高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題六化學(xué)反應(yīng)與能量課件新人教版

專題六 化學(xué)反應(yīng)與能量,1.認識常見的能量轉(zhuǎn)化形式；了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)；了解化學(xué)在解決能源危機中的重要作用。 2.通過化學(xué)鍵的斷裂和形成，了解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因。 3.了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱、焓變等概念；了解熱化學(xué)方程式的含義，能用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)焓變的簡單計算。 4.能正確書寫熱化學(xué)方程式。,考點一 從宏觀、微觀角度掌握反應(yīng)熱,考點二 熱化學(xué)方程式的書寫與判斷,考點三 蓋斯定律的多角度應(yīng)用,1.理解化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的兩種角度 (1)從微觀的角度說，是舊化學(xué)鍵斷裂吸收的能量與新化學(xué)鍵形成放出的能量的差值，如下圖所示：,a表示舊化學(xué)鍵斷裂吸收的能量； b表示新化學(xué)鍵形成放出的能量； c表示反應(yīng)熱。,(2)從宏觀的角度說，是反應(yīng)物自身的能量與生成物能量的差值，在上圖中： a表示活化能； b表示活化分子結(jié)合成生成物所釋放的能量； c表示反應(yīng)熱。,2.反應(yīng)熱的量化參數(shù)鍵能 反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系,反應(yīng)熱：HE1E2或HE4E3，即H等于反應(yīng)物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和，或生成物具有的總能量減去反應(yīng)物具有的總能量。,題組集訓(xùn),題組一 正確理解概念,1.正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“”。 (1)在CO2中，Mg燃燒生成MgO和C。該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能( ) (2015江蘇，4D) (2)向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值不變( ) (2014浙江理綜，7D),(3)催化劑能改變反應(yīng)的焓變( ) (2012江蘇，4B改編) (4)催化劑能降低反應(yīng)的活化能( ) (2012江蘇，4C改編) (5)同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的H不同( ) (2010山東理綜，10D),2.下列關(guān)于反應(yīng)熱和熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( ) A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱H57.3 kJmol1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱H2(57.3) kJmol1 B.CO(g)的燃燒熱是283.0 kJmol1，則2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反應(yīng)的H2283.0 kJmol1 C.氫氣的燃燒熱為285.5 kJmol1，則電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l) 2H2(g)O2(g) H285.5 kJmol1 D.1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱,解析 在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol液態(tài)H2O時的反應(yīng)熱叫做中和熱，中和熱是以生成 1 mol 液態(tài)H2O為基準(zhǔn)的，A項錯誤；,CO(g)的燃燒熱是283.0 kJmol1，則CO(g) O2(g)= CO2(g) H283.0 kJmol1，則2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2283.0 kJmol1，逆向反應(yīng)時反應(yīng)熱的數(shù)值相等，符號相反，B項正確；,電解 2 mol 水吸收的熱量和2 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量相等，C項中的H應(yīng)為571.0 kJmol1； 在101 kPa 時，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(水應(yīng)為液態(tài))所放出的熱量是該物質(zhì)的燃燒熱，D項錯誤。 答案 B,“三熱”是指反應(yīng)熱、燃燒熱與中和熱，可以用對比法深化對這三個概念的理解，明確它們的區(qū)別和聯(lián)系，避免認識錯誤。 (1)化學(xué)反應(yīng)吸收或放出的熱量稱為反應(yīng)熱，符號為H，單位常用kJmol1，它只與化學(xué)反應(yīng)的計量系數(shù)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)條件無關(guān)。中學(xué)階段研究的反應(yīng)熱主要是燃燒熱和中和熱。,(2)燃燒熱：在101 kPa時，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。單位：kJmol1。需注意：燃燒熱是以1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式時，一般以燃燒1 mol 物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)； 燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物，如CCO2、H2H2O(l)等。,(3)中和熱：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 1 mol液態(tài)H2O時的反應(yīng)熱。需注意：稀溶液是指物質(zhì)溶于大量水中；中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時的熱效應(yīng)；中和反應(yīng)的實質(zhì)是H和OH化合生成H2O，即H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1。,題組二 “式形相隨”理解反應(yīng)熱 3.2014北京理綜，26(3)已知： 2NO2(g)N2O4(g) H1 2NO2(g)N2O4(l) H2 下列能量變化示意圖中，正確的是(選填字母)_。,解析 等質(zhì)量的N2O4(g)具有的能量高于N2O4(l)，因此等量的NO2(g)生成N2O4(l)放出的熱量多，只有A項符合題意。 答案 A,4.2015海南，16(3)由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1 mol N2，其H_kJmol1。,139,5.2014浙江理綜，27(3)煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g) H1218.4 kJmol1 (反應(yīng)) CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g) H2175.6 kJmol1 (反應(yīng)),假設(shè)某溫度下，反應(yīng) 的速率(v1)大于反應(yīng) 的速率(v2)，則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是_。,C,6.(2015上海，8)已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快，其能量隨反應(yīng)進程的變化如下圖所示。下列說法正確的是( ),A.加入催化劑，減小了反應(yīng)的熱效應(yīng) B.加入催化劑，可提高H2O2的平衡轉(zhuǎn)化率 C.H2O2分解的熱化學(xué)方程式：H2O2H2O O2Q D.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 解析 催化劑不會影響反應(yīng)的熱效應(yīng)和平衡轉(zhuǎn)化率；C項，熱化學(xué)方程式應(yīng)標(biāo)明狀態(tài)。 答案 D,已知：,計算上述反應(yīng)的H_ kJmol1。,解析 設(shè)“ ”部分的化學(xué)鍵鍵能為a kJmol1，則H(a3484125) kJmol1(a6124123436) kJmol1124 kJmol1。 答案 124,(2)2015全國卷，28(3)已知反應(yīng)2HI(g)=H2(g)I2(g)的H11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為_kJ。 解析 形成1 mol H2(g)和1 mol I2(g)共放出436 kJ151 kJ587 kJ 能量，設(shè)斷裂2 mol HI(g)中化學(xué)鍵吸收2a kJ能量，則有2a58711，得a299。另解：H2E(HI)E(HH)E(II)，2E(HI)HE(HH)E(II)11 kJmol1436 kJmol1151 kJmol1598 kJmol1，則E(HI)299 kJmol1。,299,8.(2014重慶理綜，6)已知： C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJmol1 2C(s)O2(g)=2CO(g) H220 kJmol1 HH、O=O和OH鍵的鍵能分別為436、496和462 kJ mol1，則a為( ) A.332 B.118 C.350 D.130,解析 根據(jù)蓋斯定律和焓變與鍵能的關(guān)系解答。根據(jù)題中給出的鍵能可得出熱化學(xué)方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H3(24364964462) kJmol1，即2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H3480 kJmol1，題中2C(s)O2(g)=2CO(g) H2220 kJmol1，() 得C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H1(H2 H3) ，即a(220480) 130，選項D正確。,答案 D,利用鍵能計算反應(yīng)熱，要熟記公式：H反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能，其關(guān)鍵是弄清物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目。在中學(xué)階段要掌握常見單質(zhì)、化合物中所含共價鍵的數(shù)目。原子晶體：1 mol金剛石中含2 mol CC鍵，1 mol硅中含2 mol SiSi鍵，1 mol SiO2晶體中含4 mol SiO鍵；分子晶體：1 mol P4中含有6 mol PP鍵，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 mol PO鍵、4 mol P=O鍵， 1 mol C2H6中含有6 mol CH鍵和 1 mol CC鍵。,1.兩個模板 (1)熱化學(xué)方程式的書寫模板 步驟1 寫方程 寫出配平的化學(xué)方程式。 步驟2 標(biāo)狀態(tài) 用s、l、g、aq標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。 步驟3 標(biāo)條件 標(biāo)明反應(yīng)物的溫度和壓強(101 kPa、25 時可不標(biāo)注)。,步驟4 標(biāo)H 在方程式后寫出H，并根據(jù)信息注明H的“”或“”。 步驟5 標(biāo)數(shù)值 根據(jù)化學(xué)計量數(shù)計算寫出H的數(shù)值。,(2)熱化學(xué)方程式書寫的正誤判斷模板 步驟1 審“”“” 放熱反應(yīng)一定為“”，吸熱反應(yīng)一定為“”。 步驟2 審單位 單位一定為“kJmol1”，易漏寫或錯寫成“kJ”。 步驟3 審狀態(tài) 物質(zhì)的狀態(tài)必須正確，特別是溶液中的反應(yīng)易寫錯。,步驟4 審數(shù)值的對應(yīng)性 反應(yīng)熱的數(shù)值必須與方程式的化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng)，即化學(xué)計量數(shù)與H成正比。當(dāng)反應(yīng)逆向時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。 步驟5 審是否符合概念 如注意燃燒熱和中和熱的概念以及與此相關(guān)的熱化學(xué)方程式。,2.兩個注意 (1)注意同素異形體轉(zhuǎn)化的名稱問題 對于具有同素異形體的物質(zhì)，除了要注明聚集狀態(tài)之外，還要注明物質(zhì)的名稱。 如S(單斜，s)O2(g)=SO2(g) H1297.16 kJmol1 S(正交，s)O2(g)=SO2(g) H2296.83 kJmol1 S(單斜，s)=S(正交，s) H30.33 kJmol1,(2)注意可逆反應(yīng)中的反應(yīng)熱及熱量變化問題 由于反應(yīng)熱是指反應(yīng)完全時的熱效應(yīng)，所以對于可逆反應(yīng)，其熱量要小于反應(yīng)完全時的熱量。,1.(1)2014大綱全國卷，28(1)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5?；卮鹣铝袉栴}： 已知AX3的熔點和沸點分別為93.6 和76 ，AX5的熔點為167 。室溫時AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_ _。,題組集訓(xùn),題組一 熱化學(xué)方程式的書寫,AX3(l)X2(g),=AX5(s),H123.8 kJmol1,(2)2014天津理綜，7(4)晶體硅(熔點1 410 )是良好的半導(dǎo)體材料。由粗硅制純硅過程如下：,寫出SiCl4的電子式：_；在上述由SiCl4制純硅的反應(yīng)中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_ _。,SiCl4(g)2H2(g),Si(s),4HCl(g) H0.025a kJmol1,(3)2015安徽理綜，27(4)NaBH4(s)與水(l)反應(yīng)生成NaBO2(s)和氫氣(g)，在25 、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放熱21.6 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_ _。,NaBH4(s)2H2O(l),=NaBO2(s)4H2(g) H216 kJmol1,(4)2015天津理綜，7(4)隨原子序數(shù)遞增，八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。,根據(jù)判斷出的元素回答問題： 已知1 mol e的單質(zhì)在足量d2中燃燒，恢復(fù)至室溫，放出255.5 kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_ _。,2Na(s),O2(g)=Na2O2(s) H511 kJmol1,題組二 熱化學(xué)方程式的正誤判斷 2.正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“”。 (1)甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為890.3 kJmol1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJ mol1( ) (2)500 、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H38.6 kJmol1( ),(3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) H1 367.0 kJmol1(燃燒熱)( ) (4)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1(中和熱)( ) (5)25 、101 kPa時，強酸、強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJmol1，則2H(aq)SO (aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l) H114.6 kJmol1 ( ),熱化學(xué)方程式書寫或判斷易出現(xiàn)的錯誤 1.未標(biāo)明反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)而造成錯誤。 2.反應(yīng)熱的符號使用不正確，即吸熱反應(yīng)未標(biāo)出“”號，放熱反應(yīng)未標(biāo)出“”號，從而導(dǎo)致錯誤。 3.漏寫H的單位，或者將H的單位寫為kJ，從而造成錯誤。,4.反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式的計量數(shù)不對應(yīng)而造成錯誤。 5.對燃燒熱、中和熱的概念理解不到位，忽略其標(biāo)準(zhǔn)是1 mol 可燃物或生成1 mol H2O(l)而造成錯誤。,1.定律內(nèi)容 一定條件下，一個反應(yīng)不管是一步完成，還是分幾步完成，反應(yīng)的總熱效應(yīng)相同，即反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)途徑無關(guān)，只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)。,2.常用關(guān)系式,1.(2015重慶理綜，6)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學(xué)方程式為 S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g) Hx kJmol1 已知：碳的燃燒熱H1a kJmol1 S(s)2K(s)=K2S(s) H2b kJmol1,題組集訓(xùn),題組一 利用蓋斯定律求焓變,2K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s) H3c kJmol1，則x為( ) A.3abc B.c3ab C.abc D.cab 解析 由碳的燃燒熱H1a kJmol1，得C(s)O2(g)=CO2(g) H1a kJmol1，將另外兩個熱化學(xué)方程式依次編號為、，目標(biāo)反應(yīng)可由3得到，所以H3H1H2H3，即x3abc。,A,2.(2013新課標(biāo)全國卷，12)在1 200 時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng)： H2S(g) O2(g)=SO2(g)H2O(g) H1 2H2S(g)SO2(g)= S2(g)2H2O(g) H2 H2S(g) O2(g)=S(g)H2O(g) H3 2S(g)=S2(g) H4,則H4的正確表達式為( ) A.H4 (H1H23H3) B.H4 (3H3H1H2) C.H4 (H1H23H3) D.H4 (H1H23H3),解析 給題中方程式依次編號為、，3 得2S(g)=S2(g) H4 (H1H23H3) 答案 A,3.2015江蘇，20(1)煙氣(主要污染物SO2、NOx)經(jīng)O3預(yù)處理后用CaSO3水懸浮液吸收，可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g) H200.9 kJmol1 NO(g) O2(g)=NO2(g) H58.2 kJmol1,SO2(g)O3(g)=SO3(g)O2(g) H241.6 kJmol1 反應(yīng)3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的H_kJmol1。 解析 對所給的三個熱化學(xué)方程式由上到下依次標(biāo)記為、，由反應(yīng)和可知O2是中間產(chǎn)物，2消去O2，可得目標(biāo)反應(yīng)，故目標(biāo)反應(yīng)的H200.9 kJmol1(58.2 kJmol1)2317.3 kJmol1。,317.3,疊加法求焓變 步驟1 “倒” 為了將方程式相加得到目標(biāo)方程式，可將方程式顛倒過來，反應(yīng)熱的數(shù)值不變，但符號相反。這樣，就不用再做減法運算了，實踐證明，方程式相減時往往容易出錯。,步驟2 “乘” 為了將方程式相加得到目標(biāo)方程式，可將方程式乘以某個倍數(shù)，反應(yīng)熱也要相乘。 步驟3 “加” 上面的兩個步驟做好了，只要將方程式相加即可得目標(biāo)方程式，反應(yīng)熱也要相加。,題組二 多角度比較焓變大小 4.(2014新課標(biāo)全國卷，13)室溫下，將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為H1，將 1 mol 的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為H2；CuSO45H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO45H2O(s) CuSO4(s)5H2O(l)，熱效應(yīng)為H3。則下列判斷正確的是( ) A.H2H3 B.H1H3,解析 1 mol CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，為吸熱反應(yīng)，故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，為放熱過程，故H20，根據(jù)蓋斯定律得到關(guān)系式H1H2H3，分析得到答案：H1H3。 答案 B,5.已知下列熱化學(xué)方程式： H2(g) O2(g)=H2O(g) H1a kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2b kJmol1 H2(g) O2(g)=H2O(l) H3c kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H4d kJmol1 下列關(guān)系式中正確的是( ) A.ad0 C