2013屆高考化學(xué) 第6章 第20課時 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化復(fù)習(xí)課件

1、第20課時化學(xué)反應(yīng)與能量的變化,一、化學(xué)反應(yīng)中能量的變化,1反應(yīng)熱與焓變 化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量的變化，都可以用熱量(或換算成相應(yīng)的熱量)來表述，稱為反應(yīng)熱，又稱為焓變，符號用H表示，單位kJmol1。根據(jù)熱量的變化可將化學(xué)反應(yīng)分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。 焓是用來描述物質(zhì)所具有的能量的物理量，用符號H表示。反應(yīng)焓變表示生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差，用符號H表示。在等壓條件下(即敞口容器中)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，而沒有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱就等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓的改變，即QPH(QP表示在壓強(qiáng)不變條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱)。,2化學(xué)反應(yīng)中能量

2、變化與化學(xué)鍵的關(guān)系 化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂和形成的過程，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，化學(xué)鍵形成放出能量，因而化學(xué)反應(yīng)過程必定有能量的變化，化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。 E1E2吸熱反應(yīng)H0 E1E2放熱反應(yīng)H0,3化學(xué)反應(yīng)中能量變化與反應(yīng)物和生成物能量的關(guān)系,4常見的放熱、吸熱反應(yīng) (1)常見的放熱反應(yīng)：所有可燃物的燃燒、所有活潑金屬與酸的反應(yīng)、所有中和反應(yīng)、絕大多數(shù)化合反應(yīng)、多數(shù)置換反應(yīng)、某些復(fù)分解反應(yīng)、少數(shù)分解反應(yīng)。 (2)常見的吸熱反應(yīng)：鹽類的水解、弱電解質(zhì)的電離、絕大多數(shù)的分解反應(yīng)、某些復(fù)分解反應(yīng)(銨鹽與強(qiáng)堿的反應(yīng))、少數(shù)置換反應(yīng)CH2O(g)、FeH2O(g)、極

3、個別的化合反應(yīng)(CO2和C的反應(yīng))。,【基礎(chǔ)題一】下列說法不正確的是( ) A化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還伴隨著能量的變化 B放熱反應(yīng)都不需要加熱就能發(fā)生 C吸熱反應(yīng)在一定條件(如常溫、加熱等)也能發(fā)生 D化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱，取決于生成物具有的總能量和反應(yīng)物具有的總能量,B,二熱化學(xué)方程式,1概念：表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。 2特點： (1)熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)，固體用符號“s”表示、液體用符號“l(fā)”表示，氣體用符號“g”表示，溶液用“aq”。因為反應(yīng)熱除跟物質(zhì)的量有關(guān)外，還與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)。 (2)熱反應(yīng)方程式中的化學(xué)

4、計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子個數(shù)，因此可以用分?jǐn)?shù)，但要注意反應(yīng)熱也發(fā)生相應(yīng)變化。,(3)熱化學(xué)方程式標(biāo)出了能量變化。反應(yīng)熱用焓變H表示，其數(shù)值與物質(zhì)的狀態(tài)和方程式中計量數(shù)有關(guān)，單位都用kJ/mol。 (4)熱反應(yīng)方程式因為是表示反應(yīng)物和生成物的能量變化，所以不寫反應(yīng)條件。,【基礎(chǔ)題二】熱化學(xué)方程式C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ/mol表示( ) A碳和水反應(yīng)吸收131.3 kJ能量 B1 mol碳和1 mol水反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣并吸收131.3 kJ熱量 C1 mol固態(tài)碳和1 mol水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w和氫氣，并吸熱131.3 kJ D1個固態(tài)碳原

5、子和1分子水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，吸熱131.1 kJ,C,【思考題】根據(jù)熱化學(xué)方程式S(s)O2(g)=SO2(g)H297.23 kJ/mol(反應(yīng)在25 ，101 kPa下發(fā)生)分析下列說法不正確的是( ) A25 ，101 kPa時，燃燒1 mol硫放出的熱量為 297.23 kJ B形成1 mol SO2中的化學(xué)鍵所釋放的總能量大于 斷裂1 mol S(s)和1 mol O2(g)的化學(xué)鍵所吸收的 總能量 CS(g)O2(g)=SO2(g)HQ kJ/mol，則 Q297.23 DS(g)O2(g)=SO2(g)HQ kJ/mol，則 Q297.23,D,重要考點1 反應(yīng)過程中

6、的能量變化示意圖,【考點釋例1】2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示，已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。,請回答下列問題： (1)圖中A、C分別表示_、_，E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響？_。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點升高還是降低？_，理由是_； (2)圖中H_kJmol1； (3)V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V2O5氧化SO2時，自身被還原為四價釩化合物；四價釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式_；,(4)如果反應(yīng)速率v(SO2)為0.05molL1min1，則v(O2

7、)_molL1min1、v(SO3)_ molL1min1； (5)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJmol1，計算由S(s)生成3mol SO3(g)的H_(要求計算過程)。,【解析】(1)本小題考查反應(yīng)物總能量高于生成物總能量為放熱反應(yīng)，可得到A和C所表示的意義，E為活化能，與反應(yīng)熱無關(guān)，但是用催化劑可以降低活化能； (2)圖中表示的是2 mol SO2的反應(yīng)，因此H992 kJmol1； (3)依題意即可寫出：SO2V2O5=SO32VO24VO2O2=2V2O5； (4)依據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。,答案：(1) 反應(yīng)物能量生成物能量無降低因為催化劑改變了反應(yīng)的歷程，使活化能E降低 (

8、2) 198 (3) SO2V2O5=SO32VO24VO2O2=2V2O5 (4) 0.0250.05 (5) S(s)O2(g)=SO2(g)H1296 kJmol1 SO2(g)1/2O2(g)=SO3(g)H299 kJmol1 3S(s)9/2O2(g)=3SO3(g)H3(H1H2)1185 kJmol1,【溫馨提示】1、看清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義； 2一般曲線最左邊代表的是反應(yīng)物的能量，最右邊代表的是生成物的能量； 3根據(jù)物質(zhì)的總能量來計算反應(yīng)的焓變：HE(生成物)E(反應(yīng)物)。,1.化學(xué)反應(yīng)N23H2=2NH3的能量變化如下圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是( ),A,AN2(g)3

9、H2(g)=2NH3(l)H2(abc) kJmol1 BN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H2(ba) kJmol1 C. N2(g) H2(g)=NH3(l)H(bca) kJmol1 D. N2(g) H2(g)=NH3(g)H(ab) kJmol1,【解析】 mol N2(g)與 mol H2(g)完全反應(yīng)生成1 mol NH3(g)時放熱：(ba) kJ。生成1 mol NH3(l)時放熱：(bca) kJ。,2.紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的H表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。,根據(jù)上圖回答下列問題： (1

10、)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是 。 (2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式是 。 (3)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的H3 kJmol1，一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的H4 H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。,2P(s)3Cl2(g)=2PCl3(g)H612 kJmol1,PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJmol1,399,等于,重要考點 2 鍵能與反應(yīng)熱,通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能常用E表示，單位是kJ/mol。 方法：HE(反應(yīng)物)E(生成物)，即反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和跟

11、生成物的鍵能總和之差。上述計算中，鍵能都用正值。,【考點釋例2】白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng)：P45O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：PP：a kJmol1、PO：b kJmol1、PO：c kJmol1、OO：d kJmol1。,根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的H，其中正確的是() A(6a5d4c12b) kJmol1 B(4c12b6a5d) kJmol1 C(4c12b4a5d) kJmol1 D(4a5d4c12b) kJmol1,【解析】由圖可以看出：P4中有6 mol的PP,5 mol的O2中含有5 mol O=O,1 mol的P4O10中含有4 mo

12、l的PO,12 mol的PO，所以H(6a5d4c12b)kJmol1。,【溫馨提示】1.鍵能指的是拆開1 mol化學(xué)鍵所需要借助的外部能量，與物質(zhì)本身儲存的能量不是同一概念； 2物質(zhì)的總鍵能越大，則它的總能量越小，物質(zhì)越穩(wěn)定。,答案：A,重要考點3 熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷,書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注意的問題 1熱化學(xué)方程式中，沉淀和氣體不用標(biāo)和。 2反應(yīng)熱符號用H表示，寫在方程式的右邊，放熱用“”，吸熱用“”。(H與方程式間用空格) 3反應(yīng)式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)指實際參加反應(yīng)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。如果化學(xué)計量數(shù)加倍，則H也要加倍。 4可逆反應(yīng)中的H指的是正向完全進(jìn)行時

13、的焓變。有機(jī)物參加的化學(xué)反應(yīng)通常用等號而不用箭頭符號。 5對于可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。,【考點釋例3】已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成1 mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是() A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H4b kJ/mol BC2H2(g)5/2O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H2b kJ/mol C2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2b kJ/mol D2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)Hb kJ/mol,A,【溫馨提示】 1.

14、判斷熱化學(xué)方程式正誤的方法： (1)檢查是否標(biāo)明了各物質(zhì)的狀態(tài)； (2)檢查H的符號、數(shù)值是否正確； (3)檢查反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目是否相等(質(zhì)量守恒)。 2反應(yīng)焓變(H)大小比較：帶符號進(jìn)行比較。,1.在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68 kJ，下列熱化學(xué)方程式正確的是( ) ACH3OH(l) O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.8 kJ/mol B2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJ/mol C2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H725.8 kJ/mol D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJ/mol,B,【解析】本題考查熱化學(xué)方程式的書寫及有關(guān)的計算。因1 mol甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出22.68 kJg132 g725.8 kJ熱量，所以2 mol甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水的H1451.6 kJmol1。,2.(湖南省長沙市一中2010屆高三第五次月考)在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中，Q2Q1的是( ) A2H2(g)O2