第5讲化学反应与能量1教育专类【考纲点击】1认识常见的能量转化形式。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。2通过化学键的断裂和形成，了解化学反应中能量变化的原因。3了解吸热反应、放热反应、反应热、焓变等概念。了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。2教育专类3教育专类【自查自纠】能量键能放热吸热 4教育专类1反应热(焓变)与物质的能量、键能的关系？答案反应热(焓变)H反应物的键能总和生成物的键能总和或H生成物的总能量反应物的总能量。2CH4的燃烧热为890.31 kJmol1表示什么意义？答案在25 、101 k Pa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出890.31 kJ的热量。5教育专类3H2S的燃烧热Ha kJmol1，写出H2S燃烧的热化学方程式？答案2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)，H2a kJmol14利用盖斯定律怎样计算反应热？答案(1)确定待求的热化学方程式，找出待求的热化学方程式中各物质在已知热化学方程式的位置和化学计量数；(2)合理进行热化学方程式的叠加；(3)“H”在进行加、减、乘等运算时，一定要注意其符号的改变，即H的运算包括数值和符号的双重运算。6教育专类知识链接从宏观上分析，反应热的形成原因是反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的相对大小不同。即反应热(焓变)H生成物的总能量反应物的总能量。如下图所示：考点一反应热的分析与判断考点一反应热的分析与判断 角度1反应热与物质具有能量的关系(2013上海，9C) 7教育专类角度发散物质的稳定性与物质具有能量的关系，物质本身具有的能量越高，其稳定性越差。8教育专类知识链接从微观上分析，反应热形成的原因是断键时吸收的热量与成键时放出的热量的相对大小不同。即反应热(焓变)H反应物的键能总和生成物的键能总和。如下图所示：角度发散物质的稳定性与键能的关系，键能越大的物质越稳定。角度2反应热与反应物和生成物键能的关系(2013重庆，6) 9教育专类知识链接活化能是活化分子的平均能量与普通分子的平均能量的差值，E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能，HE1E2。如下图所示：角度3反应热与正逆反应活化能的关系(2012江苏，4) 10教育专类1(2013重庆，6)已知：P4(s)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1P4(s)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJmol1，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol1下列叙述正确的是()。高考印证高考印证 11教育专类12教育专类13教育专类答案答案C 14教育专类1(2013简阳质检)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3 F2(g)=SF6(g)的反应热H为()。A1 780 kJmol1 B1 220 kJmol1C450 kJmol1 D430 kJmol1应用体验应用体验 15教育专类解析H反应物的键能总和生成物的键能总和280 kJmol13 mol160 kJmol16 mol330 kJmol11 220 kJmol1。答案B16教育专类知识链接热化学方程式书写与正误判断的“七大”要点1注意H的符号和单位若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位为kJmol1。2注意反应热的测定条件书写热化学方程式时应注明H的测定条件(温度、压强)，但绝大多数H是在25 、101 325 Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。考点二热化学方程式的书写与正误判断考点二热化学方程式的书写与正误判断 角度热化学方程式的书写与正误判断2013北京，26(2) 17教育专类3注意热化学方程式中的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。4注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同，反应热H不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用和。18教育专类5注意H的数值与符号由于H与反应完成的物质的量有关，所以H必须与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。互为逆反应的反应热数值相等，但符号相反。6对于可逆反应的反应热(H)是指完全反应时的反应热。19教育专类7注意燃烧热和中和热20教育专类2写出下列热化学方程式(1)(2013安徽，25节选)在25 、101 kPa下，已知13.5 g的Al固体单质在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kJ，该反应的热化学方程式是_。高考印证高考印证 21教育专类22教育专类答案(1)4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H3 352 kJmol1(其他合理答案均可)(2)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol123教育专类2(2013广汉模拟)胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101 k Pa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气体，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是 ()。A2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H285.8 kJmol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1应用体验应用体验 24教育专类CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1解析热化学反应方程式中各物质前面的化学计量数表示物质的量，A选项错误；物质的状态不同反应的热效应不同，C选项错误；放热反应H用“”表示，吸热反应H用“”表示，D选项错误。答案B25教育专类知识链接利用盖斯定律计算反应热的技能(1)解题思路考点三盖斯定律的应用考点三盖斯定律的应用 角度1利用盖斯定律进行反应热的计算(2013全国新课标，12) 26教育专类(2)计算模式27教育专类知识链接利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤：角度2利用盖斯定律书写热化学方程式2013四川化学，11(5) 28教育专类32013四川，11(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知 25 、101 kPa时：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H1197 kJmol1；H2O(g)=H2O(l)H244 kJmol1；2SO2(g)O2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)H3545 kJmol1。则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是_ _。高考印证高考印证 29教育专类30教育专类应用体验应用体验 31教育专类则14 g CO气体还原足量FeO固体得到固体Fe和CO2气体时对应的H为()。A218 kJmol1 B109 kJmol1C218 kJmol1 D109 kJmol132教育专类答案答案B 33教育专类知识链接(1)燃烧热是指101 k Pa时1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，并不是1 mol可燃物燃烧时放出的热量就是燃烧热。(2)中和热不是指1 mol酸与1 mol碱中和时的热效应，而是指“生成1 mol H2O(l)”的热效应，不包括电解质生成水合离子的热效应，同时也不包括反应生成其他物质的热效应。防范1对燃烧热和中和热的概念理解不清 34教育专类1下列关于热化学反应的描述中正确的是()。AHCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3)kJmol1BCO(g)的燃烧热是283.0 kJmol1，则2CO2(g) =2CO(g)O2(g)反应的H2283.0 kJmol1C需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷燃烧热防范演练防范演练 35教育专类解析中和热是指在一定条件下强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸和碱的元数无关，A项错；燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，这里的稳定化合物包含两层意思，一是化合物稳定，如C燃烧可生成CO和CO2，其中CO2比CO稳定，二是化合物的状态稳定，如气态的水就不如液态的水稳定，故B项正确，D项错误；加热是化学反应的条件，与反应是否为放热和吸热无关，C项错误。答案B36教育专类知识链接化学反应的热效应H由符号和数字组成，单位是kJmol1，计算和比较时要考虑“”、“”号。对于放热反应的反应热H0，为负值，放热越多，H的绝对值越大，H越小，吸热反应的反应热，H0，为正值，吸热越多，H越大。而化学反应中放出和吸收的热量没有符号，只有数值，单位是kJ。防范2混淆“”、“”号和反应热的单位 37教育专类防范演练防范演练 38教育专类上述反应均为在溶液中的反应，则a、b、c的关系正确的是()。Aabc Bbac Cbca Dacb解析弱酸电离需要吸收热量，氢氧化钠固体溶于水要放出热量，所以放出的热量，因放热反应的反应热H都是负数，故反应热大小关系为：H2H3H1，即bca。答案C39教育专类知识链接反应物和生成物的聚集状态不同，反应热H也不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。物质的聚集状态用“s、l、g、aq”分别表示固态、液态、气态、溶液，热化学方程式中不用“”和“”。防范3忽视物质的聚集状态 40教育专类防范演练防范演练 41教育专类解析B中生成物水应为气态；H2燃烧放热(H为负值)，则H2O分解必为吸热反应(H为正值)，A正确，C错；D项，没有标明反应物和生成物的状态。答案A 42教育专类“叠加法”是利用盖斯定律书写热化学方程式或计算反应热的一种重要方法，也是高考常考的一种解题技能。应用应用“叠加法叠加法”书写热化学方程式和计算反应热书写热化学方程式和计算反应热43教育专类1利用“叠加法”书写热化学方程式或计算反应热时，其解题的思路为：44教育专类2应用“叠加法”计算反应热时要注意：(1)当热化学方程式乘、除以某一个数时，H也相应乘、除以同一个数；(2)将热化学方程式进行加减运算时，H也同样要进行加减运算，且要带“”、“”符号，即把H看作一个整体进行运算。(3)将一个热化学方程式颠倒书写时，H的符号也随之改变，但数值不变。45教育专类应用体验应用体验 46教育专类解析CO和SO2在催化剂作用下反应的化学方程式为2COSO2=S2CO2。根据盖斯定律：将2可得2CO(g)SO2(g)=2CO2(g)S(s)H2H1H22(283.0 kJmol1)(296.0kJmol1)270.0 kJmol1。答案2CO(g)SO2(g)=2CO2(g)S(s) H270.0 kJmol147教育专类48教育专类