新课标人教高三化学第一轮复习化学反应与能量变化全套.pptx

1.了解化学反应中的能量转化的原因，吸热反应和放热反应。2.理解反应热的概念，理解化学反应过程中能量变化与放热、吸热的关系。3.掌握热化学方程式的概念，能正确书写热化学方程式。考标说明（2012）第1页/共44页 化化学学反反应应及及能能量量变变化化是是高高考考试试题题中中的的重重点点和和热热点点内内容容。从从近近几几年年的的高高考考情情况况来来看看，常常见见的的题题型型有有：书书写写热热化化学学方方程程式式或或判判断断热热化化学学方方程程式式的的正正误误；有有关关反反应应热热的的计计算算；比比较较反反应应热热的的大大小小。由由于于能能源源问问题题已已成成为为社社会会热热点点，有有关关能能源源的的试试题题也也将将成成为为今今后后命命题题的的重重点点。预预计计考考查查反反应应热热的的内内容容将将不不断断拓拓宽宽，难难度度有有所所提提高高，题题型型也也会会有有新新的的变变化化。将将反反应应中中物物质质变变化化与与能能量量变变化化结结合合起起来来，以以新新能能源源、新新材材料料及及最最新新研研究究成成果果为为载载体体，综综合合考考查查本本部部分分的的知知识识的的题题型出现的几率比较大。型出现的几率比较大。第2页/共44页化学变化的特征化学变化的特征:化学变化中除有新物质生成外，常伴随着放放热热、发发光光、变变色色、放放出出气体、生成沉淀气体、生成沉淀等现象发生。利用化学反应：一是制取新物质；一是制取新物质；二是利用反应中二是利用反应中 的能量的能量.第3页/共44页吸热反应吸热反应化化学学反反应应化学反应中能量变化的主要表现形式热量放热反应放热反应1.金属与酸的反应 5.铝热反应2.可燃物的燃烧反应 6.硫酸工业三反应3.酸碱中和反应 7.合成氨及氨催化氧化反应4.大多数化合反应例如CaO+H2O=Ca(OH)21.氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应2.用C、H2、CO还原金属氧化物;C+H2O/CO23.某些加热分解反应4、水解、电离第4页/共44页化学反应中能量变化与化学键的关系 化学反应的本质是化学键的断裂和形成的过程，化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，因而化学反应过程必定有能量的变化，化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。E1E2吸热反应H0 E1E2放热反应H0第5页/共44页化学反应中能量变化与反应物和生成物能量的关系第6页/共44页归纳常见的放热、吸热反应(1)常见的放热反应：所有可燃物的燃烧、所有活泼金属与酸的反应、所有中和反应、绝大多数化合反应、多数置换反应、某些复分解反应、少数分解反应。(2)常见的吸热反应：盐类的水解、弱电解质的电离、绝大多数的分解反应、某些复分解反应(铵盐与强碱的反应)、少数置换反应CH2O(g)、FeH2O(g)、极个别的化合反应(CO2和C的反应)。第7页/共44页一、化学反应中能量的变化一、化学反应中能量的变化1反应热与焓变 化学反应伴随着能量的变化，都可以用热量(或换算成相应的热量)来表述，称为反应热，又称为焓变，符号用H表示，单位kJmol1。根据热量的变化可将化学反应分为吸热反应和放热反应。焓是用来描述物质所具有的能量的物理量，用符号H表示。反应焓变表示生成物的总焓与反应物的总焓之差，用符号H表示。在等压条件下(即敞口容器中)进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变，即QPH(QP表示在压强不变条件下化学反应的反应热)。第8页/共44页1、定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”。2、符号：H3、单位：kJ/mol或KJ*mol4、规定：(1)反应体系的能量降低（即 放热反应），则H为“”；(2)反应体系的能量升高（即 吸热反应），则H为“”；即：当H为“”（H0）时，为吸热反应焓变焓变反应热反应热：（：（一）概念：一）概念：第9页/共44页通过此图大家还能发现这反应热H有什么规律？第10页/共44页（二）、化学反应中的能量变化第11页/共44页感悟高考（2010全国课标，11）己知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的H=-12.1kJ/mol；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的H=-55.6kJ/mol。则HCN在水溶液中电离的H等于A-67.7kJ/molB-43.5kJ/molC+43.5kJ/molD+67.7kJ/molC第12页/共44页（20102010山东，1010）下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是A A 生成物总能量一定低于反应物总能量B B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C C 应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D D 同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同C感悟高考第13页/共44页（2010浙江卷，1212）下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是：A、甲烷的标准燃烧热为-890.3kJmol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)CO2(g)2H2O(g)H=-890.3kJmol-1B.500、30MPa下，将0.5molN2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-38.6kJmol-1C.氯化镁溶液与氨水反应：Mg2+2OHMg(OH)2D.氧化铝溶于NaOH溶液：Al2O3+2OH+3H2O 2Al(OH)4D感悟高考第14页/共44页（20102010广东理综，9 9）在298K、100kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)H1 Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)H2 2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)H3则H3与H1和H2间的关系正确的是AH3=H1+2H2 BH3=H1+H2CH3=H12H2 DH3=H1H2A感悟高考第15页/共44页例 1 1：1molC1molC与1molH1molH2 2O(g)O(g)反应生成lmol lmol CO(g)CO(g)和1mol H1mol H2 2(g)(g)，需要吸收131.5kJ131.5kJ的热量，该反应的反应热为H=H=kJ/molkJ/mol。131.5131.5课堂练习课堂练习 例2下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是A碳酸钙受热分解B乙醇燃烧C铝粉与氧化铁粉末反应D氧化钙溶于水A第16页/共44页（三）化学反应中能量变化与化学键的关系（三）化学反应中能量变化与化学键的关系化学反应的本质：反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成，前者需要吸热而后者要放出热量。H=436+243 2431=183kJ/mol第17页/共44页小结：反应过程中总能量变化小结：反应过程中总能量变化反应物反应物总能量总能量断键吸断键吸收能量收能量生成物生成物总能量总能量成键放成键放出能量出能量反应物反应物总键能总键能反应过程中反应过程中总能量变化总能量变化生成物生成物总键能总键能第18页/共44页HE E（生成物的总能量）E E（反应物的总能量）HE（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）E（生成物分子化学键形成时所释放的总能量）即：反应物键能总和-生成物键能总和其余三种计算方法：热化学方程式、盖斯定律、中和热测定反应热的计算方法第19页/共44页放热反应放热反应吸热反应吸热反应定义定义有热量放出的化学反应有热量放出的化学反应吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应表示表示方式方式H0或或H为为“”H0或或H为为“+”形成形成原因原因反应物具有的总能量反应物具有的总能量大于大于生成物具有的总能量生成物具有的总能量反应物具有的总能量反应物具有的总能量小小于于生成物具有的总能量生成物具有的总能量键能键能变化变化生成物总键能生成物总键能大于大于反应物反应物总键能总键能即：生成物分子成键时释即：生成物分子成键时释放也的总能量放也的总能量大于大于反应物反应物分子断裂化学键时吸收的分子断裂化学键时吸收的总能量总能量生成物总键能生成物总键能小于小于反应反应物总键能物总键能即：生成物分子成键时即：生成物分子成键时释放也的总能量释放也的总能量小于小于反反应物分子断裂化学键时应物分子断裂化学键时吸收的总能量吸收的总能量联系联系键能越键能越大大，物质能量越，物质能量越低低，越，越稳定稳定，反之键能越，反之键能越小小，物质能，物质能量越量越高高，越，越不稳定不稳定，第20页/共44页1、当物质发生化学反应时，断开反应物中、当物质发生化学反应时，断开反应物中 的化学键要的化学键要 ；而形成生成物中；而形成生成物中 的化学键要的化学键要 。一个化学反应是。一个化学反应是 释放能量还是吸收能量取决于释放能量还是吸收能量取决于 。吸收能量吸收能量放出能量放出能量反应物总能量与生成物总能量的相对大小反应物总能量与生成物总能量的相对大小 练习：练习：第21页/共44页2、若反应物的总能量、若反应物的总能量生成物的总能量，生成物的总能量，化学反应化学反应 能量。能量。若反应物的总能量若反应物的总能量生成物的总能量，生成物的总能量，化学反应化学反应 能量。能量。放出放出吸收吸收第22页/共44页从化学键的观点来分析能量的变化 一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。吸收能量放出能量所以：一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢？取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小第23页/共44页 例 3 3：拆开 lmol H lmol HH H键、lmol Nlmol NH H键、lmolNNlmolNN键分别需要的能量是436kJ436kJ、391kJ391kJ、946kJ946kJ，则1mol N1mol N2 2生成NHNH3 3的反应热为，1mol 1mol H H2 2生成NHNH3 3的反应热为 。-92KJ/mol-92KJ/mol-30.6KJ/mol-30.6KJ/mol课堂练习课堂练习 第24页/共44页（0808年海南）白磷与氧可发生如下反应：年海南）白磷与氧可发生如下反应：P P4 4+5O+5O2 2=P=P4 4OO1010。已知断裂下列化学键需要。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：吸收的能量分别为：PP PP a a kJmolkJmol11、PO PO b b kJmol kJmol11、P=OP=O c c kJmol kJmol11、O=O O=O d d kJmolkJmol11。根据图示的分子结构和根据图示的分子结构和 有关数据估算该反应的有关数据估算该反应的 HH，其中正确的是其中正确的是 A A（6 6a a+5+5d d4 4c c1212b b）kJmolkJmol11 B.B.（4 4c c+12+12b b6 6a a5 5d d）kJmolkJmol11 C C（4 4c c+12+12b b4 4a a5 5d d）kJmolkJmol11 DD（4 4a a+5d+5d4 4c c1212b b）kJmolkJmol11A第25页/共44页（四）、化学反应过程中的能量变化关系：（四）、化学反应过程中的能量变化关系：其中E1为活化能E2-E1是反应热第26页/共44页2.（2008重庆）化学反应N23H22NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是 ()A.N2(g)3H2(g)2NH3(l)H2(abc)kJ/molB.N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(ba)kJ/molC.1/2N2(g)3/2H2(g)NH3(l)H(bca)kJ/molD.1/2N2(g)1/3H2(g)NH3(g)H(ab)kJ/molA拓展训练拓展训练第27页/共44页二、热化学方程式什么是热化学方程式？表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。问题：意义:热化学方程式不仅表明了化学反应 中的物质变化，也表明了化学反应 中的能量变化。第28页/共44页书写热化学方程式注意点(1)书写热化学方程式要注明反应的温度和压强，(为什么？)而常温、常压可以不注明，即不注明则是常温、常压。(2)标出了反应物与生成物的状态：固体(s s)，液体(l l)，气体(g g)，溶液(aq)(aq)；(为什么要标出？)(3)写出了反应热，还注明了“”，“”(4)方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。(5)H(kJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量。H它的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其H不同；化学计量数加倍时，其H也加倍。第29页/共44页 1要要注注意意反反应应物物和和生生成成物物的的聚聚集集状状态态，因因为为物物质质的的聚聚集集状状态态不不同同，它它们们所所具具有有的的能能量量高高低低不不同同。即即反反应应物物或或生生成成物物的的物物质质相相同同但但状状态态不不同同，则则H也也不不同同。如如果果是是同同素素异异形形体体，则则要要注注明明同同素素异异形形体体的的名称。名称。2H的的表表示示：在在热热化化学学方方程程式式中中的的“+”与与“”一一定定要要注注明明，“+”代代表表吸吸热热，“”代代表表放放热。热。3要要注注意意反反应应热热的的单单位位：反反应应热热的的单单位位是是kJ/mol。1 mol的的基基本本单单元元不不是是某某一一反反应应物物或或生生成成物物的分子的分子(或原子等或原子等)，而是指，而是指1 mol反应。反应。第30页/共44页应生成应生成1 mol H2O(l)，放出热量为，放出热量为285.8 kJ。4明明确确反反应应热热之之间间的的“加加与与减减”，不不管管化化学学反反应应一一步步完完成成或或分分步步完完成成,这这个个过过程程的的反反应应热热是是相相同同的的。所所以以热热化化学学反反应应方方程程式式,可可以以像像数数学学方方程程式式一一样样进进行行“加与减加与减”。5涉涉及及反反应应热热的的计计算算，可可把把热热量量视视为为一一种种“特特殊物质殊物质”，同样可列比例计算。，同样可列比例计算。6反应热大小的比较反应热大小的比较 （1）同一反应生成物状态不同时）同一反应生成物状态不同时 如如：2H2(g)+O2(g)2H2O(1)；H1 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)；H2 因为气体变液体会放热，故因为气体变液体会放热，故H1H2 第31页/共44页 （2）同一反应反应物状态不同时）同一反应反应物状态不同时 如：如：S(g)+O2(g)SO2(g)；H1 S(s)+O2(g)SO2(g)；H2 因为固体变气体会吸热，故因为固体变气体会吸热，故H1H2 （3）两个相联系的不同反应比较）两个相联系的不同反应比较 如：如：C(s)+O2(g)CO2(g)；H1 C(s)+O2(g)CO(g)；H2 可以设计成：可以设计成：故故H1 H2 第32页/共44页 7同同一一类类型型的的反反应应，书书写写热热化化学学方方程程式式与与写写出出代代表表燃燃烧烧热热的的热热化化学学方程式的区别：方程式的区别：如写出氢气完全燃烧的热化学方程式，下面两种写法均正确：如写出氢气完全燃烧的热化学方程式，下面两种写法均正确：2H2(g)+O2(g)2H2O(l)；H5716 kJ/mol H2(g)+O2(g)H2O(l)；H2858 kJ/mol 但但如如果果要要求求写写出出表表示示氢氢气气燃燃烧烧热热的的热热化化学学方方程程式式则则只只有有第第二二个个是是正正确的，即要求可燃物的物质的量必须是确的，即要求可燃物的物质的量必须是1 mol。8计算物质在燃烧过程中所放出的热量可用公式，即：计算物质在燃烧过程中所放出的热量可用公式，即：放出热量放出热量=物质的量物质的量燃烧热燃烧热 或把燃烧热作为一项，列比例式进行计算。或把燃烧热作为一项，列比例式进行计算。第33页/共44页 9在在稀稀溶溶液液中中，酸酸与与碱碱发发生生中中和和反反应应生生成成1 mol H2O，这时的反应热就是中和热。，这时的反应热就是中和热。中中和和反反应应的的实实质质是是：H+OH H2O,当当强强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时，都有：酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时，都有：H+(aq)+OH(aq)H2O(l)；H=57.3 kJ/mol 第34页/共44页已知已知(1)H2(g)1/2O2(g)H2O(g)H1=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则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b0 C第35页/共44页已知：（a）2H2(g)+O2=2H2O(g)H=-Q1(b)2H2(g)+O2=2H2O(1)H=-Q2(c)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-Q3(1)Q1 (填、=、)Q2，因为 。(2)CO和H2分别燃烧生成CO2和H2O（g），欲得到相同的热量，所需CO和H2的体积比是：。H2O(g)=H2O(l)H0Q1/Q3第36页/共44页写出下列反应的热化学方程式写出下列反应的热化学方程式课堂练习课堂练习1、1molN2(g)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成NO(g)，需吸收，需吸收68kJ的热量；的热量；2、2molCu(s)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成CuO(s)，放出，放出314kJ热量；热量；N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+68kJ/mol2Cu(s)+O2(g)2CuO(s)H=-314kJ /mol第37页/共44页对错错错错课堂练习课堂练习已知1molH2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ热量，下列的化学方程式书写正确的是A、2SO2+O2=2SO3 H=-196.6kJ/molB、H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-241.8kJ/molC、H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=+285.8kJ/molD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJ/molE、C(s)+O2(g)=CO2(g)H=393.5kJ/mol1212第38页/共44页3、已知、已知(1)H2(g)1/2O2(g)H2O(g)H1=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则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b0 C第39页/共44页4、25、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是（）A.C(s)+O2(g)=CO(g);H=-393.5 kJ/molB.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=+571.6 kJ/molC.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);H=-890.3 kJ/molD.1/2C6H12O6（s）+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);H=-1 400 kJ/molD第40页/共44页5、已知：（a）2H2(g)+O2=2H2O(g)H=-Q1(b)2H2(g)+O2=2H2O(1)H=-Q2(c)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-Q3(1)Q1 (填、=、)Q2，因为 。(2)CO和H2分别燃烧生成CO2和H2O（g），欲得到相同的热量，所需CO和H2的体积比是：。H2O(g)=H2O(l)H0Q1/Q3第41页/共44页科学视野科学视野1、社会发展与能源利用、社会发展与能源利用2、人类利用能源的三个阶段、人类利用能源的三个阶段柴草时期柴草时期化石能源时期化石能源时期多能源结构时期多能源结构时期第42页/共44页16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图第43页/共44页感谢您的观看！第44页/共44页