高考化學二輪復習 專題突破七 化學反應與能量課件

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1、1.了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因，了解常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解吸熱反應、放熱反應和反應熱等概念。3.了解熱化學方程式的含義，了解蓋斯定律。4.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎；了解化學在解決能源危機中的重要作用。考綱要求知識精講考點一從宏觀、微觀角度認識反應熱1.理解化學反應熱效應的兩種角度(1)從微觀的角度說，是舊化學鍵斷裂吸收的熱量與新化學鍵形成放出的熱量的差值，如下圖所示：a表示舊化學鍵斷裂吸收的熱量；b表示新化學鍵形成放出的熱量；c表示反應熱。(2)從宏觀的角度說，是反應物自身的能量與生成物能量的差值，在上圖中：a表示活化能；b表示活化分子結合成生

2、成物所釋放的能量；c表示反應熱。2.反應熱的量化參數(shù)鍵能反應熱與鍵能的關系反應熱：HE1E2或HE4E3，即H等于反應物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和，或生成物具有的總能量減去反應物具有的總能量。題組集訓題組一對比分析“三熱”，跳出認識誤區(qū) 1.正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值不變( )(2014浙江理綜，7D)(2)催化劑能改變反應的焓變( )(2012江蘇，4B改編)(3)催化劑能降低反應的活化能( )(2012江蘇，4C改編)(4)同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的H不同( )(2010山東理綜，10D)2

3、.下列關于反應熱和熱化學反應的描述中正確的是()A.HCl和NaOH反應的中和熱H57.3 kJmol1，則H2SO4 和Ca(OH)2反應的中和熱H2(57.3) kJmol1B.CO(g)的燃燒熱是283.0 kJmol1，則2CO2(g)=2CO(g)O2(g) 反應的H2283.0 kJmol1C.氫氣的燃燒熱為285.5 kJmol1，則電解水的熱化學方程式為 2H2O(l) 2H2(g)O2(g)H285.5 kJmol1D.1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的 燃燒熱電解 2 mol 水吸收的熱量和2 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量相等，C項中的

4、H應為571.0 kJmol1；在101 kPa 時，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(水應為液態(tài))所放出的熱量是該物質(zhì)的燃燒熱，D項錯誤。答案B失誤防范 “三熱三熱”是指反應熱、燃燒熱與中和熱，可以用對比法深化對這是指反應熱、燃燒熱與中和熱，可以用對比法深化對這三個概念的理解，明確它們的區(qū)別和聯(lián)系，避免認識錯誤。三個概念的理解，明確它們的區(qū)別和聯(lián)系，避免認識錯誤。(1)化學反應吸收或放出的熱量稱為反應熱，符號為化學反應吸收或放出的熱量稱為反應熱，符號為H，單位常，單位常用用kJmol1，它只與化學反應的計量系數(shù)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)有，它只與化學反應的計量系數(shù)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關，而與反應

5、條件無關。中學階段研究的反應熱主要是燃燒熱關，而與反應條件無關。中學階段研究的反應熱主要是燃燒熱和中和熱和中和熱。失誤防范 (2)燃燒熱：在燃燒熱：在101 kPa時，時，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。單位：物時所放出的熱量。單位：kJmol1。需注意：。需注意：燃燒熱是以燃燒熱是以1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量來定義的，因此物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的熱化學方程式時，一般以燃燒在書寫燃燒熱的熱化學方程式時，一般以燃燒1 mol 物質(zhì)為標準物質(zhì)為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)；來配平其余物

6、質(zhì)的化學計量數(shù)；燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物，如物，如CCO2、H2H2O(l)等等。失誤防范 (3)中和熱：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成中和熱：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1 mol液液態(tài)態(tài)H2O時的反應熱。需注意：時的反應熱。需注意：稀溶液是指物質(zhì)溶于大量水中；稀溶液是指物質(zhì)溶于大量水中；中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時的熱效應；解質(zhì)電離時的熱效應；中和反應的實質(zhì)是中和反應的實質(zhì)是H和和OH化合生成化合生成H2O，即，即H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3

7、kJmol1。3.2014北京理綜，26(3)已知：2NO2(g)N2O4(g)H12NO2(g)N2O4(l)H2下列能量變化示意圖中，正確的是(選填字母)_。題組二依據(jù)圖像理解反應熱的變化解析等質(zhì)量的N2O4(g)具有的能量高于N2O4(l)，因此等量的NO2(g)生成N2O4(l)放出的熱量多，只有A項符合題意。答案A4.(2014重慶理綜，6)已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1HH、O=O和OH 鍵的鍵能分別為436、496和462 kJmol1，則a為()A.332 B.118C.350 D.13

8、0題組三“一式”解決反應熱的計算5.(2013重慶理綜，6)已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1 P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1P4具有正四面體結構，PCl5中PCl鍵的鍵能為c kJmol1，PCl3中PCl鍵的鍵能為1.2c kJmol1下列敘述正確的是()A.PP鍵的鍵能大于PCl鍵的鍵能B.可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反應熱HC.ClCl鍵的鍵能 kJmol1D.PP鍵的鍵能為 kJmol1Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(g)H kJmol1EClCl31.2c kJmol15c kJmol1 kJ

9、mol1EClCl kJmol1，正確；D項，根據(jù)P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1得6EPP10 kJmol145c kJmol1b kJmol1EPP kJmol1，錯誤。答案C失誤防范 利用鍵能計算反應熱，要熟記公式：利用鍵能計算反應熱，要熟記公式：H反應物總鍵能生成反應物總鍵能生成物總鍵能，其關鍵是弄清物質(zhì)中化學鍵的數(shù)目。在中學階段要掌物總鍵能，其關鍵是弄清物質(zhì)中化學鍵的數(shù)目。在中學階段要掌握常見單質(zhì)、化合物中所含共價鍵的數(shù)目。原子晶體：握常見單質(zhì)、化合物中所含共價鍵的數(shù)目。原子晶體：1 mol金金剛石中含剛石中含2 mol CC鍵，鍵，1 mol硅中含硅中

10、含2 mol SiSi鍵，鍵，1 mol SiO2晶體中含晶體中含4 mol SiO鍵；分子晶體：鍵；分子晶體：1 mol P4中含有中含有6 mol PP鍵，鍵，1 mol P4O10(即五氧化二磷即五氧化二磷)中，含有中，含有12 mol PO鍵、鍵、4 mol P=O鍵，鍵，1 mol C2H6中含有中含有6 mol CH鍵和鍵和 1 mol CC鍵鍵。考點二“兩模板，兩注意”解決熱化學方程式知識精講1.兩個模板(1)熱化學方程式的書寫模板步驟1寫方程寫出配平的化學方程式；步驟2標狀態(tài)用s、l、g、aq標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)；步驟3標條件標明反應物的溫度和壓強(101 kPa、25 時可不標

11、注)；步驟4標H在方程式后寫出H，并根據(jù)信息注明H的“”或“”；步驟5標數(shù)值根據(jù)化學計量數(shù)計算寫出H的數(shù)值。(2)熱化學方程式書寫的正誤判斷模板步驟1審“”“”放熱反應一定為“”，吸熱反應一定為“”。步驟2審單位單位一定為“kJmol1”，易漏寫或錯寫成“mol”。步驟3審狀態(tài)物質(zhì)的狀態(tài)必須正確，特別是溶液中的反應易寫錯。步驟4審數(shù)值的對應性反應熱的數(shù)值必須與方程式的化學計量數(shù)相對應，即化學計量數(shù)與H成正比。當反應逆向時，其反應熱與正反應的反應熱數(shù)值相等，符號相反。步驟5審是否符合概念如注意燃燒熱和中和熱的概念以及與此相關的熱化學方程式。2.兩個注意(1)注意同素異形體轉(zhuǎn)化的名稱問題對于具有同

12、素異形體的物質(zhì)，除了要注明聚集狀態(tài)之外，還要注明物質(zhì)的名稱。如S(單斜，s)O2(g)=SO2(g)H1297.16 kJmol1S(正交，s)O2(g)=SO2(g)H2296.83 kJmol1S(單斜，s)=S(正交，s)H30.33 kJmol1(2)注意可逆反應中的反應熱及熱量變化問題由于反應熱是指反應完全時的熱效應，所以對于可逆反應，其熱量要小于反應完全時的熱量。題組集訓1.(1)2014大綱全國卷，28(1)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應可生成化合物AX5?；卮鹣铝袉栴}：已知AX3的熔點和沸點分別為93.6 和76 ，AX5的熔點為167 。室溫時AX3與氣體X2反應生成

13、1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應的熱化學方程式為_。題組一熱化學方程式的書寫(2)2014天津理綜，7(4)晶體硅(熔點1 410 )是良好的半導體材料。由粗硅制純硅過程如下：寫出SiCl4的電子式：_；在上述由SiCl4制純硅的反應中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：_。答案(1)AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJmol1(2) SiCl4(g)2H2(g) Si(s)4HCl(g)H0.025a kJmol12.正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)甲烷的標準燃燒熱為890.3 kJmol1，則甲烷燃燒的

14、熱化學方程式可表示為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1( )(2010浙江理綜，12A)題組二熱化學方程式的正誤判斷(2)500 、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H38.6 kJmol1( )(2010浙江理綜，12B)(3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJmol1(燃燒熱)( )(4)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 k

15、Jmol1(中和熱)( )(5)25 ，101 kPa時，強酸、強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱為57.3 kJmol1，則2H(aq)SO (aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJmol1( )解題心得熱化學方程式書寫或判斷易出現(xiàn)的錯誤熱化學方程式書寫或判斷易出現(xiàn)的錯誤1.未標明反應物或生成物的狀態(tài)而造成錯誤。未標明反應物或生成物的狀態(tài)而造成錯誤。2.反應熱的符號使用不正確，即吸熱反應未標出反應熱的符號使用不正確，即吸熱反應未標出“”號，放號，放熱反應未標出熱反應未標出“”號，從而導致錯誤。號，從而導致錯誤。3.漏寫漏寫H的單位，或者將的單位，或

16、者將H的單位寫為的單位寫為kJ，從而造成錯誤。，從而造成錯誤。4.反應熱的數(shù)值與方程式的計量數(shù)不對應而造成錯誤。反應熱的數(shù)值與方程式的計量數(shù)不對應而造成錯誤。5.對燃燒熱、中和熱的概念理解不到位，忽略其標準是對燃燒熱、中和熱的概念理解不到位，忽略其標準是1 mol 可可燃物或生成燃物或生成1 mol H2O(l)而造成錯誤而造成錯誤?？键c三蓋斯定律的多角度應用知識精講1.定律內(nèi)容一定條件下，一個反應不管是一步完成，還是分幾步完成，反應的總熱效應相同，即反應熱的大小與反應途徑無關，只與反應的始態(tài)和終態(tài)有關。2.常用關系式熱化學方程式焓變之間的關系aA=BH1B=aAH2H1H2HH1H2題組集訓

17、題組一利用蓋斯定律求焓變 2.2012江蘇，20(1)真空碳熱還原氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，其相關反應的熱化學方程式如下：Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g) Ha kJmol13AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g)Hb kJmol1反應Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)的H_kJmol1(用含a、b的代數(shù)式表示)。解析兩式相加即得Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)H(ab) kJmol1。ab3.2014廣東理綜，31(1)用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效

18、、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術，反應為主反應，反應和為副反應。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反應2CaSO4(s)7CO(g) CaS(s)CaO(s)6CO2(g)C(s)SO2(g)的H_(用H1、H2和H3表示)。4H1H22H3答題模板 疊加法求焓變疊加法求焓變步驟步驟1“倒倒”為了將方程式相加得到目標方程式，可將方程式顛倒過來，反為了將方程式相加得到目標方程式，可將方

19、程式顛倒過來，反應熱的數(shù)值不變，但符號相反。這樣，就不用再做減法運算了，應熱的數(shù)值不變，但符號相反。這樣，就不用再做減法運算了，實踐證明，方程式相減時往往容易出錯。實踐證明，方程式相減時往往容易出錯。步驟步驟2“乘乘”為了將方程式相加得到目標方程式，可將方程式乘以某個倍數(shù)，為了將方程式相加得到目標方程式，可將方程式乘以某個倍數(shù)，反應熱也要相乘反應熱也要相乘。答題模板 步驟步驟3“加加”上面的兩個方面做好了，只要將方程式相加即可得目標方程上面的兩個方面做好了，只要將方程式相加即可得目標方程式，反應熱也要相加式，反應熱也要相加。4.(2014新課標全國卷，13)室溫下，將1 mol的CuSO45H

20、2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為H1，將 1 mol 的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為H2；CuSO45H2O受熱分解的化學方程式為CuSO45H2O(s) CuSO4(s)5H2O(l)，熱效應為H3。則下列判斷正確的是()A.H2H3B.H1H3C.H1H3H2D.H1H2H3題組二多角度比較焓變大小解析1 mol CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，為吸熱反應，故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，為放熱過程，故H20，根據(jù)蓋斯定律得到關系式H1H2H3，分析得到答案：H1H3。答案B解析H2的燃燒反應是放熱反應，H0，故a

21、、b、c、d都小于0，B、D錯；反應與反應相比較，產(chǎn)物的狀態(tài)不同，H2O(g)轉(zhuǎn)化為H2O(l)為放熱反應，所以ac，A錯；反應的化學計量數(shù)是的2倍，的反應熱也是的2倍，b2a0，C對。答案C6.(2014江蘇，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下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()A.H10，H30B.H20，H40C.H1H2H3D.H3H4H5解析A項，C(s)、CO(g)在O2(g)中燃

22、燒生成CO2，均為放熱反應，則有H10、H30，F(xiàn)e(s)與O2(g)反應生成Fe2O3(s)為放熱反應，則有H40；C項，將五個熱化學方程式依次編號為、，根據(jù)蓋斯定律，由可得，則有H1H2H3；D項，將五個熱化學方程式依次編號為、，根據(jù)蓋斯定律，由32可得，則有H43H32H5。答案C方法歸納反應熱大小比較反應熱大小比較1.利用蓋斯定律比較。利用蓋斯定律比較。2.同一反應的生成物狀態(tài)不同時，如同一反應的生成物狀態(tài)不同時，如A(g)B(g)=C(g)H1，A(g)B(g)=C(l)H2，則，則H1H2。3.同一反應物狀態(tài)不同時，如同一反應物狀態(tài)不同時，如A(s)B(g)=C(g)H1，A(g)

23、B(g)=C(g)H2，則，則H1H2。4.兩個有聯(lián)系的反應相比較時，如兩個有聯(lián)系的反應相比較時，如C(s)O2(g)=CO2(g)H1，C(s)1/2O2(g)=CO(g)H2。比較方法：利用反應比較方法：利用反應(包括包括H1)乘以某計量數(shù)減去反應乘以某計量數(shù)減去反應(包括包括H2)乘乘以某計量數(shù)，即得出以某計量數(shù)，即得出H3H1某計量數(shù)某計量數(shù)H2某計量數(shù)，根據(jù)某計量數(shù)，根據(jù)H3大于大于0或小于或小于0進行比較。進行比較。總之，比較反應熱的大小時要注意：總之，比較反應熱的大小時要注意：反應中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；反應中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；H有正負之分，比較時要連同有正負之分，比較時要連同“”、“”一起比較，類似數(shù)學中的正、一起比較，類似數(shù)學中的正、負數(shù)大小的比較；負數(shù)大小的比較；若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值的若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值的大小，不考慮正、負號。大小，不考慮正、負號。