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1、2022年人教版高中化學選修四 第一章化學反應與能量 章末復習 教案1
復習知識要點:
1.化學反應與能量的變化
2.燃燒熱和中和熱
3.化學反應熱的計算——蓋斯定律
復習目標:
通過知識點內容梳理及例題練習,回憶并鞏固本章所有知識點內容及應用。掌握熱化學方程式的正確書寫,能運用蓋斯定律準確書寫出未知熱化學方程式。
知識點一:焓變 反應熱
1.反應熱:化學反應過程中所放出或吸收的熱量,任何化學反應都有反應熱,因為任何化學反應都會存在熱量變化,即要么吸熱要么放熱。反應熱可以分為燃燒熱、中和熱、溶解熱。
2.焓變(ΔH)的意義:
2、
符號:
單位:
恒壓下:焓變=反應熱,都可用ΔH表示,單位都是kJ/mol。
3.產生原因:化學鍵斷裂—— 化學鍵形成——
4.可以利用計算ΔH來判斷是吸熱還是放熱。
ΔH = 所具有的總能量— 所具有的總能量
= —
ΔH為“-”或△H <0時,為 反應;
ΔH為“+
3、”或△H >0時,為 反應。
對于放熱反應,反應物具有的總能量_________生成物具有總能量,反應過程中釋放出能量,從而使反應本身的能量降低,因此規(guī)定放熱反應的△H為___________。
對吸熱反應, 反應物具有的總能量_________生成物具有總能量,反應過程中釋放出能量,從而使反應本身的能量降低,因此規(guī)定放熱反應的△H為____________。
5.能量與鍵能的關系:物質具有的能量越低,物質越穩(wěn)定,能量和鍵能成反比。
6.同種物質不同狀態(tài)時所具有的能量:氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)
【特別提醒】
(1)常見的放熱反應
①所有的燃燒反應
②
4、所有的酸堿中和反應
③大多數(shù)的化合反應
④金屬與水或酸的反應
⑤生石灰(氧化鈣)和水反應
⑥鋁熱反應等
(2)常見的吸熱反應
①晶體Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl
②大多數(shù)的分解反應③ 條件一般是加熱或高溫的反應
(3)區(qū)分是現(xiàn)象(物理變化)還是反應(生成新物質是化學變化),一般銨鹽溶解是吸熱現(xiàn)象,別的物質溶于水是放熱。
【例題1】SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結構中只存在S-F鍵。已知:1 mol S(s)轉化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ,斷裂1 mol F-F 、S-F鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則S(s)+3F2(g)=SF6(g)的
5、反應熱△H為( )
A.-1780 kJ/mol B.-1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D.+430 kJ/mol
知識點二:熱化學方程式
1.概念:
2.書寫化學方程式的注意要點
①熱化學方程式必須標出能量變化,即反應熱△H,△H 對應的正負號都不能省。
②熱化學方程式中必須標明反應物和生成物的聚集狀態(tài)(s,l,g分別表示 ,水溶液中溶質用
6、 表示)
③熱化學反應方程式不標條件,除非題中特別指出反應時的溫度和壓強。
④熱化學方程式中的化學計量數(shù)表示 ,不表示個數(shù)和體積,可以是 ,也可以是 。
⑤各物質系數(shù)加倍,△H加倍,即△H和計量數(shù)成比例;反應逆向進行,△H改變 , ___________不變。
⑥熱化學方程式中的△H與化學反應的條件無關。
3.表示意義:物質的量—物質—狀態(tài)—吸收或放出熱量。
【例題2】下列熱化學方程式書寫正確的是( )
A.2
7、SO2+O2=2SO3 △H =-196.6 kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H =-571.6 kJ/mol
C.H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) △H =-285.8 kJ
D.C(s)+O2(g)=CO2 (g) △H =+393.5 kJ/mol
【例題3】已知在25℃,101 kPa下,1 g C8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時,放出48.40 kJ熱量。表示辛烷燃燒的熱化學方程式正確的是( )
A.C8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ΔH
8、 =-48.40 kJ/mol
B.C8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH =-5518 kJ/mol
C.C8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH =+5518 kJ/mol
D.2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g) ΔH =-11036 kJ/mol
知識點三:燃燒熱和中和熱
1.燃燒熱
(1)概念:_________________________________________________
(2)單位:_________
【注意事項】
9、
①研究條件:101 kPa
②反應程度:完全燃燒,產物是穩(wěn)定的氧化物。
③燃燒物的物質的量:1 mol
④研究內容:放出的熱量。(ΔH<0,單位kJ/mol)
2.中和熱
(1)概念:_______________________________________________________
(2)強酸與強堿的中和反應的實質是H+和OH-反應,其熱化學方程式為:___________________________
(3)弱酸或弱堿電離要吸收熱量,所以它們參加中和反應時的中和熱數(shù)值小于57.3kJ/mol。
(4)中和熱的測定實驗:看課本裝置圖
①一般用強酸和強堿做實驗
10、,且堿要過量(如果酸和堿的物質的量相同,中和熱會偏?。话阒泻蜔釣?7.3 kJ/mol。
②若用弱酸或弱堿做實驗,放出的熱量會偏小,中和熱會偏小。
③若用濃溶液做實驗,放出的熱量會偏大,中和熱會偏大。
④在實驗中,增大酸和堿的用量,放出的熱量會增多但中和熱保持不變。
【例題4】實驗測得:101 kPa時,1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學方程式書寫正確的是(??)
A.CH4(g)+2O2(g)== CO2(g)+2H2O(l) △H =+890.3 kJ·mol
11、-1??
B.CH4(g)+2O2(g)== CO2(g)+2H2O(l) △H =-890.3 kJ·mol-1?
C.CH4(g)+2O2(g)== CO2(g)+2H2O(l) △H =-890.3 kJ
D.2H2(g)+O2(g)== 2H2O(l) △H =-285.8 kJ
【例題5】下列熱化學方程式中△H代表燃燒熱的是( )
A.CH4(g)+ 3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g) △H 1?
B.S(s)+ 3/2O2(g)=SO3(s) △H 2?
C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H 3?
D.2
12、CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H 4
【例題6】含1 mol Ba(OH)2的稀溶液與足量稀鹽酸反應,放出熱量114.6 kJ。下列熱化學方程式中,正確的是( )
A.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) △H=+114.6 kJ/mol
B.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(aq) △H=-114.6 kJ/mol
C.1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol
D.1/2B
13、a(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l) △H=+57.3 kJ/mol
知識點四:蓋斯定律
內容:____________________________
【例題7】已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H =-701.0 kJ·mol-1;2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) △H=-181.6 kJ·mol-1,則反應Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的△H為( )
A.+519.4 kJ·mol-1 B.+259.7 kJ·mol-1
C.-259.7 kJ·m
14、ol-1 D.-519.4 kJ·mol-1
【例題8】已知:BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) △H = +571.2 kJ·mol
Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) △H = -1473.2 kJ·mol
Ba(s)+S(s)=BaS(g) △H = -460 kJ·mol
請回答:C(s)和O2(g)反應生成CO(g)的熱化學方程式為 。
【例題9】氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點。
已知:CH4(g
15、)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=-247.4 kJ·mol-1
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H=+169.8 kJ·mol-1
(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式為 。
(2)H2S熱分解制氫時,常向反應器中通入一定比例空氣,使部分H2S燃燒,其目的是
16、
。燃燒生成的SO2與H2S進一步反應,生成物在常溫下均為非氣態(tài),寫出該反應的化學方程式: 。
【難點點撥】
難點一:焓變及其計算
1.不能全面把握焓變要素,不能把方程與焓變對應起來
2.吸放與“+、-”,反應方向、狀態(tài)變化與焓變的關系
解決策略:
①方程加,焓變加,方程減,焓變減。
②反應的向變符不符:方向不同,焓變變號。
③質變對不對:反應前后物質不同,焓變值不同。
④態(tài)變符不符:狀態(tài)不同,焓變值不同。晶型不
17、同,焓變不同。
⑤量變配不配(焓變符號、焓變值、焓變單位):焓變值為按系數(shù)完全進行的值。對可逆反應是不可能完全反應的,但焓變數(shù)值是對應與方程系數(shù)完全反應的數(shù)據。
⑥反應條件符不符:如燃燒熱對應于25℃、101 kPa
難點二:反應方向——(恒壓條件下)焓變、熵變以及溫度對反應方向的影響
1.ΔH和 ΔS的理解
2.反應方向判椐的理解和應用
ΔH-T ΔS<0,反應能自發(fā)進行
ΔH-T ΔS=0,反應達到平衡
ΔH-T ΔS>0,反應不能自發(fā)進行
3.易產生焓變正負、熵變正負、反應自發(fā)與否的片面關系
解決策略:
關鍵在于理解并接受,加上適當?shù)挠柧殹Ρ倦y點切勿“一意孤行”,以自己理解為標準,要能聽進老師正確的指引并欣然接受,哪怕自己覺得不可思議!