2017屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題突破教案：化學(xué)反應(yīng)與能量(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專題六 化學(xué)反應(yīng)與能量【考綱要求】1了解化反應(yīng)中的能量變化，吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱等概念。2理解熱化方程式的含義，能正確書寫熱化方程式3掌握有關(guān)燃燒熱的簡單計(jì)算。4初步了解新能源 的開發(fā)?！究记榉治觥靠荚嚧缶V要求注重理論聯(lián)系實(shí)際，主要突出在能源、環(huán)保、化工業(yè)等問題。理解反應(yīng)熱、燃燒熱和中和熱等概念；能正確書寫熱化方程式。高考中有關(guān)試題以判斷熱化方程式的書寫是否正確、比較反應(yīng)熱的大小等為主，有關(guān)化反應(yīng)中的能量變化題型，在高考中以選擇題為主。【課時安排】 2課時【教學(xué)過程】考點(diǎn)一 反應(yīng)熱 焓變及其計(jì)算1、 知識梳理：1.焓變的原因類型比較放熱反應(yīng)吸熱反

2、應(yīng)總能量的相對大小E反應(yīng)物E生成物E反應(yīng)物E生成物與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量H的符號H0(“”號)H0(“”號)反應(yīng)過程圖示2.焓變的基本計(jì)算(1)根據(jù)物質(zhì)具有的能量來計(jì)算HE(總生成物)E(總反應(yīng)物)H(生成物)H(反應(yīng)物)(2)根據(jù)化學(xué)鍵來計(jì)算H反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量生成物成鍵放出的總能量二、典例精析例1對于反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H<0，在其他條件不變時()A加入催化劑，改變了反應(yīng)的途徑，反應(yīng)的H也隨之改變B改變壓強(qiáng)

3、，平衡不發(fā)生移動，反應(yīng)放出的熱量不變C升高溫度，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)放出的熱量不變D若在原電池中進(jìn)行，反應(yīng)放出的熱量不變【解析】A項(xiàng)，加入催化劑，改變了反應(yīng)物和生成物的活化能，從而改變反應(yīng)的途徑，但反應(yīng)的H只與反應(yīng)物、生成物的總能量有關(guān)，并不發(fā)生改變。B項(xiàng)，該反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不變，改變壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動，因此反應(yīng)放出的熱量不變。C項(xiàng)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，平衡逆向移動，反應(yīng)放出的熱量減少。D項(xiàng)，原電池反應(yīng)中，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為電能，因此反應(yīng)放出的熱量將減少?！敬鸢浮緽例2反應(yīng)ABC(H0)分兩步進(jìn)行：ABX(H0)，XC(H0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是() 【

4、解析】根據(jù)反應(yīng)物和生成物能量的高低來分析、解決問題。化學(xué)反應(yīng)都伴隨能量變化，當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。反應(yīng)的H>0，為吸熱反應(yīng)，故可排除A項(xiàng)和C項(xiàng)。反應(yīng)的H<0，為放熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯誤，故選D?！敬鸢浮緿例3肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：N N為942、O=O為500、NN為154，則斷裂1 mol NH鍵所需的能量(kJ)是()A194B391C516D658【解析】由題圖可知H3(H2H1)2 218 kJ·

5、;mol1，斷裂1 mol NH鍵所需能量(2 218 kJ500 kJ154 kJ)×391 kJ?！敬鸢浮緽三、方法總結(jié)應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的兩種方法1代數(shù)運(yùn)算法(線性組合)(1)根據(jù)反應(yīng)物、生成物和中間產(chǎn)物，確定已知反應(yīng)熱的反應(yīng)方程式要不要倒轉(zhuǎn)。(2)以消去中間產(chǎn)物為目的，確定反應(yīng)方程式所乘的系數(shù)。對于n個反應(yīng)方程式，則所求反應(yīng)熱的反應(yīng)方程式a1×式(或倒轉(zhuǎn))a2×式(或倒轉(zhuǎn))an×式(或倒轉(zhuǎn))，計(jì)算時各式相加即可。2圖解法(元素守恒和能量守恒)以反應(yīng)物為起點(diǎn)，根據(jù)某種元素在各反應(yīng)中守恒，可經(jīng)過中間產(chǎn)物，變?yōu)樽罱K產(chǎn)物，在過程中畫出反應(yīng)圖像。如：A

6、2BH1；3CBH2；D2CH3。計(jì)算A3DH？ A2B6C3D可以得出所求的反應(yīng)熱HH12H23H3。四、特別提醒(1)催化劑可以降低反應(yīng)物的活化能，但不影響反應(yīng)焓變H。(2)物質(zhì)能量越低，物質(zhì)的鍵能越大，越穩(wěn)定。(3)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除某一個數(shù)時，H也應(yīng)乘、除某一個相同的數(shù)；方程式間進(jìn)行加減運(yùn)算時，H也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算，且要帶“”、“”符號，即把H看作一個整體進(jìn)行運(yùn)算。(4)將一個熱化學(xué)方程式顛倒書寫時，H的符號也隨之改變，但數(shù)值不變?？键c(diǎn)2 熱化學(xué)方程式的書寫與判斷一、知識梳理1.“四步”書寫熱化學(xué)方程式寫方程標(biāo)狀態(tài)注條件(溫度壓強(qiáng))定焓變H。2書寫與判斷應(yīng)注意的問題(1)注意H的符

7、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·mol1。(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)。(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)。(4)注意化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)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)。熱化學(xué)方程式中的

8、反應(yīng)熱是表示反應(yīng)物完全反應(yīng)時的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)。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)，即化學(xué)計(jì)量數(shù)與H成正比。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。二、典例精析例4下列熱化學(xué)方程式或敘述正確的是_。A1 mol液態(tài)肼在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣，放出642 kJ的熱量：N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H642 kJ·mol1B12 g石墨轉(zhuǎn)化為CO時，放出110.5 kJ的熱量：2C(石墨，s)O2(g)=2CO(g)H110.5 kJ·mol1C已知H2(g)O2(g)=H2O(l)H286 kJ/mol，

9、則2H2O(l)=2H2(g)O2(g)的H572 kJ/molD由C、S形成的液態(tài)化合物CS2 0.2 mol在O2中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，25 時放出熱量215 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CS2(l)3O2(g)=CO2(g)2SO2(g)H1 075 kJ/molE已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol，則在一定條件下向密閉容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反應(yīng)放出46.2 kJ的熱量【解析】A項(xiàng)，放熱反應(yīng)，H<0，錯誤；B項(xiàng)，12 g C的物質(zhì)的量為1 mol，H221.0 kJ/mol，不正確；C項(xiàng)，已知反應(yīng)

10、為放熱，則其逆反應(yīng)為吸熱，H為“”，H與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，正確；D項(xiàng)，1 mol CS2(l)放出的熱量為1 075 kJ，正確；E項(xiàng)，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，0.5 mol N2與1.5 mol H2反應(yīng)不能生成1 mol NH3，故放出的熱量小于46.2 kJ，錯誤。【答案】CD,三、方法總結(jié)判斷熱化學(xué)方程式的“五審”四、特別提醒1. 反應(yīng)熱的單位是否為kJ/mol。2. 反應(yīng)物和產(chǎn)物要根據(jù)題給信息來確定。3. 在書寫時，也要注意狀態(tài)、符號、物質(zhì)的量等。例如：中和熱、燃燒熱對應(yīng)的焓變都是負(fù)值；中和熱數(shù)值對應(yīng)的水為1 mol，燃燒熱數(shù)值對應(yīng)的可燃物為1 mol?？键c(diǎn)3 反應(yīng)熱大小的比較一、知識梳理

11、1.同一反應(yīng)的生成物狀態(tài)不同時A(g)B(g)=C(g)H1<0 A(g)B(g)=C(l)H2<0 C(g)=C(l)H3<0因?yàn)镠3H2H1，H1<0，H2<0，H3<0 所以H2<H1。也可以按以下思路分析：因?yàn)镠1H3H2，H1<0，H2<0，H3<0 所以H2<H1。2同一反應(yīng)的反應(yīng)物狀態(tài)不同時S(g)O2(g)=SO2(g)H1<0 S(s)O2(g)=SO2(g)H2<0S(g)=S(s)H3<0因?yàn)镠2H3H1，H1<0，H2<0，H3<0；所以H1<H2。3兩個有聯(lián)系的

12、不同反應(yīng)相比C(s)O2(g)=CO2(g)H1<0 C(s)O2(g)=CO(g)H2<0C(s)CO2(g) C(s)CO(g)CO2(g)因?yàn)镠2H3H1，H1<0，H2<0，H3<0所以H1<H2。并且據(jù)此可寫出下面的熱化學(xué)方程式：CO(g)O2(g)=CO2(g)H3H1H2。二、典例探究例5 下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1 C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3 S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H5 2H2(g)O2

13、(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8AB C D【解析】中CO(g)O2(g)=CO2(g)放出的熱量較小，故H1H2；固態(tài)硫轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛘魵馐俏鼰岱磻?yīng)，故S(g)燃燒生成SO2(g)放熱多，故H3H4；2 mol H2比1 mol H2 燃燒放出的熱量多，故H5H6；前者是吸熱反應(yīng)H70，后者是放熱反應(yīng)H80，故H7H8?！敬鸢浮緾考點(diǎn)4 燃燒熱和中和熱的理解和判斷一、知識梳理1. 燃燒熱與中和熱的比較燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱HH0，單位常用kJ·mol1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1 mol (O2不限

14、量)不限量生成物的量不限量1 mol H2O反應(yīng)熱的含義1 mol純反應(yīng)物完全燃燒時放出的熱量；不同反應(yīng)物，燃燒熱不同生成 1 mol 液態(tài)水時放出的熱量；不同的反應(yīng)物的中和熱大致相同，均約為57.3 kJ·mol12.表示燃燒熱和中和熱的熱化學(xué)方程式的書寫(1)書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時，以燃燒 1 mol 物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。同時可燃物要完全燃燒且生成的氧化物狀態(tài)穩(wěn)定。如：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol(2)書寫表示中和熱的熱化學(xué)方程式時，以中和反應(yīng)生成1 mol H2O(l)為標(biāo)準(zhǔn)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。如H2SO4(aq)

15、NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol二、典例探究例6工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(H)分別為890.3 kJ·mol1、285.8 kJ·mol1和283.0 kJ·mol1，則生成1 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO所需熱量為_?！窘馕觥扛鶕?jù)燃燒熱的含義，寫出下列熱化學(xué)方程式，然后利用蓋斯定律，推導(dǎo)出目標(biāo)熱化學(xué)方程式。CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ·mol1CO(g)O2(g)=CO2(g) H283.0 kJ·

16、;mol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ·mol1()×2得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247.3 kJ·mol1故標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成1 m3 CO所需熱量為××247.3 kJ·mol15.52×103 kJ?！敬鸢浮?.52×103 kJ三、特別提醒(1)幾種元素燃燒后對應(yīng)的穩(wěn)定產(chǎn)物：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)。(2)H57.3 kJ/mol是稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱，如有弱酸或弱堿參與反應(yīng)，反應(yīng)熱數(shù)值小于57.3 kJ/mol。若酸、堿反應(yīng)有沉淀生成

17、時，反應(yīng)熱數(shù)值一般大于57.3 kJ/mol。(4)對于反應(yīng)熱、焓變或H描述時要注明“”或“”，表明吸熱或放熱。(5)對于燃燒熱或中和熱文字描述時用正值描述，不需注明“”。【課堂小結(jié)】1.2個物質(zhì)能量與反應(yīng)吸、放熱之間的關(guān)系：(1) E反應(yīng)物E生成物，放熱反應(yīng)，H0。(2)E反應(yīng)物E生成物，吸熱反應(yīng)，H0。2.3點(diǎn)熱化學(xué)方程式書寫、判斷的注意事項(xiàng)：(1) 注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。(2)注意H的符號與單位。(3)注意H的數(shù)值與計(jì)量數(shù)是否對應(yīng)。3. 4種放熱反應(yīng)：(1) 大多數(shù)化合反應(yīng) (2)所有的燃燒反應(yīng)(3)酸堿中和反應(yīng) (4)金屬與酸的反應(yīng)4.4種吸熱反應(yīng)：(1) 大多數(shù)分解反應(yīng) (2)鹽的水解(3) Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng) (4)C和