高考化学一轮复习 第一部分 必考部分 第6章 化学反应与能量 电化学 第1节 化学能与热能课件 新人教版.ppt

走向高考 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 化学反应与能量电化学 第六章 第一部分必考部分 第一节化学能与热能 第六章 1 化学反应中的能量变化 1 化学反应中的两大变化 变化和 变化 2 化学反应中的两大守恒 守恒和 守恒 3 化学反应中的能量转化形式 光能 电能等 通常主要表现为 的变化 焓变和反应热 知识梳理 物质 能量 质量 能量 热能 热量 2 焓变 反应热 1 定义 在 条件下进行的反应的 2 符号 3 单位 或 恒温 恒压 热效应 h kj mol 1 kj mol 3 吸热反应和放热反应 1 从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析 如图所示 吸 放 2 从反应热的量化参数 键能的角度分析 3 常见放热反应 可燃物的燃烧 酸碱中和反应 大多数化合反应 金属跟酸的置换反应 物质的缓慢氧化 4 常见吸热反应 大多数分解反应 盐的水解和弱电解质的电离 ba oh 2 8h2o与nh4cl反应 炭和水蒸气 c和co2的反应 1 物质的物理变化过程中 也会有能量的变化 不属于吸热反应或放热反应 但在进行反应热的有关计算时 必须要考虑到物理变化时的热效应 如物质的三态变化 2 化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系 如吸热反应nh4cl与ba oh 2在常温常压下即可进行 而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行 3 能量守恒 放热反应是将化学能转化成热能 光能 电能等形式释放出来 吸热反应是将热能 光能 电能等转化成化学能储存在生成物中 易错警示 答案 在空气中燃烧放出的热量多 因在纯氧中燃烧火焰明亮 光能多 故热量少 互动思考 6 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 7 同温同压下 反应h2 g cl2 g 2hcl g 在光照和点燃条件下的 h不同 8 可逆反应的 h表示完全反应时的热量变化 与反应是否可逆无关 解析 5 6 是物理变化过程 其能量变化不能称为反应热 7 焓变与反应条件无关 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 典例透析 a 该反应为放热反应b e2kj mol 1可表示形成新的化学键所释放的能量c 该反应的反应热 h e1 e2 kj mol 1d 加入催化剂可同时降低e1 e2 解析 a项 反应物的总能量低于生成物的总能量 该反应为吸热反应 a项错误 b项 e2kj mol 1可表示断裂旧化学键时吸收的能量 b项错误 c项 该反应的反应热 h e2 e1 kj mol 1 c项错误 d项 加入催化剂能同时降低正 逆反应的活化能 d项正确 答案 d 跟踪演练 解析 生石灰与水反应为放热反应 nh4cl晶体与ba oh 2 8h2o混合搅拌为吸热反应 醋酸电离为吸热过程 不是化学反应 固体氢氧化钠溶于水不是化学反应 是放热过程 浓h2so4稀释是放热过程 不是化学反应 故b正确 答案 b 解析 氢气与氯气分子中旧化学键断裂需要吸收能量 而氯化氢分子中新化学键形成要释放能量 该反应放热 因此断裂旧键吸收的能量小于形成新键放出的能量 b项正确 答案 b 解析 根据题意 可得热化学方程式为2h2 g o2 g 2h2o l h 572kj mol 1 而18g水蒸气变成液态水时放出44kj热量 则2h2 g o2 g 2h2o g h 484kj mol 1 即 484kj 2x 496kj 4 463kj 解得x 436kj 答案 c 1 根据化学键计算 h 反应物断键所吸收的能量总和 生成物成键所释放的能量总和 根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目 注意晶体结构中化学键的情况 常见的有1molp4含6molp p键 1mol晶体硅含2molsi si键 1mol石墨含1 5molc c键 1mol金刚石含有2molc c键 1molsio2含有4molsi o键 总结提升 2 根据反应物和生成物的能量计算 h 生成物具备的总能量 反应物具备的总能量 常见题型如下 图 h e2 e1 0 该反应为放热反应 图 h e3 e1 0 该反应为放热反应 图 h 508 600 kj mol 1 0 该反应为放热反应 1 概念表示参加化学反应的物质的 和 的关系的化学方程式 热化学方程式 知识梳理 物质的量 反应热 2 意义表明了化学反应中的 变化和 变化 如 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol 1表示 物质 能量 2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水 时放出571 6kj的热量 3 书写 1 注明反应条件 反应热与测定条件 温度 压强等 有关 绝大多数反应是在25 101kpa下进行的 可不注明 2 注明物质状态 常用 分别表示固体 液体 气体 溶液 3 注意符号单位 h应包括 或 数字和单位 kj mol 1 4 注意守恒关系 原子守恒和得失电子守恒 能量守恒 h与化学计量数相对应 s l g aq 5 区别于普通方程式 一般不注 以及 点燃 加热 等反应条件 6 注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示 可以是整数 也可以是分数 且化学计量数必须与 h相对应 如果化学计量数加倍 则 h也要加倍 该物质的物质的量 1 对于同素异形体 除注明聚集状态外 还要注明名称 因为同素异形体虽然构成元素相同 但属于不同物质 其本身具有的能量不同 所以反应中的 h也不同 2 物质本身具有的能量与物质的聚集状态有关 聚集状态不同 反应热 h的数值以及符号都可能不同 等量的同一物质 气态时能量最大 其次为液态 最小的为固态 3 不论化学反应是否可逆 热化学方程式中的反应热 h表示反应进行到底 完全转化 时的能量变化 如 2so2 g o2 g 2so3 g h 197kj mol 1是指2molso2 g 和1molo2 g 完全转化为2molso3 g 时放出的能量 易错警示 互动思考 典例透析 解析 本题考查热化学方程式的书写 意在考查考生对有关概念及化学用语的掌握情况 燃烧热必须是可燃物生成稳定的化合物对应的热效应 而气态水不是稳定的化合物 故a错误 中和反应是放热反应 h 0 故b错误 书写热化学方程式时必须标明物质的状态 c错误 答案 d 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 当反应逆向进行时 其反应热与正反应的反应热数值相等 符号相反 跟踪演练 解析 a项 由于2mol氢原子生成1mol氢分子的反应放热 故2mol氢原子的能量比1mol氢分子的能量高 a项错误 热化学方程式中各物质前的化学计量数表示的是物质的量 即2mol氢原子结合成1mol氢分子要放出435 7kj能量或1mol氢分子分解成2mol氢原子要吸收435 7kj能量 b d项错误 c项正确 答案 c a s s 单斜 o2 g so2 g h 297 16kj mol 1b s s 单斜 o2 g so2 g h 296 83kj mol 1c s s 正交 o2 g so2 g h 296 83kj mol 1d 单斜硫的稳定性强于正交硫 解析 根据图像可知硫的燃烧反应为放热反应 故a项错误 1mol单斜硫完全燃烧放出的能量为297 16kj 故b项错误 由图像可以看出单斜硫具有的能量大于正交硫 物质的能量越高越不稳定 即单斜硫的稳定性弱于正交硫 故d项错误 答案 c 燃烧热和中和热 1 燃烧热 1 概念 在101kpa时 纯物质完全燃烧生成 时所放出的热量 叫做该物质的燃烧热 单位一般用 表示 注意 压强 为 量 可燃物的物质的量为 完全燃烧 产物 元素完全燃烧时对应的稳定氧化物 c h s 等 知识梳理 1mol 稳定氧化物 kj mol 1 或kj mol 101kpa 1mol co2 g h2o l so2 g 2 意义 例如 c的燃烧热是 h 393 5kj mol 1 表示在25 101kpa条件下 热化学方程式为 1molc完全燃烧放出 393 5kj的热量 c s o2 g co2 g h 393 5kj mol 1 2 中和热 1 概念 在 中 强酸跟强碱发生中和反应生成 时的反应热叫做中和热 注意 溶液的浓度为 量 产物的物质的量为 用离子方程式可表示为 稀溶液 1molh2o 稀溶液 1molh2o h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 1 3 中和热的测定实验 装置如图 在横线上填出仪器的名称 注意事项a 碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是 b 为保证酸 碱完全中和 常使 稍稍过量 c 实验中若使用弱酸或弱碱 会使测得数值 保温隔热 防止热量散失 碱 偏小 1 反应热 燃烧热 中和热均有单位 单位均为kj mol 1 2 中和热是一定值 即 h 57 3kj mol 1 燃烧热 中和热的数值与参加反应的量的多少无关 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 易错警示 答案 由于浓硫酸溶于水放热 所以浓硫酸与稀naoh溶液反应所测得的中和热 h 57 3kj mol 1 互动思考 答案 实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动 因为铁可以和盐酸反应 而且铁 铜传热快 热量损失大 所以不能用铁质搅拌棒或铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 典例透析 答案 b 跟踪演练 解析 对燃烧热概念的理解 燃烧热是指1mol可燃物在氧气中完全燃烧生成稳定的产物所释放的能量 其中产物中的水为液态 含碳可燃物燃烧产物为co2气体 故选项c符合题意可选 答案 c 解析 ch3cooh和hno3的物质的量都是1mol 但ch3cooh是弱酸 在溶液中主要以分子形式存在 反应过程中要发生电离 电离过程吸收热量 hno3是强酸 在溶液中完全电离 所以hno3与koh的反应放出的热量较多 即q3 q1 h2so4是二元强酸 1molh2so4完全反应生成2molh2o 则q2 2q3 综上所述 q2 q3 q1 答案 c 5 测定中和热的实验中 填 能 或 不能 用ba oh 2溶液和h2so4溶液代替氢氧化钠溶液和盐酸 理由是 解析 1 为了减少热量损失 应将naoh溶液迅速倒入小烧杯中 2 使盐酸与naoh溶液混合均匀的正确操作是用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动混合溶液 3 稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中的溶质均完全电离 故它们与稀盐酸反应的反应热相等 即 h1 h2 稀氨水中的nh3 h2o是弱电解质 在反应过程中nh3 h2o的电离要吸收热量 故稀氨水与盐酸反应放出的热量要少一些 故 h3 h1 h2 答案 1 c 2 d 3 h1 h2 h3 4 51 8kj mol 1 5 不能h2so4与ba oh 2反应生成baso4沉淀也会产生热量 正确理解中和热 注意操作与计算细节 1 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 2 酸碱溶液应当用稀溶液 0 1 0 5mol l 1 若溶液浓度过大 溶液中阴 阳离子间的相互牵制作用越大 电离程度达不到100 这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量 造成较大误差 总结提升 3 使用两只量筒分别量取酸和碱 4 使用同一支温度计 分别先后测量酸 碱及混合液的最高温度 测完一种溶液后 必须用水冲洗干净并用滤纸擦干 5 取多次实验t1 t2的平均值代入公式计算 而不是结果的平均值 计算时应注意单位的统一 盖斯定律反应热的比较与计算 1 盖斯定律 1 内容 对于一个化学反应 无论是一步完成还是分几步完成 其反应热是相同的 即 化学反应的反应热只与反应体系的 有关 而与 无关 知识梳理 始态和终态 反应的途径 283kj mol 1 3 应用 a h2 h2 h1 h2 2 反应热的计算 1 主要依据热化学方程式 键能 盖斯定律及燃烧热 中和热等 2 主要方法 根据热化学方程式计算反应热与反应物和生成物各物质的物质的量成正比 根据反应物和生成物的总能量计算 h 依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算 h e生成物 e反应物 e反应物的化学键断裂吸收的能量 e生成物的化学键形成释放的能量 互动思考 答案 43 5kj mol 1 1473kj mol 1 典例透析 解析 放热反应的 h 0 放出的热量越多 其 h越小 中碳完全燃烧比不完全燃烧放热多 中硫由气态变为固态时放出热量 所以气态硫燃烧时放热较多 中2molh2燃烧比1molh2燃烧放热多 中caco3分解是吸热反应 cao与水反应是放热反应 综上所述 c项正确 答案 c 方法技巧 利用状态 迅速比较反应热的大小若反应为放热反应1 当反应物状态相同 生成物状态不同时 生成固体放热最多 生成气体放热最少 2 当反应物状态不同 生成物状态相同时 固体反应放热最少 气体反应放热最多 3 在比较反应热 h 的大小时 应带符号比较 对于放热反应 放出的热量越多 h反而越小 跟踪演练 解析 a项 f a h h6 则a f h h6 a项正确 b项 6个步骤相加即回到原点 则 h1 h2 h3 h4 h5 h6 0 b项错误 c项 f c h h6 h1 h2 则c f h h1 h2 h6 c项正确 d项 d a与a d的过程恰好相反 即 h1 h2 h3 h4 h5 h6 d项正确 答