2013届高考化学 第6章 第20课时 化学反应与能量的变化复习课件

1、第20课时化学反应与能量的变化,一、化学反应中能量的变化,1反应热与焓变 化学反应伴随着能量的变化，都可以用热量(或换算成相应的热量)来表述，称为反应热，又称为焓变，符号用H表示，单位kJmol1。根据热量的变化可将化学反应分为吸热反应和放热反应。 焓是用来描述物质所具有的能量的物理量，用符号H表示。反应焓变表示生成物的总焓与反应物的总焓之差，用符号H表示。在等压条件下(即敞口容器中)进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变，即QPH(QP表示在压强不变条件下化学反应的反应热)。,2化学反应中能量

2、变化与化学键的关系 化学反应的本质是化学键的断裂和形成的过程，化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，因而化学反应过程必定有能量的变化，化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。 E1E2吸热反应H0 E1E2放热反应H0,3化学反应中能量变化与反应物和生成物能量的关系,4常见的放热、吸热反应 (1)常见的放热反应：所有可燃物的燃烧、所有活泼金属与酸的反应、所有中和反应、绝大多数化合反应、多数置换反应、某些复分解反应、少数分解反应。 (2)常见的吸热反应：盐类的水解、弱电解质的电离、绝大多数的分解反应、某些复分解反应(铵盐与强碱的反应)、少数置换反应CH2O(g)、FeH2O(g)、极

3、个别的化合反应(CO2和C的反应)。,【基础题一】下列说法不正确的是( ) A化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化 B放热反应都不需要加热就能发生 C吸热反应在一定条件(如常温、加热等)也能发生 D化学反应是放热还是吸热，取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量,B,二热化学方程式,1概念：表明反应所放出或吸收热量的化学方程式，叫做热化学方程式。 2特点： (1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态，固体用符号“s”表示、液体用符号“l”表示，气体用符号“g”表示，溶液用“aq”。因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。 (2)热反应方程式中的化学

4、计量数只表示物质的量，不表示分子个数，因此可以用分数，但要注意反应热也发生相应变化。,(3)热化学方程式标出了能量变化。反应热用焓变H表示，其数值与物质的状态和方程式中计量数有关，单位都用kJ/mol。 (4)热反应方程式因为是表示反应物和生成物的能量变化，所以不写反应条件。,【基础题二】热化学方程式C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ/mol表示( ) A碳和水反应吸收131.3 kJ能量 B1 mol碳和1 mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3 kJ热量 C1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3 kJ D1个固态碳原

5、子和1分子水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，吸热131.1 kJ,C,【思考题】根据热化学方程式S(s)O2(g)=SO2(g)H297.23 kJ/mol(反应在25 ，101 kPa下发生)分析下列说法不正确的是( ) A25 ，101 kPa时，燃烧1 mol硫放出的热量为 297.23 kJ B形成1 mol SO2中的化学键所释放的总能量大于 断裂1 mol S(s)和1 mol O2(g)的化学键所吸收的 总能量 CS(g)O2(g)=SO2(g)HQ kJ/mol，则 Q297.23 DS(g)O2(g)=SO2(g)HQ kJ/mol，则 Q297.23,D,重要考点1 反应过程中

6、的能量变化示意图,【考点释例1】2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示，已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。,请回答下列问题： (1)图中A、C分别表示_、_，E的大小对该反应的反应热有无影响？_。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_，理由是_； (2)图中H_kJmol1； (3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_；,(4)如果反应速率v(SO2)为0.05molL1min1，则v(O2

7、)_molL1min1、v(SO3)_ molL1min1； (5)已知单质硫的燃烧热为296kJmol1，计算由S(s)生成3mol SO3(g)的H_(要求计算过程)。,【解析】(1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，可得到A和C所表示的意义，E为活化能，与反应热无关，但是用催化剂可以降低活化能； (2)图中表示的是2 mol SO2的反应，因此H992 kJmol1； (3)依题意即可写出：SO2V2O5=SO32VO24VO2O2=2V2O5； (4)依据速率之比等于化学计量数之比。,答案：(1) 反应物能量生成物能量无降低因为催化剂改变了反应的历程，使活化能E降低 (

8、2) 198 (3) SO2V2O5=SO32VO24VO2O2=2V2O5 (4) 0.0250.05 (5) S(s)O2(g)=SO2(g)H1296 kJmol1 SO2(g)1/2O2(g)=SO3(g)H299 kJmol1 3S(s)9/2O2(g)=3SO3(g)H3(H1H2)1185 kJmol1,【温馨提示】1、看清横坐标和纵坐标的含义； 2一般曲线最左边代表的是反应物的能量，最右边代表的是生成物的能量； 3根据物质的总能量来计算反应的焓变：HE(生成物)E(反应物)。,1.化学反应N23H2=2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是( ),A,AN2(g)3

9、H2(g)=2NH3(l)H2(abc) kJmol1 BN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H2(ba) kJmol1 C. N2(g) H2(g)=NH3(l)H(bca) kJmol1 D. N2(g) H2(g)=NH3(g)H(ab) kJmol1,【解析】 mol N2(g)与 mol H2(g)完全反应生成1 mol NH3(g)时放热：(ba) kJ。生成1 mol NH3(l)时放热：(bca) kJ。,2.红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1 mol产物的数据)。,根据上图回答下列问题： (1

10、)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是 。 (2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 。 (3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H3 kJmol1，一步反应生成1 mol PCl5的H4 H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。,2P(s)3Cl2(g)=2PCl3(g)H612 kJmol1,PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJmol1,399,等于,重要考点 2 键能与反应热,通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能常用E表示，单位是kJ/mol。 方法：HE(反应物)E(生成物)，即反应热等于反应物的键能总和跟

11、生成物的键能总和之差。上述计算中，键能都用正值。,【考点释例2】白磷与氧气可发生如下反应：P45O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP：a kJmol1、PO：b kJmol1、PO：c kJmol1、OO：d kJmol1。,根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是() A(6a5d4c12b) kJmol1 B(4c12b6a5d) kJmol1 C(4c12b4a5d) kJmol1 D(4a5d4c12b) kJmol1,【解析】由图可以看出：P4中有6 mol的PP,5 mol的O2中含有5 mol O=O,1 mol的P4O10中含有4 mo

12、l的PO,12 mol的PO，所以H(6a5d4c12b)kJmol1。,【温馨提示】1.键能指的是拆开1 mol化学键所需要借助的外部能量，与物质本身储存的能量不是同一概念； 2物质的总键能越大，则它的总能量越小，物质越稳定。,答案：A,重要考点3 热化学方程式的书写及正误判断,书写热化学方程式时应注意的问题 1热化学方程式中，沉淀和气体不用标和。 2反应热符号用H表示，写在方程式的右边，放热用“”，吸热用“”。(H与方程式间用空格) 3反应式中各物质化学式前的化学计量数指实际参加反应的物质的量，可以是整数也可以是分数。如果化学计量数加倍，则H也要加倍。 4可逆反应中的H指的是正向完全进行时

13、的焓变。有机物参加的化学反应通常用等号而不用箭头符号。 5对于可逆反应，正反应和逆反应的反应热数值相等，符号相反。,【考点释例3】已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是() A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H4b kJ/mol BC2H2(g)5/2O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H2b kJ/mol C2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2b kJ/mol D2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)Hb kJ/mol,A,【温馨提示】 1.

14、判断热化学方程式正误的方法： (1)检查是否标明了各物质的状态； (2)检查H的符号、数值是否正确； (3)检查反应前后原子种类、数目是否相等(质量守恒)。 2反应焓变(H)大小比较：带符号进行比较。,1.在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是( ) ACH3OH(l) O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.8 kJ/mol B2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJ/mol C2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H725.8 kJ/mol D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJ/mol,B,【解析】本题考查热化学方程式的书写及有关的计算。因1 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水，放出22.68 kJg132 g725.8 kJ热量，所以2 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水的H1451.6 kJmol1。,2.(湖南省长沙市一中2010届高三第五次月考)在同温同压下，下列各组热化学方程式中，Q2Q1的是( ) A2H2(g)O2