2023版創(chuàng)新設(shè)計高考總復(fù)習(xí) 化學(xué) 蘇教版專題6　化學(xué)反應(yīng)與能量變化-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第一單元化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)
專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化
夯·必備知識
提·關(guān)鍵能力
目錄
CONTENTS
成·學(xué)科素養(yǎng)
練·高考真題
熱點強(qiáng)化練
1.焓與焓變
一、焓變　熱化學(xué)方程式
kJ·mol-1
2.反應(yīng)熱
(1)概念：化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或放出的能量。(2)與焓變的關(guān)系：恒壓反應(yīng)熱等于焓變。(3)表示方法吸熱反應(yīng)ΔH____0；放熱反應(yīng)ΔH____0。
＞
＜
3.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
(1)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷①從反應(yīng)物和生成物的總能量的角度分析：
放熱
吸熱
②從鍵能的角度分析：
吸收
放出
吸熱
放熱
(2)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
4.熱化學(xué)方程式
(1)概念：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)意義：表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示：________________________________________________________________。
2 mol 氫氣和1 mol 氧氣反應(yīng)生成2 mol 液態(tài)水時放出571.6 kJ的熱量
(3)熱化學(xué)方程式的書寫要求及步驟
【判一判】判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
(1)反應(yīng)熱就是焓變 (　　)(2)濃H2SO4稀釋是放熱反應(yīng)(　　)(3)放熱反應(yīng)中，表明反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量(　　)(4)吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量(　　)(5)同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同(　　)(6)熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的計量數(shù)表示，分子數(shù)或原子或離子數(shù)(　　)
答案 (1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)× (6)×
1.燃燒熱(又稱標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱)
二、反應(yīng)熱的測量與能源的充分利用
1 mol
CO2
C(s)+O2(g)===
CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol－1
負(fù)
2.熱值
1 g物質(zhì)完全燃燒放出的熱量叫做該物質(zhì)的熱值
3.中和熱
(1)中和熱
H+(aq)+OH- (aq)
===H2O (l) ΔH=-57.3 kJ·mol－1
1 mol H2O(l)
kJ·mol－1
小
(2)中和熱的測量①實驗裝置
環(huán)形玻璃攪拌棒
溫度計
3.能源
(1)能源的分類
(2)解決能源問題的措施①提高能源的利用效率，科學(xué)控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒。②開發(fā)新能源。
【判一判】判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
答案 (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
1.蓋斯定律
三、反應(yīng)熱的計算
一個化學(xué)反應(yīng)，不論是一步完成，還是分幾步完成，其總熱效應(yīng)是完全________。即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的______和______有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。
相同的
始態(tài)
終態(tài)
2.不同熱化學(xué)方程式中焓變之間的關(guān)系
3.蓋斯定律的應(yīng)用
(1)應(yīng)用蓋斯定律計算反應(yīng)熱。利用蓋斯定律加和法計算焓變的流程：
(2)應(yīng)用蓋斯定律比較反應(yīng)熱的大小。
【判一判】判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
答案 (1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√
考點二　燃燒熱、中和熱和能源
考點一　化學(xué)反應(yīng)過程熱效應(yīng)的分析
考點三　蓋斯定律反應(yīng)熱的計算與比較
考點一　化學(xué)反應(yīng)過程熱效應(yīng)的分析
【典例1】已知幾種物質(zhì)之間的能量關(guān)系如圖所示，下列說法中正確的是(　　)
B
反應(yīng)過程能量分析的注意事項?焓變與反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)是否徹底無關(guān)。?催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不影響焓變的大小。?在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物各原子之間的化學(xué)鍵不一定完全斷裂。?有能量變化的過程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。如水結(jié)成冰放熱，但不屬于放熱反應(yīng)。
題組一　反應(yīng)熱的判斷和簡單計算1.N4分子結(jié)構(gòu)為正四面體形(如圖所示)。已知：斷裂N4(g)中 1 mol N—N鍵吸收193 kJ能量，形成N2(g)中1 mol N≡N 放出941 kJ能量。下列說法正確的是(　　)
A.形成1 mol N4(g)中的化學(xué)鍵放出193 kJ的能量B.N4(g)比N2(g)更穩(wěn)定C.1 mol N2(g)完全轉(zhuǎn)化為N4(g)，體系的能量增加362 kJD.N4(g)===2N2(g)　ΔH＝＋724 kJ·mol－1
C
解析　從結(jié)構(gòu)圖中可看出，一個N4分子中含有6個N—N鍵，形成1 mol N4(g)中的化學(xué)鍵放出6×193 kJ 的能量，A項錯誤；從結(jié)構(gòu)圖中可看出，一個N4分子中含有6個N—N鍵，根據(jù)N4(g)===2N2(g)可知ΔH＝6×193 kJ·mol－1－2×941 kJ·mol－1＝－724 kJ·mol－1，這說明 N2(g)的總能量小于N4(g)，因此N2(g)比N4(g)更穩(wěn)定，B項錯誤；根據(jù)B選項中分析可知1 mol N2(g)完全轉(zhuǎn)化為 N4(g)，體系的能量增加 362 kJ，C項正確；由B項分析可知，D項錯誤。
題組二　化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化圖像分析2.(2021·河南南陽高三上學(xué)期期中)如下圖所示，ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1，ΔH2＝－395.4 kJ·mol－1，下列說法或表示式正確的是(　　)
A.C(s，石墨)===C(s，金剛石)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1B.石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化是物理變化C.金剛石的穩(wěn)定性強(qiáng)于石墨D.1 mol 石墨的總鍵能比1 mol 金剛石的總鍵能小1.9 kJ
A
解析　由圖得：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1②C(s，金剛石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.4 kJ·mol－1，利用蓋斯定律將①－②可得：C(s，石墨)===C(s，金剛石)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1因C(s，石墨)===C(s，金剛石)ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，A正確；石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，屬于化學(xué)變化，B錯誤；金剛石能量大于石墨的總能量，物質(zhì)的能量越大越不穩(wěn)定，則石墨比金剛石穩(wěn)定，C錯誤；依據(jù)熱化學(xué)方程式 C(s，石墨)===C(s，金剛石)ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，1 mol 石墨的總鍵能比1 mol 金剛石的總鍵能大1.9 kJ，D錯誤。
3.(2021·江西贛州高三上學(xué)期期末)已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)===2AB(g)　ΔH＝＋100 kJ·mol－1的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是(　　)
A.該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能大于100 kJ·mol－1B.每形成2 mol A—B鍵，將吸收b kJ能量C.加入催化劑，該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH將減小D.每生成2分子AB吸收(a－b) kJ熱量
A
解析　該反應(yīng)為生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量，為吸熱反應(yīng)，圖中a表示正反應(yīng)活化能，b表示逆反應(yīng)活化能，顯然正反應(yīng)活化能a＝100＋b，則a>100，A正確；每形成2 mol A—B鍵放出b kJ能量，B錯誤；催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能，從而加快反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)熱，C錯誤；熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量系數(shù)表示物質(zhì)的量，則每生成2 mol AB吸收(a－b) kJ熱量，不是生成2分子AB，D錯誤。
題組三　熱化學(xué)方程式的書寫與判斷4.實驗測得：101 kPa時，1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ的熱量；1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式的書寫正確的是(　　)
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
B
A.僅有②④ B.僅有④ C.僅有②③④ D.全部符合要求
解析?、佴＝－890.3 kJ·mol－1，②焓變的單位不正確，③水的狀態(tài)不正確。
5.寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
(1)圖甲表示的是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： ______________________________________________________________。
NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)圖乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1 mol 氣態(tài)氫化物時的焓變數(shù)據(jù)，根據(jù)焓變數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素，試寫出硒化氫在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： ______________________________________________________________。
H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1
解析　(1)根據(jù)圖甲可知，此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，熱化學(xué)方程式為NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝(134－368) kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。(2)同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性降低、能量增大，則可確定a、b、c、d分別代表碲、硒、硫、氧元素。b代表硒元素，生成1 mol H2Se(g)的ΔH＝＋81 kJ·mol－1，則分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1。
判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五審”
考點二　燃燒熱、中和熱和能源
【典例2】 (2021·陜西咸陽一模)已知通過乙醇制取氫氣通常有如下兩條途徑：
A
題組一　燃燒熱的判斷和計算1.(2021·山東濟(jì)南模擬)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理如下：
D
2.1840年，俄國化學(xué)家蓋斯(Hess)指出：“一個化學(xué)反應(yīng)，不論是一步完成，還是分幾步完成，其總的熱效應(yīng)是完全相同的?！边@就是著名的“蓋斯定律”。現(xiàn)已知在101 kPa下CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃燒熱分別為890.83 kJ/mol、285.83 kJ/mol和393.51 kJ/mol，則反應(yīng)C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH＝　　　　。
答案　－74.34 kJ/mol
利用燃燒熱(ΔH)計算反應(yīng)熱的方法：ΔH＝反應(yīng)物燃燒熱(ΔH)之和－生成物燃燒熱(ΔH)之和。
題組二　中和熱的測量3.利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol ·L－1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol ·L－1 NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測得混合液最高溫度。
回答下列問題：(1)為什么所用NaOH溶液要稍過量？______________________________________________________________。(2)倒入NaOH溶液的正確操作是　　　　(填字母)。A.沿玻璃棒緩慢倒入 B.分三次倒入 C.一次迅速倒入(3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是　　　　(填字母)。A.用溫度計小心攪拌B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌C.輕輕地振蕩燒杯D.用套在溫度計上的玻璃攪拌器輕輕地攪動
確保鹽酸被完全中和
C
D
(4)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1 L 1 mol ·L－1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為______________________________________。
ΔH1＝ΔH2＜ΔH3
(5)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c＝4.18 J·g－1·℃－1。為了計算中和熱，某學(xué)生實驗記錄數(shù)據(jù)如下：
依據(jù)該學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)計算，該實驗測得的中和熱ΔH＝　　　　　　　　(結(jié)果保留一位小數(shù))。
－51.8 kJ·mol－1
(6)　　　　(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是___________________________________________________________________。
不能
H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀，沉淀的生成熱會影響反應(yīng)的中和熱
題組三　能源4.能源可分為一次能源和二次能源，直接從自然界取得的能源稱為一次能源，一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源。下列能源中屬于一次能源的是(　　)
A.氫能 B.電能 C.核能 D.水煤氣
C
解析　氫能是通過加工、轉(zhuǎn)換得到的，為二次能源，A項錯誤；電能是二次能源，B項錯誤；核能又叫原子能，它可分為核聚變能和核裂變能兩類，核燃料如氘、氚，它們均可直接從自然界取得，屬于一次能源，C項正確；水煤氣是通過煤和水蒸氣的反應(yīng)制取的，是一氧化碳和氫氣的混合氣體，是二次能源，D項錯誤。
考點三　蓋斯定律　反應(yīng)熱的計算與比較
【典例3】 (2021·河南駐馬店高三上學(xué)期期末)101 kPa、25 ℃時，部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化的能量變化如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A.H2的燃燒熱(ΔH)為－572 kJ·mol－1B.4E(H—O)－2E(H—H)－E(O===O)＝－572 kJ·mol－1C.燃燒熱：ΔH(C)＜ΔH(CH4)D.C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1
D
解析　H2的燃燒熱(ΔH)為(－572 kJ·mol－1)÷2＝－286 kJ·mol－1，A錯誤；焓變等于反應(yīng)物中總鍵能與產(chǎn)物中總鍵能之差，B錯誤；物質(zhì)的量相同時，甲烷完全燃燒放出的熱量更多，又燃燒熱為負(fù)值，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律， C(s)＋2H2(g)===CH4(g)，ΔH ＝(－572－394＋891) kJ·mol－1＝－75 kJ·mol－1，D正確。
焓變的計算方法?根據(jù)物質(zhì)具有的能量計算ΔH＝生成物總能量－反應(yīng)物總能量
?根據(jù)化學(xué)鍵的鍵能計算①公式ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和
②常見物質(zhì)中所含共價鍵的數(shù)目
?根據(jù)活化能計算ΔH＝正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)活化能(4)利用蓋斯定律計算
題組一　根據(jù)能量變化圖計算反應(yīng)的焓變1.(2021·河北邯鄲一模)一定條件下，Al可以將Fe置換出來，其轉(zhuǎn)化的能量變化如下：
則在1 538 ℃時，反應(yīng)Fe(s)===Fe(l)的ΔH為(　　)A.＋851.1 kJ·mol－1 B.＋91.0 kJ·mol－1C.＋27.6 kJ·mol－1 ?D.＋13.8 kJ·mol－1
D
題組二　根據(jù)鍵能計算反應(yīng)的焓變2.鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)。工業(yè)上高純硅可通過下列反應(yīng)制?。篠iCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH為(　　)
C
解析　ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和＝(4×360＋2×436－2×176－4×431) kJ/mol＝＋236 kJ/mol。
題組三　根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)的焓變3.在1 200 ℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng)：
A
題組四　反應(yīng)熱的比較4.(2021·河南南陽模擬)下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者小于后者的有(　　)
B
解析?、偬紗钨|(zhì)不完全燃燒生成一氧化碳，完全燃燒生成二氧化碳，完全燃燒放出熱量更多，所以ΔH前者小于后者，故正確；②固體硫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫的過程為吸熱過程，氣態(tài)硫燃燒放出的熱量多，則ΔH前者大于后者，故錯誤；③液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水的過程為吸熱過程，生成液態(tài)水放出的熱量多，則ΔH前者小于后者，故正確；④CaCO3固體受熱分解的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣固體的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則ΔH前者大于后者，故錯誤；⑤濃H2SO4溶于水的過程為放熱過程，CH3COOH是弱酸，在溶液中的電離為吸熱過程，所以前者放出的熱量多，則ΔH前者小于后者，故正確；⑥四氧化二氮轉(zhuǎn)化為二氧化氮的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH11>0，二氧化氮生成四氧化二氮的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH12

相關(guān)課件

相關(guān)課件更多

相關(guān)課件

相關(guān)課件 更多

相關(guān)課件更多