1、2021年高考化学专题复习课件-专题6-第18讲-化学反应中的热效应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。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.了解焓变与反应热的含义。了解H=H(反应产物)-H(反应物)表达的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。考点一考点二考点三探究高考明确考向考点四考点一焓变与反应热考点一焓变与反应热1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：变化和变化。(2)化学反应中
2、的两大守恒：守恒和守恒。(3)化学反应中的能量转化形式：、光能、电能等。通常主要表现为的变化。物质能量质量能量热能热量知识梳理知识梳理1 12.焓变、反应热(1)定义：在条件下进行的反应的。(2)符号：。(3)单位：或。恒压热效应HkJmol1kJ/mol3.吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。吸放(2)从反应热的量化参数键能的角度分析(3)记忆常见的放热反应和吸热反应放热反应：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化等。吸热反应：大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳
3、和水蒸气、C和CO2的反应等。1 molCO2(g)H2O(l)SO2(g)(2)中和热概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成时的反应热叫中和热。用离子方程式可表示为OH(aq)H(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。中和热的测定原理c4.18 Jg114.18103 kJg11；n为生成H2O的物质的量。1 mol液态H2O1.同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，放出的能量是否相同？放出的热量哪个多？为什么？答案答案相同；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。深度思考深度思考2.正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)放热反应
4、不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应()(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化()(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化()题组一有关概念的理解题组一有关概念的理解1.下列说法正确的是()A.吸热反应在任何条件下都不能发生B.Na转化为Na时，吸收的能量就是该过程的反应热C.水蒸气变为液态水时，放出的能量就是该变化的反应热D.同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H 相同解题探究解题探究2 2解析解析B项和C项是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热；D项焓变与反应条件无关。DA题组二依据图形，理清活化能与焓变的关系题组二依据图形，理清活化能与焓变
5、的关系3.某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A.反应过程可表示为 ABCABC ABCB.E1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的 活化能C.正反应的热效应HE1E20，所以正反应为放热反应D.此图中逆反应的热效应HE1E20可知，X的能量比A和B的能量和大。由X CH0可知，C的能量比X的能量低，分析图像可知，D正确。D5.甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)过程与过程的反应热是否相同？_，原因是_。吸热吸热相同相同一个化学反应的反应热
6、仅与反应的始态和终态有关，与反应途径无关一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关，与反应途径无关题组三中和热测定误差分析和数据处理题组三中和热测定误差分析和数据处理6.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：用量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；用另一量筒量取50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？_。解析解析在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。确保盐酸被完
7、全中和(2)如上图装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么？(3)怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么？答案答案保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。答案答案实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动；因为铜传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 gcm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 Jg11。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：实验序号起始温度t1/终止温度t2/盐酸氢氧化钠溶液120.020.1220.220.4320.520.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热H_(结果保
8、留一位小数)。解析解析取三次实验的平均值代入公式计算即可。51.8 kJmol1(5)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_。解析解析硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。不能H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀，沉淀的生成热会影响反应的反应热(6)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 molL1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为H1、H2、H3，则H1、H2、H3的大小关系为_。解析解析稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶
9、液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些(注意中和热与H的关系)。H1H2H31.正确理解活化能与反应热的关系(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。(2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1E2|H|。结后反思方法指导结后反思方法指导2.反应热答题规范指导(1)描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用H表示，其后所跟数值都需要带“”、“”符号(“”号通常省略)。如：某反应的反应热(或焓变)为HQ kJmol1或HQ kJmol1。(2)由于中和反
10、应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“”号。如：某物质的燃烧热为HQ kJmol1或Q kJmol1。考点二热化学方程式考点二热化学方程式1.概念表示参加反应和 的关系的化学方程式。2.书写热化学方程式的“五步”物质的量反应热知识梳理知识梳理1 13.判断热化学方程式正误的“五审”1.怎样理解可逆反应中的反应热？答案答案无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热H都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJmol1，H是指2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全转化为2 mol SO3(g)时放出的能量。若在
11、相同的温度和压强下，向某容器中加入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反应达到平衡时放出的能量为Q，因反应不能完全转化为SO3(g)，故Q196.64 kJ。深度思考深度思考2.已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJmol1，在一定温度下，向一固定容积的密闭容器中通入2 mol SO2、1 mol O2，达到平衡时放出热量为Q1 kJ，在同样条件下，向该容器中通入2 mol SO3，达到平衡时，吸收热量为Q2 kJ，则Q1和Q2的关系为_。Q1Q2196.643.实验室用4 mol SO2与2 mol O2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)O2(g)
12、2SO3(g)H196.64 kJmol1，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为_。80%解题探究解题探究2 2(5)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1()(6)500、30 MPa下，将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJmol1()2实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热
13、化学方程式的书写正确的是()CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1A仅有 B仅有C仅有 D全部符合要求解析解析书写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：(1)单位是kJmol1，不是kJ；(2)数值，H的数值要与方程式中计量系数保持一致；(3)符号，吸热用“”，放热用“”(“”通常省略)。仅符合要求。答案答案BB题题组二组
14、二多角度书写多角度书写热化学方程式热化学方程式角度一依据反应事实书写热化学方程式4.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_。解析解析2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1。SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1(2)在25、
15、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。解析解析根据碳原子守恒有：C2H5OH2CO22CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则消耗的C2H5OH为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H2Q kJmol1解析解析由图可知，生成物总能量高于反应物总能量，故该反应为吸热反应，H(ab)kJmol1。角度二依据能量图像书写热化学方程式5.已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，
16、请写出该反应的热化学方程式：_。A2(g)B2(g)=2AB(g)H(ab)kJmol16.化学反应N23H2=2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式。答案答案N2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(cba)kJmol1角度三依据共价键数，利用键能计算反应热7.已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ,18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表：O=OHH1 mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ496436则表中x为()A.920 B.557C.463 D.188解析解析根据题意
17、，可得热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1；而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量，则2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1，即484 kJ2436 kJ496 kJ4x kJ，解得x463。答案答案C8.通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。化学键SiOSiClHHHClSiSi键能/kJmol1460360436
18、431176工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)，该反应的反应热H为_。解析解析SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol晶体硅中所含的SiSi键为2 mol，即制取高纯硅反应的反应热H4360 kJmol12436 kJmol1(2176 kJmol14431 kJmol1)236 kJmol1。答案答案236 kJmol11.熟记反应热H的基本计算公式H生成物的总能量反应物的总能量H反应物的总键能之和生成物的总键能之和2.规避两个易失分点(1)旧化学
19、键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。反思归纳反思归纳(2)常见物质中的化学键数目物质CO2(C=O)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石墨金刚石键数24641.52考点三考点三有关有关反应热的比较、计算反应热的比较、计算1.H的比较比较H的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，H；对吸热反应，吸热越多，H。2.反应热的有关计算(1)根据热化学方程式计算根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。如：16 g固体硫完全燃烧放出148.4 kJ的热量，则1 mol固
20、体硫完全燃烧放出的热量为 kJ。296.8越大知识梳理知识梳理1 1(2)根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)n(可燃物)|H|。如：已知H2的燃烧热为H285.8 kJmol1，则1 g H2完全燃烧生成液态水放出的热量为 kJ。(3)根据盖斯定律计算、比较。根据下列反应过程，试判断H的关系：142.9H1aH2 则注注意意在反应过程设计中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互变化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。HH1H2H2aH1深度思考深度思考1.试比较下列各组H的大小。(1)同一反应，生成物状态不同时A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H2”、“”或
21、“”，下同)。解析解析因为C(g)=C(l)H30则H3H2H1，H2(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20则H1_H2。解析解析 H2H3H1，则H3H1H2，又H30，所以H1H2。0，H30，H20所以H10，H20，所以H1574 kJmol1C.4NO2(g)2N2(g)=8NO(g)H586 kJmol1D.若用标准状况下4.48 L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6NA解析解析A项，反应、转移的电子数化合价升高数化合价降低数8，转移电子相同，故A正确；B项，由气态水生成液态水放热，故C
22、H4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)反应放出的热量比CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)反应放出的热量多，加上负号，数变小，故B错误；C项，由盖斯定律得：4NO2(g)2N2(g)=8NO(g)H586 kJmol1，故C正确；D项，反应CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)转移电子数是8 mol,4.48 L(0.2 mol)CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为1.6 mol，故D正确。答案答案B12.已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O
23、2(g)=2CO2(g)H32Cu(s)O2(g)=2CuO(s)H4CO(g)CuO(s)=CO2(g)Cu(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H10，H30 B.H20C.H2H1H3 D.H3H4H1解析解析A项，所有的燃烧反应都属于放热反应，因此H10，H30，故A错误；B项，碳还原二氧化碳的反应属于吸热反应，H20，铜与氧气的反应属于放热反应，H40，故B错误；C项，已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1，CO2(g)C(s)=2CO(g)H2，2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H3，由盖斯定律可知，因此H1H2H3，则H2H1H3，故C正确；D项，2CO(g
24、)O2(g)=2CO2(g)H3,2Cu(s)O2(g)=2CuO(s)H4,2CO(g)2CuO(s)=2CO2(g)2Cu(s)2H5,2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H3H42H5，错误。答案答案C13.“氢能”将是未来最理想的新能源。.实验测得，1克氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为_(填字母)。解析解析表示氢气燃烧热的热化学方程式中氢气的化学计量数是1，其反应热是(142.92)kJmol1，则其热化学方程式正确的是B。答案答案B.某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤：HgBr2_请你根据“原子经济”的思想完成上述步
25、骤的化学方程式：HgBr2_ _。请根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：_。解析解析根据“原子经济”的思想，观察已知反应中出现的物质得：HgBr2CaO HgOCaBr2；从“绿色化学”的思想评估就是从能耗和环保等方面评价，制H2的主要缺点是循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染。答案答案HgBr2CaO HgOCaBr2循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染.利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。请写出化学方程式：反应_。反应_。该法制取氢气的最大优点是_。解析解析据图知反应、分别为SO2I22H2O 2H
26、IH2SO4、2H2SO4 2SO2O22H2O，该法制取氢气的最大优点是原料SO2和I2可循环使用，无污染。答案答案SO2I22H2O 2HIH2SO42H2SO4 2SO2O22H2OSO2和I2可循环使用，无污染14.按要求回答下列问题(1)已知在常温常压下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1 275.6 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_。72.0 kJmol1(3)苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯(C6H5CH2CH3)为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5CH=CH2)的反应方程式为C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)H2(g)H1已知：3C2H2(g)C6H6(g)H2C6H6(g)C2H4(g)C6H5CH2CH3(g)H3则反应3C2H2(g)C2H4(g)C6H5CH=CH2(g)H2(g)的H_。H1H2H3(4)氨的合成是最重要的化工生产之一。工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：已知有关反应的能量变化如下图所示，则方法中反应的H_。(a3bc)kJmol1
