1、第20讲化学能与热能,第六章化学反应与能量,考纲要求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.了解焓变与反应热的含义。5.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。6.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。,考点三盖斯定律及反应热的计算,探究高考明确考向,考点二燃烧热、中和热、能源,内容索引,考点一焓变、热化学方程式,课时作业,焓变、热化学方程式,考点一,知识梳理,1.反应热(焓变)(1)定义：在 条件下进行
2、的反应的 。符号： 。单位： 或 。(2)表示方法吸热反应：H 0；放热反应：H 0。(3)产生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。,恒压,热效应,H,kJmol1,kJ/mol,吸收,放出,(4)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；铝热反应等。吸热反应：大多数分解反应；盐的水解；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应等。,2.反应热的本质,3.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)意义表明了化学反应中的 变
3、化和 变化。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。,物质的量,反应热,物质,能量,(3)热化学方程式的书写要求注明反应的 和 (25 、101 kPa下进行的反应可不注明)。注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的 ，而不表示分子个数(或原子个数)，因此可以写成分数。热化学方程式中不用“”和“”。热化学方程式能反映出该反应已完成的数量。由于H与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计
4、量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。,温度,压强,物质的量,正误判断 辨析易错易混,(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)物质发生化学变化都伴有能量的变化( )(3)吸热反应在任何条件下都不能发生( )(4)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高( )(5)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量( )(6)同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同( )解析焓变与反应条件无关。(7)可逆反应的
5、H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关( ),答案,解析,如图表示某反应的能量变化，按要求回答下列问题：,答案,深度思考 提升思维能力,(1)该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(2)该反应的H_。(3)使用催化剂_(填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。(4)逆反应的活化能可表示为_。,放热,E2E1,不能,E3E2,解题探究,题组一依据图形，理清活化能与焓变的关系1.(2018六安模拟)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是A.该反应为放热反应B.催化剂能改变该反应的焓变C.催化剂能降低该反应的活化能D.
6、逆反应的活化能大于正反应的活化能,答案,解析,解析由题图可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，A项错误；催化剂不能改变反应的焓变，B项错误；由图像可以看出，催化剂能降低该反应的活化能，C项正确；由图像可以看出E1E2，即逆反应的活化能小于正反应的活化能，D项错误。,B.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，所以逆反应为放热反应,2.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,答案,解析,解析由图可知，正反应放热，H为负值；逆反应吸热，H为正值，D错误。
7、,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|。,则表中x为A.920 B.557 C.463 D.188,题组二依据键能计算焓变3.(2017北京四中模拟)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：,答案,解析,解析根据题意，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
8、)H484 kJmol1，即484 kJ2436 kJ496 kJ4x kJ，解得x463。,4.2015全国卷，28(3)已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)H11 kJmol1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。,299,解析形成1 mol H2(g)和1 mol I2(g)共放出436 kJ151 kJ587 kJ能量，设断裂2 mol HI(g)中化学键吸收2a kJ能量，则有2a58711，得a299 kJ。另解：H2E(HI)E(HH)E
9、(II)，2E(HI)HE(HH)E(II)11 kJmol1436 kJmol1151 kJmol1598 kJmol1，则E(HI)299 kJmol1,答案,解析,(1)计算公式：H反应物的键能总和生成物的键能总和。(2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，如H2O分子中含有2个HO共价键，NH3分子中含有3个NH共价键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有1 mol P4含有6 mol PP键，1 mol晶体硅含有2 mol SiSi键，1 mol 石墨晶体中含有1.5 mol CC键，1 mol金刚石含有2 mol CC键，1 mol SiO2含有4
10、 mol SiO键等。,题组三书写热化学方程式5.已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式：_。,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。,答案,解析,A2(g)B2(g)=2AB(g)H(ab) kJmol1,6.化学反应N23H22NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。,答案,试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式。,7.写出下列反应的热化学方程式(1)一定量N2(g)与一定量H2(g)在一定条件下反应生成2 mol NH3(g)，放出92.2 kJ热量。
11、_。(2)14 g N2(g)与适量的O2(g)在一定条件下反应生成NO(g)，吸收34 kJ热量。_。(3)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_。,答案,N2(g)O2(g)=2NO(g)H68 kJmol1,SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1,(4)在25 、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
12、_。(5)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_。,答案,C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H,4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H177.6 kJmol1,2Q kJmol1,书写热化学方程式要“五查”(1)查热化学方程式是否配平。(2)查各物质的聚集状态是否正确。(3)查H的“”“”符号是否正确。(4)查反应热的单位是否为kJmol1。(5)查反应热的数值与化学计量数是否对应。,燃烧热、中和热、能源,考
13、点二,1.燃烧热(1)概念在101 kPa时， 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJmol1表示。燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、 的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C ，H ，S 等。,知识梳理,1 mol,稳定,CO2(g),H2O(l),SO2(g),(2)表示的意义：例如C的燃烧热H为393.5 kJmol1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ的热量。(3)书写热化学方程式：燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l) =8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJmol1，即C8H18的燃烧热H为5 518 kJmol1。,(4)燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放n(可燃物)|H|。式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；H为可燃物的燃烧热。,2.中和热(1)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。(2)注意几个限定词：稀溶液；产物是1 mol液
