高考化学二轮复习 专题突破七 化学反应与能量课件

1.了解化学反应中能量转化的原因，了解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、放热反应和反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，了解盖斯定律。4.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。考纲要求知识精讲考点一从宏观、微观角度认识反应热1.理解化学反应热效应的两种角度(1)从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值，如下图所示：a表示旧化学键断裂吸收的热量；b表示新化学键形成放出的热量；c表示反应热。(2)从宏观的角度说，是反应物自身的能量与生成物能量的差值，在上图中：a表示活化能；b表示活化分子结合成生成物所释放的能量；c表示反应热。2.反应热的量化参数键能反应热与键能的关系反应热：HE1E2或HE4E3，即H等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。题组集训题组一对比分析“三热”，跳出认识误区 1.正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变( )(2014浙江理综，7D)(2)催化剂能改变反应的焓变( )(2012江苏，4B改编)(3)催化剂能降低反应的活化能( )(2012江苏，4C改编)(4)同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同( )(2010山东理综，10D)2.下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是()A.HCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则H2SO4 和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3) kJmol1B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g) 反应的H2283.0 kJmol1C.氢气的燃烧热为285.5 kJmol1，则电解水的热化学方程式为 2H2O(l) 2H2(g)O2(g)H285.5 kJmol1D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的 燃烧热电解 2 mol 水吸收的热量和2 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量相等，C项中的H应为571.0 kJmol1；在101 kPa 时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热，D项错误。答案B失误防范 “三热三热”是指反应热、燃烧热与中和热，可以用对比法深化对这是指反应热、燃烧热与中和热，可以用对比法深化对这三个概念的理解，明确它们的区别和联系，避免认识错误。三个概念的理解，明确它们的区别和联系，避免认识错误。(1)化学反应吸收或放出的热量称为反应热，符号为化学反应吸收或放出的热量称为反应热，符号为H，单位常，单位常用用kJmol1，它只与化学反应的计量系数、物质的聚集状态有，它只与化学反应的计量系数、物质的聚集状态有关，而与反应条件无关。中学阶段研究的反应热主要是燃烧热关，而与反应条件无关。中学阶段研究的反应热主要是燃烧热和中和热和中和热。失误防范 (2)燃烧热：在燃烧热：在101 kPa时，时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。单位：物时所放出的热量。单位：kJmol1。需注意：。需注意：燃烧热是以燃烧热是以1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量来定义的，因此物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的热化学方程式时，一般以燃烧在书写燃烧热的热化学方程式时，一般以燃烧1 mol 物质为标准物质为标准来配平其余物质的化学计量数；来配平其余物质的化学计量数；燃烧产物必须是稳定的氧化燃烧产物必须是稳定的氧化物，如物，如CCO2、H2H2O(l)等等。失误防范 (3)中和热：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成中和热：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液液态态H2O时的反应热。需注意：时的反应热。需注意：稀溶液是指物质溶于大量水中；稀溶液是指物质溶于大量水中；中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应；解质电离时的热效应；中和反应的实质是中和反应的实质是H和和OH化合生成化合生成H2O，即，即H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。3.2014北京理综，26(3)已知：2NO2(g)N2O4(g)H12NO2(g)N2O4(l)H2下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)_。题组二依据图像理解反应热的变化解析等质量的N2O4(g)具有的能量高于N2O4(l)，因此等量的NO2(g)生成N2O4(l)放出的热量多，只有A项符合题意。答案A4.(2014重庆理综，6)已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1HH、O=O和OH 键的键能分别为436、496和462 kJmol1，则a为()A.332 B.118C.350 D.130题组三“一式”解决反应热的计算5.(2013重庆理综，6)已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1 P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJmol1，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol1下列叙述正确的是()A.PP键的键能大于PCl键的键能B.可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HC.ClCl键的键能 kJmol1D.PP键的键能为 kJmol1Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(g)H kJmol1EClCl31.2c kJmol15c kJmol1 kJmol1EClCl kJmol1，正确；D项，根据P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1得6EPP10 kJmol145c kJmol1b kJmol1EPP kJmol1，错误。答案C失误防范 利用键能计算反应热，要熟记公式：利用键能计算反应热，要熟记公式：H反应物总键能生成反应物总键能生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1 mol金金刚石中含刚石中含2 mol CC键，键，1 mol硅中含硅中含2 mol SiSi键，键，1 mol SiO2晶体中含晶体中含4 mol SiO键；分子晶体：键；分子晶体：1 mol P4中含有中含有6 mol PP键，键，1 mol P4O10(即五氧化二磷即五氧化二磷)中，含有中，含有12 mol PO键、键、4 mol P=O键，键，1 mol C2H6中含有中含有6 mol CH键和键和 1 mol CC键键。考点二“两模板，两注意”解决热化学方程式知识精讲1.两个模板(1)热化学方程式的书写模板步骤1写方程写出配平的化学方程式；步骤2标状态用s、l、g、aq标明物质的聚集状态；步骤3标条件标明反应物的温度和压强(101 kPa、25 时可不标注)；步骤4标H在方程式后写出H，并根据信息注明H的“”或“”；步骤5标数值根据化学计量数计算写出H的数值。(2)热化学方程式书写的正误判断模板步骤1审“”“”放热反应一定为“”，吸热反应一定为“”。步骤2审单位单位一定为“kJmol1”，易漏写或错写成“mol”。步骤3审状态物质的状态必须正确，特别是溶液中的反应易写错。步骤4审数值的对应性反应热的数值必须与方程式的化学计量数相对应，即化学计量数与H成正比。当反应逆向时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。步骤5审是否符合概念如注意燃烧热和中和热的概念以及与此相关的热化学方程式。2.两个注意(1)注意同素异形体转化的名称问题对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。如S(单斜，s)O2(g)=SO2(g)H1297.16 kJmol1S(正交，s)O2(g)=SO2(g)H2296.83 kJmol1S(单斜，s)=S(正交，s)H30.33 kJmol1(2)注意可逆反应中的反应热及热量变化问题由于反应热是指反应完全时的热效应，所以对于可逆反应，其热量要小于反应完全时的热量。题组集训1.(1)2014大纲全国卷，28(1)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：已知AX3的熔点和沸点分别为93.6 和76 ，AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_。题组一热化学方程式的书写(2)2014天津理综，7(4)晶体硅(熔点1 410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：写出SiCl4的电子式：_；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。答案(1)AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJmol1(2) SiCl4(g)2H2(g) Si(s)4HCl(g)H0.025a kJmol12.正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)甲烷的标准燃烧热为890.3 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1( )(2010浙江理综，12A)题组二热化学方程式的正误判断(2)500 、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H38.6 kJmol1( )(2010浙江理综，12B)(3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJmol1(燃烧热)( )(4)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(中和热)( )(5)25 ，101 kPa时，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，则2H(aq)SO (aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJmol1( )解题心得热化学方程式书写或判断易出现的错误热化学方程式书写或判断易出现的错误1.未标明反应物或生成物的状态而造成错误。未标明反应物或生成物的状态而造成错误。2.反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“”号，放号，放热反应未标出热反应未标出“”号，从而导致错误。号，从而导致错误。3.漏写漏写H的单位，或者将的单位，或者将H的单位写为的单位写为kJ，从而造成错误。，从而造成错误。4.反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。5.对燃烧热、中和热的概念理解不到位，忽略其标准是对燃烧热、中和热的概念理解不到位，忽略其标准是1 mol 可可燃物或生成燃物或生成1 mol H2O(l)而造成错误而造成错误。考点三盖斯定律的多角度应用知识精讲1.定律内容一定条件下，一个反应不管是一步完成，还是分几步完成，反应的总热效应相同，即反应热的大小与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关。2.常用关系式热化学方程式焓变之间的关系aA=BH1B=aAH2H1H2HH1H2题组集训题组一利用盖斯定律求焓变 2.2012江苏，20(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g) Ha kJmol13AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g)Hb kJmol1反应Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)的H_kJmol1(用含a、b的代数式表示)。解析两式相加即得Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)H(ab) kJmol1。ab3.2014广东理综，31(1)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。1/4CaSO4(s)CO(g) 1/4CaS(s)CO2(g)H147.3 kJmol1CaSO4(s)CO(g) CaO(s)CO2(g)SO2(g)H2210.5 kJmol1CO(g) 1/2C(s)1/2CO2(g) H386.2 kJmol1反应2CaSO4(s)7CO(g) CaS(s)CaO(s)6CO2(g)C(s)SO2(g)的H_(用H1、H2和H3表示)。4H1H22H3答题模板 叠加法求焓变叠加法求焓变步骤步骤1“倒倒”为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。这样，就不用再做减法运算了，应热的数值不变，但符号相反。这样，就不用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错。实践证明，方程式相减时往往容易出错。步骤步骤2“乘乘”为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘反应热也要相乘。答题模板 步骤步骤3“加加”上面的两个方面做好了，只要将方程式相加即可得目标方程上面的两个方面做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加式，反应热也要相加。4.(2014新课标全国卷，13)室温下，将1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将 1 mol 的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H2；CuSO45H2O受热分解的化学方程式为CuSO45H2O(s) CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为H3。则下列判断正确的是()A.H2H3B.H1H3C.H1H3H2D.H1H2H3题组二多角度比较焓变大小解析1 mol CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热过程，故H20，根据盖斯定律得到关系式H1H2H3，分析得到答案：H1H3。答案B解析H2的燃烧反应是放热反应，H0，故a、b、c、d都小于0，B、D错；反应与反应相比较，产物的状态不同，H2O(g)转化为H2O(l)为放热反应，所以ac，A错；反应的化学计量数是的2倍，的反应热也是的2倍，b2a0，C对。答案C6.(2014江苏，10)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O2(g)=2CO2(g)H34Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H43CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H10，H30B.H20，H40C.H1H2H3D.H3H4H5解析A项，C(s)、CO(g)在O2(g)中燃烧生成CO2，均为放热反应，则有H10、H30，Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)为放热反应，则有H40；C项，将五个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由可得，则有H1H2H3；D项，将五个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由32可得，则有H43H32H5。答案C方法归纳反应热大小比较反应热大小比较1.利用盖斯定律比较。利用盖斯定律比较。2.同一反应的生成物状态不同时，如同一反应的生成物状态不同时，如A(g)B(g)=C(g)H1，A(g)B(g)=C(l)H2，则，则H1H2。3.同一反应物状态不同时，如同一反应物状态不同时，如A(s)B(g)=C(g)H1，A(g)B(g)=C(g)H2，则，则H1H2。4.两个有联系的反应相比较时，如两个有联系的反应相比较时，如C(s)O2(g)=CO2(g)H1，C(s)1/2O2(g)=CO(g)H2。比较方法：利用反应比较方法：利用反应(包括包括H1)乘以某计量数减去反应乘以某计量数减去反应(包括包括H2)乘乘以某计量数，即得出以某计量数，即得出H3H1某计量数某计量数H2某计量数，根据某计量数，根据H3大于大于0或小于或小于0进行比较。进行比较。总之，比较反应热的大小时要注意：总之，比较反应热的大小时要注意：反应中各物质的聚集状态；反应中各物质的聚集状态；H有正负之分，比较时要连同有正负之分，比较时要连同“”、“”一起比较，类似数学中的正、一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较；负数大小的比较；若只比较放出或吸收热量的多少，则只比较数值的若只比较放出或吸收热量的多少，则只比较数值的大小，不考虑正、负号。大小，不考虑正、负号。