山东省高考化学一轮复习 第6章第1节 化学反应的热效应课件.ppt

第1节化学反应的热效应 一 化学反应的反应热1 反应热的概念当化学反应在一定 下进行时 反应所吸收或释放的热量 单位 2 产生原因 温度 kj 3 表示方法当q 0时 即e1 e2 反应吸热 当q 0时 即e1 e2 反应放热 4 测定 1 仪器 2 原理 q c t2 t1 式中c代表仪器和反应混合物的总热容 单位是j k 1 t1 t2分别代表实验始末的温度 单位是k 量热计 1 选一选 下列反应中反应物总能量小于生成物总能量的是 a fe粉与硫粉混合加热b 常温下将氢氧化钡晶体与氯化铵粉末混合反应c 将铁片投入到稀硝酸溶液中d al粉与naoh溶液反应 答案 b 二 化学反应的焓变1 焓变 h 1 定义 的总焓与反应物的总焓之差 即 h 2 表示方法 用 h表示 若 表示为吸热 若 表示为放热 3 焓变与反应热的关系 等压条件下 反应产物 h 反应产物 h 反应物 h 0 h 0 h qp 2 热化学方程式 1 定义 表示化学反应中 或 的化学方程式 2 表示意义 不仅表明了化学反应中的物质变化 也表明了化学反应中的 例如 2h2 g o2 g 2h2o l h 298k 571 6kj mol 1表示 在298 k时 2 mol气态氢气与1 mol气态氧气反应完成后 生成2 mol液态水 放出571 6 kj的热量 放出 吸收热量 能量变化 2 想一想 焓变 h的单位kj mol 1中的mol是指某种具体物质的物质的量吗 答案 h的单位是kj mol 1 并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量是多少千焦 而是以给定形式的具体反应为单位 该反应发生6 02 1023次即1mol时 伴随的能量变化 3 填一填 0 25mol气态高能燃料乙硼烷 b2h6 在o2中完全燃烧 当生成固态b2o3和气态h2o时共放出508 25kj热量 写出此反应的热化学方程式 答案 b2h6 g 3o2 g b2o3 s 3h2o g h 2033kj mol 1 三 盖斯定律1 内容 不管化学反应是一步完成还是分几步完成 其反应热是 的 它只与反应体系的 有关 而与反应途径无关 2 应用 间接计算某些反应 反应热无法直接测得 的反应热 相同 始态和终态 4 画一画 由a到b可以设计如下两个途径 途径一 a b途径二 a c b若 h h1 h2 请画出上述转化图 并在每步转化箭号上标明焓变 答案 1 吸热反应和放热反应的比较 2 常见的放热反应和吸热反应 1 常见的放热反应 金属置换水或酸中氢的反应 酸碱中和反应 燃料的燃烧反应 易爆物的爆炸反应 多数的化合反应 2 常见的吸热反应 氢氧化钡晶体 ba oh 2 8h2o 与氯化铵固体的反应 碳与水蒸气的反应 灼热的碳与co2的反应 盐的水解反应和弱电解质的电离 大多数的分解反应 反应是否需要加热 只是引发反应的条件 与反应是放热还是吸热并无直接关系 许多放热反应也需要加热引发反应 也有部分吸热反应不需加热 在常温时就可以进行 答案 a 1 下列变化中属于吸热反应的是 液态水汽化 将胆矾加热变为白色粉末 浓硫酸稀释 氯酸钾分解制氧气 生石灰跟水反应生成熟石灰a b c d 解析 不属于化学反应 属于放热反应 答案 d 1 注意 h的符号和单位 h只能写在热化学方程式的右边 单位为kj mol 1 1 若为放热反应 h为 2 若为吸热反应 h为 2 注意反应条件绝大多数 h是在25 101325pa下测定的 故可不注明温度和压强 3 注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同 反应热 h就不同 因此 必须注明物质的聚集状态 这是因为 4 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该物质的物质的量 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 2010 浙江高考改编 下列热化学方程式正确的是 c 0 3mol硼烷 b2h6 气体在氧气中完全燃烧生成b2o3固体和液态水 放出649 5kj热量 其热化学方程式可表示为 b2h6 g 3o2 g b2o3 s 3h2o l h 2165kj mol 1d 2h2 g o2 g 2h2o l h akj mol 1 则2h2o l 2h2 g o2 g h akj mol 1 精讲精析 a中h2o应为液态 b项由于n2与h2的反应为可逆反应 反应尚未进行到底 因此数值计算有误 c项中放热 h应为负值 d中正向 逆向反应的反应热数值相等 符号相反 正确 答案 d 答案 d 1 从键能数据进行计算 h e 反应物的键能总和 e 生成物的键能总和 2 根据图示中能量变化来确定 h h 生成物 h 反应物 如图 h h1 h2 0 该反应为放热反应 图 h h2 h1 0 该反应为吸热反应 3 利用盖斯定律进行计算若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到 则该化学反应的焓变也可以由这几个反应的焓变相加减而得到 4 利用热化学方程式进行相关量的求算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 物质与焓变之间的关系直接求算物质的量或焓变 2012 宁津测试 2so2 g o2 g 2so3 g 反应过程的能量变化如图所示 已知1molso2 g 氧化为1molso3 g 的 h 99kj mol 1 请回答下列问题 1 图中a c分别表示 e的大小对该反应的反应热有无影响 2 该反应通常用v2o5作催化剂 加v2o5会使图中b点升高还是降低 理由是 3 图中 h kj mol 1 4 已知1mols完全燃烧生成so2放出热量为296kj mol 1 计算由s s 生成1molso3 g 的 h 写出计算过程 精讲精析 1 由图象很容易得出 纵坐标表示各种物质的能量 e是反应所必经的一个过渡状态即该反应的活化能 它只影响反应的难易程度 而整个反应过程的反应热只与反应的始终态有关 得出没有影响的结论 加入催化剂改变了反应历程 使活化能降低 3 中的 h可根据已知1molso2参加反应时放热99kj 而图象中表示的是2molso2反应 所以99kj要乘以2 3 下列各组热化学方程式中的 h 前者大于后者的是 c s o2 g co2 g h1c s o2 g co g h2 s s o2 g so2 g h3s g o2 g so2 g h4 h2 g o2 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 解析 中前者为完全燃烧 后者为不完全燃烧 热效应是前者大于后者 但 h1 h2均为负数 故 h1 h2 中s单质状态不同 气态的能量高于固态 放热多 中方程式的化学计量数不同 中前者为吸热反应 h7为正数 后者为放热反应 h8为负数 故c项符合题意 答案 c 实验探究 探究中和反应热的测定反应热可以通过实验的方法测定 比较容易操作的是强酸与强碱反应的中和反应热的测定 测量反应热的仪器称为 量热计 实验名称 反应热的测定 实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热 加深理解中和反应是放热反应 实验原理 教材实验通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变化 计算反应过程中所放出的热量 由此得到中和反应热 计算公式 q c t2 t1 互动 含1molh2so4的浓硫酸与1l1molnaoh溶液反应测得放出的热量和含1molh2so4的稀硫酸与1l1molnaoh溶液反应测得放出的热量 一样多吗 答案 不一样多 前者多 因为浓h2so4被naoh溶液稀释时也放出热量 实验室用50ml0 50mol l 1盐酸 50ml0 55mol l 1naoh溶液和如图所示装置进行测定中和热的实验得到下表中的数据完成下列问题 1 实验时用搅拌器搅拌溶液的方法是 不能用铜丝搅拌代替搅拌器的理由是 2 经数据处理 t2 t1 3 4 则该实验测得的反应热q 盐酸和naoh溶液的密度按1g cm 3计算 反应后混合溶液的比热容 c 按4 18j g 1计算 破题技巧 反应热计算公式为q cm t 精讲精析 1 对于本实验 让氢氧化钠和盐酸尽可能地完全反应是减小误差的一个方面 所以实验时用的反应搅拌器旋转上下搅动 同时可防止损坏温度计 做好保温工作是减小误差的另一个重要方面 所以用搅拌器而不用铜丝搅拌棒 2 q 100g 4 18j g 1 3 4 1421 2j 答案 1 旋转上下搅动铜传热快 热量损失大 2 1421 2j 高考题组一反应热与热化学方程式1 高考组合题 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 如图表示某吸热反应分别在有 无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 2011 江苏高考 答案 1 2 3 4 2 2010 山东高考 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 a 生成物总能量一定低于反应物总能量b 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率c 应用盖斯定律 可计算某些难以直接测量的反应焓变d 同温同压下 h2 g cl2 g 2hcl g 在光照和点燃条件下的 h不同 解析 对于不同的反应 生成物总能量与反应物总能量不相同 a错 反应速率与吸 放热无关 b错 h与反应的始态和终态有关 与反应条件无关 d错 答案 c 3 2010 北京高考节选 在微生物作用的条件下 nh经过两步反应被氧化成no 两步反应的能量变化示意图如下 4 2011 重庆高考 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 化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成 旧键的断裂吸收热量 新键的生成放出热量 两个热量变化的总体效应即为反应的热效应 s s 3f2 g sf6 g 的反应过程中旧键断裂吸收的热量为280kj 160kj 3 760kj 新键生成放出的热量为330kj 6 1980kj 反应放出1220kj的热量 h 1220kj mol 1 答案 b 答案 1 2 3 6 2011 江苏高考节选 氢气是一种清洁能源 氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点 已知 ch4 g h2o g co g 3h2 g h 206 2kj mol 1ch4