《2018版高考化学大一轮专题复习 第三单元 化学基本理论 第14讲 化学反应与能量课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高考化学大一轮专题复习 第三单元 化学基本理论 第14讲 化学反应与能量课件（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第14讲化学反应与能量 考纲导视 基础反馈 判断正误 正确的画 错误的画 1 物质发生化学变化都伴有能量的变化 2 伴有能量变化的物质变化都是化学变化 3 吸热反应在任何条件都不能发生 4 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 5 同温同压下 反应H2 g Cl2 g 2HCl g 在光照和点 燃条件下的 H不同 6 500 30MPa下 将0 5molN2 g 和1 5molH2 g 置于密闭容器中充分反应生成NH3 g 放热19 3kJ 其热化学方 2NH3 g H 38 6 程式为N2 g 3H2 g 8 开发利用各种新能源 减少对化石燃料的依赖 可以降 低空气中PM2 5的含
2、量 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 kJ mol 1 考点一 反应热 知识梳理 1 焓变 1 定义 在恒压条件下进行的反应的 符号 单位 规定 放热反应的 H取 吸热反应的 H取 2 化学反应产生能量变化的主要原因在于反应物的总能量和生成物的总能量不尽相同 在破坏化学键和形成化学键的过程中能量变化不相等 使得化学反应总是伴随着能量变化 热效应 H kJ mol 1 2 放热反应与吸热反应 续表 续表 考点集训 例1 2015年北京卷 最新报道 科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程 反应过程的示意图如下 下列说法正确的是 A CO和O生成CO2是吸热反应B
3、在该过程中 CO断键形成C和O C CO和O形成了具有极性共价键的CO2D 状态 状态 表示CO与O2反应的过程 解析 状态 总能量为反应物总能量 状态 总能量为生成物总能量 由图示可知反应物的总能量大于生成物的总能量 故该反应为放热反应 从状态 的图示可以看出 反应中CO并未断裂成C和O 由图示可以看出 CO和O生成了CO2 CO2分子中C与O间为极性共价键 状态 状态 表示CO与O反应生成CO2的过程 并不是CO与O2的反应过程 答案 C 例2 2SO2 g O2 g 2SO3 g 反应过程的能量变化如 图所示 请回答下列问题 1 图中C表示 2 E的大小对该反应的焓变有无影响 填 有 或
4、 无 该反应通常用V2O5作催化剂 加V2O5会使图中B点升高还是降低 填 升高 或 降低 思路指导 注意横坐标的箭头表示反应的方向由A C 催化剂改变反应的历程 导致活化能降低 解析 依据图象分析A为反应物总能量 C为生成物总能量 E为反应的活化能 催化剂只改变反应速率 不改变反应热 改变反应历程 能降低反应的活化能 答案 1 生成物的总能量 2 无 降低 归纳总结 能量变化与反应过程的关系 E1为断键需要吸收的能量 正反应的活化能 E2为成键所释放的能量 也是逆反应的活化能 当E1 E2时 反应为吸热反应 H 0 当E1 E2时 反应为放热反应 H 0 例3 2017届河北衡水武邑中学调研
5、 用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2 其能量转化关系如图 图中计量单位为 A 0 5 a b c d kJ mol 1C 0 5 c d a b kJ mol 1 B 0 5 c a d b kJ mol 1D 0 5 b d a c kJ mol 1 解析 由图中转化可知 断裂化学键吸收能量 形成化学 键释放能量 则2NO g 2H2 g N2 g 2H2O l H a b c d kJ mol 1 化学计量数与反应中的能量变化成正比 则 答案 A 考点二 燃烧热与中和热 知识梳理 一 燃烧热与中和热 1 燃烧热 1mol 稳定的氧化物 1molC s CO2 g H aq OH 2
6、中和热 1molH2O aq H2O l H 57 3kJ mol 1 3 燃烧热与中和热的比较 二 中和热的测定1 测定原理 c 4 18 10 3kJ g 1 n为生成H2O的物质的量 2 实验装置 3 注意事项 1 碎泡沫塑料 或纸条 及泡沫塑料板的作用是保温 隔热 减少实验过程中热量的损失 2 为保证酸 碱完全中和 常采用碱稍稍过量 3 实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动 不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 理由是铜传热快 热量损失大 考点集训 例4 下列有关中和热的说法正确的是 A 中和热的热化学方程式 H l OH l H2O l H 57 3kJ mol 1B 准确测
7、量中和热的实验过程中 至少需测定温度4次C 环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替 则测量出的中和热数值偏小D 若稀酸溶液中H 与稀碱溶液中OH 的物质的量相等 则所测中和热数值更准确 答案 C 解析 中和热的热化学方程式为H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 A错误 中和热测定实验过程中至少需测定温度3次取平均值 B错误 铜容易导热 会有热量损失 因此中和热测定数值偏小 C正确 实验过程中NaOH一般略微过量 确保反应完全 D错误 例5 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A 已知2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ mol 1 则氢气的燃烧热为241
8、8kJ mol 1B 已知NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 1 则含40 0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和 放出小于57 3kJ的热量C 已知2C s 2O2 g 2CO2 g H a 2C s O2 g 2CO g H b 则a bD 已知C 石墨 s C 金刚石 s H 0 则金刚石比石墨稳定 思路指导 1 注意中和热和燃烧热两个概念中都对反应物 或生成物的物质的量有特别要求 2 温度 压强对反应热有一定影响 物质的聚集状态不同 反应热也不同 解析 燃烧热概念要求H2为1mol H2O为液态 A项错误 醋酸中和时需要电离吸收能量 放出热
9、量小于57 3kJ B项正确 C不完全燃烧 放热偏小 因为 H 0 即a b C项错误 石墨转化为金刚石 吸收热量 石墨具有的能量更低更稳定 D项错误 答案 B 易错警示 1 燃烧热是指25 时 每1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量 注意理解两个关键词 每1mol 稳定氧化物 2 常温时 中和热 H 57 3kJ mol 1 浓酸浓碱稀释会放热 所以有它们参加的中和热会大于57 3kJ mol 1 弱酸或弱碱电离要吸热 所以有它们参加的中和热小于57 3kJ mol 1 例6 2016年海南卷 油酸甘油酯 相对分子质量884 在体内代谢时可发生如下反应 C57H104O6 s 8
10、0O2 g 57CO2 g 52H2O l 已知燃烧1kg该化合物释放出热量3 8 104kJ 油酸甘油 酯的燃烧热 H为 A 3 8 104kJ mol 1B 3 8 104kJ mol 1C 3 4 104kJ mol 1D 3 4 104kJ mol 1 答案 D 考点三 热化学方程式 知识梳理 1 热化学方程式 量 反应热 1 定义 表示参加反应的物质的 和 的 关系的化学方程式 物质变化 能量变化 2 意义 表明了变化过程中的 和 例如 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1 表示在25 101kPa条件下 2molH2 g 和1molO2 g 完全反应生
11、成 2molH2O l 时释放571 6kJ的能量 2 热化学方程式的书写 1 书写步骤 2 有关热化学方程式书写的注意事项 注意标明物质的聚集状态 反应物和产物的聚集状态不同 反应热数值以及符号都可能不同 因此 必须注明物质的聚集状态 s l g 才能完整地体现热化学方程式的意义 热化学方程式中不用标 和反应条件 注意 H的符号与单位 若为放热反应 H0 H的单位一般为kJ mol 1 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 注意 H的数值与化学计量数是否对应 注意热化学方程式中各物质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 注意燃烧
12、热 中和热等条件的限制 用中文表示焓变时数值没有正负号 而用符号表示焓变时 数值必须注明正负号 如H2的燃烧热为285 8kJ mol 1 H 285 8kJ mol 1 3 判断热化学方程式书写正误的方法 检查是否标明物质的聚集状态 检查 H的 是否与吸热 放热一致 检查 H的数值是否与反应物或生成物的物质的量相对 应 成比例 考点集训 例7 已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水 并放出热量bkJ 则乙炔燃烧的热化学方程式正 确的是 解析 由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知 生成4mol二氧化碳气体和液态水 放出热量4bkJ 则乙炔燃烧的热化学方程式为2C2H2
13、 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 4bkJ mol 1 答案 A C 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 2bkJ mol 1D 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H bkJ mol 1 易错警示 热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热 由于可逆反应是不能进行到底的 所以其实际 H的绝对值 即不含正负号的数值 小于理论值 如N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4kJ mol 1 是指反应生成2molNH3时放出热量为92 4kJ 若按化学计量数1molN2和3molH2反应生成的NH3少于2mol 则放
14、出热量必然小于92 4kJ 例8 2016年佛山模拟 已知 101kPa时1mol辛烷燃烧生成液态水时放出热量为5518kJ 强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1molH2O时放出的热量为57 3kJ 则下列热化学方程 式的书写正确的是 2C8H18 l 25O2 g 16CO2 g 18H2O g H 11036kJ mol 1 2C8H18 l 25O2 g 16CO2 g 18H2O l H 11036kJ mol 1 H OH H2O H 57 3kJ mol 1 2NaOH aq H2SO4 aq Na2SO4 aq 2H2O l H 114 6kJ mol 1 A B C D 只有
15、解析 表示辛烷燃烧热时 生成的水应是液态而不是气态 故 错误 正确 中未标明反应物 生成物的聚集状态 错误 答案 C 方法技巧 五审 判断热化学方程式的正误 例9 2016年东北师大附中二模 下列依据热化学方程式得 出的结论正确的是 A 已知NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 1 则含40 0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和 放出小于57 3kJ的热量B 已知2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ mol 1 则氢气的燃烧热为241 8kJ mol 1C 已知2C s 2O2 g 2CO2 g H a2C s O2 g 2CO
16、g H b 则a bD 已知P 白磷 s P 红磷 s H 0 则白磷比红磷稳定 燃烧热大于241 8kJ mol 1 故B错误 焦炭完全燃烧放出的热 解析 中和热是指稀的强酸和强碱溶液发生中和反应生成1mol液态水时所放出的热量 醋酸是弱酸 其电离过程是吸热过程 40 0g即1molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和 放出小于57 3kJ的热量 故A正确 氢气的燃烧热必须是生成液态水的过程所放出的热量 液态水变为气态水是吸热的 氢气的 量高于不完全燃烧放出的热量 因焓变是负值 即a b 故C错误 P 白磷 s P 红磷 s H 0 所以红磷的能量低于白磷的能量 红磷比白磷稳定 故D错误 答案 A 考点四 盖斯定律及反应热计算 知识梳理 1 定义 不管化学反应是一步完成或分几步完成 其反应热是 的 反应热只和 有关 而与 无关 相同 反应体系的始态和终态 反应途径 2 举例 H1 H2 如下图 始态为S 终态为L 中间过程为R 则有 H 3 反应热大小的比较 1 同一反应 生成物状态不同时 A g B g C g H1 H2 2 同一反应 反应物状态不同时 S g O2 g SO2 g
