第一讲化学能与热能.ppt

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1、基础课时基础课时1反应热与热化学方程式反应热与热化学方程式 考纲展示考纲展示1能说明化学反应中能量转化的主要原因，知道化能说明化学反应中能量转化的主要原因，知道化学变化中常见的能量转化形式。学变化中常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热反应、放热反应、反应热(焓变焓变)的概念。的概念。3.能正确书写热化学方程式。能正确书写热化学方程式。考点一焓变与反应热考点一焓变与反应热1焓变、反应热焓变、反应热(1)焓焓(H)用于描述物质用于描述物质 的物理量。的物理量。(2)焓变焓变(H)H 。单位。单位Jmo

2、l1或或kJmol1。(3)反应热反应热指当化学反应在一定指当化学反应在一定 下进行时，反应所下进行时，反应所 或或 的的热量，通常用符号热量，通常用符号Q表示，单位表示，单位Jmol1或或kJmol1。所具有能量所具有能量H(生成物生成物)H(反应物反应物)温度温度放出放出吸收吸收(4)焓变与反应热的关系焓变与反应热的关系对于对于 条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如下关系：变化全部转化为热能，则有如下关系： 。等压等压HQp2吸热反应和放热反应吸热反应和放热反应(1)从从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分反应物和

3、生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。析，如图所示。(2)从反应热的量化参数从反应热的量化参数键能的角度分析键能的角度分析(3)常见放热反应常见放热反应 ； ； ； ； 。(4)常见吸热反应常见吸热反应 ； ； ； 。可燃物的燃烧可燃物的燃烧酸碱中和反应酸碱中和反应大多数化合反应大多数化合反应金属与酸的置换反应金属与酸的置换反应物质的缓慢氧化物质的缓慢氧化大多数分解反应大多数分解反应盐的水解和弱电解质的电离盐的水解和弱电解质的电离Ba(OH)28H2O与与NH4Cl反应反应碳与水蒸气、碳与水蒸气、C与与CO2的反应的反应要点提取要点提取(1)物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，物质的

4、物理变化过程中，也会有能量的变化，不属于吸热反应或放热反应。但在进行反应热的不属于吸热反应或放热反应。但在进行反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。如物质的三态变化。(2)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应有必然联系。如吸热反应NH4Cl与与Ba(OH)28H2O在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。加热的条件下才能进行。【互动思考互动思考】1反应是吸热还是放热是否与反应条件有关？反应

5、是吸热还是放热是否与反应条件有关？答案答案反反应是放热还是吸热主要取决于反应物和应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。反应是否需生成物所具有的总能量的相对大小。反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。时就可以进行。2判断正误，正确的划判断正误，正确的划“”，错误的划，错误的划“”(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热放热反应

6、不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应就不能反应()(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化物质发生化学变化都伴有能量的变化()(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化伴有能量变化的物质变化都是化学变化()(4)吸热反应在任何条件都不能发生吸热反应在任何条件都不能发生()(5)Na转化为转化为Na时，吸收的能量就是该过程的反时，吸收的能量就是该过程的反应热应热()(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热应热()示向题组示向题组1(2012江苏化学，江苏化学，4)某反应的反应过程中能量变化如图所反应的反应过程中能量变化如图所示示(图中图中

7、E1表示正反应的活化能，表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是下列有关叙述正确的是 ()。A该反应为放热反应该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变催化剂能改变该反应的焓变C催化剂能降低该反应的活化能催化剂能降低该反应的活化能D逆反应的活化能大于正反应的活化能逆反应的活化能大于正反应的活化能解析解析图中生成物总能量高于反应物总能量，反应图中生成物总能量高于反应物总能量，反应为吸热反应，为吸热反应，A错；使用催化剂可降低活化能而影错；使用催化剂可降低活化能而影响反应速率，但不会影响焓变，响反应速率，但不会影响焓变，B错，错，C正确；图中正确；图中E

8、1为正反应活化能，为正反应活化能，E2为逆反应活化能，为逆反应活化能，E1E2，D错误。错误。答案答案C假设某温度下，反应假设某温度下，反应的速率的速率(v1)大于反应大于反应的速率的速率(v2)，则下，则下列反应过程能量变化示意图正确的是列反应过程能量变化示意图正确的是_。解析解析由于在相同条件下反应由于在相同条件下反应 的速率的速率(v1)大于反应大于反应的速的速率率 (v2)，说明反应，说明反应 的活化能比反应的活化能比反应 的小，又由于反应的小，又由于反应为吸热反应，产物的能量高于反应物，反应为吸热反应，产物的能量高于反应物，反应 为放热反应，为放热反应，产物的能量低于反应物，所以产物

9、的能量低于反应物，所以C项符合题意。项符合题意。答案答案C【考向揭示考向揭示】由以上题组训练，可得出本考点的基本命题方向如下：由以上题组训练，可得出本考点的基本命题方向如下：1有关焓变、反应热基本概念的辨析有关焓变、反应热基本概念的辨析2通过图像分析反应过程中的能量变化通过图像分析反应过程中的能量变化3依据键能数据计算反应热依据键能数据计算反应热 跟进题组跟进题组1下下列有关焓变与反应热的说法，正确的是列有关焓变与反应热的说法，正确的是()。A反应热和焓变的单位都是反应热和焓变的单位都是kJB如果反应是在恒温恒压条件下进行的，此时的如果反应是在恒温恒压条件下进行的，此时的反应热与焓变相等反应热

10、与焓变相等C如果反应是在恒温恒容条件下进行的，此时的如果反应是在恒温恒容条件下进行的，此时的反应热与焓变相等反应热与焓变相等D任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定答案答案B2(2014海南海南)某某反应过程能量反应过程能量 变化如图所示，下列说法变化如图所示，下列说法 正确的是正确的是()。A反应过程反应过程a有催化剂参与有催化剂参与B该反应为放热反应，热效应等于该反应为放热反应，热效应等于HC改变催化剂，可改变该反应的活化能改变催化剂，可改变该反应的活化能D有催化剂条件下，反应的活化能等于有催化剂条件下，反应的活化能等于E1E2解析解析反应过程反应

11、过程a的活化能比过程的活化能比过程b的高，故反应过程的高，故反应过程a没有没有催化剂参与，反应过程催化剂参与，反应过程b有催化剂参与，有催化剂参与，A项错误；该反应中项错误；该反应中生成物所具有总能量比反应物低，且二者能量值之差为生成物所具有总能量比反应物低，且二者能量值之差为H，B项正确；不同催化剂的催化效率不同，故改变催化剂，可项正确；不同催化剂的催化效率不同，故改变催化剂，可改变该反应的活化能，改变该反应的活化能，C项正确；在有催化剂的条件下，该项正确；在有催化剂的条件下，该反应的活化能等于反应的活化能等于E1，D项错误。项错误。答案答案BC3已知某反应已知某反应A(g)B(g) C(g

12、)D(g)，反应过，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应是该反应是_反应反应(填填“吸热吸热”或或“放热放热”)该反应的该反应的H_(用含用含E1、E2的代数式表示的代数式表示)，1 mol气体气体A和和 1 mol气体气体B具有的总能量比具有的总能量比 1 mol 气气体体C和和1 mol 气体气体D具有的总能量具有的总能量_(填填“一定一定高高”、“一定低一定低”或或“高低不一定高低不一定”)。(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1和和E2的变化是：的变化是：E1_，E2_，H

13、_(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)。解析解析(1)从题中图像中可以看出，反应物的能量低，产物的从题中图像中可以看出，反应物的能量低，产物的能量高，则该反应为吸热反应。能量高，则该反应为吸热反应。E1为正反应的活化能，为正反应的活化能，E2为为逆反应的活化能，逆反应的活化能，E1 与与 E2的差值就是该反应的焓变。的差值就是该反应的焓变。(2)催化剂能通过降低化学反应的活化能来加快化学反应速率，催化剂能通过降低化学反应的活化能来加快化学反应速率，对于可逆反应，催化剂能同时降低正反应和逆反应的活化能，对于可逆反应，催化剂能同时降低正反应和逆反应的活化能，但该反应的焓变不变。但该反

14、应的焓变不变。 答案答案(1)吸吸热热E1E2一定低一定低(2)减小减小不变减小减小不变【归纳总结归纳总结】1正确理解活化能与反应热的关系正确理解活化能与反应热的关系 (1)E1为正反应活化能，为正反应活化能，E2为逆反应活化能，为逆反应活化能，HE1E2 (2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。2熟记反应热熟记反应热H的基本计算公式的基本计算公式H生成物的总能量反应物的总能量生成物的总能量反应物的总能量H反应物的总键能之和生成物的总键能之和反应物的总键能之和生成物的总键能之和考点二热化学方程式的书写与正误判断考点二热化学方程式的书

15、写与正误判断物质的量物质的量反应热反应热物质物质能量能量1mol固体碳和固体碳和1mol氧气反应氧气反应1mol二氧化碳二氧化碳393.5kJ的热量的热量3书写书写(1)注注明反应条件：反应热与测定条件明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等温度、压强等)有关。有关。绝大多数反应是在绝大多数反应是在25 、101 kPa下进行的，可不注明。下进行的，可不注明。(2)注明物质状态：常用注明物质状态：常用 、 、 、 分别表示固体、液体、分别表示固体、液体、气体、溶液。气体、溶液。(3)注意符号单位：注意符号单位：H应包括应包括“ “” ”或或“ “” ”、数字和单位、数字和单位(kJmol1)

16、。(4)注意守恒关系：注意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；原子守恒和得失电子守恒；能量守能量守恒。恒。(H与化学计量数相对应与化学计量数相对应)slgaq(5)区别于普通方程式：一般不注区别于普通方程式：一般不注“”、“”以及以及“点燃点燃”、“加热加热”等反应条件。等反应条件。(6)注意热化学方程式的化学计量数注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示 ，可以是整数，也可以是分数。且化学，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则相对应，如果化学计量数加倍，则H也

17、要也要加倍。加倍。该物质的物质的量该物质的物质的量要点提取要点提取H与反应的与反应的“可逆性可逆性”可逆反应的可逆反应的H表示反应完全反应时的热量变化，与表示反应完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。如反应是否可逆无关。如 N2 (g)3 H2 (g) 2NH3(g)H 92.4 kJmol1。表示在表示在 298 K时，时，1 mol N2(g)和和 3 mol H2 (g)完全反完全反应生成应生成 2 mol NH3 (g) 时放出时放出 92.4 kJ 的热量。但实的热量。但实际上际上 1 mol N2(g)和和 3 mol H2(g)充分反应，不可能生充分反应，不可能生成成 2 m

18、ol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于，故实际反应放出的热量小于 92.4 kJ。【互动思考互动思考】1同一个化学反应，是否只有一种形式的热化学方同一个化学反应，是否只有一种形式的热化学方程式？程式？答案答案热热化学方程式中，反应热化学方程式中，反应热H的值与化学的值与化学计量数及反应物、生成物的状态有关。对于同一计量数及反应物、生成物的状态有关。对于同一个化学反应，化学计量数不同时，则反应热个化学反应，化学计量数不同时，则反应热H的值也不同。因此，同一个化学反应，可有多种的值也不同。因此，同一个化学反应，可有多种形式的热化学方程式。形式的热化学方程式。相同条件下相同条件下1 mol C

19、H3OH(g)与与1 mol H2O(g)的能的能量总和小于量总和小于1 mol CO2(g)与与3 mol H2(g)的能量总和的能量总和 ()1 mol CH3OH蒸气与蒸气与1 mol液态水反应生成液态水反应生成1 mol CO2气体与气体与3 mol氢气吸收的热量小于氢气吸收的热量小于49.0 kJ ()答案答案答案答案A 跟进题组跟进题组1如如图为某密闭容器中气态物质进行图为某密闭容器中气态物质进行反应时物质总能量反应时物质总能量(kJmol1)的关的关系图，则下列热化学方程式正确的是系图，则下列热化学方程式正确的是()。答案答案BA仅有仅有 B仅有仅有C仅有仅有 D全部符合要求全部

20、符合要求解析解析写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：的几点：(1)生成物的稳定状态，生成物的稳定状态，H2O为液态，为液态，C的稳定化合物的稳定化合物为为CO2；(2)单位是单位是kJmol1，不是，不是kJ；(3)数值，数值，H的数值要的数值要与化学方程式中化学计量数保持一致；与化学方程式中化学计量数保持一致；(4)符号，吸热用符号，吸热用“”，放热用放热用“”，仅，仅符合要求。符合要求。答案答案B(1)H2O的电子式是的电子式是_。(2)反应反应A的热化学方程式是的热化学方程式是_。(3)断开断开1 mol HO键与断开键

21、与断开1 mol HCl键所需能量相差约为键所需能量相差约为_kJ，H2O中中HO键比键比HCl中中HCl键键(填填“强强”或或“弱弱”)_。【考向揭示考向揭示】由以上题组训练，可得出本考点的基本命题方向如由以上题组训练，可得出本考点的基本命题方向如下：下：1有关热化学方程概念的理解有关热化学方程概念的理解2根据反应信息书写热化学方程式根据反应信息书写热化学方程式3热化学方程式的正误判断热化学方程式的正误判断【思维建模思维建模】有关热化学方程式的有关热化学方程式的“五步五步”与与“五审五审”1书写热化学方程式的书写热化学方程式的“五步五步”2判断热化学方程式正误的判断热化学方程式正误的“五审五审”