_高三化學第一輪復習課件三_《化學反應中的能量變化》

1、化學反應及能量變化化學反應及能量變化1、化學反應中的化學反應中的能量能量變化變化,通常表現(xiàn)為通常表現(xiàn)為熱量熱量的變化的變化;知識點1：化學反應中的能量變化的概念辨析2、放熱反應：放熱反應：原因：原因：反應物具有的總能量高于生成物具有的反應物具有的總能量高于生成物具有的總能量?？偰芰?。常見的放熱反應：常見的放熱反應：燃燒與緩慢氧化，燃燒與緩慢氧化，中和反應。中和反應。金屬與酸反應制取氫氣，金屬與酸反應制取氫氣，生石灰和水等大多數(shù)化合生石灰和水等大多數(shù)化合反應。反應。有熱量放出的化學反應。有熱量放出的化學反應。3、吸熱反應：吸熱反應：常見的吸熱反應：一般的分解反應常見的吸熱反應：一般的分解反應;

2、Ba(OH)28H2O+NH4Cl反反應。應。C(s)+H2O(g)CO(g) + H2(g)C+CO2 2CO 以及：以及：KClO3、KMnO4、CaCO3的分的分解等。解等。原原 因：因： 反應物具有的總能量低于生成物反應物具有的總能量低于生成物具有的總能量。具有的總能量。有熱量吸收的化學反應有熱量吸收的化學反應。當反應物的總能量高于生成物的總能量，則放出熱量。當反應物的總能量高于生成物的總能量，則放出熱量。由于放由于放熱反應熱反應,使反應本身的能量降低使反應本身的能量降低,規(guī)定規(guī)定H0 或或H為為“+” .4.從從宏觀宏觀角度理解反應熱角度理解反應熱H=生成物能量生成物能量-反應物能量

3、反應物能量5.從從微觀微觀角度理解反應與能量變化的關(guān)系角度理解反應與能量變化的關(guān)系鍵能數(shù)據(jù)：鍵能數(shù)據(jù)：H-H 436 kJ/mol Cl-Cl 243 kJ/mol H-Cl 431 kJ/mol鍵能與反應熱的關(guān)系鍵能與反應熱的關(guān)系:H=反應物鍵能反應物鍵能生成物鍵能（約為）生成物鍵能（約為）H=（436+243）-2431=183KJ/mol以以H2+Cl2=2HCl為例為例6.反應熱、燃燒熱、中和熱反應熱、燃燒熱、中和熱反應熱：反應熱：在化學反應過程中放出或吸收的熱量在化學反應過程中放出或吸收的熱量符號：單位：符號：單位：燃燒熱：燃燒熱：在在101kPa時，時，1mol物質(zhì)物質(zhì)完全燃燒完全

4、燃燒生成生成穩(wěn)定的氧化物穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量時所放出的熱量中和熱：中和熱：在稀溶液中，酸跟堿的反發(fā)生中和而生在稀溶液中，酸跟堿的反發(fā)生中和而生成成1molH2O時所放出的熱量時所放出的熱量因而在寫熱化學方程式時，應以因而在寫熱化學方程式時，應以燃燒燃燒1mol物質(zhì)物質(zhì)或或生成生成1molH2O為標準來為標準來配平其他物質(zhì)的化學計量配平其他物質(zhì)的化學計量。HkJ/mol7.注意問題：注意問題：例例1下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A需加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應需加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應B放熱反應在常溫下一定很易發(fā)生放熱反應在常溫下一定很易發(fā)生C反應是吸熱還是放熱必須看

5、反應物和生成反應是吸熱還是放熱必須看反應物和生成物具有的總能量的相對大小物具有的總能量的相對大小D吸熱反應在一定條件下也能發(fā)生吸熱反應在一定條件下也能發(fā)生 物質(zhì)反應開始時物質(zhì)反應開始時需加熱需加熱的反應：可能是的反應：可能是吸熱反吸熱反應應，也可能是，也可能是放熱反應放熱反應。 反應的熱量變化與反應發(fā)生是否需要加熱沒有反應的熱量變化與反應發(fā)生是否需要加熱沒有必然聯(lián)系。吸熱反應也不一定必須加熱必然聯(lián)系。吸熱反應也不一定必須加熱.CD1. 反應反應C(石墨石墨) C(金剛石金剛石)是吸熱反應是吸熱反應,由由此可知此可知A、石墨比金剛石更穩(wěn)定、石墨比金剛石更穩(wěn)定B、金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化、金剛石和

6、石墨可以相互轉(zhuǎn)化C、金剛石比石墨穩(wěn)定、金剛石比石墨穩(wěn)定D、金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化、金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化2.共價鍵的鍵能是指破壞共價鍵的鍵能是指破壞1mol該鍵所消耗的能量或生成該鍵所消耗的能量或生成1mol該鍵所釋放的能量。根據(jù)熱化學方程式：該鍵所釋放的能量。根據(jù)熱化學方程式：S(s)+O2(g)=SO2(g)；H = 297.23kJ/mol，分析下列，分析下列說法中正確的是（說法中正確的是（ ） A. S(g)+O2(g)=SO2(g)；H = QkJ/mol Q的值大的值大于于297.23 B. S(g)+O2(g)=SO2(g)；H = QkJ/mol Q的值小的值小于于297.

7、23 C.1mol SO2的鍵能總和大于的鍵能總和大于1molS和和1molO2的鍵能總的鍵能總和和 D. 1mol SO2的鍵能總和小于的鍵能總和小于1molS和和1molO2的鍵能的鍵能總和總和 3下列熱化學方程式中下列熱化學方程式中H的絕對值能表示可的絕對值能表示可燃物的燃燒熱的是燃物的燃燒熱的是（ ） AH2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）；）； H=184.6kJ/mol BCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）；）； H=802.3kJ/mol C2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；）； H=571.6kJ/mol DCO（g）+1/2O2（g）=CO2

8、（g）；）； H=283kJ/mol4.下列有關(guān)中和熱的說法不正確的是下列有關(guān)中和熱的說法不正確的是 （ ）A、在稀溶液里酸與堿反應，生成、在稀溶液里酸與堿反應，生成1molH2O放出的熱量，放出的熱量，叫中和熱叫中和熱B、1mol硫酸與硫酸與1molBa(OH)2完全中和所放出的熱量為中完全中和所放出的熱量為中和熱和熱C、書寫中和熱的熱化學方程式應以生成、書寫中和熱的熱化學方程式應以生成1molH2O(l)為標為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)D、醋酸、醋酸(aq)與氫氧化鈉與氫氧化鈉(aq) 反應的反應熱為反應的反應熱為Ha kJ/mol，則，則aH2 S(g)+

9、O2(g)=SO2(g)； H1 S(S)+O2(g)=SO2(g)； H2例例2、在同溫、同壓下，比較下列反應放、在同溫、同壓下，比較下列反應放出熱量出熱量H1、 H2的大小的大小兩式數(shù)量相同，兩式數(shù)量相同，S由固態(tài)由固態(tài)吸收熱量轉(zhuǎn)化為吸收熱量轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，再氧化燃燒生成氣態(tài)，再氧化燃燒生成SO2。其放出熱量。其放出熱量的的總和小于由氣態(tài)總和小于由氣態(tài)S直接燃燒所放出的熱直接燃燒所放出的熱量量 H1H1的是的是( ).A2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)；H1 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)；H2BS(g) + O2(g) SO2(g)； H1 S(s) + O2(g)

10、 SO2(g)；H2CCO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g)；H1 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；H2DH2(g) +Cl2(g)2HCl(g)；H1 1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g) HCl(g)；H2 判斷時判斷時:先看是放熱反應先看是放熱反應,還是吸熱反應還是吸熱反應,然后然后看判斷的是看判斷的是”Q”還是還是”H”.跟蹤練習：跟蹤練習：2已知強酸與強堿在稀溶液里反應的中和熱可表示為：已知強酸與強堿在稀溶液里反應的中和熱可表示為：H+(aq) + OH(aq) = H2O(l)；H = 57.3KJ/mol CH3COOH(aq) + NaO

11、H(aq) = CH3COONa(aq) + H2O(l)； H = Q1KJ/mol 1/2H2SO4(濃濃) + NaOH(aq) = 1/2Na2SO4(aq) + H2O(l)；H = Q2KJ/mol HNO3(aq) + NaOH(aq) = NaNO3(aq) + H2O(l)； H = Q3KJ/mol 上述反應均系在溶液中進行的反應，上述反應均系在溶液中進行的反應，Q1、Q2、Q3的關(guān)的關(guān)系正確的是：系正確的是：AQ1 Q2 Q3 B Q2 Q1 Q3 CQ2 Q3 Q1 D Q2 Q3 Q11. 已知已知(1)H2(g)+O2(g) = H2O(g) H1= a kJmol

12、-1(2)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H2= b kJ mol-1(3)H2(g)+ O2(g) = H2O(l) H3= c kJ mol-1(4)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H4= d kJ mol-1下列關(guān)系式中正確的是下列關(guān)系式中正確的是Aabc0 B.bd0 C.2a=b0 D.2c= d02.(創(chuàng)新試題創(chuàng)新試題)已知已知723K時時, 2SO2(g)+O2(g) = 2SO3(g) ; H=-Q kJ mol-1,在相同條件下在相同條件下,向一密閉容器中通入向一密閉容器中通入2molSO2和和1molO2,達到平衡時放出的熱量為達到平衡時放出的熱

13、量為Q1;向另一容積相同的密閉向另一容積相同的密閉容器中通入容器中通入1molSO2和和0.5molO2,達到平衡時放出的熱量為達到平衡時放出的熱量為Q2;則則Q、 Q1、 Q2滿足的關(guān)系是（滿足的關(guān)系是（ ） A.Q2 = Q1 /2 B. Q2 Q1 /2 C. Q2 Q1 Q D. Q1 = Q2 Q 感悟高考：感悟高考：知識點知識點4:反應熱的有關(guān)計算反應熱的有關(guān)計算蓋斯蓋斯 定律的運用定律的運用 1.反應熱、中和熱、燃燒熱的計算；反應熱、中和熱、燃燒熱的計算； 2.蓋斯定律的應用蓋斯定律的應用; 3.反應熱的常用計算方法反應熱的常用計算方法:反應熱與反應物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成反應熱與反

14、應物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比正比;反應熱反應熱=反應物鍵能總和反應物鍵能總和-生成物鍵能生成物鍵能總和總和;物質(zhì)燃燒放熱的計算物質(zhì)燃燒放熱的計算:Q(放放)=n(可燃可燃物物)*H.蓋斯定律蓋斯定律 化學反應不管是一步完成還是分幾化學反應不管是一步完成還是分幾步完成步完成,其反應熱是相同的其反應熱是相同的.也就是說也就是說,在化學反應中，放出或吸收的熱量，在化學反應中，放出或吸收的熱量，僅決定于反應物初始狀態(tài)和生成物僅決定于反應物初始狀態(tài)和生成物的最終狀態(tài)，而與反應的途徑無關(guān)。的最終狀態(tài)，而與反應的途徑無關(guān)。（或敘述為：若是一個反應可以分（或敘述為：若是一個反應可以分幾步進行，則各步反應的反應熱

15、總幾步進行，則各步反應的反應熱總和與這個反應一次發(fā)生時的反應熱和與這個反應一次發(fā)生時的反應熱相同。）相同。）H1=H2+H3例例1.已知下列兩個熱化學方程式；已知下列兩個熱化學方程式；H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1)； H=285.kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)； H=2220.0kJ/mol（1）實驗測得）實驗測得H2和和C3H8的混合氣體共的混合氣體共5mol，完，完全燃燒生成液態(tài)水時放熱全燃燒生成液態(tài)水時放熱6262.5kJ,則混則混 合氣體中合氣體中H2和和C3H8的體積比是的體積比是 。（2）已知：）已知：H2O(1)=H2O(g)

16、；H=+44.0kJ/mol 寫出丙烷燃燒生成寫出丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水的熱化學方程式。和氣態(tài)水的熱化學方程式。1氫氣（氫氣（H2）、一氧化碳（）、一氧化碳（CO）、辛烷（）、辛烷（C8H18）、）、甲烷（甲烷（CH4）的熱化學方程式分別為：）的熱化學方程式分別為：H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)； H= 285.8 kJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)；H= 283.0 kJ/molC8H18(l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l)； H= 5518 kJ/molCH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g)

17、 + 2 H2O(l)； H= 890.3 kJ/mol相同質(zhì)量的相同質(zhì)量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃燒時，放出完全燃燒時，放出熱量最少的是熱量最少的是AH2(g) BCO(g) CC8H18(l) DCH4(g)感悟高考感悟高考:29CO、CH4均為常見的可燃性氣體。均為常見的可燃性氣體。（1）等體積的）等體積的CO和和CH4在相同條件下分別完全燃燒，轉(zhuǎn)移的電在相同條件下分別完全燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比是子數(shù)之比是 。（2）已知在）已知在101 kPa時，時，CO的燃燒熱為的燃燒熱為283 kJ/mol。相同條件。相同條件下，若下，若2 molCH4完全燃燒生成液態(tài)水，所放出的熱量為

18、完全燃燒生成液態(tài)水，所放出的熱量為1 mol CO完全燃燒放出熱量的完全燃燒放出熱量的6.30 倍，倍，CH4完全燃燒反應的熱化學方完全燃燒反應的熱化學方程式是：程式是： 。（3）120、101 kPa下，下，a mL由由CO、CH4組成的混合氣體在組成的混合氣體在bmL O2中完全燃燒后，恢復到原溫度和壓強。中完全燃燒后，恢復到原溫度和壓強。若混合氣體與若混合氣體與O2恰好完全反應，產(chǎn)生恰好完全反應，產(chǎn)生b mL CO2，則混合氣體中，則混合氣體中CH4的體積分數(shù)為的體積分數(shù)為 （保留（保留2位小數(shù)）。位小數(shù)）。 若燃燒后氣體體積縮小了若燃燒后氣體體積縮小了a/4 mL ，則，則a與與b關(guān)系

19、的數(shù)學表示式關(guān)系的數(shù)學表示式是是 。29 1:4 CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)；H = 891KJ/mol 0.33 b5a/4感悟高考感悟高考:2.硬紙板、碎紙條的作用：硬紙板、碎紙條的作用：保溫、隔熱、減少實驗過程中熱保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。量損失的目的。3.溫度測定要測量酸、堿的起始溫溫度測定要測量酸、堿的起始溫度（取平均值）；還要測量反應后度（取平均值）；還要測量反應后的最高溫度。重復實驗三次的最高溫度。重復實驗三次,溫度取溫度取平均值計算。注意試驗操作細節(jié)。平均值計算。注意試驗操作細節(jié)。1.實驗裝置實驗裝置:如圖如圖(或用生活

20、用的保溫壺、杯或用生活用的保溫壺、杯)。4.計算公式計算公式:H=-(m1+m2)*c*(t2-t1)/n(H2O)=0.418(t2-t1)/n(H2O)知識點知識點5:中和熱實驗測定中和熱實驗測定跟蹤練習：跟蹤練習：1在中和熱測定的實驗中，以下操作正確的是在中和熱測定的實驗中，以下操作正確的是（ ） 大燒杯底部墊泡沫塑料，使放入的小燒杯杯口大燒杯底部墊泡沫塑料，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，再在兩容器空隙加碎紙屑與大燒杯杯口相平，再在兩容器空隙加碎紙屑,再蓋上硬紙板。再蓋上硬紙板。 溫度計測量過鹽酸的溫度后，立即插入溫度計測量過鹽酸的溫度后，立即插入NaOH溶液中測量溶液中測量NaO

21、H溶液的溫度。溶液的溫度。 將量筒中的將量筒中的NaOH溶液慢慢加入到小燒杯的鹽溶液慢慢加入到小燒杯的鹽酸中，邊加邊攪拌。酸中，邊加邊攪拌。 讀取混合溶液的最高溫度和最低溫度，以其平讀取混合溶液的最高溫度和最低溫度，以其平均值記為最終溫度均值記為最終溫度A只有正確只有正確 B只有正確只有正確 C只有正確只有正確 D都不正確都不正確A2.50mL 0.5mol/L的鹽酸和的鹽酸和50mL 0.55mol/L的的NaOH溶液在下圖所溶液在下圖所示的裝置中進行中和反應，通過測定溶液溫度的變化，可計算中示的裝置中進行中和反應，通過測定溶液溫度的變化，可計算中和熱，回答下列問題：和熱，回答下列問題： 從

22、實驗裝置看，圖中還缺少的一種玻璃儀器是從實驗裝置看，圖中還缺少的一種玻璃儀器是_。 燒杯間填滿碎紙條的目的是燒杯間填滿碎紙條的目的是_。 若實驗前后溶液的密度均為若實驗前后溶液的密度均為1g/cm3，反應前兩溶液的溫度均為，反應前兩溶液的溫度均為t1，混合后混合溶液的最高溫度為，混合后混合溶液的最高溫度為t2，反應溶液的比熱容為，反應溶液的比熱容為C=4.18KJ/(g)，則該反應的中和熱為，則該反應的中和熱為 。 大燒杯如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值將大燒杯如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值將_（偏大、（偏大、偏小、無影響）。偏小、無影響）。 實驗中改用實驗中改用60mL 0.5mol/L的鹽酸

23、和的鹽酸和50mL 0.5mol/L的的NaOH溶溶液反應，其他條件不變，與上述實驗相比較，反應前后溶液溫度液反應，其他條件不變，與上述實驗相比較，反應前后溶液溫度的變化值的變化值_（相等、不相等），求得的中和熱數(shù)值（相等、不相等），求得的中和熱數(shù)值_（相等、不相等），理由是（相等、不相等），理由是_。 用相同濃度和體積的氨水代替用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行溶液進行上述實驗，測得的中和熱數(shù)值會上述實驗，測得的中和熱數(shù)值會_（偏大（偏大、偏小、無影響）。、偏小、無影響）。. .燃料的充分燃燒燃料的充分燃燒: : 1.1.燃料的現(xiàn)狀燃料的現(xiàn)狀: :知識點知識點6:能源與環(huán)境能源與環(huán)境

24、（2）化石燃料：）化石燃料： 煤、石油、天然氣煤、石油、天然氣屬一次性能源、非再生能源。屬一次性能源、非再生能源。特點：特點：（3）燃料充分燃燒的條件：）燃料充分燃燒的條件：燃燒時有足夠的空氣。燃燒時有足夠的空氣。燃料和空氣要充分接觸。燃料和空氣要充分接觸。產(chǎn)生污染物，造成環(huán)境污染。產(chǎn)生污染物，造成環(huán)境污染。（4）燃料不充分燃燒的危害：）燃料不充分燃燒的危害：產(chǎn)生的熱量減少，造成資源浪費。產(chǎn)生的熱量減少，造成資源浪費。A、通入足量空氣，使燃料充分燃燒。、通入足量空氣，使燃料充分燃燒。（過多空氣，將帶走部分熱量，造成浪費）（過多空氣，將帶走部分熱量，造成浪費）（5）提高燃料燃燒效率的措施）提高燃

25、料燃燒效率的措施B、增大燃料與空氣的接觸面積。（固、增大燃料與空氣的接觸面積。（固體燃料粉碎，液體燃料霧化）體燃料粉碎，液體燃料霧化）C、將煤氣體和液體、將煤氣體和液體例例2煤在爐子里燒的很旺時，續(xù)了一塊煤就煤在爐子里燒的很旺時，續(xù)了一塊煤就立即封上了，在有氧氣的條件下，有時會看到爐火立即封上了，在有氧氣的條件下，有時會看到爐火熄滅了，試解釋原因？熄滅了，試解釋原因？答：物質(zhì)燃燒需要具備兩個條件：答：物質(zhì)燃燒需要具備兩個條件：（1）溫度達到可燃物的著火點。）溫度達到可燃物的著火點。（2）與氧氣接觸。本題中已有氧氣，因此應從）與氧氣接觸。本題中已有氧氣，因此應從溫度方面考慮?？紤]溫度方面考慮?？紤]C+O2 CO2放出熱量，而放出熱量，而CO2+C 2CO吸收熱量。當吸收熱量多于放出吸收熱量。當吸收熱量多于放出的熱量時，體系的溫度就會降低，當溫度降到的熱量時，體系的溫度就會降低，當溫度降到C的著火點以下時，爐火就熄滅了。的著火點以下時，爐火就熄滅了。 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)優(yōu)點：優(yōu)點： 使煤的得到使煤的得到充分利用充分利用，同時又防止，同時又防止煤炭直接燃燒產(chǎn)生煤炭直接燃燒產(chǎn)生二氧化硫二氧化硫和和煙塵煙塵污染污染環(huán)境。環(huán)境。、煤炭的綜合利用