《第一章 化學反應(yīng)的熱效應(yīng)》復(fù)習課件

第一章

化學反應(yīng)的熱效應(yīng)單元復(fù)習知識網(wǎng)絡(luò)

知識網(wǎng)絡(luò)

學習

目標PART01PART02能解釋化學反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)。能用熱化學方程式表示化學反應(yīng)中的能量變化，并進行簡單計算。能綜合考慮化學變化中的物質(zhì)變化和能量變化來分析、解決實際問題。PART03類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)?H的符號?H<0或為“-”?H>0或為“+”總能量的相對大小與化學鍵的關(guān)系?H＝生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量?H＝反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的鍵能反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的鍵能知識點一、理解化學反應(yīng)過程中能量變化的兩個角度[例1]下列說法正確的是()。①需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)②放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生③反應(yīng)是放出能量還是吸收能量必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大?、苡械姆艧岱磻?yīng)加熱到一定溫度引發(fā)后,停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進行A.③④ B.①② C.①②③④ D.②③④解析:加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),如銅在氯氣中燃燒;放熱反應(yīng)在常溫下不一定容易發(fā)生,如N2與H2合成NH3;反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于反應(yīng)物、生成物所具有的總能量的相對大小;需要加熱才能發(fā)生的放熱反應(yīng),如果反應(yīng)放出的熱量達到了反應(yīng)所需要的熱量,停止加熱后反應(yīng)也能繼續(xù)進行,如Fe+SFeS。AA[例2]關(guān)于如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(X代表鹵素),說法不正確的是 (

)A.2H(g)+2X(g)=2HX(g)

ΔH3<0B.反應(yīng)熱與反應(yīng)的途徑無關(guān),所以ΔH1=ΔH2+ΔH3C.Cl—Cl鍵、Br—Br鍵、I—I鍵鍵能依次減小,所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次增多D.途徑Ⅰ生成HCl放出的熱量比生成HBr的多,說明HCl比HBr穩(wěn)定C[解析]原子形成化學鍵放熱,焓變小于0,2H(g)+2X(g)=2HX(g)

ΔH3<0,A正確;反應(yīng)焓變與起始物質(zhì)和終了物質(zhì)有關(guān),與變化途徑無關(guān),途徑Ⅰ生成HX的反應(yīng)熱與途徑無關(guān),所以ΔH1=ΔH2+ΔH3,B正確;Cl—Cl鍵、Br—Br鍵、I—I鍵鍵能依次減小,斷裂化學鍵需要能量減小,所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次減小,C錯誤;反應(yīng)熱等于反應(yīng)中斷裂舊化學鍵消耗的能量之和與反應(yīng)中形成新化學鍵放出的能量之和的差,途徑Ⅰ生成HCl放出的熱量比生成HBr放出的多,說明氯化氫的能量低于溴化氫,能量越低越穩(wěn)定,則HCl比HBr穩(wěn)定,D正確。知識點二.熱化學方程式的書寫與判斷[例3]

寫出下列反應(yīng)熱化學方程式:(1)1mol硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出114.6kJ熱量,寫出表示中和熱的熱化學方程式

。

(2)室溫下,2g苯(C6H6)完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出83.6kJ的熱量,寫出1molC6H6完全燃燒的熱化學方程式:

。

(3)如圖T1-2是乙烷(C2H6)、二甲醚(CH3OCH3)燃燒過程中的能量變化圖。請回答下列問題:①乙烷的燃燒熱ΔH=

kJ·mol-1。-1560

②根據(jù)題圖寫出二甲醚完全燃燒時的熱化學方程式

。CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=-1455kJ·mol-1

[歸納總結(jié)]書寫熱化學方程式的“五步”一寫方程式——寫出配平的化學方程式。二標狀態(tài)——用s、l、g、aq標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。三標條件——標明反應(yīng)的溫度和壓強(101kPa、25℃時可不標注)。四標ΔH——在方程式后寫出ΔH,并根據(jù)信息注明ΔH的“+”或“-”。五標數(shù)值——根據(jù)化學計量數(shù)計算并寫出ΔH的值。書寫熱化學方程式的易錯點1．漏寫熱化學方程式中物質(zhì)的聚集狀態(tài)。出錯的主要原因是沒搞清熱化學方程式中ΔH的值與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有直接關(guān)系。2．混淆ΔH的符號“＋”“－”與反應(yīng)吸熱、放熱的關(guān)系。出錯的主要原因是沒有理解焓變與物質(zhì)所具有的能量之間的關(guān)系。反應(yīng)中物質(zhì)所具有的焓(能量)增加，焓的變化就為正值，反應(yīng)就從外界吸收熱量；反之，反應(yīng)就向外界放出熱量。3．誤解熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前的化學計量數(shù)與ΔH值的正比關(guān)系。出錯的主要原因是對熱化學方程式中物質(zhì)前的化學計量數(shù)所表示的含義理解不透。比如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝－571.6kJ/mol4．吸熱反應(yīng)的ΔH>0，放熱反應(yīng)的ΔH<0。5．審題不清造成熱化學方程式書寫錯誤。一些特殊的熱化學方程式要根據(jù)其定義書寫。(1)書寫燃燒熱的熱化學方程式時，要注意可燃物的化學計量數(shù)一定為1，且必須生成穩(wěn)定的氧化物。(2)書寫中和熱的熱化學方程式時，要注意水的化學計量數(shù)一定為1，狀態(tài)為液體且必須要求是強酸、強堿的稀溶液。6．對表示物質(zhì)的狀態(tài)的符號記憶不夠清晰導(dǎo)致的錯誤。s(固體)、l(液體)、g(氣體)、aq(溶液)。同素異形體的轉(zhuǎn)換的熱化學方程式應(yīng)注明物質(zhì)的名稱和狀態(tài)。如C(石墨，s)===C(金剛石，s)。

若各物質(zhì)的系數(shù)減半，ΔH的值也同時減半，則反應(yīng)變?yōu)椋篐2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)

ΔH＝－285.8kJ/mol以上2個熱化學反應(yīng)方程式的含義是相同的。[例4]沼氣的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時，放出445kJ的熱量。則下列熱化學方程式中正確的是（）A.2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH=+890kJ/molB.CH4

＋2O2

＝CO2

＋H2OΔH=–890kJ/molC.CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=–890kJ/molD.

1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)ΔH=–890kJ/molC無狀態(tài)ΔH=–445kJ/mol[歸納總結(jié)]判斷熱化學方程式正誤的“五審”一審“+”“-”——放熱反應(yīng)ΔH一定為“-”,吸熱反應(yīng)ΔH一定為“+”。二審單位——單位一定為“kJ·mol-1”,易錯寫成“kJ”或漏寫。三審狀態(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。四審數(shù)值——反應(yīng)熱的數(shù)值必須與方程式中的化學計量數(shù)相對應(yīng),即ΔH與化學計量數(shù)成正比。當反應(yīng)逆向進行時,其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相反。五審是否符合概念——如燃燒熱(燃料的化學計量數(shù)為1,生成指定產(chǎn)物)、中和熱(H2O的化學計量數(shù)為1)的熱化學方程式。知識點三.蓋斯定律及其應(yīng)用1．理解：應(yīng)用蓋斯定律的三個“模板”【例5】已知:①H2O(g)=H2O(l)

ΔH1=-Q1kJ·mol-1(Q1>0)②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)

ΔH2=-Q2kJ·mol-1(Q2>0)③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)

ΔH3=-Q3kJ·mol-1(Q3>0)若使18.4g液態(tài)乙醇完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,則放出的熱量為______kJ(

)

A.0.4Q1+Q2+Q3 B.0.5(Q1+Q2+Q3)C.1.2Q1-0.4Q2+0.4Q3D.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3C[解析]根據(jù)蓋斯定律可知,①×3-②+③得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=(-3Q1+Q2-Q3)kJ·mol-1,即1mol液態(tài)乙醇完全燃燒并恢復(fù)至室溫,則放出的熱量為(3Q1-Q2+Q3)kJ,則18.4g液態(tài)乙醇完全燃燒并恢復(fù)至室溫,放出的熱量為0.4(3Q1-Q2+Q3)kJ=(1.2Q1-0.4Q2+0.4Q3)kJ。[歸納總結(jié)]

利用蓋斯定律書寫熱化學方程式的思維模型先確定待求的化學反應(yīng)方程式?找出待求熱化學方程式中各物質(zhì)在已知熱化學方程式中的位置?根據(jù)待求熱化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)和位置對已知熱化學方程式進行處理,得到變形后的新熱化學方程式?將新得到的熱化學方程式進行加減(反應(yīng)熱也需要相應(yīng)加減)?計算反應(yīng)熱或?qū)懗龃蟮臒峄瘜W方程式。

【例6】已知:①H2O(g)=H2O(l)ΔH1=-Q1kJ·mol-1(Q1>0)②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2=-Q2kJ·mol-1(Q2>0)③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3=-Q3kJ·mol-1(Q3>0)若使18.4g液態(tài)乙醇完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,則放出的熱量為

kJ()

A.0.4Q1+Q2+Q3 B.0.5(Q1+Q2+Q3)C.1.2Q1-0.4Q2+0.4Q3D.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3C[解析]根據(jù)蓋斯定律可知,①×3-②+③得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=(-3Q1+Q2-Q3)kJ·mol-1,即1mol液態(tài)乙醇完全燃燒并恢復(fù)至室溫,則放出的熱量為(3Q1-Q2+Q3)kJ,則18.4g液態(tài)乙醇完全燃燒并恢復(fù)至室溫,放出的熱量為0.4(3Q1-Q2+Q3)kJ=(1.2Q1-0.4Q2+0.4Q3)kJ。規(guī)律：利用蓋斯定律進行計算的一般步驟知識點四.

反應(yīng)熱的計算與比較計算依據(jù)(1)運用蓋斯定律計算計算反應(yīng)熱最基本的方法是應(yīng)用蓋斯定律。高考題中往往給出幾個已知的熱化學方程式，然后要求計算與之有關(guān)的目標熱化學方程式的反應(yīng)熱，此時可應(yīng)用蓋斯定律進行計算?！纠?】已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l);ΔH3=-1370kJ/mol

試計算:④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH【解】①×2+②×4-③=④

ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol(2)根據(jù)熱化學方程式計算計算依據(jù)：反應(yīng)熱與反應(yīng)物中各物質(zhì)的量成正比。若題目給出了相應(yīng)的熱化學方程式，則按照熱化學方程式與ΔH的關(guān)系計算反應(yīng)熱；若沒有給出熱化學方程式，則根據(jù)條件先得出熱化學方程式，再計算反應(yīng)熱。注意：熱化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)改變時，其反應(yīng)熱的數(shù)值應(yīng)做相同倍數(shù)的改變。(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量計算①計算公式：ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量。②根據(jù)燃燒熱計算，要緊扣反應(yīng)物為“1mol”、生成物為穩(wěn)定的氧化物。Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。(4)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能計算①計算公式：ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。②根據(jù)鍵能計算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是正確找出反應(yīng)物和生成物所含共價鍵的數(shù)目，如H2O中含有2個共價鍵，NH3分子中含有3個共價鍵等。要注意晶體結(jié)構(gòu)中化學鍵的情況，常見的有1molP4含有6molP—P鍵，1mol晶體硅含有2molSi—Si鍵，1mol石墨晶體中含有1.5molC—C鍵，1mol金剛石含有2molC—C鍵，1molSiO2含有4molSi—O鍵等。

C[解析]①C完全燃燒放出的熱量較多,因ΔH<0,則前者小于后者,①錯誤;②固體變?yōu)闅怏w要吸熱,則后者放出的熱量多,因ΔH<0,前者大于后者,②正確;③參加反應(yīng)的物質(zhì)的量越大,反應(yīng)吸收或放出的熱量越多,因ΔH<0,前者大于后者,③正確;④碳酸鈣分解為吸熱反應(yīng),ΔH>0,氧化鈣和水反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,則前者大于后者,④正確;答案選C。[歸納總結(jié)]比較反應(yīng)熱大小的三個注意要點1.反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱量的關(guān)系2.ΔH的符號:比較反應(yīng)熱的大小時,不要只比較ΔH數(shù)值的大小,還要考慮其符號。3.參加反應(yīng)的物質(zhì)的量:當反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)相同時,參加反應(yīng)的物質(zhì)的量越多,放熱反應(yīng)的ΔH越小,吸熱反應(yīng)的ΔH越大。知識點五.

中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定【例9】實驗室用50mL0.50mol·L－1鹽酸、50mL0.55mol·L－1NaOH溶液和如圖所示裝置進行測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實驗，得到下表中的數(shù)據(jù)。完成下列問題：(1)實驗時用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是________，不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是__