【學(xué)海導(dǎo)航】高中化學(xué)第2輪總復(fù)習(xí) 專題1 第4課時(shí)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化課件

第課時(shí)4化學(xué)反應(yīng)中的能量變化專題一化學(xué)基本概論掌握化學(xué)反應(yīng)的4種基本類型:化合、分解、置換、復(fù)分解。了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱等概念。初步了解新能源的開(kāi)發(fā)。理解質(zhì)量守恒定律的含義。掌握有關(guān)燃燒熱的簡(jiǎn)單計(jì)算?？紭?biāo)化學(xué)反應(yīng)及能量變化是高考試題中的重點(diǎn)和熱點(diǎn)內(nèi)容。從近幾年的高考情況來(lái)看，常見(jiàn)的題型有：書寫熱化學(xué)方程式或判斷熱化學(xué)方程式的正誤；有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算；比較反應(yīng)熱的大小。由于能源問(wèn)題已成為社會(huì)熱點(diǎn)，有關(guān)能源的試題也將成為今后命題的重點(diǎn)。預(yù)計(jì)考查反應(yīng)熱的內(nèi)容將不斷拓寬，難度有所提高，題型也會(huì)有新的變化。將反應(yīng)中物質(zhì)變化與能量變化結(jié)合起來(lái)，以新能源、新材料及最新研究成果為載體，綜合考查本部分的知識(shí)的題型出現(xiàn)的幾率比較大。考情1.吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。已知1molSO2(g)氧化為1molSO3的△H=-99kJ×mol-1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖中A、C分別表示____________、____________，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響？____。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低？______，理由是_____________________________________________________；(2)圖中△H=________kJ×mol-1；(3)V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V2O5氧化SO2時(shí)，自身被還原為四價(jià)釩化合物；四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式_____________________________________________________；(4)如果反應(yīng)速率v(SO2)為0.05mol×L-1×min-1，則v(O2)=_______mol×L-1×min-1v(SO3)=_______mol×L-1×min-1；反應(yīng)物能量生成物能量因?yàn)榇呋瘎└淖兞朔磻?yīng)的歷程，使活化能E降低

無(wú)降低-198

SO2+V2O5===SO3+2VO2,4VO2+O2===2V2O5

0.025

0.05(5)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ×mol-1，計(jì)算由S(s)生成3molSO3(g)的△H_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(要求計(jì)算過(guò)程)。S(s)+O2(g)===SO2(g)；△H1=-296kJ×mol-1SO2(g)+1/2O2(g)===SO3(g)；△

H2=-99kJ×mol-1

3S(s)+9/2O2(g)===3SO3(g)；△

H=3(△

H1+△

H2)=-1185kJ×mol-1(1)本小題考查反應(yīng)物總能量高于生成物總能量為放熱反應(yīng)，可得到A和C所表示的意義，E為活化能與反應(yīng)熱無(wú)關(guān)，但是用催化劑可以降低活化能；(2)圖中表示的是2molSO2的反應(yīng)，因此△H=-99×2kJ×mol-1；(3)依題意即可寫出：SO2+V2O5===SO3+2VO2,4VO2+O2===2V2O5；(4)依據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。解析2．燃燒熱和中和熱(1)燃燒熱：在101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物(物質(zhì)不能再在此條件下燃燒，狀態(tài)最穩(wěn)定態(tài)，如水為液態(tài))時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。如H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)

△H=-285.8kJ/mol與H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)△H=-241.8kJ/mol比較，前者才體現(xiàn)H2的燃燒熱。注意：燃燒熱的熱化學(xué)方程式要求可燃物的系數(shù)為1，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式則無(wú)此要求。(2)中和熱：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱(即所放出的熱量)叫做中和熱。H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)

△H=-57.3kJ/mol,57.3的數(shù)值只適應(yīng)于強(qiáng)酸強(qiáng)堿的反應(yīng)，若是弱酸或弱堿參與反應(yīng)，生成1molH2O時(shí)，數(shù)值要小于57.3，若有沉淀生成，如稀硫酸與稀的Ba(OH)2反應(yīng)，生成1molH2O時(shí)，反應(yīng)熱的數(shù)值要大于57.3。

②C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g)；△H=-2658kJ/mol下面面均均是是正正丁丁烷烷與與氧氧氣氣反反應(yīng)應(yīng)的的熱熱化化學(xué)學(xué)方方程程式式(25℃℃，101kPa)：①C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)；△H=-2878kJ/mol③C4H10(g)+O2(g)===4CO(g)+5H2O(l)；△H=-1746kJ/mol④C4H10(g)+O2(g)===4CO(g)+5H2O(g)；△H=-1526kJ/mol由此此判判斷斷，，正正丁丁烷烷的的燃燃燒燒熱熱是是()A．2878kJ/molB．2658kJ/molC．1746kJ/molD．1526kJ/molACO2和H2O(l)是穩(wěn)穩(wěn)定定氧氧化化物物。。CO和H2O(g)轉(zhuǎn)化化為為CO2和H2O(l)的過(guò)過(guò)程程中中，，還還會(huì)會(huì)放放出出熱熱量量。。使用用燃燃燒燒熱熱概概念念要要領(lǐng)領(lǐng)會(huì)會(huì)三三個(gè)個(gè)關(guān)關(guān)鍵鍵詞詞。。解析點(diǎn)悟悟3．熱熱化化學(xué)學(xué)方方程程式式(1)注明明參參加加反反應(yīng)應(yīng)各各物物質(zhì)質(zhì)的的聚聚集集狀狀態(tài)態(tài)；；(2)標(biāo)出出反反應(yīng)應(yīng)熱熱數(shù)數(shù)值值，，放放熱熱反反應(yīng)應(yīng)的的△H為““-””，吸吸熱熱反反應(yīng)應(yīng)的的△H為““+””；(3)由于于熱熱化化學(xué)學(xué)方方程程式式的的化化學(xué)學(xué)計(jì)計(jì)量量數(shù)數(shù)只只表表示示物物質(zhì)質(zhì)的的量量，，不不表表示示分分子子或或原原子子的的個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)，，故故化化學(xué)學(xué)計(jì)計(jì)量量數(shù)數(shù)可可用用分分?jǐn)?shù)數(shù)表表示示。。下列列有有關(guān)關(guān)熱熱化化學(xué)學(xué)方方程程式式的的敘敘述述中中，，正正確確的的是是()A．含20.0gNaOH的稀溶液液與稀鹽鹽酸完全全中和，，放出28.7kJ的熱量，，則表示示該反應(yīng)應(yīng)中和熱熱的熱化化學(xué)方程程式為：：NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)；H=-57.4kJ/molB．已知C(石墨，s)===C(金剛石，，s)；△H>0，則金剛剛石比石石墨穩(wěn)定定C．已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)；△H=-483.6kJ/mol，則H2的燃燒熱熱為241.8kJ/molD．已知2C(s)+2O2(g)===2CO2(g)；△H1,2C(s)+O2(g)===2CO(g)；△H2，則△H1>△H2AB項(xiàng)，由于于△H>0，故該反反應(yīng)為吸吸熱反應(yīng)應(yīng)，即金金剛石的的能量高高于石墨墨，能量量越低越越穩(wěn)定，，所以石石墨較穩(wěn)穩(wěn)定。燃燃燒熱是是指1mol可燃物完完全燃燒燒生成穩(wěn)穩(wěn)定的物物質(zhì)時(shí)的的熱效應(yīng)應(yīng)，水應(yīng)應(yīng)該是液液態(tài)的水水，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。。比較反反應(yīng)放出出的能量量多少不不考慮符符號(hào)，直直接比較較數(shù)值，，若比較較反應(yīng)熱熱(△H)則要考慮慮符號(hào)，，等量的的碳完全全燃燒放放出的能能量較高高，由于于△H為負(fù)值，，所以△H1<△H2。所以答答案選A。解析變式下列熱化化學(xué)方程程式或離離子方程程式中，，正確的的是()A．甲烷的的燃燒熱熱為890.3kJ×mol-1，則甲烷烷燃燒的的熱化學(xué)學(xué)方程式可表表示為：：CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)；△H=-890.3kJ×mol-1B．將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的的容器中，，維持在500℃、30MPa條件下，充充分反應(yīng)生生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學(xué)方程式式為：500℃℃30MPaC．氯化鎂溶溶液與氨水水反應(yīng)的離離子方程式式：Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓D．氧化鋁溶溶于NaOH溶液：Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2OD4.蓋斯定律定義：一個(gè)化學(xué)反反應(yīng)不管是是一步完成成的，還是是多步完成成的，其熱效應(yīng)總是是相同的。。計(jì)算方法：：找出能量守守恒的等量量的關(guān)系圖1圖2(1)找起點(diǎn)AC(2)找終點(diǎn)CB(3)過(guò)程A→B→C

A→CC→A→B

C→B(4)列式△H1+△H2=△H3△H3+△H1=△H2(5)注意配平在具體實(shí)例中要注意—(6)求解——試?yán)?98K時(shí)下列反應(yīng)應(yīng)焓變的實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：：C(s)+O2(g)===CO2(g)；△H1=-393.5kJ×mol-1①CO(g)+O2(g)===CO2(g)；△H2=-283.0kJ×mol-1②計(jì)算此溫度度下的△H3：C(s)+O2(g)===CO(g)；△H3方法1：(1)找起點(diǎn)C(s)；(2)終點(diǎn)是CO(g)；(3)總共經(jīng)歷了了兩個(gè)反應(yīng)應(yīng)C→CO2→CO；(4)也就說(shuō)C→CO的焓變?yōu)镃→CO2；CO2→CO之和；那CO2→CO的焓變就是-△H2=+283.0kJ×mol-1(5)求解:△H3=△H1-△H2=-393.5kJ×mol-1+283.0kJ×mol-1=-110.5kJ×mol-1。解析方法2：(1)找起點(diǎn)C(s)；(2)終點(diǎn)是CO2(g)；(3)總共經(jīng)歷了了兩個(gè)反應(yīng)(4)也就說(shuō)C→CO2的焓變?yōu)镃→CO；CO→CO2之和；則△H1=△H3+△H2(5)求解：C→CO

△H3=△H1-△H2=-110.5kJ×mol-1。由于該反應(yīng)應(yīng)為可逆反反應(yīng)，故1molN2和3molH2，達(dá)到平衡衡時(shí)放出的的熱量肯定定小于92.4kJ，即Q2、Q1均小于92.4kJ，又因?yàn)榈诘诙N加入入方式已經(jīng)經(jīng)有0.1molNH3，故放出的的能量小于于Q1，即：Q2<Q1<92.4kJ，所以答案案為C。1.已知298在相同條件下，向密閉容器中加入1molN2和3molH2，達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為Q1，向另一容積相同的密閉容器中通入0.95molN2、2.85molH2和0.1molNH3，達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為Q2，則下列關(guān)系式正確的是()A.Q1=Q2=92.4kJB.Q2<Q1=92.4kJC.Q2<Q1<92.4kJD.Q2=Q1<92.4kJC解析2.已知：H+(aq)+OH-(aq)H2O(l);ΔH1=-57.3kJ·mol-1，H2SO4(濃)+NaOH(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l);ΔH2=m,下列說(shuō)法正確的是()A.上述熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)表示分子個(gè)數(shù)B.ΔH1>ΔH2C.ΔH2=-57.3kJ·mol-1D.|ΔH1|>|ΔH2|此題旨在考考查對(duì)“熱熱化學(xué)方程程式的意義義”的理解解和對(duì)“中和熱””概念的掌掌握。熱化化學(xué)方程式式中的化學(xué)學(xué)計(jì)量數(shù)表表示物質(zhì)的量，A項(xiàng)不對(duì)；濃濃H2SO4在稀釋時(shí)放放熱，含0.5molH2SO4的濃H2SO4與1molNaOH反應(yīng)放出的的熱量應(yīng)等等于濃硫酸酸稀釋時(shí)放放出的熱量與與中和熱之之和，因此此，ΔH2<ΔH1<0，且|ΔH1|<|ΔH2|。答案：B解析氣體CH4C2H6C2H4C3H6燃燒熱/（kJ/mol）Q1Q2Q3Q43.丁烷在一定定條件下可可以按兩種種方式裂化化：(Ⅰ)C4H10C2H6+C2H4，(Ⅱ)C4H10CH4+C3H6。現(xiàn)對(duì)發(fā)生生裂化反應(yīng)應(yīng)后的裂化氣(不含丁烷)進(jìn)行研究。。(1)探究裂化氣氣的熱值。。已知：①若44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)裂化氣充分分燃燒放出出熱量QkJ，則Q的取值范圍介介于(用Q1、Q2、Q3、Q4表示，下同同)________________________________。②若將44.8L氣體緩緩?fù)ㄍㄟ^(guò)盛有足足量溴的四四氯化碳溶溶液中，發(fā)發(fā)現(xiàn)洗氣瓶增增重33.6g，則的熱量Q=。(2)測(cè)