化學(xué)高考二輪復(fù)習(xí)精品專題課件反應(yīng)與熱能

1、從反應(yīng)物和生成物具有的能量去考慮從反應(yīng)物和生成物具有的能量去考慮放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物放出放出熱量熱量能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物吸收吸收熱量熱量E反反E生生E反反E生生HClHClHHHHClClClCl+436 kJ/mol243kJ/mol431 kJ/mol觀察下列示意圖：觀察下列示意圖：1、從該圖你獲得什么信息？、從該圖你獲得什么信息？2、你能計算出該反應(yīng)過程中能量、你能計算出該反應(yīng)過程中能量的變化為多少嗎？的變化為多少嗎？反應(yīng)物分子反應(yīng)物分子斷鍵斷鍵時時吸收吸收的能量的能量從微觀角度去考慮：從微觀角度去考

2、慮：反應(yīng)物分子反應(yīng)物分子斷鍵斷鍵時時吸收吸收的能量的能量放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)生成物分子生成物分子成鍵成鍵時時釋放釋放的能量的能量一、反應(yīng)熱一、反應(yīng)熱定義：定義：化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量吸收的能量, ,都可以熱量都可以熱量( (或換算成或換算成相應(yīng)的熱量相應(yīng)的熱量) )來表述來表述, ,叫做反應(yīng)熱叫做反應(yīng)熱, ,又稱為又稱為焓變焓變。 符號：符號：H單位：單位：kJ/mol或或kJmol-1（焓變）（焓變）體系能量釋放給環(huán)境而自身能量降低體系能量釋放給環(huán)境而自身能量降低反應(yīng)熱的表示方法：反應(yīng)熱的表示方法：H 0，H為為 “”吸熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：體系從環(huán)境吸收能量而自身能

3、量升高體系從環(huán)境吸收能量而自身能量升高HCNOFClH436C415331N389293159O465343201138F565486272184155CC=C 620 C=O 708 H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl 預(yù)測當(dāng)生成預(yù)測當(dāng)生成2 mol HF和和2 mol HCl時，哪個時，哪個 反應(yīng)放出的熱量多？反應(yīng)放出的熱量多？ 說說你的理由？說說你的理由？ 如何驗證你的預(yù)測？如何驗證你的預(yù)測？反應(yīng)反應(yīng)C(石墨石墨) C(金剛石金剛石)是吸熱反是吸熱反應(yīng)應(yīng),由此可知由此可知A. 石墨比金剛石更穩(wěn)定石墨比金剛石更穩(wěn)定B. 該反應(yīng)

4、的該反應(yīng)的H 0 C. 金剛石比石墨穩(wěn)定金剛石比石墨穩(wěn)定D. 金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化AB 課題二課題二 如何在化學(xué)方程式中正如何在化學(xué)方程式中正確反映其熱量變化？確反映其熱量變化？熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式 能夠表示化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的化學(xué)方能夠表示化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的化學(xué)方程式程式思考思考交流交流與化學(xué)方程式相比，熱化學(xué)方與化學(xué)方程式相比，熱化學(xué)方程式有哪些不同？程式有哪些不同？正確書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意正確書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意哪幾點？哪幾點？ H2 I2 = 2HI 2H2 O2 = 2H2O點燃點燃書寫熱化學(xué)方程式的注意事項書寫熱化學(xué)方程式的注意事項物質(zhì)后需標(biāo)聚集狀態(tài)（

5、物質(zhì)后需標(biāo)聚集狀態(tài)（s s、l l、g g、aqaq）右端標(biāo)熱量符號、數(shù)值和單位，右端標(biāo)熱量符號、數(shù)值和單位， H H：吸熱用：吸熱用“+”+”，放熱用：，放熱用：“”?；瘜W(xué)計量數(shù)單位是化學(xué)計量數(shù)單位是“mol”mol”，而不是，而不是 “個個”。需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，如不注需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，如不注明條件，即指明條件，即指: 25 1.01: 25 1.0110105 5PaPa；熱化學(xué)方程式表示的意義熱化學(xué)方程式表示的意義反應(yīng)物和生成物的種類反應(yīng)物和生成物的種類反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量比和反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量比和質(zhì)量比質(zhì)量比反應(yīng)中放出或吸收的熱量。反應(yīng)中放出或吸收的熱量。（練習(xí)與鞏固

6、）依據(jù)事實，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 （）1mol碳完全燃燒放出393.5KJ的熱量； （）1克甲醇燃燒生成二氧化碳和水（液態(tài)）時放熱22.68KJ； （）1mol氯氣和水蒸氣通過灼熱的炭層反應(yīng)，生成氯化氫和二氧化碳放出145KJ的熱量。 1、 1mol C與與1mol 水蒸氣反應(yīng)生成水蒸氣反應(yīng)生成1mol CO 和和1mol H2，需要吸收，需要吸收 131.5 kJ的熱量。寫出此反應(yīng)的熱量。寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。的熱化學(xué)方程式。2、沼氣是一種能源，它的主要成分是、沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成完全燃燒生成CO2和和H2O時，放出時，放出445

7、 kJ的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是A、 2CH4 ( g )4O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 4H2O ( l ) H = +890 kJ/molB、 CH4 2 O2 CO2 H2O H = 890 kJ/molC、 CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/molD、 1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -890 kJ/molC3、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 =

8、a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol則則a、b、c、d的關(guān)系正確的是的關(guān)系正確的是 。A、acd0 C、2a=b0 C二二、燃燒熱、燃燒熱 什么是燃燒熱？是不是物質(zhì)燃燒放出什么是燃燒熱？是不是物質(zhì)燃燒放出的熱量就叫燃燒熱呢？的熱量就叫燃燒熱呢？ 在在25,25,101 kPa時，時，1 mol 物質(zhì)物質(zhì)完完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物全燃燒生成穩(wěn)定的氧化

9、物時所放出的熱時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。.燃燒熱通常可由實驗測得。燃燒熱通常可由實驗測得。.在理解物質(zhì)燃燒熱的定義時，要注意在理解物質(zhì)燃燒熱的定義時，要注意以下幾點：以下幾點：研究條件：研究條件： 25 ,101 kPa反應(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化反應(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化 物。物。燃燒物的物質(zhì)的量：燃燒物的物質(zhì)的量：1 mol研究內(nèi)容：放出的熱量。（研究內(nèi)容：放出的熱量。（H0，單位，單位kJ/mol）在未有特別說明的情況下，外界壓強(qiáng)一般在未有特別說明的情況下，外界壓強(qiáng)一般指指25 ,101 kPa.所謂完全燃燒也是完全氧所謂完全燃燒也是完

10、全氧化，它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對化，它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的穩(wěn)定物應(yīng)的穩(wěn)定物 如如: C CO2(g)、H H2O（l）、）、S SO3 （g）練習(xí)練習(xí)1分析以下幾個熱化學(xué)方程式，哪個是表分析以下幾個熱化學(xué)方程式，哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時的燃燒熱的？為什么？示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時的燃燒熱的？為什么？ A.C（s）O2（g）=CO(g);H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO2(g);H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H=571.6 kJ/molD.H2(g)O2(g)=H2O(g);H=241.8 kJ/

11、mol解析解析: A項項 C（s）燃燒未生成穩(wěn)定氧化物）燃燒未生成穩(wěn)定氧化物CO2(g)，故其反應(yīng)熱不能叫燃燒熱；，故其反應(yīng)熱不能叫燃燒熱；B項符合項符合燃燒熱的定義燃燒熱的定義；C項項H2雖然轉(zhuǎn)變成了穩(wěn)定的氧雖然轉(zhuǎn)變成了穩(wěn)定的氧化物化物H2O（l），但由于其反應(yīng)熱表示的是），但由于其反應(yīng)熱表示的是2 mol H2 完全燃燒時的熱量變化，故不能叫燃完全燃燒時的熱量變化，故不能叫燃燒熱；燒熱；D項項參加燃燒的參加燃燒的H2雖然是雖然是1 mol，但其，但其生成生成H2O（g），而不是），而不是H2O（l），故它的反），故它的反應(yīng)熱也不為應(yīng)熱也不為H2的燃燒熱。的燃燒熱。 你能根據(jù)題中信息寫出表示

12、你能根據(jù)題中信息寫出表示HH2 2燃燒熱的燃燒熱的熱化學(xué)方程式嗎？熱化學(xué)方程式嗎？H2（g） O2（g）= H2O（l）；）；H= 285.8 kJ/mol 21 由于計算燃燒熱時，由于計算燃燒熱時，可燃物質(zhì)是以可燃物質(zhì)是以1 mol 1 mol 作為標(biāo)準(zhǔn)來計算的，所以熱化學(xué)方程式的化作為標(biāo)準(zhǔn)來計算的，所以熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量系數(shù)學(xué)計量系數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。二、燃燒熱的計算及應(yīng)用二、燃燒熱的計算及應(yīng)用例題例題1.在在101 kPa時，時，1 mol CH4 完全燃完全燃燒生成燒生成CO2和液態(tài)和液態(tài)H2O，放出，放出890.3 kJ的熱量，的熱量，CH4的燃燒熱為多少？的燃燒熱為多少？

13、1000 L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？ 解析：根據(jù)題意，在解析：根據(jù)題意，在101 kPa時，時，1 mol CH4完全完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（l）H=890.3 kJ/mol即即CH4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3 kJ/mol。1 000 L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的物質(zhì)的量為：（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的物質(zhì)的量為：n(CH4)= =44.6 mol1 mol CH4 完全燃燒放出完全燃燒放出890.3 kJ的熱量，的熱量，44.6 mol CH4 完全燃燒放出的熱量為：完全燃

14、燒放出的熱量為： 44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ答案：答案：CH4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3 kJ/mol，1 000 L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全燃燒產(chǎn)生的熱量為（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3.97104 kJ。2.葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為：的熱化學(xué)方程式為：C6H12O6（s）6O2（g）=6CO2（g）6H2O（l）H=2 800 kJ/mol 葡萄糖在人體組織中氧化的熱化葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計算學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程

15、式相同。計算100 g葡萄葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。解析：解析： 根據(jù)題意，葡萄糖的燃燒熱為根據(jù)題意，葡萄糖的燃燒熱為2 800 kJ/mol，100 g葡萄糖的物質(zhì)的量為：葡萄糖的物質(zhì)的量為： n(C6H12O6)=0.556 mol1 mol C6H12O6完全燃燒放出完全燃燒放出2 800 kJ的熱量，的熱量，0.556 mol C6H12O6完全燃燒放出的熱量為：完全燃燒放出的熱量為： 0.556 mol2 800 kJ/mol=1 557 kJ答案：答案：100 g葡萄糖在人體中完全氧化時產(chǎn)生葡萄糖在人體中完全氧化時產(chǎn)生1 557 kJ的

16、熱量。的熱量。三、能源 能源就是能提供能量的自然資源，包括化石燃能源就是能提供能量的自然資源，包括化石燃料（料（煤、石油、天然氣煤、石油、天然氣）、陽光、風(fēng)力、流水、潮）、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。能源的開發(fā)和利用可以用來衡量一汐以及柴草等。能源的開發(fā)和利用可以用來衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。個國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。 煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上重要的化石燃料。煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上重要的化石燃料。 但它們的蘊藏有限，且不可再生。但它們的蘊藏有限，且不可再生。解決的辦法解決的辦法 ：開源節(jié)流。即開發(fā)新能源，節(jié)約現(xiàn)有能源，提高能開源節(jié)流。即開發(fā)新能源，

17、節(jié)約現(xiàn)有能源，提高能源的利用率。源的利用率。 節(jié)約能源的重要措施：節(jié)約能源的重要措施：科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源的利用率。源的利用率。 H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H H1 1=-241.8kJ/mol=-241.8kJ/mol 那么，那么，H H2 2的燃燒熱的燃燒熱H H究竟是多少？如何計算？究竟是多少？如何計算？ 已知：已知： H H2 2O(g)=HO(g)=H2 2O(l) O(l) H H2 2=-44kJ/mol=-44kJ/mol H H2 2(g)+

18、1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H=H=H H1 1+ +H H2 2=-285.8kJ/mol=-285.8kJ/mol下列數(shù)據(jù)下列數(shù)據(jù)H H1 1表示燃燒熱嗎？表示燃燒熱嗎？whywhy如何測出這個反應(yīng)的反應(yīng)熱如何測出這個反應(yīng)的反應(yīng)熱： （1 1）C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) H H1 1=?=?C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) H H1 1=? =? CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)= CO(g)= CO2 2(g) (g)

19、H H2 2=-283.0kJ/mol=-283.0kJ/molC(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H3 3=-393.5kJ/mol=-393.5kJ/mol + + = = ， 則則 H H1 1 + + H H2 2 = =H H3 3 所以，所以， H H1 1 = =H H3 3- - H H2 2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-=-110.5110.5kJ/molkJ/mol應(yīng)用了什么規(guī)律？應(yīng)用了什么規(guī)律？ 不管化學(xué)反應(yīng)是分一步不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完

20、成，其反應(yīng)完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。熱是相同的。 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。如何理解蓋斯定律？ H H、H H1 1、H H2 2之間有何關(guān)系？之間有何關(guān)系？H=H=H H1 1+H H2 2BHACH1H2例例1：寫出：寫出石墨變成金剛石石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式的熱化學(xué)方程式 (25,101kPa,101kPa時時) 說明說明： （1 1）可以在書中查找需要的數(shù)據(jù)可以在書中查找需要的數(shù)據(jù) （2 2）并告訴大家你設(shè)計的理由。）并告訴大家你設(shè)計的理由。先思考，之后小組討論匯報先思考，之后小組討論匯報查燃燒熱表知：查燃燒熱表知：C(石墨，石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H H1 1=-=-393.5393.5kJ/molkJ/molC(金剛石