2021高考化学一轮复习专题3第1讲化学反应中的热效应课件苏教版

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(ΔH)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

。

①反应物的总能量大于生成物的总能量②ΔH>0③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④氢气燃烧②③⑥

①④⑤⑦⑧

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。ΔH

kJ·mol-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:①所有的燃烧反应,②酸碱中和反应,③金属与酸或水的反应,④大多数化合反应,⑤铝热反应。常见的吸热反应有:①盐的水解,②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应,③C与CO2、C与H2O的反应,④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:101kPa时,

mol物质完全燃烧的反应热,单位

。

(2)注意:①量——可燃物为1mol。②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

。

1kJ·mol-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:①量——生成物为1mol水。②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

1mol-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)1molH2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,ΔH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

kJ·mol-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•考向突破答案解析解析关闭答案解析关闭-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已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(g)

ΔH=+100kJ·mol-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ΔH将减小B.每生成2molA—B键,将吸收bkJ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100kJ·mol-1答案解析解析关闭反应热ΔH=生成物能量总和-反应物能量总和,催化剂不能改变反应热的大小,故A项错误;由题图可知,每生成2molA—B键,反应将放出bkJ的能量,每生成2molAB(g),吸收(a-b)kJ=100kJ的能量,故B、C项错误;根据题意(a-b)kJ=100kJ,akJ=(100+b)kJ,所以该反应正反应的活化能大于100kJ·mol-1,故D项正确。答案解析关闭D-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)ΔH=+468.2kJ·mol-1C(s)+O2(g)==CO2(g)

ΔH=-393.5kJ·mol-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393.5kJB.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824.35kJ热量时,转移4mol电子答案解析解析关闭答案解析关闭-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1molN2,其ΔH=

kJ·mol-1。

答案解析解析关闭根据图像可知反应热为209kJ·mol-1-348kJ·mol-1=-139kJ·mol-1。答案解析关闭-139-17-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破答案解析解析关闭用反应物的总键能减去生成物的总键能等于反应的焓变,反应可看成是苯乙烷中乙基的两个碳氢键断裂,由碳碳单键变成碳碳双键,同时有H2生成,故有ΔH=412kJ·mol-1×2+348kJ·mol-1-612kJ·mol-1-436kJ·mol-1=+124kJ·mol-1。答案解析关闭+124-18-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1molC(s)与适量水蒸气反应,生成CO(g)和H2(g)吸收131.5kJ热量的热化学方程式:

。

-19-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破落实基础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)

ΔH=-241.8kJ·mol-1表示的意义:发生上述反应生成1molH2O(g)后放出

kJ的热量。

3.热化学方程式的书写步骤反应热

物质

能量

241.8-20-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-22-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(

)答案解析解析关闭标准燃烧热是指101kPa时1mol可燃物完全燃烧时的反应热,液态水为完全燃烧产物,A错误;ΔH表示1mol氮气与3mol氢气完全反应生成2molNH3时的反应热,此反应为可逆反应,投入0.5mol的氮气,最终参加反应的氮气一定小于0.5mol,B错误;中和热是稀的强酸溶液与稀的强碱溶液中和生成1mol水放出的热量,C错误;2gH2是1mol氢气,D选项正确。答案解析关闭

D-23-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)

ΔH=-a

kJ·mol-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,ΔH

(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

-24-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,还应注意以下几点:-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1molAX5,放出热量123.8kJ。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”)-638.51kJ·mol-1。

已知水的汽化热为44kJ·mol-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ΔH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•考向突破跟踪训练1.依据事实写出下列反应的热化学方程式。(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需要吸收10.94kJ热量,此反应的热化学方程式为

。

(2)已知2.0g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时,放出33.4kJ的热量,则表示肼燃烧的热化学方程式为

。

(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s),放出1669.8kJ的热量。此反应的热化学方程式为

。

(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g液态水和2.24LCO2(标准状况)并放出68.35kJ的热量。写出此反应的热化学方程式:

。

-28-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破答案:(1)C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)ΔH=+131.28kJ·mol-1(2)N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.4kJ·mol-1(3)4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)ΔH=-3339.6kJ·mol-1(4)C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1367kJ·mol-1-29-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破-30-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破-31-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破2.(1)在25℃、101kPa下,1g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ。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1mol化学键需消耗的能量(即键能,单位为kJ·mol-1):根据键能数据计算以下反应的反应热ΔH:-32-必备知识•自主预诊关键能力•考向突破答案解析解析关闭答案解析关闭-33-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。-34-思维建模利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤:-35-答案解析解析关闭将已知的三个热化学方程式按照先后顺序依次编序为①②③,用①-②-③即为所求的热化学方程式,由此可得到ΔH=-45.5kJ·mol-1。答案解析关闭-45.5-36-二、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ΔH分别为-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-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(ΔH)分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-283.0kJ·mol-1,则生成1m3(标准状况)CO所需热量为

。

答案解析解析关闭答案解析关闭-37-三、有关图像的计算例3热化学方程式中的ΔH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Ⅰ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:

。

-38-(2)图Ⅱ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)

ΔH=-234kJ·mol-1(2)H2Se(g)==Se(s)+H2(g)

ΔH=-81kJ1kJ3-1-39-解析:(1)根据图Ⅰ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)

ΔH=(134-368)

kJ·mol-1=-234kJ·mol-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ΔH=+81

kJ·mol-1,则分解反应的热化学方程式为H2Se(g)==Se(s)+H2(g)

ΔH=-81

kJ·mol-1。-40-对点训练1.(2019陕西商洛高三检测)已知:①2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s)

ΔH=-701.0kJ·mol-1;②2Hg(l)+O2(g)═2HgO(s)

ΔH=-181.6kJ·mol-1则反应Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为

(

)。A.+519.4kJ·mol-1 B.+259.7kJ·mol-1C.-259.7kJ·mol-1 D.-519.4kJ·mol-1答案解析解析关闭答案解析关闭-41-2.(2019浙江绍兴高三期末)由合成气制备二甲醚,涉及如下反应:能量变化如图所示:下列说法正确的是(

)。A.ΔH1<ΔH2B.反应(ⅱ)为吸热反应C.C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g)ΔH=-5.2kJ·mol-1D.若在容器中加入催化剂,则E2-E1将变小答案解析解析关闭答案解析关闭-42-答案解析解析关闭答案解析关闭-43-4.(1)(2018全国Ⅰ)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:①2N2O5(g)==2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=-4.4kJ·mol-1②2NO2(g)==N2O