高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 第16講 化學(xué)反應(yīng)與能量課件.ppt
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化學(xué)反應(yīng)與能量,第六章,第16講 化學(xué)反應(yīng)與能量,1.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)與特征 (1)實質(zhì):_____________斷裂和___________形成。 (2)特征:既有________變化,又有______變化。 2.焓變 (1)定義:在________條件下進行的反應(yīng)的________。 (2)符號:________。 (3)常用單位:________或__________。,焓變,舊化學(xué)鍵,新化學(xué)鍵,物質(zhì),能量,恒壓,熱效應(yīng),ΔH,kJ/mol,kJ·mol-1,3.反應(yīng)熱 指當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定______下進行時,反應(yīng)所______或_____的熱量,通常用符號Q表示,單位J·mol-1或kJ·mol-1。 易錯提醒:對于等壓條件下進行的化學(xué)反應(yīng),如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能,則反應(yīng)前后物質(zhì)的焓變就等于該反應(yīng)的反應(yīng)熱。,溫度,釋放,吸收,4.吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) (1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小的角度分析,如圖所示。 ______熱反應(yīng) ______熱反應(yīng),,吸,放,(2)從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能角度分析:,,吸收,,,釋放,,,(3)常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。,大多數(shù)分解反應(yīng),所有的燃燒反應(yīng),酸堿中和反應(yīng),易錯提醒:(1)物質(zhì)發(fā)生物理變化時,也會有能量變化,不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。如物質(zhì)的三態(tài)變化,氫氧化鈉、濃硫酸等溶于水等。 (2)化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)與反應(yīng)發(fā)生條件無關(guān)。 (3)催化劑改變化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,但不影響化學(xué)反應(yīng)焓變的大小。,1.反應(yīng)熱ΔH的兩個基本計算公式 (1)ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量。 (2)ΔH=反應(yīng)物的總鍵能之和-生成物的總鍵能之和。 2.有關(guān)焓變的認識 (1)吸熱反應(yīng)完成后體系能量增加,故ΔH____0,為______;放熱反應(yīng)完成后體系能量減少,故ΔH____0,為______。 (2)比較反應(yīng)熱(ΔH)的大小時,不要忽視“+”“-”號。放熱越多,ΔH就______。 【答案】(1) 正 負 (2)越小,【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)×,2.做實驗時,不管吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都有可能用到酒精燈,怎樣判斷該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?放熱反應(yīng)加熱的目的是什么? 【答案】持續(xù)用酒精燈加熱,撤掉酒精燈反應(yīng)就停止的反應(yīng)是吸熱反應(yīng);開始用酒精燈加熱,反應(yīng)開始后,撤去酒精燈仍能繼續(xù)反應(yīng)的是放熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)加熱的目的一般是引發(fā)反應(yīng)或加快反應(yīng)速率。,1.概念 表示參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的__________和________的關(guān)系的化學(xué)方程式。 2.意義 表明了化學(xué)反應(yīng)中的 _______變化和_______變化。 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示在298 K、101 kPa時________________________________ __________________________________。,熱化學(xué)方程式,物質(zhì)的量,反應(yīng)熱,物質(zhì),能量,2 mol H2(g)和1 mol O2(g)生成,2 mol H2O(l)時放出571.6 kJ的熱量,3.書寫熱化學(xué)方程式的“五個”注意 (1)注意ΔH的符號和單位:若為放熱反應(yīng)ΔH應(yīng)為________;若為吸熱反應(yīng)ΔH應(yīng)為“______”。ΔH的單位是kJ·mol-1。 (2)注意反應(yīng)熱的測定條件:反應(yīng)熱與測定條件(溫度、壓強等)有關(guān),絕大多數(shù)反應(yīng)是在25 ℃、101 kPa下測定的,此時可不注明溫度和壓強。,負值,正值,(3)注意物質(zhì)的聚集狀態(tài):反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同,反應(yīng)熱ΔH不同,因此必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地表示熱化學(xué)方程式的意義。常用____、____、____、____分別表示固體、液體、氣體、溶液。一般不注“↑”“↓”以及“點燃”“加熱”等。 (4)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù) 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù),因此化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。,s,l,g,aq,(5)注意ΔH的數(shù)值與符號 ①熱化學(xué)方程式中的ΔH的值應(yīng)是表示反應(yīng)已經(jīng)完成的熱量變化。由于ΔH與反應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān),所以熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計算數(shù)必須與ΔH相對應(yīng),如果化學(xué)計量數(shù)加倍,則ΔH也要加倍。 ②逆反應(yīng)的反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,但符號相反。,3.(2013安徽卷改編)在25 ℃、101 kPa下,已知13.5 g的鋁固體單質(zhì)在氧氣中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài),放熱419 kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_______________________________ _________________________________________________。 【答案】4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH=-3 352 kJ·mol-1,4.(1)肼(N2H4)和NO2是一種雙組分火箭推進劑。兩種物質(zhì)混合發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O(g),已知8 g氣體肼在上述反應(yīng)中放出142 kJ熱量,其熱化學(xué)方程式為_________________ ___________________________________________________。 (2)0.3 mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5 kJ熱量,其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________________________。又知H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,則11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時,放出的熱量是________kJ。,【答案】(1)2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 136 kJ/mol (2)B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2 165 kJ/mol 1 016.5,燃燒熱與中和熱,1 mol,完全,穩(wěn)定,1 mol H2完全燃燒生成H2O(l)時放出的熱量,為285.8 kJ,2.中和熱 在稀溶液中,___________________________________時放出的熱叫中和熱。,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O,【答案】D,6.在熱化學(xué)中,“中和熱”是一個重要概念?!爸泻蜔帷钡亩x:在稀溶液中,酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水,這時的反應(yīng)熱叫做中和熱。以下敘述正確的是( ) ①酸和堿反應(yīng)生成1 mol水放出的熱量即為中和熱 ②在稀溶液中任何強酸與強堿反應(yīng)的中和熱都相等 ③在稀溶液中1 mol酸和1 mol堿反應(yīng)放出的熱量都相等 ④將稀硫酸滴入氫氧化鈉稀溶液中剛好生成1 mol水時,產(chǎn)生的熱量即為中和熱 A.①② B.③④ C.②④ D.①③ 【答案】C,1.概念 能提供________的自然資源。 2.發(fā)展階段 ______時期→__________時期→______________時期。,能源,能量,柴草,化石能源,多能源結(jié)構(gòu),3.分類 (1)化石燃料 ①種類:______、______、________。 ②特點:蘊藏量有限且________再生。 (2)新能源 ①種類:________、________、________、________和________、__________等。 ②特點:資源豐富,______再生,沒有污染或污染很小。,煤,石油,天然氣,不可,太陽能,氫能,風(fēng)能,地?zé)崮?海洋能,生物質(zhì)能,可以,4.能源問題 (1)我國目前使用的主要能源是__________,它們的蘊藏量有限,而且不可再生,最終將會枯竭。 (2)化石燃料的大量使用帶來嚴(yán)重的__________問題。,化石燃料,環(huán)境污染,5.解決能源問題的措施 (1)提高能源的使用效率 ①改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié)。 ②科學(xué)控制燃燒反應(yīng),使燃料充分燃燒。 一是保證燃燒時有_______________,如鼓入空 氣、增大O2濃度等。 二是保證燃料與空氣有__________________,如將固體____________,將液體____________等。 (2)開發(fā)新的能源 開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源。,足量的氧氣,足夠大的接觸面積,粉碎成粉末,噴成霧狀,7.下列屬于新能源的是( ) ①天然氣 ②煤 ③海洋能 ④石油 ⑤太陽能 ⑥生物質(zhì)能 ⑦風(fēng)能 ⑧氫能 A.①②③④ B.③⑤⑥⑦⑧ C.①③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧ 【答案】B,8.能源分類相關(guān)圖如右圖所示,下列四組選項中,全部符合圖中陰影部分的能源是( ) A.煤炭、石油、沼氣 B.水能、生物質(zhì)能、天然氣 C.太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能 D.地?zé)崮?、海洋能、核?【答案】C,,一、化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的理解,(2014海南卷,雙選)某反應(yīng)過程能量變化如圖所示,下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)過程a有催化劑參與 B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),熱效應(yīng)等于ΔH C.改變催化劑,可改變該反應(yīng)的活化能 D.有催化劑的條件下,反應(yīng)的活化能等于E1+E2,,【解析】a過程的活化能比b過程的高,故反應(yīng)過程b有催化劑參與,A項錯誤;該反應(yīng)生成物所具有的總能量小于反應(yīng)物所具有的總能量,且由圖信息可知二者能量值之差為ΔH,B項正確;不同催化劑的催化效率不同,故改變催化劑,可改變該反應(yīng)的活化能,C項正確;在有催化劑的條件下,該反應(yīng)的活化能等于E1,這里有能量E1和E2,其中E1是決定反應(yīng)進行快慢的所需能量,即反應(yīng)的活化能為E1,D項錯誤。 【答案】BC,(2013上海卷)將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中,然后向小燒杯中加入鹽酸,反應(yīng)劇烈,醋酸逐漸凝固。由此可見( ) A.NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B.該反應(yīng)中,熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量 C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 D.反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NH4HCO3+HCl===NH4Cl+CO2↑+H2O ΔH>0 【答案】B,【解析】醋酸逐漸凝固說明反應(yīng)吸收熱量導(dǎo)致醋酸溶液溫度降低,即NH4HCO3與HCl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A項錯誤;因反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即吸收的熱量轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量,故B項正確;因反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則反應(yīng)后生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量,C項錯誤;書寫熱化學(xué)方程式時,應(yīng)注明物質(zhì)的狀態(tài),D項錯誤。,【答案】D,【解析】由反應(yīng)的ΔH=+50.5 kJ·mol-10,即反應(yīng)物總能量小于生成物總能量,只有A、D兩項符合題意,再結(jié)合活化能Ea=90.4 kJ·mol-1的數(shù)值,只有D符合題給反應(yīng)的能量關(guān)系。,二、蓋斯定律和反應(yīng)熱的有關(guān)計算 1.蓋斯定律 (1)內(nèi)容:對于一個化學(xué)反應(yīng),無論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)焓變都是一樣的。即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。 (2)意義:間接計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。,(3)計算模式 ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。,,2.反應(yīng)熱的有關(guān)計算 (1)主要依據(jù):熱化學(xué)方程式、鍵能、蓋斯定律及燃燒熱等數(shù)據(jù)。 (2)主要方法: ①根據(jù)熱化學(xué)方程式計算:反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。 ②根據(jù)“兩個”公式計算: ΔH=E(生成物的總能量)-E(反應(yīng)物的總能量)。 ΔH=E(反應(yīng)物的鍵能之和)-E(生成物的鍵能之和)。,3.利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式和計算反應(yīng)熱時應(yīng)注意的問題 (1)當(dāng)熱化學(xué)方程式進行加減乘除運算時,ΔH也要相應(yīng)的進行加減乘除運算。 (2)在書寫熱化學(xué)方程式或計算反應(yīng)熱時,要注意物質(zhì)聚集狀態(tài)的改變。 (3)將一個熱化學(xué)方程式逆向進行時,其反應(yīng)熱與原反應(yīng)的反應(yīng)熱互為相反數(shù),即絕對值相等,“+”“-”號相反。,(2013新課標(biāo)Ⅱ卷)在1 200 ℃時,天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng):,【答案】A,SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中只存在S-F鍵。已知:1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ,斷裂1 mol F-F 、S-F鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反應(yīng)熱ΔH為( ) A.-1 780 kJ/mol B.-1 220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D.+430 kJ/mol 【答案】B,【解析】由題意知1 mol S(s)和3 mol F2(g)形成硫原子和氟原子共需要吸收能量是280 kJ+3×160 kJ=760 kJ。而生成1 mol SF6(g)時需形成6 mol S-F鍵,共放出6×330 kJ=1 980 kJ,因此該反應(yīng)共放出的熱量為1 980 kJ-760 kJ=1 220 kJ,所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=-1 220 kJ/mol,選項B正確。,(2013天津卷節(jié)選)為減少SO2的排放,可將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知: 【答案】C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ/mol,中和熱的測定,2.實驗裝置(如下圖所示) 在橫線上填出儀器的名稱:,,3.注意事項 (1)碎泡沫塑料(或紙條)及泡沫塑料板的作用是__________ ___________________________。 (2)為保證酸、堿完全中和,常采用________稍稍過量。 (3)實驗時用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是____________,不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是________________________________。,4.問題設(shè)計 (1)本實驗中用稍過量的NaOH的原因教材中說是為保證鹽酸完全被中和。試問:在反應(yīng)中若因為有放熱現(xiàn)象,而造成少量HCl在反應(yīng)中揮發(fā),則測得的中和熱________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。 (2)該實驗小組做了3次實驗,每次取溶液各 50 mL,并記錄如下原始數(shù)據(jù)。,已知c(HCl)=1.0 mol/L,c(NaOH)=1.1 mol/L。鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00 g/cm3,中和后混合液的比熱容c=4.18×10-3kJ/(g·℃),則該反應(yīng)的中和熱為ΔH=________。,(3)若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng),則測得的中和熱會________(填“偏大”、“偏小”或“不變”),其原因是_______________________________________。 (4)在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸溶液的步驟,若無此操作步驟,則測得的中和熱________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。 【解析】中和熱測定的各項操作或措施均圍繞實驗的準(zhǔn)確性。重點是防止熱的散失。凡定量實驗均需做平行實驗2~3次,取其平均值。ΔH=[100 g×4.18×10-3kJ/(g·℃)×6.7 ℃]÷0.05 mol。,【答案】2.環(huán)形玻璃攪拌棒 溫度計 3.(1)保溫、隔熱,減少實驗過程中熱量的損失 (2)堿 (3)上下攪動 銅傳熱快,熱量損失大 4.(1)偏小 (2)-56.01 kJ·mol-1 (3)偏小 用醋酸代替鹽酸,醋酸電離要吸收熱量,造成測得中和熱偏小 (4)偏小,蓋斯定律及其應(yīng)用 過去以考查熱化學(xué)方程式的書寫,燃燒熱、中和熱等概念及熱量計算為主。分析近幾年高考試題,本講內(nèi)容仍以傳統(tǒng)考查為主,2016年備考仍要關(guān)注以下幾個方面:①熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷;②反應(yīng)熱的大小比較;③有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算;④化學(xué)鍵與反應(yīng)熱,反應(yīng)熱與能源的綜合等。,本講知識點在高考中較易得分,也易出錯,常見易錯點如下: (1)概念理解出錯。例如:對燃燒熱和中和熱等概念的理解、對化學(xué)反應(yīng)能量變化與反應(yīng)條件之間關(guān)系的理解等,解答此類問題關(guān)鍵是抓住概念的關(guān)鍵詞,深入分析。 (2)綜合應(yīng)用出錯。例如:反應(yīng)熱的大小比較、物質(zhì)穩(wěn)定性的比較等,解答此類問題,要注意考慮狀態(tài)變化中能量的變化,要注意物質(zhì)穩(wěn)定性與內(nèi)能和鍵能的關(guān)系。 (3)化學(xué)方程式的書寫與運用蓋斯定律出錯。如忽視 物質(zhì)的狀態(tài),化學(xué)計量數(shù)與ΔH不一致等,解答此類問題,注意熱化學(xué)方程式的書寫原則和靈活運用蓋斯定律。,【解析】由蓋斯定律將已知3個化學(xué)方程式連加,可得O3+2I-+2H+===I2+O2+H2O,ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。 【答案】O3+2I-+2H+===I2+O2+H2O ΔH1+ΔH2+ΔH3,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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