專(zhuān)題05 化學(xué)反應(yīng)與能量[優(yōu)制課堂]

1、 第5講化學(xué)反應(yīng)與能量1教育專(zhuān)類(lèi) 【考綱點(diǎn)擊】 1認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。了解能源是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。 2通過(guò)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(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的簡(jiǎn)單計(jì)算。2教育專(zhuān)類(lèi)3教育專(zhuān)類(lèi)【自查自糾】能量鍵能放熱吸熱 4教育專(zhuān)類(lèi) 1反應(yīng)熱(焓變)與物質(zhì)的能量、鍵能的關(guān)系？ 答案反應(yīng)熱(焓變)H反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和或H生成物的總能量反應(yīng)物的總能量。 2CH4的燃燒熱為890.31 kJmol1表示什么意義？ 答案在25 、101 k

2、Pa時(shí)，1 mol CH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出890.31 kJ的熱量。5教育專(zhuān)類(lèi) 3H2S的燃燒熱Ha kJmol1，寫(xiě)出H2S燃燒的熱化學(xué)方程式？ 答案2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)，H2a kJmol1 4利用蓋斯定律怎樣計(jì)算反應(yīng)熱？ 答案(1)確定待求的熱化學(xué)方程式，找出待求的熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)在已知熱化學(xué)方程式的位置和化學(xué)計(jì)量數(shù)；(2)合理進(jìn)行熱化學(xué)方程式的疊加；(3)“H”在進(jìn)行加、減、乘等運(yùn)算時(shí)，一定要注意其符號(hào)的改變，即H的運(yùn)算包括數(shù)值和符號(hào)的雙重運(yùn)算。6教育專(zhuān)類(lèi) 知識(shí)鏈接 從宏觀上分析，反應(yīng)熱的形成原因是反應(yīng)物具有的總能量與生成物具有的

3、總能量的相對(duì)大小不同。即反應(yīng)熱(焓變)H生成物的總能量反應(yīng)物的總能量。如下圖所示：考點(diǎn)一反應(yīng)熱的分析與判斷考點(diǎn)一反應(yīng)熱的分析與判斷 角度1反應(yīng)熱與物質(zhì)具有能量的關(guān)系(2013上海，9C) 7教育專(zhuān)類(lèi) 角度發(fā)散 物質(zhì)的穩(wěn)定性與物質(zhì)具有能量的關(guān)系，物質(zhì)本身具有的能量越高，其穩(wěn)定性越差。8教育專(zhuān)類(lèi) 知識(shí)鏈接 從微觀上分析，反應(yīng)熱形成的原因是斷鍵時(shí)吸收的熱量與成鍵時(shí)放出的熱量的相對(duì)大小不同。即反應(yīng)熱(焓變)H反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和。如下圖所示： 角度發(fā)散 物質(zhì)的穩(wěn)定性與鍵能的關(guān)系，鍵能越大的物質(zhì)越穩(wěn)定。角度2反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物鍵能的關(guān)系(2013重慶，6) 9教育專(zhuān)類(lèi) 知識(shí)鏈接 活化能是

4、活化分子的平均能量與普通分子的平均能量的差值，E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能，HE1E2。如下圖所示：角度3反應(yīng)熱與正逆反應(yīng)活化能的關(guān)系(2012江蘇，4) 10教育專(zhuān)類(lèi) 1(2013重慶，6)已知：P4(s)6Cl2(g)=4PCl3(g) Ha kJmol1 P4(s)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1 P4具有正四面體結(jié)構(gòu)，PCl5中PCl鍵的鍵能為c kJmol1，PCl3中PCl鍵的鍵能為1.2c kJmol1 下列敘述正確的是()。高考印證高考印證 11教育專(zhuān)類(lèi)12教育專(zhuān)類(lèi)13教育專(zhuān)類(lèi)答案答案C 14教育專(zhuān)類(lèi) 1(2013簡(jiǎn)陽(yáng)質(zhì)檢)SF6是一種優(yōu)良

5、的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在SF鍵。已知：1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1 mol FF、SF鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則S(s)3 F2(g)=SF6(g)的反應(yīng)熱H為 ()。A1 780 kJmol1 B1 220 kJmol1C450 kJmol1 D430 kJmol1應(yīng)用體驗(yàn)應(yīng)用體驗(yàn) 15教育專(zhuān)類(lèi)解析H反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和280 kJmol13 mol160 kJmol16 mol330 kJmol11 220 kJmol1。答案B16教育專(zhuān)類(lèi) 知識(shí)鏈接熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)與正誤判斷的“七大”要點(diǎn) 1注意H的符號(hào)和單位若為

6、放熱反應(yīng)，H為“”；若為吸熱反應(yīng)，H為“”。H的單位為kJmol1。 2注意反應(yīng)熱的測(cè)定條件書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明H的測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng))，但絕大多數(shù)H是在25 、101 325 Pa下測(cè)定的，此時(shí)可不注明溫度和壓強(qiáng)?？键c(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)與正誤判斷考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)與正誤判斷 角度熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)與正誤判斷2013北京，26(2) 17教育專(zhuān)類(lèi) 3注意熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù) 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)。因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。 4注意物質(zhì)的聚集狀態(tài) 反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱H不同。

7、因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不用和。18教育專(zhuān)類(lèi) 5注意H的數(shù)值與符號(hào) 由于H與反應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān)，所以H必須與熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則H也要加倍?；槟娣磻?yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，但符號(hào)相反。 6對(duì)于可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)是指完全反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)熱。19教育專(zhuān)類(lèi) 7注意燃燒熱和中和熱20教育專(zhuān)類(lèi) 2寫(xiě)出下列熱化學(xué)方程式 (1)(2013安徽，25節(jié)選)在25 、101 kPa下，已知13.5 g的Al固體單質(zhì)在O2氣體中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài)，放熱4

8、19 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_。高考印證高考印證 21教育專(zhuān)類(lèi)22教育專(zhuān)類(lèi)答案(1)4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H3 352 kJmol1(其他合理答案均可)(2)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol123教育專(zhuān)類(lèi) 2(2013廣漢模擬)膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于未來(lái)的運(yùn)載火箭和空間運(yùn)輸系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得101 k Pa時(shí)，1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ的熱量；1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是 ()。 A2H2(g)O2(g)=2H

9、2O(l) H285.8 kJmol1 BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1應(yīng)用體驗(yàn)應(yīng)用體驗(yàn) 24教育專(zhuān)類(lèi)CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1解析熱化學(xué)反應(yīng)方程式中各物質(zhì)前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)的狀態(tài)不同反應(yīng)的熱效應(yīng)不同，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；放熱反應(yīng)H用“”表示，吸熱反應(yīng)H用“”表示，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B25教育專(zhuān)類(lèi) 知識(shí)鏈接 利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的技能 (1)解題思路考點(diǎn)三蓋斯定律的應(yīng)用考點(diǎn)三蓋斯定律的應(yīng)用 角

10、度1利用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算(2013全國(guó)新課標(biāo)，12) 26教育專(zhuān)類(lèi) (2)計(jì)算模式27教育專(zhuān)類(lèi) 知識(shí)鏈接 利用蓋斯定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的步驟：角度2利用蓋斯定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式2013四川化學(xué)，11(5) 28教育專(zhuān)類(lèi) 32013四川，11(5)焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知 25 、101 kPa時(shí)： 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H1197 kJmol1； H2O(g)=H2O(l)H244 kJmol1； 2SO2(g)O2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l) H3545 kJmol1。 則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_ _。高考印證高考印證 2

11、9教育專(zhuān)類(lèi)30教育專(zhuān)類(lèi)應(yīng)用體驗(yàn)應(yīng)用體驗(yàn) 31教育專(zhuān)類(lèi)則14 g CO氣體還原足量FeO固體得到固體Fe和CO2氣體時(shí)對(duì)應(yīng)的H為()。A218 kJmol1 B109 kJmol1C218 kJmol1 D109 kJmol132教育專(zhuān)類(lèi)答案答案B 33教育專(zhuān)類(lèi) 知識(shí)鏈接 (1)燃燒熱是指101 k Pa時(shí)1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，并不是1 mol可燃物燃燒時(shí)放出的熱量就是燃燒熱。(2)中和熱不是指1 mol酸與1 mol堿中和時(shí)的熱效應(yīng)，而是指“生成1 mol H2O(l)”的熱效應(yīng)，不包括電解質(zhì)生成水合離子的熱效應(yīng)，同時(shí)也不包括反應(yīng)生成其他物質(zhì)的熱效應(yīng)。防范1對(duì)燃

12、燒熱和中和熱的概念理解不清 34教育專(zhuān)類(lèi) 1下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()。 AHCl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 BCO(g)的燃燒熱是283.0 kJmol1，則2CO2(g) =2CO(g)O2(g)反應(yīng)的H2283.0 kJmol1 C需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) D1 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燃燒熱防范演練防范演練 35教育專(zhuān)類(lèi)解析中和熱是指在一定條件下強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1 mol H2O所放出的熱量，與酸和堿的元數(shù)無(wú)關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)；燃燒熱是指1 m

13、ol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量，這里的穩(wěn)定化合物包含兩層意思，一是化合物穩(wěn)定，如C燃燒可生成CO和CO2，其中CO2比CO穩(wěn)定，二是化合物的狀態(tài)穩(wěn)定，如氣態(tài)的水就不如液態(tài)的水穩(wěn)定，故B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；加熱是化學(xué)反應(yīng)的條件，與反應(yīng)是否為放熱和吸熱無(wú)關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B36教育專(zhuān)類(lèi) 知識(shí)鏈接 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)H由符號(hào)和數(shù)字組成，單位是kJmol1，計(jì)算和比較時(shí)要考慮“”、“”號(hào)。對(duì)于放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱H0，為負(fù)值，放熱越多，H的絕對(duì)值越大，H越小，吸熱反應(yīng)的反應(yīng)熱，H0，為正值，吸熱越多，H越大。而化學(xué)反應(yīng)中放出和吸收的熱量沒(méi)有符號(hào)，只有數(shù)值，單位是kJ。防范2混淆“”、“”號(hào)和反

14、應(yīng)熱的單位 37教育專(zhuān)類(lèi)防范演練防范演練 38教育專(zhuān)類(lèi)上述反應(yīng)均為在溶液中的反應(yīng)，則a、b、c的關(guān)系正確的是()。Aabc Bbac Cbca Dacb解析弱酸電離需要吸收熱量，氫氧化鈉固體溶于水要放出熱量，所以放出的熱量，因放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱H都是負(fù)數(shù)，故反應(yīng)熱大小關(guān)系為：H2H3H1，即bca。答案C39教育專(zhuān)類(lèi) 知識(shí)鏈接 反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱H也不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。物質(zhì)的聚集狀態(tài)用“s、l、g、aq”分別表示固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、溶液，熱化學(xué)方程式中不用“”和“”。防范3忽視物質(zhì)的聚集狀態(tài) 40教育專(zhuān)類(lèi)防范演練防范演練 41教育

15、專(zhuān)類(lèi)解析B中生成物水應(yīng)為氣態(tài)；H2燃燒放熱(H為負(fù)值)，則H2O分解必為吸熱反應(yīng)(H為正值)，A正確，C錯(cuò)；D項(xiàng)，沒(méi)有標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。答案A 42教育專(zhuān)類(lèi)“疊加法”是利用蓋斯定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式或計(jì)算反應(yīng)熱的一種重要方法，也是高考?？嫉囊环N解題技能。應(yīng)用應(yīng)用“疊加法疊加法”書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式和計(jì)算反應(yīng)熱書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式和計(jì)算反應(yīng)熱43教育專(zhuān)類(lèi)1利用“疊加法”書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式或計(jì)算反應(yīng)熱時(shí)，其解題的思路為：44教育專(zhuān)類(lèi) 2應(yīng)用“疊加法”計(jì)算反應(yīng)熱時(shí)要注意： (1)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個(gè)數(shù)時(shí)，H也相應(yīng)乘、除以同一個(gè)數(shù)； (2)將熱化學(xué)方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，H也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算，且要帶“”、“”符號(hào)，即把H看