2020版高三化学总复习专题3第1讲化学反应中的热效应课件苏教版.pptx

第1讲 化学反应中的热效应,-2-,考纲要求:1.了解化学反应中能量转化的原因及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、反应热等概念。 3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。 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。 5.了解焓变(H)与反应热的含义。 6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。,-3-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,导学诱思 下列过程或相应描述属于吸热过程的是 、属于放热过程的是 。 反应物的总能量大于生成物的总能量 H0 发生反应时,断开反应物的旧化学键吸收的总能量大于生成生成物时形成新化学键放出的总能量 氢气燃烧,反应热,-4-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,落实基础 1.焓变 化学反应放出或吸收的能量,符号: ,单位: 。 2.吸热反应和放热反应 (1)从化学键的角度分析。,H,kJmol-1,-5-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)从能量守恒的角度分析。 (3)从反应类型角度记忆。 常见的放热反应有:所有的燃烧反应,酸碱中和反应,金属与酸或水的反应,大多数化合反应,铝热反应。 常见的吸热反应有:盐的水解,Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应,C与CO2、C与H2O的反应,大多数分解反应。,放,吸,-6-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.标准燃烧热 (1)概念:101 kPa时, mol物质完全燃烧的反应热,单位 。 (2)注意: 量可燃物为1 mol。 产物物质完全燃烧是指物质中含有的碳元素转化为 ,氢元素转化为 ,氮元素转化为 。,1,kJmol-1,CO2(g),H2O(l),N2(g),-7-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,4.中和热 (1)概念:稀的 酸溶液与稀的 碱溶液中和生成 水时放出的热量。 (2)注意: 量生成物为1 mol水。 中和反应的对象稀的强酸溶液与稀的强碱溶液。在判断中和热的大小时,要注意弱酸或弱碱电离要吸收热量,浓硫酸溶于水时放出热量。,强,强,1 mol,-8-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)电灯泡发光属于放热反应、水结冰属于吸热反应( ) (2)物质发生化学变化都伴随着能量变化( ) (3)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应需要加热才能反应 ( ) (4)相同物质的量的碳在空气、纯氧中均充分燃烧,在纯氧中放出的热量多( ) (5)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化 ( ),-9-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度一 概念辨析 例1判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)向汽油中添加甲醇后,该混合燃料的热值不变( ) (2)1 mol H2燃烧放出的热量为H2的标准燃烧热( ) (4)利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法( ),-10-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-11-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,解析:(1)中,汽油、甲醇本身热值不同,错误;(2)中,没有注明完全燃烧、生成液态水,错误;(3)中,化学反应过程中一定伴随着能量的变化,错误;(5)中,H的数值与热化学方程式中的化学计量数有关,错误;(6)中,水的状态错误;(7)中,除了有水生成外,还生成硫酸钡沉淀,错误;(8)中,水的状态错误。,-12-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 (1)反应热、标准燃烧热、中和热均有单位,单位均为 kJmol-1。 (2)标准燃烧热、中和热的数值与参加反应的反应物的量的多少无关,但在分析时要注意反应物及生成物的状态及类别(强酸、强碱、弱酸、弱碱)。,-13-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,答案,解析,-14-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度三 结合图像考查 例3(2018湖南联考)已知化学反应A2(g)+B2(g) 2AB(g) H=+100 kJmol-1的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( ) A.加入催化剂,该反应的反应热H将减小 B.每生成2 mol AB键,将吸收b kJ能量 C.每生成2分子AB吸收(a-b) kJ能量 D.该反应正反应的活化能大于100 kJmol-1,答案,解析,-15-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,跟踪训练 1.已知2Fe2O3(s)+3C(s)=3CO2(g)+4Fe(s) H=+468.2 kJmol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJmol-1 根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( ) A.C(s)的燃烧热为393.5 kJ B.如图可表示由C生成CO2的反应过程的能量关系,C.O2(g)与Fe(s)反应放出824.35 kJ热量时,转移4 mol 电子,答案,解析,-16-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成 1 mol N2,其H= kJmol-1。,答案,解析,-17-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,答案,解析,-18-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,热化学方程式 导学诱思 写出1 mol C(s)与适量水蒸气反应,生成CO(g)和H2(g)吸收131.5 kJ热量的热化学方程式: 。 落实基础 1.定义:能够表示 的化学方程式。 2.意义:表明化学反应中的 变化和 变化,如H2(g)+ O2(g) H2O(g) H=-241.8 kJmol-1表示的意义:发生上述反应生成1 mol H2O(g)后放出 kJ的热量。,反应热,物质,能量,241.8,-19-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-20-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-21-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度一 热化学方程式的正误判断 例1下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是 ( ),答案,解析,-22-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,互动探究(1)B选项中的反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-a kJmol-1,如果在原基础上增大压强,平衡右移,放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)19.3 kJ,H (填“增大”“不变”或“减小”)。 (2)C选项,含1 mol醋酸的醋酸稀溶液与过量NaOH溶液反应放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”,下同)57.3 kJ,含1 mol H2SO4的浓硫酸与过量NaOH溶液反应放出的热量 57.3 kJ。,大于,不变,小于,大于,-23-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 热化学方程式是一种表示反应过程中的物质变化和能量变化的化学用语。与普通化学方程式相比,书写时除了要遵循化学方程式的要求外,还应注意以下四点: (1)注意物质的聚集状态。 反应物或产物的聚集状态不同,反应热H不同,因此书写热化学方程式必须注意物质的聚集状态:如气体用“g”表示、固体用“s”表示、液体用“l”表示、水溶液用“aq”表示。 (2)注意反应条件。 反应热与测定条件有关,因此书写热化学方程式注明反应的温度和压强(若是101 kPa和25 可不注明)。,-24-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(3)注意H的“-”和“+”及单位。 注明H的“-”和“+”及单位(kJmol-1),“+”不能省略。 (4)注意热化学方程式的计量数。 热化学方程式的计量数只能表示物质的量,不能表示分子个数,所以可以是整数,也可以是分数。对于相同物质的反应,化学计量数不同,H也不同。所以H的数值要与方程式中的化学计量数相一致(多数条件下都需要依题所给数据进行计算而得H)。,-25-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度二 热化学方程式的书写 例2(1)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 。 (2)已知:,由上述热化学方程式可知:CH3OH的标准燃烧热 (填“大于”“等于”或“小于”)-638.51 kJmol-1。 已知水的汽化热为44 kJmol-1,则表示氢气标准燃烧热的热化学方程式为 。,-26-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,解析: (1)书写热化学方程式时要注明各物质的聚集状态及H的单位和符号。 (2)表示标准燃烧热的热化学方程式中应生成液态水,气态水变为液态水放出热量,故1 mol甲醇完全燃烧生成液态水释放的热量应大于638.51 kJ。,-27-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,1.已知:101 kPa时1 mol辛烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为5 518 kJ;强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol H2O时放出的热量为57.3 kJ,则下列热化学方程式的书写正确的是( ) 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g) H=-11 036 kJmol-1 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l) H=-11 036 kJmol-1 H+OH-=H2O H=-57.3 kJmol-1 2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) H=-114.6 kJmol-1 A. B. C. D.,答案,解析,-28-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.(1)在25 、101 kPa下,1 g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6 kJ。则表示甲烷标准燃烧热的热化学方程式为 。 (2)下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量(即键能,单位为 kJmol-1): 根据键能数据计算以下反应的反应热H:,-29-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,答案,解析,-30-,盖斯定律的应用 用盖斯定律进行有关反应热的简单计算及热化学方程式的书写是近几年高考的重点。该类题目常常与元素化合物、化学平衡相结合进行考查。,-31-,思维建模 利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤:,-32-,答案,解析,-33-,二、无方程式型 首先依据信息书写热化学方程式及所求方程式,然后再依据盖斯定律进行计算。 例2(1)已知CO(g)和CH3OH(l)的标准燃烧热H分别为-283.0 kJmol-1和-726.5 kJmol-1。甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 。 (2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的标准燃烧热(H)分别为-890.3 kJmol-1、 -285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为 。,答案,解析,-34-,三、有关图像的计算 例3热化学方程式中的H实际上是热力学中的一个物理量,叫做焓变,其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关,也与反应物和生成物的键能有关。 (1)图表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。,-35-,(2)图表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据,根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素,试写出硒化氢在热力学标准状态下,发生分解反应的热化学方程式: 。,答案:(1)NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) H=-234 kJmol-1 (2)H2Se(g)=Se(s)+H2(g) H=-81 kJ1kJ3-1,-36-,解析:(1)根据图可知,此反应是放热反应,热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) H=(134-368) kJmol-1=-234 kJmol-1。 (2)同主族非金属元素从上到下非金属性逐渐减弱,其气态氢化物的稳定性降低、能量增大,则可确定a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧元素。b代表硒元素,生成1 mol H2Se的H=+81 kJmol-1,则分解反应的热化学方程式为H2Se(g)=Se(s)+H2(g) H=-81 kJmol-1。,-37-,对点训练 1.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为: 则x为( ) A.3a+b-c B.c-3a-b C.a+b-c D.c-a-b,答案,解析,-38-,2.现有三个热化学方程式: (1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H1=-870.3 kJmol-1 (2)C(s)+O2(g)=CO2(g) H2=-393.5 kJmol-1 (3)H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H3=-285.8 kJmol-1 则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为( ) A.-488.3 kJmol-1 B.+488.3 kJmol-1 C.-2 228.9 kJmol-1 D.+191 kJmol-1,答案,解析,-39-,3.通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是( ) C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H1=a kJmol-1 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H2=b kJmol-1 CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H3=c kJmol-1 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=d kJmol-1 A.反应为反应提供原料气 B.反应也是CO2资源化利用的方法之一,D.反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d) kJmol-1,答案,解析,-40-,4.(1)(2018全国)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题: 已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) H1=-4.4 kJmol-1 2NO2(g)=N2O4(g) H2=-55.3 kJmol-1 则反应N2O5(g)=2NO2(g)+ O2(