高考化學一輪復習 第六章 第16講 化學反應與能量課件.ppt

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化學反應與能量,第六章,第16講 化學反應與能量,1化學反應的實質(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_條件下進行的反應的_。 (2)符號：_。 (3)常用單位：_或_。,焓變,舊化學鍵,新化學鍵,物質(zhì),能量,恒壓,熱效應,H,kJ/mol,kJmol1,3反應熱 指當化學反應在一定_下進行時，反應所_或_的熱量，通常用符號Q表示，單位Jmol1或kJmol1。 易錯提醒：對于等壓條件下進行的化學反應，如果反應中物質(zhì)的能量變化全部轉化為熱能，則反應前后物質(zhì)的焓變就等于該反應的反應熱。,溫度,釋放,吸收,4吸熱反應與放熱反應 (1)從反應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 _熱反應,吸,放,(2)從反應熱的量化參數(shù)鍵能角度分析：,吸收,釋放,(3)常見的吸熱反應和放熱反應。,大多數(shù)分解反應,所有的燃燒反應,酸堿中和反應,易錯提醒：(1)物質(zhì)發(fā)生物理變化時，也會有能量變化，不屬于吸熱反應或放熱反應。如物質(zhì)的三態(tài)變化，氫氧化鈉、濃硫酸等溶于水等。 (2)化學反應是吸熱反應還是放熱反應與反應發(fā)生條件無關。 (3)催化劑改變化學反應所需的活化能，但不影響化學反應焓變的大小。,1反應熱H的兩個基本計算公式 (1)H生成物的總能量反應物的總能量。 (2)H反應物的總鍵能之和生成物的總鍵能之和。 2有關焓變的認識 (1)吸熱反應完成后體系能量增加，故H_0，為_；放熱反應完成后體系能量減少，故H_0，為_。 (2)比較反應熱(H)的大小時，不要忽視“”“”號。放熱越多，H就_。 【答案】(1) 正 負 (2)越小,【答案】(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7),2做實驗時，不管吸熱反應和放熱反應都有可能用到酒精燈，怎樣判斷該反應是吸熱反應還是放熱反應？放熱反應加熱的目的是什么？ 【答案】持續(xù)用酒精燈加熱，撤掉酒精燈反應就停止的反應是吸熱反應；開始用酒精燈加熱，反應開始后，撤去酒精燈仍能繼續(xù)反應的是放熱反應。放熱反應加熱的目的一般是引發(fā)反應或加快反應速率。,1概念 表示參與化學反應的物質(zhì)的_和_的關系的化學方程式。 2意義 表明了化學反應中的 _變化和_變化。 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1，表示在298 K、101 kPa時_ _。,熱化學方程式,物質(zhì)的量,反應熱,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書寫熱化學方程式的“五個”注意 (1)注意H的符號和單位：若為放熱反應H應為_；若為吸熱反應H應為“_”。H的單位是kJmol1。 (2)注意反應熱的測定條件：反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關，絕大多數(shù)反應是在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)：反應物和生成物的聚集狀態(tài)不同，反應熱H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)注意熱化學方程式的化學計量數(shù) 熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前面的化學計量數(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)，因此化學計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。,s,l,g,aq,(5)注意H的數(shù)值與符號 熱化學方程式中的H的值應是表示反應已經(jīng)完成的熱量變化。由于H與反應完成的物質(zhì)的量有關，所以熱化學方程式中化學式前面的化學計算數(shù)必須與H相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則H也要加倍。 逆反應的反應熱與正反應的反應熱數(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至原狀態(tài)，放熱419 kJ，該反應的熱化學方程式是_ _。 【答案】4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s) H3 352 kJmol1,4(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)生反應生成N2和H2O(g)，已知8 g氣體肼在上述反應中放出142 kJ熱量，其熱化學方程式為_ _。 (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，其熱化學反應方程式為_。又知H2O(l)=H2O(g) H44 kJ/mol，則11.2 L(標準狀況)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) H1 136 kJ/mol (2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l) H2 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)生中和反應生成1 mol H2O,【答案】D,6在熱化學中，“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)生中和反應生成1 mol水，這時的反應熱叫做中和熱。以下敘述正確的是( ) 酸和堿反應生成1 mol水放出的熱量即為中和熱 在稀溶液中任何強酸與強堿反應的中和熱都相等 在稀溶液中1 mol酸和1 mol堿反應放出的熱量都相等 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 B C D 【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,多能源結構,3分類 (1)化石燃料 種類：_、_、_。 特點：蘊藏量有限且_再生。 (2)新能源 種類：_、_、_、_和_、_等。 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,風能,地熱能,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 改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié)。 科學控制燃燒反應，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( ) 天然氣 煤 海洋能 石油 太陽能 生物質(zhì)能 風能 氫能 A B C D 【答案】B,8能源分類相關圖如右圖所示，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、風能、生物質(zhì)能 D地熱能、海洋能、核能 【答案】C,一、化學反應熱效應的理解,(2014海南卷，雙選)某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是( ) A反應過程a有催化劑參與 B該反應為放熱反應，熱效應等于H C改變催化劑，可改變該反應的活化能 D有催化劑的條件下，反應的活化能等于E1E2,【解析】a過程的活化能比b過程的高，故反應過程b有催化劑參與，A項錯誤；該反應生成物所具有的總能量小于反應物所具有的總能量，且由圖信息可知二者能量值之差為H，B項正確；不同催化劑的催化效率不同，故改變催化劑，可改變該反應的活化能，C項正確；在有催化劑的條件下，該反應的活化能等于E1，這里有能量E1和E2，其中E1是決定反應進行快慢的所需能量，即反應的活化能為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，反應劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可見( ) ANH4HCO3和鹽酸的反應是放熱反應 B該反應中，熱能轉化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量 C反應物的總能量高于生成物的總能量 D反應的熱化學方程式為NH4HCO3HCl=NH4ClCO2H2O H0 【答案】B,【解析】醋酸逐漸凝固說明反應吸收熱量導致醋酸溶液溫度降低，即NH4HCO3與HCl的反應為吸熱反應，A項錯誤；因反應為吸熱反應，即吸收的熱量轉化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量，故B項正確；因反應為吸熱反應，則反應后生成物的總能量高于反應物的總能量，C項錯誤；書寫熱化學方程式時，應注明物質(zhì)的狀態(tài)，D項錯誤。,【答案】D,【解析】由反應的H50.5 kJmol10，即反應物總能量小于生成物總能量，只有A、D兩項符合題意，再結合活化能Ea90.4 kJmol1的數(shù)值，只有D符合題給反應的能量關系。,二、蓋斯定律和反應熱的有關計算 1蓋斯定律 (1)內(nèi)容：對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應焓變都是一樣的。即化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關，而與反應的途徑無關。 (2)意義：間接計算某些反應的反應熱。,(3)計算模式 HH1H2H3H4H5。,2反應熱的有關計算 (1)主要依據(jù)：熱化學方程式、鍵能、蓋斯定律及燃燒熱等數(shù)據(jù)。 (2)主要方法： 根據(jù)熱化學方程式計算：反應熱與反應物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。 根據(jù)“兩個”公式計算： HE(生成物的總能量)E(反應物的總能量)。 HE(反應物的鍵能之和)E(生成物的鍵能之和)。,3利用蓋斯定律書寫熱化學方程式和計算反應熱時應注意的問題 (1)當熱化學方程式進行加減乘除運算時，H也要相應的進行加減乘除運算。 (2)在書寫熱化學方程式或計算反應熱時，要注意物質(zhì)聚集狀態(tài)的改變。 (3)將一個熱化學方程式逆向進行時，其反應熱與原反應的反應熱互為相反數(shù)，即絕對值相等，“”“”號相反。,(2013新課標卷)在1 200 時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應：,【答案】A,SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結構中只存在SF鍵。已知：1 mol S(s)轉化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1 mol FF 、SF鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則S(s)3F2(g)=SF6(g)的反應熱H為( ) A1 780 kJ/mol B1 220 kJ/mol C450 kJ/mol D430 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 kJ3160 kJ760 kJ。而生成1 mol SF6(g)時需形成6 mol SF鍵，共放出6330 kJ1 980 kJ，因此該反應共放出的熱量為1 980 kJ760 kJ1 220 kJ，所以該反應的反應熱H1 220 kJ/mol，選項B正確。,(2013天津卷節(jié)選)為減少SO2的排放，可將煤轉化為清潔氣體燃料。已知： 【答案】C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131.3 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：在反應中若因為有放熱現(xiàn)象，而造成少量HCl在反應中揮發(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c4.18103kJ/(g)，則該反應的中和熱為H_。,(3)若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應，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確性。重點是防止熱的散失。凡定量實驗均需做平行實驗23次，取其平均值。H100 g4.18103kJ/(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 kJmol1 (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,蓋斯定律及其應用 過去以考查熱化學方程式的書寫，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年備考仍要關注以下幾個方面：熱化學方程式的書寫及正誤判斷；反應熱的大小比較；有關反應熱的簡單計算；化學鍵與反應熱，反應熱與能源的綜合等。,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、對化學反應能量變化與反應條件之間關系的理解等，解答此類問題關鍵是抓住概念的關鍵詞，深入分析。 (2)綜合應用出錯。例如：反應熱的大小比較、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)能和鍵能的關系。 (3)化學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)，化學計量數(shù)與H不一致等，解答此類問題，注意熱化學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個化學方程式連加，可得O32I2H=I2O2H2O，HH1H2H3。 【答案】O32I2H=I2O2H2O H1H2H3,