高考化学 化学反应与能量课件 新人教.ppt

第第7 7课时课时2021/8/11 星期三11.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：Sn（s、白）+2HCl（aq）SnCl2（aq）+H2（g）H1 Sn（s、灰）+2HCl（aq）SnCl2（aq）+H2（g）H2 Sn（s、灰）Sn（s、白）H3=+2.1 kJ/mol下列说法正确的是A.H1H2B.锡在常温下以灰锡状态存在C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应D.锡制器皿长期处于低于13.2的环境中，会自行毁坏13.213.2”、“=”或“”283a kJQ890a kJ284.5a kJQ0（2）由于H2O(g)转变为H2O(l)放出热量，所以生成气态水时放出的热量小于890 kJ。【解析】考查有关反应热的简单计算。2021/8/11 星期三7（3）当气体全部是CO时放出的热量最少：283a KJ；当气体全部是CH4时放出的热量最多：890a kJ；所以283a kJQ890a kJ；（4）根据原子守恒：n(CO2)=n(CH4)+n(CO)，n(H2O)=2n(CH4)+n(H2)；因为n(CO2)=n(H2O)，所以n(CO)=n(CH4)+n(H2)；当n(H2)=0时，放 出 的 热 量 最 多：Q=(a/2283+a/2890)KJ=586.5a kJ；当n(CH4)=0时，放出的热量最少：Q=(a/2283+a/2286)kJ=284.5a kJ；所以Q的取值范围为：284.5a kJQ586.5a kJ。【解析】考查有关反应热的简单计算。2021/8/11 星期三8【例例1】已知2-丁烯有顺、反两种异构体，在某条件下两种气体处于平衡，CH3CHCHCH3(顺)=CH3CHCHCH3(反)H=4.2 kJ/mol CH3CHCHCH3(顺)(g)+H2(g)CH3CH2CH2CH3(g)H=118.9kJ/mol 下列说法正确的是（）A顺顺-2-丁烯丁烯比反反-2-2-丁烯丁烯稳定B等量顺顺-2-丁烯丁烯的燃烧放热比反反-2-丁烯丁烯小C加压和降温有利于平衡向生成顺顺-2-丁烯丁烯反应方向移动D反反-2-丁烯丁烯氢化的热化学方程式为 CH3CH CHCH3(反)(g)+H2(g)CH3CH2CH2CH3(g)H=114.7 kJ/mol典例精析典例精析典例精析典例精析D2021/8/11 星期三9【解析】综合考查有关热化学方程式的含义和盖斯定律的应用。由可推知：反式2-丁烯比顺式2-丁烯能量低，相对比较稳定，A错误；根据盖斯定律可推知顺式2-丁烯的燃烧放热比反式大，B错；根据平衡移动原理可以判断C错误；将可得反式2-丁烯氢化的热化学方程式，H=（118.9 kJ/mol）（4.2 kJ/mol）=114.7kJ/mol，D正确典例精析典例精析【评注】正确理解反应热的概念反应热的概念和盖斯定律盖斯定律的原理，是解决此类问题的关键。2021/8/11 星期三10典例精析典例精析变式变式变式变式1 12N2H4(g)2NO2(g)3N2(g)4H2O(g)H1136 kJ/mol2021/8/11 星期三11典例精析典例精析变式变式变式变式1 12A(g)+B(g)C(g)+3D(l)+4E(g)H=2MmQ kJ/mol （2）已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A+BC+3D+4E。现将相对分子质量为M的A气体m g和足量B气体充入一密闭容器中恰好完全反应后，有少量液滴生成；在相同温度下测得反应前后压强分别为6.06105Pa和1.01106Pa，又测得反应共放出Q kJ热量。试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式：2021/8/11 星期三12【例例2】钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属。由金红石（TiO2）制取单质Ti，涉及到的步骤为：TiO2 TiCl4 Ti 已知：C(s)+O2(g)CO2(g)H1=393.5 kJmol-1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H2=566 kJmol-1 TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g)H3=141 kJmol-1 则：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的 H=。反应TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是 。典例精析典例精析典例精析典例精析80 kJmol-1 防止高温下防止高温下Mg（或（或Ti）与空气中的）与空气中的O2（或（或CO2、N2）作用）作用Mg800,Ar2021/8/11 星期三13典例精析典例精析【评注】根据盖斯定律可知，化学反应中的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间步骤无关，熟练掌握此规律，可以迅速解决此类问题。【解析】考查盖斯定律的应用。2 得：2C(g)+O2(g)2CO(g)H4=2H1H2=221 kJ/mol；则该反应的H=H3+H4=141 kJ/mol+（221 kJ/mol）=80 kJ/mol；由于Mg与TiCl4在高温下反应，Mg和Ti易被空气中的氧气氧化，还能与CO2、N2等反应，所以需要在氩气氩气保护下进行（隔绝空气）。2021/8/11 星期三14典例精析典例精析变式变式变式变式2 2 已知胆矾溶于水使溶液温度降低，室温下将1 mol无水硫酸铜制成溶液释放出热量为Q1 kJ，又知胆矾分解的化学方程式为：CuSO45H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)H=+Q2 kJ/mol，则Q1、Q2的关系为()A.Q1Q2C.Q1=Q2 D.无法确定A【解析解析】本题实质考查盖斯定律的应用。分析题意，得到如下关系：根据盖斯定律，得关系式：H=H2+H10，即有(+Q2)+(-Q1)0，即Q1c(CO32-)(填“”、“”或“”)，原因是（用离子方程式和必要的文字说明）。HCO3-H2OCO32-H3O(或或HCO3-CO32-H)、HCO3-H2OH2CO3OH、HCO3-的水解程度大于电离程度的水解程度大于电离程度2021/8/11 星期三23高考回放高考回放【解析解析】本题以祥云火炬燃料为背景材料，考查反应的能量转化和电离平衡、盐类水解等知识的综合应用。（1）由盖斯定律可知，由上一个反应减去下一个反应：C3H8(g)C H3C H=C H2(g)+H2(g)得：H=124.2kJmol-1。(2)电池反应为：C3H85O23CO24H2O，由于CO23-为阴离子，所以它应向负极移动。(4)由于0.1 molL-1NaHCO3溶液的pH大于8，说明溶液呈碱性，进一步推测可知，HCO3-的水解大于的水解大于HCO3-的电离的电离。2021/8/11 星期三24高考回放高考回放2.（2008全国）红磷P（s）和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示（图中的H表示生成1 mol产物的数据）根据上图回答下列问题：（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式 。2P(s)+3Cl2(g)2PCl3(g)H=612 kJ/mol2021/8/11 星期三25高考回放高考回放（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式 。上述分解反是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.8 mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.6 mol PCl5，其分解率1等于 ；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5分解率2，2 1(填“大于”，“小于”或“等于”)。（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是 。PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)H=93 kJ/mol 25%大于大于 因为因为PCl5分解反应是吸热反应，温度太高，不利于分解反应是吸热反应，温度太高，不利于PCl5的生成的生成 2021/8/11 星期三26高考回放高考回放-399kJmol-1 等于等于PCl54H2OH3PO45HCl（4）P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的H1=；P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的 H2 H1(填“大小”、“小于”或“等于”)。（5）PCl5与足量水反应，最终生成两种酸，其学方程式是2021/8/11 星期三27高考回放高考回放【解析解析】本题从定量的角度考查化学反应过程中能量变化，结合元素化合物知识和平衡移动原理的应用，体现能量守恒思想。（1）由图可以看出，1 mol P在Cl2中完全燃烧生成1 mol PCl3放出的热量为306 kJ，所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学反应方程式为P(s)3/2Cl2(g)PCl3(g)H306 kJmol1。（2）中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量，其H93 kJmol1，所以PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)H+93 kJmol1；由热化学反应方程式可知，此反应的正反应为吸热反应，所以升高温度，平衡向正反应方向移动，PCl5的分解率增大。即：21。2021/8/11 星期三28高考回放高考回放【解析解析】本题从定量的角度考查化学反应过程中能量变化，结合元素化合物知识和平衡移动原理的应用，体现能量守恒思想。（3）由图可知，P与Cl2反应生成PCl3，PCl3和Cl2进一步反应生成PCl5，都是放热反应，分两步进行且第二步降低温度，有利于PCl5的生成，防止PCl5的分解。（4）由盖斯定律可知，一步生成PCl5和两步生成PCl5的总热效应相等，即H3399 kJmol1。（5）PCl5与水反应生成H3PO4和HCl，化学方程式为：PCl54H2OH3PO45HCl。2021/8/11 星期三29