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2013届高考化学第一轮考点总复习课件57


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?热点知识剖析 ?能源问题是现代社会的热点问题,化学反应 与能量的知识也是高考中所考查的热点,常 以能源问题为切入点,从不同角度考查化学 反应与能量的基础知识。这部分知识常与化 学平衡、物质结构、元素化合物等知识点结 合考查分析问题和解决问题的能力。在复习 中,要能理解化学反应中能量变化的本质、 类型和定量表示方法等,熟练运用热反应方 程式、盖斯定律等知识分析问题,并注意总 结这部分知识与其他部分知识之间的联系。

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? 基础知识回顾 释放 。 ? 1.反应热是指化学反应过程中 或吸收的热量 ,恒压恒温条件下的反 ? ΔH 焓变 应热又称 ,符号为 ,常用单 位是 kJ· -1 mol ? 。化学反应中能量变化的原 因是由于化学键的断裂和形成,当物 吸收 质发生化学反应时,断开反应物中的 化学键要 能量,形成生成物中的 化学键要放出能量。
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?

确定一个化学反应在发生过程中是吸 收能量还是放出能量,可比较反应物的总 能量与生成物的总能量的相对大小,当反 应物的总能量大于生成物的总能量时, 小于0 ΔH ,反应为放热反应;当反应物的总 能量小于生成物的总能量时,ΔH 吸热 , 大于0 反应为 。 ?反应。
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反应热 ?2.热化学方程式是能够表示 的化学方 程式。书写热化学反应方程式要注意的问题 有:①要标明反应条件(25 ℃和101 kPa时可 不标);②要标明物质的状态;③要标出焓变 并与反应系数相对应。 ?3.25 ℃和101 kPa时,1 mol物质完全燃烧的 反应热叫做该物质的标准燃烧热。能源是指 能提供能量的自然资源,它包括化石燃料(煤、 石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐、 柴草等,我国目前使用的主要能源化石燃料 是 ,这种能源面临的问题是蕴藏量 有限、不能再生、最终会枯竭。
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?

4.不管反应是分一步完成或分几步完成, 其总的热效应是 相同 的。或者说,化学反应 的焓变只与反应的 终态 和 有关,而与反 始态 应的 途径 ? 无关,这就是盖斯定律。若反应A→B, A→C,C→B的反应热分别为ΔH1、ΔH2、 ΔH3,利用盖斯定律,ΔH1、ΔH2、ΔH3的关 系可表示为ΔH1=ΔH2+ΔH3,如果A→C的反 应很难发生,可利用ΔH2=ΔH1-ΔH3间接地 计算其反应热。
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?重点知识归纳 ?1.反应热焓变 ?化学反应过程中当反应物和生成物具有 相同温度时释放或吸收的热量叫化学反 应的反应热。在恒温恒压条件下产生的 反应热又称反应的“焓变”。符号用ΔH表 示,单位常采用kJ· -1。放热反应, mol ΔH<0;吸热反应,ΔH>0。

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?(1)反应热的计算方法 ?①利用反应物与生成物的键能进行计算 ?化学反应中能量变化的原因是由于化学键 的断裂和形成。当物质发生化学反应时, 断开反应物中的化学键要吸收能量,而形 成生成物中的化学键要放出能量。反应热 与键能的关系如下: ?ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和

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?②利用反应物与生成物的总能量进行计算 ?各种物质都储存有化学能,不同的物质不但组 成和结构不同,而且所包含的能量也不同。反 应热可根据反应物的总能量与生成物的总能量 的相对大小进行计算,当反应物的总能量大于 生成物的总能量时,反应为放热反应,当反应 物的总能量小于生成物的总能量时反应为吸热 反应。即: ?ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
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?(2)放热反应与吸热反应
区别 类型 反应 特征 形成 原因
与化学 键强弱 的关系 焓变的 大小 放热反应 反应过程中放出热量 (使环境温度升高) 反应物的总能量大于 生成物的总能量 反应物化学键断裂时 吸收的总能量小于生 成物化学键形成时释 放的总能量 ΔH<0 吸热反应 反应过程中吸收热量 (使环境温度降低) 反应物的总能量小于 生成物的总能量 反应物化学键断裂时 吸收的总能量大于生 成物化学键形成时释 放的总能量 ΔH>0
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?续表
区别 类型

放热反应

吸热反应

图示

实例

①氢氧化钡晶体与氯 ①燃烧反应;②活泼金 化铵晶体的反应;②以 属跟酸反应;③酸碱中 C、H2、CO为还原剂 和反应 的许多氧化还原反应; ③多数分解反应
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?

(3)如果一个反应的焓变 ΔH=a kJ· -1 mol 如:2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)ΔH=akJ· mol-1,2H2O(l) g)+ O2(g) H2O(l)
1 2H2(g)+O2(g)ΔH′=-a kJ· mol-1,H2( 2 a 2

?,则 其逆反应的ΔH′=-akJ· -1。例 mol

?ΔH=

kJ· -1。 mol
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? ?

2.热化学方程式 (1)热化学方程式与化学反应方程式的对比


意义

化学反应方程式

热化学方程式

不仅表明化学反应中 表明化学反应中物质 物质变化,也表明化 变化 学反应中的能量变化

既表示微粒个数又表 只表示该物质的物质 化学计量 示该物质的物质的量, 的量,既可以是正整 数 一般为正整数 数也可以是分数
ΔH 物质状态 不用标明 不用标明 必须标明其大小与单 位 必须标明
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?(2)书写热化学方程式的注意事项: ?①要注明温度、压强等条件,如未注明,指 25 ℃、101 kPa。 ?②反应的热量与反应物、生成物的状态有关 。热反应方程式要注明反应物和生成物的聚 集状态或晶型。常用s、l、g分别表示固体、 液体、气体,物质的水溶液则用“aq”表示。 ?③放热反应ΔH<0,吸热反应ΔH>0,单位是 kJ· -1。 mol ?④ΔH与方程式计量系数有关,注意方程式与 ΔH的对应。
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?3.盖斯定律 ?不管化学反应是一步完成还是分几步完 成,其总的热效应是相同的,即反应的 焓变只与体系的始态和终态有关,而与 反应途径无关。通俗地说,相关热化学 方程式之间可以“加减”,随之反应热ΔH 也相应地“加减”。即在如下图所示的变 化过程中,存在以下的关系: ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3

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?

(考查化学反应中能量变化的概 念)(2010·山东卷)下列与化学反应能量变化相 关的叙述正确的是( ) C ?A.生成物总能量一定低于反应物总能量 ?B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的 反应速率 ?C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量 的反应焓变 ?D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在 光照和点燃条件的ΔH不同
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?

生成物的总能量低于反应物总能 量的反应,是放热反应,若是吸热反应则 相反,故A错;反应速率与反应是吸热还是 放热没有必然的联系,故B错;C是盖斯定 律的重要应用,正确;只要反应物和生成 物不变,则ΔH就不变,故D错。

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?方法指导:要理解化学反应中能量 变化的本质和概念,并学会分析和 判断具体的问题。

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?

(考查热化学方程式的意义及书 写问题)燃烧ag乙醇(液态),生成二氧化碳 气体和液态水,放出的热量为Q,经测定 ,ag乙醇与足量金属钠反应,在标准状况 下能生成氢气5.6L,则乙醇燃烧的热化学 方程式书写正确的是( ) C

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?A.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ?ΔH=+2Q ?B.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ?ΔH=-Q/2 ?C.1/2C2H5OH(l)+3/2O2(g) CO2(g)+3/2 H2O(l) ?ΔH=-Q ?D.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g) ?ΔH=-2Q
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?

从乙醇与金属钠的反应可知,2 mol 乙醇与足量金属钠反应生成1mol氢气,标准 状况下生成5.6L氢气需要乙醇为0.5mol,即 0.5mol乙醇完全燃烧放出的热量为Q。选项 A和选项B的焓变与方程式不对应,选项D生 成物水的状态标错。 ?方法指导:热化学反应方程式的书写方法和 运用热反应方程式分析问题,是高考中的一 个重要考点,理解热化学方程式的意义是解 决这类问题的关键。
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(考查键能与焓变的关系)(2011· 重庆卷)SF6 是一种优良 的绝缘气体,分子结构中只存在 S—F 键。已知:1 mol S(s) 转化为气态硫原子吸收能量 280 kJ,断裂 1 mol F—F、S—F 键需吸收的能量分别为 160 kJ、330 kJ,则 S(s)+3F2(g)=== SF6(g)的反应热 ΔH 为( A.-1780 kJ· mol C.-450 kJ· mol
-1 -1

) B.-1220 kJ· mol D.+430 kJ· mol
-1 -1

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由题目的信息可知, 反应物的化学键断裂吸收的能量 为 280 kJ+3×160 kJ=760 kJ,生成物的化学键形成时放 出的热量为 6×330 kJ=1980 kJ,故反应放出的热量为 1980 kJ-760 kJ=1220 kJ,其反应热为-1220 kJ· mol 1。


?方法指导:在运用焓变与化学键之间 的关系分析问题时,不但要注意物质 中化学键断裂与形成的种类,还要正 确分析化学键断裂与形成的个数。
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(考查盖斯定律与反应热的计算) (2011· 海南卷)已知:2Zn(s)+O2(g)===2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ· mol
-1 -1

2Hg(l)+O2(g)===2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ· mol A.+519.4 kJ· mol C.-259.7 kJ· mol
-1

则反应 Zn(s)+HgO(s)===ZnO(s)+Hg(l)的 ΔH 为( B.+259.7 kJ· mol D.-519.4 kJ· mol
-1 -1 -1

)

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? ?答案:C

反应的焓值由盖斯定律直接求出。

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