(浙江选考)2020版高考化学大一轮复习第8讲化学反应中的热效应课件.pptx
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1、第8讲 化学反应中的热效应,-2-,-3-,-4-,基础梳理,感悟选考,对点训练,1.化学反应的焓变 (1)反应热(焓变): 定义:在化学反应过程中,当反应物 和生成物 具有相同温度 时,所吸收或放出的热量 称为化学反应的反应热。在恒温、恒压条件下,化学反应中吸收 或释放 的热量称为反应的焓变,用H 表示,单位常采用kJ mol-1 。 产生原因:化学反应过程中反应物分子中的化学键断裂时吸收 的能量与生成物分子中的化学键形成时放出 的能量不相等,故化学反应均伴随着能量变化。,-5-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(2)放热反应和吸热反应的比较:,-6-,基础梳理,感悟选考,对点训练,注意:焓变
2、是系统在恒温、恒压条件下,体系仅做体积功、不做其他功(如电功等)的变化过程中,所吸收或放出的热量。所以,测量反应的焓变实质是测量等温等压条件下反应的热效应。 (3)化学键与化学反应中能量变化的关系,-7-,基础梳理,感悟选考,对点训练,2.热化学方程式 (1)热化学方程式的定义: 表明反应所吸收或放出 的热量的化学方程式,称为热化学方程式。 (2)热化学方程式的意义: 表明化学反应中的物质变化和能量 变化。 H 0时,为吸热反应。例如:H2(g)+ O2(g) H2O(g) H=-241.8 kJ mol-1表明298 K、1.013105 Pa时,1 mol H2与 mol O2反应生成1
3、mol水蒸气时放出241.8 kJ的热量。,-8-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(3)热化学方程式的书写方法: 要注明反应的温度和压强,若反应是在298 K和1.013105 Pa条件下进行,可不予注明。 反应物和产物的聚集状态不同,反应热H不同,要注明反应物和生成物的状态 ,常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体和水溶液。 H与方程式中的化学计量数 有关,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。,-9-,基础梳理,感悟选考,对点训练,在所写化学反应方程式后写下H的“+”或“-”、 数值 和单位 ,方程式
4、与H应用空格隔开。 3.能源的充分利用 (1)能源的概念: 能源是可以提供能量的自然资源 ,它包括化石燃料、 阳光、风能、水能、潮汐能等。化石燃料是不可再生能源。 (2)标准燃烧热:在101 kPa下,1 mol 物质完全燃烧的反应热,叫做该物质的标准燃烧热。 规定在101 kPa压强下测出的反应热。因为压强不同,反应热数值不相同。 规定可燃物物质的量为1 mol 。,-10-,基础梳理,感悟选考,对点训练,规定以可燃物完全燃烧所放出的热量为标准。也就是说,燃烧物中的碳元素必须转化为二氧化碳 ,氢元素转化为水,而且是水呈液 态形式,硫元素转化为二氧化硫 ,氮元素转化为氮气 。 标准燃烧热是以1
5、 mol可燃物为标准来进行测定的,因此在计算标准燃烧热时,热化学方程式里其他物质的化学计量数常出现分数,如:H2(g)+ O2(g) H2O(l) H=-285.8 kJ mol-1。 标准燃烧热单位中的“每摩尔”有别于一般的热化学方程式中的“每摩尔”。标准燃烧热单位中的“每摩尔”是指“1 mol可燃性物质”,而一般的热化学方程式中的“每摩尔”是指“每摩尔反应”,如反应为aA+bB cC+dD,则“每摩尔”是指“1 mol(aA+bB cC+dD)”。,-11-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(3)标准燃烧热与中和热的区别与联系:,-12-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(4)热值: 热值是指
6、在一定条件下,1 g物质完全燃烧所放出的热量。 (5)化石燃料 化石燃料的综合利用。 a.煤的综合利用:煤通过干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气等。 b.石油的综合利用:石油通过蒸馏可得到汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等。 提高燃料的利用率。 a.改进燃料燃烧的设备和技术,使燃料充分燃烧。 b.对燃料进行深加工后综合利用。,-13-,基础梳理,感悟选考,对点训练,化石燃料的不可再生性及其给环境带来的问题 a.化石燃料是不可再生性资源。 b.化石燃料的利用造成的环境问题主要有:温室效应、酸雨、光化学烟雾等。 (6)太阳能、生物质能、氢能的利用: 太阳能的利用: 地球上最基本的能源是太阳能 。大
7、自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用 。有人估计,地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于全球能源年消耗量的10 倍左右。 目前,科学家们正在研究利用太阳能分解水获得氢气 的方法。,-14-,基础梳理,感悟选考,对点训练,生物质能的利用: a.生物质与生物质能。 生物质包括农业废弃物(如植物的秸秆、枝叶)、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。这些物质中蕴藏着丰富的生物质能。 生物质能是指来源于植物 及其加工产品 所贮存的能量。 b.生物质能的利用:直接燃烧 、生物化学 转换(如制沼气、粮食发酵制乙醇)、热化学 转换。,-15-,基础梳理,感悟选考,对点训练,氢能源及其利用:
8、 氢气作燃料的优点:氢气完全燃烧放出的热量是等质量汽油完全燃烧放出热量的3 倍多;制取它的原料是水 ,资源不受限制;它燃烧的产物是水,不会污染环境 ,是理想的清洁燃料。液态氢还可用作火箭的燃料。氢气被人们看作绿色能源 。 注意:太阳能、地热能、风能、潮汐能、生物质能、核能和氢能等,都属于新能源。,-16-,基础梳理,感悟选考,对点训练,4.中和热的测定 (1)用简易量热计测定中和热的注意事项: 环形玻璃搅拌棒的作用:匀速搅拌,使溶液混合均匀。实验中不能用环形铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,因为铜丝易导热,使热量损失较大。 碎泡沫塑料(或碎纸条)的作用:保温隔热、减少实验过程中热量损失。 不能直接
9、用同一个量筒、温度计测量盐酸和NaOH溶液的体积或温度。因为量筒内壁、温度计上的酸会和碱发生反应而使热量散失。 酸、碱混合时,要把烧杯中的NaOH溶液快速倒入量热计中而不能缓缓倒入, 若动作迟缓,将会使热量损失而使误差增大。,-17-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(2)实验误差分析: 量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算,若实际量取时,多于50 mL或小于50 mL都会造成误差)。 温度计的读数有误。 实验过程中有液体洒在外面。 混合酸、碱溶液时,动作缓慢造成热量散失,导致实验误差。 隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差。 测酸后的温度计未用水清洗便立即去
10、测碱的温度,致使热量损失而引起误差。,-18-,基础梳理,感悟选考,对点训练,5.盖斯定律 (1)盖斯定律的内容: 盖斯定律表明一个化学反应的焓变只与反应的起始状态和反应的最终状态有关,而与反应的途径无关。 例如右图中:H=H1+H2或H1=H-H2,所以热化学方程式间可进行“+”“-”等数学运算。,-19-,基础梳理,感悟选考,对点训练,(2)盖斯定律的应用: 根据盖斯定律,我们可以利用已知反应的焓变去求未知反应的焓变: 若一个反应的焓变H=a kJ mol-1,则其逆反应的焓变H=-a kJ mol-1; 若一个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变亦可以
11、由这几个反应的焓变相加减而得到。,-20-,基础梳理,感悟选考,对点训练,难点释疑 常见的吸热反应和放热反应有哪些?是否在常温常压下,吸热反应就不能发生? 提示:燃烧(爆炸)反应、酸碱中和反应、活泼金属与水的反应、金属与酸的反应、绝大部分化合反应等,都是放热反应;盐类水解、绝大多数分解反应、C与CO2的反应等都是吸热反应。 不一定。如果吸热反应所需的热量能够从大气中获得,则常温常压下吸热反应也能发生。如常温下发生的反应Ba(OH)28H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3+10H2O为吸热反应。,-21-,基础梳理,感悟选考,对点训练,1.(20184浙江选考)氢卤酸的能量关系如图所示。下
12、列说法正确的是( )A.已知HF气体溶于水放热,则HF的H10 B.相同条件下,HCl的H2比HBr的小 C.相同条件下,HCl的(H3+H4)比HI的大 D.一定条件下,气态原子生成1 mol HX键放出a kJ能量,则该条件下H2=a kJ mol-1,答案,-22-,基础梳理,感悟选考,对点训练,2.(201711浙江选考)根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图:下列说法正确的是( ) A.H50 B.H1+H2=0 C.H3=H4+H2 D.H1+H2+H3+H4+H5=0,答案,-23-,基础梳理,感悟选考,对点训练,3.(20174浙江选考)已知断裂1 mol H2(g)中的H
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