【學海導航】高中化學第2輪總復習 專題1 第4課時化學反應中的能量變化課件

第課時4化學反應中的能量變化專題一化學基本概論掌握化學反應的4種基本類型:化合、分解、置換、復分解。了解化學反應中的能量變化，吸熱反應、放熱反應、反應熱、燃燒熱、中和熱等概念。初步了解新能源的開發(fā)。理解質(zhì)量守恒定律的含義。掌握有關燃燒熱的簡單計算?？紭嘶瘜W反應及能量變化是高考試題中的重點和熱點內(nèi)容。從近幾年的高考情況來看，常見的題型有：書寫熱化學方程式或判斷熱化學方程式的正誤；有關反應熱的計算；比較反應熱的大小。由于能源問題已成為社會熱點，有關能源的試題也將成為今后命題的重點。預計考查反應熱的內(nèi)容將不斷拓寬，難度有所提高，題型也會有新的變化。將反應中物質(zhì)變化與能量變化結(jié)合起來，以新能源、新材料及最新研究成果為載體，綜合考查本部分的知識的題型出現(xiàn)的幾率比較大?？记?.吸熱反應、放熱反應2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示。已知1molSO2(g)氧化為1molSO3的△H=-99kJ×mol-1。請回答下列問題：(1)圖中A、C分別表示____________、____________，E的大小對該反應的反應熱有無影響？____。該反應通常用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)機理的化學方程式_____________________________________________________；(4)如果反應速率v(SO2)為0.05mol×L-1×min-1，則v(O2)=_______mol×L-1×min-1v(SO3)=_______mol×L-1×min-1；反應物能量生成物能量因為催化劑改變了反應的歷程，使活化能E降低

無降低-198

SO2+V2O5===SO3+2VO2,4VO2+O2===2V2O5

0.025

0.05(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)。S(s)+O2(g)===SO2(g)；△H1=-296kJ×mol-1SO2(g)+1/2O2(g)===SO3(g)；△

H2=-99kJ×mol-1

3S(s)+9/2O2(g)===3SO3(g)；△

H=3(△

H1+△

H2)=-1185kJ×mol-1(1)本小題考查反應物總能量高于生成物總能量為放熱反應，可得到A和C所表示的意義，E為活化能與反應熱無關，但是用催化劑可以降低活化能；(2)圖中表示的是2molSO2的反應，因此△H=-99×2kJ×mol-1；(3)依題意即可寫出：SO2+V2O5===SO3+2VO2,4VO2+O2===2V2O5；(4)依據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比。解析2．燃燒熱和中和熱(1)燃燒熱：在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物(物質(zhì)不能再在此條件下燃燒，狀態(tài)最穩(wěn)定態(tài)，如水為液態(tài))時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。如H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)

△H=-285.8kJ/mol與H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)△H=-241.8kJ/mol比較，前者才體現(xiàn)H2的燃燒熱。注意：燃燒熱的熱化學方程式要求可燃物的系數(shù)為1，反應的熱化學方程式則無此要求。(2)中和熱：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應生成1mol水時的反應熱(即所放出的熱量)叫做中和熱。H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)

△H=-57.3kJ/mol,57.3的數(shù)值只適應于強酸強堿的反應，若是弱酸或弱堿參與反應，生成1molH2O時，數(shù)值要小于57.3，若有沉淀生成，如稀硫酸與稀的Ba(OH)2反應，生成1molH2O時，反應熱的數(shù)值要大于57.3。

②C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g)；△H=-2658kJ/mol下面面均均是是正正丁丁烷烷與與氧氧氣氣反反應應的的熱熱化化學學方方程程式式(25℃℃，101kPa)：①C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)；△H=-2878kJ/mol③C4H10(g)+O2(g)===4CO(g)+5H2O(l)；△H=-1746kJ/mol④C4H10(g)+O2(g)===4CO(g)+5H2O(g)；△H=-1526kJ/mol由此此判判斷斷，，正正丁丁烷烷的的燃燃燒燒熱熱是是()A．2878kJ/molB．2658kJ/molC．1746kJ/molD．1526kJ/molACO2和H2O(l)是穩(wěn)穩(wěn)定定氧氧化化物物。。CO和H2O(g)轉(zhuǎn)化化為為CO2和H2O(l)的過過程程中中，，還還會會放放出出熱熱量量。。使用用燃燃燒燒熱熱概概念念要要領領會會三三個個關關鍵鍵詞詞。。解析點悟悟3．熱熱化化學學方方程程式式(1)注明明參參加加反反應應各各物物質(zhì)質(zhì)的的聚聚集集狀狀態(tài)態(tài)；；(2)標出出反反應應熱熱數(shù)數(shù)值值，，放放熱熱反反應應的的△H為““-””，吸吸熱熱反反應應的的△H為““+””；(3)由于于熱熱化化學學方方程程式式的的化化學學計計量量數(shù)數(shù)只只表表示示物物質(zhì)質(zhì)的的量量，，不不表表示示分分子子或或原原子子的的個個數(shù)數(shù)，，故故化化學學計計量量數(shù)數(shù)可可用用分分數(shù)數(shù)表表示示。。下列列有有關關熱熱化化學學方方程程式式的的敘敘述述中中，，正正確確的的是是()A．含20.0gNaOH的稀溶液液與稀鹽鹽酸完全全中和，，放出28.7kJ的熱量，，則表示示該反應應中和熱熱的熱化化學方程程式為：：NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)；H=-57.4kJ/molB．已知C(石墨，s)===C(金剛石，，s)；△H>0，則金剛剛石比石石墨穩(wěn)定定C．已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)；△H=-483.6kJ/mol，則H2的燃燒熱熱為241.8kJ/molD．已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g)；△H1,2C(s)+O2(g)===2CO(g)；△H2，則△H1>△H2AB項，由于于△H>0，故該反反應為吸吸熱反應應，即金金剛石的的能量高高于石墨墨，能量量越低越越穩(wěn)定，，所以石石墨較穩(wěn)穩(wěn)定。燃燃燒熱是是指1mol可燃物完完全燃燒燒生成穩(wěn)穩(wěn)定的物物質(zhì)時的的熱效應應，水應應該是液液態(tài)的水水，故C項錯誤。。比較反反應放出出的能量量多少不不考慮符符號，直直接比較較數(shù)值，，若比較較反應熱熱(△H)則要考慮慮符號，，等量的的碳完全全燃燒放放出的能能量較高高，由于于△H為負值，，所以△H1<△H2。所以答答案選A。解析變式下列熱化化學方程程式或離離子方程程式中，，正確的的是()A．甲烷的的燃燒熱熱為890.3kJ×mol-1，則甲烷烷燃燒的的熱化學學方程式可表表示為：：CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)；△H=-890.3kJ×mol-1B．將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的的容器中，，維持在500℃、30MPa條件下，充充分反應生生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學方程式式為：500℃℃30MPaC．氯化鎂溶溶液與氨水水反應的離離子方程式式：Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓D．氧化鋁溶溶于NaOH溶液：Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2OD4.蓋斯定律定義：一個化學反反應不管是是一步完成成的，還是是多步完成成的，其熱效應總是是相同的。。計算方法：：找出能量守守恒的等量量的關系圖1圖2(1)找起點AC(2)找終點CB(3)過程A→B→C

A→CC→A→B

C→B(4)列式△H1+△H2=△H3△H3+△H1=△H2(5)注意配平在具體實例中要注意—(6)求解——試利用298K時下列反應應焓變的實實驗數(shù)據(jù)：：C(s)+O2(g)===CO2(g)；△H1=-393.5kJ×mol-1①CO(g)+O2(g)===CO2(g)；△H2=-283.0kJ×mol-1②計算此溫度度下的△H3：C(s)+O2(g)===CO(g)；△H3方法1：(1)找起點C(s)；(2)終點是CO(g)；(3)總共經(jīng)歷了了兩個反應應C→CO2→CO；(4)也就說C→CO的焓變?yōu)镃→CO2；CO2→CO之和；那CO2→CO的焓變就是-△H2=+283.0kJ×mol-1(5)求解:△H3=△H1-△H2=-393.5kJ×mol-1+283.0kJ×mol-1=-110.5kJ×mol-1。解析方法2：(1)找起點C(s)；(2)終點是CO2(g)；(3)總共經(jīng)歷了了兩個反應(4)也就說C→CO2的焓變?yōu)镃→CO；CO→CO2之和；則△H1=△H3+△H2(5)求解：C→CO

△H3=△H1-△H2=-110.5kJ×mol-1。由于該反應應為可逆反反應，故1molN2和3molH2，達到平衡衡時放出的的熱量肯定定小于92.4kJ，即Q2、Q1均小于92.4kJ，又因為第第二種加入入方式已經(jīng)經(jīng)有0.1molNH3，故放出的的能量小于于Q1，即：Q2<Q1<92.4kJ，所以答案案為C。1.已知298在相同條件下，向密閉容器中加入1molN2和3molH2，達到平衡時放出的熱量為Q1，向另一容積相同的密閉容器中通入0.95molN2、2.85molH2和0.1molNH3，達到平衡時放出的熱量為Q2，則下列關系式正確的是()A.Q1=Q2=92.4kJB.Q2<Q1=92.4kJC.Q2<Q1<92.4kJD.Q2=Q1<92.4kJC解析2.已知：H+(aq)+OH-(aq)H2O(l);ΔH1=-57.3kJ·mol-1，H2SO4(濃)+NaOH(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l);ΔH2=m,下列說法正確的是()A.上述熱化學方程式中的計量數(shù)表示分子個數(shù)B.ΔH1>ΔH2C.ΔH2=-57.3kJ·mol-1D.|ΔH1|>|ΔH2|此題旨在考考查對“熱熱化學方程程式的意義義”的理解解和對“中和熱””概念的掌掌握。熱化化學方程式式中的化學學計量數(shù)表表示物質(zhì)的量，A項不對；濃濃H2SO4在稀釋時放放熱，含0.5molH2SO4的濃H2SO4與1molNaOH反應放出的的熱量應等等于濃硫酸酸稀釋時放放出的熱量與與中和熱之之和，因此此，ΔH2<ΔH1<0，且|ΔH1|<|ΔH2|。答案：B解析氣體CH4C2H6C2H4C3H6燃燒熱/（kJ/mol）Q1Q2Q3Q43.丁烷在一定定條件下可可以按兩種種方式裂化化：(Ⅰ)C4H10C2H6+C2H4，(Ⅱ)C4H10CH4+C3H6?，F(xiàn)對發(fā)生生裂化反應應后的裂化氣(不含丁烷)進行研究。。(1)探究裂化氣氣的熱值。。已知：①若44.8L(標準狀況)裂化氣充分分燃燒放出出熱量QkJ，則Q的取值范圍介介于(用Q1、Q2、Q3、Q4表示，下同同)________________________________。②若將44.8L氣體緩緩通通過盛有足足量溴的四四氯化碳溶溶液中，發(fā)發(fā)現(xiàn)洗氣瓶增增重33.6g，則的熱量Q=。(2)測