高考化学大二轮复习 第1部分 知识整合 专题2 基本理论 第6讲 化学反应与能量课件

第6讲　化学反应与能量1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2．了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3．了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。高考调研·明确考向［考纲要求］1．(双选)2016·海南高考)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是［真题导航］A．由X→Y反应的ΔH=E5－E2B．由X→Z反应的ΔH<0C．降低压强有利于提高Y的产率D．升高温度有利于提高Z的产率解析　A．根据化学反应的实质，由X→Y反应的ΔH=E3－E2，错误；B.由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由X→Z反应的ΔH＜0，正确；C.根据化学反应2X(g)===3Y(g)，该反应是气体体积增加的可逆反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，正确；D.由B 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的产率降低，错误。答案　BC2．(2016·海南高考)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)＋80O2(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ΔH为A．3.8×104kJ·mol－1B．－3.8×104kJ·mol－1C．3.4×104kJ·mol－1D．－3.4×104kJ·mol－1答案　D3．(2016·全国Ⅱ卷)联氨(又称联肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。已知：①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=________。解析　根据盖斯定律，2×③－2×②－①即得2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)的ΔH4，所以反应热效应之间的关系式为ΔH4==ΔH3－2ΔH2－ΔH1。答案　2ΔH3－2ΔH2－ΔH1已知反应①中相关的化学键键能数据如下：由此计算ΔH1=________kJ·mol－1；已知ΔH2=－58kJ·mol－1，则ΔH3=________kJ·mol－1。化学键H－HC－OCOH－OC－HE/(kJ·mol－1)4363431076465413答案　－99　＋411．两种角度理解反应热(1)从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值，在下图中：a——旧化学键断裂吸收的热量；b——新化学键形成放出的热量；c——反应热。考点一　反应热　热化学方程式的书写与判断核心精讲·典题演练［突破必备］(2)从宏观的角度说，是反应物自身的能量与生成物的能量差值，在上图中：a——活化能；b——活化分子结合成生成物所释放的能量；c——反应热。2.书写热化学方程式的“六个”注意(1)注意ΔH的符号和单位若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位为kJ·mol－1。(2)注意反应热的测定条件书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件(温度、压强)，但绝大多数的ΔH是在25℃、101kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。(3)注意热化学方程式中的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。(4)注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”和“↓”。(5)注意ΔH的数值与符号热化学方程式中的ΔH的值应是表示反应已完成的热量变化。由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。(6)注意燃烧热和中和热1．(2016·浦东模拟)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是［典题冲关］题组一　化学反应与能量的图像分析A．使用催化剂可以降低过渡态的能量B．反应物能量之和大于生成物能量之和C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)　ΔH=－139kJ·mol－1D．反应物的键能总和大于生成物的键能总和解析　A．催化剂可以降低活化能，降低过渡态的能量，故A正确；B．根据图像可知，此反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，故B正确；C.根据图像可知，此反应放热139kJ，故热化学方程式为：N2(g)＋NO2(g)===N2O(g)＋NO(g)　ΔH=－139kJ·mol－1，故C正确；D.ΔH=反应物的键能总和－生成物的键能总和，N2(g)＋NO2(g)===N2O(g)＋NO(g)　ΔH=－139kJ·mol－1，故D错误。答案　D2．(2016·西安模拟)反应A＋B―→C分两步进行：①A＋B―→X，②X―→C，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应A＋B―→X的活化能。下列有关叙述正确的是A．E2表示反应X―→C的活化能B．X是反应A＋B―→C的催化剂C．反应A＋B―→C的ΔH<0D．加入催化剂可改变反应A＋B―→C的焓变解析　反应X―→C的活化能小于E2，A错误；由①②可知，X是反应A＋B―→C的中间产物，B错误；反应物A和B的总能量大于生成物C的总能量，所以反应A＋B―→C是放热反应，即ΔH<0，C正确；加入催化剂可以加快反应速率，但反应物和生成物具有的总能量不变，则反应的焓变不改变，D错误。答案　C3.实验测得，101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=＋890.3kJ·mol－1②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－890.3kJ·mol－1题组二　热化学方程式的正误判断③CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH=－890.3kJ·mol－1④2H2(g)＋2O2(g)===2H2O(l)ΔH=－571.6kJ·mol－1A．仅有②　　　　　　B．仅有②④C．仅有②③④D．全都符合要求解析　甲烷的燃烧为放热反应，ΔH<0，①错误；1mol甲烷完全燃烧生成液态水时，放出890.3kJ的热量，③中生成的水为气态，②正确，③错误；2molH2完全燃烧生成液态水时放出的热量为285.8kJ×2=571.6kJ，④正确。答案　B4.(2016·惠州模拟)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①2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(g)　ΔH=－11036kJ·mol－1②2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)　ΔH=－11036kJ·mol－1③H＋+OH－===H2O　ΔH=－57.3kJ·mol－1④2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=－114.6kJ·mol－1A．①③B．②③C．②④D．只有②解析　判断热化学方程式的书写时，要注意状态、ΔH单位、符号以及数值是否与前面的化学计量数相对应。①错在水的状态，应为液态；③错在没有标出是在水溶液中的反应，正确的为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH=－57.3kJ·mol－1。答案　C★解题策略“四看”法判断热化学方程式的正误1．反应热计算的四方法(1)根据“两个”公式计算反应热①ΔH=E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)②ΔH=E(反应物的键能之和)－E(生成物的键能之和)(2)根据热化学方程式计算反应热焓变与反应物的物质的量成正比。考点二　反应热的计算与比较［突破必备］(3)根据盖斯定律计算反应热若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变可通过这几个化学反应焓变的加减而得到。(2)同一反应的生成物状态不同时，如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2。(3)同一反应物状态不同时，如A(s)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2。(4)两个有联系的反应相比较时，如C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1①，C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH2②。比较方法：利用反应①(包括ΔH1)乘以某计量数减去反应②(包括ΔH2)乘以某计量数，即得出ΔH3=ΔH1×某计量数－ΔH2×某计量数，根据ΔH3大于0或小于0进行比较。［典题冲关］题组一　盖斯定律在热化学方程式书写、反应热计算中的应用解析　将题给三个热化学方程式分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由Ⅰ＋Ⅱ－Ⅲ可得：SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)，则有ΔH=ΔH1＋ΔH2－ΔH3。答案　ΔH1＋ΔH2－ΔH32．(2015·山东高考)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为____________________________。已知温度为T时：CH4(g)＋2H2O===CO2(g)＋4H2(g)ΔH1=＋165kJ·mol－1CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2=－41kJ·mol－1解析　由题意确定目标方程式为：CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)。根据已知方程式，结合盖斯定律①－②式即可得出所求方程式：CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH=－206kJ·mol－1。答案　CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)ΔH=－206kJ·mol－1★方法技巧利用盖斯定律计算反应热、书写热化学方程式的三步曲3．已知C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH=akJ·mol－1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH=－220kJ·mol－1，H－H、O=O和O－H键的键能分别为436、496和462kJ·mol－1，则a为A．－332　　　　　　B．－118C．＋350D．＋130题组二　考查反应热的计算与比较解析　根据题意有①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH=akJ·mol－1；②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH=－220kJ·mol－1。根据盖斯定律②－①×2得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH=－(220＋2a)kJ·mol－1，496＋2×436－2×2×462=－(220＋2a)，a=＋130，D正确。答案　D4．(2016·汕头模拟)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH22CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH34Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是A．ΔH1＞0，ΔH3＜0B．ΔH2＞0，ΔH4＞0C．ΔH1=ΔH2＋ΔH3D．ΔH3=ΔH4＋ΔH5解析　C与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1<0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2>0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3<0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH4<0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3=ΔH1－ΔH2，即ΔH1=ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)===6CO2(g)＋4Fe(s)　2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3=(ΔH4＋2ΔH5)/3，D项错误。答案　C