2020高考化学总复习 第六章 化学反应与能量变化 18 化学反应的热效应课件

第六章化学反应与能量变化[五年考情][命题分析]综合近5年全国卷高考试题，我们发现高考命题在本章呈现以下规律：本部分内容考查的重点有：(1)掌握化学反应的4种基本类型：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。(2)了解化学反应中能量转化的原因，了解吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念，初步了解新能源的开发。(3)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)电化学知识。其中电化学在工业生产中有着广泛应用，是高考重点考查的内容之一，其主要考点有：(1)掌握原电池的概念、形成条件、装置中各部分名称、电极反应、导线上电流方向、电子流向、溶液中离子运动方向及对盐桥的认识。(2)正确认识化学腐蚀、电化学腐蚀、析氢腐蚀、吸氧腐蚀并能加以区别。(3)了解金属腐蚀的防护方法。(4)掌握电解的原理及有关规律，能对电极产物进行判断，能对电解后溶液的酸碱性变化加以判断，能正确表示电解的电极反应及总反应。(5)电解原理的应用。(6)关于电解的基本计算。预计2020年高考对原电池和电解池的考查，会结合离子交换膜、电流效率等知识，体现学科间的融合。[备考策略]根据近5年全国卷高考命题特点和规律，复习本章时要注意以下几个方面：1．重视基础，提高能力有关热化学方程式的书写和化学反应中的能量变化是高考考查的热点内容，复习过程中不仅要掌握热化学方程式书写的规律和反应热计算的一般方法，同时还需要注意与生产生活中的能源问题紧密联系(如卫星发射中的能量转化等)。掌握吸热反应、放热反应以及反应热、燃烧热、中和热的概念，同时注意把握概念的内涵和外延。2．理解原理，学会技巧(1)反应热的知识在高考试题中逐年增多，有不断“升温”的趋势。一方面考查能量的变化以及能源问题，另一方面考查热化学方程式的书写等，这部分内容更多的是联系生产、生活实际的考查。在解答有关书写热化学方程式的问题时应注意：①必须标明反应物和生成物的聚集状态及热量的变化；②当热化学方程式逆写时，反应热数值相等，符号相反；③两个热化学方程式相加或相减，得到新的热化学方程式时，其ΔH也要进行相应的加减。(2)对于高考中“新型化学电源”的考查，则是在当前全球所面临的能源危机和环境污染的大背景下提出的。在解答此类题目时，不要被题目的陌生“外表”迷惑，应立足于原电池的基本原理，仔细分析判断，即可迎刃而解。解答有关电化学计算的基本方法：①根据电子守恒法计算；②根据总反应中的计算关系进行计算；③根据关系式计算。在解答电解相关的问题时要注意分析通电前，电解质溶液中有哪些阴、阳离子(包括水电离出的氢离子和氢氧根离子)；通电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，并结合放电顺序分析谁先放电；写电极反应时应结合题目要求分析电解结果，如电极现象、水的电离平衡移动、离子浓度变化、pH变化等。第18讲化学反应的热效应微考点•大突破微充电•提素养微真题•大揭秘考纲微解读考向微预测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4．了解焓变与反应热的含义。了解ΔH＝H(生成物)－H(反应物)表达式的含义5．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应热的简单计算6．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础本部分重点考查内容有：反应热的概念及计算，热化学方程式的正误判断与书写，盖斯定律的应用等。高考对本讲内容的考查仍将以热化学方程式的书写、物质能量高低与稳定性的关系、反应热的计算、化学键与能量间的关系、盖斯定律等为主。重点关注：化学反应中能量变化的有关概念；热化学方程式的书写规则及有限制条件的热化学方程式的书写；应用盖斯定律进行有关反应的ΔH的计算。微考点•大突破A基础篇微考点1焓变反应热1．反应热和焓变(1)反应热是化学反应中的热量。(2)焓变是化学反应在放出或吸收的热量。(3)化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为ΔH，单位为。放出或吸收恒温恒压下kJ·mol－12．吸热反应与放热反应(1)从能量高低角度理解对于放热反应：反应物的总能量＝＋放出的热量；对于吸热反应：反应物的总能量＝－吸收的热量。生成物的总能量生成物的总能量(2)从化学键角度理解微助学两点说明正确判断吸、放热反应1．物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，不属于吸热反应或放热反应。但在进行反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。2．化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。微诊断判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。1．物质发生化学变化都伴随着能量变化。()2．放热反应不需要加热就能反应，吸热反应需要加热才能反应。()√提示任何化学反应均有化学键的断裂和形成，断键吸热，成键放热，所以一定伴随着能量变化。×提示化学反应是吸热还是放热与反应条件没有必然联系。3．若反应物总能量大于生成物总能量，则反应为吸热反应。()4．放热反应、吸热反应的热效应与反应的过程有关。()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。()提示若反应物总能量大于生成物总能量，则反应为放热反应。×提示放热反应、吸热反应的热效应与反应的过程无关，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。√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。×微练一焓变与反应热的概念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的总能量解析已知X＋Y===M＋NΔH0，说明X与Y总能量低于M与N总能量，A项错误，D项正确；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混合搅拌即可发生反应，B项错误；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项错误。答案D2．下列说法中正确的是()A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH0D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析化学反应中一定有能量变化，A项错误；由ΔH＝断开旧化学键吸收的能量－形成新化学键放出的能量，得ΔH0，故为放热反应，B项错误；热化学方程式的化学计量数改变，ΔH也相应改变，D项错误。答案C微练二根据图形，理清活化能与焓变的关系3．(2019·河南模拟)研究表明N2O与CO在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是()A．反应总过程ΔH0B．Fe＋使反应的活化能减小C．FeO＋也是该反应的催化剂D．Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两步反应均为放热反应解析反应总过程为N2O＋CO===N2＋CO2，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，ΔH0，A项正确；根据反应历程，Fe＋为催化剂，能够降低反应的活化能，B项正确；FeO＋为中间产物，而不是催化剂，C项错误；根据图示，Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两反应中反应物总能量均高于生成物总能量，均为放热反应，D项正确。答案C4．反应A＋B―→C(ΔH0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH0)，②X―→C(ΔH0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()解析由A＋B―→XΔH0可知，X的能量比A和B的能量和大。由X―→CΔH0可知，C的能量比X的能量低，分析图象可知，D项正确。答案D5．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()B．E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C．正反应的热效应ΔH＝E1－E20，所以正反应为放热反应D．此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E20，所以逆反应为放热反应解析该图表示的正反应放热，ΔH为负值，逆反应吸热，ΔH为正值，D项错误。答案D1．正确理解活化能与反应热的关系(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。(2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。2．反应热答题规范指导(1)描述反应热时，无论是用“反应热”“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值都需要带“＋”“－”符号。如某反应的反应热(或焓变)为ΔH＝－QkJ·mol－1或ΔH＝＋QkJ·mol－1。(2)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“－”号。如某物质的燃烧热为ΔH＝－QkJ·mol－1或QkJ·mol－1。微练三利用键能计算反应热6．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需要吸收的能量分别为160kJ、330kJ，则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为________________。－1220kJ·mol－1解析断裂1molS—S键吸收能量280kJ，断裂3molF—F键吸收能量3×160kJ，则吸收的总能量为Q吸＝280kJ＋3×160kJ＝760kJ，释放的总能量为Q放＝330kJ×6＝1980kJ，由反应方程式：S(s)＋3F2(g)===SF6(g)可知，ΔH＝760kJ·mol－1－1980kJ·mol－1＝－1220kJ·mol－1。7．通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为________________。＋236kJ·mol－1解析SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1mol晶体硅中所含的Si—Si键为2mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－(2×176kJ·mol－1＋4×431kJ·mol－1)＝＋236kJ·mol－1。1．熟记反应热ΔH的基本计算公式ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能2．规避两个易失分点(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。(2)计算物质中键的个数时，不能忽略物质的结构，如1mol晶体硅中含2molSi—Si键，1molSiO2中含4molSi—O键。微考点2热化学方程式1．热化学方程式表示和关系的化学方程式。2．意义热化学方程式不仅能够表明化学反应中的物质变化，也能表明化学反应中的变化。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1：表示在25℃、101kPa条件下，。参加反应物质的物质的量反应热能量2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)时释放571.6kJ的能量3．热化学方程式书写注意事项(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25℃、101kPa下进行的，可不注明。(2)注明物质状态：常用、、、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