第一章+化学反应的热效应（复习课件） 高二化学 （人教版2019选择性必修1）

单元复习化学反应的热效应第一章第一章化学反应热效应反应热反应热的计算反应热焓变中和反应反应热的测定盖斯定律反应热的计算热化学方程式燃烧热考点一反应热焓变1.反应热和焓变考点一物反应热焓变(1)反应热：在_________下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。(2)焓变:_________条件下的反应热等于反应的焓变，符号为ΔH，常用单位为kJ·mol-1。等温条件(3)焓变和反应热的关系：等压条件等压体系内能改变产生反应热反应热(焓变)研究表明，等压条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑)，其反应热等于反应的焓变，用符号ΔH表示体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为负值，即ΔH<02.从宏观和微观的角度解释化学反应过程中能量变化的原因考点一物反应热焓变体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为正值，即ΔH>0(1)宏观角度：∆H<0∆H>02.从宏观和微观的角度解释化学反应过程中能量变化的原因(2)微观角度：考点一物反应热焓变若Q1>Q2，为吸热反应若Q1<Q2，为放热反应考点一物反应热焓变3.ΔH的计算方法(1)根据物质具有的能量计算____________________________(2)根据键能计算及注意事项

ΔH=E总(生成物)-E总(反应物)ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量注意事项①需明确反应中断键和成键情况如反应SiO2(s)+4HF(aq)

SiF4(g)+2H2O(l)中，1molSiO2参加反应时，反应中断裂Si—O键、H—F键各4mol，形成Si—F键、H—O键各4mol。②需明确各物质的结构式如H2O的结构式为H—O—H，NH3的结构式为 ，CH4的结构式为，所以1molH2O、NH3、CH4中分别含有2molH—O键、3molN—H键、4molC—H键。然后根据各物质的物质的量计算其键能之和。考点一物反应热焓变3.ΔH的计算方法③注意特殊物质的化学键(下表中化学键的物质的量均为1mol物质所含)常考物质化学键化学键的物质的量/molO2O

O1N2NN1CO2C

O2SiSi—Si2SiO2Si—O4P4(白磷)P—P6N2H4N—N1N—H4【典例】反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行：①A+B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示反应过程中能量变化的是【演练1】下列说法正确的是 (

)A.反应热是1mol物质参加反应时的能量变化B.当反应放热时ΔH>0,反应吸热时ΔH<0C.任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热D.在一定条件下，某一化学反应的热效应取决于反应物和生成物总能量的相对大小【演练2】化学反应过程可视为旧化学键断裂和新化学键形成的过程，H—H键的键能为436kJ·mol-1，H—Cl键的键能为431kJ·mol-1。已知Cl2(g)+H2(g)2HCl(g)

ΔH=-183kJ·mol-1，则Cl—Cl键的键能为 (

)A.243kJ·mol-1

B.351kJ·mol-1C.268kJ·mol-1

D.862kJ·mol-1【演练3】研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示。下列说法错误的是 (

)

A.过程Ⅰ有H—O键断裂并吸收能量B.过程Ⅱ有O—O键形成并放出能量C.整个过程中既有非极性键的断裂，又有非极性键的形成D.2molH2O的总键能小于2molH2和1molO2的总键能考点二中和反应反应热的测定1.实验装置考点二中和反应反应热的测定测量反应前后体系的温度使反应物迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀起保温作用(1)测量反应物温度(t1℃)：用量筒分别量取50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液，测量两溶液温度，并取其平均值记为t1℃。(2)测量反应后体系温度(t2℃)：使盐酸和NaOH溶液迅速在量热计中混合,并用玻璃搅拌器搅拌，记录混合溶液的最高温度为t2℃。(3)重复操作2次，取温度差(t2-t1)℃的平均值作为计算依据。2.实验步骤考点二中和反应反应热的测定所用盐酸和NaOH溶液均为稀溶液，近似认为其密度为1g·cm-3，即盐酸和NaOH溶液的质量均为50g，反应后生成的溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，生成n(H2O)=0.50mol/L×0.05L=0.025mol，则生成1molH2O时放出的热量为考点二中和反应反应热的测定3.数据处理kJkJ3.实验注意事项(2)实验时使用强酸、强碱的稀溶液，且量取液体体积要准确(3)实验中使用同一温度计，测完一种溶液的温度后，温度计需水洗并擦干再去测量另一溶液的温度，以减小实验误差(4)数据处理时，应将误差较大的数据舍去，通常取3次实验数据的平均值，进行计算考点二中和反应反应热的测定(1)防止热量散失。隔热层隔热效果要好，液体混合要迅速，不能用金属棒代替玻璃搅拌器【典例】50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:(1)若实验过程中,内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热ΔH______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3,又知中和反应后所得溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。为了计算中和反应反应热，某学生的实验记录数据如下：实验序号反应物的温度/℃反应前体系的温度t1/℃反应后体系的温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液120.020.1

23.2220.220.4

23.4320.320.3

24.2420.520.6

23.6完成表格并依据该学生的实验数据计算，该实验中生成1mol水时放出的热量为_______kJ(结果保留一位小数)。偏大20.0520.320.320.5551.8

【演练1】在进行中和反应反应热的测定中，下列操作或说法错误的是 (

)A.不可将温度计当搅拌棒使用,也不可靠在容器内壁上B.搅拌时，玻璃搅拌器应上下移动C.测量反应混合液的温度时要随时读取温度，记录下最高温度D.为了使反应完全，必须保证酸和碱恰好完全反应【演练2】为了测定酸碱中和反应的反应热，计算时至少需要的数据是 (

)①酸溶液的浓度和体积②碱溶液的浓度和体积③比热容④反应后溶液的质量(单位：g)⑤生成水的物质的量⑥反应前后温度变化⑦操作所需的时间A.③④⑤⑥

B.③④⑤⑦C.①②③⑥

D.全部考点三热化学方程式(1)概念：表明反应所释放或吸收热量的化学方程式。考点三热化学方程式1.热化学方程式表示在25℃、101kPa下,1molN2H4(g)与1molO2(g)完全反应生成1molN2(g)和2molH2O(g)时，放热534.4kJ(2)意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如N2H4(g)+O2(g)

N2(g)+2H2O(g)

ΔH=-534.4kJ·mol-1(1)写出反应的化学方程式。反应中各物质的化学计量数不表示分子数目，只表示物质的量，可用整数或分数来表示。2.热化学方程式的书写(3)标注ΔH和数值。放热反应的ΔH为“-”，吸热反应的ΔH为“+”，标明其数值和单位kJ/mol；若化学计量数改变，其ΔH也要随着发生改变；热化学方程式若改变方向，其ΔH数值不变，但需改变正、负号。(2)注明各物质的聚集状态。同一物质的聚集状态不同，焓变的数值及符号都可能不同。通常用g、l、s、aq分别表示气体、液体、固体和溶液。化学式相同的同素异形体或同分异构体除标明状态外还需标明其名称，如金刚石应表示为“C(金刚石，s)”，葡萄糖应表示为“C6H12O6(葡萄糖，s)”，这是因为同素异形体或同分异构体的化学式虽然相同，但结构不同，因此等物质的量时具有的能量也不同。考点三热化学方程式(4)注明反应时的温度和压强。反应的温度和压强不同，其ΔH也不同。对于25℃、101kPa时进行的反应，可以不用注明。2.热化学方程式的书写(5)热化学方程式一般不写“点燃”“加热”“高温”等反应条件。由于已经注明了物质的聚集状态，故在热化学方程式中不再用“↑”“↓”来标记气体生成物和难溶生成物。考点三热化学方程式3.热化学方程式的书写与正误判断考点三热化学方程式【典例】实验测得：101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是 (

)①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=+890.3kJ·mol-1②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-890.3kJ·mol-1③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-890.3kJ·mol-1④2H2(g)+O2(g)2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ·mol-1A.①

B.②④

C.②

D.③④【演练2】关于热化学方程式S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH=-296kJ·mol-1，下列分析正确的是(

)A.1molS(s)与1molO2(g)的总能量比1molSO2(g)的能量低296kJB.1molS(g)与1molO2(g)反应生成1molSO2(g)放出296kJ的热量C.反应S(g)+O2(g)SO2(g)的ΔH小于-296kJ·mol-1D.反应物的总键能大于生成物的总键能【演练1】下列说法错误的是 (

)A.热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，只代表物质的量B.热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据C.同一化学反应，化学计量数不同，ΔH不同,化学计量数相同而状态不同，ΔH也不相同D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比考点四燃烧热1.概念燃烧是放热反应，用文字叙述燃烧热时，用正值；用ΔH表示燃烧热时，要加“-”考点四燃烧热

(1)可燃物的物质的量必须是1mol101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，叫做该物质的燃烧热2.注意事项(2)可燃物燃烧的条件为101kPa下完全燃烧(3)可燃物完全燃烧生成的产物必须为稳定的物质，完全燃烧时不同的元素对应的稳定物质：N→N2(g)C→CO2(g)H→H2O(l)等。3.表述方法如CH4的燃烧热为890kJ/mol或CH4的燃烧热ΔH=-890kJ/mol【典例】下列关于燃烧热和中和反应反应热的描述中正确的是 (

)A.1mol碳燃烧生成一氧化碳所放出的热量是碳的燃烧热B.C2H4(g)的燃烧热是akJ/mol，则C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-akJ/molC.反应热有正负之分，但燃烧热ΔH全部是负值D.稀盐酸和稀NaOH溶液反应生成1molH2O时的反应热ΔH=-57.3kJ/mol，则稀H2SO4和稀Ba(OH)2溶液反应生成2molH2O时的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol【演练2】汽车发动机工作时，会引发N2和O2反应生成NO，其能量变化如图所示。下列表示图中对应反应的热化学方程式书写正确的是 (

)A.N2(g)+O2(g)2NO(g)

ΔH=+812kJ·mol-1B.N2+O22NO

ΔH=-812kJ·mol-1C.N2(g)+O2(g)2NO(g)

ΔH=-180kJ·mol-1D.N2(g)+O2(g)2NO(g)

ΔH=+180kJ·mol-1【演练1】常温常压下，3.2g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热72.58kJ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为(

)A.CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=+725.8kJ·mol-1B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)

ΔH=-725.8kJ·mol-1C.CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-725.8kJ·mol-1D.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)

ΔH=-1451.6kJ·mol-1考点五盖斯定律1.从反应途径的角度理解盖斯定律考点五盖斯定律一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。换句话说，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。2.从能量守恒角度理解盖斯定律【典例】一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成的,其反应热是相同的，该定律称为盖斯定律。依据图示关系，下列说法不正确的是 (

)

A.石墨燃烧是放热反应B.1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，后者放热多C.C(石墨，s)+1/2O2(g)CO(g)

ΔH=ΔH1-ΔH2D.一定条件下，化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关【演练1】卤化铵(NH4X)的相关转化如图所示,下列说法正确的是 (

)A.ΔH1>0，ΔH2<0B.相同条件下，NH4Cl的ΔH2比NH4I的小C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4+ΔH5D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=ΔH5【演练2】已知热化学方程式:Zn(s)+1/2O2(g)ZnO(s)

ΔH=-351.5kJ·mol-1Hg(l)+1/2O2(g)HgO(s)

ΔH=-90.84kJ·mol-1则Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为 (

)A.+260.66kJ·mol-1

B.+442.34kJ·mol-1C.-442.34kJ·mol-1

D.-260.66kJ·mol-1考点六反应热的计算1.反应热的计算考点六反应热的计算(1)根据热化学方程式计算根据热化学方程式计算焓变时常用的方法有关系式法、差量法、守恒法、方程组法等，在列比例式时，一定要做到两个量的单位“上下一致，左右相当”。(2)根据反应物和生成物的总能量计算ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量(3)根据反应物和生成物的键能计算ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能(4)根据可燃物的燃烧热计算：Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)(5)根据盖斯定律计算反应热方法一：虚拟途径法方法二：加和法2.ΔH的大小比较方法考点六反应热的计算(1)直接比较法1)同一放热反应(或吸热反应)，其他条件相同时，参与反应的反应物的物质的量越大，放出(或吸收)的热量越多，ΔH越小(或大)2)吸热反应的ΔH>0，放热反应的ΔH<0；所以吸热反应的ΔH比放热反应的ΔH大3)等量的同种物质在完全燃烧时放出的热量比不完全燃烧时放出的热量多4)因可逆反应不能进行完全，当按热化学方程式中物质的化学计量数投料时反应放出或吸收的热量小于相应热化学方程式中焓变的绝对值(2)根据盖斯定律比较化学键H—CCCH—OC—OC—C键能/(kJ·mol-1)413615463351348【典例2】已知下列热化学方程式:Ⅰ.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=akJ/molⅡ.C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=bkJ/molⅢ.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)

ΔH=ckJ/molⅣ.C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)

ΔH=dkJ/mol则下列关系正确的是 (

)A.b>a

B.c>b

C.d>c

D.b>d【典例1】工业上，在一定条件下用乙烯水化法制备乙醇,其热化学方程式为CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2O