s o2 g co2 g h1 0c s 1 2o2 g co g h2 0因为 h2 h3 h1 h1 0 h2 0 h3 0所以 h1 h2 并且据此可写出下面的热化学方程式 co g 1 2o2 g co2 g h3 h1 h2 典例精析 例5 下列各组热化学方程式中 化学反应的 h前者大于后者的是 c s o2 g co2 g h1c s 1 2o2 g co g h2 s s o2 g so2 g h3s g o2 g so2 g h4 h2 g 1 2o2 g h2o l h52h2 g o2 g 2h2o l h6 caco3 s cao s co2 g h7cao s h2o l ca oh 2 s h8a b c d 典例精析 解析 中co g 1 2o2 g co2 g 放出的热量较小 故 h1 h2 固态硫转变为硫蒸气是吸热反应 故s g 燃烧生成so2 g 放热多 故 h3 h4 2molh2比1molh2燃烧放出的热量多 故 h5 h6 前者是吸热反应 h7 0 后者是放热反应 h8 0 故 h7 h8 答案 c 知识梳理 考点3 燃烧热和中和热的理解和判断 1 燃烧热与中和热的比较 知识梳理 2 表示燃烧热和中和热的热化学方程式的书写 1 书写表示燃烧热的热化学方程式时 以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数 同时可燃物要完全燃烧且生成的氧化物状态稳定 如 h2 g 1 2o2 g h2o l h 285 8kj mol 2 书写表示中和热的热化学方程式时 以中和反应生成1molh2o l 为标准配平其余物质的化学计量数 如1 2h2so4 aq naoh aq 1 2na2so4 aq h2o l h 57 3kj mol 典例精析 例6 工业上利用天然气 主要成分为ch4 与co2进行高温重整制备co 已知ch4 h2和co的燃烧热 h 分别为 890 3kj mol 1 285 8kj mol 1和 283 0kj mol 1 则生成1m3 标准状况 co所需热量为 典例精析 解析 根据燃烧热的含义 写出下列热化学方程式 然后利用盖斯定律 推导出目标热化学方程式 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 3kj mol 1 co g 2 1 o2 g co2 g h 283 0kj mol 1 h2 g 2 1 o2 g h2o l h 285 8kj mol 1 2得ch4 g co2 g 2co g 2h2 g h 247 3kj mol 1故标准状况下生成1m3co所需热量为 特别提醒 1 几种元素燃烧后对应的稳定产物 c co2 g h h2o l s so2 g 2 h 57 3kj mol是稀的强酸与强碱的中和热 如有弱酸或弱碱参与反应 反应热数值小于57 3kj mol 若酸 碱反应有沉淀生成时 反应热数值一般大于57 3kj mol 4 对于反应热 焓变或 h描述时要注明 或 表明吸热或放热 5 对于燃烧热或中和热文字描述时用正值描述 不需注明 课堂小结 1 2个物质能量与反应吸 放热之间的关系 1 e反