高考化学一轮基础查漏补缺第17讲化学反应中的能量变化课件

12/11/2021
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网络导图
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖ 考❖ 向 互 动 探 究
► 探究考向一 反应热 焓变 ❖ —— 知 识 梳 理 ——
1．反应热含义：化学反应都伴随有能量的变化，通常 表现为热量的变化；反应在恒压条件下吸收或者放出热量 的变化称为反应热，此时的反应热等于焓变。通常用 ___Δ_H____表示，单位是_k_J_·m__o_l－_1_。
O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1。
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考 向 互 动 探 究
(4)相同条件(温度、压强)，相同物质的化学反应(互逆反
应，不一定是可逆反应)，正向进行的反应和逆向进行的反应，
其反应热 ΔH 数值_相___等____，符号_相__反_____。如：2H2(g)＋
解反应；②C和CO2、C和H2O(气)在高温下的反应； ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应。
(2)放热反应：反应物总能量___＞_____生成物总能量。该过 程中__化__学____能转化为___热_____能。常见的放热反应：①所有 的__燃__烧____反应；②酸碱中和反应；③金属与酸反应。
生成2 mol H2O(l)时释放571.6 kJ的热量
。
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考 向 互 动 探 究
3．书写要求 (1)热化学方程式的书写，一般不写反应条件。 (2)要注明ΔH的符号和单位 ΔH只能写在热化学方程式的右边，单位kJ·mol－1。
①若为放热反应，ΔH为“__－______”；②若为吸热反
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考
向
—— 典例精析 ——
互
动 探 究
例1 [2012·江苏卷] 某反应的反应过程中能量变化如 图6－17－4所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反
应的活化能)。下列有关叙述正确的是( )
图6－17－4 A．该反应为放热反应 B．催化剂能改变该反应的焓变 C．催化剂能降低该反应的活化能 D．逆反应的活化能大于正反应的活化能
❖考
向 互
[误区警示] 热化学方程式中的反应热数值是表示以方
动 程式中的计量数为物质的量，且反应物完全反应时的热量
探 变化，与反应是否可逆无关。
究
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考
向
变式题 [2012·海南卷] 氮元素的氢化物和氧化物在
互 动 探
工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题： (1)氮元素原子的L层电子数为________；
究热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
B．500 ℃，30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于
密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化
学方程式为
ΔH＝－38.6
kJ·mol－1
_1__m_o_l___H2O
生成1 mol H2O时放出的 热量；不同的反应物 的中和热大致相同， 均约为57.3 kJ·mol－1
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考 向 互 动 探 究
5.中和热的测定 (1)装置如图6－17－1所示
(2)注意事项
①碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是 __保__温__、__隔__热__、__减__小__实__验__过__程__中__热__量__的_ 损失 。
O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；2H2O(l)===2H2(g)
＋O2(g) ΔH＝＋__5_7_1_._6__kJ·mol－1。
(5)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，可以是整数，也可以是分数。
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第17讲 化学反应中的能量变化
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考 向互❖
►
探究考向二
热化学方程式
动 探 究❖
❖ —— 知 识 梳 理 ——
1．定义：表示参加反应的物质的量和_反__应__热___的关系
的化学方程式。
2．意义：表明了化学反应中的物质变化和__完__全____反
应时的能量变化。
如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1： 表示在25 ℃、101 kPa下，2_m__o_l_H_2_(_g_)和__1__m_o_l__O_2_(g_)_完__全__反__应
探 的ΔH数值应是完全反应时的数值，错误；C项中反应为熵
究 增反应，若反应放热，一定可以自发，而此反应常温下不
能自发，故应为吸热反应，即ΔH>0，正确；D项中碳的燃
烧为放热反应，完全燃烧放出的热量数值大，但是反应热
却小，因放热反应的ΔH为负数，错误。
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2．产生原因
吸热
＞ ＜
放热
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❖考 向 互 动 探 究
3．吸热反应和放热反应
一个确定的化学反应是吸热还是放热，决定于反应物的总
能量与生成物的总能量的相对大小。
(1)吸热反应：反应物总能量___＜_____生成物总能量。该过 程中___热_____能转化为_化___学____能。常见吸热反应：①盐的水
究
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考
向 互 动
[解析] D 本题考查化学反应中的能量转化。由A＋ B―→X为吸热反应，故X的能量高于A＋B的能量，可排除
探 A项和C项；而总反应A＋B―→C为放热反应，故C的能量
究 小于A＋B的能量，B项错误，D项正确。
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❖考
向【触摸高考】 高考选项正误判断
互 动
1．[2012·福建卷] 2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)和4SO2(g)
探＋2O2(g)===4SO3(g)的ΔH相等( )
究 [解析]× ΔH 数值与方程式中化学计量数成比例关系。
2．[2013·浙江卷] 甲烷的标准燃烧热为－890.3 kJ·mol－1，则
❖考 向 互 动 探 究
—— 核心突破 ——
1．判断热化学方程式正误的“四看”法 (1)“一看”各物质的聚集状态是否正确； (2)“二看”ΔH变化的“＋”、“－”是否正确；
(3)“三看”反应热的单位是否为kJ·mol－1；
(4)“四看”反应热数值与化学计量数是否对应。
2．根据两个热化方程式比较反应热大小时的注意事
探 越好吗？
究
[答案]提示：不对。E2的值越小，即活化能越小，催化 剂的催化效果越好。
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考
向 互 动
变式题 [2012·全国卷] 反应A＋B―→C(ΔH<0)分两 步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示
探 意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
项：
(1)物质的聚集状态及其化学计量数；
(2)反应热所带的“＋”、“－”号均具有化学意义，参与
大小比较。
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考
向
—— 典例精析 ——
互 动
例2 [2012·南昌高三调研] 下列说法正确的是(
)
探 A．甲烷的燃烧热为－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的
❖考
向 互 动
3．[2013·浙江卷] 能量守恒定律( )
化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒和
探
究 [答案] √
4．[2013·山东卷] 同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光 照和点燃条件的 ΔH 不同( )
[解析] × 根据ΔH＝生成物的焓－反应物的焓可知， 焓变与反应方式无关。
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考 向
—— 核心突破 ——
互
动 探
反应热的本质
究 1．从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的热量与新
化学键生成放出的热量的差值，在图6－17－2中：
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❖考 向 互 动 探 究
a表示断裂旧化学键吸收的热量。 b表示新化学键生成放出的热量。 c表示反应热。 2．从宏观的角度说，是反应物自身的能量与生成物的
能量差值，在图6－17－2中：
a表示活化能。
b表示活化分子结合成生成物所释放的能量。
c表示反应热。
提醒 加入催化剂可使 a 减小，b 随之而减小，而 c 保持 不变。
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考 向 互 动 探 究
3．化学反应中的能量变化也可用图6－17－3表示。
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考
向 互 动
[解析] C 本题考查化学反应中的能量变化。A项，从 图中看，反应物的总能量低于生成物的总能量，故为吸热
探 反应，错；B项，焓变是指反应物与生成物之间的能量差
究 值，与反应过程无关，错；C项，加入催化剂之后，E2变
小，说明活化能减小了，正确；D项，逆反应的活化能为
❖考 向 互 动 探 究
❖典 型 易
第17讲
错
必
纠
❖教 师 备 用 习 题
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化学反应中的能量变 化
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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。 4．能用盖斯定律进行反应热的简单计算。 5．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。
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考 向 互 动 探 究
4．燃烧热与中和热的比较
相 能量 同 变化
点 ΔH
燃烧热
中和热 放热 ΔH___＜_____0
反应物 的 量
__1__m_o_l__(O2不限量)
不限量
不 同 点
生成物 的 量
反应热
的
含
义
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不限量
1 mol反应物完全燃烧时 放出的热量；不同反 应物燃烧热_不__同_____
图中的E2，而正反应的活化能为图中E1，很明显E1>E2，错
误。
[思维拓展] 活化能可看做化学反应中断裂旧化学键所需吸 收的能量。
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考
向 互 动
互动探究 对同一个反应来说，使用不同的催化剂， 上图中的E2变化量不同，E2的值越大，催化剂的催化效果
C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进 行，则该反应的ΔH>0
D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH1 2C(s)＋
O2(g)===2CO(g) ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
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❖考
向 互 动
[解析] C A项中产物水应是液态，错误；B项忽视了 N2与H2的反应是可逆的，不能反应完全，而热化学方程式
应，ΔH为“___+_____”。 (3)要注明物质的聚集状态(以__g_____、__l_____、
___s____分别表示气态、液态和固态)，因此，不使用沉淀符
号和气体符号。若为同素异形体，还要注明名称。因为同素
异形体虽然构成元素相同，但是为不同物质，其本身具有的
能量不同，所以反应中的ΔH也不同。如S(s，单斜)＋
②为保证酸、碱完全中和，常使___碱_____稍稍过量。 ③实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值__偏__低____。
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第17讲 化学反应中的能量变化
❖考 向【触摸高考】 高考选项正误判断
互
动 探 究
1．[2012·安徽卷] NaHCO3＋H2 氢、释氢过程均无能量变化( )
甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g) ===CO2(g) ＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1( )
[解析] × 燃烧热的定义是指1 mol可燃物完全燃烧 生成稳定氧化物时放出的热量，生成的水应为液态。
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第17讲 化学反应中的能量变化
HCOONa＋H2O储
[解析] × 化学反应过程中一定伴随着能量的变化。
2．[2012·浙江卷] 利用太阳能在催化剂参与下分解水 制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法( )
[解析]√ 太阳能光解水过程将太阳能转化为H2和O2中 的化学能贮存，间接利用太阳能。
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第17讲 化学反应中的能量变化