四川省成都市高中化学 专题 化学反应与能量复习课件 新人教选修4.ppt

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1、第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量复习课复习课本章知识网络本章知识网络化化学学反反应应与与能能量量变变化化反应热与焓变反应热与焓变热化学方程式热化学方程式盖斯定律盖斯定律燃烧热燃烧热反应热计算反应热计算中和热中和热能源能源节约能源节约能源的意义的意义燃料的使用燃料的使用开发新开发新能源能源6掌握盖斯定律，并能用掌握盖斯定律，并能用盖斯定律盖斯定律求反应热，体会求反应热，体会 盖斯定律在科研中的意义盖斯定律在科研中的意义 1了解了解反应热和焓变反应热和焓变的涵义，能的涵义，能判断判断某反应是某反应是吸热吸热 反应还是反应还是放热放热反应反应2能从微观角度出发，运用化学键的知识，解释化能从

2、微观角度出发，运用化学键的知识，解释化 学反应的能量问题。学反应的能量问题。3了解热化学方程式中的涵义，能正确了解热化学方程式中的涵义，能正确书写热化学书写热化学 方程式方程式4了解了解燃烧热燃烧热的涵义，能正确地写出物质燃烧的热的涵义，能正确地写出物质燃烧的热 化学方程式及有关的计算。化学方程式及有关的计算。5了解怎样合理利用化石燃料，开发新能源。了解怎样合理利用化石燃料，开发新能源。学习目标学习目标:一、反应热、焓变一、反应热、焓变1、反应热、反应热 的定义的定义：反应过程中放出或吸收的能量反应过程中放出或吸收的能量，均可以用热量来表示，叫做反，均可以用热量来表示，叫做反应热，也称为应热，

3、也称为“焓变焓变”，符号用，符号用 表示，单位常采用表示，单位常采用KJ/mol2、注意问题、注意问题 当当为为“-”或或时，为时，为吸热反应吸热反应。要求同学们能懂得分析化学反应的能量变要求同学们能懂得分析化学反应的能量变化图和判断反应热化图和判断反应热思考思考：1、如何用键能来解释化学反应中的能量问题、如何用键能来解释化学反应中的能量问题3、燃烧热：、燃烧热：101kPa时，时，mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定的氧化物稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为单位为KJ/mol。产物产物C-CO2 ,H-H2O(l),SSO2(

4、g)，PP2O5(s)注意注意CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；）；H=890.31KJ/mol4、中和热、中和热在稀溶液（浓度少于或等于在稀溶液（浓度少于或等于1mol/L）中，酸跟碱发生）中，酸跟碱发生中和反应而生成中和反应而生成mol水，这时的反应热叫做中和热水，这时的反应热叫做中和热表示方法：表示方法：1、文字叙述、文字叙述 2、用用H=-Q二、热化学方程式二、热化学方程式可以表述参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，可以表述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。叫做热化学方程式。书写热化学方程式应注意书写热化学方程式应注意、需注明

5、反应的温度和压强需注明反应的温度和压强。如在多少度，多少千帕；如。如在多少度，多少千帕；如 在常温（在常温（250c）、常压（）、常压（101kpa）下，可不注明温度和压强）下，可不注明温度和压强 的条件；的条件；、应注明反应物和生成物的状态应注明反应物和生成物的状态；固体（；固体（s），液体（），液体（l），），气体（气体（g）；不用）；不用和和（因已注明状态）。（因已注明状态）。、热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个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。表示物质的物质的量。化学计量数可以是整数，也可以是分数。表示物质的物质的量。化学计量数可以是整数，也可以是分数。对

6、于相同的反应，当计量数不同时，其对于相同的反应，当计量数不同时，其H不同。不同。、在方程式、在方程式右端要注明右端要注明H为多少为多少“+”或或“一一”kJ/mol。、热化学方程式具有加和性，化学式前面的、热化学方程式具有加和性，化学式前面的计量数必须与计量数必须与 H相对应相对应；反应逆向进行时，；反应逆向进行时，H值不变，符号相反。值不变，符号相反。1 下列各项与反应热的大小无关的是下列各项与反应热的大小无关的是 ()A 反应物和生成物的状态反应物和生成物的状态 B.反应物量的多少反应物量的多少 C.反应物的性质反应物的性质 D.反应热的单位反应热的单位2 下列说法正确的是下列说法正确的是

7、 ()A 热化学方程式的计量数可以表示分子的个数热化学方程式的计量数可以表示分子的个数 B 热化学方程式中只需标明生成物的状态热化学方程式中只需标明生成物的状态 C反应热指的是化学反应过程中放出或吸收的热量反应热指的是化学反应过程中放出或吸收的热量 D伴随能量变化的不一定是化学变化伴随能量变化的不一定是化学变化3.下列对化学反应热现象的说法不正确的是下列对化学反应热现象的说法不正确的是 ()A 放热反应发生时不必持续加热放热反应发生时不必持续加热 B 化学反应一定有能量化学反应一定有能量变化变化 C 吸热反应加热后才能发生吸热反应加热后才能发生 D 化学反应的热效应数值与参加反应的物质的多少有

8、关化学反应的热效应数值与参加反应的物质的多少有关DCDC4、下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是 C(s)+O2(g)=CO2(g);H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g);H2 S(s)+O2(g)=SO2(g);H3 S(g)+O2(g)=SO2(g);H4 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);H5 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H 6 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g);H7 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s);H8A B C D 5、下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是()。A6、下列热化学方程式中、下列热化学方程式中

9、H代表燃烧热的是代表燃烧热的是 ()A CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g)H1 B S(g)+3/2O2(g)=SO3(s)H2 C C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)H3 D 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H47 7、已知某温度下的热化学方程式已知某温度下的热化学方程式2SO2SO3 3(g)SO(g)SO2 2+O+O2 2 H=H=197kJ/mol 197kJ/mol。在同温同压下向密闭容器中通入。在同温同压下向密闭容器中通入 2molSO2molSO2 2和和1molO1molO2 2，达平衡时放出热量，达平衡时放出热

10、量Q Q1 1kJkJ；向另一相；向另一相 同的密闭容器中通入同的密闭容器中通入1.5molSO1.5molSO2 2、0.75molO0.75molO2 2和和0.5moSO0.5moSO3 3，达平衡时放出热量达平衡时放出热量Q Q2 2kJkJ，下列关系正确的是，下列关系正确的是 ()()A Q A Q1 1QQ2 2197 B Q197 B Q1 1=Q=Q2 2197 QQ2 2197 D Q197 D Q2 2QQ1 1197197CD三、盖斯定律三、盖斯定律:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。而与反应的

11、途径无关。若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。的代数和。利用盖斯定律间接计算利用盖斯定律间接计算,常用方法有常用方法有 一虚拟路径法：一虚拟路径法：如如C(s)+O2(g)=CO2(g)可设置如下可设置如下CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)(g)C(s)+OC(s)+O2 2(g)(g)COCO2 2(g)(g)HH3 3HH1 1HH2 2H1=H2H3例例1 1：同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速：同素异形体相互转化

12、但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：。已知：PP4 4(s(s、白磷、白磷)+5O)+5O2 2(g)=P(g)=P4 4O O1010(s)H(s)H1 1=-2983.2 kJ/mol=-2983.2 kJ/molP(sP(s、红磷、红磷)+5/4O)+5/4O2 2(g)=1/4P(g)=1/4P4 4O O1010(s)H(s)H2 2=

13、-738.5 kJ/mol=-738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。P P4 4(白磷白磷,s,s)=4P()=4P(红磷红磷,s,s)=-29.2kJ/mol)=-29.2kJ/mol4：二加合法：二加合法：即运用所给热化学方程式可通过加减方法得到即运用所给热化学方程式可通过加减方法得到 新的热化学方程式。新的热化学方程式。你知道神六的火箭燃料是什么吗？例例2 2：某次发射火箭，用：某次发射火箭，用N N2 2H H4 4（肼）在（肼）在NONO2 2中燃烧，生中燃烧，生成成N N2 2、液态、液态H H2 2O O。已知：。已知：N

14、 N2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g)H(g)H1 1=+67.2kJ/mol =+67.2kJ/mol N N2 2H H4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=N(g)=N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)HO(l)H2 2=-534kJ/mol=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。方程式。2 N N2 2H H4 4(g)+2NO(g)+2NO2 2(g)=(g)=3N N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l)H=-1135.2kJ/mo

15、lH=-1135.2kJ/mol 2 ：思考：思考：为什么在热化学反应方程式中通常可为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？不表明反应条件？正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。不能省去。练习练习1.1.已知石墨的燃烧热：已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/molH=-393.5kJ/mol(1)(1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式写出石墨的完全燃烧的热化学方程式(2)(2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式热化学方程式还可以表示热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行理论可进行

16、实际难进行的化学反应的化学反应C(C(石墨，石墨，s)+Os)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H=-393.5kJ/mol(g)H=-393.5kJ/molCOCO2 2(g)=C(g)=C(石墨，石墨，s)+Os)+O2 2(g)H=+393.5kJ/mol(g)H=+393.5kJ/mol2.2.已知已知2525、101kPa101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为为C(C(石墨石墨)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H=(g)H=393.51kJ393.51kJmolmol1 1C(C(金刚石金刚石)+O)

17、+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H=(g)H=395.41kJ395.41kJmolmol1 1据此判断，下列说法中正确的是据此判断，下列说法中正确的是()()A A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低刚石的低B B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高刚石的高C C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低刚石的低D D、由石墨制备金刚石是放热反应；

18、等质量时，石墨的能量比金、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高刚石的高A A3.3.已知已知 CO(g)+1/2OCO(g)+1/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H(g)H1 1=283.0 kJ/mol283.0 kJ/mol H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)HO(l)H2 2=285.8 kJ/mol285.8 kJ/molCC2 2H H5 5OH(l)+3OOH(l)+3O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+3H(g)+3H2 2O(l)HO(l)H3 3=-1370 kJ/mol=-

19、1370 kJ/mol试计算试计算2CO(g)2CO(g)4H4H2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)C C2 2H H5 5OH(l)OH(l)的的HH【解】：根据盖斯定律，反应根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步完成，不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看看反应其反应热效应都是相同的。下面就看看反应能不能由能不能由三三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分能不能分成成几步完成。几步完成。2+4-=2+4-=所以，所以，HHH12 H12 H24 H24 H3H3 283.22 283.2

20、2 285.84 285.84 1370 1370 339.2 kJ/mol339.2 kJ/mol四、能源四、能源能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。我国目前使阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。我国目前使用的主要能源是化石燃料（煤、石油、天然气等）。用的主要能源是化石燃料（煤、石油、天然气等）。新能源新能源 太阳能，氢能，地热能，风能、海洋能、太阳能，氢能，地热能，风能、海洋能、核能、生物质能、反物质能、可燃冰等。核能、生物质能、反物质能、可燃冰等。能源危机能源危机解决方法解决方法开源节流开源节流1、能

21、源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2 2O(l)=2H2 2(g)+O2 2(g)；H=+571.6kJ（1）下列叙述正确的是()。A电能是二级能源 B水力是二级能源 C天然气是一级能源 D焦炉气是一级能源AC2、关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是不正确的是 ()。A构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水 不分解的情况下，使氢成为二级能源B设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气C寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气AC