2020版高考化学大一轮复习第6单元化学反应与能量第1节化学反应与能量变化课件新人教版.pptx
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1、第六单元 化学反应与能量,第1节 化学反应与能量变化,考纲要求: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。(宏观辨识与微观探析) 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。(科学态度与社会责任) 5.了解焓变(H)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。,-4-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,焓变与反应热 1.焓变、反应热 (1)焓与焓变。 焓(H):用于
2、描述物质 的物理量。 焓变(H):生成物与反应物的内能差,即生成物与反应物所具有的焓之差,H=H( )-H( ),单位: 。 (2)反应热。 指当化学反应在一定温度下进行时,反应所 或 的热量,通常用符号Q表示,单位 kJmol-1。 对于恒压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有如下关系: 。 (3)反应热产生的原因。 化学反应过程中旧键断裂 的能量与新键形成 的能量不相等,故化学反应均伴随着能量变化。,所具有的能量,生成物,反应物,kJmol-1 ,放出 吸收,H=Qp,吸收,放出,-5-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.吸热反应
3、和放热反应,-6-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(1)从反应物和生成物总能量相对大小的角度分析。,-7-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(2)从反应热的量化参数键能的角度分析。,-8-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.燃烧热和中和热 (1)燃烧热与中和反应反应热(简称中和热)。 燃烧热:,1 mol,稳定氧化物,1 mol C(s,石墨),CO2(g),-9-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,中和热:,1 mol H2O,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-5
4、7.3 kJmol-1,-10-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(2)中和反应反应热的测定。 装置:,环形玻璃搅拌棒,-11-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,t1起始温度,t2终止温度,n生成水的物质的量,m酸溶液与碱溶液的总质量,c溶液的比热容,c的单位为kJ/(g)。 注意事项 .碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是。 .为保证酸被完全中和,常使 稍稍过量。 .实验中若使用弱酸或弱碱,会使测得中和热数值偏 。,隔热,防止热量散失,碱,小,-12-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,4.能源,-13-,
5、考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习 1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应 ( ) (2)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要吸收的能量越高 ( ) (3)同温同压条件下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同 ( ) (4)物质发生化学变化都伴有能量的变化 ( ),-14-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.下列说法正确的是( ) A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多 B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) H0,则金
6、刚石比石墨稳定 C.Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应是氧化还原反应,且反应的焓变大于零 D.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.65 kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=-57.3 kJmol-1,答案,解析,-15-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向1 有关概念与图像分析 例1(2018湖南H11教育联盟联考)已知化学反应A2(g)+B2(g)= 2AB(g) H=+100 kJmol-1的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( )A.加入催化剂,
7、该反应的反应热H将减小 B.每生成2 mol AB键,将吸收b kJ能量 C.每生成2个AB分子吸收(a-b) kJ能量 D.该反应正反应的活化能大于100 kJmol-1,答案,解析,-16-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,易错警示有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应,如水结成冰放热但不属于放热反应。 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)28H2O在常温常压下即可进行。,-17-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结正确理解活化能与反应热的关系(1)注意活化能在图示中的呈现。
8、 从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能; 从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能。 (2)催化剂只影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的焓变。 (3)进行反应热的有关计算时,要注意图示中反应物和生成物的物质的量。,-18-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练 (2019河南洛阳高三尖子生联考)已知25 、101 kPa下,如图所示,石墨的燃烧热H1=-393.5 kJmol-1,金刚石的燃烧热H2=-395.4 kJmol-1。下列表达正确的是( )A.金刚石比石墨稳定 B.C(s,石墨)=C(s,金刚石) H=+1.9 kJmol-1 C.H1
9、H2 D.如果使用催化剂,H1和H2都变小,答案,解析,-19-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向2 燃烧热与中和热的理解 例2(2019天津第一中学高三月考)下列说法正确的是 ( ),答案,解析,-20-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结(1)由于中和反应和燃烧均是放热反应,因此描述中和热和燃烧热时可不带“-”。如:某物质的燃烧热为H=-Q kJmol-1或Q kJmol-1。 (2)稳定的氧化物是指:CCO2(g),H2H2O(l),SSO2(g)等。 (3)在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应,生成1 mol H2O(l)
10、和可溶性盐时放出的热量为中和热;不同反应物的中和热大致相同,均约为57.3 kJmol-1。,-21-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练 石墨的燃烧热为393.5 kJmol-1,CO的燃烧热为283.0 kJmol-1,下列说法正确的是( ) A.相同条件下C(石墨,s)燃烧生成CO气体的热化学方程式:2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) H=+110.5 kJmol-1 B.1 mol C(石墨,s)不完全燃烧,生成CO2和CO混合气体时,放出热量283.0 kJ C.C(石墨,s)和CO2(g)反应生成CO(g)的反应是放热反应 D.如果金刚石的
11、燃烧热大于石墨的燃烧热,则可以断定从石墨转化为金刚石需要吸热,答案,解析,-22-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向3 依据共价键键能计算反应热 例3(2018天津理综,10改编)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。CO2与CH4经催化重整,可制得合成气: CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:,填写下列空白: 则该反应的H= 。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是 (填“A”或“B
12、”)。,答案,解析,-23-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,易错警示解答化学键与反应热关系题目的“两”注意: (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)常见物质中化学键的数目:,(3)根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时,需注意断键和成键的总数,必须是断键和成键时吸收或放出的总能量。,-24-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结反应热的计算 1.根据燃烧热数据,求算反应放出的热量 利用公式:Q=燃烧热n(可燃物的物质的量) 如已知H2的燃烧热H=-285.8 kJmol-
13、1,燃烧H2的物质的量为2 mol,则H2燃烧放出的热量为2 mol285.8 kJmol-1=571.6 kJ。 2.依据反应物与生成物的能量计算 H=E生成物-E反应物 3.根据键能数据计算 H=反应物键能总和-生成物键能总和,-25-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练 (2018陕西师大附中二模)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) H=-72 kJmol-1,蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ,其他的相关数据如下表:,则表中a为( ) A.404 B.260 C.230 D.200,答案,解析,-26-,考点一,考点二,必
14、备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,热化学方程式 1.热化学方程式及其意义 (1)定义:表示参加反应的物质的 和 关系的化学方程式。 (2)意义: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 。例如:H2(g)+ O2(l)=H2O(l) H=-285.8 kJmol-1,表示在25 和1.01105 Pa下,1 mol氢气与0.5 mol氧气完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。,物质的量 反应热,能量变化,-27-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.热化学方程式的书写 (1)热化学方程式的书写步骤。,-28-,考点一,考点二,
15、必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(2)注意事项。,+,-,kJmol-1,物质的量,溶液,固体,液体,气体,名称,-29-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习 1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)甲烷的燃烧热为890.3 kJmol-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) H=-890.3 kJmol-1 ( ) (2)已知101 kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) H=-221 kJmol-1,则单质碳的燃烧热为221 kJmol-1 ( ) (3)热化学方程式中各
16、物质的化学计量数既表示物质的量又表示分子个数 ( ) (4)500 、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,则该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-38.6 kJmol-1 ( ),-30-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(5)S(s)+O2(g)=SO2(g) H=-a kJmol-1表示1 mol S和氧气完全反应生成1 mol SO2气体,放出热量为a kJ ( ),-31-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.(1
17、)(2016天津理综,7节选)硅和氯两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物,恢复至室温,放热687 kJ,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,7节选)已知1 mol钠的单质在足量O2中燃烧,恢复至室温,放出255.5 kJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。 (3)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:,写出该反应的热化学方程式: 。,-32-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,答案 (1)Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) H=-687 kJmol-1 (
18、2)2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) H=-511 kJmol-1 (3)N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+183 kJmol-1 解析 (1)Si与Cl2反应生成Si的最高价化合物为SiCl4,根据SiCl4的熔、沸点可知其状态为液态,故该反应的热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l) H=-687 kJmol-1。(2)1 mol Na的单质在足量O2中燃烧,放出255.5 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) H=-511 kJmol-1。(3)反应热=断开旧键吸收的能量-形成新键放出的能量。,-33-,必备
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