2024屆高三化學高考備考一輪復習專題：化學反應的熱效應課件(共51張PPT) 　

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化學反應的熱效應

導航課標要求

1.認識化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。

2.認識物質具有能量，認識吸熱反應與放熱反應，知道化學反應可以實現(xiàn)化學能與其他能量形式的轉化。

3.能量的轉化遵循能量守恒定律，知道內(nèi)能是體系內(nèi)物質各種能量的總和，受溫度、壓強、物質聚集狀態(tài)的影響。

4.認識化學能與熱能的相互轉化，能進行反應焓變的簡單計算，能用熱化學方程式表示反應中的能量變化，能運用反應焓變合理選擇和利用化學反應。

5.了解蓋斯定律及其簡單應用。

1.化學反應的實質與特征

(1)實質：反應物中______________和生成物中______________。

(2)特征：既有______變化，又伴有______變化，通常主要表現(xiàn)為______的

變化。

化學鍵的斷裂

化學鍵的形成

物質

能量

熱量

2.反應熱和焓變

(1)反應熱：在等溫條件下，化學反應體系向__________或從__________的熱量，稱為化學反應的熱效應，簡稱反應熱。

(2)焓變：在等壓條件下進行的化學反應，其反應熱等于焓變，其符號為______，單位是______________(或kJ·mol－1)。

環(huán)境釋放

環(huán)境吸收

ΔH

kJ/mol

3.吸熱反應和放熱反應

(1)從能量高低角度理解

吸

放

(2)從化學鍵角度理解

(3)常見放熱反應

①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應；③大多數(shù)化合反應；④金屬跟酸的置換反應；⑤物質的緩慢氧化；⑥鋁熱反應。

(4)常見吸熱反應

①大多數(shù)分解反應；②鹽的水解和弱電解質的電離；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應。

4.熱化學方程式

(1)概念

表示參與化學反應的物質的__________和________的關系的化學方程式。

(2)意義

表明了化學反應中的物質變化和能量變化。例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，表示25℃，101kPa下，

_________________________________________________________________。

物質的量

反應熱

2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol液態(tài)水時放出571.6kJ的熱量

(3)熱化學方程式的書寫

【判一判】正誤判斷(正確打“√”，錯誤打“×”)。

答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×

2.已知反應X＋Y===M＋N為吸熱反應，對這個反應的下列說法中正確的是

________(填序號)。

①X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量

②因為該反應為吸熱反應，故一定要加熱反應才能進行

③破壞反應物中化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量

④X和Y的總能量一定低于M和N的總能量

答案④

題組一能量——反應過程圖像分析

1.H2O2分解過程的能量變化如下圖，下列說法錯誤的是()

A.反應的能量變化為E1－E2

B.Fe3＋是該反應的催化劑

C.該反應是放熱反應

D.H2O比H2O2穩(wěn)定

A

2.我國學者研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示(其中吸附在金催化劑表面上的物種用標注)

C

3.某反應可有效降低汽車尾氣污染物的排放，其反應熱ΔH＝－620.9kJ·mol－1。一定條件下該反應經(jīng)歷三個基元反應階段，反應歷程如圖所示(TS表示過渡態(tài))。下列說法正確的是()

A.ΔE＝306.6kJ/mol

B.三個基元反應中只有③是放熱反應

C.該化學反應的速率主要由反應②決定

D.該過程的總反應為2CO＋2NO===N2＋

2CO2

D

【課堂點撥】

1.理解簡單圖像的基本含義

能量示意圖

圖像分析微觀宏觀

a表示斷裂舊化學鍵吸收的能量；b表示生成新化學鍵放出的能量；c表示反應熱a表示反應物形成活化分子吸收的能量(正反應的活化能)；

b表示活化分子形成生成物釋放的能量(逆反應的活化能)；

c表示反應熱

2.掌握解答能量變化圖像四步驟

(1)明確圖像縱橫坐標的含義：一般是橫軸表示反應過程，縱軸表示能量變化。

(2)細致觀察各個步驟的變化：起始態(tài)、過渡態(tài)、最終態(tài)等

(3)理清圖像變化與概念間的關系：吸熱反應和放熱反應、活化能、ΔH、穩(wěn)定性等的正確判斷。

(4)結合題意正確書寫或判斷：熱化學方程式的書寫、ΔH的計算、決速的步驟等。

題組二熱化學方程式的書寫與判斷

4.下列熱化學方程式書寫正確的是()

B

5.工業(yè)生產(chǎn)硫酸過程中，SO2在接觸室中被催化氧化為SO3，已知該反應為一放熱反應?，F(xiàn)將2molSO2、1molO2充入一密閉容器中充分反應后，放出熱量98.3kJ，此時測得SO2的物質的量為1mol。則下列熱化學方程式正確的是()

A

6.依據(jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式。

(1)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ。SiH4自燃的熱化學方程式為___________________________________________________________。

(2)在25℃、101kPa下，一定質量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量QkJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學方程式為________________________________________________。

(3)NaBH4(s)與水(l)反應生成NaBO2(s)和氫氣(g)，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放熱21.6kJ，該反應的熱化學方程式是_________________。

1.燃燒熱和中和熱(中和反應反應熱)的比較

燃燒熱中和熱

相同點能量變化放熱

ΔH及其單位ΔH____0，單位均為kJ·mol－1

＜

不同點反應物的量不一定為1mol

生成物的量不確定生成物水為_________

反應熱含義101kPa時，__________純物質__________生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應生成________水時所放出的熱量

表示方法燃燒熱為ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)強酸與強堿在稀溶液中反應的中和熱為57.3kJ·mol－1或

ΔH＝____________________

1mol

1mol

1mol

完全燃燒

1mol

－57.3kJ·mol－1

注意燃燒熱中元素所對應的指定產(chǎn)物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)等。

2.中和反應反應熱的測定(以稀鹽酸與稀NaOH溶液反應為例)

(1)測定原理

通過量熱計測得體系在反應前后的溫度變化，再利用有關物質的比熱容計算反應熱。

(2)實驗步驟及裝置

57.3

(3)注意事項

①為保證酸完全中和，采取的措施是__________。

②因為弱酸或弱堿存在電離平衡，電離過程需要吸熱，實驗中若使用弱酸或弱堿則測得的反應熱數(shù)值______。

堿稍過量

偏小

3.能源

【判一判】正誤判斷(正確打“√”，錯誤打“×”)。

(1)煤油是可再生能源。()

(2)H2燃燒過程中熱能轉化為化學能。()

(3)化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能。()

(4)開發(fā)利用各種新能源，減少對化石燃料的依賴，可以降低空氣中PM2.5的含量。()

(5)根據(jù)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1可知，氫氣的燃燒熱為571.6kJ·mol－1。()

(6)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ba(OH)2反應的ΔH＝2×(－57.3kJ·mol－1)。()

答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×

題組一燃燒熱和中和熱(中和反應反應熱)的理解

1.下列說法正確的是()

A

2.將V1mL1.0mol·L－1HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結果如圖所示(實驗中始終保持V1＋V2＝50)。下列敘述正確的是()

A.做該實驗時環(huán)境溫度為22℃

B.該實驗表明化學能可轉化為熱能

C.NaOH溶液的濃度約為1.0mol·L－1

D.該實驗表明有水生成的反應都是放熱反應

B

題組二中和熱(中和反應反應熱)的測定

3.分別取40mL的0.50mol·L－1鹽酸與40mL0.55mol·L－1氫氧化鈉溶液進行中和

反應反應熱的測定實驗。下列說法錯誤的是()

A.稍過量的氫氧化鈉是確保鹽酸完全反應

B.儀器A的名稱是玻璃攪拌器

C.在實驗過程中，把溫度計上的酸用水沖洗干凈后再測量NaOH溶液的溫度

D.用硫酸和Ba(OH)2溶液代替鹽酸和氫氧化鈉溶液，結果也是正確的

D

4.某實驗小組用100mL0.50mol·L－1NaOH溶液與60mL0.50mol·L－1硫酸溶液進行中和熱的測定，裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

(1)若實驗共需要480mLNaOH溶液，實驗室

在配制該溶液時，則需要稱量NaOH固體

____________g。

(2)圖中裝置缺少的儀器是________________。

(3)硫酸稍過量的原因是________________。

答案(1)10.0(2)玻璃攪拌器(3)使NaOH充分反應，減小反應誤差

(4)請?zhí)顚懕碇械钠骄鶞囟炔睿?/p>

答案(4)4.0

實驗序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃平均溫度差

(t2－t1)/℃

HClNaOH平均值

126.226.026.130.1

——

227.027.427.233.3

325.925.925.929.8

426.426.226.330.4

(5)近似認為0.50mol·L－1NaOH溶液與0.50mol·L－1硫酸溶液的密度都是1g·cm－3，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1，則上述實驗測得的中和熱ΔH＝________(結果保留至小數(shù)點后一位)。

(6)上述實驗測得中和熱的數(shù)值小于57.3kJ·mol－1，產(chǎn)生偏差的原因可能是________(填字母)。

A.量取NaOH溶液時仰視讀數(shù)

B.為了使反應充分，向酸溶液中分次加入堿溶液

C.實驗裝置保溫隔熱效果差

D.用銅絲代替玻璃攪拌器攪拌

答案(5)－53.5kJ/mol(6)BCD

1.蓋斯定律

(1)內(nèi)容：對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。即：化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。

(2)意義：間接計算某些反應的反應熱。

2.反應熱的計算

(3)根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計算焓變

若反應物舊化學鍵斷裂吸收能量E1，生成物新化學鍵形成放出能量E2，則反應的ΔH＝E1－E2。

(4)利用蓋斯定律計算反應熱

aΔH2

－ΔH2

ΔH1＋ΔH2

3.反應熱大小的比較

＞

＞

(3)根據(jù)反應物或生成物的狀態(tài)比較反應焓變的大小

⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH5

⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH6

由⑤－⑥可得S(g)===S(s)ΔH＝ΔH5－ΔH6____0，故ΔH5____ΔH6。

＜

＜

＜

＜

1.已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2215kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃燒后生成

1.8g水，則放出的熱量約為()

A.55kJB.220kJ

C.550kJD.1108kJ

A

2.生成水的能量關系如圖所示：

下列說法不正確的是()

A.ΔH2>0

B.若2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH4，則ΔH4<ΔH1

C.一定條件下，氣態(tài)原子生成1molH—O放出akJ熱量，則該條件下ΔH3＝－

4akJ/mol

D.ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0

D

3.已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表：

則2O(g)===O2(g)的ΔH為()

A.428kJ·mol－1B.－428kJ·mol－1

C.498kJ·mol－1D.－498kJ·mol－1

D

共價鍵H—HH—O

鍵能/(kJ·mol－1)436463

熱化學方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1

1.油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有硫化氫，需要回收處理并加以利用?；卮鹣铝袉栴}：

已知下列反應的熱化學方程式：

①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－1036kJ·mol－1

②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)ΔH2＝＋94kJ·mol－1

③2H2(g)＋O2(g)===2H2