新课标人教高三化学第一轮复习化学反应与能量变化全套

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化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量,因而 化学反应过程必定有能量的变化,化学键的断裂与 形成是化学反应中能量变化的主要原因。
E1>E2 吸热反应 ΔH>0
E1<E2
放热反应
ΔH<0 第5页/共44页
.化学反应中能量变化与反应物和生成物能量的关系
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归纳.常见的放热、吸热反应 (1)常见的放热反应:所有可燃物的燃烧、所有活 泼金属与酸的反应、所有中和反应、绝大多数化 合反应、多数置换反应、某些复分解反应、少数 分解反应。 (2)常见的吸热反应:盐类的水解、弱电解质的电 离、绝大多数的分解反应、某些复分解反应(铵盐 与强碱的反应)、少数置换反应[C+H2O(g)、Fe+ H2O(g)]、极个别的化合反应(CO2和C的反应)。
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化学变化的特征:
化学变化中除有新物质生成外,
常伴随着放热、发光、变色、放出
气体、生成沉淀等现象发生。
利用化学反应:
一是制取新物质; 二是利用反应中
的能量.
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化学反应中能量变化的主要表现形式―热量
1.氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应
化 吸热反应
2. 用C 、H2 、CO还原金属氧化物; C+H2O/CO2 3.某些加热分解反应
焓变 反应热:(一)概念:
化学反应过程中所释放或吸收的能量,
1、定义: 都可以热量(或换算成相应的热量)来表
述,叫做反应热,又称为“焓变”。
2、符号: ∆H
3、单位: kJ/mol或KJ*mol¯ ̄
(1)反应体系的能量降低(即
4、规定: 放热反应),则∆H为“-”;
(2)反应体系的能量升高(即 吸热反应),则∆H为“+”;
化学反应及能量变化是高考试题中的重点和热 点内容。从近几年的高考情况来看,常见的题型有: 书写热化学方程式或判断热化学方程式的正误;有 关反应热的计算;比较反应热的大小。由于能源问 题已成为社会热点,有关能源的试题也将成为今后 命题的重点。预计考查反应热的内容将不断拓宽, 难度有所提高,题型也会有新的变化。将反应中物 质变化与能量变化结合起来,以新能源、新材料及 最新研究成果为载体,综合考查本部分的知识的题 型出现的几率比较大。
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1.要注意反应物和生成物的聚集状态,因为物 质的聚集状态不同,它们所具有的能量高低不同。 即反应物或生成物的物质相同但状态不同,则ΔH也 不同。如果是同素异形体,则要注明同素异形体的 名称。
2 . ΔH 的 表 示 : 在 热 化 学 方 程 式 中 的 “ +” 与 “-”一定要注明,“+”代表吸热,“-”代表放 热。
成时所释放的总能量) 即:反应物键能总和-生成物键能总和
其余三种计算方法:热化学方程式、盖斯定律、中和热测定
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放热反应
吸热反应
定义 有热量放出的化学反应 吸收热量的化学反应
表示 △H﹤0或△H为“—”
方式
△H﹥0或△H为“+”
形成 反应物具有的总能量大于 反应物具有的总能量小
原因 生成物具有的总能量
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• (08年海南)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要 吸收的能量分别为:P—P a kJ·mol—1、P—O
• b kJ·mol—1、P=O c kJ·mol—1、 • O=O d kJ·mol—1。 • 根据图示的分子结构和 • 有关数据估算该反应的△H, • 其中正确的是 • A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1 • B. (4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1 • C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1 • D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
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从化学键的观点来分析能量的变化
一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学
键断裂和新化学键形成的过程。
吸收能量 放出能量
所以:一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢?
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
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课堂练习
例 3:拆开 lmol H—H键、lmol N -H键、lmolN≡N键分别需要的能量 是436kJ、391kJ、946kJ,则1mol N2 生成NH3的反应热为 -92KJ/mol,1mol H2生成NH3的反应热为 -30.6KJ/mol。
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一、化学反应中能量的变化
1.反应热与焓变 化学反应伴随着能量的变化,都可以用热量(或换算
成相应的热量)来表述,称为反应热,又称为焓变,符号 用ΔH表示,单位kJ·mol-1。根据热量的变化可将化学反应 分为吸热反应和放热反应。
焓是用来描述物质所具有的能量的物理量,用符号H 表示。反应焓变表示生成物的总焓与反应物的总焓之差, 用符号ΔH表示。在等压条件下(即敞口容器中)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,而没 有转化为电能、光能等其他形式的能,则该反应的反应热 就等于反应前后物质的焓的改变,即QP=ΔH(QP表示在压 强不变条件下化学反应的第反8页应/共4热4页)。
A
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(四)、化学反应过程中的能量变化关系:
其中E1为活化能 E2-E1是反应热
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拓展训练
2.(2008·重庆)化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示,
该反应的热化学方程式是
( )A
A. N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)
ΔH=2(a–b–c)kJ/mol
• 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
C • A 生成物总能量一定低于反应物总能量
• B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 • C 应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变 • D 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
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4、水解、电离
反 应
放热反应
1.金属与酸的反应 2.可燃物的燃烧反应
5.铝热反应 6.硫酸工业三反应
3.酸碱中和反应 7.合成氨及氨催化氧化反应
4.大多数化合反应[例如CaO+H2O= Ca(OH)2]
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.化学反应中能量变化与化学键的关系 化学反应的本质是化学键的断裂和形成的过程,
-12.1kJ/mol;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的 △H=-55.6kJ/mol。则HCN在水溶液中电离
的△H等于
C
▪ A.-67.7 kJ/mol B.-43.5 kJ/mol
▪ C.+43.5 kJ/mol D.+67.7kJ/mol
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感悟高考
(2010山东,10)
(4)方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示 分子个数,表示对应物质的物质的量。
(5)∆H(kJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量。 ∆H它的值与方程式中的计量系数有关,即对于
相同的反应,当化学计量数不同时,其∆H不同; 化学计量数加倍时,其∆H也加倍。
▪ 例2.下列反应中生成物总能量高于反
应物总能量的是
A
▪ A.碳酸钙受热分解
▪ B.乙醇燃烧
▪ C.铝粉与氧化铁粉末反应
▪ D.氧化钙溶于水
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(三)化学反应中能量变化与化学键的关系
化学反应的本质:反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学
键的形成,前者需要吸热而后者要放出热量。
ΔH=436 + 243 —2×431 = —183kJ/mol
感悟高考
(2010浙江卷,12)
下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是:D
A、甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧 的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g) +
890.3kJ·mol-1
2H2O(g) △H= -
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5mol H2置于密
表示参加反应物质的量和反应热的 关系的化学方程式,叫做热化学方程式。 意义:热化学方程式不仅表明了化学反应
中的物质变化,也表明了化学反应 中的能量变化。
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书写热化学方程式注意点
(1)书写热化学方程式要注明反应的温度和压强, (为什么?)而常温、常压可以不注明,即不注明 则是常温、常压。 (2)标出了反应物与生成物的状态:固体 (s),液 体(l),气体(g),溶液(aq);(为什么要标出?) (3)写出了反应热,还注明了“+”,“-”
闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化
学方程式为:
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感悟高考
(2010广东理综,9)
• 在298K、100kPa时,已知:
2H2O(g) = O2(g)+2H2(g)
△H1
Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)
△H2
2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) △H3
3.要注意反应热的单位:反应热的单位是 kJ/mol。1 mol的基本单元不是某一反应物或生成物 的分子(或原子等),而是指1 mol反应。
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应生成1 mol H2O(l),放出热量为285.8 kJ。 4.明确反应热之间的“加与减”,不管化学反
应一步完成或分步完成,这个过程的反应热是相同的。 所以热化学反应方程式,可以像数学方程式一样进行 “加与减”。
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练习:
1、当物质发生化学反应时,断开反应物中 的化学键要 吸收能量;而形成生成物中 的化学键要 放出能量。一个化学反应是 释放能量还是吸收能量取决于
反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
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2、若反应物的总能量>生成物的总能量, 化学反应 放出 能量。
若反应物的总能量<生成物的总能量, 化学反应 吸收 能量。
如:S(g)+O2(g) SO2(g);ΔH1 S(s)+O2(g) SO2(g);ΔH2 因为固体变气体会吸热,故ΔH1<ΔH2 (3)两个相联系的不同反应比较
如:C(s)+O2(g) CO2(g);ΔH1
C(s)+
1 2
O2(g)
CO(g);ΔH2
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小结:反应过程中总能量变化
反应过程中 总能量变化
断键吸 收能量
成键放 出能量物 总能量
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反应热的计算方法
∆H= E(生成物的总能量)- E(反应
物的总能量)
∆H= E(反应物分子化学键断裂时所吸收的
总能量)- E(生成物分子化学键形
B. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
ΔH=2(b–a)kJ/mol
C. 1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(l) ΔH=(b+c–a)kJ/mol
D. 1/2N2(g)+1/3H2(g) =NH第32(7g页)/共44Δ页H=(a+b)kJ/mol
二、热化学方程式 问题: 什么是热化学方程式?
则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是
• A.△H3=△H1+2△H2 B.△H3=△H1+△H2
A
• C.△H3=△H1-2△H2 D.△H3=△H1-△H2
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课堂练习
例 1:1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热 量,该反应的反应热为△H= +131k.J5/mol。
于生成物具有的总能量
键能 生成物总键能大于反应物 生成物总键能小于反应
变化 总键能
物总键能
即:生成物分子成键时释 即:生成物分子成键时
放也的总能量大于反应物 释放也的总能量小于反
分子断裂化学键时吸收的 应物分子断裂化学键时
总能量
吸收的总能量
联系 键能越大,物质能量越低,越稳定,反之键能越小,物质能 量越高,越不稳定,
即: 当∆H为“-”( ∆H<0)时,为放热反应
当∆H为“+”( ∆H>0)时,为吸热反应
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通过此图大家还能发现这反应热 ∆H有什么规律?
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(二)、化学反应中的能量变化
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感悟高考
(2010全国课标,11)
▪ 己知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的△H=
5.涉及反应热的计算,可把热量视为一种“特 殊物质”,同样可列比例计算。
6.反应热大小的比较 (1)同一反应生成物状态不同时
如:2H2(g)+O2(g) 2H2O(1);ΔH1 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g);ΔH2 因为气体变液体会放热,故ΔH1<ΔH2
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(2)同一反应反应物状态不同时
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