化学反应与能量之反应热.ppt

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1、考试大纲要求考试大纲要求1、了解化学反应中能量转化的原因，能说出常、了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。见的能量转化形式。2、了解化学能与热能的相互转化，了解反应热、了解化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的涵义，和焓变的涵义，掌握热化学方程式的含义，能掌握热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行有正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。关反应热的简单计算。3、了解能源是人类生存和发展的重要基础，了、了解能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。解化学在解决能源危机中的重要作用。09高考题选高考题选（20

2、092009年年重重庆庆卷卷）下下列列热热化化学学方方程程式式数数学学正正确确的的是是（H H 的绝对值均正确）的绝对值均正确）A AC C2 2H H5 5OHOH（l l）+3O+3O2 2（g g）=2CO2CO2 2（g g）+3H+3H2 2O O（g g）H H=1367.0 kJ/mol1367.0 kJ/mol（燃烧热）（燃烧热）B BNaOHNaOH（aqaq）+HClHCl（aqaq）=NaClNaCl（aqaq）+H+H2 2O O（l l）H H=+57.3kJ/mol+57.3kJ/mol（中和热）（中和热）C CS S（s s）+O+O2 2（g g）=SOSO2

3、2（g g）H H=269.8kJ/mol269.8kJ/mol（反（反应热）应热）D D 2NO2NO2 2=O=O2 2+2NO +2NO H H=+116.2kJ/mol=+116.2kJ/mol（反应热）（反应热）高考热点分析高考热点分析1 1、热化学方程式的书写或正误判断、热化学方程式的书写或正误判断2 2、比较反应热的大小及反应热的计算、比较反应热的大小及反应热的计算3 3、中和热的测定（重要实验）、中和热的测定（重要实验）课本必修2 p30-37 选修4 p2-15一、焓变、反应热一、焓变、反应热 1 1、焓和焓变、焓和焓变焓焓(H)(H)：焓变焓变(H)(H)：H=HH=H生成

4、物生成物H H反应物反应物 (宏观宏观)是一个与内能是一个与内能(U)有关的物理有关的物理量量反应热：反应热：化学反应过程中放出或吸收的热量。化学反应过程中放出或吸收的热量。符号：恒压条件下的反应热等于焓变，用符号：恒压条件下的反应热等于焓变，用H表示表示单位：单位：一般采用一般采用kJ/molkJ/mol 反应热可用量热计直接测量。反应热可用量热计直接测量。化学反应中能量变化的原因：化学反应中能量变化的原因：化学键的断裂和形成。化学键的断裂和形成。反应热与物质的能量、键能的关系：反应热与物质的能量、键能的关系：2、反应热、反应热H=H=反应反应物总键能物总键能生成生成物总键能（微观）物总键能

5、（微观）能量能量反应过程反应过程反应过程反应过程反应物反应物生成物生成物能量能量H0反应物反应物生成物生成物化学反应中的能量变化示意图化学反应中的能量变化示意图 任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。产生的同时总是伴随着能量的变化。H的正负与吸放热反应的关系的正负与吸放热反应的关系当当H为为“”或或H0时，为时，为反应反应放热放热吸热吸热1 1、（20092009年年上上海海卷卷）已已知知氯氯气气、溴溴蒸蒸气气分分别别跟跟氢氢气反应的

6、热化学方程式如下（气反应的热化学方程式如下（Q Q1 1、Q Q2 2均为正值）：均为正值）：H H2 2（g g）+Cl+Cl2 2（g g）=2HCl2HCl（g g）H=-H=-Q Q1 1 k k J/molJ/molH H2 2（g g）+Br+Br2 2（g g）=2HBr2HBr（g g）H=-H=-Q Q2 2 k J/molk J/mol有关上述反应的叙述正确的是有关上述反应的叙述正确的是A AQ Q1 1QQ2 2B B生成物总能量均高于反应物总能量生成物总能量均高于反应物总能量C C生成生成1molHCl1molHCl气体时放出气体时放出Q Q1 1热量热量D D1mol

7、HBr(g)1molHBr(g)具具有有的的能能量量大大于于1molHBr(l)1molHBr(l)具具有有的能量的能量ADAD反反应过应过程程能量能量（kJ/mol）反反应应物物分子分子生成物生成物分子分子活化分子活化分子反反应应物的物的总总能量（能量（E1）生成物的生成物的总总能量（能量（E2）()()活化分子的活化分子的最低能量最低能量2 2、在化学反、在化学反应应中，只有极少中，只有极少数能量比平均能量高得多的数能量比平均能量高得多的反反应应物分子物分子发发生碰撞生碰撞时时才可才可能能发发生化学反生化学反应应，这这些分子些分子被称被称为为活化分子。使普通分活化分子。使普通分子子变变成活

8、化分子所需提供的成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，最低限度的能量叫活化能，其其单单位通常用位通常用kJmolkJmol-1-1表示。表示。请认请认真真观观察右察右图图，然后回答，然后回答问题问题。（1 1）图图中所示反中所示反应应是是_(_(填填“吸吸热热”或或“放放热热”)反反应应，该该反反应应_(_(填填“需需要要”或或“不需要不需要”)加加热热，该该反反应应的的H=_H=_(用含用含E E1 1、E E2 2的代数式表示）。的代数式表示）。放放热热 需要需要 (E E2 2 E E1 1)kJmol)kJmol-1-1 2 2、（、（2 2）已知）已知热热化学方程化学方程式：式

9、：H H2 2(g)(g)O O2 2(g)=(g)=H H2 2O(g)H=-241.8 O(g)H=-241.8 kJmolkJmol-1-1，该该反反应应的活化能的活化能为为167.2 kJmol167.2 kJmol-1-1，则则其逆其逆反反应应的活化能的活化能为为_。（3 3）对对于同一反于同一反应应，图图中中虚虚线线（）与）与实线实线（）相比，活化能大大降低，相比，活化能大大降低，活化分子百分数增多，反活化分子百分数增多，反应应速率加快，你速率加快，你认为认为最可最可能的原因是能的原因是_反反应过应过程程能量能量（kJ/mol）反反应应物物分子分子生成物生成物分子分子活化分子活化分

10、子反反应应物的物的总总能量（能量（E1）生成物的生成物的总总能量（能量（E2）()()活化分子的活化分子的最低能量最低能量409 kJmol-1 使用了催化使用了催化剂剂上图参见选修4p3常见的放热反应：常见的放热反应：所有燃烧反应、中和反应、大多数化合反应、所有燃烧反应、中和反应、大多数化合反应、金属跟酸反应金属跟酸反应常见的吸热反应：常见的吸热反应：大多数分解反应、大多数分解反应、C+CO2、C+H2O、H2+CuO、Ba(OH)2晶体与晶体与NH4Cl练习练习:(04上海上海)实验室制取下列气体实验室制取下列气体,其反应其反应放热的是放热的是()A.由无水醋酸钠制由无水醋酸钠制CH4B.

11、由乙醇制由乙醇制C2H4C.电石制电石制C2H2D.由氯酸钾制由氯酸钾制O2C1 1、燃烧热燃烧热：2525,101kPa101kPa时，时，1mol1mol纯物质完全纯物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量。燃烧生成稳定的化合物所放出的热量。2 2、中和热中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成生成1mol H1mol H2 2O O时的所放出的能量时的所放出的能量.二、燃烧热和中和热（资料二、燃烧热和中和热（资料p25）理解中和热时注意：理解中和热时注意：稀稀溶溶液液浓浓度度一一般般小小于于1mol/L1mol/L。中中和和热热不不包包括括离离子子在在水

12、水溶溶液液中中的的生生成成热热、电电解解质质电电离离的的吸吸热热所所伴伴随随的的热热效效应应。中中和和反反应应的的实实质质是是H H+和和OHOH-化化合合生生成成H H2 20 0，若若反反应应过过程程中中有有其其他他物物质质生生成成，这这部部分分反反应应热热也也不不在在中中和和热内。热内。能否根据式子：能否根据式子：CHCH4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l)H=-445.15kJ/molO(l)H=-445.15kJ/mol认为甲烷的燃烧热是认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol?445.15kJ/mol?不能不能 0.3m

13、ol0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（的气态高能燃料乙硼烷（B B2 2H H6 6）在氧气中完全）在氧气中完全燃烧，生成固态燃烧，生成固态B B2 2O O3 3和液态水，放出和液态水，放出649.5kJ649.5kJ热量，热量，其热化学方程式为其热化学方程式为 。B B2 2H H6 6(g)+3O(g)+3O2 2(g)=B(g)=B2 2O O3 3(s)+3H(s)+3H2 2O(l)H=-2165kJ/mol O(l)H=-2165kJ/mol 1、（2009年年四四川川卷卷）25，101kPa时时，强强酸酸与与强强碱碱的的稀稀溶溶液液发发生生中中和和反反应应的的中中和和热热为为5

14、7.3kJ/mol，辛辛烷烷的的燃燃烧烧热为热为5518kJ/mol。下列。下列热热化学方程式化学方程式书书写正确的是写正确的是A.2H+(aq)+SO42+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1)H=-57.3kJ/molB.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l)H=-57.3kJ/molC.C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+18H18H2 2O(g)O(g)H=-5518kJ/molD.2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)H=-5518kJ/molB2 2、已知、已知H H+(a

15、q)+OH(aq)+OH-(aq(aq)=H)=H2 2O(l)H=-57.3kJ/molO(l)H=-57.3kJ/mol，计算，计算下列反应中放出的热量。下列反应中放出的热量。（1 1）用）用20g 20g NaOHNaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为量为 kJkJ。（2 2）用）用0.1molBa(OH)0.1molBa(OH)2 2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热量为出热量为 kJkJ。（3 3）用）用1mol1mol醋酸稀溶液和足量醋酸稀溶液和足量NaOHNaOH溶液反应，放出的热溶液反应，放出的热量量 （

16、大于、小于、等于）（大于、小于、等于）57.3kJ57.3kJ，理，理 由是由是 。28.6528.6511.4611.46小于小于醋酸是弱电解质，只是少部分电离，发生电醋酸是弱电解质，只是少部分电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少离时要吸热，中和时放热较少 定义：定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。书写注意事项：书写注意事项：三、热化学方程式三、热化学方程式需需注注明明反反应应的的温温度度和和压压强强（2525、101kPa101kPa可可不不标）。标）。需注明需注明H H的的“”与与“”和单位。和单位。要注明反应物和生成物的聚集状态。要注

17、明反应物和生成物的聚集状态。热热化化学学方方程程式式各各物物质质前前的的化化学学计计量量数数不不表表示示分分子子个个数数，只只表表示示物物质质的的量量的的多多少少，它它可可以以是是整整数也可以是分数。数也可以是分数。（2009年全国年全国2卷）已知：卷）已知：2H2（g）+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6KJmol-1CH4（g）+2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H=-890KJmol-1现现有有H2与与CH4的的混混合合气气体体112L（标标准准状状况况），使使其其完完全全燃燃烧烧生生成成CO2和和H2O(l),若若实实验验测测得得反反应应放放热热3695KJ，则则原原混混合

18、合气气体体中中H2与与CH4的的物物质质的量之比是的量之比是A1 1B1 3C1 4D2 3B由氢气和氧气反应生成由氢气和氧气反应生成1mol1mol水蒸气放热水蒸气放热241.8kJ241.8kJ，写出该反应的热化学方程式，写出该反应的热化学方程式:_ _ _ _ _ _ _ _ _。若若1g1g水蒸气转化成液态水放热水蒸气转化成液态水放热2.444kJ2.444kJ，则反应，则反应H H2 2(g)+1/20(g)+1/202 2(g)=H(g)=H2 20(1)0(1)的的H=_KJH=_KJmolmol。氢气的燃。氢气的燃烧热为烧热为_KJ_KJmolmol。H H2 2(g)+1/2

19、0(g)+1/202 2(g)=(g)=H H2 20(g)0(g)H=-241.8kJH=-241.8kJmolmol-285.8kJmo1 285.8 内容：内容：四、盖斯定律四、盖斯定律 化化学学反反应应的的反反应应热热只只与与反反应应体体系系的的始始态态和终态有关，而与反应的途径无关。和终态有关，而与反应的途径无关。不不管管化化学学反反应应是是分分一一步步完完成成或或分分几几步步完完成，其反应热是相同的。成，其反应热是相同的。1、计算：、计算：（2009年海南卷）已知：年海南卷）已知：Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s)H=234.1kJmol-1C(s)+O2(g)

20、=CO2(g)H=-393.5kJmol-1则则Fe2O3(s)+O2(g)=Fe2O3(s)的的H是是A-824.4kJmol-1B-627.6kJmol-1C-744.7kJmol-1D-169.4kJmol-1A2、（09广东）用磷灰石在高温下制备黄磷（P4）的热化学方程式为：4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)H上述反应中，副产物矿渣可用来 。已知相同条件下：4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Cas3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)H12Ca3(PO4

21、)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)H2SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s)H3用H1、H2、H3来表示 H=。H13H2+18H3 水泥3.3.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

22、)+3H(g)+3H2 2O(l)HO(l)H3 3=-1370=-1370 kJ/molkJ/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HH2+2+4-=4-=所以，所以，HHH1H12 2 H2H24 4 H3H3 283.2283.22 2 285.8285.84 4 1370 1370 339.2 kJ/mol339.2 kJ/mol练练习习：已已知知1mol1mol白白磷磷转转化化成成1mol1mol红红磷磷，放放出出18.39 kJ18.39 kJ热量，又知：热量，又知：P P4

23、 4(白，白，s s)+5O+5O2 2 =2P=2P2 2O O5 5(s s)H H1 1,4P4P（红，（红，s s）+5O+5O2 2 =2P=2P2 2O O5 5（s s）H H2 2 则则H H1 1和和H H2 2的关系正确的是的关系正确的是()()A AH H1 1H H2 2 B BH H1 1H H2 2 C CH H1 1=H H2 2 D D无法确定无法确定B B2 2、比较大小、比较大小指南指南P27 第第9题题（0707福建理综福建理综6 6）下列关于环境问题的说法下列关于环境问题的说法正确的是正确的是A A、燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中的、燃煤时加入适量石

24、灰石，可减少废气中的SOSO2 2B B、臭氧的体积分数超过、臭氧的体积分数超过10101414的空气有利的空气有利于人体的健康于人体的健康C C、pHpH在在5.65.67.07.0之间的降水通常称为酸雨之间的降水通常称为酸雨D D、含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会、含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水污染导致水污染五、化学与能源五、化学与能源（0707广东理基广东理基1919）下述做法能改善空气质量下述做法能改善空气质量的是的是A以煤等燃料作为主要生活燃料以煤等燃料作为主要生活燃料B利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源能源C鼓励私人购买和使

25、用汽车代替公交车鼓励私人购买和使用汽车代替公交车D限制使用电动车限制使用电动车 3 3（0707广东文基广东文基6464）煤、石油、天然气是重要煤、石油、天然气是重要的能源和化工原料，的能源和化工原料，下述说法正确的是下述说法正确的是A石油裂解得到的汽油是纯净物石油裂解得到的汽油是纯净物B石油产品都可用于聚合反应石油产品都可用于聚合反应C水煤气是通过煤的液化得到的气态燃料水煤气是通过煤的液化得到的气态燃料D天然气是清洁燃料天然气是清洁燃料 D D六、中和热的测定（重要定量实验）六、中和热的测定（重要定量实验）实验实验目的：目的：测测定定强强酸与酸与强强碱的中和碱的中和热热，体，体验验化学反化学

26、反应应的的热热效效应应实验实验用品：用品：大大烧烧杯（杯（500ml）、）、小小烧烧杯（杯（100ml）、温度）、温度计计、量筒（量筒（50ml）、泡沫塑料或）、泡沫塑料或纸纸条、条、泡沫塑料板或泡沫塑料板或硬硬纸纸板（中心有两个小孔）、板（中心有两个小孔）、环环形玻璃形玻璃搅搅拌棒拌棒药药品：品：0.5mol/LHCl（aq）、0.55mol/LNaOH（aq）选修4 p4-61、在在大大烧烧杯杯底底部部垫垫泡泡沫沫塑塑料料或或纸纸条条，使使放放入入的的小小烧烧杯杯杯杯口口与与大大烧烧杯杯杯杯口口相相平平，然然后后在在两两大大小小烧烧杯杯间间隙隙填填满满泡泡沫沫或或纸纸条条，烧烧杯杯上上用用

27、泡泡沫沫塑塑料料作作盖盖板板，盖盖板板孔孔上上插插入入温温度度计计和玻璃和玻璃搅搅拌棒。拌棒。中和热的测定（中和热的测定（p5）2、用用量量筒筒量量取取50mlHCl（aq）倒倒入入小小烧烧杯杯中中并并测测定定HCl（aq）温度，温度，记记下下3、用用另另一一量量筒筒量量取取50mlNaOH（aq），并并用用温温度度计计测测定定NaOH（aq）的温度，的温度，记记下下4、把把带带有有硬硬纸纸板板（泡泡沫沫塑塑料料板板）的的温温度度计计、环环形形玻玻璃璃搅搅拌拌器器放放入入小小烧烧杯杯中中，并并把把量量筒筒中中的的NaOH（aq）一一次次性性倒倒入入小小烧烧杯（注意：防止杯（注意：防止溅溅出）出

28、）搅动搅动，准确，准确读读取最高温度。取最高温度。记记下下5、重复、重复实验实验三次，取三次，取测测量所得的平均量所得的平均值值，做，做计计算的依据算的依据6、数据、数据处处理。理。数据数据处处理：理：（1）0.5mol/LHCl（aq）、0.55mol/LNaOH（aq）因因为为是是稀稀溶溶液液溶溶液液；密密度度近近似似于于水水的的密密度度故故m（HCl）HClVHCl1g/ml50ml50gm（NaOH）NaOHVNaOH1g/ml50ml50g（2）中中和和后后生生成成溶溶液液为为稀稀溶溶液液，其其比比热热近近似似于于水水的的比比热热C 4.18J/g0C，由由此此可可以以计计算算出出5

29、0ml HCl（aq）和和50mlNaOH（aq）发发生反生反应时应时放出的放出的热热量量为为Q放放（m1m2）C(t终终t始始)Q放放100g4.18J/g0C(t终终t始始)0C即即Q放放0.418(t终终t始始)KJ(3)中中和和热热为为生生成成1molH2O(l)时时的的反反应应热热，现现在在生生成成0.025molH2O(l)，所以，所以H(KJ/mol)练练习习1:1:在在做做中中和和热热的的测测定定实实验验中中，使使用用下下列列用品不是为了减少实验误差的是用品不是为了减少实验误差的是 ()()A A碎泡沫塑料碎泡沫塑料 B B环形玻璃棒环形玻璃棒 C C底部垫纸条底部垫纸条 D

30、D两个量筒两个量筒 练练习习2:2:在在做做中中和和热热实实验验测测定定中中和和热热时时，应应使使用的仪器正确的组合是用的仪器正确的组合是()()天天平平量量筒筒烧烧杯杯滴滴定定管管温温度计度计试管试管酒精灯酒精灯A AB BC CD D全部全部D DB B3.（2009年天津卷）已知：年天津卷）已知：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）H=-566kJ/molNa2O2（s）+CO2（g）=Na2CO3（s）+H=-226kJ/mol根据以上根据以上热热化学方程式判断，下列化学方程式判断，下列说说法正确的是法正确的是ACO的燃的燃烧热为烧热为283kJB下下图图可表示可表示为为CO生成生

31、成CO2的反的反应过应过程和能量关系程和能量关系C2Na2O2（s）+2CO2（s）=2Na2CO3（s）+O2（s）H452kJ/molDCO（g）与与Na2O2（s）反反应应放放出出509kJ热热量量时时，电电子子转转移数移数为为6.021023C C4.在在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，碳不完全燃烧所得气体中，CO占占1/3体积，体积，CO2占占2/3体积，且体积，且C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H 1=110.35 kJ/mol kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2=282.57 kJ/mol与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是 A.392.92 kJ B.2489.44 kJ A.392.92 kJ B.2489.44 kJ C.784.92 kJ D.3274.3 kJ C.784.92 kJ D.3274.3 kJ