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文档简介

第一节化学反应与能量的变化,1了解化学反应中能量转化的原因,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。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3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。,4理解燃烧热、中和热的概念,并能进行简单计算。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。,能源问题是当今社会的热点问题之一,是高考命题的载体。在复习过程中要注意如下几点:1归纳总结化学反应中能量变化的有关内容,形成知识网络。2通过比较的方法,正确理解有关的概念(如:吸热反应和放热反应、燃烧热和中和热等)、热学化学方程式与一般化学方程式的不同,掌握热化学方程式的书写要求,并能根据热化学方程式进行有关的计算。,3H正号和负号的判断是学生的易错点,解题时,一定要注意是比较H的大小,还是比较数值的大小。,一、反应热(焓变)1定义:_。2符号:_。3单位:_。4测量:可用量热计测量。5表示方法:吸热反应:H_0;放热反应:H_0。,6产生原因:化学反应的过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等,故化学反应均伴随着能量变化。,二、热化学方程式1定义:表示_化学方程式。2书写要求(1)注明反应的_和_(25C、101 kPa下进行的反应可不注明)。(2)注明反应物和生成物的状态:固态(_)、液态(_)或气态(_)。(3)热化学方程式的化学计量数只表示_,而不代表_,因此可以写成分数。,三、燃烧热和中和热1燃烧热(1)定义:在25C、101 kPa时,_物质完全燃烧生成_时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。(2)表示意义CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l);H890.31 kJ/mol,表示在25C、101 kPa条件下,_CH4完全燃烧生成_和_时_的热量是_。,2中和热(1)定义:在_中,酸跟碱发生中和反应生成_H2O,这时的反应热叫做中和热。(2)强酸强碱:H(aq)OH(aq)=H2O(l);H57.3 kJmol1。(3)弱酸弱碱:中和热数值_。,四、盖斯定律11840年_化学家盖斯(Hess)从实验中总结得出。2内容:_,即化学反应的反应热只与反应体系的_和_有关。3应用:很多反应很难直接测其反应热,可用盖斯定律计算。,答案:一、1.反应过程中放出或吸收的热量2.H3.kJ/mol5.y,化学反应为放热反应;(2)xy,化学反应为吸热反应。答案AC,(2008上海高考改造题)已知:H2(g)F2(g)=2HF(g)H270kJ/mol,下列说法正确的是(),A氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应B1mol H2与1mol F2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJC在相同条件下,1mol H2与1mol F2的能量总和大于2mol HF气体的能量D该反应中的能量变化可用下图来表示,解析:由热化学方程式可知H0,H2和F2反应生成HF是放热反应,则氟化氢分解生成H2和F2为吸热反应,故A错。HF(g)转变为HF(l)要放热,则1mol H2与1mol F2反应生成2mol液态HF,放出的热量大于270kJ,故B错。该反应为放热反应,则反应物的总能量高于生成物的总能量,C正确。该反应中能量变化的图示为答案:C,书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外,还应注意以下几点: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。放热反应,H为“”;吸热反应,H为“”。H的单位一般为kJmol1。,2注意反应条件反应热H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学反方程式时应注明H的测定条件。但因绝大多数H是在25、101325 Pa下测定的,经常不注明温度和压强。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不同。因此,必须注明物质的聚焦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”。热化学方程式中不用标“”或“”。,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已完成时的热量变化。由于H与反应完成时物质的物质的量有关,所以化学计量数与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。,5反应的可逆性不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热H都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化,如2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H197kJmol1,是指2 mol SO2(g)与1 mol O2(g)放于一密闭容器中完全转化为2 mol SO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强时,向容器中加2 mol SO2(g)和1 mol O2(g),在一定条件下反应达平衡时,放出的热量要小于197 kJ。6反应热的大小比较,只与反应热的数值有关,与“”、“”无关。“”、“”只表示反应的吸、放热。,案例精析【例2】已知在1105 Pa、298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ的热量,下列热化学方程式正确的是()AH2O(g)=H2(g) O2(g);H242 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H484 kJmolCH2(g) O2(g)=H2O(g);H242 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g);H484 kJmol1,解析热化学方程式的书写要求与普通方程式的区别:一定要标明各物质的状态,B项中水为液态,排除。化学计量数可用分数表示其实际物质的量,与热量成正比。用H表示其热效应时,吸热,其值为正;放热,其值为负。H2与O2反应生成水蒸气是放热反应,H应为负值,而其逆反应H则为正值。故排除C、D两项,答案为A项。答案A,特别提醒“五看”法判断热化学方程式正误:看方程式是否配平;看各物质的聚集状态是否正确;看H变化的“”、“”是否正确;反应热的单位是否为 kJmol1;看反应热的数值与化学计量数是否相对应。,(2005全国卷)已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是(),A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l);H4 b kJ/molBC2H2(g) O2(g)=2CO2(g)H2O(l);H2 b kJ/molC2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l);H2 b kJ/molD2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l);Hb kJ/mol,解析:乙炔燃烧放出热量,故H1。(3)降温,化学平衡向放热反应方向移动。,(4)根据盖斯定律:一个化学反应不论是一步完成还是多步完成,其热效应总是相同的。(5)PCl5和水的反应为水解反应。,答案(1) Cl2(g)P(s)=PCl3(g);H306 kJmol1(2)PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g);H93 kJmol125%大于(3)两步反应均为放热反应,降温有利于提高产率,防止产物分解(4)399 kJmol1等于(5)PCl54H2O=H3PO45HCl,2008年9月25日,“神舟七号”发射成功,标志着我国的航天事业进入一个崭新的时期。,(1)“神舟七号”所用火箭推进剂由液态肼(N2H4)和液态双氧水组成,当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知:0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.65 kJ的热量。反应的热化学方程式为:_。反应中的氧化剂是:_(写化学式)。当有1 mol 氮气生成时,反应转移的电子数为_NA。此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是_。,(2)我国“长征三号甲”运载火箭一级推进剂采用四氧化二氮和偏二甲肼(C2H8N2)作为推进剂,请写出推进剂在发动机中充分燃烧时发生反应的化学方程式为:_。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_。,解析:(1)0.4 mol液态肼反应时放出256.65 kJ的热量,1 mol 液态肼反应时放热的热量为: 1 mol641.63 kJ,从而可写出热化学方程式。(2)化学方程式为2N2O4C2H8N2 3N22CO24H2O,C2H8N2中碳元素为2价,氮元素为2价,若1 mol 偏二甲肼完全反应,则生成的氧化产物为 2 mol CO2和1 mol N2,还原产物为2 mol N2,则二者物质的量之比为32。,答案:(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJmol1H2O24产物稳定且不污染环境(2)2N2O4C2H8N2 3N22CO24H2O32,下表中的数据是破坏1 mol物质的化学键所消耗的能量:根据上述数据回答(1)(6)题。(1)下列物质本身具有的能量最低的是()AH2BCl2CBr2DI2,(2)下列氢化物中,最稳定的是()AHCl BHBr CHI(3)X2H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收热量最多的是_。(5)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗?答:_。你的根据是_。(6)写出H2和Cl2反应的热化学方程式:_,答案:(1)A(2)A(3)放热(4)Cl2(5)能生成物越稳定,放出的热量越多,在HX中,HCl最稳定(6)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g);H185 kJ/mol,(2009湖北百所名校联考)化工生产中用烷烃和氧气或水蒸气反应可得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨。对甲烷而言,有以下两个主要反应:CH4(g) O2(g)=CO(g)2H2(g);H136 kJmol1CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g);H

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