廣東省高中化學(xué)第1輪總復(fù)習(xí) 第4單元第14講化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化課件 新人教版

一、反應(yīng)熱 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所釋放或吸收的能量，都可以用熱量(或換算成相應(yīng)的熱量)來(lái)描述，叫做反應(yīng)熱，又稱為焓變，符號(hào)用H表示，單位采用kJmol1(或kJ/mol)，計(jì)算方法有兩種： 1用生成物總能量減去反應(yīng)物總能量(HH生成物H反應(yīng)物) 2用反應(yīng)物總鍵能減去生成物總鍵能(EE反應(yīng)物E生成物) 計(jì)算時(shí)要考慮晶體類(lèi)型及化學(xué)鍵數(shù)，如1 mol白磷中磷磷鍵為6 mol。放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義定義放出熱量的化學(xué)反應(yīng)放出熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量成物具有的總能量與化學(xué)鍵與化學(xué)鍵強(qiáng)弱關(guān)系強(qiáng)弱關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸收的量大于反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸收的總能量總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放的總生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷裂時(shí)能量小于反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸收的總能量吸收的總能量表示方法表示方法H0圖示圖示 中學(xué)所學(xué)的很多反應(yīng)是放熱反應(yīng)(燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)等大多數(shù)反應(yīng))，吸熱反應(yīng)較少。常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)有：大多數(shù)分解反應(yīng)；銨鹽參與的大多數(shù)反應(yīng)；以H2、CO、C為還原劑的反應(yīng)。常見(jiàn)的放熱反應(yīng)有：大多數(shù)化合反應(yīng)；燃燒反應(yīng)；酸堿中和反應(yīng)；金屬與酸的反應(yīng)。 二、熱化學(xué)方程式 書(shū)寫(xiě)要點(diǎn)： 1反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)(熱化學(xué)方程式中不用“”和“”)。 2H只能寫(xiě)在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊，以空格隔開(kāi)。H的單位總是kJ/mol。 3熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只代表物質(zhì)的量，故可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與反應(yīng)熱相對(duì)應(yīng)。 4要注明反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)(如果是101 kPa和25，則可不特別注明)。 5熱化學(xué)方程式像一個(gè)代數(shù)式一樣具有加和性。 三、蓋斯定律 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)，即化學(xué)反應(yīng)不管是一步還是分步完成，其反應(yīng)熱是相同的，即一個(gè)反應(yīng)若分幾步進(jìn)行，各步反應(yīng)的熱效應(yīng)的代數(shù)和與這個(gè)反應(yīng)由一步完成時(shí)的熱效應(yīng)相同。如圖所示。 四、燃燒熱和中和熱 1燃燒熱：在101 kPa和25時(shí)，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量叫做燃燒熱。完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的物質(zhì)：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)等?？扇嘉锿耆紵懦龅臒崃康挠?jì)算方法為Q放n(可燃物)Hc，式中：Q放為可燃物燃燒反應(yīng)放出的熱量，n為可燃物的物質(zhì)的量，Hc為可燃物的燃燒熱。 2中和熱 (1)概念：酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1 mol H2O所放出的熱量叫中和熱。 (2)對(duì)于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)，其中和熱基本上是相等的，表示為：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol。 (3)對(duì)于強(qiáng)酸和弱堿或弱酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)，中和熱一般低于57.3kJ/mol，因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)的電離是吸熱的。 (4)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H和OH化合生成H2O，若反應(yīng)過(guò)程中有其他物質(zhì)生成(如生成不溶性物質(zhì)或難電離的其他物質(zhì)等)，這部分反應(yīng)熱不在中和熱內(nèi)。 五、使用化石燃料的利弊及新能源的開(kāi)發(fā) 1燃料充分燃燒的條件 (1)足夠的空氣；燃料與空氣有足夠大的接觸面積(塊狀固體需要粉碎處理)。燃料不充分燃燒，會(huì)造成浪費(fèi)能源，污染環(huán)境。 (2)重要的化石燃料：煤、石油、天然氣。 2煤作燃料的利弊問(wèn)題 (1)煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡(jiǎn)單燒掉太可惜，應(yīng)該綜合利用。 (2)煤直接燃燒時(shí)產(chǎn)生SO2等有毒氣體和煙塵，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。 (3)煤作為固體燃料，燃燒反應(yīng)速率小，熱利用效率低，且運(yùn)輸不方便。 (4)可以通過(guò)清潔煤技術(shù)，如煤的液化和氣化，以及實(shí)行煙氣凈化脫硫等，大大減少燃煤對(duì)環(huán)境造成的污染，提高煤燃燒的熱利用率。 3新能源的開(kāi)發(fā) (1)調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率，節(jié)約油氣資源，加強(qiáng)科技投入，加快開(kāi)發(fā)水電、核電和新能源等顯得尤為重要和迫切。 (2)最有希望的新能源是太陽(yáng)能、燃料電池、風(fēng)能和氫能等。這些新能源的特點(diǎn)是資源豐富，且有些可以再生，為再生性能源，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染或污染少。 已知充分燃燒a g乙炔(C2H2)氣體時(shí)生成1 mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是()A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H4b kJmol1BC2H2(g) O2(g)=2CO2(g)H2O(l) H2b kJmol1C2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H2b kJmol1D2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) Hb kJmol1A熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正誤的判斷熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正誤的判斷 根據(jù)題給條件，乙炔燃燒生成1 mol CO2時(shí)放出b kJ熱量，則生成4 mol CO2時(shí)放出4b kJ熱量，生成2 mol CO2時(shí)放出2b kJ熱量。放熱反應(yīng)H為負(fù)。故B、C、D中H均錯(cuò)誤。A1.在101 kPa時(shí)燃燒1 t含F(xiàn)eS2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的黃鐵礦生成固態(tài)Fe2O3和氣態(tài)SO2，放出4.98106 kJ的熱量，表示上述反應(yīng)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式正確的是( ) 題目要求書(shū)寫(xiě)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式，燃燒熱的定義是“1 mol物質(zhì)完全燃燒”所以排除A、C選項(xiàng)，燃燒是放熱反應(yīng)，所以H應(yīng)小于0。B2.化學(xué)反應(yīng)N23H2=2NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是( )AN2(g)3H2(g)=2NH3(l) H2(abc)kJ/molBN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H2(ba)kJ/molC.N2(g)H2(g)=NH3(l ) H(bca)kJ/molD.N2(g)H2(g)=NH3(g) H(ab)kJ/mol化學(xué)鍵的斷裂要吸熱，化學(xué)鍵的形成要放熱。A反應(yīng)熱大小比較反應(yīng)熱大小比較 在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中，H2H1的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2BS(g)O2(g)=SO2(g)H1 S(s)O2(g)=SO2(g)H2CH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H1 H2(g) Cl2(g)=HCl(g)H2DC(s) O2(g)=CO(g)H1 C(g)O2(g)=CO2(g)H2BC 同一種物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)的能量不同，一般地，氣態(tài)液態(tài)固態(tài)。A項(xiàng)，產(chǎn)物H2O的狀態(tài)不同，放出的熱量：反應(yīng)1H2；B項(xiàng)，反應(yīng)物S的狀態(tài)不同，放出的熱量：反應(yīng)1反應(yīng)2，放熱反應(yīng)H為負(fù)值，所以H1H2；C項(xiàng)，放出的熱量：反應(yīng)12反應(yīng)2，H1H2；D項(xiàng)，反應(yīng)1為1 mol C不完全燃燒，反應(yīng)2為1 mol C完全燃燒，放出的熱量：反應(yīng)1H2。BC1.灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。已知： 下列說(shuō)法正確的是( ) AH1H2 B錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在 C灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng) D錫制器皿長(zhǎng)期處于低于13.2的環(huán)境中，會(huì)自行毀壞D 由蓋斯定律，得，H3H2H12.1 kJ/mol。因此，AC均錯(cuò)。由可知，B錯(cuò)。在低于13.2的環(huán)境中，錫容易變成粉末狀的灰錫，錫制器皿會(huì)自行毀壞。 2.在25、10kPa下，白磷(化學(xué)式為P4)、紅磷(化學(xué)式為P)燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：P4(s)5O2(g)=P4O10(s)H3093.2kJ mol 1 4P(s)5O2(g)=P4O10(s)H2954.0kJmol 1 由此判斷下列說(shuō)法正確的是( ) A由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時(shí)紅磷能量比白磷高 B由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應(yīng)，等質(zhì)量時(shí)紅磷能量比白磷低 C由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應(yīng)，等質(zhì)量時(shí)紅磷能量比白磷高 D由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時(shí)紅磷能量比白磷低D 分析兩個(gè)熱化學(xué)方程式，放出的熱量：，產(chǎn)物相同，所以中反應(yīng)物，即白磷能量較高，紅磷轉(zhuǎn)化為白磷為吸熱反應(yīng)。 已知： 2C(s)O2(g)=2CO(g)H1221.0 kJ/mol； 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2483.6 kJ/mol。 則制備水煤氣的反應(yīng)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H為() A262.6 kJ/mol B131.3 kJ/mol C352.3 kJ/mol D131.3 kJ/molD反應(yīng)熱的理解蓋斯定律的應(yīng)用反應(yīng)熱的理解蓋斯定律的應(yīng)用2C(s)O2(g)=2CO(g)H1221.0 kJ/mol；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2483.6 kJ/mol。()2得：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)，所以H(H1H2)2221.0 kJ/mol(483.6 kJ/mol)2131.3 kJ/mol。D1.已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ/mol；CO(g) O2(g)=CO2(g)H2283.0 kJ/mol。試寫(xiě)出石墨燃燒生成CO的熱化學(xué)方程式：C(s，石墨) O2(g)=CO(g)H3110.5 kJ/mol 兩個(gè)熱化學(xué)方程式相減即可得。2.由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti，涉及的步驟為已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H141 kJmol1則TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H 。80 kJmol1 欲求TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H，分析可知，把該反應(yīng)看成TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)和2C(s)O2(g)=2CO(g)的總反應(yīng)。由C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1得出2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H787 kJ mol1 (a)由2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ mol1得出2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H566 kJmol1 (b)由(a)(b)，得2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1 (c) 由(c)TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H141 kJmol1，可得出TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H221 kJmol1141 kJmol180 kJmol1。 3.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃燒熱分別是285.8 kJmol1、1411.0 kJmol1和1366.8 kJmol1，則由C2H4(g)和H2O(l)反應(yīng)生成C2H5OH(l)的H為( ) A44.2 kJmol1 B44.2 kJmol1 C330 kJmol1 D330 kJmol1A