2012高考化学一轮复习课件：专题6第1单元 化学反应中的热效应 知识研习(苏教版)

立体设计·走进新课堂立体设计·走进新课堂立体设计·走进新课堂立体设计·走进新课堂课程标准1.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。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，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。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。考点展示1.根据反应物、生成物的能量变化判断放热反应和吸热反应。2.正确书写热化学方程式或判断热化学方程式的正误。3.根据热化学方程式比较反应热的大小。4.根据盖斯定律计算反应热以及比较反应热的大小。5.利用反应物、生成物的键能数据进行反应热的计算。6.与STSE相结合的新能源开发及综合利用。立体设计·走进新课堂一、化学反应的焓变1．反应热与焓变的关系立体设计·走进新课堂反应热焓变概念化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同的时，所吸收或放出的.条件下，化学反应过程中吸收或释放的.实质在化学反应过程中，旧化学键断裂时的能量与新化学键形成时的能量的差表示符号ΔH单位(或)测定装置量热计二者关系恒温、恒压下的反应热即为焓变温度热量恒温、恒压热量吸收放出kJ·mol－1kJ/mol立体设计·走进新课堂2．吸热反应和放热反应吸热反应放热反应概念的反应的反应反应物与生成物能量关系的总能量比.的总能量要小的总能量比u.的总能量要大表示方法ΔH0ΔH0实例多数分解反应等中和反应、燃烧反应等吸收热量放出热量反应物生成物反应物生成物立体设计·走进新课堂[想一想1]放热反应一定不需要加热，吸热反应一定需要加热吗？举例说明。提示：放热反应不一定都不需要加热，吸热反应也并不一定都需要加热。如：铁与硫粉加热才能反应，但它是放热反应；又如NH4Cl(s)与Ba(OH)2·8H2O(s)的反应不需加热，但为吸热反应。立体设计·走进新课堂3．燃烧热(1)概念：在101kPa下，物质的反应热叫该物质的标准燃烧热。(2)热值：在101kPa下，物质的反应热。(3)完全燃烧：指物质中含有的氮元素转化为，氢元素转化为，碳元素转化为。1mol完全燃烧1g完全燃烧N2(g)H2O(l)CO2(g)立体设计·走进新课堂[想一想2]在表示燃烧热时，C、H、S等元素完全燃烧时对应的物质及其状态分别是什么？提示：CO2(g)；H2O(l)；SO2(g)。立体设计·走进新课堂4．能源的充分利用(1)化石燃料主要包括：等。(2)可燃物燃烧的条件：、温度达到着火点。(3)燃料不充分燃烧的危害：产热少，浪费资源，。煤、石油、天然气充足的氧气污染环境立体设计·走进新课堂二、热化学方程式1．概念能够表示化学的化学方程式。2．表示意义如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH(298K)＝－571.6kJ·mol－1，表示在298K时，和完全反应生成时571.6kJ的能量。反应热2molH2(g)1molO2(g)2molH2O(g)放出立体设计·走进新课堂[想一想3]N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH(298K)＝－92.4kJ·mol－1上述反应达到平衡后再加入N2，ΔH是否变化？[想一想3]提示：平衡后加入N2，平衡右移，放出的热量增多，但ΔH为恒温、恒压下发生每摩反应的一个固定值，不会改变。立体设计·走进新课堂三、盖斯定律1．内容一个化学反应，不论是完成，还是分完成，其总的是的。2．图示如图：由A到B可设计两个途径：一步几步热效应完全相同立体设计·走进新课堂途径一：A―→B途径二：A―→C―→B则焓变ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为。ΔH＝ΔH1＋ΔH2立体设计·走进新课堂立体设计·走进新课堂化学反应的反应热1．吸热反应和放热反应的比较类型比较放热反应吸热反应定义释放热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量定义释放热量的化学反应吸收热量的化学反应与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量表示方法ΔH0ΔH0立体设计·走进新课堂反应过程图示常见反应1.大多数化合反应2.所有的燃烧反应3.酸碱中和反应4.金属与酸反应1.大多数分解反应2.盐的水解和弱电解质电离3.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应4.C和CO2、C和H2O(g)反应立体设计·走进新课堂灵犀一点：①化学反应表现为吸热或放热与反应与开始是否需要加热无关，需要加热的反应不一定是吸热反应(如C＋O2CO2)，不需要加热的反应也不一定是放热反应。②浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热；NH4NO3溶于水吸热。因不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。立体设计·走进新课堂2．吸、放热反应与能量变化的关系(1)微观本质若E1E2，反应表现为吸热；若E2E1，反应表现为放热。立体设计·走进新课堂(2)宏观分析反应物(自身能量E′)生成物(自身能量E″)若E′E″，反应表现为放热；若E′E″，反应表现为吸热。能量变化遵守能量守恒定律，即反应物总能量等于生成物总能量加上或减去反应热。立体设计·走进新课堂灵犀一点：①E1、E2分别是从外界吸收的能量和释放到外界的能量，而E′、E″是物质本身所具有的热能、分子势能等。做题时要注意区分开。②物质本身所具有的能量越低，说明其结构越稳定，热稳定性越强，断裂其化学键所吸收的能量就越高，而形成其化学键所释放的能量也越多。立体设计·走进新课堂【案例1】已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是()A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量立体设计·走进新课堂【解析】X＋Y===M＋NΔH0，就说明X与Y的总能量低于M、N的总能量，A错，D正确；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可。【答案】D立体设计·走进新课堂【规律技巧】化学变化过程中不但遵循质量守恒定律，而且还要遵循能量守恒定律。化学反应中能量变化的本质是化学键在断裂和形成过程中有能量的变化，发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。当反应物的键能总和大于生成物的键能总和时，为吸热反应；当反应物的键能总和小于生成物的键能总和时，为放热反应。立体设计·走进新课堂化学反应过程中是吸收能量还是放出能量，还可以从反应物和生成物的总能量的相对大小的角度进行分析。在反应物的总能量＞生成物的总能量的反应中，ΔH＜0，反应为放热反应；在反应物的总能量＜生成物的总能量的反应中，ΔH＞0，反应为吸热反应。立体设计·走进新课堂【即时巩固1】下列各图中，表示正反应是吸热反应的是()立体设计·走进新课堂【解析】吸热反应是生成物的总能量大于反应物的总能量，A项正确。【答案】A立体设计·走进新课堂热化学方程式的书写书写热化学方程式时除了遵循化学方程式的书写要求外，还要注意以下几点：(1)焓变与温度和压强等特定条件有关，所以书写时必须指明反应时的温度和压强(298K、101kPa时可以不注明)。(2)反应物和生成物的聚集状态不同，焓变的数值和符号可能不同，因此必须在方程式中用括号注明反应物和生成物在反应时的聚集状态(s、l或g)，不用标“↑”或“↓”，水溶液用aq表示。例如：立体设计·走进新课堂(3)化学计量数只表示该物质的物质的量，不表示分子个数或原子个数，因此，它可以是整数，也可以是分数。立体设计·走进新课堂(4)ΔH只能写在化学方程式的右边，若为放热反应，则ΔH为“－”；若为吸热反应，则ΔH为“＋”，其单位一般为kJ·mol－1，其真正含义是指化学方程式中的物质的物质的量用“mol”来衡量时，所对应的能量变化是多少焦(或千焦)，并非特指“一摩尔物质参加反应时吸收或放出的热量”。立体设计·走进新课堂(5)热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。立体设计·走进新课堂灵犀一点：①书写热化学方程式时，常需要根据已知条件进行简单计算，一定要严格按照各物质的物质的量与ΔH之间的对应关系计算，并要注意ΔH的符号。②在可逆反应中的反应热数值是按生成物的量反应完成时放出或吸收的能量，而不是按反应物的量反应时的能量变化，如3H2(g)＋N2(g),2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1是指生成2molNH3时放出92.4kJ的热量，因反应不能进行完全，3molH2(g)和1molN2(g)混合反应实际放出的热量小于92.4kJ。立体设计·走进新课堂【案例2】在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是()A．CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋725.76kJ/molB．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.52kJ/molC．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.76kJ/mol立体设计·走进新课堂D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋1451.52kJ/mol【答案】B【解析】甲醇燃烧是一个放热反应，ΔH0，故A、D项错误；在25℃、101kPa下，1molCH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为：22.68kJ1g×32g＝725.76kJ，故2molCH3OH燃烧放出热量为1451.52kJ，故B项正确。立体设计·走进新课堂【规律技巧】热化学方程式不仅表明化学反应中的物质变化，也表明化学反应中的能量变化。在书写热化学方程式时要注意以下几点：(1)要注明温度、压强等条件，如未注明，则指25℃、101kPa。(2)反应的能量变化与反应物、生成物的状态有关。热化学方程式要注明反应物和生成物的聚集状态，常用s、l、g分别表示固体、液体、气体。立体设计·走进新课堂(3)在所写热化学方程式右边，写下ΔH的数值和单位(kJ·mol－1)。反应放热时ΔH为“－”；反应吸热时ΔH为“＋”。(4)ΔH与方程式的计量系数有关，注意方程式与ΔH的对应，热化学方程式中的计量系数只以“mol”为单位，不表示微粒的个数，所以方程式的系数可以是小数或分数。立体设计·走进新课堂【即时巩固2】(1)若已知H2O(l)===H2O(g)ΔH＝＋44.0kJ/mol，则1mol甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式如何书写？(2)1mol红磷(P)完全燃烧生成P2O5，放出777.5kJ热量。则下列热化学方程式书写正确的是()立体设计·走进新课堂A．4P(g)＋5O2(g)===2P2O5(g)ΔH＝－3110kJ/molB．2P(s)＋52O2(g)===P2O5(s)ΔH＝－777.5kJ/molC．P＋54O2===12P2O5ΔH＝－777.5kJ/molD．2P(红磷，s)＋52O2(g)===P2O5(s)ΔH＝－1555kJ/mol立体设计·走进新课堂【解析】(1)1molCH3OH燃烧生成2molH2O(l)时放出热量为725.76kJ，若生成2molH2O(g)，则少放出热量2×44.0kJ＝88.0kJ。故CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2