高考化學(xué)二輪專(zhuān)題突破 專(zhuān)題六 化學(xué)反應(yīng)與能量課件

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1、專(zhuān)題六 化學(xué)反應(yīng)與能量2017高考二輪復(fù)習(xí)考綱要求1、了解化反應(yīng)中的能量變化，吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱等概念。 2、理解熱化方程式的含義，能正確書(shū)寫(xiě)熱化方程式3、掌握有關(guān)燃燒熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。4、初步了解新能源 的開(kāi)發(fā)。知識(shí)梳理1.焓變的原因類(lèi)型比較 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng)總能量的相對(duì)大小 E反應(yīng)物E生成物 E反應(yīng)物E生成物與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量H的符號(hào) H0(“”號(hào)) H0(“”號(hào))反應(yīng)過(guò)程圖示知識(shí)梳理2.焓變的基本計(jì)算(1)根據(jù)物質(zhì)具有的能量來(lái)計(jì)算HE(總生成物)E

2、(總反應(yīng)物)H(生成物)H(反應(yīng)物)(2)根據(jù)化學(xué)鍵來(lái)計(jì)算H反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和 反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量生成物成鍵放出的總能量典例精析例1、對(duì)于反應(yīng)CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H0，為吸熱反應(yīng)，故可排除A項(xiàng)和C項(xiàng)。反應(yīng)的H0，為放熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤，故選D。典例精析例3肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：N N為942、O=O為500、NN為154，則斷裂1 mol NH鍵所需的能量(kJ)是()典例精析B 【解析】由題圖可知H3(H2H1)2 752 kJmol1(534 kJmol1)2

3、218 kJmol1，斷裂1 mol NH鍵所需能量(2 218 kJ500 kJ154 kJ) 391 kJ。41方法總結(jié)應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的兩種方法1代數(shù)運(yùn)算法(線性組合)(1)根據(jù)反應(yīng)物、生成物和中間產(chǎn)物，確定已知反應(yīng)熱的反應(yīng)方程式要不要倒轉(zhuǎn)。(2)以消去中間產(chǎn)物為目的，確定反應(yīng)方程式所乘的系數(shù)。對(duì)于n個(gè)反應(yīng)方程式，則所求反應(yīng)熱的反應(yīng)方程式a1式(或倒轉(zhuǎn))a2式(或倒轉(zhuǎn))an式(或倒轉(zhuǎn))，計(jì)算時(shí)各式相加即可。2圖解法(元素守恒和能量守恒)以反應(yīng)物為起點(diǎn)，根據(jù)某種元素在各反應(yīng)中守恒，可經(jīng)過(guò)中間產(chǎn)物，變?yōu)樽罱K產(chǎn)物，在過(guò)程中畫(huà)出反應(yīng)圖像。如：A2BH1；3CBH2；D2CH3。計(jì)算A3DH

4、？ 可以得出所求的反應(yīng)熱HH12H23H3。 方法總結(jié)特別提醒(1)催化劑可以降低反應(yīng)物的活化能，但不影響反應(yīng)焓變H。(2)物質(zhì)能量越低，物質(zhì)的鍵能越大，越穩(wěn)定。(3)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除某一個(gè)數(shù)時(shí)，H也應(yīng)乘、除某一個(gè)相同的數(shù)；方程式間進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，H也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算，且要帶“”、“”符號(hào)，即把H看作一個(gè)整體進(jìn)行運(yùn)算。(4)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒書(shū)寫(xiě)時(shí)，H的符號(hào)也隨之改變，但數(shù)值不變。知識(shí)梳理1.“四步”書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式寫(xiě)方程標(biāo)狀態(tài)注條件(溫度壓強(qiáng))定焓變H。2書(shū)寫(xiě)與判斷應(yīng)注意的問(wèn)題(1)注意H的符號(hào)和單位H只能寫(xiě)在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊。若為放熱反應(yīng)，H為“”；若為吸

5、熱反應(yīng)，H為“”。H的單位一般為kJmol1。 (2)注意反應(yīng)條件反應(yīng)熱H與測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。因此書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明H的測(cè)定條件。絕大多數(shù)H是在25 、101 325 Pa下測(cè)定的，可不注明溫度和壓強(qiáng)。(3)注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱H不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。知識(shí)梳理知識(shí)梳理(4)注意化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)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(jì)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(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。 熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱是表示反應(yīng)物完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)。方程式中化學(xué)式前面的

6、化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與H相對(duì)應(yīng)，即化學(xué)計(jì)量數(shù)與H成正比。當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。典例精析例4、下列熱化學(xué)方程式或敘述正確的是_。A1 mol液態(tài)肼在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣，放出642 kJ的熱量： N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H642 kJmol1B12 g石墨轉(zhuǎn)化為CO時(shí)，放出110.5 kJ的熱量： 2C(石墨，s)O2(g)=2CO(g)H110.5 kJmol1C已知H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H286 kJ/mol， 則2H2O(l)=2H2(g)O2(g)的H572 kJ/mol典例精析D由C、S形成的液態(tài)化

7、合物CS2 0.2 mol在O2中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，25 時(shí)放出熱量215 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CS2(l)3O2(g)=CO2(g)2SO2(g)H1 075 kJ/molE已知N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJ/mol，則在一定條件下向密閉容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反應(yīng)放出46.2 kJ的熱量典例精析【解析】A項(xiàng)，放熱反應(yīng)，H0，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，12 g C的物質(zhì)的量為1 mol，H221.0 kJ/mol，不正確；C項(xiàng)，已知反應(yīng)為放熱，則其逆反應(yīng)為吸熱，H為“”，H與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，正確；D項(xiàng)，1 mol C

8、S2(l)放出的熱量為 正確；E項(xiàng)，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，0.5 mol N2與1.5 mol H2反應(yīng)不能生成1 mol NH3，故放出的熱量小于46.2 kJ，錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾D,kJmolkJ10752 . 0215方法總結(jié)判斷熱化學(xué)方程式的“五審”1. 反應(yīng)熱的單位是否為kJ/mol。2. 反應(yīng)物和產(chǎn)物要根據(jù)題給信息來(lái)確定。3.在書(shū)寫(xiě)時(shí)，也要注意狀態(tài)、符號(hào)、物質(zhì)的量等。例如：中和熱、燃燒熱對(duì)應(yīng)的焓變都是負(fù)值；中和熱數(shù)值對(duì)應(yīng)的水為1 mol，燃燒熱數(shù)值對(duì)應(yīng)的可燃物為1 mol。特別提醒知識(shí)梳理 1.同一反應(yīng)的生成物狀態(tài)不同時(shí)A(g)B(g)=C(g)H10 A(g)B(g)=C(l)H20

9、C(g)=C(l)H30 因?yàn)镠3H2H1，H10，H20，H30 所以H2H1。也可以按以下思路分析： 因?yàn)镠1H3H2，H10，H20，H30 所以H2H1。知識(shí)梳理2同一反應(yīng)的反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)S(g)O2(g)=SO2(g)H10 S(s)O2(g)=SO2(g)H20 S(g)=S(s)H30因?yàn)镠2H3H1，H10，H20，H30；所以H1H2。知識(shí)梳理3兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10 C(s)1/2O2(g)=CO(g)H20因?yàn)镠2H3H1，H10，H20，H30所以H1H2。并且據(jù)此可寫(xiě)出下面的熱化學(xué)方程式：CO(g)1/2O2(g)=CO2(g

10、)H3H1H2。)()()()(22321gCOgCOSCCOSCHHH 典例精析例5、下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1 C(s)1/2O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3 S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H5 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8 AB C D典例精析【解析】中CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)放出的熱量較小，故H1H2；固態(tài)硫轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛘魵?/p>

11、是吸熱反應(yīng)，故S(g)燃燒生成SO2(g)放熱多，故H3H4；2 mol H2比1 mol H2 燃燒放出的熱量多，故H5H6；前者是吸熱反應(yīng)H70，后者是放熱反應(yīng)H80，故H7H8?！敬鸢浮緾知識(shí)梳理 1.燃燒熱與中和熱的比較 燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化 放熱HH0，單位常用kJmol1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1 mol (O2不限量) 不限量生成物的量不限量1 mol H2O反應(yīng)熱的含義1 mol純反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量；不同反應(yīng)物，燃燒熱不同生成 1 mol 液態(tài)水時(shí)放出的熱量；不同的反應(yīng)物的中和熱大致相同，均約為57.3 kJmol1知識(shí)梳理2.表示燃燒熱和中和熱的熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)(1)

12、書(shū)寫(xiě)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，以燃燒 1 mol 物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。同時(shí)可燃物要完全燃燒且生成的氧化物狀態(tài)穩(wěn)定。 如：H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol(2)書(shū)寫(xiě)表示中和熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，以中和反應(yīng)生成1 mol H2O(l)為標(biāo)準(zhǔn)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。如 1/2H2SO4(aq)NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol典例精析例6、工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(H)分別為890.3 kJmol1、285.8 kJmol1和28

13、3.0 kJmol1，則生成1 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO所需熱量為_(kāi)。典例精析【解析】根據(jù)燃燒熱的含義，寫(xiě)出下列熱化學(xué)方程式，然后利用蓋斯定律，推導(dǎo)出目標(biāo)熱化學(xué)方程式。CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1 CO(g)2(1)O2(g)=CO2(g) H283.0 kJmol1 H2(g)2(1)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1()2得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247.3 kJmol1故標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成1 m3 CO所需熱量為311052. 53 .24721/4 .221000molkJmolLL特別提醒(1)幾種

14、元素燃燒后對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定產(chǎn)物：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)。(2)H57.3 kJ/mol是稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱，如有弱酸或弱堿參與反應(yīng)，反應(yīng)熱數(shù)值小于57.3 kJ/mol。若酸、堿反應(yīng)有沉淀生成時(shí)，反應(yīng)熱數(shù)值一般大于57.3 kJ/mol。(4)對(duì)于反應(yīng)熱、焓變或H描述時(shí)要注明“”或“”，表明吸熱或放熱。(5)對(duì)于燃燒熱或中和熱文字描述時(shí)用正值描述，不需注明“”。課堂小結(jié) 1.2個(gè)物質(zhì)能量與反應(yīng)吸、放熱之間的關(guān)系： (1)E反應(yīng)物E生成物，放熱反應(yīng)，H0。 (2)E反應(yīng)物E生成物，吸熱反應(yīng)，H0。 2. 3點(diǎn)熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、判斷的注意事項(xiàng)： (1)注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。 (2)注意H的符號(hào)與單位。 (3)注意H的數(shù)值與計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。3. 4種放熱反應(yīng)：(1)大多數(shù)化合反應(yīng) (2)所有的燃燒反應(yīng) (3)酸堿中和反應(yīng) (4)金屬與酸的反應(yīng)4.4種吸熱反應(yīng)：(1)大多數(shù)分解反應(yīng) (2)鹽的水解 (3)Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng) (4)C和CO2、C和H2O(g)的反應(yīng)課堂小結(jié)