化学反应与能量6(课件PPT).ppt 96页

' 第一节　化学反应与能量的变化 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，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 4．理解燃烧热、中和热的概念，并能进行简单计算。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。 能源问题是当今社会的热点问题之一，是高考命题的载体。在复习过程中要注意如下几点：1．归纳总结化学反应中能量变化的有关内容，形成知识网络。2．通过比较的方法，正确理解有关的概念(如：吸热反应和放热反应、燃烧热和中和热等)、热学化学方程式与一般化学方程式的不同，掌握热化学方程式的书写要求，并能根据热化学方程式进行有关的计算。 3．ΔH正号和负号的判断是学生的易错点，解题时，一定要注意是比较ΔH的大小，还是比较数值的大小。 一、反应热(焓变)1．定义：__________________________。2．符号：________。3．单位：________。4．测量：可用量热计测量。5．表示方法：吸热反应：ΔH________0；放热反应：ΔH________0。 6．产生原因：化学反应的过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等，故化学反应均伴随着能量变化。 二、热化学方程式1．定义：表示__________________化学方程式。2．书写要求(1)注明反应的________和________(25°C、101kPa下进行的反应可不注明)。(2)注明反应物和生成物的状态：固态(________)、液态(________)或气态(________)。(3)热化学方程式的化学计量数只表示________，而不代表________，因此可以写成分数。 三、燃烧热和中和热1．燃烧热(1)定义：在25°C、101kPa时，________物质完全燃烧生成________时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。(2)表示意义CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－890.31kJ/mol，表示在25°C、101kPa条件下，________CH4完全燃烧生成________和________时________的热量是________。 2．中和热(1)定义：在________中，酸跟碱发生中和反应生成________H2O，这时的反应热叫做中和热。(2)强酸强碱：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)；ΔH＝－57.3kJ·mol－1。(3)弱酸弱碱：中和热数值________。 四、盖斯定律1．1840年________化学家盖斯(Hess)从实验中总结得出。2．内容：___________________，即化学反应的反应热只与反应体系的________和________有关。3．应用：很多反应很难直接测其反应热，可用盖斯定律计算。 答案：一、1.反应过程中放出或吸收的热量　2.ΔH3.kJ/mol　5.>　<二、1.反应所放出或吸收的热量的　2.温度　压强　s　l　g　物质的量　分子个数三、1.1mol　稳定的氧化物　1mol　CO2(g)　H2O(l)　放出890．31kJ　2.稀溶液　1mol　小于57.3kJ·mol－1四、1.瑞士　2.不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的　始态(各反应物)　终态(各生成物) 1．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是(　　)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．氧化钙溶于水答案：A 2．已知热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6kJ/mol，则关于热化学方程式“2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)；ΔH0”的说法中正确的是(　　)A．热化学方程式中的化学计量数表示分子数B．该反应ΔH0大于零C．该反应ΔH0＝－571.6kJ/molD．该反应可表示36g水分解时的热效应答案：B 3．下列说法或表示法正确的是(　　)A．氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，前者放出热量多B．需要加热的反应说明它是吸热反应C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的稀硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3kJD．1molS完全燃烧放热297.3kJ，其热化学方程式为：S＋O2===SO2；ΔH＝－297.3kJ/mol答案：C 4．(2009·安庆模拟)已知在101kPa时：CH4(g)＋2O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－820kJ·mol－1，则下列说法中正确的是(　　) A．反应过程中的能量变化关系可用如图表示B．CH4的燃烧热是820kJ·mol－1C．11.2L(标准状况下)CH4完全燃烧生成气态水时放出410kJ热量D．该反应发生断裂的化学键只有极性键答案：D 5．(2009·合肥模拟)盖斯定律认为能量总是守恒的：化学反应过程一步完成或分步完成，整个过程的热效应是相同的。已知：①H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－Q1kJ·mol－1②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH＝－Q2kJ·mol－1③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－Q3kJ·mol－1若使23g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(kJ)(　　) A．Q1＋Q2＋Q3B．0.5(Q1＋Q2＋Q3)C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3D．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3解析：③式－②式＋3×①式得：C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝(－Q3＋Q2－3Q1)kJ·mol－1，故有23g液态酒精完全燃烧生成CO2和液态水放出热量为(0.5Q3－0.5Q2＋1.5Q1)kJ。答案：D 6．(2009·烟台模拟)已知热化学方程式：C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1①C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2②C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH3＝1.9kJ·mol－1③下列说法正确的是(　　)A．石墨转化成金刚石的反应是吸热反应B．金刚石比石墨稳定C．ΔH3＝ΔH1－ΔH2D．ΔH1＞ΔH2 解析：由方程式③中ΔH3＝1.9kJ·mol－1＞0得出结论石墨比金刚石稳定，故A项对，B项错，C项中正确结论应为ΔH3＝ΔH2－ΔH1；ΔH1与ΔH2均小于零，石墨具有的能量低于金刚石，故能生成CO2时ΔH1＜ΔH2，D项错。答案：A 7．分析下表数据，推断下列说法正确的是(　　) A.己烷的燃烧热约为4196kJ·mol－1B．乙烷燃烧的热化学方程式为：2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)；ΔH＝－1559.8kJ·mol－1C．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多D．从上表可以分析得，丁烷气体最不适宜做气体打火机的有机燃料 解析：从表中数据分析，烷烃分子中每增加一个“CH2”原子团，燃烧热约增660kJ·mol－1，由此可推断己烷的燃烧热约为4196kJ·mol－1，A项正确；燃烧热是指1mol纯物质燃烧的热效应，B项错；以乙烷和丙烷为例，计算各1g燃烧时放出的热量，前者为52.0kJ，后者为50.5kJ，而前者含碳量低于后者，C项错；打火机使用的燃料应该是易燃、降温或加压易液化，减压时易汽化的物质，从表中沸点看，乙烷、丙烷难液化，而戊烷常压下难汽化，只有丁烷最适宜，D项错。答案：A 8．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子的需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。请认真观察下图，然后回答问题。 (1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应________(填“需要”或“不需要”)加热，该反应的ΔH＝________(用含E1、E2的代数式表示)。(2)已知热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)；ΔH＝－241.8kJ·mol－1该反应的活化能为167.2kJ·mol－1，则其逆反应的活化能为________。(3)对于同一反应，图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比，活化能大大降低，活化分子百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是__________________。 答案：(1)放热　需要　－(E1－E2)kJ·mol－1(2)409kJ·mol－1(3)使用了催化剂 9．下列两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；ΔH＝－571.6kJ/molC3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)；ΔH＝－2220kJ/mol根据上面两个热化学方程式，试回答下列问题：(1)H2的燃烧热为________，C3H8的燃烧热为________。(2)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。 (3)现有H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3846.75kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比为________。答案：(1)285.8kJ/mol　2220kJ/mol　(2)4725.8kJ(3)3∶1 特别提醒①化学反应表现为吸热或放热与反应开始是否需要加热无关，需要加热的反应不一定是吸热反应(如C＋O2CO2)，不需要加热的反应也不一定是放热反应。②浓硫酸、NaOH固体溶于水放热；NH4NO3溶于水吸热。因不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。③通过反应放热或吸热，可比较反应物和生成物的相对稳定性。 ●案例精析【例1】下列说法中正确的是(　　)A．物质发生化学反应都伴随着能量变化B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量 [解析]物质发生化学反应都伴随着能量的变化，伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质发生物理变化、核变化(如原子弹的爆炸)也都伴有能量变化。在一个确定的化学反应中，反应物的总能量(设为x)与生成物的总能量(设为y)之间的关系为：(1)x>y，化学反应为放热反应；(2)xα1。(3)降温，化学平衡向放热反应方向移动。 (4)根据盖斯定律：一个化学反应不论是一步完成还是多步完成，其热效应总是相同的。(5)PCl5和水的反应为水解反应。 [答案](1)Cl2(g)＋P(s)===PCl3(g)；ΔH＝－306kJ·mol－1(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)；ΔH＝93kJ·mol－125%　大于(3)两步反应均为放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解(4)－399kJ·mol－1等于(5)PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl 2008年9月25日，“神舟七号”发射成功，标志着我国的航天事业进入一个崭新的时期。 (1)“神舟七号”所用火箭推进剂由液态肼(N2H4)和液态双氧水组成，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知：0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，并放出256.65kJ的热量。①反应的热化学方程式为：__________________。②反应中的氧化剂是：________(写化学式)。③当有1mol氮气生成时，反应转移的电子数为________NA。④此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是______________。 (2)我国“长征三号甲”运载火箭一级推进剂采用四氧化二氮和偏二甲肼(C2H8N2)作为推进剂，请写出推进剂在发动机中充分燃烧时发生反应的化学方程式为：________________________________________________________。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。 解析：(1)0.4mol液态肼反应时放出256.65kJ的热量，1mol液态肼反应时放热的热量为：×1mol＝641.63kJ，从而可写出热化学方程式。(2)化学方程式为2N2O4＋C2H8N23N2＋2CO2＋4H2O，C2H8N2中碳元素为－2价，氮元素为－2价，若1mol偏二甲肼完全反应，则生成的氧化产物为2molCO2和1molN2，还原产物为2molN2，则二者物质的量之比为3∶2。 答案：(1)①N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.63kJ·mol－1②H2O2③4　④产物稳定且不污染环境(2)2N2O4＋C2H8N23N2＋2CO2＋4H2O　3∶2 下表中的数据是破坏1mol物质的化学键所消耗的能量：根据上述数据回答(1)～(6)题。(1)下列物质本身具有的能量最低的是(　　)A．H2B．Cl2C．Br2D．I2 (2)下列氢化物中，最稳定的是(　　)A．HClB．HBrC．HI(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是________。(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？答：________。你的根据是__________________。(6)写出H2和Cl2反应的热化学方程式：____________________________________ 答案：(1)A　(2)A　(3)放热　(4)Cl2(5)能　生成物越稳定，放出的热量越多，在HX中，HCl最稳定(6)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)；ΔH＝－185kJ/mol (2009·湖北百所名校联考)化工生产中用烷烃和氧气或水蒸气反应可得到以CO和H2为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨。对甲烷而言，有以下两个主要反应：①CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2(g)；ΔH1＝－36kJ·mol－1②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)；ΔH2＝＋216kJ·mol－1 (1)反应②中参加反应的CH4(g)与H2O(g)的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成的CO(g)与H2(g)的总能量。(2)若氧气和水蒸气的混合气体中氧气的物质的量分数为x，请填写下列空白： (3)若此化工生产中反应的能量在利用过程中不计损耗，为使能量实现零排放和零补充，则进料气中水蒸气与空气(O2的体积分数为20%)的体积之比为______。 答案：(1)小于(2)(3)1∶15 请同学们认真完成课后强化作业 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。'