2020高考總復習課件_化學（蘇教版）_化學反應與能量變化_化學反應中的熱效應

1、第1講化學反應中的熱效應【2020備考】最新考綱：1.了解化學反應中能量轉化的原因，能說出常見的能量轉化形式。2.了解化學能與熱能的相互轉化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。3.了解熱化學方程式的含義，能正確書寫熱化學方程式。4.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎。了解化學在解決能源危機中的重要作用。5.了解焓變與反應熱的含義。6.理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進行有關反應焓變的計算。核心素養(yǎng)：1.變化觀念與平衡思想：認識化學變化的本質是有新物質生成，并伴有能量的轉化；能多角度、動態(tài)地分析熱化學反應方程式，運用熱化學反應原理解決實際問題。2.科學精神與社會責任：確認能源對社會發(fā)展的重

2、大貢獻，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念，能對與化學有關的社會熱點問題做出正確的價值判斷。考點一焓變與反應熱（頻數：難度：）名師課堂導語 “反應熱”已成為近幾年課標卷的必考內容，本考點主要是對反應熱與焓變的概念辨析，以及從化學鍵的角度分析能量產生的原因，應特別關注通過化學鍵計算反應熱。1.化學反應中的能量變化（1）化學反應中的兩大變化：物質變化和能量變化。（2）化學反應中的兩大守恒：質量守恒和能量守恒。（3）化學反應中的能量轉化形式：熱能、光能、電能等。通常主要表現為熱量的變化。2.焓變、反應熱（1）焓（H）用于描述物質所具有能量的物理量。（2）焓變（H）HH（生成物）H（反應物）。單位kJm

3、ol1。（3）反應熱指當化學反應在一定溫度下進行時，反應所放出或吸收的熱量，通常用符號Q表示，單位kJmol1。（4）焓變與反應熱的關系對于等壓條件下進行的化學反應，如果反應中物質的能量變化全部轉化為熱能，則有如下關系：HQp。1.焓是與內能有關的相對比較抽象的一種物理量，焓變的值只與始末狀態(tài)有關而與過程無關，物質的焓越小，具有的能量越低，穩(wěn)定性越強。2.反應熱是指發(fā)生了化學反應之后，使反應產物的溫度回到反應前始態(tài)的溫度，放出或吸收的熱量，它既與始末狀態(tài)有關，還與過程有關，但我們研究的多為恒壓條件下進行的理想反應，此時反應熱與焓變相同。3.吸熱反應和放熱反應（1）從反應物和生成物的總能量相對大

4、小的角度分析。（2）從反應熱的量化參數鍵能的角度分析1.注意過程（包括物理過程、化學過程）與化學反應的區(qū)別，有能量變化的過程不一定是放熱反應或吸熱反應，如水結成冰放熱但不屬于放熱反應。2.化學反應是放熱還是吸熱與反應發(fā)生的條件沒有必然聯系。如吸熱反應NH4Cl與Ba（OH）28H2O在常溫常壓下即可進行。3.對于一些常見易混的吸熱反應和放熱反應要記一下，如C與CO2及C與水蒸氣的反應皆為吸熱反應。速查速測1.（易混點排查）正確的打“”，錯誤的打“”（1）放熱反應不需要加熱就能反應，吸熱反應不加熱就不能反應（）（2）物質發(fā)生化學變化都伴有能量的變化（）（3）水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時放出的能量就是該變化

5、的反應熱（）（4）同溫同壓下，反應H2（g）Cl2（g）=2HCl（g）在光照和點燃條件下的H不同（）（5）可逆反應的H表示完全反應時的熱量變化，與反應是否可逆無關（）2.（動手能力培養(yǎng)）根據RJ選修4P3圖1“化學反應體系中反應物、產物的能量和活化能的關系改編”。已知反應ABC（H0），XC（H0可知，X的能量比A和B的能量和大。由XCH0（）（3）C（石墨，s）=C（金剛石，s）H0，說明石墨比金剛石穩(wěn)定（）2.（教材課后習題改編）根據要求寫出下列熱化學方程式（1）25 101 kPa時，1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出890.3 kJ的熱量，表示其反應熱的化學方程式

6、為_。（2）0.3 mol乙硼烷（分子式B2H6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5 kJ的熱量，則其熱化學方程式為_。答案（1）CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（l）H890.3 kJmol1（2）B2H6（g）3O2（g）=B2O3（s）3H2O（l）H2 165 kJmol13.（探究思考題）依據對可逆反應的反應熱的理解，思考回答下列問題：（1）已知2SO2（g）O2（g）2SO3（g）H196.64 kJmol1，則SO3（g）SO2（g）O2（g）的焓變H198.32 kJmol1。（2）若在一定條件下，向某密閉容器中充入2 mol SO2，1 m

7、ol O2充分反應，達平衡時放出的熱量為Q1 kJ，則Q1”、“異丁烷C.正戊烷的燃燒熱大于3 531.3 kJmol1D.相同質量的烷烴，碳的質量分數越大，燃燒放出的熱量越多解析表示乙烷燃燒的熱化學方程式中，H2O應為液態(tài)，且該反應的H3 121.6 kJmol1，A錯誤；由表中燃燒熱數據可知，1 mol正丁烷、異丁烷分別完全燃燒時，正丁烷放出的熱量多，說明等量的兩種物質，正丁烷具有的能量高于異丁烷，則異丁烷更穩(wěn)定，B錯誤；2甲基丁烷的穩(wěn)定性強于正戊烷，由于2甲基丁烷的燃燒熱為3 531.3 kJmol1，故正戊烷的燃燒熱大于3 531.3 kJmol1，C正確；由表中數據分析可知，相同質量

8、的烷烴，碳的質量分數越大，燃燒放出的熱量越少，D錯誤。答案CA級全員必做題1.（2019江西玉山一中月考）全球氣候變暖給人類的生存和發(fā)展帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，在此背景下，“新能源”“低碳”、“節(jié)能減排”、“吃干榨盡”等概念愈來愈受到人們的重視。下列有關說法不正確的是（）A.太陽能、地熱能、生物質能和核聚變能均屬于“新能源”B.“低碳”是指采用含碳量低的烴類作為燃料C.如圖，甲烷經一氯甲烷生成低碳烯烴的途徑體現了“節(jié)能減排”思想D.讓煤變成合成氣，把煤“吃干榨盡”，實現了煤的清潔、高效利用解析太陽能、地熱能、生物質能和核聚變能是“新能源”，A項正確；“低碳”主要是指控制二氧化碳的排放量，B項錯誤；從

9、題圖分析，HCl循環(huán)利用，排出的水無污染，符合“節(jié)能減排”思想，C項正確；讓煤變成合成氣，能提高能源利用率，節(jié)能減排，D項正確。答案B2.某反應使用催化劑后，其反應過程中能量變化如圖。下列說法錯誤的是（）A.總反應為放熱反應B.使用催化劑后，活化能不變C.反應是吸熱反應，反應是放熱反應D.HH1H2解析由題圖可知，反應是吸熱反應，反應是放熱反應，總反應是放熱反應，且HH1H2，A、C、D項正確；使用催化劑能降低反應所需的活化能，B項錯誤。答案B3.已知熱化學方程式：2SO2（g）O2（g）2SO3（g）HQ kJmol1（Q0）。下列說法正確的是（）A.相同條件下，2 mol SO2（g）和1

10、 mol O2（g）所具有的能量小于2 mol SO3（g）所具有的能量B.將2 mol SO2（g）和1 mol O2（g）置于一密閉容器中充分反應后，放出熱量為Q kJC.若使用催化劑，該反應的|H|減小D.如將一定量SO2（g）和O2（g）置于某密閉容器中充分反應后放熱Q kJ，則此過程中有2 mol SO2（g）被氧化解析由于SO2和O2反應放熱，所以相同條件下，2 mol SO2（g）和1 mol O2（g）所具有的能量大于2 mol SO3（g）所具有的能量，A項錯誤；SO2和O2的反應是可逆反應，將2 mol SO2（g）和1 mol O2（g）置于一密閉容器中充分反應后，轉化掉

11、的SO2小于2 mol，放出的熱量小于Q kJ，B項錯誤；催化劑只改變活化能不改變H，C項錯誤。答案D4.（2019開封一模）根據表中的信息判斷下列說法錯誤的是（）物質外觀熔點燃燒熱/（kJmol1）金剛石無色，透明固體？395.4石墨灰黑，不透明固體？393.5A.由表中信息可得如圖所示的圖像B.由表中信息知C（石墨，s）=C（金剛石，s）H1.9 kJ/molC.由表中信息可推知相同條件下金剛石的熔點低于石墨的熔點D.表示石墨燃燒熱的化學方程式為C（石墨，s）1/2O2（g）=CO（g）H393.5 kJ/mol解析A.C（s，金剛石）O2（g）=CO2（g）H395.4 kJmol1，C

12、（s，石墨）O2（g）=CO2（g）H393.5 kJmol1，得出：C（s，金剛石）=C（s，石墨）H1.9 kJmol1，此反應屬于放熱反應，反應物的總能量高于生成物的總能量，故說法正確；B.根據A選項分析，故說法正確；C.等物質的量金剛石和石墨，石墨能量低于金剛石，能量越低越穩(wěn)定，石墨中層內共價鍵的鍵長比金剛石的鍵長短，因此石墨的熔點比金剛石高，故說法正確；D.燃燒熱：1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物，所放出的熱量，C轉化成二氧化碳，故說法錯誤。答案D5.已知：101 kPa時1 mol辛烷燃燒生成液態(tài)水時放出熱量為5 518 kJ；強酸和強堿在稀溶液中發(fā)生反應生成1 mol H

13、2O時放出的熱量為57.3 kJ，則下列熱化學方程式的書寫正確的是（）2C8H18（l）25O2（g）=16CO2（g）18H2O（g）H5 518 kJmol12C8H18（l）25O2（g）=16CO2（g）18H2O（l）H11 036 kJmol1HOH=H2OH57.3 kJmol12NaOH（aq）H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）2H2O（l）H114.6 kJmol1A. B.C. D.只有解析判斷熱化學方程式的書寫時，要注意狀態(tài)、H單位、符號以及數值是否與前面的化學計量數相對應。中水的狀態(tài)應為液態(tài)且焓變數值與方程式的化學計量數不對應，故錯誤；錯在沒有標出是在水溶液中的反

14、應，正確的為H（aq）OH（aq）=H2O（l）H57.3 kJmol1。答案C6.（2018北京海淀區(qū)期中統(tǒng)考）已知：2H2O2（l）=2H2O（l）O2（g）H98 kJmol1。在含少量I的溶液中，H2O2分解反應過程為：.H2O2（l）I（aq）=H2O（l）IO（aq）H1.H2O2（l）IO（aq）=H2O（l）O2（g）I（aq）H2下列說法不正確的是（）A.H1H2HB.I是H2O2分解反應的催化劑C.欲分解2 mol H2O2（l），至少需要提供98 kJ的熱量D.若生成1 mol O2，則反應轉移電子的物質的量為2 mol解析根據蓋斯定律，由可得：2H2O2（l）=2H2O

15、（l）O2（g），則有H1H2H，A正確；該反應中，I是過程的反應物，是過程的生成物，故I是H2O2分解反應的催化劑，B正確；反應2H2O2（l）=2H2O（l）O2（g）為放熱反應，分解2 mol H2O2（l）放出98 kJ的熱量，C錯誤；反應中I元素由1價降低到1價，則生成1 mol O2時轉移2 mol電子，D正確。答案C7.（2018昆明模擬）已知：C（s）O2（g）=CO2（g）H1394 kJmol1H2（g）O2（g）=H2O（g）H2242 kJmol12C2H2（g）5O2（g）=4CO2（g）2H2O（g）H32 510 kJmol12C（s）H2（g）=C2H2（g）H

16、4下列說法正確的是（）A.反應放出197 kJ的熱量，轉移4 mol電子B.由反應可知1 mol氣態(tài)水分解所放出的熱量為242 kJC.反應表示C2H2標準燃燒熱的熱化學方程式D.H42H1H2H3解析1 mol C參與反應，放出的熱量為394 kJ，轉移電子為4 mol，故放出197 kJ熱量時，轉移2 mol電子，A項錯誤；氣態(tài)水分解需要吸收熱量，B項錯誤；表示燃燒熱的熱化學方程式中可燃物的化學計量數必須為1，且生成物應為穩(wěn)定的化合物，H2O的穩(wěn)定狀態(tài)應是液態(tài)，而不是氣態(tài)，C項錯誤；應用蓋斯定律，由2可知，D項正確。答案D8.已知：Cu（s）2H（aq）=Cu2（aq）H2（g）H12H2

17、O2（l）=2H2O（l）O2（g）H22H2（g）O2（g）=2H2O（l）H3則反應Cu（s）H2O2（l）2H（aq）=Cu2（aq）2H2O（l）的H是（）A.HH1H2H3B.HH1H2H3C.HH12H22H3D.H2H1H2H3解析利用蓋斯定律，由可得所求的熱化學反應方程式，即HH1H2H3。答案A9.已知：CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（l）H1890.3 kJmol1；H2（g）O2（g）=H2O（l）H2285.8 kJmol1。CO2與H2反應生成甲烷與液態(tài)水的熱化學方程式為CO2（g）4H2（g）=CH4（g）2H2O（l）H3，其中H3的數值為（）A.

18、252.9 kJmol1 B.252.9 kJmol1C.604.5 kJmol1 D.604.5 kJmol1解析H34H2H1252.9 kJmol1。答案A10.（1）全國很多地區(qū)都曾陷入嚴重的霧霾和污染天氣中，冬季取暖排放的CO2、汽車尾氣等都是形成霧霾的因素。已知：N2（g）O2（g）=2NO（g）H179.5 kJmol12NO（g）O2（g）=2NO2（g）H112.3 kJmol12NO（g）2CO（g）=N2（g）2CO2（g）H759.8 kJmol1下圖是在101 kPa、298 K條件下1 mol NO2和1 mol CO反應生成1 mol CO2和1 mol NO過程

19、中能量變化的示意圖。則a。（2）利用反應A可將釋放的CO2轉化為具有工業(yè)利用價值的產品。反應A：CO2H2OCOH2O2已知：反應是反應（填“吸熱”或“放熱”），其原因是_。反應A的熱化學方程式是_。答案（1）368（2）吸熱反應物總能量低于生成物總能量（或H0）CO2（g）H2O（g）=CO（g）H2（g）O2（g）H524.8 kJmol111.聯氨可用作火箭燃料，回答下列問題：（1）在發(fā)射“神舟”七號的火箭推進器中裝有肼（N2H4）和過氧化氫，當兩者混合時即產生氣體，并放出大量的熱。已知： N2H4（l）2H2O2（l）=N2（g）4H2O（g）H641.6 kJmol1；H2O（l）=

20、H2O（g）H44.0 kJmol1若用6.4 g液態(tài)肼與足量過氧化氫反應生成氮氣和液態(tài)水，則整個過程中放出的熱量為。（2）“嫦娥二號”衛(wèi)星使用液態(tài)四氧化二氮和液態(tài)偏二甲肼（C2H8N2）作推進劑。N2O4與偏二甲肼燃燒產物只有CO2（g）、H2O（g）、N2（g），并放出大量熱，已知10.0 g液態(tài)偏二甲肼與液態(tài)四氧化二氮完全燃燒可放出425 kJ熱量，該反應的熱化學方程式為_。（3）火箭的常規(guī)燃料是液態(tài)四氧化二氮和液態(tài)肼（N2H4），N2O4作氧化劑，有人認為若用氟氣代替四氧化二氮作氧化劑，反應釋放的能量更大（兩者反應生成氮氣和氟化氫氣體）。已知：N2H4（l）O2（g）=N2（g）2H2O（g）H534.0 kJmol1H2（g）F2（g）=HF（g）H269.0 kJmol1H2（g）O2（g）=H2O（g）H242.0 kJmol1請寫出肼和氟氣反應的熱化學方程式：_。（4）已知：H2（g）=H2（l）H0.92 kJmol1O2（g）=O2（l）H6.84 kJmol1H2O（l）=H2O（g）H44.0 kJmol1H2（g）O2（g）=