2023高考化学化学反应与能量变化课件.pdf
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1、备考导航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,能解释化学反应中能量转化的本质。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.了解熔变(A0 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婚变的计算。第六章化学反应与能量核心素养1.变化观念与平衡思想:认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化;能多角度、动态地分析热化学反应方程式,运用热化学反应原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知:通过分析、推
2、理等方法认识研究反应热的本质,建立盖斯定律模型。3.科学态度与社会责任:赞赏化学对社会发展的重大贡献,具有可持续发展意识和绿色化学观念,能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断。第六章化学反应与能量考点四7D 返回导航考点一熔变与反应热必备知识梳理夯实前网阿圄1.化学反应的实质与特征化学反应多曳反应物中化学键的 和生成物中化学键的特 征,即有 变化,又伴有_ _ _ _ _ _变化;能量转化通常一 主要表现为 的变化第六章化学反应与能量2.基本概念焰变(A TT)A H=(生成物)一(反应物)单位kJ moL o(2)反应热在一整1 条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热 量,称
3、为化学反应的 热 效 应,简称反应热。通常用符号Q 表示,单位kJ m o L 1。(3)焰变与反应热的关系研究表明,在等压条件下进行的化学反应,其反应热 等于 反应的焰变。第 六 章 化 学 反 应 与 能 量,3.吸热反应与放热反应化学反应中的能量变化能量反应物的总能量生成物的总能量,反应过程放热反应A 0表示断裂旧化学键_ 鳖活化能的能量,也可以表示反应的O第六章化学反应与能量表示生成新化学键树 一 的 能量,也可以表示活化分子变成生成物分子所 放 出 的能量。c表示反应的 飞 座 5,可通过计算熔变值求得。从化学键角度分析,熔变为反应物分子的化学键断裂时所吸收的总能量与生成物分子的化学
4、键形成时所释放的总能量之差,N H=a b(用上图中符号填空)。第六章化学反应与能量(2)反应热M 的基本计算公式5=生成物的总能量一反应物的总能量。5=反应物的总键能一生成物的总键能。(3)常见放热反应和吸热反应常见放热反应:可燃物的燃烧;酸碱中和反应;大多数化合反应;金属跟水或酸的反应;物质的缓慢氧化;原电池反应;铝热反应;少数分解反应(如H 2O 2分解);Na2。?与C O?、也。的反应。第 六 章 化 学 反 应 与 能 量,常 见 吸 热 反 应:大 多 数 分 解 反 应;盐 类 的 水 解;Ba(OH)28H2。与NH4cl反应;碳与水蒸气、CO2的反应、CO与CuO 与CuO
5、等。第六章化学反应与能量4.正确理解活化能与反应热的关系从反应物至最高点的能量数值E i为正反应的活化能,从最高点至生成物的能量数值刍为逆反应的活化能,当。(2)催化剂能降低反应所需活化能,但不影响婚变的大小。(3)从活化能的角度分析,正反应的活化能大于逆反应的活化能,反应吸热,反之,反应放热;从焰变的角度分析,加0,反应吸热,XH 3固体溶于水时吸热,属于吸热反应。(X)提示 NH 4NO 3固体溶于水是物理变化,不属于吸热反应。(4)同温同压下,反应H z(g)+C k(g)=2H C l(g)在光照和点燃条件下的 不 同。(X)提示 蛤变与反应条件无关,此反应在光照和点燃条件下的相同。(
6、5)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越大。(J )提示 断裂旧化学键所需要克服的能量总和就等于该反应的活化能,故说法正确。第 六 章 化 学 反 应 与 能 量 反应过程 提示 根据图示可知,该反应是放热反应;根据图中数据,2H2O2(1)=2H2O(1)+O2(g)S=2(E iE2)kJmolT;使用催化剂,能降低反应的活化能。第 六 早化学反应与能量考点突破训练提升微考点1始变和反应热概念的理解及应用 居 物 R(1)(2022福建厦门期末)氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。下列说法正确的是A.燃烧时化学能全部转化为热能 H2(g)B.断开1 mol氧氢键吸收9 30
7、kJ的能量 C.相同条件下,1101氢原子的能量为七1,5 2(8)(D1 m o l H2的共价键断裂吸收4 3 6 k J 的能量)2HY m o l 02的共价键断裂-0吸收2 4 9 k J 的能量1 mol氢分子的能量为石2,则2自 上2形 释成1放 m9o l3。H虫2O 的的共能价量键 H2 0(g)D.该反应生成1 mol水蒸气时能量变化为245 kJ第六章化学反应与能量 解析 氢气燃烧时化学能转化为热能、光能等,A错误;由图分析可知,断开2 moi氢氧键吸收9 30 kJ的能量,B错误;氢气分子变成氢原子要吸收能量,所以2石1石2,C错误;题给反应生成1 mol水蒸气时的能量
8、变化为9 30 kJ-436 kJ-249 kJ=245 kJ,D正确。第六章化学反应与能量(2)某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图所示,下列说法错误的是A.总反应为放热反应B.使用催化剂后,活化能不变C.反应是吸热反应,反应是放热反应D.XH=XHr+XH2第 六 早化学反应与能量 解析 由题图可知,反应是吸热反应,反应是放热反应,总反应是放热反应,且 必=4%+4%,A、C、D 项正确;催化剂能降低反应的活化能,B 项错误。第六章化学反应与能量 方法总结 有关反应热的注意事项任何化学反应一定伴有能量变化,原因是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量不相等。(2)需要加热才能进行的
9、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。即反应放热或吸热与反应条件无关。(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。(4)焰变5的数值都需要带“+”或“一”符号。如某反应的一 Q kJ-molT或A 7 I=+Q kJ m o L。第 六 章 化 学 反 应 与 能 量,对点集训1 (1)(2022 安徽定远重点中学高三月考)已知化学反应Az(g)+B2(g)=2A B(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述正确的是A.每生成2分子AB吸收力kJ热量B.该反应热A e=+(-3kJm()lTC.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能
10、量D.断裂1 molAA键和1 molBB键,放出a kJ能量能量/(kJ,mol-1)/2 mol AB(g)1 mol A2(g)+1 mol B2(g)o 反应进考第六阜化学反应与能量 解析1 molA2(g)和 1 mol Bz(g)反应生成2 moi A B(g),每生成2molAB(g)吸收(-6)kJ热量,A项错误;反应热AH=断开旧键吸收的能量一形成新键放出的能量,故反应热A H=+(一)kJm ol-%B项正确;依据能量图像分析可知反应物总能量低于生成物总能量,C项错误;断裂ImulAA键和1 mol BB键共吸收 kJ能量,D项错误。第六章化学反应与能量(2)(2022河北
11、衡水高三检测)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示,活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法错误的是(C )A.氧分子的活化包括0 0 键的断裂与C O 键的生成B.每活化一个氧分子放出0.29 eV 的能量C.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eVD.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂第六章化学反应与能量 解析 由题图可知,氧分子的活化是0 0 键的断裂与C O键的生成过程,A正确;由题图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此每活化一个氧分子放出0.29 eV 的能量,B 正确;由题图可知,水可使氧分子活
12、化反应的活化能降低0.18 eV,C 错误;活化氧可以快速氧化二氧化硫,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,D 正确。第六章化学反应与能量萃取精华对能量图像的全面剖析据囹迁6维 行 物 质 稳 电 性的 比 较,物质能量越高,j 越X、稳定7九催化剂布傕/匕本U,_催化剂能修低反应的港化 能,但彳、影响殄变的大小;反应进得A H;/生成物一能 够 发/i有效碰撞的分 孑 叫 做 花 孑,同时把 43孑所多福的那部分能遛称荏活化能。囹上的日曼反 应 的 活 化 能,E22(g)的能量之 专和为39 3.5 kJB.反应2co(g)+O2(g)=2C
13、O2(g)中,(C)1 mol C(s)+1 mol O2(g)1 mol CO(g)+0.5 mol O2(g)393.5 kJ-mol4 T转化 II厂I 隹专小化 T 282.9J k J 1 mmooll-1CO?生成物的总能量大于反应物的总能量反应过看C.由Cf CO(g)的热化学方程式:2C(s)+O2(g)=2CO(g)XH=-221.2 kJ mol-1D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,贝!)CO的热值为10JkJ mol-1第六章化学反应与能量 解析 由图可知1 mol C 与 1 m ol。2值)的能量之和比1 mol6。2值)的能量高39 3.5匕 1
14、,A 项错误;反应2co(g)+O2(g)=2CO2(g)为放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,B 项错误;由图可知1mol C与 0.5 mol C 2(g)生成 1 mol CO(g)放出热量为 39 3.5 kJ282.9 kJ=110.6 k J,且物质的量与热量成正比,焰变为负,则热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g)-221.2 kJ m ol1,C 项正确;热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则 C O 的热值为2空X2怒 9 Fklz g=10.lkJgT,D 项错误。第六章化学反应与能量 易错警示 解答化学键与反应热关系题目的“两”注意熟练掌
15、握常见物质中的化学键数目O1 mol物质c o2(C=o)CH4(C-H)P4(PP)SiO2(SiO)石墨(C-C)金刚石(C-C)Si(SiSi)s8(S-S)化学键数2M4%6NA%L5NA2M2M8NA(2)根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时,需注意断键和成键的总数,必须是断键时吸收的总能量和成键时放出的总能量。第六章化学反应与能量曾萃取精华化学反应热效应计算的三个角度从宏观角度分析(生成物的总能量)一死(反应物的总能量)从微观角度分析M=Ei(反应物的键能总和)一七2(生成物的键能总和)从活化能角度分析A H=E i(正反应活化能)一岛(逆反应活化能)第六章化学反应与能
16、量D 返回导航考 点 二 热 化 学 方 程 式必 备 知 识 梳理夯实前网阿圄1.热化学方程式及其意义定义:表示参加反应的物质的物质的量和反 应 热 的关系的化学方程式。第六章化学反应与能量(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 能 量 变 化。例如:H2(g)+-O2(g)=H2O(l)H=-285.8 kJ m ol1,表示在25 和1.01 X105 Pa下,1 mol 和0.5 m ol。2完全反应生成1mol液态HzO时放出285.8 kJ的 热 量。第六章化学反应与能量2.热化学方程式的书写(1)书写步骤。一写方程式4r二标状态写出配平的化学方程式三标条
17、件四标NH五标数值用 一-标明物质的聚集状态标 明 反 应 的 温 度 和 压 强(1 0 1 k P a、2 5 工时可不标注)在方程式后写出A 乩并根据信息注明A H 的或“一”根据化学计量数计算写出AH的值,并注明第 六 章 化 学 反 应 与 能 量(2)注意事项。遵循一般化学方程式的书写规则应注意的问题在右端注明热量的变化:吸热反应,A H 0;放热反应,A H 30 MPa T,将 0.5 mol N2和 L5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,则该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)A H=-38.6kJm oL。(X
18、)(6)C(石墨,s)-C(金刚石,s)AH 0,说明石墨比金刚石稳定。(J)(7)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H29则(X )第六章化学反应与能量(8)反应 2s。2值)+。2佰)2SO3(g)kJmoi(Q 0),则将 2 mol SCMg)和 1 m ol。2值)置于一密闭容器中充分反应后放出。kJ的热量。(X)(9)S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-a kJ-mol1 表示 1 mol S 和氧气完全反应生成1 mol SO2气体,放出热量为仅kJ。(X)(10)已知:500 C、30 MPa 下,N2(g)+3H2(g)2NH
19、3(g)-9 2.4 kJ m ol1;将 L5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2kJ。(X)第六章化学反应与能量2.请写出29 8 K、101 kPa时,下列反应的热化学方程式。(1)1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2,吸热131.5kJ:C(s)+H2(Mg)=CO(g)+H2(g)A=+131.5 3J m oL(2)用3 mol CO(g)还原 1 mol Fe2O3(s),放热24.8 kJ:3co(g)+Fe2C)3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)一24.8 kJ molT 0(3)1 mol HgO(s)分野
20、生成液态汞和氧气,吸热9 0.7 kJ:HgO=H g+;。2佰)+9 0.7 kJ m ol1第 六 早化学反应与能量(4)一定量N?(g)与一定量为值)反应生成2 mol NH3(g),放出9 2.4 kJ热量:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)A=-9 2.4 kJ m ol1(5)14 g N2(g)与适量的。2值)反应生成N O(g),吸收34 kJ热量:N2(g)+O2(g)=2NO(g)+68 kJ-mor1(6)1 mol C8Hmi)在。2值)中完全燃烧,生成CCMg)和 H zO ,放出5 518 kJ 热量:25-C8H18(1)+vC2(g)8CO2(g)+9 H2
21、O(g)H=-5 518 kJ m ol1第六章化学反应与能量(7)已知化学反应Az(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,请写出该反应的热化学方程式:A2(g)+B2(g)=2AB(g)AZT=+(a6)kJmol-1 解析 由图可知,生成物总能量高于反应物总能量,故该反应为吸热反应,A H=+(一 )kJmul-1。/能量/kJ,mol11 mol A2(g)+1 mol B2(g)。反应进程第六章化学反应与能量3.深度思考:实验室用4 mol SO2与2 moi O2在一定条件下进行下列反应:2SOz(g)+O2(g)2SO3(g)AH=-19 6.64 kJ/mol,当放出
22、 314.624 kJ 热量时,SO2的转化率为多少?提示 19 6.64 kJ为生成2 mol SO3时放出的热量,因此当放出热量为 314.624 kJ时,参加反应的SO2的物质的量为岩岩号乂2 mol=3.2m o b 故 SO2的 转 化率为多鬻X100%=80%。第六章化学反应与能量考点突破训练提升微考点1热化学方程式的正误判断圉如(1)(2022上海崇明模拟)固体碳和水蒸气反应生成1 mol也和1 mol C O,吸收131.3 kJ的热量热化学方程式是(C)A.C(s)+H2O(l)=H2(g)+CO(g)A7I=-131.3kJ m o l1B.C(s)+H2O(g)=H2(g
23、)+CO(g)5=-131.3 kJ mol-1C.C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)+131.3 kJ-mor1D.C(s)+H2。=H 2(g)+CO(g)A7I=+131.3kJ mol-1第 六 早化学反应与能量 解析 固体碳和水蒸气反应生成1 mol 和1 mol CO吸收131.3 kJ的热量,因此该反应的热化学方程式为C+H2O(g)=H2(g)+CO(g)5=+131.3 kJ m o i第六章化学反应与能量9(2)已知:25 101 kPa时1 mol辛烷完全燃烧生成液态水时放出热量为5518 kJ;强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol H2O时放出的热量为
24、57.3k J,则下列热化学方程式书写正确的是(C)2C8H18(1)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g)A 7I=-5 518kJ-moL 2c8Hl8(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2。)AH=11 036 kJ mol-1 H+O H-=H2O XH=-57.3 kJ mol一 12NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(1)XH=-114.6 kJ mol lA.B.C.D,只有第 六 章 化 学 反 应 与 能 量 3和。2为原料制备少量铁红,每生成160 g固体铁红放出130 kJ的热量,则下列有关该反应的热化学方程式书
25、写正确的是(C)A.4FeCO3(s)+02(g)=2Fe2O3+4COz(g)A 7I=-130kJm ol-1B.4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)A7I=+260kJm ol-1C.4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)A 7I=-260kJm ol-1D.4FeCO3+O2(g)=2Fe203(s)+4CO2(g)A7I=+130kJmolT 知第六章化学反应与能量 解析160g铁红的物质的量为1 m o l,每生成160 g固体铁红放出130 kJ的热量,则生成2 moi Fez。?应放出260 kJ的热量,所以该反应的热化
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- 2023 高考 化学 化学反应 能量 变化 课件
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