2017届高三化学一轮复习第六章化学反应与能量第一节化学能与热能课件全解

第六章化学反应与能量第一节化学能与热能最新考试说明要求命题热点预测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。了解反应热与焓变的含义。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并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，学会反应热的有关计算4.通过中和反应反应热的测定，初步学习测定反应热的实验方法5.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1.选择题中主要考查热化学方程式正误判断；非选择题结合盖斯定律考查相关热化学反应方程式的书写2.运用盖斯定律进行反应热的计算3.对反应热、中和热、燃烧热和能源等概念进行考查。该考点往往结合社会热点进行考查基础自主梳理典例解析方法考点能力突破基础知识梳理一、反应热(焓变)反应热基础自主梳理典例解析方法考点能力突破基础知识梳理如何判断一个化学反应是放热反应还是吸热反应?提示:判断一个化学反应是放热反应还是吸热反应的方法是:微观上:断键吸收的能量大于成键放出的能量,则反应吸热,称为吸热反应;断键吸收的能量小于成键放出的能量,则反应放热,称为放热反应。宏观上:反应物吸收的总能量大于生成物释放的总能量,反应吸热;反应物吸收的总能量小于生成物释放的总能量,反应放热。基础自主梳理典例解析方法考点能力突破基础知识梳理二、热化学方程式1.定义:表明反应放出或吸收热量的化学方程式。2.书写要求(1)注明反应的温度和压强(25℃、101kPa下进行的反应可不注明)。(2)注明反应物和生成物的聚集状态:固态用s、液态用l、气态用g,溶液用aq。(3)热化学方程式的化学计量数只表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系,而不代表分子个数,因此可以写成分数。热化学方程式与普通化学方程式有何异同?提示:相同的是:①表示意义相同:什么物质与什么物质反应,结果生成什么物质以及各物质之间的物质的量的关系;②都遵循质量守恒定律,即都需配平。不同的是:热化学方程式重在体现化学反应中的能量变化关系,故①须注明反应的温度和压强;②须注明物质的状态;③化学计量数可以是分数。基础自主梳理典例解析方法考点能力突破基础知识梳理三、燃烧热中和热1.燃烧热(1)定义:在25℃、101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,叫做该物质的燃烧热。(2)单位:kJ/mol。在表示燃烧热时,CH4、H2、P、S等完全燃烧时生成的稳定化合物分别是什么?提示:CH4(g)CO2(g)+2H2O(l);H2(g)H2O(l);PP2O5(s);S(g)SO2(g)。2.中和热(1)概念:在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1mol水(液态),这时的反应热叫做中和热。写为:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,则稀盐酸和氢氧化钠或稀硝酸和稀氢氧化钾等强酸与强碱反应生成1mol水都是放出57.3kJ热量。(2)特点:以生成1mol水为标准来配平其他物质的系数。基础自主梳理典例解析方法考点能力突破基础知识梳理3.中和反应反应热的测定(1)装置如图(2)注意事项①碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是防止热量散失,减小误差。②为保证酸、碱完全中和,常使NaOH稍稍过量。③实验中若用弱酸或弱碱,会使测得数值偏小。基础自主梳理典例解析方法考点能力突破基础知识梳理四、盖斯定律盖斯定律内容:化学反应不管是一步完成还是几步完成,其反应热量相同的:即化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,与反应进行途径无关应用:很多反应很难直接测其反应热,可用盖斯定律计算基础自主梳理典例解析方法考点能力突破基础知识梳理五、反应热的计算反应热的计算(1)根据热化学方程式计算:焓变与反应物各物质的物质的量成正比(2)根据反应物和生成物的能量和计算:Δ𝐻=生成物的能量和-反应物的能量和(3)根据反应物和生成物的键能和计算:Δ𝐻=反应物键能和-生成物键能和(4)根据盖斯定律计算:将热化学方程式进行适当的“加”“减”等变形后,由过程的热效应进行计算、比较(5)根据比热公式进行计算:Δ𝐻=𝑐(𝑇2-𝑇1)基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法放热反应和吸热反应1.从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法2.从反应热的量化参数——键能的角度分析3.常见放热反应①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属与酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化。4.常见吸热反应①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳与水蒸气、C与CO2的反应。基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法(1)反应是吸热还是放热是否与反应条件无关：有些放热反应需要加热，如燃烧反应开始需要点燃；而有些吸热反应需要加热，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应加热条件下就能发生。(2)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任一个过程都不是化学变化。如氯化钠熔化，有化学键断裂，但不是化学变化。(3)不是所有的过程吸收或放出的热量都是反应热，只有化学变化过程吸收或放出的热量才是反应热，如水蒸气变为液态水时放出的能量就不是反应热。(4)熟记反应热ΔH的基本计算公式ΔH=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)ΔH=E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能)基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法根据碘与氢气反应的热化学方程式:(i)I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH=-9.48kJ/mol(ii)I2(s)+H2(g)2HI(g)ΔH=+26.48kJ/mol下列判断正确的是()A.254gI2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJB.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低思维解码①反应过程中能量如何变化?与哪些因素相关?②ΔH有什么含义?③如何依据ΔH比较物质的稳定性?基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法答案试解:D解析:反应是可逆反应,反应物不能完全转化;利用盖斯定律可得出1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ;同一种物质的能量在相同条件下一样多;同样利用盖斯定律可得出D项正确。感悟提升:解题时应该抓住概念的实质,ΔH与反应的温度、压强、物质的状态和方程式中各物质的计量系数有关,与反应条件无关。1.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)(2012·福建卷)2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)和4SO2(g)＋2O2(g)=4SO3(g)的ΔH相等。()(2)(2012·浙江卷)利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法。()(3)(2012·江苏卷)催化剂能降低反应的活化能。()(4)(2010·浙江卷)500℃、300MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝-38.6kJ·mol-1。()(5)氢气在氯气中燃烧的热化学方程式为：反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝-111kJ·mol-1；所以氢气的燃烧热ΔH为：—111kJ·mol-1。()(6)Na转化为Na＋时，吸收的能量就是该变化的反应热。()(7)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热。()(8)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。()(9)已知反应X＋Y=M＋N为吸热反应，则X的能量一定低于M的能量。()(10)已知：4P(白，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1，4P(红，s)＋5O2(g)=2P2O5(s)ΔH2，且ΔH2ΔH1，所以红磷比白磷稳定。()基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法2.(2014·浙江卷)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法3.(密码原创)已知有下列反应:①在101kPa时,C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH1=-110.5kJ/mol②在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH2=-57.3kJ/mol下列结论正确的是()A.若碳的燃烧热用ΔH3来表示,则ΔH3ΔH1B.若碳的燃烧热用ΔH3来表示,则ΔH3ΔH1C.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3kJ/molD.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量解析:ΔH本身有正负之分,放热为负值,吸热为正值。燃烧热是指生成稳定氧化物所放出的热量,碳燃烧生成的稳定氧化物为CO2,因为CO燃烧生成CO2是放热反应,因此ΔH3ΔH1;浓硫酸溶于水要放热,因此,浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热要小于-57.3kJ/mol;醋酸是弱电解质,电离过程要吸热,故稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量要小于57.3kJ。答案:A3.基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法考点二热化学方程式的书写及正误判断与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下四点:1.注意ΔH的符号和单位ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应,ΔH为“-”;若为吸热反应,ΔH为“+”。ΔH的单位一般为kJ/mol。2.注意反应条件反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注意ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25℃、101325Pa下测定的,可不注明温度和压强。基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法3.注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同,反应热ΔH不同。因此,必须注明物质的聚集状态。这是因为:基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法4.注意化学方程式的化学计量数(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。(2)热化学方程式中的反应热是表示反应物完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关。方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,即化学计量数与ΔH成正比。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。如:①H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH1②12H2(g)+12Cl2(g)HCl(g)ΔH2③2HCl(g)H2(g)+Cl2(g)ΔH3则有:ΔH1=2ΔH2=-ΔH3基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法(2015·阳江统考)在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程中的能量关系可用右图简单表示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。(1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式_____________。(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式_____________。(3)若已知1个S8分子中有8个S—S键，SO的键能为dkJ·mol-1，OO的键能为ekJ·mol-1，则S8分子中S—S键的键能为___________________。基础知识梳理考点研析突破考点能力突破典例解析方法解析：(1)燃烧热指的是1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，因此根据定义先写出反应的化学方程式：S8(s)+8O2(g)8SO2(g)，又由于题干中给出的焓