高考化學二輪復(fù)習 專題突破七 化學反應(yīng)與能量課件

1.了解化學反應(yīng)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(yīng)、放熱反應(yīng)和反應(yīng)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(chǔ)；了解化學在解決能源危機中的重要作用?？季V要求知識精講考點一從宏觀、微觀角度認識反應(yīng)熱1.理解化學反應(yīng)熱效應(yīng)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(yīng)熱。(2)從宏觀的角度說，是反應(yīng)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(jié)合成生成物所釋放的能量；c表示反應(yīng)熱。2.反應(yīng)熱的量化參數(shù)鍵能反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系反應(yīng)熱：HE1E2或HE4E3，即H等于反應(yīng)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(yīng)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(yīng)的焓變( )(2012江蘇，4B改編)(3)催化劑能降低反應(yīng)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.下列關(guān)于反應(yīng)熱和熱化學反應(yīng)的描述中正確的是()A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱H57.3 kJmol1，則H2SO4 和Ca(OH)2反應(yīng)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(yīng)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H應(yīng)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(yīng)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(yīng)熱、燃燒熱與中和熱，可以用對比法深化對這是指反應(yīng)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(yīng)吸收或放出的熱量稱為反應(yīng)熱，符號為化學反應(yīng)吸收或放出的熱量稱為反應(yīng)熱，符號為H，單位常，單位常用用kJmol1，它只與化學反應(yīng)的計量系數(shù)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)有，它只與化學反應(yīng)的計量系數(shù)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)條件無關(guān)。中學階段研究的反應(yīng)熱主要是燃燒熱關(guān)，而與反應(yīng)條件無關(guān)。中學階段研究的反應(yīng)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(yīng)生成中和熱：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol液液態(tài)態(tài)H2O時的反應(yīng)熱。需注意：時的反應(yīng)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(yīng)；解質(zhì)電離時的熱效應(yīng)；中和反應(yīng)的實質(zhì)是中和反應(yīng)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 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(yīng)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.130題組三“一式”解決反應(yīng)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(jié)構(gòu)，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(yīng)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 kJmol1EClCl 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(yīng)熱，要熟記公式：利用鍵能計算反應(yīng)熱，要熟記公式：H反應(yīng)物總鍵能生成反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能，其關(guān)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(guān)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?？键c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(yīng)物的溫度和壓強(101 kPa、25 時可不標注)；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(yīng)一定為“”，吸熱反應(yīng)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(yīng)易寫錯。步驟4審數(shù)值的對應(yīng)性反應(yīng)熱的數(shù)值必須與方程式的化學計量數(shù)相對應(yīng)，即化學計量數(shù)與H成正比。當反應(yīng)逆向時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)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(guān)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(yīng)中的反應(yīng)熱及熱量變化問題由于反應(yīng)熱是指反應(yīng)完全時的熱效應(yīng)，所以對于可逆反應(yīng)，其熱量要小于反應(yīng)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(yīng)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(yīng)生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)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(yīng)中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應(yīng)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(yīng)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 kJmol1(中和熱)( )(5)25 ，101 kPa時，強酸、強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)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(yīng)物或生成物的狀態(tài)而造成錯誤。未標明反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)而造成錯誤。2.反應(yīng)熱的符號使用不正確，即吸熱反應(yīng)未標出反應(yīng)熱的符號使用不正確，即吸熱反應(yīng)未標出“”號，放號，放熱反應(yīng)未標出熱反應(yīng)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(yīng)熱的數(shù)值與方程式的計量數(shù)不對應(yīng)而造成錯誤。反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式的計量數(shù)不對應(yīng)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(yīng)用知識精講1.定律內(nèi)容一定條件下，一個反應(yīng)不管是一步完成，還是分幾步完成，反應(yīng)的總熱效應(yīng)相同，即反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)途徑無關(guān)，只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)。2.常用關(guān)系式熱化學方程式焓變之間的關(guān)系aA=BH1B=aAH2H1H2HH1H2題組集訓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(guān)反應(yīng)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(yīng)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(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù)，反應(yīng)為主反應(yīng)，反應(yīng)和為副反應(yīng)。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(yīng)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，可將方程式顛倒過來，反應(yīng)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(yīng)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(yīng)熱也要相乘反應(yīng)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(yīng)熱也要相加式，反應(yīng)熱也要相加。4.(2014新課標全國卷，13)室溫下，將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為H1，將 1 mol 的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為H2；CuSO45H2O受熱分解的化學方程式為CuSO45H2O(s) CuSO4(s)5H2O(l)，熱效應(yīng)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(yīng)，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(guān)系式H1H2H3，分析得到答案：H1H3。答案B解析H2的燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H0，故a、b、c、d都小于0，B、D錯；反應(yīng)與反應(yīng)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(yīng)，所以ac，A錯；反應(yīng)的化學計量數(shù)是的2倍，的反應(yīng)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(guān)于上述反應(yīng)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)中燃燒生成CO2，均為放熱反應(yīng)，則有H10、H30，F(xiàn)e(s)與O2(g)反應(yīng)生成Fe2O3(s)為放熱反應(yīng)，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(yīng)熱大小比較反應(yīng)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(yīng)的生成物狀態(tài)不同時，如同一反應(yīng)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(yīng)物狀態(tài)不同時，如同一反應(yīng)物狀態(tài)不同時，如A(s)B(g)=C(g)H1，A(g)B(g)=C(g)H2，則，則H1H2。4.兩個有聯(lián)系的反應(yīng)相比較時，如兩個有聯(lián)系的反應(yīng)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(yīng)比較方法：利用反應(yīng)(包括包括H1)乘以某計量數(shù)減去反應(yīng)乘以某計量數(shù)減去反應(yīng)(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?？傊?，比較反應(yīng)熱的大小時要注意：總之，比較反應(yīng)熱的大小時要注意：反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；反應(yīng)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。