《考纲下载了解化学反应中能量转化的原因能说出常见.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《考纲下载了解化学反应中能量转化的原因能说出常见.ppt（75页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、【考纲下载】 1了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能 量转化形式. 2了解化学能与热能的相互转化.了解吸热反应、放热 反应、反应热(焓变)的概念. 3了解热化学方程式的含义.,【考情上线】 1常见的吸热反应和放热反应. 2热化学方程式的正误判断与书写. 3利用化学键数据计算反应热大小.,一、焓变 反应热 1反应热(焓变) (1)含义：在恒压条件下，反应的热效应称为焓变 (2)表示符号： . (3)单位： .,H,kJ/mol,2吸热反应和放热反应 (1)概念 某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与 反应物的 即焓变(H)决定 的总 能量比 的总能量大的反应是放热反应； 的总能量
2、比 的总能量小的反应 是吸热反应 (2)表示方法 吸热反应：H为“ ”或 0；放热反应：H为“ ” 或 0.,能量变化,生成物放出,反应物吸收,生成物放出,反应物吸收,【注意】 H的符号、单位、数值三者是一个整体，缺 一不可所带“”“”号均具有数学意义，参与大小 比较,二、热化学方程式 1意义 不仅表明化学反应中 的变化，也表明了化学反应 中的 变化 2H2(g)O2(g) = 2H2O(l) H571.6 kJmol1，表 示在 条件下， H2(g)和1 mol O2(g) 完全反应生成 时要 的能量,物质,能量,25、101kPa,2mol,液态水,放出571.6kJ,2书写步骤(三步走)
3、 (1)第一步：写出 (2)第二步：注明各物质的 (3)第三步：写出 .,配平的化学方程式,状态,反应热H,三、中和反应反应热的测定 1中和反应反应热 (1)定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成 水 所 的热量 (2)示例：1 L 1 mol/L的盐酸与1 L 1 mol/L的NaOH溶液发生中和 反应时，放出57.3 kJ的热量，该反应的热化学方程式为： .,1mol,放出,HCl(aq)NaOH(aq) = NaCl(aq)H2O(l) H 57.3 kJmol1.,2中和反应反应热的测定 (1)装置如图、 (2)注意事项 碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板 的作用是 为保证酸、碱完全中
4、和，常使 稍稍过量 实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值 ,保温隔热，减少实验过程中热量的损失,碱,偏低,【注意】 理解中和反应反应热时，要注意以下两点： 酸、碱分别为稀的强酸和稀的强碱 中和反应反应热为负值，且数值为定值,判断下列说法是否正确 1(2007山东高考T9D)C(石墨，s) = C(金刚石，s) H0，所以石墨比金刚石稳定 ( ) 2(2010威海统考T8A)化学反应是旧键断裂和新键形成 的过程 ( ) 3(2010扬州期末T2B)需要加热才能发生的反应一定是 吸热反应 ( ),提示： 1. 2. 3. 4. 5.,4(2010万宁期中T11A)H2的燃烧热为285.5 kJmo
5、l1，则 水分解的热化学方程式为2H2O(l) = 2H2(g)O2(g) H285.5 kJmol1. ( ) 5(2010福建质检T15C)HCl和NaOH溶液反应的中和热为 H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和 热H2(57.3) kJmol1. ( ),1.吸热反应和放热反应的比较,2常见的放热反应和吸热反应 (1)常见的放热反应 活泼金属与水或酸的反应例如： 2Na2H2O = 2NaOHH2 2Al6HCl = 2AlCl33H2 酸碱中和反应例如： 2KOHH2SO4 = K2SO42H2O CH3COOHNaOH = CH3COONaH2O,燃烧反应
6、例如： 多数的化合反应例如： SO3H2O = H2SO4 CaOH2O = Ca(OH)2 CuSO45H2O = CuSO45H2O,(2)常见的吸热反应 多数的分解反应例如： 2NH4Cl(s)Ba(OH)28H2O(s) = BaCl22NH310H2O,3反应条件与放热、吸热的关系 不同的化学反应发生的条件不同，放热反应和吸热反应 均能在一定条件下发生反应开始需要加热的反应可能 是吸热反应也可能是放热反应吸热反应开始时加 热反应后需要不断加热才能维持反应继续进行放热 反应开始时加热，反应后会放出一定的热量，如果此热 量能够使反应继续进行，则反应过程不需要再加热，如,煤的燃烧，一旦热量
7、足够能使煤燃烧起来，之后煤就可 以继续燃烧下去，不需要外界再加热由此可见，反应 是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而决定 于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小,已知：H2(g)F2(g) = 2HF(g) H270 kJ/mol，下 列说法正确的是 ( ),A2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量 B1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出 的热量小于270 kJ C在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大 于2 mol氟化氢气体的能量 D该反应中的能量变化可用如图来表示,听课记录 由热化学方程式可知H0，H2和
8、F2反应生成HF是放热反应，则氟化氢分解生成H2和F2为吸热反应，故A错HF(g)转变为HF(l)要放热，则1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF，放出的热量大于270 kJ，故B错该反应为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，C正确，该反应中能量变化的图示为,答案 C,1(2009黄冈中学一模)下列各组热化学方程式(同温、 同压下)中Q1大于Q2(Q1、Q2为正值)的是 ( ) S(g)O2(g) = SO2(g) HQ1 kJ/mol S(s)O2(g) = SO2(g) HQ2 kJ/mol C(s) O2(g) = CO(g) HQ1 kJ/mol C(s
9、)O2(g) = CO2(g) HQ2 kJ/mol,4Al(s)3O2(g) = 2Al2O3(s) HQ1 kJ/mol 4Fe(s)3O2(g) = 2Fe2O3(s) HQ2 kJ/mol 2H2(g)O2(g) = 2H2O(g) HQ1 kJ/mol 2H2(g)O2(g) = 2H2O(l) HQ2 kJ/mol A B C D,解析：固态的硫变成硫蒸气要吸热，因此硫蒸气与氧气反应放出的热量多，Q1Q2；分步进行的放热反应，反应进行的程度越深，放出的热量越多，即碳燃烧生成二氧化碳时放热多，Q1Q2；氧化铝比氧化铁更稳定(或铝的还原性强于铁)，故这两种金属与氧气反应时铝放热多，Q1
10、Q2；水蒸气变成液态水要放出热量，故氢气燃烧生成液态水时放热多，Q1Q2.,答案：D,与普通方程式相比，热化学方程式不仅代表物质变化，还代表着能量变化，书写时应注意以下几点： 1反应条件 反应热与温度和压强等测定条件有关，书写时必须注明 反应时的温度和压强，绝大多数H是在25、101 kPa 下测定的，可以不注明,2聚集状态 反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值和符 号可能不同，因此必须在方程式中用括号注明反应物 和生成物在反应时的聚集状态(s、l、g)，因为：,3H的符号和单位 H只能写在化学方程式的右边，若为放热反应，则H为 “”；若为吸热反应，则H为“”其单位为 kJmol1. 4
11、反应的可逆性 当反应逆向进行，其反应热与正反应的反应热数值相等， 符号相反,2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) Ha kJmol1，同样是指2 mol SO2气体与1 mol O2完全反应时，放出a kJ的热量，若将2 mol SO2与1 mol O2气体放于一密闭容器中在一定条件下反应达平衡时，放出的热量要小于a kJ，且当平衡移动(各物质状态不变)时，H不变,5热化学方程式的化学计量数 (1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示 该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子 数因此化学计量数可以是整数，也可以是分数 (2)热化学方程式中的反应热是表示反应物完全反应时的热
12、量变化方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相 对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍当反应逆 向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号 相反如：,H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g) H1 H2(g) Cl2(g) = HCl(g) H2 2HCl(g) = H2(g)Cl2(g) H3 则有：H12H2H3.,(2009重庆高考)下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确) ( ) AC2H5OH(l)3O2(g) = 2CO2(g)3H2O(g)；H 1367.0 kJ/mol(燃烧热) BNaOH(aq)HCl(aq) = NaCl(aq)H2O(l)；H57.3 k
13、J/mol(中和热) CS(s)O2(g) = SO2(g)；H296.8 kJ/mol(反应热) D2NO2 = O22NO；H116.2 kJ/mol(反应热),解析 A项，表示燃烧热时，应生成稳定的氧化物，这时水的状态应为液态；B项，中和热为放热反应，H值为负值；D项，各物质未注明聚集状态,答案 C,判断热化学方程式的正误一般要求四看，看哪些方面呢？,提示：“一看” 是否正确；“二看” 是否标明；“三看”反应热 是否正确；“四看”反应热的 是否与化学方程式中的计量数相对应,化学原理,状态,符号,数值,2化学反应N23H2 = 2NH3的能量变化如图所示，该 反应的热化学方程式是 ( ),
14、AN2(g)3H2(g) = 2NH3(l) H2(abc) kJ/mol BN2(g)3H2(g) = 2NH3(g) H2(ba) kJ/mol C. N2(g) H2(g) = NH3(l) H(bca) kJ/mol D. N2(g) H2(g) = NH3(g) H(ab) kJ/mol,解析：本题考查热化学方程式的书写由能量图象知， mol N2(g)和 mol H2(g)需要吸收a kJ的热量分解为1 mol N和3 mol H，而1 mol N和3 mol H放出b kJ的热量生成 1 mol NH3(g)；1 mol NH3(g)液化放出c kJ热量，因此由 mol N2(g
15、)和 mol H2(g)生成1 mol NH3(l)的反应热为(abc)kJ.,答案：A,氢能的应用 氢能具有热值大、无污染，储量丰富等特点，是未来最理想的能源，关于氢能的制备与广泛应用将成为高考的热点话题，此类题目综合性强、涉及知识面广、计算要求较高,“嫦娥一号”探月成功，实现了中国人“奔月”的梦想 (1)“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧，这种推进剂的优点除产生的热量大之外，还具有的优点是_.,(2)根据“绿色化学”的思想，为了制备H2，某化学家设计了下列反应步骤： 你认为该方法的主要缺点是_.,(3)利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘,请
16、写出反应的化学方程式： ； 用此方法抽取氢气最大的优点是 . (4)氢气、氧气不仅燃烧时能释放热能，二者形成的原电池还能提供电能，美国的探月飞船“阿波罗号”使用的就是氢氧燃料电池，电解液为KOH溶液，其电池反应中：负极放电的物质为_，正极：_， 总反应式：_. (5)有人认为目前利用氢气作为能源不太现实请问你认为是否现实？_(填“不现实”或“现实”)，说明能够支持你的观点的两点理由：_.,【解析】 (1)因产物只有H2O，不污染环境成为这种推进剂的优点 (2)将2即得出 O2，但循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会对环境产生污染 (3)根据流程图知中的化学方程式为I2SO22H2O 2H
17、IH2SO4，该法优点为SO2和I2可循环利用，不会造成污染,(4)负极失电子的物质是H2. 正极：O22H2O4e = 4OH 总反应式：2H2O2 = 2H2O (5)因现在制取H2的方法要消耗大量的能量，使成本 较高，且H2不易储存和运输，因此目前利用H2作能源还不 太现实,【答案】 (1)产物为水，无污染 (2)循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产 生污染 (3)SO2I22H2O 2HIH2SO4 SO2和I2可循环使用，无污染 (4)H2 O22H2O4e = 4OH 2H2O2 = 2H2O,(5)不现实 现有制取氢气的方法耗能大，制取成本太高；氢气的熔沸点太低，给储存和
18、运输带来困难(或：现实 制取氢气用水作原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等),随堂巩固,1在研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层 面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化据此 判断以下叙述错误的是 ( ) A金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性 增强，体系的能量降低 B物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量(化学能) 转化为热能释放出来,C氮气分子内部存在着很强的共价键，故通常状况下 氮气化学性质很活泼 D需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应,解析：Na与Cl2反应是放热反应，能量降低，A项正确；物质燃烧放热，化学能转化为热能，B项正确；氮分
19、子内部存在着很强的共价键，很难被破坏，所以在通常状况下氮气的化学性质很稳定，C项错误；任何化学反应都经历了旧键断裂(吸收能量)和新键形成(释放能量)的过程，都伴随着能量的变化，但释放能量还是吸收能量，不是由反应条件决定的，如合成氨需要在高温下进行，但它却是释放能量的反应，D项正确,答案：C,2已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下： H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g) H10 H2(g)Br2(g) = 2HBr(g) H20，有关上述反应的叙述正确的是 ( ) AH1H2 B生成物总能量均高于反应物总能量 C生成1 mol HCl气体时放出|H1|热量 D1 mol HBr
20、(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量,解析： Cl2比Br2活泼，易与H2化合，故放出的热量多，A项错误；两反应均为放热反应，故生成物总能量均比反应物总能量低，B项错误；C项应放出|0.5 H1|的热量；D项气态物质所含能量高，D项正确,答案：D,3下列反应的能量变化与其他三项不相同的是 ( ) A铝粉与氧化铁的反应 B氯化铵与消石灰的反应 C锌片与稀硫酸的反应 D钠与冷水的反应,.,解析： B项为吸热反应，其他均为放热反应,答案：B,4已知在25、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧 化碳和液态水时放出48.40 kJ热量表示上述反应的热 化学方程式正确
21、的是 ( ) AC8H18(l)12.5 O2(g) = 8CO2(g)9H2O(g) H48.40 kJmol1 BC8H18(l)12.5 O2(g) = 8CO2(g)9H2O(l) H5 518 kJmol1,CC8H18(l)12.5 O2(g) = 8CO2(g)9H2O(l) H5 518 kJmol1 DC8H18(l)12.5 O2(g) = 8CO2(g)9H2O(l)H 48.40 kJmol1,解析： 1 mol C8H18燃烧放出的热量为5 518 kJ，故答案为B.,答案：B,5(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性 自燃，生成SiO2和水蒸气
22、已知室温下1 g甲硅烷自燃放出 热量44.6 kJ，其热化学方程式是： _. (2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2是放热反 应， 当1 mol Cl2参与反应时释放145 kJ的热量，写出这个 热化学方程式：_.,(3)家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当10 kg丁烷完全燃 烧并生成CO2和液态水时，放出的热量是5105kJ，试写出 丁烷燃烧的热化学方程式：_. 丁烷的燃烧热为_kJmol1.已知1 mol液态水汽化时 需要吸收44 kJ的热量，则反应：C4H10(g) O2(g) = 4CO2(g) 5H2O(g)的H_ kJmol1.,解析：(1)1 mol S
23、iH4完全燃烧生成SiO2(s)和H2O(g)时，放出热量为3244.6 kJ1427.2 kJ，故其热化学方程式为：SiH4(g)2O2(g) = SiO2(s)2H2O(g) H1 427.2 kJmol1. (2)由题意可知Cl2、H2O和C发生反应的化学方程式为 参加反应释放出的热量为2145 kJ290 kJ.故其热化学方程式为：2Cl2(g)2H2O(g)C(s) = 4HCl(g)CO2(g)H290 kJ/mol.,(3)1 mol丁烷完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出的热量为58 gmol1 2 900 kJ/mol，故其热化学方程式为：C4H10(g) O2(g) =
24、 4CO2(g)5H2O(l) H2 900 kJmol1，其燃烧热为2 900 kJmol1.5 mol液态水汽化需吸收544 kJ220 kJ的能量，则C4H10(g) O2(g) = 4CO2(g)5H2O(g)的H(2 900220)kJ/mol2 680 kJ/mol.,答案：(1)SiH4(g)2O2(g) = SiO2(s)2H2O(g) H1 427.2 kJmol1 (2)2Cl2(g)2H2O(g)C(s) = 4HCl(g)CO2(g) H290 kJmol1 (3)C4H10(g) O2(g) = 4CO2(g)5H2O(l) H2 900 kJmol1 2 900 2
25、 680,6(12分)如图所示，把试管放入盛 有25饱和石灰水的烧杯中，试 管中开始放入几小块镁片，再用 滴管滴入5 mL盐酸于试管中试 回答下列问题： (1)实验中观察到的现象是 _.,(2)产生上述现象的原因是_. (3)写出有关反应的离子方程式：_. (4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量_(填 “大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量,解析：Mg与盐酸反应时产生H2，同时放出热量，使小试管及饱和石灰水的温度升高，而Ca(OH)2在水中的溶解度随温度的升高而减小，故会析出晶体，发生反应的离子方程式为Mg2H = Mg2H2，因该反应为放热反应，知道MgCl2溶液和H2的总能量要比Mg片和盐酸的总能量要小,答案：(1)镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯中析出晶体 (2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体 (3)Mg2H = Mg2H2 (4)小于,