2021版高考化学一轮复习专题6化学反应与能量变化1化学反应中的热效应课件苏教版

专题6化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应考点1:焓变、热化学方程式一、焓变(a、b、c)1.化学反应的实质与特征2.焓变、反应热(1)焓(H)。用于描述物质所具有能量的物理量。(2)焓变(ΔH)。ΔH=____________________。单位kJ·mol-1。H(生成物)-H(反应物)(3)反应热。指当化学反应在一定_____下进行时,反应所_____或_____的热量,通常用符号Q表示,单位kJ·mol-1。(4)焓变与反应热的关系。对于_____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:ΔH=Qp。放出吸收等压温度3.吸热反应与放热反应(1)从能量高低角度理解。(2)从化学键角度理解。(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_____反应;④金属跟水或酸的置换反应;⑤物质的缓慢氧化;⑥铝热反应。吸热反应:①大多数_____反应;②盐类的水解反应;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应。化合分解二、热化学方程式(b)1.概念:表示参加反应物质的量和_______关系的化学方程式。2.意义:表明了化学反应中的_____变化和_____变化。如:C(s)+O2(g)====CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1表示在25℃,101kPa时,_______________________________________________________________________。反应热物质能量1mol固体碳和1mol氧气反应生成1mol二氧化碳,同时放出393.5kJ的热量3.热化学方程的书写三、中和热、燃烧热和能源(b)1.燃烧热和中和热燃烧热中和热相同点能量变化放热ΔH及其单位ΔH__0,单位均为kJ·mol-1燃烧热中和热不同点反应物的量______不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为______1mol1mol燃烧热中和热不同点反应热的含义101kPa时,______纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成_________时所放出的热量表示方法燃烧热ΔH=-akJ·mol-1(a0)强酸与强碱反应的中和热ΔH=________________1mol1molH2O-57.3kJ·mol-12.中和反应反应热的测定(1)装置。(请在横线上填写仪器名称)(2)计算公式:ΔH=-kJ·mol-1。t1—起始温度,t2—混合溶液的最高温度。2120.418ttnHO(3)实验步骤。(4)几个注意问题。①酸、碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液,因为浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。若用弱酸或弱碱,它们电离时要吸收一部分热量。②测量酸、碱溶液温度时要过一段时间再读数,测量反应混合液温度时应随时读取温度值以记录最高温度。③溶液混合要迅速,尽量减少热量的散失。④为保证实验结果的准确性,重复实验2～3次,取其平均值。⑤为了保证实验中盐酸完全反应,使用的碱稍微过量,计算中和热时按酸来算。⑥做好保温工作是本实验成功的关键,如为什么用环形玻璃棒,不能用铁质或铜质环形棒,还应注意环形玻璃棒的使用方法。3.能源【典例精析】【典例】燃烧热是指通常状况下1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量。下列说法正确的是世纪金榜导学号()A.通常状况下,1g氢气燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1B.已知:H2(g)+F2(g)====2HF(g)ΔH=-270kJ·mol-1,则1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6kJ·mol-1D.已知:C(s,金刚石)====C(s,石墨)ΔH=-1.5kJ·mol-1,说明石墨比金刚石稳定【解析】选D。表示氢气燃烧热的热化学方程式中可燃物质H2(g)的化学计量数应为1,A错;气体变为液体时要放出能量,所以1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量比生成2mol气态氟化氢放出的热量大,即大于270kJ,B错;此反应为可逆反应,故投入0.5mol的氮气,最终参加反应的氮气一定小于0.5mol,因此热化学方程式中ΔH应小于-38.6kJ·mol-1,另外不是通常状况时应标明反应条件,C错;物质本身具有的能量越低则越稳定,由热化学方程式知,石墨具有的能量低,比金刚石稳定,D正确。【考题变式】(1)根据选项A,写出表示氢气燃烧热的热化学方程式。提示:H2(g)+O2(g)====H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1。12(2)根据选项B,写出HF(g)分解的热化学方程式。提示:2HF(g)====H2(g)+F2(g)ΔH=270kJ·mol-1或HF(g)====H2(g)+F2(g)ΔH=135kJ·mol-1。1212【强化训练】1.思维诊断(正确的打“√”,错的打“×”)(1)已知H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1。()提示:×。H2SO4和Ba(OH)2反应,除了生成水,生成BaSO4也要放热。(2)H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol-1,则2H2O(g)====2H2(g)+O2(g)ΔH=571.6kJ·mol-1。()提示:×。燃烧热应生成液态水。(3)葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol-1,则C6H12O6(s)+3O2(g)====3CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1400kJ·mol-1。()提示:√。燃烧热是1mol可燃物完全燃烧,生成稳定的氧化物时的反应热。12(4)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。()提示:×。同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,故该反应在不同条件下的ΔH相同。(5)C(金刚石,s)====C(石墨,s)ΔH=-1.9kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定。()提示:×。金刚石转化成石墨,放出热量,说明石墨的能量低,石墨更稳定。2.已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()A.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2bkJ·mol-1B.C2H2(g)+5/2O2(g)====2CO2(g)+H2O(l)ΔH=2bkJ·mol-1C.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-4bkJ·mol-1D.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=bkJ·mol-1【解析】选C。当反应生成1mol二氧化碳气体和液态水时,放出热量bkJ,则生成4molCO2反应放热4bkJ,A错误,C正确;放热反应的ΔH0,B、D错误。3.已知:①CO的结构式为CO;②298K时相关化学键的键能数据如下表:化学键H—HO—HC—HCOE/(kJ·mol-1)4364654131076则反应CO(g)+3H2(g)====CH4(g)+H2O(g)的ΔH的值为()A.-198kJ·mol-1B.267kJ·mol-1C.-298kJ·mol-1D.634kJ·mol-1【解析】选A。CO(g)+3H2(g)====CH4(g)+H2O(g)的焓变ΔH1=反应物总键能-生成物总键能,依据图表提供的化学键的键能计算得到ΔH1=(1076kJ·mol-1+3×436kJ·mol-1)-(4×413kJ·mol-1+2×465kJ·mol-1)=-198kJ·mol-1,故答案为A。4.下列有关热化学方程式的叙述正确的是()世纪金榜导学号A.已知2C(s)+2O2(g)====2CO2(g)ΔH1;2C(s)+O2(g)====2CO(g)ΔH2,则ΔH1ΔH2B.已知C(石墨,s)====C(金刚石,s)ΔH0,则金刚石比石墨稳定C.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含0.6molH2SO4的稀硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3kJD.放热反应一定不需要加热【解析】选C。碳完全燃烧放出的热量多,放热反应的反应热为负值,所以ΔH1ΔH2,A错误;C(石墨,s)====C(金刚石,s)ΔH0,即金刚石的能量比石墨高,故石墨更稳定,B错误;燃烧反应是放热反应,需要加热才能发生,D错误。5.写出下列反应的热化学方程式。(1)25℃、101kPa时,1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出890.3kJ的热量,反应的热化学方程式为_____________________。(2)0.3mol乙硼烷气体(分子式为B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ的热量,则其热化学方程式为____________。【解析】(1)1mol甲烷完全燃烧放出890.3kJ热量,则反应热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1(2)1mol乙硼烷完全燃烧生成固体B2O3和H2O(l)时,放出的热量为=2165kJ·mol-1则热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l)ΔH=-2165kJ·mol-1649.5kJ0.3mol答案:(1)CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1(2)B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l)ΔH=-2165kJ·mol-1【加固训练】1.有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是()A.稀硫酸与0.1mol·L-1NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1B.在101kPa下氢气的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1,则水分解的热化学方程式:2H2O(l)====2H2(g)+O2(g)ΔH=285.8kJ·mol-1C.已知2C(s)+O2(g)====2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1,则可知C的燃烧热为110.5kJ·mol-1D.1mol氢气完全燃烧生成液态水放热为285.8kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)ΔH=-285.8kJ·mol-1【解析】选A。根据中和热的含义判断,A正确;2molH2O(l)完全分解的反应热应为ΔH=285.8×2kJ·mol-1,B错误;燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,C项生成CO和D项生成H2O(g)不是稳定氧化物,并且可燃物不是1mol,均错误。2.(2016·浙江10月选考真题)根据能量变化示意图,下列热化学方程式正确的是()A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-(b-a)kJ·mol-1B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-(a-b)kJ·mol-1C.2NH3(l)N2(g)+3H2(g)ΔH=2(a+b-c)kJ·mol-1D.2NH3(l)N2(g)+3H2(g)ΔH=2(b+c-a)kJ·mol-1【解析】选D。根据图象可知,合成氨反应的反应物的能量和大于生成物的能量和,所以该反应为放热反应,ΔH0,则生成1molNH3(g)的ΔH=-(b-a)kJ·mol-1,生成