2020版高考化学总复习 第5章 第1讲 化学反应的热效应课件 鲁科版

第1讲化学反应的热效应2017级教学指导意见核心素养1.了解常见的能量转化形式，能解释化学变化中能量转化的本质。2.了解吸热反应、放热反应、反应热与焓变(ΔH)的含义。能正确书写热化学方程式并能进行简单计算。3.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。4.了解能源及化学在解决能源危机中的重要作用。1.变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析热化学反应方程式，运用热化学反应原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知：通过分析、推理等方法认识研究反应热的本质，建立盖斯定律模型。3.科学态度与社会责任：赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念。考点一焓变热化学方程式[学在课内]1.化学反应的实质与特征断裂形成物质能量热量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________。(3)反应热：指当化学反应在一定温度下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符号Q表示，单位________。(4)焓变与反应热的关系：对于等压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：________。H(生成物)－H(反应物)kJ·mol－1kJ·mol－1ΔH＝Qp3.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。(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析(3)从常见反应的角度分析化合分解[名师点拨]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E1＝E2＋|ΔH|。4.中和热的测定①测定装置。(请在横线上填写仪器名称)环形玻璃搅拌棒②计算公式：ΔH＝－0.418（t2－t1）0.025kJ·mol－1t1—起始温度，t2—终止温度。③注意事项。a.泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。b.为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。5.能源(1)概念：能提供能量的资源(2)分类煤石油天然气教材延伸判断正误(1)放热反应中，生成物的总能量高于反应物的总能量()(2)放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生()(3)C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH0，说明石墨比金刚石稳定()(4)碳在空气燃烧生成CO2，该反应中化学能全部转化为热能()(5)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越大()(6)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()[考在课外]××√×√×(7)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()(8)反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q0)，则将2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出QkJ的热量()(9)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()(10)释放能量的过程一定是放热反应()(11)化石燃料属于可再生能源，对其过度开采不影响可持续发展()(12)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能()√×√××√(13)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放()(14)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。()(15)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量()√××拓展应用如图表示某反应的能量变化，按要求回答下列问题：(1)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。(2)该反应的ΔH＝________。(3)使用催化剂________(填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。(4)过程Ⅰ逆反应的活化能可表示为________。答案(1)放热(2)E2－E1(3)不能(4)E3－E2思维探究(1)化学反应吸热、放热与反应条件的关系是什么？答案化学反应吸热、放热与反应条件无必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。参照2题图反应吸热、放热取决于ΔH＝E2－E1，而反应是否需要加热取决于E3－E1的大小与环境提供能量的关系，满足则不需要加热，否则需加热。(2)如何理解可逆反应的ΔH?答案①可逆反应的ΔH与“无关”，与反应条件无关。②可逆反应中正反应与逆反应的ΔH数值相等，符号相反。③可逆反应由于反应的可逆性，故不能进行到底，充分反应后对应热量的数值比理论值小。考点二热化学方程式[学在课内]1.概念表示参加反应物质的量和反应热关系的化学方程式。2.意义表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示：_________________________________________________________________________________________________________________________________。25℃、101kPa条件下，2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量3.热化学方程的书写[名师点拨](1)热化学方程式中可不注明“↓、↑、点燃、加热”等。(2)热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的__________，可以是整数，也可以是分数。(3)ΔH必须与计量数________。计量数加倍，ΔH也应相应加倍。物质的量对应教材延伸[考在课外]判断正误(1)热化学方程式前面的计量数不仅表示分子数也表示物质的量。()(2)150℃时，CH4燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH()(3)对于SO2(g)＋12O2(g)SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小。()(4)H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH1和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2，则ΔH1＝ΔH2。()×√××拓展应用写出下列反应的热化学方程式(1)14gN2(g)与适量的O2(g)在一定条件下反应生成NO(g)，吸收34kJ热量。________________________________________________________________(2)在25℃、101kPa下，CO燃烧的热化学方程式：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1，则表示CO燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________。答案(1)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝＋68kJ·mol－1(2)CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1考点三盖斯定律反应热的计算[学在课内]1.盖斯定律(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热都是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的____________有关，而与反应的________无关。(2)意义：间接计算某些反应的反应热。始态和终态途径(3)应用转化关系反应热间的关系aA――→ΔH1B、A――→ΔH21aBΔH1＝________ΔH1＝________ΔH＝____________aΔH2－ΔH2ΔH1＋ΔH22.反应热计算的四种方法(1)由H值计算ΔHΔH＝∑H生成物－∑H反应物(2)由键能计算ΔHΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能如H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH由能量守恒知EH—H＋ECl—Cl＝2EH—Cl＋ΔH或ΔH＝EH—H＋ECl—Cl－2EH—Cl(3)由反应中的热量变化Q计算ΔH如1gH2充分燃烧生成H2O(l)时放出QkJ的热量，H2的燃烧热为_____________kJ·mol－1。H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH1mol|ΔH|12molQ故|ΔH|＝2QkJ·mol－1ΔH＝－2QkJ·mol－1，故H2的燃烧热为2Q。(4)由分式结合盖斯定律计算ΔH(见应用)教材延伸[考在课外]判断正误(1)一个反应一步完成或几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越少。()(2)H—H、O===O和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则反应H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)的ΔH＝－916kJ·mol－1。()(3)已知：O3＋Cl===ClO＋O2ΔH1ClO＋O===Cl＋O2ΔH2则反应O3＋O===2O2ΔH＝ΔH1＋ΔH2。()××√拓展应用(1)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa时，最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应：①2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－3116kJ·mol－1②C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1写出乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________。解析根据标准摩尔生成焓的定义，乙烷的标准摩尔生成焓是指由单质C和单质H2生成1molC2H6的焓变。根据盖斯定律，(②×4－①＋③×3)÷2得：2C(石墨，s)＋3H2(g)===C2H6(g)ΔH＝－86.4kJ·mol－1。答案2C(石墨，s)＋3H2(g)===C2H6(g)ΔH＝－86.4kJ·mol－1思维探究分子式为C2H6O的两种同分异构体C2H5OH、CH3OCH3的燃烧热是否相同？答案不相同二者所含化学键的情况不一样。C—CC—HC—OO—HC2H5OH1511CH3OCH30620盖斯定律的应用提升学生“模型认知”素养素养说明：高考主要以生产、生活、科学技术和能源问题等社会热点为背景，将热化学方程式的书写和盖斯定律的计算融合在一起，较好地考查学生对知识的灵活应用和运算能力。解题过程中，结合盖斯定律，通过数学建模，设计合理的反应途径，计算出相应反应的ΔH，写出对应反应的热化学方程式，从而提升学生的模型认知素养。[名师点拨]利用盖斯定律计算ΔH[题组训练]1.根据要求回答问题(1)(2018·课标全国Ⅱ，27)CH4­CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：(1)CH4­CO2催化重整反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)ΔH＝－75kJ·mol－1C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－394kJ·mol－1C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－111kJ·mol－1该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。解析将已知中3个反应依次记为①、②、③，根据盖斯定律③×2－①－②得该催化重整反应的ΔH＝(－111×2＋75＋394)kJ·mol－1＝＋247kJ·mol－1。答案＋247答案＋5