高考一轮复习-化学--第1讲.pptx

单击此处编辑母版文本样式,考基梳理 助学提升,考点通解 能力对接,考向集训 名师揭秘,1了解化学反应中能量转化原因，能说出常见能量转化形式。,2了解化学能与热能相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。,3了解热化学方程式含义，能用盖斯定律进行相关反应热简单计算。,4了解能源是人类生存和社会发展主要基础，了解化学在处理能源危机中主要作用。,第一讲化学反应热效应,1/88,1相关反应热、焓变，放热反应、吸热反应，燃烧热、中和热以及能源等概念辨析。,2热化学反应方程式书写，反应热计算和比较等知识和技能。,2/88,一、焓变、反应热,1,化学反应实质与特征,(1)实质：,断裂和,形成。,(2)特征：现有,改变，又有,改变。,(3)能量转化形式通常有热能、光能和电能等，但主要表现为热量改变。,反应物化学键,生成物化学键,物质,能量,3/88,2,焓变,(1)焓(,H,),用于描述物质,物理量。,(2)焓变(,H,),H,。单位Jmol,1,或kJmol,1,。,(3)焓变与反应热关系,对于,条件下进行化学反应，假如反应中物质能量改变全部转化为热能，则以下关系：,。,所含有能量,H,(生成物),H,(反应物),等压,H,Q,p,4/88,3,反应热：,指当化学反应在一定,下进行时，反应所,或,热量，通惯用符号,Q,表示，单位Jmol,1,或kJmol,1,。,4,能量改变原因,温度,放出,吸收,5/88,5,反应热测定,(1)仪器：,(2)原理：,Q,C,(,T,2,T,1,)，式中,C,代表仪器和反应混合物总热容，单位是kJK,1,，,T,1,、,T,2,分别代表,，单位是K。,量热计,反应前、后溶液温度,6/88,(1)常见吸热反应和放热反应有哪些？(2)反应吸热放热是否与反应条件相关？,提醒,(1)常见放热反应：,可燃物燃烧；,酸碱中和反应；,大多数化合反应；,金属与酸置换反应；,物质迟缓氧化。,常见吸热反应：,大多数分解反应；,盐水解和弱电解质电离；,Ba(OH),2,8H,2,O与NH,4,Cl反应；,碳与水蒸气、C与CO,2,反应。,7/88,(2)反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所含有总能量相对大小。反应是否需要加热，只是引发反应条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就能够进行。,8/88,二、热化学方程式,1,定义：,表示参加反应物质量和反应热关系化学方程式。,2,意义：,热化学方程式不但表明了化学反应中物质改变，也表明了化学反应中能量改变。,2H,2,(g)O,2,(g)=2H,2,O(l),H,571.6 kJmol,1,，表示在,。,298 K时，2 mol气态氢气与1 mol气态氧气完全,反应生成2 mol液态水，放出571.6 kJ能量,9/88,3,热化学方程式书写步骤,10/88,热化学方程中，,H,单位中,“,mol,1,”,含义是什么？,11/88,三、中和热和燃烧热,比较项目,燃烧热,中和反应反应热,相同点,能量,改变,反应,H,H,0，单位：,_,不一样点,反应物量,可燃物是,mol,不限量,生成物量,不限量,H,2,O是,mol,反应热,含义,时，,mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出热量；不一样反应物，燃烧热不一样,中强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放热量，不一样反应物中和热大致相同，均约为57.3 kJmol1,放热,kJmol1,1,1,25,、101 kPa,1,稀溶液,12/88,酸碱中和反应生成1 mol H,2,O时，都放出57.3 kJ热量吗？,提醒,中和热是强酸和强碱稀溶液反应生成1 mol H,2,O放出热量，为57.3 kJmol,1,，弱酸弱碱电离时吸热，放出热量小于57.3 kJ，浓硫酸稀释时放热，放出热量大于57.3 kJ。,13/88,四、盖斯定律,1,内容,对于一个化学反应，不论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样。,即：化学反应反应热只与反应体系,相关，而与,无关。,始态和终态,反应路径,14/88,2.意义,：间接计算一些反应反应热。,3,应用,方程式,反应热间关系,H,1,a,H,2,H,1,H,2,H,H,1,H,2,15/88,五、能源,1,概念,能提供,自然资源。,2,发展阶段,时期,时期,时期。,3,分类,(1)化石燃料,种类：,、,、,。,特点：蕴藏量有限，且,再生。,能量,柴草,化石能源,多能源结构,煤,石油,天然气,不能,16/88,(2)新能源,种类：,、,、,、,、,和,等。,特点：资源丰富，,再生，没有污染或污染很小。,4,能源问题,(1)我国当前使用主要能源是,，它们蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。,(2)化石燃料大量使用带来严重,问题。,太阳能,氢能,风能,地热能,海洋能,生物质能,能够,化石燃料,环境污染,17/88,18/88,两个公式,反应热,H,基本计算公式,(1),H,生成物总能量反应物总能量。,(2),H,反应物总键能之和生成物总键能之和。,19/88,四个观察,判断热化学方程式正误观察点：,“,一观察,”,：化学原理是否正确，如燃烧热和中和热,热化学方程式是否符合燃烧热和中和热概念。,“,二观察,”,：状态是否标明。,“,三观察,”,：反应热,H,符号和单位是否正确。,“,四观察,”,：反应热数值与物质系数是否对应。,20/88,六个注意,应用盖斯定律计算反应热时应注意六个问题。,首先要明确所求反应始态和终态，各物质系数；判,断该反应是吸热还是放热；,不一样路径对应最终止果应一样；,叠加各反应式时，有反应要逆向写，,H,符号也相,反，有反应式要扩大或减小倍数，,H,也要对应扩大或减,小相同倍数；,21/88,注意各分步反应,H,正负；,比较反应热大小时，反应热所带,“,”“,”,均含有,数学意义，参加大小比较；,不要忽略弱电解质电离、水解反应吸热，浓硫酸,稀释、氢氧化钠固体溶解放热，都对反应热有影响。,22/88,我警示,“,H,”,与反应,“,可逆性,”,可逆反应,H,表示反应完全反应热量改变，与反应,是否可逆无关。,如：N,2,(g)3H,2,(g),2NH,3,(g),H,92.4 kJ,mol,1,。,23/88,表示在298 K时，1 mol N,2,(g)和3 mol H,2,(g)完全反应生成2 mol NH,3,(g)时放出92.4 kJ热量。但实际上1 mol N,2,(g)和3 mol H,2,(g)充分反应，不可能生成2 mol NH,3,(g)，故实际反应放出热量必定小于92.4 kJ。,24/88,问题征解,不论吸热反应还是放热反应有时都用到酒精灯，怎样判,断该反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热目标是,什么？,提醒,连续用酒精灯加热，撤掉酒精灯反应就停顿反,应是吸热反应；开始用酒精灯加热，反应开始后，撤去酒精,灯仍能继续反应是放热反应。放热反应加热目标普通是引,发反应或加紧反应速率。,25/88,必考点44 热化学方程式书写与判断,书写热化学方程式应注意几个问题,(1),H,只能写在标有反应物和生成物状态化学方程式右边。若为放热反应，,H,为,“,”,；若为吸热反应，,H,为,“,”,。,H,单位普通为kJmol,1,。,(2)反应热,H,与测定条件(温度、压强等)相关。所以，书写热化学方程式时应注明,H,测定条件。绝大多数,H,是在25,、1.01,10,5,Pa下测定，可不注明温度和压强。,26/88,(3)热化学方程式中各物质系数仅表示该物质物质量，,并不表示该物质分子数或原子数。所以物质系数能够是,整数，也能够是分数。,(4)反应物和产物聚集状态不一样，反应热数值以及符号都可,能不一样。所以，必须注明物质聚集状态(s、l、g、aq)才能,完整地表达出热化学方程式意义。热化学方程式中不用,“”,和,“”,，不用,而用“=”表示。,(5)热化学方程式是表示反应已完成数量。因为,H,与反应,物物质量相关，所以热化学方程式中各物质系数必须,与,H,相对应，假如系数加倍，则,H,也要加倍。当反应向,逆反应方向进行时，其反应热与正反应反应热数值相等，,符号相反。,27/88,【典例1】,(浙江宁波八校联考),胶状液氢(主要成份是H,2,和CH,4,)有望用于未来运载火箭和空间运输系统。试验测得101 kPa时，1 mol H,2,完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量；1 mol CH,4,完全燃烧生成液态水和CO,2,气体，放出890.3 kJ热量。以下热化学方程式书写正确是,()。,28/88,A2H,2,(g)O,2,(g)=2H,2,O(l),H,285.8 kJmol,1,B,CH,4,(g),2O,2,(g)=CO,2,(g),2H,2,O(l),H,890.3 kJmol,1,C,CH,4,(g),2O,2,(g)=CO,2,(g),2H,2,O(g),H,890.3 kJmol,1,D,CH,4,(g),2O,2,(g)=CO,2,(g),2H,2,O(l),H,890.3 kJmol,1,解析,H,与参加反应物质物质量不对应，A选项错误；物质状态不一样反应热效应不一样，C选项错误；放热反应,H,0，D选项错误。,答案,B,29/88,燃烧热和中和热,30/88,【应用1宝鸡二检),燃烧热是指通常情况下1 mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物所放出热量。以下说法正确是,()。,A通常情况下，1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ,热量，则表示氢气燃烧热热化学方程式为2H,2,(g)O,2,(g)=2H,2,O(l),H,571.6 kJmol,1,B已知：H,2,(g)F,2,(g)=2HF(g),H,270 kJmol,1,，则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出热量小于270 kJ,31/88,C500,、30 MPa下，将0.5 mol N,2,和1.5 mol H,2,置于密闭容器中充分反应生成NH,3,(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N,2,(g)3H,2,(g),2NH,3,(g),H,38.6 kJmol,1,D已知：,C(s，石墨)O,2,(g)=CO,2,(g),H,393.5 kJmol,1,，,C(s，金刚石)O,2,(g)=CO,2,(g),H,395.0 kJmol,1,，则C(s，金刚石)=C(s，石墨),H,1.5 kJmol,1,32/88,解析,表示氢气燃烧热热化学方程式中H,2,(g)系数为1，A错；气体变为液体时要放出能量，所以1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出热量大于270 kJ，B错；此反应为可逆反应，故投入0.5 mol氮气，最终参加反应氮气一定小于0.5 mol，所以热化学方程式中,H,应小于38.6 kJmol,1,，不是通常情况时,H,应标明确，选项C不正确；D中由,可知正确。,答案,D,33/88,必考点45 反应热相关计算,1,主要依据,热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热、中和热等数据。,2,主要方法,(1)依据热化学方程式计算,反应热与反应物各物质物质量成正比。,(2)依据反应物和生成物总能量计算,H,E,生成物,E,反应物,。,34/88,(3)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中能量,改变计算,H,反应物化学键断裂吸收能量生成物化学键形,成释放能量,(4)依据盖斯定律计算,化学反应反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成,物)相关，而与反应路径无关。即假如一个反应能够分步,进行，则各分步反应反应热之和与该反应一步完成时反,应热是相同。,35/88,36/88,【典例2】,已知以下热化学方程式,Fe,2,O,3,(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO,2,(g),H,1,25 kJmol,1,3Fe,2,O,3,(s),CO(g)=2Fe,3,O,4,(s),CO,2,(g),H,2,47 kJmol,1,Fe,3,O,4,(s),CO(g)=3FeO(s),CO,2,(g),H,3,19 kJmol,1,写出,FeO(s)被CO还原成Fe和CO,2,热化学方程式,_。,37/88,答案,FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO,2,(g),H,11 kJmol,1,38/88,(,1,),确定待求热化学方程式；,(,2,),找出待求热化学方程式中各物质出现在已知热化学方程式什么位置；,(,3,),依据未知热化学方程式中各物质系数和位置需要对已知热化学方程式进行处理，或调整系数，或调整反应方向；将新得到热化学方程式及对应反应热进行叠加，即可求出待求反应反应热。,依据盖斯定律计算普通步骤,39/88,【应用2】,在298 K、100 kPa时，已知：,2H,2,O(g)=2H,2,(g),O,2,(g),H,1,Cl,2,(g),H,2,(g)=2HCl(g),H,2,2Cl,2,(g),2H,2,O(g)=4HCl(g),O,2,(g),H,3,则,H,3,与,H,1,和,H,2,间关系正确是 ()。,A,H,3,H,1,2,H,2,B,H,3,H,1,H,2,C,H,3,H,1,2,H,2,D,H,3,H,1,H,2,40/88,解析,依据盖斯定律可知：,H,3,H,1,2,H,2,。,答案,A,41/88,必考点46 反应热(,H,)大小比较,对于放热反应来说，,H,Q,kJmol,1,，即使,“,”,仅表示放热意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上,“,负号,”,，即放热越多，,H,反而越小。如：,1,同一反应，生成物状态不一样时,A(g)B(g)C(g),H,1,0，A(g)B(g)=C(l),H,2,0，因为C(g)=C(l),H,3,0，则,H,3,H,2,H,1,，所以,H,2,H,1,。,42/88,43/88,44/88,45/88,(2)若向三份等体积0.100 0 molL,1,NaOH溶液中分别加入,稀醋酸，,浓H,2,SO,4,，,稀硝酸至恰好完全反应，则上述过程中焓变,H,1,、,H,2,、,H,3,大小关系为_。,(3)已知胆矾溶于水时，溶液温度降低。在室温下将1 mol无水硫酸铜制成溶液时，放出热量为,Q,1,kJ，而胆矾分解热化学方程式是CuSO,4,5H,2,O(s)=CuSO,4,(s)5H,2,O(l),H,Q,2,kJmol,1,，则,Q,1,与,Q,2,大小关系为_。,46/88,解析,(1)因为该反应为放热反应，且H,2,O(g)=H,2,O(l),H,2,c,d,。,(2)因为CH,3,COOH电离吸热，浓H,2,SO,4,稀释时放热，故有,H,1,H,3,H,2,。,(3)依据题意可得以下转化关系：,故有：,H,Q,2,kJmol,1,Q,1,kJmol,1,0，,即：,Q,2,Q,1,。,答案,(1)2,a,b,2,c,d,(2),H,1,H,3,H,2,(3),Q,2,Q,1,47/88,1,反应物和生成物状态,物质气、液、固三态改变与反应热关系,比较反应热大小四个注意关键点48/88,2,H,符号：比较反应热大小时，不要只比较,H,数值,大小，还要考虑其符号。,3参加反应物质量，当反应物和生成物状态相同时，,参加反应物质量越多放热反应,H,越小，吸热反应,H,越大。,4反应程度：参加反应物质量和状态相同时，反应,程度越大，热量改变越大。,49/88,【应用3】,(西安二检),如图所表示，以下说法不正确是()。,50/88,A反应过程(1)热化学方程式为A,2,(g)B,2,(g)=C(g),H,1,Q,1,kJmol,1,B反应过程(2)热化学方程式为C(g)=A,2,(g)B,2,(g),H,2,Q,2,kJmol,1,C,Q,1,与,Q,2,关系：,Q,1Q,2,D,H,2,H,1,51/88,解析,由图像数据可知，反应过程(1)热化学方程式为A,2,(g)B,2,(g)=C(g),H,1,Q,1,kJmol,1,。反应过程(2)热化学方程式为C(g)=A,2,(g)B,2,(g),H,2,Q,2,kJmol,1,，反应过程(1)与反应过程(2)中，反应物、生成物所包括物质及状态均相同，只是过程相反，故反应热数值相等，符号相反。注意比较,H,大小时，要注意考虑其正负号。,答案,C,52/88,(1)忽略,H,正负或对,H,正负意义不了解。,(2)忽略,H,数值与化学方程式中物质系数相关。系数发,生改变时，,H,数值要对应改变。,(3)忽略物质状态不一样,H,数值也不一样。,(4)对热化学方程式意义了解不清。,53/88,当场指导,54/88,Hold住考向,考向1,化学反应中能量改变及相关概念,5年6考,考向2,热化学方程式书写与判断,5年12考,考向3,盖斯定律及其应用,5年9考,55/88,名师揭秘,化学反应中能量改变属于逐步强化高考热点，包括到,焓变与化学键关系，热化学方程式书写和正误判断，反,应热大小比较和计算，燃烧热和中和热了解与测定等。,年高考仍会重点考查该部分知识，应高度关注。,56/88,1,(纲领全国，9),反应AB,C(,H,0)分两步进行：,AB,X(,H,0)，,X,C(,H,0)。以下示意图中，能正确表示总反应过程中能量改变是,()。,57/88,解析,AB,X,H,0，X含有能量大于A、B能量总和，A、C错误，,X,C,H,0，AB,C,H,0，C含有能量小于X含有能量，也小于A、B能量总和，D正确，B错误。,答案,D,58/88,2,(江苏化学，4),某反应反应过程中能量改变如图所表示(图中,E,1,表示正反应活化能，,E,2,表示逆反应活化能)。以下相关叙述正确是 ()。,59/88,A该反应为放热反应,B催化剂能改变该反应焓变,C催化剂能降低该反应活化能,D逆反应活化能大于正反应活化能,解析,图中生成物总能量高于反应物总能量，反应为吸热反,应，A错；使用催化剂可降低活化能而影响反应速率但不,会影响焓变，B错，C正确；图中,E,1,为正反应活化能，,E,2,为,逆反应活化能，,E,1,E,2,，D错误。,答案,C,60/88,61/88,解析,反应(,)是可逆反应，所以254 g I,2,(g)与2 g H,2,(g)反应生成HI(g)小于2 mol，放出热量小于9.48 kJ，A错；由反应(,)(,)可得反应(,)I,2,(g)=I,2,(s),H,35.96 kJmol,1,，所以，1 mol固态碘与1 mol气态碘所含能量相差35.96 kJ，B错；两个反应物产物均为气态碘化氢，显然C错；由(,)可知，1 mol固态碘比1 mol气态碘所含能量低，故反应(,)反应物总能量比反应(,)反应物总能量低。,答案,D,62/88,63/88,64/88,解析,由盖斯定律,，可知,2,得,Na,2,O,2,(s),2Na(s)=2Na,2,O(s),H,317 kJmol,1,65/88,66/88,解析,A项中H,2,O状态应为液态；B项中可逆反应不能进行到底，19.3 kJ热量不是0.5 mol N,2,和1.5 mol H,2,反应热，故错误。,67/88,68/88,(1)H,2,O电子式是_。,(2)反应A热化学方程式是_。,(3)断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差约为_kJ，H,2,O中HO键比HCl中HCl键(填,“,强,”,或,“,弱,”,)_。,69/88,解析,(3)由题给条件可知，4 mol HCl被氧化，放出热量为115.6 kJ，可知,H,115.6 kJmol,1,；由,H,E,(反应物键能之和),E,(生成物键能之和)可得，,E,(HO),E,(HCl)115.6(4982,243)/4 kJmol,1,31.9 kJmol,1,，键能越大，化学键越稳定、越强，所以水中HO键比氯化氢中HCl键强。,70/88,71/88,72/88,答案,203.9 kJmol,1,73/88,2,(重庆理综，12),肼(H,2,NNH,2,)是一个高能燃料，相关化学反应能量改变如图所表示。已知断裂1 mol化学键所需能量(kJ)：N,N为942、OO为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需能量(kJ)是 ()。,A194 B391 C516 D658,74/88,解析,由题中图像能够看出断裂1 mol N,2,H,4,(g)和1 mol O,2,(g)中化学键所要吸收能量为：2 752 kJ534 kJ2 218 kJ,设断裂1 mol NH键所需要能量为,x,则154 kJ4,x,500 kJ2 218 kJ,解得,x,391 kJ。,答案,B,75/88,3,(海南，5),已知：,2Zn(s)O,2,(g)=2ZnO(s),H,701.0 kJmol,1,2Hg(l)O,2,(g)=2HgO(s),H,181.6 kJmol,1,则反应Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l),H,为()。,A519.4 kJmol,1,B259.7 kJmol,1,C259.7 kJmol,1,D519.4 kJmol,1,76/88,答案,C,77/88,78/88,【试验用具】,仪器：大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50 mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒；,试剂：0.50 molL,1,盐酸、0.50 molL,1,NaOH溶液。,79/88,【试验步骤】,(1)在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)，使放入小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，恰好使温度计和环形玻璃搅拌棒经过，以下列图所表示。,80/88,(2)用一个量筒量取50 mL 0.50 molL,1,盐酸，倒入小烧杯,中，并用温度计测量盐酸温度，记入下表。然后把温度计,上酸用水冲洗洁净。,(3)用另一个量筒量取50 mL 0.50 molL,1,NaOH溶液，并用,温度计测量该溶液温度，记入下表。,(4)把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯盐酸中，并把量,筒中NaOH溶液快速一次倒入小烧杯(注意不要洒到外,面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液并准确读取混合溶,液最高温度，记为终止温度,t,2,，记入下表。,81/88,(5)重复试验(2)(4)三次。,温度,试验,次数,起始温度,t,1,/,终止温度,t,2,/,温度差,(,t,2,t,1,)/,盐酸,NaOH,溶液,平均值,1,2,3,82/88,【试验数据处理】,(1)取三次测量所得数据平均值作为计算依据。,t,1,/,t,2,/,(,t,2,t,1,)/,83/88,(2)计算反应热,为了计算简便，我们近似地认为试验所用酸、碱溶液密度均为1 gcm,3,，且中和后所得溶液比热容为 4.18 Jg,1,1,。,50 mL 0.50 molL,1,盐酸质量,m,1,50 g,50 mL 0.50 molL,1,NaOH溶液质量,m,2,50 g。,84/88,85/88,【注意事项】,(1)碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板作用是保温、隔热，降低试验过程中热量损失。,(2)为确保酸、碱完全中和，常采取碱稍稍过量。,(3)试验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液方法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒理由是铜传热快，热量损失大。,86/88,【问题探讨】,(1)本试验中惯用稍过量NaOH原因是为确保盐酸完全被中和。试问：在反应中若因为有放热现象，而造成少许HCl在反应中挥发，则测得中和热_(填,“,偏大,”,、,“,偏小,”,或,“,不变,”,)。,(2)若用等浓度醋酸与NaOH溶液反应，则测得中和热会_(填,“,偏大,”,、,“,偏小,”,或,“,不变,”,)，其原因是_。,(3)在中和热测定试验中存在用水洗涤温度计上盐酸步骤，若无此操作步骤，则测得中和热_(填,“,偏大,”,、,“,偏小,”,或,“,不变,”,)。,87/88,解析,(1)若因为有放热现象造成少许HCl在反应中挥发，降低了HCl量，故测得中和热会偏小。(3)小题也同理，不洗涤温度计上盐酸，也会造成HCl量减小，测得中和热偏小。,答案,(1)偏小,(2)偏小用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收热量，造成测得中和热偏小,(3),偏小,88/88,