2014高三化学一轮复习:化学反应热与焓变
高考化学一轮复习(第四辑)考点五十 焓变与反应热(含解析)
考点五十焓变与反应热聚焦与凝萃1.了解化学反应中能量转化的缘由,能说出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。
解读与打通常规考点1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒。
①质量守恒定律:参与化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
②能量守恒定律:自然界中一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量,转化的途径和能量形式可以不同,但是体系包含的总能量不变。
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等。
通常主要表现为热量的变化。
(4)化学反应中的能量变化的缘由:①微观视角:原子的重新组合,即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成过程。
②宏观角度:化学反应中的能量变化打算于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
(5)物质的稳定性与能量的关系:物质本身所具有的能量越高,该物质越不稳定,物质本身具有的能量越低,该物质越稳定,即能量越低越稳定。
2.焓变、反应热(1)定义:在恒压条件下进行的反应的热效应。
(2)符号:ΔH。
(3)单位:kJ·mol-1或kJ/mol。
3.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,如图所示。
化学反应吸热还是放热打算于反应物总能量(E1)和生成物总能量(E2)的相对大小。
若E1>E2,则为放热反应;若E1<E2,则为吸热反应。
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析若反应中,断裂反应物中的化学键吸取能量为E1,形成生成物中的化学键放出能量为E2,则化学反应过程中的能量变为ΔH=E1-E2,若ΔH<0为放热反应,若ΔH>0为吸热反应。
(3)常见放热反应①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属跟酸的置换反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑⑤物质的缓慢氧化。
【创新设计】2014届高三化学一轮(梳理+通解+集训)
4.能量变化的原因
5.反应热的测定
(1)仪器: 量热计 (2)原理:Q=-C(T2-T1),式中C代表仪器和反应混合物 的总热容,单位是kJ·K-1,T1、T2分别代表 反应前、后溶液的温度 ,单位是K。
(1)常见的吸热反应和放热反应有哪些?(2) 反应的吸热放热是否与反应条件有关? 提示 (1)常见放热反应:①可燃物的燃烧;②酸碱中和
五、能源 1.概念
能提供 能量 的自然资源。
2.发展阶段 柴草 时期→ 化石能源 时期→ 多能源结构 3.分类 (1)化石燃料 时期。
①种类: 煤 、 石油 、 天然气
。
②特点:蕴藏量有限,且 不能 再生。
(2)新能源 ①种类: 太阳能 、 氢能 、 风能 、 地热能 、 和 生物质能 等。 ②特点:资源丰富, 可以 再生,没有污染或污染很小。 4.能源问题 (1)我国目前使用的主要能源是 化石燃料 , 它 们 的 蕴 藏 量有限,而且不能再生,最终将会枯竭。 (2)化石燃料的大量使用带来严重的 环境污染 问题。 海洋能
生成物 的量
可燃物是 1 mol
不限量
不限量
H2O是 1 mol
稀溶液 中强酸跟强碱 25 ℃、101 kPa 时, 1 mol纯物质完全燃烧 发生中和反应生成1 反应热 mol H2O时所释放的热 生成稳定的氧化物时 的含义 量,不同反应物的中 所放出的热量;不同 和热大致相同,均约 反应物,燃烧热不同 为57.3 kJ·mol-1
2.焓变 (1)焓(H)
用于描述物质
(2)焓变(ΔH) ΔH=
-1。
所具有能量
的物理量。
H(生成物)—H(反应物) 。单位J·mol -1 或kJ·mol
反应热与焓变的区别和联系
以下是反应热与焓变的区别和联系:
区别:
1.反应热是指反应过程中放出或吸收的热量,它是一个热量的数量。
而焓变是指反应前后
系统的焓差,是一个能量的变化量。
2.反应热是一个具体的热量值,单位可以是焦耳(J)或千焦(kJ)。
焓变则是一个能量
差值,也可以用焦耳或千焦表示。
3.反应热通常用于定量描述化学反应的能量变化,而焓变则在热力学分析中更为常用。
联系:
1.反应热和焓变之间有以下关系:对于在恒定压力下进行的化学反应,反应热等于焓变。
即反应热= 焓变。
2.在实际应用中,通过测量反应热(通常通过热量计等仪器测定)可以得到化学反应的焓
变,从而了解反应过程中的能量变化。
3.反应热和焓变的概念都在热化学和热力学的研究中起到了重要作用,帮助我们理解化学
反应的能量变化规律。
高三化学第一轮复习 考点4 化学能与热能考点详析
考点四化学能与热能Ⅰ.课标要求1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
2.通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。
知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。
3.能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
Ⅱ.考纲要求1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出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,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算4.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。
Ⅲ.教材精讲一.化学反应的焓变1.定义:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的热量)来表示,称为焓变(ΔH),单位:kJ/mol 或kJ•mol-1在化学反应中,旧键的断裂需要吸收能量,而新键的形成则放出能量。
总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。
在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。
注意:(1)反应热和键能的关系例如:1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的反应热的计算。
1moLH2分子断裂开H—H键需要吸收436kJ的能量;1molCl2分子断裂开Cl—Cl键需要吸收243kJ的能量,而2molHCl分子形成2molH—Cl键放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量,所以,该反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl (g)的反应热△H===生成物分子形成时释放的总能量—反应物分子断裂时所需要吸收的总能量===862kJ·mol--436 kJ·mol-1-243 kJ·mol—1===183kJ·mol-1由于反应后放出的能量使反应本身的能量降低,故规定△H=反应物的键能总和—生成物的键能总和(2)反应焓变与反应条件的关系焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量,它的数值与物质具有的能量有关。
化学反应热和焓变
化学反应中能量的变化第一讲反应热与焓变一、放热反应、吸热反应和反应热1.放热反应:具有的总能量大于的总能量时,反应释放能量,ΔH 0(填“>”或“<”)。
2.吸热反应:具有的总能量小于的总能量时,反应吸收能量,ΔH 0(填“>”或“<”)。
二、化学反应的焓变1.焓(H)用于描述物质具有的能量的物理量。
2.焓变(ΔH)始、终状态焓的变化表示为ΔH=H(反应产物)-H(反应物)3.反应热的含义:化学反应过程中所释放或吸收的能量,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol;反应热随反应物的物质的量变化而变化,反应热随反应前后物质的聚集状态变化而变化,一个“可逆的”化学反应,它的正反应和逆反应的焓变(ΔH)大小相等符号相反。
4..化学反应热的计算ΔH=E(生成物的总能量)—E(反应物的总能量)ΔH=E(反应物的键能总和)—E(生成物的键能总和)例题:1. (07年全国II理综)已知:①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量;②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量;③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ 的能量;下列叙述正确的是( C )A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)B.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的∆H = 183 kJ/molC.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的∆H =-183 kJ/molD.氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体,反应的∆H =-183 kJ/mol解析:ΔH=E(反应物的键能总和)—E(生成物的键能总和)=436 kJ/mol+243 kJ/mol-2×431 kJ/mol= -183 kJ/mol变式练习1.(2011重庆) SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。
2014届高三化学一轮 练出高分 6.1化学能与热能 新人教版 (1)
2014届高三化学一轮 练出高分 6.1化学能与热能 新人教版1.下列有关焓变与反应热的说法,正确的是 ( )A .反应热和焓变的单位都是kJB .如果反应是在恒温恒压条件下进行的,此时的反应热与焓变相等C .如果反应是在恒温恒容条件下进行的,此时的反应热与焓变相等D .任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定 答案 B解析 反应热和焓变的单位都是kJ·mol -1,A 错误;恒温恒压时的反应热与焓变相等,B 正确,C 错误;有些反应的反应热不能通过实验直接测定,如C 不完全燃烧生成CO ,故D 错误。
2.对热化学方程式C(s)+H 2O(g)===CO(g)+H 2(g) ΔH =+131.3 kJ·mol -1最准确的理解是( )A .碳和水反应吸收131.3 kJ 热量B .1 mol 碳和1 mol 水反应生成一氧化碳和氢气,同时放出131.3 kJ 热量C .1 mol 碳和1 mol 水蒸气反应生成1 mol CO 和1 mol H 2,同时吸收131.3 kJ 热量D .1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1 kJ 答案 C解析 热化学方程式的系数表示物质的量,故A 、D 错误;B 的说法不准确,未强调“水蒸气”,且应为吸收热量。
3.已知下列各反应均为放热反应,同温同压下,下列各热化学方程式中的ΔH 最小的是( )A .2A(l)+B(l)===2C(g) ΔH 1B .2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH 2C .2A(g)+B(g)===2C(l) ΔH 3D .2A(l)+B(l)===2C(l) ΔH 4 答案 C解析 等物质的量的反应物,气态时所具有的能量高于液态时所具有的能量。
根据ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量,可知选项C 的ΔH 数值最小。
4.已知热化学方程式(Q 1、Q 2均为正值):C(s)+12O 2(g) ===CO(g) ΔH =-Q 1 kJ·mol -1,C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-Q 2 kJ·mol -1,有关上述反应的叙述错误的是( )A .Q 1<Q 2B .生成物总能量均高于反应物总能量C .由1 mol C 反应生成1 mol CO 气体时放出Q 1 kJ 热量D .1 mol CO 2气体具有的能量大于1 mol 干冰具有的能量 答案 B解析 1 mol 碳完全燃烧生成CO 2放出的热量大于1 mol 碳不完全燃烧生成CO 放出的热量,Q 1、Q 2均为正值,故Q 2>Q 1,A 项正确;两反应均为放热反应,故生成物总能量均低于反应物总能量,B 项错误;生成1 mol CO 气体时放出Q 1 kJ 热量,C 项正确;等物质的量的同种物质,气态时所具有的能量高于固态时所具有的能量,D 项正确。
高三化学一轮复习——化学反应的热效应
第19讲化学反应的热效应【考纲要求】1、了解化学反应中能量转化的原因以及能量变化的规律,能说出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,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
4、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【课前预习区】一、.焓变和反应热1.焓变和反应热叫焓变;叫反应热。
用表示,单位一般采用。
3.能源的重复利用(1)化石燃料主要包括:、、(2)可燃物燃烧的条件:(3)燃料不充分燃烧的危害:二、热化学方程式:1、概念:叫做热化学方程式2、意义:不仅表明了,也表明了3、与普通化学方程式相比,判断热化学方程式应注意:①要标出反应物和产物的;___________;_____________.②热化学方程式的化学计量数可以是,也可以是,因为该化学计量数表示的物质的,不表示物质的③△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用“;”隔开④反应热△H预测定条件(温度、压强)有关,因此要注明△H的测定条件。
若是在通常状况下,可不注明条件;与反应条件无关。
⑤△H与反应完成的的物质的量有关,因此化学计量数必须与△H相对应,若化学计量数加倍,则△H也要加倍;当反应逆向进行时,其反应热与正反应的的反应热数值相等,符号相反。
三、盖斯定律1、盖斯定律:一定条件下不管化学过程是完成还是完成,这个总过程的总是。
2、盖斯定律揭示了化学反应的仅与反应物的及生成物的有关,而与其步骤无关。
3、利用盖斯定律可以求一些难以确定的反应的。
第19讲 化学反应的热效应【课堂互动区】一.化学反应中热量变化的原因【典型例题1】(关于反应热的图像)1.图中A 、B 分别表示什么?2.右图表示放热过程还是吸热过程?3.在图中表示出△H4.△H 与反应物和生成物所具有的能量有怎样的关系?【规律总结1】1、化学反应中的热量变化取决于反应物和生成物的总能量相对大小(1)放热反应,△H < 0 反应物能量总和高于生成物能量总和(2)吸热反应,△H > 0 反应物能量总和低于生成物能量总和【变式训练1】参照反应Br+H 2→HBr+H 的能量对反应历程的示意图,下列叙述中正确的是( )A .该反应可能需要加热B .Br 与H 2的能量总和一定低于HBr 与H 的总能量C .正反应为放热反应D .△H=-75 kJ ·mol -1【典例2】(关于反应热和键能的关系)(2012·大纲版)9. 反应 A+B →C (△H <0)分两步进行 ① A+B →X (△H >0)② X →C (△H <0)下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是 ( )[规律总结]化学反应的热效应△H=反应物的键能总和—生成物的键能总和易错点:(1)具体反应热△H 下的化学计量数(2)破坏或生成1mol 物质的共价键数【变式练习2】(2012·重庆)12. 肼(22NNH H )是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如题12图所示,已知断裂1mol 化学键所需的能量(kJ ):N N 为942、O=O 为500、N-N 为154,则断裂1molN-H 键所需的能量(KJ )是 ( )A.194B.391C.516D.658二、热方程式的含义【例题3】发射火箭时以肼(N2H4)为燃料,二氧化氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水,已知4g N2H4(g)在上述反应放出71KJ的热量,写出该反应的热化学方程式:【规律总结2】判断热化学方程式应注意的问题:(1)必须标明反应物和生成物的聚集状态,同一物质状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
高三化学反应原理知识点汇总
三、燃烧热、热值与中和热: 1.燃烧热:在1atm下, 1mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准 燃烧热。(物质完全燃烧是指含有的氮元素转化为N2(g),氢元素转 化为H2O(l) ,碳元素转化为CO2(g) 2、热值:在1atm下, 1g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。 (糖类、脂肪、蛋白质中热值最高的是脂肪) 3、中和热:是指在稀溶液中的强酸和强碱反应生成1mol水时(无沉淀 或气体生成)的反应热。 H+(aq) + OH - (aq) == H 2O(l) ; △H= —57.3kJ/mol 注意:(1)稀硫酸和稀Ba(OH)2 反应生成1molH2O时: (2)浓硫酸的稀NaOH反应生成1molH2O时: (3)有稀的弱酸或弱碱发生中和反应生成1molH2O时:
四、反应热的测定: 1、用量热计进行测定 2、盖斯定律及其应用:一个化学反应,不论是一步完成还是分几步完成, 其总的热效应是完全相同的。 例题: 科学家盖斯曾提出: “不管化学过程是一步完成或分几步完成, 这个总过程的热效应是相同的。” 利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。 3、利用键能进行计算:
吸热反应的发生
不一定需要加热 才能进行。
燃烧反应
{ 常见的
放热反 应
金属与酸(或水)的反应 常见的放热反应: 酸碱中和反应 自发的氧化还原反应
CaO(Na 2O、Na2O2 ) 与水的反应
浓酸与强碱溶于水
注意: 放热反应不一定常温下 就自发进行,可能需要 加热或点燃条件。
2、焓变:在恒温恒压的条件下,化学反应过程中吸收或放出的热量称为反应的焓 变。
二、热化学方程式 1. 热化学方程式的概念:能表示反应热的化学方程式,叫做热化学方程式。 热化学方程式不仅表示了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能 量变化。 2. 书写热化学方程式时的注意点 (1)需注明ΔH的“+”与“—”,“ +”表示,“—”表示;比较ΔH的大小时, 要考虑ΔH的正负。 (2)要注明反应物和生成物的状态: g、 l 、s、aq ( 3)各物质前的化学计量数表示物质的量,不表示分子个数,因此,可以 是整数也可以是分数,但系数与ΔH的值一定要相对应。 (4)要注明反应温度和压强, 但中学化学中所用ΔH的数据一般都是在 101kPa 和25℃时的数据,因此可不特别注明; (5)对于可逆反应,其ΔH同样要与系数相对应,但若按系数投料反应,则 由于可逆反应不能进行完全,其反应热的数值会比ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱH的数值要小。
111反应热焓变
放热反应和吸热反应的判断方法:
宏观
∑反应物总能量>∑生成物总能量 ∑反应物总能量<∑生成物总能量
放热反应 吸热反应
微观
△H=反应物的总键能-生成物总键能 △H<0 放热反应 △H>0 吸热反应
思考与交流:
反应物键能与物质稳定性和物 质本身所具有的能量关系?
练习1.
下列叙述正确的是( AC )
A.化学反应一定伴随着能量变化; B.凡是吸热或放热过程中能量的变化均称为反应热; C.若△H<0,则反应物能量高于生成物能量; D.若△H>0,则反应物能量高于生成物能量。
练习2:
下列说法正确的是( C )
A.焓变单位中kJ·mol-1,是指1 mol物质参加反应时 的能量变化
B.当反应放热时Βιβλιοθήκη H>0,反应吸热时ΔH<0C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的
总能量时,反应放热,ΔH为“-”
D.一个化学反应中,生成物总键能大于反应物的总键
能时,反应吸热,ΔH为“+”
2.焓变: 恒温、恒压下的反应热称为焓变
①符号:
△H
②单位: KJ/mol或KJ·mol-1
“+”号不能省略 例:
△H=+131.5KJ/mol
③表示方法:
放热反应 吸热反应
体系 △H<0或为(“—”)
△H>0或为(“+”)
环境
Q>0 Q<0
思考:
你所知道的化学反应中哪些是放热 反应,哪些是吸热反应?
学习目标
01 1能从能量转化的角度分析吸热和放热反应的原因; 02 2理解反应热和焓变的含义、符号及单位; 03 3通过△H判断吸热、放热反应。
【创新设计】2014届高三化学一轮(梳理+通解+集训)第七章 化学反应速率和化学平衡
3.化学平衡常数
(1)概念:在一定 温度 下,一个可逆反应达到 化学平衡 时,生成物 浓度幂之积 与反应物 浓度幂之积 的比值是一个常数,用符号K表示。 (2)表达式:对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)
cpC·qD c cmA·nB 。 c +qD(g),在一定温度下达到平衡时:K=
二、化学平衡状态 1.可逆反应
(1)概念: 在相同 条件下,既能向正反应方向进行,同时
又能向逆反应方向进行的反应。 (2)表示:采用“”表示。 (3)特点:任一时刻反应物与生成物 同时 存 在 ; 任 一 组 分的转化率 小于 100%。
2.化学平衡状态
(1)定义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时, 正反应速率 和 逆反应速率 相等,反应体系中 所有参加反应的物质的 质量和浓度 (2)特征 保持不变的状态。
(2)熵变与反应方向 ①熵和熵变的含义
a.熵的含义:熵是衡量一个体系 混乱度 的 物 理 量 。 用 符
号 S 表示。 同一条件下,不同物质有不同的熵值,同一物质在不同状态 下熵值也不同,一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。 b.熵变的含义:熵变是反应前后体系 熵的变化 ,用 ΔS 表 自发进行 。 示,化学反应的ΔS越大,越有利于反应
两种倾向 自发过程的两种倾向 1.体系趋向于高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或
释放热量)。
2.在密闭条件下,体系有从有序转变为无序的倾向性(无序 体系更加稳定)。
三个规律 1.放热且熵增加的反应一定能自发进行。
2.吸热且熵减少的反应一定不能自来自进行。3.焓变和熵变的作用相反且相差不大时,温度有可能对反 应方向起决定性作用。
四个注意 使用化学平衡常数应注意的问题:
高三化学第一轮复习化学反应与能量的变化课件
式正确的是
( )。
A.C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-890.3 kJ·mol-1
D.12C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
考基导学 考点导析
高考揭秘
热点透析
活页限时训练
(4)反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号 都可能不同。因此,必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才 能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不 用“↑”和“↓”,不用“―→”而用“===”表示。 (5)热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反 应物的物质的量有关,所以热化学方程式中各物质的化学 计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH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。
考基导学 考点导析
高考揭秘
热点透析
活页限时训练
四、盖斯定律 1.内容 不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是_相__同_ 的。 即:化学反应的反应热只与反应体系的 始态和终态有关,而 与反应的途径 无关。 2.意义 间接计算某些反应的反应热。
考基导学 考点导析
高考揭秘
热点透析
活页限时训练
是
( )。
A.铝片与稀盐酸反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C.灼热的炭与水蒸气的反应
D.甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应 解析 铝片与稀盐酸之间的置换反应、甲烷(CH4)在 O2中的燃烧反应既是氧化还原反应,又是放热反应; 灼热的炭与水蒸气发生的氧化还原反应是吸热反应;
高三化学一轮复习化学反应与能量的变化一教学设计
化学反应与能量的变化(一)拟 2 课时授课题目课题:化学反应与能量的变化(一)第 1 课时明确目标1. 1、知识与技能:了解反应热和焓变的涵义,了解焓变的表示符号(ΔH)及其常用单位(kJ/mol),认识ΔH的“-”、“+”与放热反应和吸热反应的对应关系;2. 掌握热化学方程式的涵义和书写方法;3. 了解盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的计算。
2、过程与方法:、通过填写学案回归课本,加深理解3、情感态度与价值观: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。
重点难点重点:掌握热化学方程式的涵义和书写方法;难点:能用盖斯定律进行有关反应热的计算课型□讲授□习题□复习□讨论□其它教学内容设计师生活动设计一、反应热导学诱思下列反应属于吸热反应的是____。
①反应物的总能量大于生成物的总能量;②ΔH>0;③发生反应时,断开反应物的化学键吸收的总能量大于生成生成物时形成新化学键放出的总能量;④所有的燃烧反应。
教材回归1.定义:________________________。
2.符号:________。
3.单位:______________。
4.产生原因吸收能量E1↓反应物――→旧化学键断裂新化学键形成生成物⎩⎪⎨⎪⎧E 1>E 2,为 反应E 1<E 2,为 反应↓ 放出能量E 2 5.表示(1)吸热反应:ΔH 为“____”或ΔH ____0。
(2)放热反应:ΔH 为“____”或ΔH ____0。
6.常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应所有的燃烧反应; 酸碱中和反应; 金属与酸或水的反应; 大多数化合反应。
①盐的水解、弱电解质的电离; ②Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应; ③C 与CO 2、C 与水蒸气的反应; ④大多数分解反应。
(1)化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热,但是这并非是唯一的表现形式,其他还有光、电等。
高考化学一轮总复习课件-化学能和热能
表示方法
Байду номын сангаас
ΔH<0
ΔH>0
图示
实例
H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
二、常见的放热反应和吸热反应 1.常见的放热反应 ①活泼金属与水或酸的反应,例如: 2Na+2H2O 2NaOH+H2↑ 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑ ②酸碱中和反应,例如: 2KOH+H2SO4 K2SO4+2H2O CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O ③燃烧反应,例如: 2CO+O2 2CO2
(2)根据化学键键能计算 ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和 (3)根据反应物和生成物的能量计算 ΔH=生成物具有的总能量-反应物具有的总能量。
例 [2019启东、海门、通州联考,20(1)]高铁酸钾是一种集氧化、絮凝、
吸附、杀菌、消毒、除臭为一体的新型绿色高效水处理的无机药剂。
(1)Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe都可以作为制取高铁酸钾的原料,转化关系如 下:
解析 催化剂只影响化学反应速率,不会使化学平衡发生移动,故不会提高 反应物的平衡转化率,D不正确。 答案 D
题目价值 本题以高附加值产品CH3COOH合成历程图为背景,分析物质 化学变化和伴随发生的能量转化与物质微观结构之间的关系。考查了能 量变化、催化剂对化学反应速率和平衡的影响、物质结构式和结构简式 等。
①Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1
反应热和焓变ppt课件
(2)若E反> E生,放出能量 放热反应
问题二:
化学反应的本质是什么?
旧键的断裂和新键的形成
旧键断裂需要 吸 收 能量,
新键形成会 放 出 能量。
化学反应中能量变化的原因
旧键断裂 — 吸收能量 = 679kJ/mol 新键形成 — 放出能量 = 862 kJ/mol
所以:从微观角度,一个化学反应是放 热还是吸热取决于
下列叙述正确的是A(D )
A. 2个H 原子的能量高于 H2 的能量 B. H 原子的能量低于 H2 的能量 C. H 原子比 H2分子稳定 D. H2分子比 H 原子稳定
2.已知键能: N≡N: 946KJ/mol,
H-H :436KJ/mol, H-N :391KJ/mol
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g),
取决于所有断键吸收的总能量与所有 形成新键放出的总能量的相对大小
一、反应热 焓变
1.反应热 在化学反应过程中所释放或吸收的热量,
通常叫做反应热。
2.焓 变 生成物与反应物的焓值差。 恒压条件下,化学反应的反应热等于焓变。
符号:ΔH,单位:kJ/mol或kJ•mol-1
ΔH =
能 量
反应物
∑ E 生成物
思考4、在同温、同压下,比较下列反应放
出热量Q1、Q2的大小 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
△H1= -Q1 kJ/mol
1/2H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g) △H2= -Q2 kJ/mol
状态相同,但数量后式仅是前式的一半,释 放的热量也应是前式的一半,Q2<Q1
典型试题
H2(g)+
1 2
O2(g)=H2O(l);△H=-285.8
化学反应热和反应焓变
——表示内能净增900 KJ
宇宙总能量未改:
1000 = 900 + 100 = 1000 KJ——能量守恒
——热力学第一定律对于过程能量变化的求算尤为重要, 各种能量求算在此基础而导出。
2.2 化学反应的热效应
1、等容反应热(QV)
等容: V1=V2
△V=0
等容条件用于第一定律:△U = QV+W
or ΔH ΔH ΔH
f 产物
f 反应应
、 为方程中计量系数。
i
j
实例1:求
N2(g) + 3H2(g)
2NH3 (g)的△H0
解: △H0f:0
0
-46.19KJ•mol -1
∴ H 2H (H 3H )
fNH3
fN2
fH2
2 (46.19) 92.38KJ mol1
W W体=P外△V W `—— 一般化学反应W `=0
则:
有:
△U =QV=QV+P外△V(△V=0)
△U =QV
——封闭体系、等容 、W′= 0 、反应热QV 数值上等于体系内能增量。
若: QV=+值 △U > 0 ——体系内能增加 QV=-值 △U < 0 ——体系内能减少
2、等压反应热:QP 等压:P1 = P2 = P = P外 or △P = 0 将等压条件用于第一定律: △U = Q +W
体系状态变化而引起的内能变化:
UⅡ = UⅠ + Q
- ( –W)
终态 始态 吸热,使U↑ 对环境作功使U↓。
改写 即 式
UⅡ - UⅠ = Q + W
△U = Q + W——封闭体系热力学第一定律数学
高中化学:化学反应与能量知识点
高中化学:化学反应与能量知识点一.反应热焓变1.定义:化学反应过程中吸收或放出的能量都属于反应热,又称为焓变(ΔH),单位kJ/mol。
解释:旧键的断裂:吸收能量;新键的形成:放出能量,某一化学反应是吸热反应还是放热反应取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
吸热:吸收能量>放出能量;放热:吸收能量<放出能量。
2.化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系3.放热反应:放出热量的化学反应,(放热>吸热)ΔH<0;吸热反应,吸收热量的化学反应(吸热>放热) ΔH>0。
【学习反思】⑴常见的放热、吸热反应:①常见的放热反应有a 燃烧反应b 酸碱中和反应c活泼金属与水或酸的反应d大多数化合反应②常见的吸热反应有:a 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合发生反应b CO2+C = 2COc 大多数的分解反应⑵△H<0时反应放热;△H> 0时反应吸热。
【概括总结】焓变反应热在化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴有能量变化。
1.焓和焓变焓是与物质内能有关的物理量。
单位:kJ·mol-1,符号:H。
焓变是在恒压条件下,反应的热效应。
单位:kJ·mol-1,符号:ΔH。
2.化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。
任何化学反应都有反应热,这是由于在化学反应过程中,当反应物分子间的化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用,这需要吸收能量;当原子重新结合成生成物分子,即新化学键形成时,又要释放能量。
ΔH=反应物分子中总键能-生成物分子中总键能。
3.放热反应与吸热反应当反应完成时,生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小,决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)当ΔH为“-”或ΔH<0时,为放热反应,反应体系能量降低。
(2)当ΔH为“+”或ΔH>0时,为吸热反应,反应体系能量升高。
4.反应热思维模型:(1) 放热反应和吸热反应(2) 反应热的本质以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-186 kJ·mol-1为例E1:E(H—H)+E(Cl—Cl);E2:2E(H—Cl);ΔH=E1-E2二.热化学方程式1.概念:能表示参加反应的物质变化和能量变化的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
焓变和反应热的区别
焓变和反应热的区别:当系统发生了化学反应之后,使反应产物的温度回到反应前始态的温度,系统放出或吸收的热量就称为该反应的热效应,简称反应热,用Q表示。
Q与过程有关,不是状态函数,即使始末状态相同,只要过程不同(如等压过程和等容过程),Q值就不同。
焓是热力学中表示物质系统能量的一个状态函数,用符号H表示,H=U+pV。
焓的变化是系统在等压可逆过程中所吸收的热量的度量。
焓是状态函数,它的值只与状态有关而与过程无关。
焓变简介:是生成物与反应物的焓值差。
作为一个描述系统状态的状态函数,焓变没有明确的物理意义。
ΔH(焓变)表示的是系统发生一个过程的焓的增量。
ΔH=ΔU+Δ(pV)在恒压条件下,ΔH(焓变)数值上等于恒压反应热。
焓变是制约化学反应能否发生的重要因素之一,另一个是熵变。
熵增焓减,反应自发。
熵减焓增,反应逆向自发。
熵增焓增,高温反应自发。
熵减焓减,低温反应自发。
反应热简介:反应热通常是指体系在等温、等压过程中发生物理或化学的变化时所放出或吸收的热量。
化学反应热有多种形式,如:生成热、燃烧热、中和热等。
化学反应热是重要的热力学数据,它是通过实验测定的,所用的主要仪器称为"量热计"。
计算方法:通过实验:根据比热容公式进行计算:Q=cm△t,再根据化学反应方程式由Q 来求反应热。
反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
利用键能计算反应热。
由反应物和生成物的总能量计算反应热。
根据燃烧热计算。
根据盖斯定律进行计算.根据反应物和生成物的标准摩尔生成焓来计算。
焓(hán)变(Enthalpy changes)即物体焓的变化量。
[1] 焓是物体的一个热力学能状态函数,即热函:一个系统中的热力作用,等于该系统内能加上其体积与外界作用于该系统的压强的乘积的总和(Enthalpy is a combination of internal energy and flow work.)。
焓焓是一个状态函数,也就是说,系统的状态一定,焓的值就定了。
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化学反应热与焓变1.(2010·江苏扬州3月模拟)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NO x )的污染。
已知: ①CH 4(g)+4NO 2(g)===4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g);ΔH =-574 kJ ·mol -1②CH 4(g)+4NO(g)===2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g);ΔH =-1 160 kJ ·mol -1下列正确的选项是( )A .CH 4(g)+2NO 2(g)===N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH =-867 kJ ·mol -1B .CH 4催化还原NO x 为N 2的过程中,若x =1.6,则转移的电子总数为3.2 molC .若0.2 mol CH 4还原NO 2至N 2,在上述条件下放出的热量为173.4 kJD .若用标准状况下4.48L CH 4还原NO 2至N 2,整个过程中转移的电子总数为3.2 mol 解析:A 项,根据盖斯定律由已知反应①②计算得反应热应为-867 kJ ·mol -1,但方程式中水的状态应为气态;B 项,由于NO x 的物质的量未知,故无法计算反应中转移的电子总数;C 项,结合A 项计算出的反应热数据,再根据CH 4的物质的量0.2 mol 容易求出反应放出的热量为173.4 kJ ;D 项,1 mol CH 4被氧化为CO 2转移电子总数为8 mol ,则0.2 mol CH 4还原NO 2至N 2,整个过程中转移的电子总数应为1.6 mol ,故正确选项为C 。
答案:C2.已知下列热化学方程式:Fe 2O 3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO 2(g);ΔH =-24.8 kJ/molFe 2O 3(s)+13CO(g)===23Fe 3O 4(s)+13CO 2(g); ΔH =-15.73 kJ/molFe 3O 4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO 2(g);ΔH =+640.4 kJ/mol则14 g CO 气体还原足量FeO 固体得到Fe 固体和CO 2气体时对应的ΔH 约为( )A .-218 kJ/molB .-109 kJ/molC .+218 kJ/molD .+109 kJ/mol解析:该问题可以转化为12CO(g)+12FeO(s)===12Fe(s)+12CO 2(g);ΔH =?所以应用盖斯定律,若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③,那么[(①-②)×32-③]×16即可。
答案:B3.下列反应中,其反应放热的是( )①NaOH 溶液中加入盐酸 ②由乙醇制C 2H 4 ③铝热反应④由氯酸钾制O 2A .①②B .②③C .①③D .①④解析:一般来说,化合反应、中和反应、铝热反应为放热反应,分解反应为吸热反应。
B 、D 选项中的物质的制取反应都属于分解反应,都要吸收热量,故只能选C 。
答案:C4.已知:Fe 2O 3(s)+32C(s)===32CO 2(g)+2Fe(s) ΔH =-234.14 kJ ·mol -1 C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-393.5 kJ ·mol -1则2Fe(s)+32O 2(g)===Fe 2O 3(s)的ΔH 是( ) A .-824.4 kJ ·mol -1 B .-627.6 kJ ·mol -1C .-744.7 kJ ·mol -1D .-169.4 kJ ·mol -1解析:把题给的两个方程式变换为:2Fe(s)+32CO 2(g)===Fe 2O 3(s)+32C(s) ΔH =-234.14 kJ ·mol -13 2C(s)+32O2(g)===32CO2(g),ΔH=-590.25 kJ·mol-1,相加即得结果。
答案:A5.将V1 mL 1.00 mol·L-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。
下列叙述正确的是( )A.做该实验时环境温度为22℃B.该实验表明化学能可以转化为热能C.NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L-1D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析:实验所测量的温度不是环境温度,而是反应后溶液的温度;根据图象,当V1=30 mL时,反应混合液温度最高,说明此时二者恰好完全反应,V2=20 mL,1.00 mol·L-1×30 mL=c(NaOH)×20 mL,c(NaOH)=1.5 mol·L-1;NH4Cl(s)与Ba(OH)2·8H2O(s)的反应也有水生成,但该反应是吸热反应。
答案:B6.如图所示,把盛有几小块镁片的试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中,再用滴管向试管中滴入 2 mL的稀盐酸。
下列对烧杯中的实验现象的描述及原因说明中正确的是( )A.烧杯中出现白色浑浊,原因是试管中的反应放出热量使烧杯中饱和石灰水温度升高,溶质析出B.烧杯中出现白色浑浊,原因是试管中的反应吸收热量使烧杯中饱和石灰水温度降低,溶质析出C.烧杯中没有任何现象,原因是试管中的反应与烧杯中饱和石灰水没有关系D.烧杯中没有任何现象,原因是试管中的反应既不放出热量,也不吸收热量解析:金属镁与酸反应放出热量,而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。
答案:A7.水煤气(主要成分:CO 、H 2)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得。
已知:①C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g);ΔH =+131.3 kJ ·mol -1②C(s)+12O 2(g)===CO(g);ΔH =-110.5 kJ ·mol -1 ③CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g);ΔH =-283.0 kJ ·mol -1 ④H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g);ΔH =-241.8 kJ ·mol -1 ⑤H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l);ΔH =-285.8 kJ ·mol -1 (1)将2.4 g 炭转化为水煤气,再完全燃烧,整个过程的ΔH =________ kJ ·mol -1。
(2)最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入饱和碳酸钾溶液,然后再把CO 2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。
“绿色自由”构想技术流程如下:在合在塔中,若有4.4 kg CO 2与足量H 2恰好完全反应,可放出4 947 kJ 的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式_____________________________________________________________________________________________________________________。
(3)小亮同学拟用沉淀法测定空气中CO 2的体积分数,他查得CaCO 3、BaCO 3的溶度积(K sp )分别为4.96×10-9、2.58×10-9。
小亮应该选用的试剂是________,实验时测定的数据除空气的体积外,还需要测定____________________________________________。
解析:(1)根据盖斯定律由已知反应不难求出2.4 g 炭转化为水煤气再完全燃烧的ΔH 为 -78.7 kJ ·mol -1。
(2)根据4.4 kg CO 2与足量H 2恰好完全反应,可放出4 947 kJ 的热量,则1 mol CO 2与氢气合成甲醇放出热量49.47 kJ 的热量。
书写热化学反应方程式时还应注意物质状态、反应热的正负号以及单位。
(3)根据CaCO 3、BaCO 3的溶度积大小可知BaCO 3更难溶,因此令CO 2生成BaCO 3反应更完全;要测定空气中CO 2的体积分数,则需根据实验时的温度、压强计算空气的物质的量,以及根据沉淀BaCO 3的质量计算出CO 2的物质的量,进而求出空气中CO 2的体积分数。
答案:(1)-78.7(2)CO 2(g)+3H 2(g)=====催化剂加热、加压CH 3OH(g)+H 2O(g);ΔH =-49.47 kJ ·mol -1(3)Ba(OH)2(或NaOH 溶液和BaCl 2溶液)实验时的温度、压强,沉淀的质量8.(1)负离子发生器产生的负离子是O -2,它在大气中存在的时间很短。
O 2、O 3、O -2三种微粒自身所具有的能量由低到高的顺序是________。
(2)A 、B 两元素的原子分别得到2个电子形成稳定结构时,A 放出的能量大于B 放出的能量;C 、D 两元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时,D 吸收的能量大于C 吸收的能量。
若A 、B 、C 、D 间分别形成二元素化合物,其中最可能属于离子化合物的是________(填写时用A 、B 、C 、D 表示的化学式)。
(3)下列反应中反应物总能量低于生成物总能量的是________(填写编号)。
A .石灰石受热分解B .酒精燃烧C .生石灰溶于水D .实验室用KClO 3加热制氧气E .实验室制乙烯F .实验室制乙炔G .用镁条引燃铝、四氧化三铁混合粉末H .CuCl 2水解解析:(1)能量越高越不稳定,由此可确定三种微粒的稳定性和能量高低。
(2)由A 、B 两元素的原子分别失去得到2个电子形成稳定结构时,A 放出的能量大于B 放出的能量。
所以A 比B 的非金属性强。
C 、D 两元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时,D 吸收的能量大于C 吸收的能量,则D 比C 难失电子,即C 的金属性比D 强,故最可能属于离子化合物的是C 2A 。
答案:(1)O 2、O 3、O -2 (2)C 2A (3)ADEH9.美国东部时间2009年2月10日上午11时55分,美国“铱星33”卫星与俄罗斯已报废的“宇宙2251”卫星在西伯利亚上空发生相撞。
美方称,卫星相撞时,燃烧罐中装有的约453 kg 联氨(N 2H 4)可能发生泄漏,对太空造成污染。
(1)联氨是航天飞船常用的高能燃料。
可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水,该反应的氧化产物是________。
也可以采用尿素[CO(NH 2)2]为原料制取联氨,方法是在高锰酸钾催化剂存在下,尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水,写出其反应的化学方程式________________________________________________________________________。