化学反应与能量变化一轮复习课件

【典例精析】
例3 在同温同压下，下列各组热化学方程式中 ΔH1>ΔH2 的
是 A．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH1 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH2 B．S(g)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH1 S(s)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH2 1 C．C(s)＋ O2(g)＝CO(g) ΔH1 2 C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2 D．H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH1 1 1 H (g)＋ Cl2(g)＝HCl(g) ΔH2 2 2 2 ( )
(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分 整数 ， 子________ 个数 ，只表示__________ 物质的量 ，它可以是_________ 简单分数 。 也可以是____________
例如： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 1 H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) 2 1 H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) 2 ΔH＝－571.6 kJ· mol-1 ΔH＝－285.8 kJ· mol-1 ΔH＝－241.8 kJ· mol-1
【知识梳理】
► 探究点二 热化学方程式
放出 吸收 热量的化学方程式叫 1．定义：表明反应________ 或________ 做热化学方程式。 物质变化 ，同时也表 2．意义：不仅表明了化学反应中的____________ 能量变化 。 明了化学反应中的____________ 3．书写要求 (1)要注明反应的温度和压强(若在101 kPa和25 ℃可不注明)， “＋” 与________ 要注明ΔH的________ 。 “－” 聚集状态 (表示符号：气态用 (2)要注明反应物和生成物的____________ “g”，液态用“l”，固态用“s”)，若为同素异形体，要注明名称， 稀溶液中的溶质或离子，要注明“aq”。
3．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)＋ O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ· mol－1；2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ· mol－1。 4．不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热 ΔH 表示 反 应 进 行 到 底 ( 完 全 转 化 ) 时 的 能 量 变 化 。 如 ： 2SO2(g) ＋ O2 2SO3(g) ΔH＝－197 kJ· mol－1 是指 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)完全转化为 2 mol SO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强 时，向某容器中加入 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)反应达到平衡时，放 出的能量为 Q， 因反应不能完全转化生成 2 mol SO3(g)， 故 Q＜197 kJ。 同时看出热化学方程式中的反应热 ΔH 与可逆符号及等号无关。
图18－2
1 3 A．该反应的热化学方程式： N2(g)＋ H2(g)＝NH3(g) ΔH＝ 2 2 －(b－a)kJ· mol－1 B．该反应的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(l) ΔH＝ 2(a－b－c)kJ· mol－1 C．T1＞T2，且正反应为放热反应 D．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且 H2 的转化率增大
【重点点拨】
“热化学方程式”的几点提醒 1．若为同素异形体，除了注明聚集状态，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Δ H 也不同。 如①S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g) Δ H1＝－297.16 kJ·mol－1 ②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g) Δ H2＝－296.83 kJ·mol－1 ③S(s，单斜)＝S(s，正交) Δ H3＝－0.33 kJ·mol－1 2．热化学方程式的书写，一般不写反应条件、生成物 沉淀符号和气体符号。
[点评]化学反应表现为吸热或放热与反应开始时是否加 热无关，也与其他反应条件无关，只与反应物总能量与生 成物总能量的相对大小有关。需要加热的反应不一定是吸 热反应，如铝热反应为放热反应，但需要加热来引发；不 需要加热的反应也不一定就是放热反应，如氢氧化钡晶体 与氯化铵固体混合时的反应为吸热反应，但不需要加热； 在一定的温度和压强下，同一个反应的引发条件不同，如 H2和Cl2在光照或点燃条件下发生反应，反应热相同。请 结合下面的变式题对此加深理解。
【重点点拨】
从微观和宏观的角度理解反应热的本质
微观角度 概述 图18－1中各段 表示的意义 概述
宏观角度 图18－1中各段 表示的意义 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
旧化学键 a表示断裂旧 反应物自 断裂吸收的热 化学键吸收的 身的能量与 量与新化学键 热量 生成物的能 生成放出的热 b表示新化学 量差 量的差 键生成放出的 热量 c表示反应热
2.反应热、焓变 (1)焓(H)：用来描述物质所具有的能量 ______________这一性质的一 种物理量。 ΔH(反应产物)－ΔH(反应物) 。 (2)焓变(ΔH)：ΔH＝____________________________ (3)单位： ___________________ kJ· mol－1或J· mol－1 。 (4)ΔH<0，表示______ 放 热反应；ΔH>0，表示______ 吸 热 反应。
【典例精析】
例1 [2010·山东卷]下列与化学反应能量变化相关的 叙述正确的是( ) 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 的焓变 D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点 燃条件下的ΔH不同
化学反应与能量变化
【知识梳理】
► 探究点一 反应热 焓变
1．吸热反应与放热反应的比较
判断依据 反应物总能量与生成 物总能量的相对大小 放热反应 吸热反应
E反应物______ E生成物 >
E反应物______ E生成物 <
与化学键的关系
生成物分子成键时 生成物分子成键时 释放出的总能量 释放出的总能量 大于 反应物分子 ________ 小于 反应物分子 ________ 断裂时吸收的总能量 断裂时吸收的总能量
C
对于吸热反应，反应物所具有的总能量加上吸收的热量等 于生成物的总能量，A正确；很多放热反应在常温下都不能发 生，如工业合成氨，B正确；中和热的反应物一定是强酸和强 碱。在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol水时的 反应热叫做中和热，C错误；在101 kPa，1 mol物质完全燃烧 生成最稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
D 由图Ⅱ可知反应在 T1 条件下先达到平衡，则说明 T1 高于 T2， 而 T1 温度下平衡时氢气的体积分数大，说明该反应为放热反应。 A、B、C 项正确；升高温度平衡向逆反应方向移动，氢气的转化 率减小，D 项错误。
【知识梳理】
► 探究点三 反应热的大小比较 1．根据反应物和生成物的聚集状态比较 吸收 物质由固态变成液态，由液态变成气态，都必定________ 热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接 放出 热量。因此在进行反应热计算或大小比 变成固态，则________ 较时，应特别注意各反应物或生成物的状态。 2．根据热化学方程式中的化学计量数比较 热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示各 反应物和生成物的物质的量，可以是分数。当化学计量数发生 随之变化 。互为可逆反 变化(如加倍或减半)时，反应热也要__________ 数值相等，符号相反 。 应的热化学反应，其反应热____________________
断热化学方程式的正误。热化学方程式正误判断中的关键 点有：①漏写或错写物质的聚集状态；②忽视反应热ΔH的 正负号；③错写或漏写ΔH的单位；④反应热的数值与化学 计量数不对应等。请结合下面的变式题对此加深理解。
3
T℃时，N2与H2反应生成NH3，其能量变化如图 18－2(Ⅰ)所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1℃和 T2℃时，H2的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。则下列 结论不正确的是 ( )
判断依据
Δ H的符号
放热反应
Δ H<0(“－”号)
吸热反应
Δ H>0(“＋”号)
反应过程图示
判断依据
放热反应
吸热反应
反应类型
①大多数分解反应 化合 反应 ②盐的水解，电解质 ①大多数______ 燃烧 反应 的电离 ②所有的______ ③酸碱中和反应 ③Ba(OH)2· 8H2O与 ④金属与酸的反应 NH4Cl的反应 ④C和CO2、C和 H2O(g)的反应
例2
B
【解析】因反应放热，ΔH<0，故A项错误；热化
学方程式中必须标明各物质的状态，D项错误；1 mol甲 醇的质量为32 g，由1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放 热22.68 kJ，可得1 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放 热22.68 kJ×32≈725.8 kJ。故只有B项正确。
【点评】把握热化学方程式书写中的易错点，明确命题 者在该知识点考查中的设错方式，有利于快速、准确地判
多 如果是吸热反应，吸收的热量越________ 。如，等量 的碳燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放 出的热量。对于可逆反应来说，反应进行得程度越大，反 越多 。 应物的转化率越高，吸收或放出的热量也_______
反应热大小比较时要特别注意以下几点： 1．比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”号均 具有数学意义，参与大小比较； 2．对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定 的，所wenku.baidu.com描述中不带“－”号，但是其焓变还是为负值； 3．不要忽视弱电解质的电离、水解吸热，浓硫酸的稀 释、氢氧化钠和氧化钙等固体的溶解放热对反应热的影响。
下列说法不正确的是( ) A．对于吸热反应，反应物所具有的总能量低于生成 物所具有的总能量 B．放热反应在常温条件下不一定能发生 C．在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O 时的反应热叫做中和热 D．在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成最稳定的 氧化物时所放出的热量就叫做该物质的燃烧热
3．根据反应物和生成物的性质比较 对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化 放出 能量，因为能量越低越稳定；对 为稳定状态的单质要________ 于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成 多 ； 物越稳定或反应越易进行，放出的热量越______ 而有些物质，在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反 应热时，不要忽视这部分热量。 4．根据反应进行的程度比较 对于分几步进行的反应来说，反应进行得越彻底，其热效 大 多 应越________ 。如果是放热反应，放出的热量越__________ ；
5．ΔH 和测定条件(温度、压强)有关。因此，书写热化学方程 式时注明 ΔH 的测定条件。 绝大多数的 ΔH 是在 25 ℃、 1.01×105 Pa 下测定的，可不注明温度和压强。
【典例精析】
在 25 ℃、101 kPa 下，1 g 甲醇燃烧生成 CO2 和液态水 时放热 22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是( ) 3 A．CH3OH(l)＋ O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) 2 ΔH＝＋725.8 kJ· mol－1 B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1452 kJ· mol－1 C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) － ΔH＝－725.8 kJ· mol 1 D．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O － ΔH＝－1452 kJ· mol 1
C 【解析】本题考查了化学反应热效应及化学反应速率的相关 知识，容易题。生成物的总能量可能大于反应物的总能量，也 可能小于反应物的总能量，A错误；放热反应的速率可以大于也 可以小于吸热反应的速率，B错误；C项是盖斯定律的应用，正 确；根据盖斯定律，化学反应所吸收或放出的热量，仅决定于 反应的始态和终态，而和反应是由一步或者分为数步完成无关， D错误。