高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第六章 18 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)課件

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第18講化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 微考點(diǎn)大突破微充電大收獲 微考點(diǎn)大突破 探微提能點(diǎn)點(diǎn)結(jié)合 1反應(yīng)熱和焓變(1)反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)中 _熱量；(2)焓變是化學(xué)反應(yīng)在 _放出或吸收的熱量；(3)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱用一定條件下的焓變表示，符號為H，單位為 _。kJmol1 微考點(diǎn)1焓變反應(yīng)熱基礎(chǔ)微回扣放出或吸收的 恒溫恒壓下 2吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)(1)從能量高低角度理解：對于放熱反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量 _放出的熱量；對于吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量 _吸收的熱 量。 生成物的總能量 放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)生成物的總能量 (2)從化學(xué)鍵角度理解： 兩點(diǎn)說明正確判斷吸、放熱反應(yīng)(1)物質(zhì)的物理變化過程中，也會有能量的變化，不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。但在進(jìn)行反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算時，必須要考慮到物理變化時的熱效應(yīng)，如物質(zhì)的三態(tài)變化。(2)化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。如吸熱反應(yīng)NH 4Cl與Ba(OH )28H 2O在常溫常壓下即可進(jìn)行，而很多放熱反應(yīng)需要在加熱的條件下才能進(jìn)行。 判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。1物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴隨著能量變化( )警示：任何化學(xué)反應(yīng)均有化學(xué)鍵的斷裂和形成，斷鍵吸熱，成鍵放熱，所以一定伴隨著能量變化。2放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)需要加熱才能反應(yīng)( )警示：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，不僅與焓變有關(guān)，還與熵變有關(guān)。3若反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)( )警示：若反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)。4放熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)的過程有關(guān)( )警示：放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)的過程無關(guān)。 1常見放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)常見的放熱反應(yīng)：可燃物的燃燒反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)金屬跟酸的置換反應(yīng)物質(zhì)的緩慢氧化。(2)常見的吸熱反應(yīng)：大多數(shù)分解反應(yīng)鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離Ba(OH )28H 2O與NH 4Cl的反應(yīng)碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)。2熟記反應(yīng)熱H的基本計(jì)算公式H生成物的總能量反應(yīng)物的總能量H反應(yīng)物的總鍵能生成物的總鍵能方法微總結(jié) 3規(guī)避兩個易失分點(diǎn)(1)舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時進(jìn)行的，缺少任何一個過程都不是化學(xué)變化。(2)計(jì)算物質(zhì)中鍵的個數(shù)時，不能忽略物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，如1 mol晶體硅中含2 mol SiSi鍵，1 mol SiO2中含4 mol SiO鍵。 【微典通關(guān)1】某反應(yīng)的H100 kJmol1，下列關(guān)于該反應(yīng)的敘述正確的是()A正反應(yīng)活化能小于100 kJmol1B逆反應(yīng)活化能一定小于100 kJmol1C正反應(yīng)活化能不小于100 kJmol1D正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能小100 kJmol1 解析：某反應(yīng)的H100 kJmol1，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的活化能大100 kJmol1，正反應(yīng)的活化能應(yīng)大于100 kJmol1，無法確定逆反應(yīng)的活化能大小。答案：C (1)E1為正反應(yīng)活化能，E2為逆反應(yīng)活化能，HE1E2；(2)催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的大小。 對點(diǎn)微練活化能與反應(yīng)熱1某反應(yīng)過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是()應(yīng)用微提升 解析：該圖表示的正反應(yīng)放熱，H為負(fù)值，逆反應(yīng)吸熱，H為正值，D項(xiàng)錯誤。答案：D 對點(diǎn)微練利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱2SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在SF鍵。已知：1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1 mol FF、SF鍵需要吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ，則S(s)3F2(g)=SF6(g)的反應(yīng)熱H為_。解析：斷裂1 mol SS鍵吸收能量280 kJ，斷裂3 mol FF鍵吸收能量3160 kJ，則吸收的總能量為Q吸280 kJ3160 kJ760 kJ，釋放的總能量為Q 放330 kJ61 980 kJ，由反應(yīng)方程式：S(s)3F2(g)=SF6(g)可知，H760 kJmol11 980 kJmol11 220 kJmol1。1 220 kJmol1 3通常把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(H )，化學(xué)反應(yīng)的H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。下面列舉了一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)，供計(jì)算使用?；瘜W(xué)鍵SiO SiCl HH HCl SiSi SiC鍵能/kJmol 1 460 360 436 431 176 347 工業(yè)上的高純硅可通過下列反應(yīng)制?。篠iCl4(g)2H 2(g)=Si(s)4H Cl(g)，該反應(yīng)的反應(yīng)熱H為_。解析：SiCl4、H 2和H Cl分子中共價(jià)鍵的數(shù)目容易計(jì)算，而產(chǎn)物硅屬于原子晶體，可根據(jù)原子晶體的結(jié)構(gòu)計(jì)算晶體硅中的共價(jià)鍵的數(shù)目。1 mol晶體硅中所含的SiSi鍵為2 mol，即制取高純硅反應(yīng)的反應(yīng)熱H4360 kJmol12436 kJmol1(2176 kJmol14431 kJmol1)236 kJmol1。236 kJmol1 解析：選項(xiàng)B中H 4應(yīng)為正值，選項(xiàng)C中H 1大于H 2。答案：AD 5分析右面的能量變化示意圖，確定下列選項(xiàng)中正確的是()A2A(g)B(g)=2C(g)H0B2A(g)B(g)=2C(g)H0C2AB=2CH0D2AB=2CH0 解析：當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時，反應(yīng)放熱，H0；反之，反應(yīng)吸熱，H0。從圖上看，若A、B為反應(yīng)物，則H0，若A、B為生成物，則H0，同時要注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)。答案：A 1熱化學(xué)方程式表示 和 的關(guān)系的化學(xué)方程式。2意義熱化學(xué)方程式不僅能夠表明化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也能表明化學(xué)反應(yīng)中的 變化。如2H 2(g)O2(g)=2H 2O(l)H571.6 kJmol1：表示在25 、1 0 1 k P a條件下，_。微考點(diǎn)2熱化學(xué)方程式基礎(chǔ)微回扣參加反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量 反應(yīng)熱 能量 2 mol H 2(g)和1 mol O2(g)完全反應(yīng)生成2 mol H 2O(l)時釋放571.6 kJ的能量 我的警示“H ”與反應(yīng)的“可逆性”可逆反應(yīng)的H表示反應(yīng)物的完全反應(yīng)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)。H92.4 kJmol1。表示在298 K時，1 mol N2(g)和3 mol H 2(g)完全反應(yīng)生成2 mol NH 3(g)時放出92.4 kJ的熱量。但實(shí)際上1 mol N 2(g)和3 mol H 2(g)充分反應(yīng)，不可能生成2 mol NH 3(g)，故實(shí)際反應(yīng)放出的熱量肯定小于92.4 kJ。 判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。1已知N2(g)3H 2(g) 2NH 3(g) Ha kJmol1，現(xiàn)向一密閉容器中加入1 mol N2和3 mol H 2，充分反應(yīng)后，放熱為akJ( )警示：可逆反應(yīng)中反應(yīng)熱H的意義，如N2(g)3H 2(g) 2NH 3(g)Ha kJmol1表示的意義是1 mol N2(g)與3 mol H 2(g)完全反應(yīng)生成2 mol NH 3(g)，放出a kJ熱量。密閉容器中加入1 mol N2和3 mol H 2，充分反應(yīng)后沒有完全反應(yīng)，故放出的熱量小于a kJ。2對于SO 2(g)O2(g) SO3(g) HQ kJmol1，增大壓強(qiáng)平衡右移，放出的熱量增大，H減小( )警示：反應(yīng)熱H的數(shù)值與化學(xué)平衡的移動無關(guān)。 3熱化學(xué)方程式H 2(g)O2(g)=H 2O(g)H241.8 kJmol1表示的意義：發(fā)生上述反應(yīng)生成1 mol H 2O(g)后放出241.8 kJ的熱量( )警示：反應(yīng)熱H單位中的“mol1”代表的是1 mol上述反應(yīng)，不是指具體物質(zhì)的物質(zhì)的量。4熱化學(xué)方程式前面的計(jì)量數(shù)不僅表示分子數(shù)也表示物質(zhì)的量( )警示：熱化學(xué)方程式前面的計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量不表示分子數(shù)。 熱化學(xué)方程式的書寫與普通化學(xué)方程式相比，書寫熱化學(xué)方程式除了要遵循書寫化學(xué)方程式的要求外還應(yīng)注意以下四點(diǎn)：1注意H的符號和單位H只能寫在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊。若為放熱反應(yīng)，H為“”；若為吸熱反應(yīng)，H為“”，H的單位一般為kJ/mol。2注意反應(yīng)條件反應(yīng)熱H與測定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。因此書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注明H的測定條件。絕大多數(shù)H是在25 、101 325 Pa下測定的，可不注明溫度和壓強(qiáng)。方法微總結(jié) 3注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱H不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”。4注意化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)(1)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)。因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。(2)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱是表示反應(yīng)已完成時的熱量變化。由于H與參與反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān)，所以方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與H相對應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則H也要加倍。當(dāng)反應(yīng)逆 向進(jìn)行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。 【微典通關(guān)2】膠狀液氫(主要成分是H 2和CH 4)有望用于未來的運(yùn)載火箭和空間運(yùn)輸系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)測得101 kPa時，1 mol H 2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ的熱量；1 mol CH 4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A2H 2(g)O2(g)=2H 2O(l)H285.8 kJmol1BCH 4(g)2O2(g)=CO2(g)2H 2O(l)H890.3 kJmol1CCH 4(g)2O2(g)=CO2(g)2H 2O(g)H890.3 kJmol1DCH 4(g)2O2(g)=CO2(g)2H 2O(l)H890.3 kJmol1 解析：H與參加反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量不對應(yīng)，A選項(xiàng)錯誤；物質(zhì)的狀態(tài)不同反應(yīng)的熱效應(yīng)不同，C選項(xiàng)錯誤；放熱反應(yīng)H 0，H 30，H 40CH 1H 2H 3 DH 3H 4H 5 3(2014新課標(biāo)全國卷)乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}。(1)間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫乙酯(C2H 5OSO3H )，再水解生成乙醇。寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式_C2H 4H 2SO4=C2H 5OSO3H、C2H 5OSO3HH 2O=C2H 5OHH 2SO4 (2)已知：甲醇脫水反應(yīng)2CH 3OH (g)=CH 3OCH 3(g)H 2O(g)H 123.9 kJmol1甲醇制烯烴反應(yīng)2CH 3OH (g)=C2H 4(g)2H 2O(g)H 229.1 kJmol1乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H 5OH (g)=CH 3OCH 3(g)H 350.7 kJmol1則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H 4(g)H 2O(g)=C2H 5OH (g)的H_kJmol1。與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是_。解析：(2)由目標(biāo)方程式中C 2H 4(g)、C2H 5OH (g)位置可知式得C2H 4(g)H 2O(g)=C2H 5OH (g)，所以HH 1H 2H 3；間接法需要濃硫酸，濃硫酸具有腐蝕性，易造成污染。污染小、腐蝕性小等 45.5 4(2014四川)已知：25 、101 kPa時，Mn(s)O2(g)=MnO2(s)H520 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H297 kJmol1Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s)H1 065 kJmol1SO 2與M nO 2反應(yīng)生成無水M n S O 4的熱化學(xué)方程式是_。MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s)H248 kJmol1 解析：由已知的熱化學(xué)方程式可得：MnO2(s)=Mn(s)O2(g)H 1520 kJmol1SO2(g)=S(s)O2(g)H 2297 kJmol1Mn(s)S(s)2O2(g)=MnSO4(s)H 31 065 kJmol1得SO2(g)MnO2(s)=MnSO4(s)HH 1H 2H 3248 kJmol1 微充電大收獲 聽微決疑 點(diǎn)點(diǎn)鏈接 教材實(shí)驗(yàn)多悟一些1中和熱概念的幾個相關(guān)問題(1)概念：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時所放出的熱量。(2)用離子方程式可表示為OH(aq)H(aq)=H 2O(l)H57.3 kJmol1。(3)弱酸弱堿電離時吸熱，生成1 mol H 2O時放出的熱量小于57.3 kJ。(4)濃硫酸稀釋時放熱，生成1 mol H 2O時放出的熱量大于57.3 kJ。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟和注意問題。 演變實(shí)驗(yàn)多思一些判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。1(2013天津)測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時，將堿緩慢倒入酸中，所測溫度值偏小( )2(2012福建)中和等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸所消耗的n(NaOH )相等( ) 遷移點(diǎn)撥多學(xué)一些中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定還可以通過以下角度來考查1實(shí)驗(yàn)中防止熱量的散失(1)裝置中碎泡沫塑料(或紙條)及泡沫塑料板的作用是什么？提示：保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量的損失。(2)倒入NaOH溶液時要一次迅速倒入的原因是什么？提示：為了減小熱量損失，倒入NaOH溶液應(yīng)該一次迅速倒入，若分次或緩慢加入，會使熱量散失。(3)用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液，不能用銅絲攪拌棒代替的理由是什么？ 提示：實(shí)驗(yàn)時應(yīng)用環(huán)形玻璃攪拌棒上下攪動；因?yàn)殂~傳熱快，熱量損失大，所以不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒。 2酸堿的濃度、用量和測量操作等問題(1)為什么所用NaOH溶液要稍過量？提示：實(shí)驗(yàn)中用稍過量的NaOH以保證鹽酸完全被中和。(2)為什么酸堿的濃度配制要準(zhǔn)確且濃度要小？提示：鹽酸和NaOH溶液濃度的配制必須準(zhǔn)確，兩者的濃度均宜小不宜大，若濃度偏大，則測定結(jié)果誤差較大；鹽酸和NaOH溶液的體積必須量取準(zhǔn)確。 3溫度計(jì)讀數(shù)問題使用溫度計(jì)測量溶液溫度時應(yīng)注意哪些問題？提示：水銀球部分要完全浸沒在溶液中，且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)；讀數(shù)時應(yīng)謹(jǐn)慎細(xì)心，保證讀數(shù)準(zhǔn)確；測量鹽酸的溫度后，要將溫度計(jì)上的酸沖洗干凈后再測量NaOH溶液的溫度。 4其他角度(1)若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng)，則測得的中和熱如何？提示：用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收熱量，造成測得中和熱偏小。(2)在反應(yīng)中若因?yàn)橛蟹艧岈F(xiàn)象，而造成少量H Cl在反應(yīng)中揮發(fā)，則測得的中和熱如何變化？提示：偏小。放熱現(xiàn)象導(dǎo)致少量H Cl在反應(yīng)中揮發(fā)，減少了H Cl的量，故測得的中和熱會偏小。