化学反应中的能量变化单元小节.ppt

现在学习的是第1页，共27页一、氧化还原反应一、氧化还原反应实质：电子转移（微观）实质：电子转移（微观） 特征特征：化合价升降（宏观）：化合价升降（宏观）1、与氧化还原有关的三对概念、与氧化还原有关的三对概念还原剂还原剂还原产物还原产物氧化产物氧化产物化合价降低发生还原反化合价降低发生还原反化合价升高发生氧化反化合价升高发生氧化反2FeCl3 + 2KI=2FeCl2 +2KCl+ I2氧化剂氧化剂现在学习的是第2页，共27页氯气跟碘在加热条件下，以等物质的量反应，可得一红棕色氯气跟碘在加热条件下，以等物质的量反应，可得一红棕色液体液体ICl，ICl性质类似与卤素，有很强的化学活性：性质类似与卤素，有很强的化学活性：2Zn+2ICl=ZnI2+ZnCl2，ICl+H2O=HCl+HIO 下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是 A、在锌、在锌跟跟ICl的反应中，的反应中，ZnI2既是氧化产物，又是还原产物既是氧化产物，又是还原产物 B、在锌跟、在锌跟ICl的反应中，的反应中，ZnCl2既是氧化产物，又是还原既是氧化产物，又是还原产物产物 C、在水跟、在水跟ICl的反应中，的反应中，ICl是氧化剂，是氧化剂，H2O是还原剂是还原剂 D、在水跟、在水跟ICl的反应中，的反应中， ICl既是氧化剂，又是还原剂既是氧化剂，又是还原剂A现在学习的是第3页，共27页 2、物质的性质与元素化合价的关系、物质的性质与元素化合价的关系 3、氧化能力与还原能力强弱的判断、氧化能力与还原能力强弱的判断(1)根据金属活动顺序表判断。在金属活动顺序表根据金属活动顺序表判断。在金属活动顺序表中，位置越靠前的金属，还原性越强，其对应阳中，位置越靠前的金属，还原性越强，其对应阳离子的氧化性越弱。离子的氧化性越弱。(2)根据氧化还原反应的方向来判断。氧化剂的根据氧化还原反应的方向来判断。氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性；还原剂的还原性氧化性大于氧化产物的氧化性；还原剂的还原性大于还原产物的还原性。大于还原产物的还原性。(3)根据反应条件、元素周期表或原电池等进根据反应条件、元素周期表或原电池等进行判断。行判断。一、氧化还原反应一、氧化还原反应现在学习的是第4页，共27页根据下列三个反应的化学方程式，判断有关物质的根据下列三个反应的化学方程式，判断有关物质的还原性强弱顺序是还原性强弱顺序是 I I2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HI +2HI 2FeCl2FeCl2 2+Cl+Cl2 2=2FeCl=2FeCl3 3 2FeCl2FeCl3 3+2HI=2FeCl+2HI=2FeCl2 2+I+I2 2+2HCl +2HCl A A、I I- -FeFe2+2+ClCl- -SOSO2 2 B B、ClCl- -FeFe2+2+SOSO2 2II- - C C、FeFe2+2+II- -ClCl- -SOSO2 2 D D、SOSO2 2II- -FeFe2+2+ClCl- -D现在学习的是第5页，共27页在一定条件下，氯酸钾和碘按下式发生反在一定条件下，氯酸钾和碘按下式发生反应：应：2KClO3+I2=2KIO3+Cl2 ，由此可推断，由此可推断下列相应的结论，不正确的是：下列相应的结论，不正确的是：A、该反应属于置换反应、该反应属于置换反应B、还原性：、还原性：I2Cl2C、非金属性：、非金属性： I2Cl2D、氧化性：、氧化性：KClO3I2C现在学习的是第6页，共27页常见还原剂常见还原剂常见氧化剂常见氧化剂(1)活泼金属单质，如：活泼金属单质，如：K、Na、Mg、Al等等(1)活泼非金属单质，如：活泼非金属单质，如：Cl2、Br2、S、O2、O3等等(2)含较低价态元素的化合物含较低价态元素的化合物，如：，如：H2S、HCl、SO2、NaI、H2SO3等等(2)含较高价态元素的化合物，如含较高价态元素的化合物，如：H2SO4、HNO3、KClO3、KMnO4、MnO2、K2Cr2O7等等(3)容易使电子偏离的物质容易使电子偏离的物质，如：，如：H2、C、CO、NH3N2H4(加热条件下表现加热条件下表现出来出来)(3)某些金属性较弱的正高某些金属性较弱的正高价态离子，如：价态离子，如：Fe3+、Cu2+、Sn4+、Pb4+等等(4)低价阳离子，如：低价阳离子，如：Fe2+、Cu+、Sn2+等等(4)过氧化物，如：过氧化物，如：H2O2、Na2O2、K2O2等等现在学习的是第7页，共27页5、得失电子守恒和氧化还原反应、得失电子守恒和氧化还原反应用用0.1molL-1的的Na2SO3溶液溶液30mL，恰好将，恰好将210-3mol的的XO4-还原，则还原，则X元素在还原产物中的化合价是元素在还原产物中的化合价是 A、+1 B、+2 C、+3 D、+4解析：解答此题的关键是知道还原剂亚硫酸钠的氧化产物只解析：解答此题的关键是知道还原剂亚硫酸钠的氧化产物只能是硫酸钠，即能是硫酸钠，即S S，在硫的化合价中，比，在硫的化合价中，比+4高的只有高的只有+6价价。然后根据在氧化还原反应中得失电子总数相等的规律即可找。然后根据在氧化还原反应中得失电子总数相等的规律即可找到答案。到答案。+4+6设设XO4-在反应中被还原到在反应中被还原到n价。价。还原剂还原剂S S，失，失2e-0.1 0.03=610-3个个e-，氧化剂氧化剂XO4- X,得得(7-n) 2 10-3个个e-， 610-3= (7-n) 2 10-3， n=+4+4+6+7nD现在学习的是第8页，共27页242212H2O0.2KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色易爆物二氧化氯。其和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色易爆物二氧化氯。其变化可表述为变化可表述为: KClO3+ HCl(浓浓)= KCl+ ClO2 + Cl2+(1)请完成该化学方程式并配平请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内未知物化学式和系数填入框内)。(2)浓盐酸在该反应中显示出来的性质是浓盐酸在该反应中显示出来的性质是 。只有还原性还原性和酸性只有氧化性氧化性和酸性只有还原性还原性和酸性只有氧化性氧化性和酸性(3)(3)产生产生0.1mol0.1mol氯气，则转移的电子的物质的量为氯气，则转移的电子的物质的量为 molmol。(4)ClO(4)ClO2 2有很强的氧化性，由此常被用作消毒剂，其消毒效率（以单有很强的氧化性，由此常被用作消毒剂，其消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）是位质量得到的电子数表示）是ClCl2 2的的 倍。倍。2.63现在学习的是第9页，共27页二、离子反应二、离子反应离子反应的本质：反应物中某些离子浓度的减离子反应的本质：反应物中某些离子浓度的减小。小。离子反应发生的条件：生成难溶性物质、生成难电离子反应发生的条件：生成难溶性物质、生成难电离物质、生成易挥发物质、发生氧化还原反应、发离物质、生成易挥发物质、发生氧化还原反应、发生双水解反应、发生络合反应。生双水解反应、发生络合反应。现在学习的是第10页，共27页1、下列离子方程式正确的是、下列离子方程式正确的是: A、次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳、次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳Ca2+2ClO-+H2O+CO2=CaCO3 +2HClO B、硫酸亚铁溶液、硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液中加入过氧化氢溶液Fe2+2H2O2+4H+=Fe3+4H2O C、用氨水、用氨水吸收少量二氧化硫吸收少量二氧化硫 NH3 H 2O+SO2=NH4+HSO3- D、硫酸铁溶液加过、硫酸铁溶液加过量氨水量氨水Fe3+3NH3 H2O=Fe(OH)3 +3 NH4+D现在学习的是第11页，共27页2、向含有、向含有Cl-、Br-、I-、Fe2+的溶液中，加入足量的溶液中，加入足量溴水，反应后溶液中离子数量明显减少的是溴水，反应后溶液中离子数量明显减少的是 ，离子数基本不变的是，离子数基本不变的是 。I-、Fe2+Cl-现在学习的是第12页，共27页3、下列各组离子，在指定的环境中一定能大量、下列各组离子，在指定的环境中一定能大量共存的是共存的是 A、pH=7的溶液中：的溶液中： Al3+、K+、SO42-HCO3-、 B、能使、能使pH试纸变试纸变深蓝色的溶液中：深蓝色的溶液中： S2-、SO32-、 S2O32-、SO42- C、加入铝粉放出氢气的溶液中：、加入铝粉放出氢气的溶液中： Cl-、AlO2-、I-、NO3- D、由水电离、由水电离出出C(OH-)=110-13mol/L的溶液中：的溶液中：Fe2+、NH4+、Cl-、SO42-B现在学习的是第13页，共27页4、某核素、某核素R具有微弱放射性，其原子核内中子数比质子数多具有微弱放射性，其原子核内中子数比质子数多43，由它组成的固，由它组成的固体单质体单质A，在一定条件下密度为，在一定条件下密度为6.88gcm-3，用，用X射线研究其固体表明，在边长为射线研究其固体表明，在边长为1.0010-7cm的立方体中含有的立方体中含有20个原子，个原子，R在化学反应中常表现在化学反应中常表现+2、+4价。价。在溶液中在溶液中R2+稳定，而稳定，而R4+有强氧化性，可将有强氧化性，可将NO氧化为氧化为HNO3，氧化物，氧化物R3O4的性质也的性质也Fe3O4有些类似。有些类似。R的另一种质量数比的另一种质量数比R少少2的同位素较为稳定，的同位素较为稳定，与铁可形成合金，在潮湿环境中易形成铁锈。与铁可形成合金，在潮湿环境中易形成铁锈。R的单质及化合物在工农业的单质及化合物在工农业生产、医疗卫生、科学技术等各个领域都有很多用途。请回答：生产、医疗卫生、科学技术等各个领域都有很多用途。请回答： (1)R的摩尔质量为的摩尔质量为 。 (2)R元素处于周期表中第元素处于周期表中第 周期周期 主族。主族。 (3)假若能使假若能使少量少量R4+加到加到FeCl2溶液中，溶液中， (填填“能能”或或“不能不能”)发生反应？若能，其发生反应？若能，其离子方程式为：离子方程式为： 。(4) R3O4因具有氧化性，被大量因具有氧化性，被大量用于油漆涂料，涂在钢铁表面，有利于形成耐腐蚀的钝化层。用于油漆涂料，涂在钢铁表面，有利于形成耐腐蚀的钝化层。 R3O4与足量与足量的的HNO3反应，生成反应，生成R的氧化物、的氧化物、R的硝酸盐和水三种物质，此反应的方程式为的硝酸盐和水三种物质，此反应的方程式为： 。 207gmol-16AA能能Pb4+2Fe2+=2Fe3+Pb2+Pb3O4+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O现在学习的是第14页，共27页三、化学变化中的能量变化三、化学变化中的能量变化1、放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应放热反应：反应物的总能量高于生成放热反应：反应物的总能量高于生成物的总能量，表现为放热。物的总能量，表现为放热。吸热反应：反应物的总能量小于生吸热反应：反应物的总能量小于生成物的总能量，表现为吸热。成物的总能量，表现为吸热。现在学习的是第15页，共27页现在学习的是第16页，共27页化学反应过程中放出或吸收的热量化学反应过程中放出或吸收的热量符号：符号：H单位：单位：kJmol-1当当HH为为“-”“-”或或H0H0H0时，为吸热反应时，为吸热反应现在学习的是第17页，共27页说出下列表示式的含义说出下列表示式的含义1、N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)；H=+68kJH=+68kJmol-12、H2(g)+ O2(g)=H2O(l)； H=-H=-285.8kJ285.8kJmol-121现在学习的是第18页，共27页化学键化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能键能/kJmol1460360436431176347工业上用高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g) Si(s)4HCl(g)该反应的反应热H_ _kJ/mol236 现在学习的是第19页，共27页（08海南卷）白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP akJmol1、PO bkJmol1、P=O ckJmol1、O=O dkJmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是（ ）A（6a+5d4c12b）kJmol1 B. （4c+12b6a5d）kJmol1C（4c+12b4a5d）kJmol1 D（4a+5d4c12b）kJmol1A现在学习的是第20页，共27页现在学习的是第21页，共27页对下列化学反应热现象，不正确的说法是对下列化学反应热现象，不正确的说法是A、放热反应发生时不必加热、放热反应发生时不必加热 B、化学反应一定有能量变化、化学反应一定有能量变化 C、吸热反应需要加热后才能发生、吸热反应需要加热后才能发生 D、化学反应热效应数值与参加反应物质的多少、化学反应热效应数值与参加反应物质的多少有关有关A、C现在学习的是第22页，共27页1g氢气燃烧生成液态水，放出氢气燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，热量，下列表示该反应的热化学方程式正确的下列表示该反应的热化学方程式正确的 是是 A、 B、 C、 D、2H2(g) +O2=2H2O(l);H=-571.6kJmol-12H2(g) +O2(g)=2H2O(l);H=-142.9kJmol-1H2(g) + O2(g)=H2O(l);H=-285.8kJmol-1212H2(g) +O2(g)=2H2O(l);H=+571.6kJmol-1B现在学习的是第23页，共27页在相同温度下，有下列三个热化学方程式在相同温度下，有下列三个热化学方程式 2H2H2 2(g) +O(g) +O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l);O(l);HH1 1 2H2H2 2(g) +O(g) +O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g);O(g);HH2 2 H H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l);O(l);HH3 3 则则HH1 1HH2 2、HH3 3大小关系为大小关系为 A、 H1=H2=H3 B 、2H3=H2H1 C 、H3H1H2 D 、2H3=H1H221D现在学习的是第24页，共27页4、燃烧热和中和热、燃烧热和中和热在在101kPa时，时，1mol物质完全燃烧生成稳定物质完全燃烧生成稳定 的氧化的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。在稀溶液中，酸跟碱发生反应而生成在稀溶液中，酸跟碱发生反应而生成1mol水，这水，这时的反应热叫中和热。时的反应热叫中和热。现在学习的是第25页，共27页家用液化气的主要成分之一是丁烷，当家用液化气的主要成分之一是丁烷，当10kg丁烷丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量5105kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式为，试写出丁烷燃烧的热化学方程式为 ，丁烷的燃烧热为，丁烷的燃烧热为 kJmol-1。已知已知1mol1mol液态水气化时需要吸收液态水气化时需要吸收4444kJ的热量，则反应的热量，则反应C4H10(g) O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的的H= kJ/mol。213C4H10(g) O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)；H=-2900kJH=-2900kJmol-12132900-2680现在学习的是第26页，共27页已知已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； H=-57.3kJmol-1，计算下列中和反应放出的热量，计算下列中和反应放出的热量。 (1)用用20gNaOH配成的稀溶液与足量的稀盐酸反应配成的稀溶液与足量的稀盐酸反应，能放出，能放出 kJ热量。热量。 (2)用用0.1molBa(OH)2配成的稀溶液与足量稀配成的稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出硝酸反应，能放出 kJ热量。热量。 (3)用含用含1mol醋酸的醋酸的 稀溶液与足量稀溶液与足量NaOH稀溶稀溶液反应，放出的热量液反应，放出的热量 （大于、小于或（大于、小于或等于等于57.3kJ，理由是，理由是 。 28.6511.46小于小于醋酸是弱电解质，电离时要吸热醋酸是弱电解质，电离时要吸热现在学习的是第27页，共27页