（通用版）2020版高考化学二轮复习 专题二 第6讲 化学反应与能量变化课件

第6讲化学反应与能量变化-2-最新考纲核心素养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。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.了解焓变(ΔH)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焓变的计算。1.能以变化观念认识化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂和新化学键形成时的能量变化不同造成的,能从宏观和微观的不同角度分析化学反应中的能量变化,解决热化学的有关问题。2.能发现和提出有探究价值的热化学问题,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究,培养科学探究与创新能力。3.具有可持续发展意识和绿色化学观念,能合理利用常规能源,开发利用新能源和环保、清洁能源,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。反应热及表示方法真题示例1.(2018北京理综,7)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是()A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂C.①→②放出能量并形成了C—C键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率-3-考点一考点二答案解析解析关闭A项,由示意图可知反应的化学方程式为CO2+CH4CH3COOH,反应中原子的利用率为100%,正确;B项,由示意图可知CH4在催化剂作用下发生C—H键断裂,正确;C项,①的总能量高于②,①→②转化过程放出热量,并形成了C—C键,正确;D项,催化剂不能使化学平衡发生移动,不能提高转化率,错误。答案解析关闭D-4-考点一考点二2.(1)(2016天津理综节选)硅和氯两元素的单质反应生成1molSi的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃,写出该反应的热化学方程式:。(2)(2015天津理综节选)已知1mol钠的单质在足量O2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:。(3)(2015安徽理综节选)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是。答案解析解析关闭(1)Si与Cl2生成Si的最高价化合物为SiCl4,根据SiCl4的熔、沸点可知其室温下状态为液态,故该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)SiCl4(l)ΔH=-687kJ·mol-1。(2)1molNa的单质在足量O2中燃烧,放出255.5kJ热量,则该反应的热化学方程式为2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1。(3)根据题中“每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ”可得出此反应的热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(s)+4H2(g)ΔH=-216.0kJ·mol-1。答案解析关闭(1)Si(s)+2Cl2(g)SiCl4(l)ΔH=-687kJ·mol-1(2)2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1(3)NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(s)+4H2(g)ΔH=-216.0kJ·mol-1-5-考点一考点二考点突破1.解答能量变化图像题的“4关键”(1)反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小,即部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。(2)注意活化能在图示(如下图)中的意义。①从反应物至最高点的能量变化(E1)表示正反应的活化能。②从最高点至生成物的能量变化(E2)表示逆反应的活化能。(3)催化剂只能影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的ΔH。(4)涉及反应热的有关计算时,要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。-6-考点一考点二2.书写热化学方程式时的注意事项(1)注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关,特定条件下要注明反应时的温度和压强。绝大多数反应是在25℃、101kPa下进行测定的,可不注明。(2)注明物质状态:常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位:ΔH应包括“+”或“-”、数字和单位(kJ·mol-1)。(4)注意守恒关系:①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒(ΔH与化学计量数相对应)。(5)区别于普通方程式:不需要标注“↑”“↓”“点燃”“加热”等。(6)注意热化学方程式的化学计量数。-7-考点一考点二(7)对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态之外,还要注明物质的名称。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,可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。3.燃烧热和中和热应用中的注意事项(1)燃烧热是指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,并不是1mol可燃物燃烧时放出的热量就是燃烧热。(2)中和热不是指1mol酸与1mol碱中和时的热效应,而是指强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1molH2O(l)的热效应。弱酸与强碱,强酸与弱碱或弱酸与弱碱反应时,因电离吸热,放出的热量减少。若用浓硫酸(或NaOH固体),因溶解放热会使放出的热量增多。-8-考点一考点二应考训练考向1反应热图像分析1.(2019安徽定远重点中学高三月考)已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(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bkJ热量B.该反应的ΔH=+(a-b)kJ·mol-1C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D.断裂1molA—A键和1molB—B键,放出akJ能量答案解析解析关闭依据图像分析判断1molA2和1molB2反应生成2molAB,每生成2molAB吸收(a-b)kJ热量,故A错误;反应热ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,所以题给反应的反应热ΔH=+(a-b)kJ·mol-1,故B正确;依据能量变化分析可知反应物总能量低于生成物总能量,故C错误;由图像可知断裂1molA—A键和1molB—B键要吸收akJ能量,故D错误。答案解析关闭B-9-考点一考点二2.(2019福建龙岩高三质量检查)一定条件下,在水溶液中1mol(x=0,1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法错误的是()A.上述离子中结合H能力最强的是EB.上述离子中最稳定的是AC.C→B+D反应的热化学方程式为D.B→A+D的反应物的键能之和小于生成物的键能之和2ClO2-(aq)ClO3-(ag)+ClO-(aq)ΔH=-76kJ·mol-1ClO𝑥−答案解析解析关闭酸根离子对应的酸越弱,结合氢离子能力越强,E对应的是高氯酸根离子,高氯酸是最强的无机酸,酸根离子结合氢离子能力最弱,A项错误;根据能量越低越稳定原理,A最稳定,B项正确;ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=64kJ·mol-1+60kJ·mol-1-2×100kJ·mol-1=-76kJ·mol-1,所以C→B+D反应的热化学方程式为2ClO2-(aq)ClO3-(aq)+ClO-(aq)ΔH=-76kJ·mol-1,C项正确;反应3ClO-(aq)2Cl-(aq)+ClO3-(aq)的ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物的键能总和-生成物的键能总和=0kJ·mol-1+64kJ·mol-1-3×60kJ·mol-1=-116kJ·mol-1,所以反应物的键能总和小于生成物的键能总和,D项正确。答案解析关闭A-10-考点一考点二考向2燃烧热与中和热的理解3.(2019吉林实验中学高三期中)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ΔH=-285.5kJ·mol-1,则水电解的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5kJ·mol-1B.1mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890kJ热量,它的热化学方程式为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(s)的燃烧热ΔH=-110.5kJ·mol-1D.HF与NaOH溶液反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1答案解析解析关闭根据燃烧热的定义,水电解的热化学方程式应为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH=+571kJ·mol-1,故A错误;1mol甲烷完全燃烧放出的热量为890kJ,则0.5molCH4燃烧放出的热量为890×0.5kJ=445kJ,热化学方程式为12CH4(g)+O2(g)12CO2(g)+H2O(l)ΔH=-445kJ·mol-1,故B正确;C燃烧生成的稳定氧化物为CO2,因此C(s)燃烧热的绝对值大于110.5kJ·mol-1,故C错误;HF为弱酸,与NaOH反应生成1molH2O,放出的热量小于57.3kJ,且离子方程式中HF应保留化学式存在,故D错误。答案解析关闭B-11-考点一考点二4.(2019黑龙江哈尔滨第六中学高三期中)下列有关热化学方程式的叙述正确的是()A.已知甲烷的燃烧热ΔH=-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1B.已知C(石墨,s)C(金刚石,s)ΔH0,则金刚石比石墨稳定C.已知中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则1mol稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应的反应热就是中和热D.已知S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH1,S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH2,则ΔH1ΔH2答案解析解析关闭在25℃,101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)反应中生成的是气态水,所以A错误;因为能量越高越不稳定,反应C(石墨,s)C(金刚石,s)ΔH0说明金刚石比石墨能量高,所以石墨比金刚石稳定,故B错误;中和热的本质是在稀溶液中,1mol氢离子与1mol氢氧根反应生成1mol水放出的热量,1mol硫酸和足量稀NaOH溶液反应生成2mol水,所以该反应热不是中和热,故C错误;同一物质不同状态时能量不同,气态能量高于固态,根据反应S(g)+O2(g)SO2(g)ΔH1,S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH2,则ΔH1ΔH2。故D正确。答案解析关闭D-12-考点一考点二考向3热化学方程式的书写与正误判断5.(2019江西师范大学附属中学高三期末)按要求回答下列问题。(1)已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为。(2)已知碳的燃烧热ΔH1=akJ·mol-1,S(s)+2K(s)===K2S(s)ΔH2=bkJ·mol-1,2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s)ΔH3=ckJ·mol-1,则S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=。-13-考点一考点二(3)已知:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-437.3kJ·mol-1,H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=-285.8kJ·mol-1,CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1,写出煤气化(碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气)的热化学方程式。计算10m3(标准状况)水煤气完全燃烧放出的热量为kJ(结果保留到小数点后一位)。答案(1)N2(g)+3H2