【优化方案】高考化学总复习 6.1化学反应的热效应课件 鲁科版.ppt

一 化学反应及反应热1 化学反应的实质与特征 1 实质 断裂和形成 2 特征 任何化学反应 不但有生成 而且一定伴随着的变化 旧化学键 新化学键 新物质 能量 2 反应热产生的原因 1 从化学键的角度 在化学反应过程中 旧化学键断裂要能量 新化学键形成要能量 从而引起反应过程中能量的变化 2 从物质具有的能量角度 反应物具有的总能量与生成物具有的总能量不相等造成的 吸收 释放 3 反应热的计算和测定 1 计算化学键的变化 q 焓的变化 q 2 表示方法当q 0时 反应 当q 0时 反应 e 反应物 e 生成物 h 反应产物 h 反应物 吸热 放热 3 测定 仪器 原理 q 式中c代表仪器和反应混合物的总热容 单位是kj k 1 t1 t2分别代表 单位是 量热计 c t2 t1 实验始 末的温度 k 二 化学反应的焓变1 焓 h 描述物质所具有的的物理量 2 焓变 h 的总焓与的总焓之差 表示为 h 3 焓变 h 与反应热 q 的关系 能量 反应产物 反应物 h 反应产物 h 反应物 对于等压条件下的化学反应 如果反应中物质的能量全部转化为热能 没有转化为 则反应前 后物质的焓变等于该反应的 即 h 电能 光能等其他形式的能量 反应热 qp 三 热化学方程式1 概念 表明反应所或热量的化学方程式 2 表示意义 既表明了化学反应中的 也表明了化学反应中的 例如 2h2 g o2 g 2h2o l h 298k 571 6kj mol 放出 吸收 物质变化 能量变化 表示在298k时 与反应完成后 生成 571 6kj的热量 四 燃烧热和中和热1 燃烧热 1 概念 在25 c 即298k 101kpa时 mol纯物质燃烧生成的化合物时所放出的热量 叫做该物质的燃烧热 2 mol气态h2 1 mol气态o2 2 mol液态h2o 放出 1 完全 稳定 2 单位 3 注意 燃烧热 h均为负值 稳定化合物 c h s 2 中和热 1 定义 在稀溶液中 酸和碱发生中和反应生成水所的热量 kj mol 1 co2 h2o l so2 1mol 放出 2 举例 1l1mol l的盐酸与1l1mol l的naoh溶液发生中和反应时 放出57 3kj的热量 该反应的热化学方程式为 五 盖斯定律对于一个化学反应 无论是一步完成 还是分几步完成 其反应焓变 都是一样的 如由a到b可以设计如下两个途径 途径一 a b h 途径二 a c b h1 h2 即 则焓变 h h1 h2的关系可以表示为 h h1 h2 该反应为放热反应 生成物的总能量比反应物的总能量高 该反应过程可以看成是部分 贮存 于x y内部的能量转化为热量释放出来 a b c d 解析 由于在试管中滴加试剂y时 甲处液面下降 乙处液面上升 说明体系内的压强大于大气压强 其原因是生成物的总能量比反应物的总能量低 x 2y 2z的反应放热 使体系内的压强增大 致使甲处液面下降 答案 b 方法技巧 本题是一道理化综合渗透题 考查了反应过程中的能量变化 实际上还考查了温度对压强的影响 解答时一定要明确液面上升或下降的原因 热化学方程式的书写与普通化学方程式相比 书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下四点 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 这是因为 4 注意化学方程式的化学计量数 1 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 2 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 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 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 如 判断热化学方程式正误要注意 四看 1 看各物质的聚集状态是否正确 2 看 h变化的 是否正确 3 看反应热的单位是否为kj mol 1 4 看反应热数值与化学计量数是否相对应 答案 a 答案 a 解析 解答该题时 可以先比较两个热化学方程式的不同之处 判断 h的符号 然后具体分析 解析 固态的硫变成硫蒸气要吸热 因此硫蒸气与氧气反应放出的热量多 q1 q2 分步进行的放热反应 反应进行的程度越深 放出的热量越多 即碳燃烧生成二氧化碳时放热多 q1 q2 氧化铝比氧比铁更稳定 或铝的还原性强于铁 故这两种金属与氧气反应时铝放热多 q1 q2 水蒸气变成液态水要放出热量 故氢气燃烧生成液态水时放热多 q1 q2 故d项正确 答案 d 反应热的计算1 利用热化学方程式进行相关量的求解先写出热化学方程式 再根据热化学方程式所体现的物质之间 物质与反应热之间的关系直接求算物质的量或反应热 2 利用盖斯定律求反应热 1 设计合理的反应途径 2 适当加减已知的热化学方程式 得出待求的热化学方程式 反应热也要进行相应的加减运算 从而得出待求热化学方程式的反应热 3 在进行反应热的计算时 要注意反应热的符号以及反应热与方程式中化学计量数间的比例关系 3 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 反应物的键能 生成物的键能4 混合物燃烧放热求比例问题可用常规的列方程组法 又可采用十字交叉法 答案 a 方法技巧 解答有关盖斯定律的题目 关键是设计合理的反应途径 适当加减已知热化学方程式的反应热进行求算 1 热化学方程式同乘以某一个数时 反应热数值也必须乘上该数 2 热化学方程式相加减时 同种物质之间可相加减 反应热也随之相加减 3 将一个热化学方程式颠倒时 h的 号随之改变 1 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 a 碳酸钙受热分解b 乙醇燃烧c 铝粉与氧化铁粉末反应d 氧化钙溶于水 解析 当生成物的总能量高于反应物的总能量时表现为吸热反应 b c d均为放热反应 答案 a 解析 若前者的生成物也为h2o g 则q1 2q2 而生成的水为液态 故q1 2q2 答案 c 答案 a 5 氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241 8kj 热化学方程式为 若1g水蒸气转化成液态水放热2 444kj 则反应2h2 g o2 g 2h2o l 的 h kj mol 1 氢气的燃烧热为 kj mol 1 中和热的测定 解析 温度计和环形玻璃搅拌棒都是此实验中关键仪器 要理解它们的操作注意事项和在实验中的作用 选用0 55mol l 1naoh溶液 是为了保证盐酸全部反应 按盐酸的量计算中和热 提高准确性 由于氨水是弱碱 氨水自身电离会吸收部分热量 使测得的中和热数值偏小 即 h1 h 答案 1 温度计 2 a 3 保证实验中所用盐酸完全被中和 4 a 5 一 选择题 每小题5分 共50分 1 若1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放热121kj 且氧气中1molo o键完全断裂时吸收热量496kj 水蒸气中1molh o键形成时放出热量463kj 则氢气中1molh h键完全断裂时吸收热量为 a 920kjb 557kjc 436kjd 188kj答案 c 2 从如图所示的某气体反应的能量变化分析 以下判断错误的是 a 这是一个放热反应b 该反应可能需要加热c 生成物的总能量低于反应物的总能量d 反应物比生成物更稳定答案 d 3 能源分类相关图如右图所示 下列四组选项中 全部符合图中阴影部分的能源的是 a 煤炭 石油 沼气b 水能 生物能 天然气 c 太阳能 风能 潮汐能d 地热能 海洋能 核能答案 c 解析 化学反应的实质是反应物原有化学键断裂和生成物新化学键形成的过程 依据键能的数值可以估算化学反应的热效应 h 反应物的键能总和 生成物的键能总和 旧键断裂吸收的能量总和 新键形成释放的能量总和 1molp4分子中共有6molp p键 5molo2中共有5molo o键 而生成物中有4molp o键和12molp o键 所以 h 6a 5d 4c 12b kj mol 1 磷燃烧是放热反应 所以 h 0 答案为a 答案 a 5 充分燃烧一定量的丁烷生成co2和液态水 放热qkj 经测定生成的co2恰好被100ml5mol l的koh溶液吸收生成k2co3 则热化学方程式 c4h10 g 6 5o2 g 4co2 g 5h2o l 的 h为 a 16qkj molb 16qkj molc 8qkj mold 8qkj mol 6 化学与能源 科技 生活 社会密切相关 下列说法不正确的是 a 利用太阳能等清洁能源代替化石燃料 有利于节约资源 保护环境b 水电站把机械能转化为电能 而核电站把化学能转化为电能c 化石燃料和植物燃料燃烧时放出的热量均来源于太阳能d 植物通过光合作用将co2转化为葡萄糖是太阳能转变为化学能的过程 解析 b项错误 水电站是把水的势能转化为电能 核电站是把核能转化为电能 答案为b 答案 b 7 2009年烟台模拟 已知热化学方程式 c 金刚石 s o2 g co2 g h1 c 石墨 s o2 g co2 g h2 c 石墨 s c 金刚石 s h3 1 9kj mol 1 下列说法正确的是 a 石墨转化成金刚石的反应是吸热反应b 金刚石比石墨稳定c h3 h1 h2d h1 h2 解析 由方程式 中 h3 1 9kj mol 1 0得出结论石墨比金刚石稳定 故a项对 b项错 c项中正确结论应为 h3 h2 h1 h1与 h2均小于零 石墨具有的能量低于金刚石 故都生成co2时 h1 h2 d项错 答案 a 答案 d 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 相同状况下 能量状态较低的是 白磷的稳定性比红磷 填 高 或 低 解析 题中给出了白磷和红磷的燃烧热 要注意第二个热化学方程式中只有1molp参加反应 124g白磷相当于1molp4 124g红磷燃烧时 12 12分 2010年江西师大附中高三月考 1 0 3mol的气态高能燃料乙硼烷 分子式b2h6 在氧气中燃烧 生成固态三氧化二硼和液态水 放出649 5kj的热量 则其热化学方程式为 若1g水蒸气转化成液态水放热2 444kj 则 11 2l标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 kj 2 已知a b两种气体在一定条件下可发生反应 2a b c 3d 4e 现将相对分子质量为m的a气体mg和适量的b气体充入密闭容器中恰好完全反应后 有少量的液滴生成 在相同温度下测得反应前后的压强分别为6 06 105pa和1 01 106pa 又测得反应共放出qkj热量 试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式 13 14分 在化学反应中 只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能