高考化学一轮复习-第一讲-化学反应的热效应.pptx

考基梳理 助学提升,考点通解 能力对接,考向集训 名师揭秘,实验探究,9,第一讲化学反应热效应,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。,1/73,4,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。,5,了解焓变与反应热含义。了解,H,H,(,反应产物,),H,(,反应物,),表示式含义。,6,了解盖斯定律，并能利用盖斯定律进行相关反应焓变简单计算。,2/73,1,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。,3/73,一、化,学反应反应热,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。,2,反应热,(1),概念：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,。,吸热反应：,_,；放热反应：,_,。,反应物化学键,生成物化学键,能量,物质,吸收,Q,0,温度,放出,Q,0,，为正值。放热反应完成后体系能量降低，故,H,0,，为负值。比较反应热,(,H,),大小时，不要忽略,“,”,、,“,”,号。放热越多，,H,就越小。,17/73,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,、,1.0110,5,Pa,下测定，可不注明温度和压强。,必考点,43,热化学方程式书写与判断,18/73,(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。,19/73,【,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,(,),。,A,2H,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,1,20/73,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,21/73,燃烧热和中和热,22/73,【,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,23/73,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,C,500,、,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,1,24/73,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,25/73,1,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,。,(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,必考点,44,反应热相关计算,26/73,(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。,应用盖斯定律惯用以下两种方法。,热化学方程式相加或相减如由,C(s),O,2,(g)=CO,2,(g),H,1,；,27/73,合理设计反应路径如,由图可得：,H,H,1,H,2,。,(5),依据物质燃烧热数值计算,Q,(,放,),n,(,可燃物,)|,H,|,(6),依据比热公式进行计算。,Q,c,m,T,28/73,【,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,_,_,。,29/73,答案,FeO(s),CO(g)=Fe(s),CO,2,(g),H,11 kJmol,1,30/73,(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,31/73,【,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,2,32/73,解析,依据盖斯定律可知,：,H,3,H,1,2,H,2,。,答案,A,33/73,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,。,2,同一反应，反应物状态不一样时,S(g),O,2,(g)=SO,2,(g),H,1,0,S(s),O,2,(g)=SO,2,(g),H,2,0,必考点,45,反应热,(,H,),大小比较,34/73,H,2,H,3,H,1,，则,H,3,H,1,H,2,，又,H,3,0,，所以,H,1,H,2,。,3,两个有联络不一样反应相比,C(s),O,2,(g)=CO,2,(g),H,1,0,依据常识可知,CO(g),O,2,(g)=CO,2,(g),H,3,0,又因为,H,2,H,3,H,1,，所以,H,2,H,1,。,35/73,【,典例,3】,36/73,则,a,、,b,、,c,、,d,间大小关系为,_,。,(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,_,_,。,37/73,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,1,38/73,1,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,39/73,2,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。,40/73,【,应用,3】,(,西安二检,),如图所表示，以下说法不正确是,(,),。,41/73,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,1,Q,2,D,H,2,H,1,42/73,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,43/73,(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。,44/73,当场指导,45/73,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,Hold,住考向,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。,46/73,1,(,纲领全国,，,9),反应,A,BC(,H,0),分两步进行：,A,BX(,H,0),，,XC(,H,0),。以下示意图中，能正确表示总反应过程中能量改变是,(,),。,反应热及焓变分析与判断,47/73,解析,A,BX,H,0,，,X,含有能量大于,A,、,B,能量总和，,A,、,C,错误，,XC,H,0,，,A,BC,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,48/73,2,(,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,(,),。,49/73,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,50/73,3,(,上海改编,),依据碘与氢气反应热化学方程式,()I,2,(g),H,2,(g),2HI(g),H,9.48 kJmol,1,()I,2,(s),H,2,(g),2HI(g),H,26.48 kJmol,1,以下判断正确是,(,),。,A,254 g I,2,(g),中通入,2 g H,2,(g),，反应放热,9.48 kJ,B,1 mol,固态碘与,1 mol,气态碘所含能量相差,17.00,kJ,C,反应,(),产物比反应,(),产物稳定,D,反应,(),反应物总能量比反应,(),反应物总能,量低,51/73,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,52/73,1,判断正误,(1),氢氟酸是一个弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知,25,时：,HF(aq),OH,(aq)=F,(aq),H,2,O(l),H,67.7 kJmol,1,H,(aq),OH,(aq)=H,2,O(l),H,57.3 kJmol,1,在,20 mL 01 molL,1,氢氟酸中加入,V,mL 0.1 molL,1,NaOH,溶液。则氢氟酸电离方程式及热效应可表示为：,热化学方程式书写与判断,(),(,安徽理综,，,12,改编,),53/73,解析,H,10.4 kJmol,1,。,(2)25,、,101 kPa,下,：,2Na(s),O,2,(g)=Na,2,O(s),H,1,414 kJmol,1,2Na(s),O,2,(g)=Na,2,O,2,(s),H,2,511 kJmol,1,则,：,25,、,101 kPa,下,，,Na,2,O,2,(s),2Na(s)=2Na,2,O(s),H,317 kJmol,1,(),(,北京理综,，10D),54/73,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,(3)A.,甲烷标准燃烧热为,890.3 kJmol,1,，则甲烷燃烧热化学方程式可表示为：,CH,4,(g),2O,2,(g)=CO,2,(g),2H,2,O(g),H,890.3 kJmol,1,(),B,500,、,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,(),(,浙江理综,，,12A,、,B),55/73,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。,56/73,2,(,北京理综,，,26,节选,),用,Cl,2,生产一些含氯有机物时会产生副产物,HCl,。利用反应,A,，可实现氯循环利用。,反应,A,：,4HCl,O,2,2Cl,2,2H,2,O,已知：,.,反应,A,中，,4 mol HCl,被氧化，放出,115.6 kJ,热量。,.,57/73,(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,”)_,。,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,(498,2243)/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。,58/73,59/73,1,(,天津化学,，,10,节选,),已知：温度过高时，,WO,2,(s),转变为,WO,2,(g),：,盖斯定律及其应用,60/73,答案,203.9 kJmol,1,61/73,2,(,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),：,NN,为,942,、,O,O,为,500,、,NN,为,154,，则断裂,1 mol NH,键所需能量,(kJ),是,(,),。,62/73,A,194 B,391 C,516 D,658,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 kJ,534 kJ,2 218 kJ,设断裂,1 mol NH,键所需要能量为,x,则,154 kJ,4,x,500 kJ,2 218 kJ,解得,x,391 kJ,。,答案,B,63/73,3,(,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,(,),。,A,519.4 kJmol,1,B,2597 kJmol,1,C,259.7 kJmol,1,D,519.4 kJmol,1,64/73,答案,C,65/73,【,试验目标,】,测定强酸、强碱反应中和热，体验化学反应热效应。,【,测定原理,】,c,4.18 Jg,1,1,4.1810,3,kJg,1,1,；,n,为生成,H,2,O,物质量。,【,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。,66/73,【,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。,67/73,(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。,(5),重复试验,(2),(4),三次。,68/73,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,【,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,)/,69/73,(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 J,g,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,。,50 mL 0.50 molL,1,盐酸与,50 mL 0.50 molL,1,NaOH,溶液发生中和反应放出热量为：,(,m,1,m,2,),c,(,t,2,t,1,),0.418(,t,2,t,1,)kJ,。,生成,1 molH,2,O,时反应热为：,70/73,【,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。,【,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,”),。,71/73,(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,”),。,72/73,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,73/73,