高考化学一轮复习 6.1 化学反应与能量变化课件 新人教.ppt

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1、第第1 1节化学反应与能量变化节化学反应与能量变化考纲要求:1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。5.了解焓变(H)与反应热的含义。6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。2基础梳理考点突破焓变、反应热与能源1.焓变化学反应放出或吸收的能量,符号:,单位:。2.吸热反应和放热反应(1)从化学键的角度分析。H kJmol-13基础梳理考点突破4基础梳理考点突破5基

2、础梳理考点突破特别提醒(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,任何化学反应都具有热效应。(2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热,需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。(3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应,如水结成冰放热但不属于放热反应。6基础梳理考点突破0,所以反应是吸热反应,即反应物的总能量低于生成物的总能量,H2-192.9kJmol-1 答案解析解析关闭 答案解析关闭183.(2016湖北武汉调研)二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。(1)在太阳能的作用下,以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。其总反应的化

3、学方程式为。基础梳理考点突破19基础梳理考点突破20基础梳理考点突破热化学方程式1.热化学方程式及其意义(1)定义:表示参加反应的物质的和的关系的化学方程式。(2)意义: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。例如:H=-285.8kJmol-1,表示在25和1.01105Pa下,1mol氢气和0.5mol氧气完全反应生成1mol液态水时放出285.8kJ的热量。物质的量反应热能量变化21基础梳理考点突破2.热化学方程式的书写(1)书写步骤。写化学方程式标出各物质聚集状态写出反应热数值、符号、单位正确是基础能量与状态相关注意H符号22基础梳理考点突破(2)注意事项。+-kJmol

4、-1物质的量溶液固体液体气体名称23基础梳理考点突破24基础梳理考点突破相同条件下1molCH3OH(g)与1molH2O(g)的能量总和小于1molCO2(g)与3molH2(g)的能量总和()1molCH3OH蒸气与1mol液态水反应生成1molCO2气体与3mol氢气吸收的热量小于49.0kJ()25基础梳理考点突破1.热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点(1)热化学方程式不注明反应条件;(2)热化学方程式不标“”“”,但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。(3)热化学方程式的化学计量数只表示物质的量,其H必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。2.H与反应的“可逆性”可

5、逆反应的H表示反应完全时的热量变化,与反应是否可逆无关,如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4kJmol-1,表示在298K时,1molN2(g)和3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量。但实际上1molN2(g)和3molH2(g)充分反应,不可能生成2molNH3(g),故实际反应放出的热量小于92.4kJ。26基础梳理考点突破例2(1)(2016天津理综,7节选)下表为元素周期表的一部分。回答下列问题:X与Z两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ。已知该化合物的熔、沸点分别为-69和58,写出该反应的热

6、化学方程式:。27基础梳理考点突破(2)(2016四川理综,11节选)工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知25,101kPa时:CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)H=-271kJmol-15CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)H=-937kJmol-1则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是。(3)(2015安徽理综,节选)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热

7、化学方程式是。28基础梳理考点突破答案:(1)Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)H=-687kJmol-1(2)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)H=-418kJmol-1(3)NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)H=-216.0kJmol-1解析:(1)Si与Cl2反应生成SiCl4,常温下SiCl4为液态,则热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)H=-687kJmol-1。(2)先写出Ca5(PO4)3F与H2SO4反应的化学方程式:Ca5(PO4)3F+5H2SO4=

8、5CaSO4+3H3PO4+HF,设题中给出的第一个热化学方程式为、第二个热化学方程式为,找出与已知反应的关系:反应=5反应-反应,则H=5H1-H2。(3)NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2,3.8gNaBH4的物质的量为0.1mol,故1molNaBH4与水反应时放出216.0kJ热量,由此可写出该反应的热化学方程式。29基础梳理考点突破思维建模判断热化学方程式正误的“五审”一审“+”“-”放热反应一定为“-”,吸热反应一定为“+”二审单位单位一定是“kJmol-1”,易错写成“mol”或漏写三审状态物质的状态必须正确,特别是溶液中的反应易写错四审数值

9、对应性反应热的数值必须与热化学方程式中的化学计量数相对应,即化学计量数与H的绝对值成正比。当反应逆向进行时,其反应热的绝对值与正反应的反应热的绝对值相等,符号相反五审是否符合定义如燃烧热、中和热的热化学方程式30基础梳理考点突破跟踪训练跟踪训练4.(1)(2016江西上饶第二次模拟)200时固体硝酸铵可以分解为N2O和H2O,此过程中每转移电子8mol,放出热量84.8kJ,写出此反应的热化学方程式。(2)(2016贵阳模拟)氨气具有还原性,例如,氨气能与卤素单质发生置换反应。已知几种化学键的键能数据如表所示:请写出氨气与溴蒸气反应的热化学方程式:。31基础梳理考点突破(3)(2016湖南十三

10、校第一次联考)已知:25、101kPa时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)H=-520kJmol-1S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-297kJmol-1Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)H=-1065kJmol-1则SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是。答案:(1)NH4NO3(s)=N2O(g)+2H2O(g)H=-42.4kJmol-1(2)2NH3(g)+3Br2(g)=N2(g)+6HBr(g)H=-214kJmol-1(3)MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)H=-248kJmol-132基础梳理考点突破解析:(1)硝酸铵分

11、解产生一氧化二氮(N2O)气体和水蒸气,反应的化学方程式为NH4NO3N2O+2H2O,分析氧化还原反应中的得失电子可知该反应中每1molNH4NO3反应就会有4mol电子转移,根据题意每8mol电子转移放出84.8kJ热量,可得每1molNH4NO3反应就会放出42.4kJ热量,所以该反应的热化学方程式为NH4NO3(s)=N2O(g)+2H2O(g)H=-42.4kJmol-1。(2)NH3与溴蒸气发生置换反应,化学方程式为2NH3(g)+3Br2(g)=N2(g)+6HBr(g),反应热H=(反应物的键能)-(生成物的键能)=(6391kJmol-1+3194kJmol-1)-(946k

12、Jmol-1+6366kJmol-1)=-214kJmol-1。(3)将题给三个热化学方程式依次编号为,根据盖斯定律,由-可得SO2(g)+MnO2(s)=MnSO4(s)H=(-1065kJmol-1)-(-520kJmol-1)-(-297kJmol-1)=-248kJmol-1。33基础梳理考点突破盖斯定律及其应用1.内容:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是_的,即化学反应的反应热只与反应体系的有关,而与无关。2.意义:可间接计算某些难以直接测定的反应的反应热。3.应用:相同始态和终态反应的途径aH2-H2H1+H234基础梳理考点突破自主巩固自主巩固物质A在一定条件下可发

13、生一系列转化,完成下列填空。(1)AF,H=;(2)H1+H2+H3+H4+H5+H6=;(3)CF,|H|H1+H2+H6|(填“”“0,属于吸热反应,B项错误;催化剂不会改变反应的H,C项错误;根据盖斯定律,用“反应-反应”得所求反应的H=206.1kJmol-1-131.3kJmol-1=+74.8kJmol-1,D项正确。答案解析关闭D41基础梳理考点突破42基础梳理考点突破(3)(2016山西大学附属中学模拟)利用水煤气中的CO和H2在加热和催化剂条件下反应可以制得甲醇。已知:CH3OH(l)、H2和CO的燃烧热H分别为-726.5kJmol-1、-285.8kJmol-1和-283

14、.0kJmol-1,则CO和H2制备液态CH3OH(不生成水)的热化学方程式为。答案:(1)+229.6kJmol-1(2)-1250.3kJmol-1(3)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)H=-128.1kJmol-143基础梳理考点突破解析:(1)将已知反应依次编号为,根据盖斯定律,由+2-2可得目标反应,故H=H1+H22-H32=+229.6kJmol-1。(2)将题中三个热化学反应方程式依次编号为,则=-2,根据盖斯定律可得反应的反应热H=(-890.3)-2(+180)kJmol-1=-1250.3kJmol-1。44基础梳理考点突破1.物质能量与反应吸、放热之间的关系(

15、1)E反应物E生成物,放热反应,H0。(2)E反应物0。2.热化学方程式书写、判断的注意事项(1)注意标明物质的聚集状态。(2)注意H的符号与单位。(3)注意H的数值与计量数是否对应。3.盖斯定律中的2个关系(1)总反应方程式=分反应方程式之和(2)总反应的焓变=分反应的焓变之和45基础梳理考点突破461234561.(人教版选修4P64改编)有关下列图像的叙述不正确的是()A.图(1)表示的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H=-41kJmol-1B.图(2)表示的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H=+41kJmol-1C.由图可

16、知正逆反应焓变的绝对值相等D.两个图像表示的含义不同 答案解析解析关闭图(1)表示CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H=-41kJmol-1,A项正确;图(2)表示的热化学方程式为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)H=+41kJmol-1,B项错误;由图知正逆反应的焓变符号不同,但绝对值相等,C项正确;两个图像表示的意义不同,D项正确。答案解析关闭B1234562.(鲁科版选修4P322改编)肼(N2H4)是火箭发动机的燃料,它与N2O4反应时,N2O4为氧化剂,生成氮气和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)H=+8.7kJmol-1,N2H4

17、(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H=-534.0kJmol-1,下列表示肼与N2O4反应的热化学方程式,正确的是()A.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-542.7kJmol-1B.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1059.3kJmol-1C.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1076.7kJmol-1 答案解析解析关闭已知N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)H=+8.7kJmol-1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H=-534.0kJmol-1根据盖

18、斯定律2-可得热化学反应式为2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1076.7kJmol-1。答案解析关闭B1234563.(2016辽宁六校联考)下列说法中,正确的是()A.在25、101kPa下,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJmol-1B.表示中和热的化学方程式:H+OH-=H2OH=-57.3kJmol-1C.将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的正极相连,负极连接到一块废铁上可防止闸被腐蚀D.已知热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g)H

19、=akJmol-1S(g)+O2(g)=SO2(g)H=bkJmol-1则ba 答案解析解析关闭在25、101kPa下,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则2molH2完全燃烧生成液态水,放出571.6kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJmol-1,A项正确;B项中没有标注各有关物质的状态,B项错误;外接电源的阴极保护法中,被保护的金属应接电源负极,C项错误;燃烧反应为放热反应,放热越多,H越小,D项错误。答案解析关闭A1234564.(2017湖南永州第二次综合能力)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如

20、:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-574kJmol-1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-1160kJmol-1下列说法不正确的是()A.若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4kJB.由反应可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)H-574kJmol-1C.反应转移的电子数相同D.反应中当4.48L(标准状况)CH4反应完全时转移的电子的物质的量为1.6mol 答案解析解析关闭 答案解析关闭1234565.2016课标全国甲,2

21、6(3)2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)H1N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)H2O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)H32N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)H4=-1048.9kJmol-1上述反应热效应之间的关系式为H4=,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为。答案:2H3-2H2-H1反应放热量大、产生大量气体解析:根据盖斯定律知反应2-反应2-反应即可得反应,则H4=2H3-2H2-H1。联氨具有强还原性,N2O4具有强氧化性,二者易发生自发的氧化还原反应,反应放出大量的热并产生大量气体,所以联氨和N2O4可用作火箭推进剂。1234566.(2016天津理综,10节选)氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是(至少答出两点)。(2)氢气可用于制备H2O2。已知:H2(g)+A(l)=B(l)H1O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)H2其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的H(填“”“”或“=”)0。(3)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为。