高考化學(xué) 第6章 第20課時 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化復(fù)習(xí)課件.ppt

第20課時化學(xué)反應(yīng)與能量的變化 一 化學(xué)反應(yīng)中能量的變化 1 反應(yīng)熱與焓變化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量的變化 都可以用熱量 或換算成相應(yīng)的熱量 來表述 稱為反應(yīng)熱 又稱為焓變 符號用 h表示 單位kj mol 1 根據(jù)熱量的變化可將化學(xué)反應(yīng)分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 焓是用來描述物質(zhì)所具有的能量的物理量 用符號h表示 反應(yīng)焓變表示生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差 用符號 h表示 在等壓條件下 即敞口容器中 進行的化學(xué)反應(yīng) 如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能 而沒有轉(zhuǎn)化為電能 光能等其他形式的能 則該反應(yīng)的反應(yīng)熱就等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓的改變 即qp h qp表示在壓強不變條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 2 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂和形成的過程 化學(xué)鍵斷裂吸收能量 化學(xué)鍵形成放出能量 因而化學(xué)反應(yīng)過程必定有能量的變化 化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因 e1 e2吸熱反應(yīng) h 0e1 e2放熱反應(yīng) h 0 3 化學(xué)反應(yīng)中能量變化與反應(yīng)物和生成物能量的關(guān)系 4 常見的放熱 吸熱反應(yīng) 1 常見的放熱反應(yīng) 所有可燃物的燃燒 所有活潑金屬與酸的反應(yīng) 所有中和反應(yīng) 絕大多數(shù)化合反應(yīng) 多數(shù)置換反應(yīng) 某些復(fù)分解反應(yīng) 少數(shù)分解反應(yīng) 2 常見的吸熱反應(yīng) 鹽類的水解 弱電解質(zhì)的電離 絕大多數(shù)的分解反應(yīng) 某些復(fù)分解反應(yīng) 銨鹽與強堿的反應(yīng) 少數(shù)置換反應(yīng) c h2o g fe h2o g 極個別的化合反應(yīng) co2和c的反應(yīng) 基礎(chǔ)題一 下列說法不正確的是 a 化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外 還伴隨著能量的變化b 放熱反應(yīng)都不需要加熱就能發(fā)生c 吸熱反應(yīng)在一定條件 如常溫 加熱等 也能發(fā)生d 化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱 取決于生成物具有的總能量和反應(yīng)物具有的總能量 b 二 熱化學(xué)方程式 1 概念 表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式 叫做熱化學(xué)方程式 2 特點 1 熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài) 固體用符號 s 表示 液體用符號 l 表示 氣體用符號 g 表示 溶液用 aq 因為反應(yīng)熱除跟物質(zhì)的量有關(guān)外 還與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān) 2 熱反應(yīng)方程式中的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量 不表示分子個數(shù) 因此可以用分數(shù) 但要注意反應(yīng)熱也發(fā)生相應(yīng)變化 3 熱化學(xué)方程式標(biāo)出了能量變化 反應(yīng)熱用焓變 h表示 其數(shù)值與物質(zhì)的狀態(tài)和方程式中計量數(shù)有關(guān) 單位都用kj mol 4 熱反應(yīng)方程式因為是表示反應(yīng)物和生成物的能量變化 所以不寫反應(yīng)條件 基礎(chǔ)題二 熱化學(xué)方程式c s h2o g co g h2 g h 131 3kj mol表示 a 碳和水反應(yīng)吸收131 3kj能量b 1mol碳和1mol水反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣并吸收131 3kj熱量c 1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳氣體和氫氣 并吸熱131 3kjd 1個固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣 吸熱131 1kj c 思考題 根據(jù)熱化學(xué)方程式s s o2 g so2 g h 297 23kj mol 反應(yīng)在25 101kpa下發(fā)生 分析下列說法不正確的是 a 25 101kpa時 燃燒1mol硫放出的熱量為297 23kjb 形成1molso2中的化學(xué)鍵所釋放的總能量大于斷裂1mols s 和1molo2 g 的化學(xué)鍵所吸收的總能量c s g o2 g so2 g h qkj mol 則q 297 23d s g o2 g so2 g h qkj mol 則q 297 23 d 重要考點1反應(yīng)過程中的能量變化示意圖 考點釋例1 2so2 g o2 g 2so3 g 反應(yīng)過程的能量變化如圖所示 已知1molso2 g 氧化為1molso3 g 的 h 99kj mol 1 請回答下列問題 1 圖中a c分別表示 e的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響 該反應(yīng)通常用v2o5作催化劑 加v2o5會使圖中b點升高還是降低 理由是 2 圖中 h kj mol 1 3 v2o5的催化循環(huán)機理可能為 v2o5氧化so2時 自身被還原為四價釩化合物 四價釩化合物再被氧氣氧化 寫出該催化循環(huán)機理的化學(xué)方程式 4 如果反應(yīng)速率v so2 為0 05mol l 1 min 1 則v o2 mol l 1 min 1 v so3 mol l 1 min 1 5 已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kj mol 1 計算由s s 生成3molso3 g 的 h 要求計算過程 解析 1 本小題考查反應(yīng)物總能量高于生成物總能量為放熱反應(yīng) 可得到a和c所表示的意義 e為活化能 與反應(yīng)熱無關(guān) 但是用催化劑可以降低活化能 2 圖中表示的是2molso2的反應(yīng) 因此 h 99 2kj mol 1 3 依題意即可寫出 so2 v2o5 so3 2vo24vo2 o2 2v2o5 4 依據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比 答案 1 反應(yīng)物能量生成物能量無降低因為催化劑改變了反應(yīng)的歷程 使活化能e降低 2 198 3 so2 v2o5 so3 2vo24vo2 o2 2v2o5 4 0 0250 05 5 s s o2 g so2 g h1 296kj mol 1so2 g 1 2o2 g so3 g h2 99kj mol 13s s 9 2o2 g 3so3 g h 3 h1 h2 1185kj mol 1 溫馨提示 1 看清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義 2 一般曲線最左邊代表的是反應(yīng)物的能量 最右邊代表的是生成物的能量 3 根據(jù)物質(zhì)的總能量來計算反應(yīng)的焓變 h e 生成物 e 反應(yīng)物 1 化學(xué)反應(yīng)n2 3h2 2nh3的能量變化如下圖所示 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 a a n2 g 3h2 g 2nh3 l h 2 a b c kj mol 1b n2 g 3h2 g 2nh3 g h 2 b a kj mol 1c n2 g h2 g nh3 l h b c a kj mol 1d n2 g h2 g nh3 g h a b kj mol 1 解析 moln2 g 與molh2 g 完全反應(yīng)生成1molnh3 g 時放熱 b a kj 生成1molnh3 l 時放熱 b c a kj 2 紅磷p s 和cl2 g 發(fā)生反應(yīng)生成pcl3 g 和pcl5 g 反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示 圖中的 h表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù) 根據(jù)上圖回答下列問題 1 p和cl2反應(yīng)生成pcl3的熱化學(xué)方程式是 2 pcl5分解成pcl3和cl2的熱化學(xué)方程式是 3 p和cl2分兩步反應(yīng)生成1molpcl5的 h3 kj mol 1 一步反應(yīng)生成1molpcl5的 h4 h3 填 大于 小于 或 等于 2p s 3cl2 g 2pcl3 g h 612kj mol 1 pcl5 g pcl3 g cl2 g h 93kj mol 1 399 等于 重要考點2鍵能與反應(yīng)熱 通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能 鍵能常用e表示 單位是kj mol 方法 h e 反應(yīng)物 e 生成物 即反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和跟生成物的鍵能總和之差 上述計算中 鍵能都用正值 考點釋例2 白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng) p4 5o2 p4o10 已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為 p p akj mol 1 p o bkj mol 1 po ckj mol 1 oo dkj mol 1 根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的 h 其中正確的是 a 6a 5d 4c 12b kj mol 1b 4c 12b 6a 5d kj mol 1c 4c 12b 4a 5d kj mol 1d 4a 5d 4c 12b kj mol 1 解析 由圖可以看出 p4中有6mol的p p 5mol的o2中含有5molo o 1mol的p4o10中含有4mol的p o 12mol的p o 所以 h 6a 5d 4c 12b kj mol 1 溫馨提示 1 鍵能指的是拆開1mol化學(xué)鍵所需要借助的外部能量 與物質(zhì)本身儲存的能量不是同一概念 2 物質(zhì)的總鍵能越大 則它的總能量越小 物質(zhì)越穩(wěn)定 答案 a 重要考點3熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷 書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注意的問題1 熱化學(xué)方程式中 沉淀和氣體不用標(biāo) 和 2 反應(yīng)熱符號用 h表示 寫在方程式的右邊 放熱用 吸熱用 h與方程式間用空格 3 反應(yīng)式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)指實際參加反應(yīng)的物質(zhì)的量 可以是整數(shù)也可以是分數(shù) 如果化學(xué)計量數(shù)加倍 則 h也要加倍 4 可逆反應(yīng)中的 h指的是正向完全進行時的焓變 有機物參加的化學(xué)反應(yīng)通常用等號而不用箭頭符號 5 對于可逆反應(yīng) 正反應(yīng)和逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等 符號相反 考點釋例3 已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水 并放出熱量bkj 則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是 a 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 4bkj molb c2h2 g 5 2o2 g 2co2 g h2o l h 2bkj molc 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 2bkj mold 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h bkj mol a 溫馨提示 1 判斷熱化學(xué)方程式正誤的方法 1 檢查是否標(biāo)明了各物質(zhì)的狀態(tài) 2 檢查 h的符號 數(shù)值是否正確 3 檢查反應(yīng)前后原子種類 數(shù)目是否相等 質(zhì)量守恒 2 反應(yīng)焓變 h 大小比較 帶符號進行比較 1 在25 101kpa下 1g甲醇燃燒生成co2和液態(tài)水時放熱22 68kj 下列熱化學(xué)方程式正確的是 a ch3oh l o2 g co2 g 2h2o l h 725 8kj molb 2ch3oh l 3o2 g 2co2 g 4h2o l h 1452kj molc 2ch3oh l 3o2 g 2co2 g 4h2o l h 725 8kj mold 2ch3oh l 3o2 g 2co2 g 4h2o l h 1452kj mol b 解析 本題考查熱化學(xué)方程式的書寫及有關(guān)的計算 因1mol甲醇燃燒生成co2和液態(tài)水 放出22 68kj g 1 32g 725 8kj熱量 所以2mol甲醇燃燒生成co2和液態(tài)水的 h 1451 6kj mol 1 2 湖南省長沙市一中2010屆高三第五次月考 在同溫同壓下 下列各組熱化學(xué)方程式中 q2 q1的是 a 2h2 g o2 g 2h2o g