（江苏专用）2020高考化学二轮复习 专题五 化学反应与能量课件

考纲要求1.知道化学变化中常见的能量转化形式，能说明化学反应中能量转化的主要原因。2.了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)等概念。3.能正确书写热化学方程式，能根据盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4.理解原电池和电解池的工作原理，能写出简单电极反应和电池反应方程式。5.了解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的重要应用。6.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原理，能运用恰当的措施防止铁、铝等等金属腐蚀。7.了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型化学电源的重要性。认识化学在解决能源危机中的重要作用。考点二原电池原理及其应用内容索引NEIRONGSUOYIN考点一化学能与热能题型专训(一)电化学离子交换膜的分析与应用考点三电解池原理及其应用化学能与热能HUAXUENENGYURENENG011.从两种角度理解化学反应热核心回扣1反应热图示图像分析微观宏观a表示断裂旧化学键吸收的能量；b表示生成新化学键放出的能量；c表示反应热a表示反应物的活化能；b表示活化分子形成生成物释放的能量；c表示反应热ΔH的计算ΔH＝H(生成物)－H(反应物)ΔH＝∑E(反应物键能)－∑E(生成物键能)2.“五步”法书写热化学方程式提醒对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。如：①S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1＝－297.16kJ·mol－1②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2＝－296.83kJ·mol－1③S(单斜，s)===S(正交，s)ΔH3＝－0.33kJ·mol－13.燃烧热和中和热应用中的注意事项(1)均为放热反应，ΔH0，单位为kJ·mol－1。(2)燃烧热概念理解的三要点：①外界条件是25℃、101kPa；②反应的可燃物是1mol；③生成物是稳定的氧化物(包括状态)，如碳元素生成的是CO2，而不是CO，氢元素生成的是液态水，而不是水蒸气。(3)中和热概念理解三要点：①反应物的酸、碱是强酸、强碱；②溶液是稀溶液，不存在稀释过程的热效应；③生成产物水是1mol。1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH＝反应中形成新共价键的键能之和－反应中断裂旧共价键的键能之和()(2019·江苏，11D)(2)如图表示燃料燃烧反应的能量变化()(2016·江苏，10A)(3)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。该反应中化学能全部转化为热能()(2015·江苏，4D)(4)催化剂能改变反应的焓变()(2012·江苏，4B)真题研究21234×567×××(7)500℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭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－1()1234催化剂500℃、30MPa567√(5)催化剂能降低反应的活化能()(2012·江苏，4C)(6)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同()××2.(2019·海南，5)根据右图中的能量关系，可求得C—H的键能为A.414kJ·mol－1B.377kJ·mol－1C.235kJ·mol－1D.197kJ·mol－11234解析C(s)==C(g)ΔH1＝717kJ·mol－12H2(g)==4H(g)ΔH2＝864kJ·mol－1C(s)＋2H2(g)==CH4(g)ΔH3＝－75kJ·mol－1根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能－75kJ·mol－1＝717kJ·mol－1＋864kJ·mol－1－4E(C—H)，解得E(C—H)＝414kJ·mol－1。√5673.(2016·海南，6)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ，油酸甘油酯的燃烧热ΔH为A.3.8×104kJ·mol－1B.－3.8×104kJ·mol－1C.3.4×104kJ·mol－1D.－3.4×104kJ·mol－11234√5674.[2015·海南，16(3)]由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1molN2，其ΔH＝________kJ·mol－1。1234－1395675.[2019·全国卷Ⅰ，28(3)]我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正＝_____eV，写出该步骤的化学方程式___________________________________________________________。小于2.02COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋1232H*＋OH*(或H2O*===H*＋OH*)4567解析观察始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知，终态物质相对能量低于始态物质相对能量，说明该反应是放热反应，ΔH小于0。过渡态物质相对能量与始态物质相对能量相差越大，活化能越大，由题图知，最大活化能E正＝1.86eV－(－0.16eV)＝2.02eV，该步起始物质为COOH*＋H*＋H2O*，产物为COOH*＋2H*＋OH*。12345676.(1)[2015·浙江理综，28(1)]乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。催化剂＋H2(g)已知：化学键C—HC—CC==CH—H键能/kJ·mol－1412348612436解析设“”部分的化学键键能为akJ·mol－1，则ΔH＝(a＋348＋412×5)kJ·mol－1－(a＋612＋412×3＋436)kJ·mol－1＝＋124kJ·mol－1。[phone](2)[2015·全国卷Ⅰ，28(3)]已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______kJ。解析形成1molH2(g)和1molI2(g)共放出436kJ＋151kJ＝587kJ能量，设断裂2molHI(g)中化学键吸收2akJ能量，则有2a－587＝11，得a＝299。[另解：ΔH＝2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)，2E(H—I)＝ΔH＋E(H—H)＋E(I—I)＝11kJ·mol－1＋436kJ·mol－1＋151kJ·mol－1＝598kJ·mol－1，则E(H—I)＝299kJ·mol－1。]2991234567失误防范利用键能计算反应热，要熟记公式：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1mol金刚石中含2molC—C键，1mol硅中含2molSi—Si键，1molSiO2晶体中含4molSi—O键；分子晶体：1molP4中含有6molP—P键，1molP4O10(即五氧化二磷)中含有12molP—O键、4molP==O键，1molC2H6中含有6molC—H键和1molC—C键。7.(1)[2017·天津，7(3)]0.1molCl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物，放热4.28kJ，该反应的热化学方程式为____________________________________________________________。(2)[2015·天津理综，7(4)]随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题：已知1mole的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：____________________________________________。2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－85.6kJ·mol－12Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)ΔH＝－511kJ·mol－11234567(3)[2014·天津理综，7(4)]晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：写出SiCl4的电子式：________；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式：___________________________________________________________。(4)[2015·安徽理综，27(4)]NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是________________________________________________________。4HCl(g)ΔH＝＋0.025akJ·mol－1NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)ΔH＝－216kJ·mol－1Si(粗)―――→Cl2460℃SiCl4―――→蒸馏SiCl4(纯)――――→H21100℃Si(硅)SiCl4(g)＋2H2(g)=======1100℃Si(s)＋1234567反思归纳热化学方程式书写易出现的错误(1)未标明反应物或生成物的状态而造成错误。(2)反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“＋”号，放热反应未标出“－”号，从而导致错误。(3)漏写ΔH的单位，或者将ΔH的单位写为kJ，从而造成错误。(4)反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。(5)对燃烧热、中和热的概念理解不到位，忽略其标准是1mol可燃物或生成1molH2O(l)而造成错误。1.下列关于反应热和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＝－283.0kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0kJ·mol－1C.氢气的燃烧热ΔH＝－285.5kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.5kJ·mol－1D.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题组集训3123=====电解√解析在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态H2O时的反应热叫做中和热，中和热是以生成1mol液态H2O为基准的，A项错误；CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0kJ·mol－1，则CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1，则2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－2×283.0kJ·mol－1，逆向反应时反应热的数值相等，符号相反，B项正确；电解2mol水吸收的热量和2molH2完全燃烧生成液态水时放出的热量相等，ΔH应为＋571.0kJ·mol－1，C项错误；在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物(水应为液态)时所放出的热量是该物质的燃烧热，D项错误。123122.已知：下列能量变化示意图中，正确的是_____(填字母)。123解析等质量的N2O4(g)具有的能量高于N2O4(l)，因此等量的NO2(g)生成N2O4(l)放出的热量多，只