選修四第一章化學(xué)反應(yīng)與能量.ppt

成才之路 化學(xué) 路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索 人教版 選修4 化學(xué)反應(yīng)與能量 第一章 章末專題復(fù)習(xí) 第一章 1 反應(yīng)熱反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量 用 H表示 單位kJ mol 1 對(duì)于放熱反應(yīng) 用 表示反應(yīng)體系能量降低 即 H0 比較反應(yīng)熱的大小 是指 H的相對(duì)大小 即包含有 或 號(hào) 若比較不同反應(yīng)放出或吸收的熱量 是指 H的數(shù)值大小 即不包含 或 號(hào) 例如 H1 260kJ mol 1 H2 300kJ mol 1 比較反應(yīng)熱 H1 H2 比較放出的熱量 H1 H2 易混概念比較 專題歸納 H的單位 kJ mol 1 并不是指每摩具體物質(zhì)反應(yīng)時(shí)伴隨的能量變化是多少千焦 而是指給定形式的具體反應(yīng) 以各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)來(lái)計(jì)量其物質(zhì)的量時(shí)伴隨的能量變化 因此當(dāng)熱化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)發(fā)生變化時(shí) H的值也隨之發(fā)生變化 2 燃燒熱燃燒熱是指在25 101kPa時(shí)1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)放出的熱量 燃燒反應(yīng)的反應(yīng)熱并不一定就是燃燒熱 而是要滿足上述限定條件 不同的物質(zhì)燃燒熱不同 3 中和熱中和熱是指強(qiáng)酸 強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱量 中和反應(yīng)的反應(yīng)熱也應(yīng)滿足上述限定條件時(shí) 才表示中和熱 不同的中和反應(yīng)其反應(yīng)熱可能不同 但中和熱的數(shù)值不變 H 57 3kJ mol 例1 2014 河南洛陽(yáng)統(tǒng)考 下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是 H的絕對(duì)值均正確 A C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O g H 1367 0kJ mol 1 燃燒熱 B NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 1 中和熱 C 2NO2 O2 2NO H 116 2kJ mol 1 反應(yīng)熱 D S s O2 g SO2 g H 296 8kJ mol 1 反應(yīng)熱 典例透析 解析 本題考查熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě) 意在考查考生對(duì)有關(guān)概念及化學(xué)用語(yǔ)的掌握情況 燃燒熱必須是可燃物生成穩(wěn)定的化合物對(duì)應(yīng)的熱效應(yīng) 而氣態(tài)水不是穩(wěn)定的化合物 故A錯(cuò)誤 中和反應(yīng)是放熱反應(yīng) H 0 故B錯(cuò)誤 書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)必須標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài) C錯(cuò)誤 答案 D 變式訓(xùn)練 下列結(jié)論正確的是 A 碳的燃燒熱大于110 5kJ mol 1B 濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水 放出57 3kJ熱量C 氫氣的燃燒熱為241 8kJ mol 1D 2H2 g O2 g 2H2O l 的反應(yīng)熱為 H 571 6kJ mol 1 答案 A 1 書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式應(yīng)明確熱化學(xué)方程式有別于普通化學(xué)方程式的地方 1 要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài) 2 要理順?lè)磻?yīng)焓變與反應(yīng)物物質(zhì)的量關(guān)系 3 要注明反應(yīng)發(fā)生的條件 物質(zhì)在溶液中進(jìn)行反應(yīng) 當(dāng)溶劑不同或溶劑相同但溶質(zhì)的濃度不同時(shí) 反應(yīng)焓變也不相同 因此對(duì)在溶液中發(fā)生的反應(yīng) 應(yīng)標(biāo)明溶劑的種類和溶質(zhì)的濃度 熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及正誤判斷 專題歸納 4 要注明反應(yīng)焓變的數(shù)值和單位 對(duì)于一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng) 當(dāng)條件和物質(zhì)用量一定時(shí) 反應(yīng)的焓變是一個(gè)定值 因此在突出 熱 的熱化學(xué)方程式中 要標(biāo)明反應(yīng)的焓變及單位 5 特殊反應(yīng)熱 書(shū)寫(xiě)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí) 可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1 產(chǎn)物應(yīng)為完全燃燒生成的穩(wěn)定的化合物 如C完全燃燒應(yīng)生成CO2 而不是CO H2燃燒生成的是H2O l 而不是H2O g 等 書(shū)寫(xiě)表示中和熱的熱化學(xué)方程式時(shí) H2O l 的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1 并以此配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù) 2 熱化學(xué)方程式的正誤判斷熱化學(xué)方程式是表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的量與反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)除了遵循書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式的要求外 應(yīng)側(cè)重從以下幾個(gè)方面予以考慮 1 檢查 H符號(hào)的正誤放熱反應(yīng)的 H為 吸熱反應(yīng)的 H為 單位是kJ mol 1 逆反應(yīng)的 H與正反應(yīng)的 H數(shù)值相同 符號(hào)相反 2 檢查是否注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)必須注明每種反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài) 同一個(gè)化學(xué)反應(yīng) 物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同 H數(shù)值不同 3 檢查 H的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng) H的大小與反應(yīng)物的物質(zhì)的量的多少有關(guān) 相同的反應(yīng) 化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí) H數(shù)值也不同 例2 2014 石家莊高二檢測(cè) 沼氣是一種能源 它的主要成分是CH4 常溫下0 5molCH4完全燃燒生成CO2和水時(shí) 放出445kJ熱量 則下列熱化學(xué)方程式中正確的是 A 2CH4 g 4O2 g 2CO2 g 4H2O l H 890kJ mol 1B CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890kJ mol 1 解析 0 5molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí) 放出445kJ熱量 即1molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí) 放出890kJ熱量 答案 C 解析 選項(xiàng)A中的熱化學(xué)方程式未注明物質(zhì)的狀態(tài) 選項(xiàng)C中 H的單位錯(cuò)誤 選項(xiàng)D是放熱反應(yīng) H應(yīng)小于0 答案 B 變式訓(xùn)練 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài) 各反應(yīng)物 和終態(tài) 各生成物 有關(guān) 而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān) 如果一個(gè)反應(yīng)可以分步進(jìn)行 則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱是相同的 溫馨提示 求總反應(yīng)的反應(yīng)熱 不能不假思索地將各步反應(yīng)的反應(yīng)熱簡(jiǎn)單相加 不論一步進(jìn)行還是分步進(jìn)行 始態(tài)和終態(tài)完全一致 蓋斯定律才成立 某些物質(zhì)只是在分步反應(yīng)中暫時(shí)出現(xiàn) 最后應(yīng)該恰好消耗完 關(guān)于蓋斯定律在反應(yīng)熱計(jì)算中的應(yīng)用 專題歸納 典例透析 答案 FeO s CO g Fe s CO2 g H 11kJ mol 1 點(diǎn)評(píng) 利用已知焓變求未知焓變的方法 確定待求的反應(yīng)方程式 找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么位置 根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)和位置的需要對(duì)已知方程式進(jìn)行處理 或調(diào)整化學(xué)計(jì)量數(shù) 或調(diào)整反應(yīng)方向 實(shí)施疊加并檢驗(yàn)上述分析的正確與否 3 1840年 瑞士科學(xué)家蓋斯提出了化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)僅與反應(yīng)物的最初狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關(guān) 而與其中間步驟無(wú)關(guān) 按此規(guī)律 結(jié)合下述反應(yīng)方程式 回答問(wèn)題 已知火箭發(fā)射時(shí)可用肼 N2H4 做燃料 用NO2做氧化劑 這兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?已知如下熱化學(xué)方程式 N2 g 2O2 g 2NO2 g H 67kJ mol N2H4 g O2 g N2 g 2H2O g H 534kJ mol 變式訓(xùn)練 計(jì)算1mol氣態(tài)肼和NO2完全反應(yīng)時(shí)放出熱量為 kJ 寫(xiě)出肼與NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 1 關(guān)于反應(yīng)熱大小的比較問(wèn)題比較反應(yīng)熱的大小 一般從以下幾個(gè)方面考慮 1 比較反應(yīng)熱或 H的大小時(shí) 必須帶 號(hào) 比較 燃燒熱 中和熱 時(shí) 只需比較數(shù)值大小即可 2 參加反應(yīng)的物質(zhì)的量不同 則反應(yīng)熱的數(shù)值也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化 如1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出285 8kJ的熱量 2molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出571 6kJ的熱量 關(guān)于反應(yīng)熱大小的比較及反應(yīng)熱的計(jì)算 專題歸納 4 同一反應(yīng)中物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同 反應(yīng)熱數(shù)值大小也不同 例如 S g O2 g SO2 g H1 Q1 S s O2 g SO2 g H2 Q2 可以理解成固態(tài)硫變成氣態(tài)硫后再發(fā)生變化 而由固態(tài)到氣態(tài)是需要吸收能量的 所以Q1 Q2 H1 H2 故當(dāng)同一反應(yīng)中只由于聚集狀態(tài)不同比較反應(yīng)熱的大小時(shí) 反應(yīng)物為固態(tài)時(shí)放出的熱量少 當(dāng)生成物為固態(tài)時(shí)放出的熱量多 5 中和熱為稀溶液中酸和堿生成1molH2O時(shí)的反應(yīng)熱 但當(dāng)酸為濃硫酸時(shí) 由于濃硫酸溶解放熱 此時(shí)生成1molH2O時(shí)放出的熱量大于57 3kJ 2 反應(yīng)熱的計(jì)算主要包括 1 應(yīng)用蓋斯定律由已知反應(yīng)的反應(yīng)熱求未知反應(yīng)的反應(yīng)熱 根據(jù)蓋斯定律 一個(gè)反應(yīng)過(guò)程無(wú)論一步完成還是分成幾步完成 其總反應(yīng)熱不變 因此我們可將所求化學(xué)反應(yīng)分解成幾步和已知反應(yīng)相關(guān)的反應(yīng)過(guò)程 然后通過(guò)已知反應(yīng)的反應(yīng)熱加合得到所求反應(yīng)的反應(yīng)熱 2 由反應(yīng)物的量求反應(yīng)熱或由反應(yīng)熱求反應(yīng)物的量 此類計(jì)算主要依據(jù)熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物的量與反應(yīng)熱之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 另外還有反應(yīng)熱計(jì)算與化學(xué)方程式計(jì)算 反應(yīng)熱計(jì)算與物理知識(shí) 比熱等 相結(jié)合的綜合題型 典例透析 解析 在 中前者是完全燃燒 而后者是不完全燃燒 熱效應(yīng)是前者大于后者 但 H1 H2均為負(fù)數(shù) 故 H1 H4 所以 對(duì) 中反應(yīng)放熱 后一反應(yīng)中反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)為前一反應(yīng)中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的2倍 故 H5 H6 所以 對(duì) 中前一反應(yīng)吸熱 后一反應(yīng)放熱 故 H7 H8