专题二 第二讲 化学反应与能量变化.ppt

抓基础 提能力 研考点 第二讲 专题二化学基本理论 化学反应与能量变化 1 了解化学反应中能量转化的原因及能量变化的规律 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 3 了解吸热反应 放热反应 反应热等概念 化学反应与能量变化 4 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 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 一 吸热反应和放热反应有下列变化 H2在Cl2中燃烧 碳酸钙分解 铝热反应 酸碱中和反应 缓慢氧化 Na2CO3水解 NaOH固体溶于水 铁和稀H2SO4反应 Ba OH 2 8H2O和NH4Cl反应 工业合成氨 1 属于放热反应的有 这些反应的进行 实现了能向能的转变 2 属于吸热反应的有 这些反应的进行 实现了能向能的转变 化学 热 热 化学 二 反应热下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量 kJ 1 2H2 g O2 g 2H2O g 反应是 填 吸热 或 放热 反应 这说明2molH2 g 和1molO2 g 具有的能量比2molH2O g 具有的能量 填 高 或 低 断裂反应物中化学键吸收的能量填 大于 或 小于 形成生成物中化学键放出的能量 放热 小于 高 2 请用图示表示出2molH2 g 与1molO2 g 生成2molH2O g 的反应过程 3 根据表中数据 写出H2 g 与O2 g 完全反应生成H2O g 的热化学方程式 4 若已知 H2O g H2O l H 44kJ mol 则表示H2燃烧热的热化学方程式为 2H2 g O2 g 2H2O g H 484kJ mol 三 盖斯定律把煤作为燃料可通过下列两种途径 途径 C s O2 g CO2 g H akJ mol途径 先制水煤气 C s H2O g CO g H2 g H bkJ mol再燃烧水煤气 2CO g O2 g 2CO2 g H ckJ mol2H2 g O2 g 2H2O g H dkJ mol 1 两种途径放热 途径 放出的热量 填 大于 小于 或 等于 途径 放出的热量 2 制水煤气的反应中 反应物具有的总能量生成物所具有的总能量 反应条件应为 3 a b c d的数学关系式可表达为 等于 小于 高温 c d 2 a b 3 中和热只强调H 和OH 结合生成1mol水时对应的热效应 Ba OH 2与H2SO4反应既有水生成 又有沉淀生成 故不属于中和热 燃烧热强调1mol可燃物完全燃烧且生成稳定的氧化物 故H2在Cl2中燃烧生成HCl不属于燃烧热 4 化学反应的热效应用 H表示 H由符号和数字组成 单位是kJ mol 1 计算和比较时要包括 号 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 5 不论化学反应是否可逆 热化学方程式中的反应热 H表示反应进行到底 完全转化 时的能量变化 如 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 197kJ mol是指2molSO2 g 和1molO2 g 完全转化为2molSO3 g 时放出的能量 若在相同的温度和压强时 向某容器中加入2molSO2 g 和1molO2 g 反应达到平衡时 放出的能量为Q 因反应不能完全转化生成2molSO3 g 故Q 197kJ 判断正误 正确的打 号 错误的打 号 1 2011 福建高考 合理开发利用可燃冰 固态甲烷水合物 有助于缓解能源紧缺 2 2011 海南高考 某反应的 H 100kJ mol 1 则正反应活化能小于100kJ mol 1 3 2010 福建高考 对于同一个化学反应 无论是一步完成还是分几步完成 其反应的焓变相同 4 2010 浙江高考 甲烷的标准燃烧热为 890 3kJ mol 则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 做考题查漏补缺 解析 由盖斯定律知 2 即得到反应Na2O2 s 2Na s 2Na2O s H 317kJ mol 1 答案 Na2O2 s 2Na s 2Na2O s H 317kJ mol 1 2 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A 已知2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ mol 则氢气的燃烧热为241 8kJ molB 已知C 石墨 s C 金刚石 s H 0 则金刚石比石墨稳定 C 含20 0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和 放出28 7kJ的热量 则表示该反应中和热的热化学方程式为 NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 4kJ molD 已知2C s 2O2 g 2CO2 g H1 2C s O2 g 2CO g H2 则 H1 H2 解析 氢气充分燃烧生成稳定的氧化物是液态水 A不正确 石墨转化为金刚石 H 0 金刚石的能量高 故石墨较稳定 B不正确 碳完全燃烧放出的热量多 H2应大于 H1 D不正确 答案 C 3 2011 沈阳模拟 下列热化学方程式或说法正确的是 A 甲烷的燃烧热为 H 890kJ mol 1 则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 890kJ mol 1B 500 30MPa下 将0 5molN2和1 5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3 g 放热19 3kJ 其热化学方程式为 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 38 6kJ mol 1 C 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270kJD 在C中相同条件下 2molHF气体的能量小于1mol氢气与1mol氟气的能量总和 解析 根据燃烧热的概念 A中生成的水应呈液态 A错误 氮气和氢气反应生成氨气是可逆反应 其不能完全转化为氨气 所放出的热量也不是38 6kJ B错误 气态物质转化为液态物质时放热 故1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢时放出的热量大于270kJ C错误 由于氢气和氟气反应生成氟化氢时放热 故2molHF气体的能量小于1mol氢气与1mol氟气的能量总和 D正确 答案 D 链知识触类旁通 书写热化学方程式的注意事项 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 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 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 热化学方程式中不标注反应条件以及 和 也不用 连接反应物与生成物 5 注意 H的数值与符号 热化学方程式是表示反应已完成的数量 由于 H与反应完成的物质的量有关 所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与 H相对应 如果化学计量数加倍 则 H也要加倍 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 做考题查漏补缺 4 2011 海南高考 已知 2Zn s O2 g 2ZnO s H 701 0kJ mol 12Hg l O2 g 2HgO s H 181 6kJ mol 1则反应Zn s HgO s ZnO s Hg l 的 H为 A 519 4kJ mol 1B 259 7kJ mol 1C 259 7kJ mol 1D 519 4kJ mol 1 答案 C 5 下面是四个化学反应的热化学方程式 C s O2 g CO2 g H1 2H2 g O2 g 2H2O l H2 CH3COOH l 2O2 g 2CO2 g 2H2O l H3 2C s 2H2 g O2 g CH3COOH l H4下列焓变之间的关系正确的是 A 2 H1 H2 H3 H4B H2 2 H1 H3 H4C H3 2 H1 H2 H4D H4 2 H1 H2 H3 解析 根据盖斯定律 将 三个热化学方程式进行处理即可得到 2 答案 D 答案 B 3 主要应用 计算某些难以直接测量的反应的反应热 4 注意事项 应用盖斯定律进行计算 关键