选修四第一章化学反应与能量.ppt

成才之路 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修4 化学反应与能量 第一章 章末专题复习 第一章 1 反应热反应热是化学反应过程中放出或吸收的热量 用 H表示 单位kJ mol 1 对于放热反应 用 表示反应体系能量降低 即 H0 比较反应热的大小 是指 H的相对大小 即包含有 或 号 若比较不同反应放出或吸收的热量 是指 H的数值大小 即不包含 或 号 例如 H1 260kJ mol 1 H2 300kJ mol 1 比较反应热 H1 H2 比较放出的热量 H1 H2 易混概念比较 专题归纳 H的单位 kJ mol 1 并不是指每摩具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦 而是指给定形式的具体反应 以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化 因此当热化学方程式化学计量数发生变化时 H的值也随之发生变化 2 燃烧热燃烧热是指在25 101kPa时1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量 燃烧反应的反应热并不一定就是燃烧热 而是要满足上述限定条件 不同的物质燃烧热不同 3 中和热中和热是指强酸 强碱的稀溶液发生反应生成1mol水时放出的热量 中和反应的反应热也应满足上述限定条件时 才表示中和热 不同的中和反应其反应热可能不同 但中和热的数值不变 H 57 3kJ mol 例1 2014 河南洛阳统考 下列热化学方程式书写正确的是 H的绝对值均正确 A C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O g H 1367 0kJ mol 1 燃烧热 B NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 1 中和热 C 2NO2 O2 2NO H 116 2kJ mol 1 反应热 D S s O2 g SO2 g H 296 8kJ mol 1 反应热 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 变式训练 下列结论正确的是 A 碳的燃烧热大于110 5kJ mol 1B 浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水 放出57 3kJ热量C 氢气的燃烧热为241 8kJ mol 1D 2H2 g O2 g 2H2O l 的反应热为 H 571 6kJ mol 1 答案 A 1 书写热化学方程式应明确热化学方程式有别于普通化学方程式的地方 1 要注明反应物和生成物的状态 2 要理顺反应焓变与反应物物质的量关系 3 要注明反应发生的条件 物质在溶液中进行反应 当溶剂不同或溶剂相同但溶质的浓度不同时 反应焓变也不相同 因此对在溶液中发生的反应 应标明溶剂的种类和溶质的浓度 热化学方程式的书写及正误判断 专题归纳 4 要注明反应焓变的数值和单位 对于一个确定的化学反应 当条件和物质用量一定时 反应的焓变是一个定值 因此在突出 热 的热化学方程式中 要标明反应的焓变及单位 5 特殊反应热 书写表示燃烧热的热化学方程式时 可燃物的化学计量数为1 产物应为完全燃烧生成的稳定的化合物 如C完全燃烧应生成CO2 而不是CO H2燃烧生成的是H2O l 而不是H2O g 等 书写表示中和热的热化学方程式时 H2O l 的化学计量数为1 并以此配平其余物质的化学计量数 2 热化学方程式的正误判断热化学方程式是表示参加反应的物质的量与反应热的关系的化学方程式 热化学方程式的书写除了遵循书写化学方程式的要求外 应侧重从以下几个方面予以考虑 1 检查 H符号的正误放热反应的 H为 吸热反应的 H为 单位是kJ mol 1 逆反应的 H与正反应的 H数值相同 符号相反 2 检查是否注明物质的聚集状态必须注明每种反应物和生成物的聚集状态 同一个化学反应 物质的聚集状态不同 H数值不同 3 检查 H的数值与化学计量数是否对应 H的大小与反应物的物质的量的多少有关 相同的反应 化学计量数不同时 H数值也不同 例2 2014 石家庄高二检测 沼气是一种能源 它的主要成分是CH4 常温下0 5molCH4完全燃烧生成CO2和水时 放出445kJ热量 则下列热化学方程式中正确的是 A 2CH4 g 4O2 g 2CO2 g 4H2O l H 890kJ mol 1B CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890kJ mol 1 解析 0 5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时 放出445kJ热量 即1molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时 放出890kJ热量 答案 C 解析 选项A中的热化学方程式未注明物质的状态 选项C中 H的单位错误 选项D是放热反应 H应小于0 答案 B 变式训练 化学反应的反应热只与反应的始态 各反应物 和终态 各生成物 有关 而与反应的途径无关 如果一个反应可以分步进行 则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的 温馨提示 求总反应的反应热 不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加 不论一步进行还是分步进行 始态和终态完全一致 盖斯定律才成立 某些物质只是在分步反应中暂时出现 最后应该恰好消耗完 关于盖斯定律在反应热计算中的应用 专题归纳 典例透析 答案 FeO s CO g Fe s CO2 g H 11kJ mol 1 点评 利用已知焓变求未知焓变的方法 确定待求的反应方程式 找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置 根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理 或调整化学计量数 或调整反应方向 实施叠加并检验上述分析的正确与否 3 1840年 瑞士科学家盖斯提出了化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关 而与其中间步骤无关 按此规律 结合下述反应方程式 回答问题 已知火箭发射时可用肼 N2H4 做燃料 用NO2做氧化剂 这两者反应生成氮气和水蒸气 已知如下热化学方程式 N2 g 2O2 g 2NO2 g H 67kJ mol N2H4 g O2 g N2 g 2H2O g H 534kJ mol 变式训练 计算1mol气态肼和NO2完全反应时放出热量为 kJ 写出肼与NO2反应的热化学方程式 1 关于反应热大小的比较问题比较反应热的大小 一般从以下几个方面考虑 1 比较反应热或 H的大小时 必须带 号 比较 燃烧热 中和热 时 只需比较数值大小即可 2 参加反应的物质的量不同 则反应热的数值也会发生相应的变化 如1molH2完全燃烧生成液态水时放出285 8kJ的热量 2molH2完全燃烧生成液态水时放出571 6kJ的热量 关于反应热大小的比较及反应热的计算 专题归纳 4 同一反应中物质的聚集状态不同 反应热数值大小也不同 例如 S g O2 g SO2 g H1 Q1 S s O2 g SO2 g H2 Q2 可以理解成固态硫变成气态硫后再发生变化 而由固态到气态是需要吸收能量的 所以Q1 Q2 H1 H2 故当同一反应中只由于聚集状态不同比较反应热的大小时 反应物为固态时放出的热量少 当生成物为固态时放出的热量多 5 中和热为稀溶液中酸和碱生成1molH2O时的反应热 但当酸为浓硫酸时 由于浓硫酸溶解放热 此时生成1molH2O时放出的热量大于57 3kJ 2 反应热的计算主要包括 1 应用盖斯定律由已知反应的反应热求未知反应的反应热 根据盖斯定律 一个反应过程无论一步完成还是分成几步完成 其总反应热不变 因此我们可将所求化学反应分解成几步和已知反应相关的反应过程 然后通过已知反应的反应热加合得到所求反应的反应热 2 由反应物的量求反应热或由反应热求反应物的量 此类计算主要依据热化学方程式中反应物的量与反应热之间的对应关系 另外还有反应热计算与化学方程式计算 反应热计算与物理知识 比热等 相结合的综合题型 典例透析 解析 在 中前者是完全燃烧 而后者是不完全燃烧 热效应是前者大于后者 但 H1 H2均为负数 故 H1 H4 所以 对 中反应放热 后一反应中反应物的化学计量数为前一反应中对应物质的2倍 故 H5 H6 所以 对 中前一反应吸热 后一反应放热 故 H7 H8