专题1化学反应与能量变化总复习课件.ppt

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1、原原电电池池工作原理工作原理化学化学电电源源金属的金属的电电化学化学腐腐蚀蚀与防与防护护电电解池解池工作原理工作原理化学化学反应反应中的中的热效热效应应化化学学反反应应与与能能量量变变化化化学化学能与能与电能电能的相的相互转互转化化反应热反应热 焓变焓变热化学方程式热化学方程式盖斯定律盖斯定律反应热的计算反应热的计算标准燃烧热标准燃烧热中和热及其测定中和热及其测定燃料的燃料的充分燃充分燃烧烧氯碱工业氯碱工业精精 炼炼 铜铜冶炼活泼金属冶炼活泼金属电电 镀镀一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池知识结构知识结构 1.化学反应过程中存在的变化化学反应过程中存在的变化 化学反应过程中同时存

2、在化学反应过程中同时存在物质物质和和能量能量的变化的变化 2.反应热、焓变反应热、焓变 化学过程中放出或吸收的热量，叫做化学过程中放出或吸收的热量，叫做反应热反应热，在恒温恒压下的反应热为在恒温恒压下的反应热为“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 mol-1。化学反应的热效应化学反应的热效应当当为为“”或或 0时，为吸热反应。时，为吸热反应。要知道常见的放热反应要知道常见的放热反应和和吸热反应吸热反应 1 1、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（）A A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B B放热的反应在常温下一定很容易发

3、生放热的反应在常温下一定很容易发生C C反应是放热还是吸热必须看反应物和生反应是放热还是吸热必须看反应物和生 成物所具有的总能量的相对大小成物所具有的总能量的相对大小D D吸热反应在一定的条件下也能发生吸热反应在一定的条件下也能发生C2 2下列反应属于吸热反应的是下列反应属于吸热反应的是 ()()A.CA.C6 6H H1212O O6 6(葡萄糖葡萄糖aq)+6Oaq)+6O2 2 6CO6CO2 2+6H+6H2 2O O B.CHB.CH3 3COOH+KOH CHCOOH+KOH CH3 3COOK+HCOOK+H2 2O OC.A+B C+DC.A+B C+D；H0 H0 D D破坏

4、生成物全部化学键所需能量小于破坏破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏 反应物全部化学键所需能量反应物全部化学键所需能量酶酶D放放热热反反应应吸吸热热反反应应定定义义形成原因形成原因与化学键强与化学键强弱关系弱关系表示方法表示方法图图示示有热量放出的化学反应有热量放出的化学反应反应物具有的总能量大于反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量生成物具有的总能量吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应反应物具有的总能量小于反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量生成物具有的总能量生成物分子成键时释放出生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量断裂时吸收的总能量生成

5、物分子成键时释放出生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量断裂时吸收的总能量H0放热反应与吸热反应的比较放热反应与吸热反应的比较(2003江苏江苏)已知在已知在25、101kPa下，下，1gC8H18(辛烷辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放燃烧生成二氧化碳和液态水时放出出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是式正确的是()A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)H=-48.40kJmol-1B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)H=-551

6、8kJmol-1C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)H=+5518kJmol-1D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)H=-48.40kJmol-1B？书写热化学方程式应注意书写热化学方程式应注意（1）需注明反应的温度和压强。如常（）需注明反应的温度和压强。如常（25）、）、常压（常压（101kpa）下，可不注明温度和压强的条件；下，可不注明温度和压强的条件；（2）应注明反应物和生成物的状态；分别用）应注明反应物和生成物的状态；分别用s、l、g表示固体、液体、气体；不用表示固体、液体、气体；不用和和（因已（因已注明状注明状态

7、态）。）。能够表示反应热的化学方程式，叫做热能够表示反应热的化学方程式，叫做热化学方程式。化学方程式。3.3.热化学方程式热化学方程式（3）热化学方程式中各物质前的化学计量数）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数。化学计量数可以是整数，不表示分子个数。化学计量数可以是整数，也可以是分数。对于相同的反应，当计量数也可以是分数。对于相同的反应，当计量数不同时，其不同时，其H不同。不同。（4）在方程式右端要注明）在方程式右端要注明H为多少为多少“+”或或“”kJmol-1。（5）热化学方程式具有加和性）热化学方程式具有加和性，化学式前面化学式前面的计量数必须与的计量数必须与H相对应相对应

8、；反应逆向进行反应逆向进行时时，H值不变值不变，符号相反符号相反。2.2.下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()()A.A.在稀溶液中在稀溶液中1mol1mol酸和酸和1mol1mol碱完全反应所碱完全反应所 放出的热量放出的热量,叫做中和热叫做中和热B.B.在在101kPa101kPa时时1mol1mol物质燃烧时的反应热叫物质燃烧时的反应热叫 做该物质的标准燃烧热做该物质的标准燃烧热C.C.热化学方程式中热化学方程式中,各物质前的化学计量数各物质前的化学计量数 不表示分子个数不表示分子个数D.D.如果反应物所具有的总能量小于生成物所如果反应物所具有的总能量小于生成物所 具有的总能量具有的

9、总能量,则发生的反应是放热反应。则发生的反应是放热反应。C？4.标准燃烧热标准燃烧热101kPa时，时，mol物质物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定稳定氧化物氧化物时所放出的热量，叫做该物质的标时所放出的热量，叫做该物质的标准燃烧热。单位为准燃烧热。单位为kJmol-1。如常温常压。如常温常压下，下，mol甲烷完全燃烧放出甲烷完全燃烧放出890.31kJ的的热量，就是甲烷的标准燃烧热热量，就是甲烷的标准燃烧热 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=890.31kJmol-15.中和热的定义中和热的定义：在在稀溶液稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成中，酸跟碱发生中和反应而生成

10、 1molH1molH2 20 0，这时的反应热叫做中和热这时的反应热叫做中和热.HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.4KJ/mol点燃点燃1、天然气和液化石油气（主要成分为、天然气和液化石油气（主要成分为C3C5的烷的烷烃）燃烧的化学方程式分别为：烃）燃烧的化学方程式分别为：CH4+2O2CO2+2H2O，C3H8+5O2CO2+4H2O现有一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石现有一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石油气，应采取的正确措施是油气，应采取的正确措施是（）A.增大空气进入量或减小石油气进入量增大空气进入量或减小石油气进入量B.增大空气进

11、入量或增大石油气进入量增大空气进入量或增大石油气进入量C.减小空气进入量或减小石油气进入量减小空气进入量或减小石油气进入量D.减小空气进入量或增大石油气进入量减小空气进入量或增大石油气进入量点燃点燃A课堂练习课堂练习【课堂练习课堂练习】：2、50mL0.50molL盐酸与盐酸与50mL0.55molLNaOH溶液在如右溶液在如右图所示的装置中进行中和反应。通过测反应过程中所放出来的热量图所示的装置中进行中和反应。通过测反应过程中所放出来的热量可计算中和可计算中和热。热。回答下列问题：回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃用品是从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃用品是。(2)烧杯

12、间填满碎纸条的作用是烧杯间填满碎纸条的作用是。(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“无无影响影响”)(4)实验中改用实验中改用60mL050molL盐酸盐酸跟跟50mL055molLNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量放出的热量，(填填“相等相等”或或“不相等不相等”)。(5)用相同浓度用相同浓度和体积的氨水代替和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会会；用；用50mL050mol/LNaOH溶液进行上述实验，

13、测得溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会的中和热的数值会。(均填均填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“无影无影响响”)玻璃搅拌器玻璃搅拌器 防止热量损失防止热量损失偏小偏小 不相等不相等偏小偏小偏小偏小(1)化学反应的反应热只与反应体系的始态和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。终态有关，而与反应的途径无关。若一个化学方程式可由另外几个化学方程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的代数和。几个化学反应焓变的代数和。(2)理解理解途径角度：途径角度：能量守恒角度：能量守恒角度：5

14、.盖斯定律盖斯定律(3)盖斯定律的意义：盖斯定律的意义：利用盖斯定律可以间接计算利用盖斯定律可以间接计算某些不能直接测得的反某些不能直接测得的反 应的反应热应的反应热3.反应热的计算反应热的计算(1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做相同倍数的改变。其反应热数值需同时做相同倍数的改变。(2)热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热。完全进行时的反应热。(3)正、逆反应的反应热数值相等，符号

15、相反。正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。已知在已知在298K时下述反应的有关数据：时下述反应的有关数据：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1=110.5kJmol-1C(s)+O2(g)=CO2(gH2=393.5kJmol-1则则C(s)+CO2(g)=2CO(g)的的H为为（）A+283.5kJmol-1B+172.5kJmol-1C172.5kJmol-1D504kJmol-1B练练 习习练练 习习1.(2007年高考江苏卷，反应热年高考江苏卷，反应热)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH3

16、OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)H=+49.0kJmol-1CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)H=192.9kJmol-1下列下列说说法正确的是法正确的是()(A)CH3OH的燃的燃烧热为烧热为192.9kJmol-1(B)反反应应中的能量中的能量变变化如化如图图所示所示(C)CH3OH转变转变成成H2的的过过程一定要吸收能量程一定要吸收能量(D)根据根据推知反推知反应应：CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的的 H192.9kJmol-1D2.已知：已知：(a)2H2(g)+O2=2H2O(g)H=Q1(b)2H2(g

17、)+O2=2H2O(1)H=Q2(c)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=Q3(1)Q1(填填、=、)Q2，因为，因为。(2)CO和和H2分别燃烧生成分别燃烧生成CO2和和H2O(g)，欲得到相同的热，欲得到相同的热量，所需量，所需CO和和H2的体积比是的体积比是。H2O(g)=H2O(l)H0Q3/Q1 I I-Br Br-Cl Cl-OH OH-含氧酸根离子含氧酸根离子 F F-2.2.阴极产物的判断阴极产物的判断:(:(看阳离子得电子能力看阳离子得电子能力)阳离子的放电顺序：阳离子的放电顺序：AgAg+Fe Fe3+3+Cu Cu2+2+H H+Pb Pb2+2+Sn Sn2+2

18、+Fe Fe2+2+Zn Zn2+2+Al Al3+3+Mg Mg2+2+Na Na+Ca Ca2+2+练练 习习1.用惰性电极电解硫酸铜的水溶液，电解一用惰性电极电解硫酸铜的水溶液，电解一段时间后，电解液会发生什么样的改变？若段时间后，电解液会发生什么样的改变？若向所得的溶液中加入一定量的氢氧化铜，溶向所得的溶液中加入一定量的氢氧化铜，溶液恰好恢复到电解前状态，请写出电解过程液恰好恢复到电解前状态，请写出电解过程中的电极反应式。中的电极反应式。酸性增强酸性增强，加入氢氧化铜恢复原状态，说明在阴极上氢离，加入氢氧化铜恢复原状态，说明在阴极上氢离子开始放电。子开始放电。阴极：阴极：Cu2+2e-

19、Cu2H+2e-H2阳极：阳极：O2+2H2O+4e-4OH-小小 结结原电池原电池电解池电解池定定 义义形成条件形成条件两极名称两极名称相相 同同 点点本质区别本质区别氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生自自 发发 非自发，在外加直非自发，在外加直流电作用下发生流电作用下发生练练 习习1.将铁片和锌片放在盛有氯化钠溶液（滴入将铁片和锌片放在盛有氯化钠溶液（滴入 酚酞）的表面皿中，如图所示，最先观察酚酞）的表面皿中，如图所示，最先观察到变红的区域是到变红的区域是 （）A.a、cB.a、dC.b、cD.b、dFeZnFeZnab cdB2.2.汽车上用的铅

20、蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H H2 2SOSO4 4作电解液。作电解液。总反应式为：总反应式为：Pb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O（1 1）试写出放电时的正、负极反应式试写出放电时的正、负极反应式正极正极:_:_负极负极:_:_（2 2）试写出充电时的阳、阴极反应式）试写出充电时的阳、阴极反应式阳极阳极:_:_阴极阴极:_:_PbOPbO2 2+4H+4H+SO+SO4 4

21、2-2-+2e+2e-=PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O OPb+Pb+SOSO4 42-2-2e2e-=PbSO=PbSO4 4PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O-2eO-2e-=PbO=PbO2 2+4H4H+SO+SO4 42-2-PbSOPbSO4 4 +2e+2e-=Pb+SO=Pb+SO4 42-2-d3.3.由于氢氧化亚铁极易被氧化，所以实验室很难用亚由于氢氧化亚铁极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色的纯净氢氧化亚铁沉铁盐溶液与烧碱反应制得白色的纯净氢氧化亚铁沉淀，应用如图所示装置就可以，两电极材料分别为淀，应用如图所示装置就可以，两电极材

22、料分别为铁和石墨。铁和石墨。（1 1）a a 电极材料为电极材料为 ，电极反应式为电极反应式为 ；（2 2）电解液）电解液c c可以是可以是 。A.A.纯水纯水 B.B.氯化钠溶液氯化钠溶液 C.C.氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 D.D.氯化铜溶液氯化铜溶液cabFeCFe2e-Fe2+练练 习习（3 3）d d为苯，其作用是为苯，其作用是 在加入苯之前，应对在加入苯之前，应对c c作何简单处理？作何简单处理？隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化加热，除去其中溶解的氧气加热，除去其中溶解的氧气4.用石墨电极电解用石墨电极电解2L2.5molL-1硫酸铜水溶液，硫

23、酸铜水溶液，如有如有0.2mol电子转移。电子转移。（1）电解后得到铜的质量为）电解后得到铜的质量为，氧气的体积为，氧气的体积为，电解后溶液中氢离子浓度为，电解后溶液中氢离子浓度为。（2）如果用等质量的两块铜片代替石墨作电极，）如果用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差电解后两铜片的质量相差，电解液的，电解液的pH。6.4g1.12L0.1molL-112.8g不变不变练练 习习5.用惰性电极电解用惰性电极电解1L4molL-1硫酸铜水溶硫酸铜水溶液，在电路上通过液，在电路上通过0.5mol电子后发现电电子后发现电极接反，纠正后又通过了极接反，纠正后又通过了1mol电子，此电子，此时溶液中氢离子浓度为时溶液中氢离子浓度为（忽略（忽略溶液体积变化）溶液体积变化）1molL-1练练 习习6.把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸溶液中，用导线两两相连，若A、B相连时，A为负极；C、D相连时电流由D到C；A、C相连时C极上产生大量气泡，B、D相连时，B上有大量气泡产生，则四种金属活动性由强到弱的顺序为7、用惰性电极分别电解下列物质的溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是A.AgNO3B.Na2SO4B.C.CuCl2D.H2SO4 ACDBBD