广东省2021版高考化学一轮复习第六单元第1节化学反应与能量变化课件新人教版

第1节化学反应与能量变化-2-考查要点说明核心素养解读1.了解化学反应中能量转化的原因及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,能正确书写热化学方程式。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。5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。1.变化观念与平衡思想:认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化;能多角度、动态地分析热化学反应方程式,运用热化学反应原理解决实际问题。2.科学态度与社会责任:确认能源对社会发展的重大贡献,具有可持续发展意识和绿色化学观念,能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。3.证据推理与模型认知:理解化学变化中能量变化的根本原因,并能运用键能及盖斯定律进行有关反应焓变的计算。-3-自主预诊考向突破1.焓变、反应热(1)焓与焓变。焓(H):用于描述物质的物理量。焓变(ΔH):生成物与反应物的内能差,即生成物与反应物所具有的焓之差,ΔH=H()-H(),单位:。(2)反应热。指当化学反应在一定温度下进行时,反应所或的热量,通常用符号Q表示,单位kJ·mol-1。(3)焓变与反应热的关系对于等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有如下关系:。(4)反应热产生的原因。化学反应过程中旧键断裂的能量与新键形成的能量不相等,故化学反应均伴随着能量变化。所具有的能量生成物反应物放出kJ·mol-1吸收吸收ΔH=Qp放出-4-自主预诊考向突破2.放热反应和吸热反应的判断(1)从反应物和生成物总能量相对大小的角度分析,如图所示。吸放-5-自主预诊考向突破(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析。(3)常见的放热反应和吸热反应。放热反应:①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属跟酸的置换反应;⑤物质的缓慢氧化;⑥铝热反应等。吸热反应:①大多数分解反应;②盐的水解;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。吸热放热-6-自主预诊考向突破微点拨(1)注意过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别,有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应,如水结成冰放热但不属于放热反应。(2)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,该反应在常温常压下即可进行。(3)任何化学反应都是旧键断裂、新键形成的过程,都伴随着能量的变化。其中断裂旧化学键吸收能量,形成新化学键放出能量。-7-自主预诊考向突破3.燃烧热和中和热(1)燃烧热与中和反应反应热(简称中和热)。①燃烧热:1mol稳定氧化物1molC(s,石墨)CO2(g)-8-自主预诊考向突破②中和热:1molH2OH+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1-9-自主预诊考向突破(2)中和反应反应热的测定。①装置:②计算公式:ΔH=-𝑐𝑚(𝑡2-𝑡1)𝑛(H2𝑂)kJ·mol-1t1—起始温度,t2—终止温度,n—生成水的物质的量,m—酸溶液与碱溶液的总质量,c—溶液的比热容,c的单位为kJ/(g·℃)。环形玻璃搅拌棒-10-自主预诊考向突破③注意事项Ⅰ.碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是。Ⅱ.为保证酸被完全中和,常使稍稍过量。Ⅲ.实验中若使用弱酸或弱碱,会使测得中和热数值偏。微点拨强酸强碱的稀溶液发生反应生成1molH2O放出的热量为57.3kJ,弱酸弱碱电离时吸热,生成1molH2O时放出的热量小于57.3kJ。由于浓硫酸稀释时放热,故浓硫酸与碱反应生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ。隔热,防止热量散失碱小-11-自主预诊考向突破4.能源-12-自主预诊考向突破自我诊断1.同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧,哪一个放出的热量多,为什么?提示:在空气中燃烧放出的热量多,因在纯氧中燃烧火焰明亮,转化成的光能多,故放出的热量少。2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应。()(2)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要吸收的能量越多。()-13-自主预诊考向突破(3)同温同压条件下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。()(4)已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量。()答案:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√(5)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol-1,则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol-1。()(6)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化。()-14-自主预诊考向突破3.(1)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,若向一定体积密闭容器中加入1molN2和3molH2,充分反应后,放出热量(填“”“”或“=”)92.4kJ,理由是。(2)若体积不变,向密闭容器中再充入2molNH3,则反应N2+3H22NH3的焓变ΔH=。答案:(1)合成氨反应为可逆反应,1molN2和3molH2不可能完全反应,因而放出的热量小于92.4kJ(2)-92.4kJ·mol-1-15-自主预诊考向突破考向1有关概念与图像分析典例❶(2019安徽定远重点中学高三月考)已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述正确的是()A.每生成2分子AB吸收bkJ热量B.该反应热ΔH=+(a-b)kJ·mol-1C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D.断裂1molA—A键和1molB—B键,放出akJ能量答案解析解析关闭1molA2(g)和1molB2(g)反应生成2molAB(g),每生成2molAB(g)吸收(a-b)kJ热量,A项错误;反应热ΔH=断开旧键吸收的能量-形成新键放出的能量,故反应热ΔH=+(a-b)kJ·mol-1,B项正确;依据能量图像分析可知反应物总能量低于生成物总能量,C项错误;断裂1molA—A键和1molB—B键共吸收akJ能量,D项错误。答案解析关闭B-16-自主预诊考向突破归纳总结正确理解活化能与反应热的关系(1)注意活化能在图示中的呈现。①从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能;②从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能。(2)催化剂只影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的焓变。(3)进行反应热的有关计算时,要注意图示中反应物和生成物的物质的量。-17-自主预诊考向突破对点演练1(2019河南洛阳高三尖子生联考)已知25℃、101kPa下,石墨的燃烧热ΔH1=-393.5kJ·mol-1,金刚石的燃烧热ΔH2=-395.4kJ·mol-1,如图所示。下列表达正确的是()A.金刚石比石墨稳定B.C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1C.ΔH1ΔH2D.如果使用催化剂,ΔH1和ΔH2都变小答案解析解析关闭由题意并结合图像可知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1,C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-395.41kJ·mol-1,二者相减可得C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1。相同质量时金刚石燃烧放出能量较多,则说明金刚石总能量较大,石墨比金刚石稳定,故A项错误;由以上分析可知C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1,故B项正确;反应放热,则ΔH0,金刚石放出的热量多,则有ΔH1ΔH2,故C项错误;催化剂不改变反应热的大小,故D项错误。答案解析关闭B-18-自主预诊考向突破考向2燃烧热与中和热的理解典例❷(2019吉林实验中学高三期中)下列有关热化学方程式及其叙述正确的是()A.氢气的燃烧热为-285.5kJ·mol-1,则水电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5kJ·mol-1B.1mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890kJ热量,它的热化学方程式为:12CH4(g)+O2(g)12CO2(g)+H2O(l)ΔH=-445kJ·mol-1C.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1,则C(s)的燃烧热为-110.5kJ·mol-1D.HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1答案解析解析关闭根据燃烧热的定义推断,水电解的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH=+571kJ·mol-1,故A项错误;1mol甲烷完全燃烧放出的热量为890kJ,则0.5molCH4燃烧放出的热量为890×0.5kJ=445kJ,热化学方程式为12CH4(g)+O2(g)12CO2(g)+H2O(l)ΔH=-445kJ·mol-1,故B项正确;C燃烧生成的稳定氧化物为CO2,C(s)燃烧热的绝对值大于110.5kJ·mol-1,故C错误;HF为弱酸,与NaOH反应生成1molH2O,放出的热量小于57.3kJ,且HF应写化学式,故D项错误。答案解析关闭B-19-自主预诊考向突破归纳总结(1)由于中和反应和燃烧均是放热反应,表示中和热和燃烧热可不带“-”号。如:某物质的燃烧热为ΔH=-QkJ·mol-1或QkJ·mol-1。(2)稳定的氧化物是指:CCO2(g),H2H2O(l),SSO2(g)等。(3)在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应,生成1molH2O(l)和可溶性盐时放出的热量为中和热;不同反应物的中和热大致相同,均约为57.3kJ·mol-1。-20-自主预诊考向突破对点演练2下列关于热化学反应的描述中正确的是()A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1。则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1B.CO(g)的燃烧热ΔH是-283.0kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0)kJ·mol-1C.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1molH2O,放出57.3kJ热量答案解析解析关闭中和热是以生成1molH2O(l)作为标准的,A项错误;燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,B项正确;有水生成的燃烧反应,根据水为液态时的能量变化计算燃烧热,C项错误;稀醋酸是弱酸,电离过程需要吸热,生成1molH2O时放出的热量要小于57.3kJ,D项错误。答案解析关闭B-21-自主预诊考向突破考向3依据共价键的键能计算反应热典例❸(2018天津理综,10改编)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。CO2与CH4经催化重整,可制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:化学键C—HCOH—HCO(CO)键能/(kJ·mol-1)4137454361075填写下列空白:该反应的ΔH=。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是(填“A”或“B”)。答案解析解析关闭化学反应的焓变等于反应物键能总和减去生成物的键能总和,所以焓变为(4×413+2×745)kJ·mol-1-(2×1075+2×436)kJ·mol-1=+120kJ·mol-1。初始时容器A、B的压强相等,A容器恒容,随着反应的进行压强逐渐