一轮复习 化学反应与能量变化

高三化学第一轮复习化学反应与能量变化（一）1、定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量叫做反应热生成物和反应物的称为焓变。恒压条件下反应热等于焓变2、符号：∆H3、单位：kJ/mol4、规定：(1)反应体系的能量降低(即放热反应)则∆H为“－”；(2)反应体系的能量升高(即吸热反应)则∆H为“＋”；即：当∆H为“－”（∆H0）时，为放热反应当∆H为“＋”（∆H0）时，为吸热反应一、焓变反应热：（一）概念：2从化学键角度理解小结：反应过程中总能量变化反应物总能量断键吸收能量生成物总能量成键放出能量反应物总键能反应过程中总能量变化生成物总键能3、化学反应过程中的能量变化关系：其中E1为活化能加催化剂降低反应的活化能E2-E1是反应热物资发生化学反应都伴有能量的变化有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，不一定发生化学变化吸热反应化学反应4、常见的放热和吸热反应放热反应1.金属与酸水的反应2.可燃物的燃烧反应3.酸碱中和反应4.铝热反应5合成氨及氨催化氧化反应6.大多数化合反应[例如CaO+H2O=Ca(OH)2]1.氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应2.用C、H2、CO还原金属氧化物;C+H2O/CO23.某些加热分解反应4、水解、电离二、热化学方程式什么是热化学方程式？表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。问题：热化学方程式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。意义:2书写热化学方程式注意点(1)书写热化学方程式要注明测定条件，而常温、常压可以不注明，即不注明则是常温、常压。(2)标出了反应物与生成物的状态：固体一s，液体一l，气体一g，溶液一aq；(3)写出了反应热，还注明了“＋”，“－”(4)方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。(6)∆H(kJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量。(5)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(7)一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等反应条件。热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。∆H它的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其∆H不同；化学计量数加倍时，其∆H也加倍。三、燃烧热1、定义：在25OC、101kPa时，lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。【思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？答：①燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是1mol的可燃物；②研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但燃烧热相等。•2、注意：•①研究条件：25℃,101kPa•②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。•③燃烧物的物质的量：1mol•④研究内容：放出的热量。（ΔH0，单位kJ/mol）•⑤所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物如:C→CO2(g)、H→H2O（l）、S→SO2（g）、H2S→SO2（g）3、研究物质燃烧热的意义了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。四、中和热1、定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热。强酸和强碱反应，实质都是H++OH-=H2O，中和热都为57.3kJ/mol的热量.2、注意：①条件－稀溶液（一般是指浓度均≤1mol/L）若是浓溶液，则在中和时还要考虑溶液的稀释，此时除发生中和反应外，稀释过程也要放出热量，影响中和热的数值。②57.3kJ/mol是指强酸与强碱反应生成1mol水时的中和热。思考:若是强酸跟弱碱或弱酸跟强碱发生中和反应，中和热也是57.3kJ/mol吗？为什么？③限定的量是指生成1mol水，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；④中和反应都是放热反应，所以表达中和热时的△H均为负值。如：NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=－57.3kJ/mol小于57.33.燃烧热和中和热的区别与联系燃烧热中和热相同点能量变化△H不同点反应物的量生成物的量反应热的含义放热反应△H＜01mol(O2的量不限)不限量不限量H2O是1mol1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同生成1molH2O时放出的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为57.3kJ/mol。燃烧热和中和热1．下列有关热化学方程式及其叙述正确的是()A．氢气的燃烧热为285.5kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式是2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.5kJ·mol－1B．1molCH4完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890kJ热量，其热化学方程式可表示为12CH4(g)＋O2(g)===12CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－445kJ·mol－1C．已知2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，则C的燃烧热为221kJ·mol－1D．已知NaOH溶液与HCl溶液反应生成1molH2O时放出57.3kJ热量，则NaOH溶液与HClO溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1实验原理公式一:Q=Cm△t公式二:△H=Q÷nC为比热容,为定值.m为质量,可以测定n为物质的量△H为负值5.中和热的测定c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1实验用品仪器：大烧杯（500ml）、小烧杯（100ml）、温度计、量筒（50ml、2只）、环形玻璃搅拌棒、硬纸板或泡沫塑料板（有2孔）、泡沫塑料或碎纸条盐酸（0.50mol/L）氢氧化钠溶液（0.55mol/L）实验步骤：ΔH=－4.18m△t×10-30.025kJ/mol中和热的准确值是57.3kJ/mol,分析上述实验结果偏小的可能原因1.塑料泡沫隔热效果差2.混合后搅拌不充分3.混合后过早读数4.混合时溶液外溅问题讨论1.NaOH溶液为什么要过量？2.若将HCl改用CH3COOH测得结果将为什么?练习:50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是。（2）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（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。环形玻璃搅拌棒防止热量散失偏小（4）实验中60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量（填“相等”、“不相等”），所求中和热（填“相等”、“不相等”），简述理由。（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会（均填“偏大”、“偏小”、“无影响”）；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会（均填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。不相等相等中和热与参加反应的酸碱的量无关偏小偏小盖斯定律化学反应不管时一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：反应热只与物质的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与变化的途径无关。所谓物质的状态包括温度、物质的量以及聚集状态。例如，由反应物A转变为生成物B可以有两条途径：1、由A直接生成B，反应热为Q12、由A生成X，反应热为Q2；再由X生成B，反应热为Q3则：Q1=Q2+Q3•(3)举例方程式反应热间的关系aA――→ΔH1B、A――→ΔH21aBΔH1＝__________AΔH1ΔH2BΔH1＝___________ΔH＝___________aΔH2－ΔH2ΔH1＋ΔH22．反应热的计算(1)利用热化学方程式进行有关计算。•根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。•(2)根据燃烧热数据，计算反应放出的热量。•计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)•(3)根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变。若反应物旧化学键断裂吸收能量I1，生成物新化学键形成放出能量I2，则反应的ΔH＝I1－I2。•(4)根据反应物和生成物的总能量计算ΔH＝E生成物－E反应物(5)利用盖斯定律计算。常用以下两种方法：①热化学方程式相加或相减，如由a．C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1b．C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH2a－b可得CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2②合理设计反应途径，如ΔH＝ΔH1＋ΔH2。•1．(2015年海南卷)已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2215kJ·mol－1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为(•A．55kJB．220kJ•C．550kJD．1108kJ2．一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷(C4H10)生成二氧化碳气体和液态水，放出热量为QkJ(Q0)，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol/L的KOH溶液100mL，恰好生成正盐，则此条件下丁烷燃烧热的ΔH为()A．＋8QkJ/molB．＋16QkJ/molC．－8QkJ/molD．－16QkJ/mol返回导航第六章化学反应与能量电化学基础高考总复习·化学5．(2015年重庆卷)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知：碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1S(s)＋2K(s)===K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1则x为()A．3a＋b－cB．c－3a－bC．a＋b－cD．c－a－b利用盖斯定律计算反应热返回导航第六章化学反应与能量电化学基础高考总复习·化学10．室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)=====△CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是()A．ΔH2＞ΔH3B．ΔH1＜ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3五、能源•1、什么是能源？能源的作用？•就是能提供能量的自然资源，包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。•能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。•2、当今世界上重要的能源是什么？怎样解决能源枯竭问题？节约能源的重要措施是什么？什么是新能源？•化石燃料：煤、石油、天然气•解决的办法：开源节流；即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。•措施：科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。•新能源：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物能。