化學(xué)反應(yīng)與能量復(fù)習(xí)省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

第一章

化學(xué)反應(yīng)與能量復(fù)習(xí)人教版新課程選修4化學(xué)反應(yīng)原理1/55第一章知識(shí)結(jié)構(gòu)1322/55一、反應(yīng)熱定義：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所釋放或吸收能量,都能夠熱量(或換算成對(duì)應(yīng)熱量)來(lái)表述,叫做反應(yīng)熱,又稱(chēng)為焓變。

單位：kJ/mol或kJ·mol-1符號(hào)：ΔH

（焓變）3/55放熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過(guò)程△H＜0ΔH＝生成物能量－反應(yīng)物能量（宏觀）吸熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過(guò)程△H＞04/55☆從反應(yīng)物和生成物含有能量去考慮放熱反應(yīng)：E反>E生吸熱反應(yīng)：E反<E生能量反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)物生成物ΔH放出熱量能量反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)物生成物ΔH吸收熱量5/55體系能量釋放給環(huán)境而本身能量降低－反應(yīng)熱表示方法：ΔH<0，ΔH為“－”放熱反應(yīng)——ΔH>0，ΔH為“＋”吸熱反應(yīng)——體系從環(huán)境吸收能量而本身能量升高－6/55H2+Cl2=2HClΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能（微觀）從鍵能角度看：ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol×2＝－183kJ/mol7/55反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收能量☆從微觀角度去考慮：化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)化學(xué)鍵斷裂與形成反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收能量放熱反應(yīng)<生成物分子成鍵時(shí)釋放能量吸熱反應(yīng)>生成物分子成鍵時(shí)釋放能量8/55?H＝E（生成物總能量）－E（反應(yīng)物總能量）?H＝E（反應(yīng)物鍵能）－E（生成物鍵能）判斷反應(yīng)熱大小9/55二、熱化學(xué)方程式★能夠表示參加反應(yīng)物質(zhì)量和反應(yīng)熱關(guān)系化學(xué)方程式。1、熱化學(xué)方程式定義：a.表示參加反應(yīng)物質(zhì)量.b.反應(yīng)熱關(guān)系化學(xué)方程式10/55熱化學(xué)方程式△H寫(xiě)在方程式右邊，用空格隔開(kāi)，△H值“-”表示放熱反應(yīng)，△H值“+”表示吸熱反應(yīng)。單位“kJ/mol”。2.△H與測(cè)定條件相關(guān)，沒(méi)有標(biāo)明是指25℃，101KPa3.系數(shù)只表示物質(zhì)量，能夠是分?jǐn)?shù)。4.要注明反應(yīng)物和生成物聚集狀態(tài)，通慣用s、l、g、aq表示固體、液體、氣體、稀溶液，不用標(biāo)“↓、↑”。5.△H值要與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)（正百分比）。6.正反應(yīng)若為放熱反應(yīng)，則其逆反應(yīng)必為吸熱反應(yīng)，二者△H符號(hào)相反而數(shù)值相等。11/55注意①熱化學(xué)方程式同乘以某一個(gè)數(shù)時(shí),反應(yīng)熱數(shù)值也應(yīng)該乘上該數(shù);②熱化學(xué)方程式相加減時(shí),同種物質(zhì)之間可以相加減,反應(yīng)熱也隨之相加減;③將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí),△H“+”“-”號(hào)必須隨之改變.12/55例題1、當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl，放出184.6KJ熱量，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)熱化學(xué)方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H=-184.6KJ/mol13/55而這些書(shū)寫(xiě)也是正確H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)

?H=-92.3KJ/mol121214/55反應(yīng)熱類(lèi)型有燃燒熱、中和熱、溶解熱等▲燃燒熱∶２５oC、101kPa時(shí)，１mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時(shí)所放出熱量，叫做該物質(zhì)燃燒熱。單位為KJ/mol。如常溫常壓下，１mol甲烷完全燃燒放出890.31KJ熱量，就是甲烷燃燒熱∶CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；

△H=－890.31KJ/mol15/55燃燒熱1.燃燒熱概念:在25℃、101kPa時(shí),1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出熱量。為何指定溫度和壓強(qiáng)?

生成物不能繼續(xù)燃燒C--CO2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）單位:kJ/mol限定燃料物質(zhì)量2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/mol思索:①C8H18燃燒熱是多少?

△H=－5518KJ/mol②1molC8H18燃燒時(shí)放出了多少熱?5518KJ反應(yīng)熱類(lèi)型有燃燒熱、中和熱、溶解熱等16/552.表示意義：如:CH4燃燒熱為890.3KJ/mol.含義:在101KPa時(shí),1molCH4完全燃燒時(shí),放出890.3KJ熱量.3.表示燃燒熱熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)：應(yīng)以1mol物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)(常出現(xiàn)分?jǐn)?shù))

4.一定量可燃物完全燃燒時(shí)放出熱量Q放=n(可燃物)

×△HCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=－890.31KJ/mol17/55二、中和熱1．定義：在稀溶液中，（強(qiáng)）酸跟（強(qiáng)）堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1mol水時(shí)反應(yīng)熱叫做中和熱。2.中和熱表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ／mol3.關(guān)鍵點(diǎn)：Ⅰ、條件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水離子Ⅱ、反應(yīng)物：酸與（強(qiáng)）堿。中和熱不包含離子在水溶液中生成熱、電解質(zhì)電離吸熱所伴隨熱效應(yīng)Ⅲ、生成1mol水。中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)是H+和OH-化合生成H20，若反應(yīng)過(guò)程中有其它物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱之內(nèi)Ⅳ、放出熱量：57.3kJ/mol18/55燃燒熱與中和熱區(qū)分與聯(lián)絡(luò)相同點(diǎn)燃燒熱中和熱能量改變放熱反應(yīng)ΔHΔH<0,單位kJ/mol不同點(diǎn)反應(yīng)物量1mol可燃物不一定是1mol生成物量不一定是1mol1molH2O反應(yīng)熱含義101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出熱量;不一樣物質(zhì)燃燒熱不一樣酸堿中和生成1molH2O時(shí)放出熱量；強(qiáng)酸強(qiáng)堿間中和反應(yīng)中和熱大致相同,均約為57.3kＪ/mol19/55蓋斯定律不論化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同。

1.蓋斯定律：2.換句話說(shuō)化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系始態(tài)和終態(tài)相關(guān)，而與反應(yīng)路徑無(wú)關(guān)。20/55

有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，極難直接測(cè)得這些反應(yīng)反應(yīng)熱，可經(jīng)過(guò)蓋斯定律取得它們反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。3、蓋斯定律應(yīng)用方法：寫(xiě)出目標(biāo)方程式確定“過(guò)渡物質(zhì)”（要消去物質(zhì)）然后用消元法逐一消去“過(guò)渡物質(zhì)”，導(dǎo)出“四則運(yùn)算式”。21/551、能源就是能提供

自然資源，包含

等。2、我國(guó)當(dāng)前使用主要能源是

，是能不

。3、能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展主要物質(zhì)基礎(chǔ)，它開(kāi)發(fā)和利用情況，能夠用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家或地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平3.處理能源方法是

，即開(kāi)發(fā)

和節(jié)約

，提升能源

。4.現(xiàn)在探索開(kāi)發(fā)新能源有

等，新能源主要優(yōu)勢(shì)是

。能量

化石燃料(煤、石油、天然氣)、陽(yáng)光、生物能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海?潮汐)能化石燃料

再生

開(kāi)源節(jié)流

新能源

現(xiàn)有能源

利用率

太陽(yáng)能、氫能、地?zé)崮?、海洋（潮汐）能、生物?/p>

資源豐富，能夠再生，污染少

三、能源22/552、我國(guó)能源情況怎樣？（1）當(dāng)前使用主要能源是何種能源？（2）我國(guó)能源儲(chǔ)量。（3）我國(guó)人均能源擁有量。（4）近年來(lái)我國(guó)能源總消費(fèi)量與人均消費(fèi)量情況。3、了解了我國(guó)能源利用率，你有何感想？能源23/55討論以下問(wèn)題：1、能源、一級(jí)能源、二級(jí)能源例:以下屬于一級(jí)能源是：屬于二級(jí)能源是：A風(fēng)能B電能C氫能D陽(yáng)光E天然氣ADEBC能源：能提供能量資源一級(jí)能源：來(lái)自自然界未經(jīng)轉(zhuǎn)化能源。二級(jí)能源：一級(jí)能源經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化得到能源形式。24/555/1/2024反應(yīng)熱計(jì)算第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算25/552H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝－Q1kJ·mol-12H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH＝－Q2kJ·mol-1Q1等于Q2嗎？Q1<Q226/55A．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH2試比較以下各組焓變大?。築．S(g)+O2(g)＝SO2(g)ΔH1S(s)+O2(g)＝SO2(g)ΔH2ΔH1>ΔH2ΔH1<ΔH227/55題型一：相關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式含義及書(shū)寫(xiě)

1.已知一定量物質(zhì)參加反應(yīng)放出熱量，寫(xiě)出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式。

[例1]250C(1.01)(105)Pa下，1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量，寫(xiě)出硫燃燒熱化學(xué)方程式。S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-299.62kJ?mol-1解:1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量(32g)(9.35kJ/g)=299.62kJ

1mol硫粉在氧氣中充分燃燒放出熱量為：28/55

[練習(xí)1]250C(1.01×105)Pa下，4gCO在氧氣中燃燒生成CO2，放出9.6kJ熱量，寫(xiě)出CO燃燒熱化學(xué)方程式。2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-134.4kJ?mol-12CO+O2=2CO22×28gQ9.6kJ4g解：

設(shè)2molCO燃燒放出熱量為Q2×28g:4g=Q:9.6kJ

Q=134.4kJ放熱29/552、求反應(yīng)熱計(jì)算【例1】298K、101KPa時(shí)，將1.0g鈉與足量氯氣反應(yīng)，生成氯化鈉晶體并放出17.87KJ熱量，求生成1mol氯化鈉反應(yīng)熱？kJ?mol-130/55【例2】乙醇燃燒熱是△H=-1366.8kJ/mol，在25℃，101kPa時(shí)，1kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？

31/55【例3】已知以下反應(yīng)反應(yīng)熱為：(1)CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol(3)H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol試計(jì)算以下反應(yīng)反應(yīng)熱：

2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)32/5533/55

[練習(xí)1]在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-572kJ?mol-

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ?mol-由1mol氫氣和3mol甲烷組成混合氣體在上述條件下完全燃燒時(shí)放出熱量為多少。解：Q=(572kJ÷2)+(890kJ×3)=2956kJ34/55[練習(xí)2]按照蓋斯定律，結(jié)合下述反應(yīng)方程式回答下列問(wèn)題,已知：①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol②NH3(g)+H2O(l)=NH3·

H2O(aq)△H2=-35.1kJ/mol③HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol④NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol⑤NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)△H5=？則第⑤個(gè)方程式中反應(yīng)熱△H是________。依據(jù)蓋斯定律和上述反應(yīng)方程式得：

⑤=④+③+②-①，即△H5=+16.3kJ/mol35/55

[例]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒化學(xué)方程式為：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-

571.6kJ?mol-

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220kJ?mol-5mol氫氣和丙烷混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，求氫氣和甲烷體積比.解1：設(shè)H2、C3H8物質(zhì)量分別為x，y答：氫氣和丙烷體積比為3：1

x+y=5

(571.6/2)x+2220y=3847

V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:13.求混合物組成

x=3.75moly=1.25mol36/55

[例]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒化學(xué)方程式為：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ?mol-C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220kJ?mol-5mol氫氣和丙烷混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，求氫氣和甲烷體積比解2：1molH2燃燒放熱571.6kJ/2=285.8kJ答：氫氣和丙烷體積比為3：1

1molC3H8燃燒放熱2220kJ

1mol混合氣

燃燒放熱3847kJ/5=769.4kJH2285.8C3H42220769.41450.6483.63137/55你知道神六火箭燃料是什么嗎？練習(xí)：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知：

①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/mol

②N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)射火箭反應(yīng)熱化學(xué)方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

2×②－①：38/55練習(xí)：已知以下各反應(yīng)焓變①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H=-635.1kJ/mol③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol試求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)焓變△H=178.2kJ/mol④=②＋③－①39/55練習(xí)：已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol

試計(jì)算④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)ΔH

【解】：依據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)④不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同。下面就看看反應(yīng)④能不能由①②③三個(gè)反應(yīng)經(jīng)過(guò)加減乘除組合而成，也就是說(shuō)，看看反應(yīng)④能不能分成①②③幾步完成。①×2+②×4-③=④

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/m40/55已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.4kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=－283.0kJ/mol某H2和CO混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74kJ熱量，同時(shí)生成3.6g液態(tài)水，求原混合氣體中H2和CO物質(zhì)量之比課堂練習(xí)4:1:141/55已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低，膽礬分解熱化學(xué)方程式為：CuSO4?5H2O(s)==CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q1kJ/mol

室溫下，若將1mol無(wú)水硫酸銅溶解為溶液時(shí)放熱Q2kJ，則（）A．Q1>Q2B．Q1=Q2C．Q1<Q2

D．無(wú)法確定A蓋斯定律靈活應(yīng)用課堂練習(xí)5:42/55備選練習(xí)題43/55課堂練習(xí)1、以下說(shuō)法正確是A.需要加熱方能發(fā)生反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)在常溫下一定很易發(fā)生C.反應(yīng)是放熱還是吸熱必須看反應(yīng)物和生成物所含有總能量相對(duì)大小D.吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生CD44/552.反應(yīng)C(石墨)C(金剛石)是吸熱反應(yīng),由此可知

A.石墨比金剛石更穩(wěn)定

B.該反應(yīng)ΔH>0

C.金剛石比石墨穩(wěn)定

D.金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化AB45/553.1molC與1molH2O(g)反應(yīng)生成lmolCO(g)和1molH2(g),需要吸收131.5kJ熱量,該反應(yīng)反應(yīng)熱為△H=__kJ/mol4.H—H鍵、N－H鍵、N≡N鍵鍵能分別是436kJ/mol、391kJ/mol、946kJ/mol，則1molN2生成NH3反應(yīng)熱為

，1molH2生成NH3反應(yīng)熱為

。＋131.5-92KJ/mol-30.7KJ/mol練習(xí)46/55練習(xí)：在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒熱化學(xué)方程式為:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);

H=–572kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);

H=–890kJ/mol由1mol氫氣和2mol甲烷組成混合氣體在上述條件下完全燃燒時(shí)放出熱量為多少。2066KJ47/552H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝－Q1kJ·mol-12H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH＝－Q2kJ·mol-1Q1等于Q2嗎？Q1<Q248/55A．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH2試比較以下各組焓變大?。築．S(g)+O2(g)＝SO2(g)ΔH1S(s)+O2(g)＝SO2(g)ΔH2ΔH1>ΔH2ΔH1<ΔH249/552H2(g)+O2g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氫氣燃燒熱。1、已知：2、石墨與金剛石燃燒熱是否相同，為何？請(qǐng)分別寫(xiě)出石墨和金剛石燃燒熱化學(xué)方程式。答:ΔH=-285.8kJ/mol不相同,因?yàn)槭c金剛石晶體結(jié)構(gòu)不一樣,共含有能量也不相同C(石墨s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-393.5kl/molC(金剛石s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-395.4kl/mol說(shuō)明金剛石含有總能量高，不穩(wěn)定50/552.25℃、101kPa下，C、H2、CH4、C2H4燃燒熱依次為－393.5kJ/mol、－285.8kJ/mol、－890.3kJ/mol、－1411kJ/mol，則以下熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確是C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)ΔH=-393.5kJ/mol2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH=+571.6kJ/molC.CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)ΔH=－890.3kJ/molD.1/2C2H4(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋H2O(l)ΔH=-705.5kJ/mol