011年高考化学 第一节化学反应与能量变化课件 新人教版

1、1反应热 (1)化学键与化学反应中能量变化的关系 化学反应的本质：反应物中和生成物中 其中化学键断裂时要能量，化学键形成时要 能量 化学反应中能量变化的主要原因： ,旧化学键的断裂,新化学键的形成,吸收,化学键的断裂,和形成,放出,(2)反应热 定义：当化学反应在一定压强、温度下进行时，反应的热量，又称为 符合： . 单位：. (3)吸热反应和放热反应,释放或吸收,焓变,kJ/mol,H,2热化学方程式 (1)定义：表示参加反应的物质的 的关系的化学方程式 (2)意义：不仅表明化学反应中的变化，也表明了化学反应中的 变化 (3)书写步骤(三步走) 第一步： 第二步： 第三步：.,物质的量和反应

2、热,物质,能量,写出配平的化学方程式,注明各物质的状态,写出反应热H,1已知：1 mol N2的共价键断裂(或生成)吸收(或释放)942 kJ 能量，1 mol H2的共价键断裂(或生成)吸收(或释放)436 kJ 能量，1 mol NH3的共价键断裂(或生成)吸收(或释放)1 173 kJ 能量 (1)从理论上分析 1 mol N2和3 mol H2在一定条件下化合生成 2 mol NH3时，是释放能量还是吸收能量？,(2)若 2 mol NH3 在一定条件下分解为 1 mol N2和3 mol H2是释放能量还是吸收能量？能量为多少？ (3)若 2 mol N2和4.5 mol H2在一定

3、条件下化合生成氨时，是释放能量还是吸收能量，能量是多少？(假设反应物完全转化),解析：(1)氮气和氢气生成氨的反应中能量的变化,答案：(1)释放能量(2)吸收96 kJ(3)释放144 kJ,2已知反应： 101 kPa时， 2C(s)O2(g)2CO(g) H221 kJmol1 稀溶液中，H(aq)OH(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1 下列结论正确的是 () A碳的燃烧热大于 110.5 kJmol1 B. 的反应热为 221 kJmol1,C稀硫酸与稀HaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1 D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成 1 mol水，放出57.3 kJ热量,答

4、案：A,C2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H725.8 kJ/mol D2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H1 452 kJ/mol 解析：本题考查热化学方程式的书写及有关的计算因 1 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水，放出22.68 kJg132 g725.8 kJ热量，所以2 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水的H1451.6kJmol1. 答案：B,1概念辨析(E代表能量),2常见的吸热反应和放热反应 (1)吸热反应 大多数的分解反应； 盐类的水解反应； Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应； C和CO2、C与H2O(g)的反应,(

5、2)放热反应 大多数的化合反应； 酸碱中和反应； 所有的燃烧反应； 金属与酸反应(包括Na与H2O反应)； 铝热反应,3与反应条件的关系 一个化学反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件(即反应开始时是否加热)无必须联系 (1)需要加热的反应不一定是吸热反应，如Fe在Cl2中燃烧 (2)不需要加热的反应也不一定是放热反应，如Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应,例题1下列各组热化学方程式(同温、同压下)中Q1大于Q2(Q1、Q2为正值)的是 () S(g)O2(g)SO2(g)HQ1 kJ/mol S(s)O2(g)SO2(g)HQ2 kJ/mol C(s)O2(g)CO(g)HQ1 kJ/m

6、ol C(s)O2(g)CO2(g)HQ2 kJ/mol 4Al(s)3O2(g)2Al2O3(s)HQ1 kJ/mol 4Fe(s)3O2(g)2Fe2O3(s)HQ2 kJ/mol,2H2(g)O2(g)2H2O(g)HQ1 kJ/mol 2H2(g)O2(g)2H2O(l)HQ2 kJ/mol AB CD 点拨：解答该类题目时，要先对比每组中两个热化学方程式的差异，结合物质是否完全燃烧或物质的状态等问题逐一分析,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，Q1Q2；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出热多，Q1Q2；水蒸

7、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，Q1Q2，故D项正确 答案：D,下列说法中正确的是 () A化学反应都伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化 B需要加热的反应一定是吸热反应 C水电解生成氢气和氧气的反应是吸热反应，又是分解反应，所以分解反应一定是吸热反应 D放热反应常温下易发生,解析：化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，也有的表现为光能或电能的变化，A项正确；反应是吸收热量还是放出热量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，与反应时是否需要加热或反应类型等无必然联系，B、C项错误；一个化学反应是否易发生与许多因素有关，放热反应在常温下也不一定易发生，D项错误

8、答案：A,方法归纳：反应热的大小比较的规律 （1）同一反应中，生成物状态不同 （2）同一反应中，反应物状态不同,（3）两个有联系的不同反应相比较,1热化学方程式是化学方程式的特例因此必须遵守化学方程式的要求，如质量守恒、得失电子守恒等 2反应热与测定条件(温度、压强等)有关因此书写热化学方程式时要标明反应热的测定条件，但因为绝大多数反应的反应热是在25、101 kPa时测定的，可不标明温度和压强另外，书写热化学方程式时一般不标注反应条件，如点燃、高温等,3要标明物质的聚集状态因为反应物和产物的聚集状态不同，反应热H也不同，因此书写热化学方程式时要标明物质的聚集状态，一般“g”表示气体，“l”表

9、示液体，“s”表示固体，“aq”表示“溶液”，并且对于等质量的同种物质而言，E(g)E(l)E(s) 4化学计量数的意义在热化学方程式中各物质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,5要标明反应热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.,例题2已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)270 kJ，下列说法正确的是() A2L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量 B1mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol

10、液态氟化氢放出的热量小于270 kJ C在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量 D1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量,点拨：解答该题时要正确理解热化学方程式中化学计量数的意义及物质状态不同时能量不同 解析：A项中热化学方程式的化学计量数只表示物质的量；B项中气态HF变成液态HF要放出热量，故应大于270 kJ；C项中由高能量的反应物生成低能量的生成物才放出热量；D项中1 mol H2和1 mol F2反应生成2 mol HF放出的热量是270 kJ. 答案：C,1下列说法或表示方法正确的是 () A等物质的量的

11、硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 B由C(石墨)=C(金刚石)H1.90 kJ/mol可知，金刚石比石墨稳定,C在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出 285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为： 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ/mol D在稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ,答案：D,21 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收 436 kJ的能量 1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收

12、243 kJ的能量 由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量 下列叙述正确的是 (),A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) B氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H183 kJ/mol C氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H183 kJ/mol D氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的H183 kJ/mol,解析：A项热化学方程式缺少反应热(H)；反应热(H)应为反应物化学键断裂时所吸收的总能量(436 kJ/mol243 kJ/mol679 kJ/mol)减去生成物化学键形成时所放出的总

13、能量(431 kJ/mol2)所得差值，即反应生成 2 mol HCl气体，反应的H183 kJ/mol. 答案：C,中和热的测定 问题：依据中和反应原理和中和热概念含义，该如何设计实验测定中和热呢？,1实验原理 中和热是指在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1 mol H2O时的反应热实验时，先测出盐酸和氢氧化钠的起始温度，求其平均温度t1，两溶液混合充分反应后，读取混合液最高温度t2，为了使计算简便，可以近似地认为：,(1)0.5 mol/L盐酸和0.55 mol/L 氢氧化钠的密度都是1 克/毫升，则：盐酸和氢氧化钠溶液均取 50 mL.近似认为混合溶液的比热容C4.18J/(g)，所以

14、中和反应放出的热量是： Q(m1m2)C(t2t1)0.418(t2t1)kJ (2)又因50毫升 0.5 mol/L盐酸中含有0.5 mol/L0.05 L0.025 mol的H，所以跟0.025 mol的OH发生中和反应，生成0.025 mol的水，放出热量为Q，所以： 中和热Q/0.0250.418(t2t1)/0.025(kJ/mol),2注意事项 (1)酸碱溶液应当用稀溶液(0.10.5 mol/L)因浓度过大，溶液中阴阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度就不能达到100%，这样使酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分补偿电离时所需的热量，造成较大的误差 (2)要使用同一支温度计分别先

15、后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数,(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用 (4)操作时动作要快，尽量减少热量的散失 (5)实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参加中和反应 (6)碱液要稍过量，以确保盐酸被完全中和,3实验设计 用50 mL 0.50molL1的盐酸与50 mL 0.55 molL1的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热回答下列

16、问题：,(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 _ (2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替？_(填“能”或“不能”)，其原因是 _,(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 molL1的原因是_ 实验中若改用60 mL 0.50 molL1的盐酸与50 mL 0.55 molL1的氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_(填“相等”“不相等”)，若实验操作均正确，则所求中和热_(填“相等”、“不相等”) (4)已知在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3kJ的热量，则上述反应的热化学方程式为：_.,解析：考查学生对中和热测定的实验能力、对出现问题

17、的分析和理解能力，热化学方程式的书写、误差分析等由于本实验的关键是如何防止热量的损失，所以填充大量泡沫、使用玻璃搅拌器、稍过量的氢氧化钠等；(3)中由于参加反应的盐酸(60 mL 0.50 molL1)与氢氧化钠(50 mL 0.55 molL1)完全反应后生成的水的物质的量(50 mL 0.55 molL1)比原先(50 mL 0.50 molL1)多，所以放出的热量多，但中和热不变,答案：(1)减小热量损失 (2)不能铁会和盐酸反应，铁导热性好，热量损失较大 (3)为了确保盐酸完全被中和不相等相等 (4)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1

18、,1下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 () A铝片与稀盐酸的反应 B灼热的炭与CO2的反应 CBa(OH)28H2O与NH4Cl的反应 D甲烷在氧气中的燃烧反应,解析：A、D均为放热反应，吸热反应的是B、C，但C反应Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH3H2O8H2O为非氧化还原反应 答案：B,2我国“神七”已于2008年10月成功发射升空，中国航天员实现了首次太空行走发射“神七”的一级火箭可用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成氮气和水蒸气已知： (1)N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7 kJ/mol (2)N2H4(g)O2

19、(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJ/mol 下列判断正确的是 (),A所有物质与氧气发生的化学反应都是放热反应 BN2H4的燃烧热为 534 kJ/mol C肼与NO2反应的热化学方程式为： 2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g) H1135.7 kJ/mol D3.2 g N2H4 完全反应转移的电子数为0.4 mol,解析：氮气与氧气的反应是吸热反应，A错燃烧热强调生成稳定的化合物，水应为液态，而反应(2)中水为气态，故N2H4的燃烧热大于534kJ/mol，B错，反应(2)2反应(1)得肼与二氧化氮反应的热化学方程式，H(534267.7)kJ/mol11

20、35.7 kJ/mol，C正确n(N2H4)3.2 g(32g/mol)0.1 mol，根据反应，N2H4转化成N2，转移电子的物质的量为0.4 mol，电子数为 0.46.021023，D错。 答案：C,3(2009四川理综高考)25，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518kJ/mol.下列热化学方程式书写正确的是 (),D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)； H5518kJ/mol 解析：A项，生成的是2 mol H2O及BaSO4沉淀；C项，应生成液态水；D项，辛烷应为1mol. 答案：B,4右

21、图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置利用此装置可以很方便的测得某反应是放热反应还是吸热反应请根据装置回答下列问题：,(1)将铝片加入小试管内，然后注入足量盐酸，有关反应的离子方程式是_，试管中观察到的现象是_U形导管中液面A_(填“上升”、“下降”)，原因是_，说明此反应是_(填“吸热”、“放热”反应) (2)若向小试管中加入NH4NO3晶体和水，U形导管的液面A_(填“上升”或“下降”)，原因是_,解析：(1)活泼金属Al与HCl反应的离子方程式为 2Al6H=2Al33H2，发生反应时Al片逐渐溶解，同时铝片表面生成大量气泡，由于该反应放出大量的热，使锥形瓶内气体温度升高，气体