【精品】人教版高中化学必修2 第二章《化学反应与能量》课件（可编辑）.ppt

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1、人教版高中化学必修2 第二章化学反应与能量课件考点解析考点解析:反应热的含义（三种反应热的表示方式及符号含义），盖斯定反应热的含义（三种反应热的表示方式及符号含义），盖斯定律的应用，能量转化方式的判断，燃烧热、中和热、热化学方律的应用，能量转化方式的判断，燃烧热、中和热、热化学方程式和电极反应式的书写与正误判断，电化学装置的工作原理，程式和电极反应式的书写与正误判断，电化学装置的工作原理，充放电过程中电解质溶液的变化，有关能源、燃料等热点问题，充放电过程中电解质溶液的变化，有关能源、燃料等热点问题，相关计算。相关计算。专题一：化学反应与热量专题一：化学反应与热量从一个新的视角综合考查反应热和盖

2、斯定律，并涉及了焓变符从一个新的视角综合考查反应热和盖斯定律，并涉及了焓变符号的判断、反应热（号的判断、反应热（H）的大小比较、强电解质的溶解和电）的大小比较、强电解质的溶解和电离过程中的热量变化。可以设置一个小专题进行归纳；是否需离过程中的热量变化。可以设置一个小专题进行归纳；是否需关注弱电解质的电离过程中热量的变化和关注弱电解质的电离过程中热量的变化和Ksp的问题。的问题。典例：典例：室温下，将室温下，将1 mol的的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将将1 mol的的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为溶于水会使溶液

3、温度升高，热效应为H2；CuSO45H2O受受热热分分解解的的化化学学方方程程式式为为：CuSO45H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，热热效效应应为为H3。则下列判断正确的是。则下列判断正确的是AH2H3 BH1H3CH1+H3=H2 DH1+H2=H3B例例225，101 kPa时时，强强酸与酸与强强碱的稀溶液碱的稀溶液发发生中和反生中和反应应的中和的中和热为热为57.3 kJ/mol，辛，辛烷烷的燃的燃烧热为烧热为5 518 kJ/mol。下列。下列热热化学化学方程式方程式书书写正确的是写正确的是A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(

4、l)H57.3 kJ/molBKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/molCC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJ/molD2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJ/molB关注概念内涵关注概念内涵例例3 V L密密闭闭容器中，通入容器中，通入10 mol CO和和10 mol H2O(g)，发发生反生反应应CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)。T 达到平衡，然后达到平衡，然后迅迅速通速通过过碱石灰，将所得气体燃碱石灰，将所得气体燃烧烧，测测得放出的得放出的热热量

5、量为为2842 kJ（已知：（已知：CO的燃的燃烧热为烧热为283 kJ/mol，H2的燃的燃烧热为烧热为286 kJ/mol），），则则T 时时，该该反反应应的平衡常数的平衡常数K 。4/9例例4.SF6是一种是一种优优良的良的绝缘绝缘气体，分子气体，分子结结构中只存在构中只存在S-F键键。已知：已知：1molS(s)转转化化为为气气态态硫原子吸收能量硫原子吸收能量280kJ,断裂断裂1molF-F、S-F键键需吸收的能量分需吸收的能量分别为别为160kJ、330kJ。则则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反的反应热应热H为为A.1780kJ/mol B.1220 kJ/molC.450

6、kJ/mol D.430 kJ/molB三种反应热的计算方式？三种反应热的计算方式？生成物总能量反应物总能量生成物总能量反应物总能量反应物键能之和生成物键能之和反应物键能之和生成物键能之和反应物活化能之和生成物活化能之和反应物活化能之和生成物活化能之和例例5.（双（双选选）某反）某反应应的的H=+100 kJmol-1，下列有关，下列有关该该反反应应的叙述正确的是的叙述正确的是A.正反正反应应活化能小于活化能小于100 kJmol-1B.逆反逆反应应活化能一定小于活化能一定小于100 kJmol-1C.正反正反应应活化能不小于活化能不小于100 kJmol-1D.正反正反应应活化能比逆反活化能

7、比逆反应应活化能大活化能大100 kJmol-1C D解析：解析：画出反应过程中能量变化图像？画出反应过程中能量变化图像？说明：说明：在可逆反应过程中活化能有正反应和在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种，焓与活化能的关系是逆反应两种，焓与活化能的关系是H=（反应物）（反应物）-（生成物）（生成物）。说明：说明：在可逆反应过程中活化能有正反应和在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种，焓与活化能的关系是逆反应两种，焓与活化能的关系是H=（反应物）（反应物）-（生成物）（生成物）。一定条件下，甲醇可同时发生下面两个反应：一定条件下，甲醇可同时发生下面两个反应：2CH3OH(g)CH3OCH

8、3(g)H2O(g)；2CH3OH(g)C2H4(g)2H2O(g)。上述反应过程中能量变化示意图如下：上述反应过程中能量变化示意图如下：（1）在某密闭容器中，充入一定量）在某密闭容器中，充入一定量CH3OH(g)，发生上述两个反应，发生上述两个反应，反应反应_（填（填“”或或“”）的）的速率较大，其原因为速率较大，其原因为 。若在容器中加入催化剂，使若在容器中加入催化剂，使的反应速率的反应速率增大，则增大，则E1和和E2E1的变化是：的变化是：E1 ；E2E1 （填（填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”）。）。（2）已知：）已知：CH3CH2OH(g)CH3OCH3(g)H+50.7

9、 kJmol1。则。则乙烯气相直接水合反应乙烯气相直接水合反应C2H4(g)H2O(g)C2H5OH(g)的的H 。45.5 kJmol1 该反应的活化能较小该反应的活化能较小 减小减小不变不变几种典型的复杂反应：几种典型的复杂反应：对峙反应对峙反应平行反应平行反应（竞争反应）（竞争反应）连续反应连续反应Ea1A+BC+DE+FEa2Potential energyReaction processu反应时间短，得反应时间短，得CD “动力学控制动力学控制”u反应时间长，得反应时间长，得EF “热力学控制热力学控制”小结：小结：相同条件下（同一温度），活化能是影响反应速相同条件下（同一温度），活

10、化能是影响反应速率快慢的主要因素，反应的活化能越小，反应速率快慢的主要因素，反应的活化能越小，反应速率越快。催化剂可以降低反应的活化能。率越快。催化剂可以降低反应的活化能。例例6.2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196 kJ/mol，是工业上制硫，是工业上制硫 酸的重要反应之一。请回答：酸的重要反应之一。请回答：（1）上上述述反反应应以以五五氧氧化化二二钒钒（V2O5）为为催催化化剂剂，四四氧氧化化二二钒钒（V2O4）为中间产物，经过两步转化完成，相关转化的化学方程）为中间产物，经过两步转化完成，相关转化的化学方程 式为式为 。（2）已知）已知S(s)O2(g)SO2(g)H296 k

11、J/mol，SO3(g)H2O(l)H2SO4(l)H130.3 kJ/mol，则硫粉与氧气和水转化为硫酸液体则硫粉与氧气和水转化为硫酸液体的热化学方程式的热化学方程式 为为 。SO2V2O5SO3V2O4 2V2O4O22V2O5S(s)O2(g)H2O(l)H2SO4(l)H524.3 kJ/mol盖斯定律应用：盖斯定律应用：明确定律内涵，参照目标反应，协调已知反应，兼明确定律内涵，参照目标反应，协调已知反应，兼顾符号系数，熟练准确计算，正确规范答题。顾符号系数，熟练准确计算，正确规范答题。己知：稀溶液中，己知：稀溶液中，CH3COOH(aq)NaOH(aq)CH3COONa(aq)H2O

12、(l)Ha kJ/mol；CH3COOH(aq)H(aq)CH3COO(aq)Hb kJ/mol。则则稀稀NaOH溶液和稀溶液和稀H2SO4发发生中和反生中和反应应的中和的中和热热可表示可表示为为 A(ab)kJ/mol B2(ab)kJ/mol C(ab)kJ/mol D2(ab)kJ/molC小结：小结：关注基本概念的含义。关注基本概念的含义。练习练习：1、（2011上海）根据碘与上海）根据碘与氢氢气反气反应应的的热热化学方程式化学方程式(i)I2(g)+H2(g)2HI(g)H9.48 kJ/mol (ii)I2(s)+H2(g)2HI(g)H26.48 kJ/mol下列判断正确的是下列

13、判断正确的是A254g I2(g)中通入中通入2gH2(g)，反，反应应放放热热9.48 kJB1 mol固固态态碘与碘与1 mol气气态态碘所含的能量相差碘所含的能量相差17.00 kJC反反应应(i)的的产产物比反物比反应应(ii)的的产产物物稳稳定定D反反应应(ii)的反的反应应物物总总能量比反能量比反应应(i)的反的反应应物物总总能量低能量低D2、将将2 mol SO2(g)和和1 mol O2(g)充入某密闭容器中充入某密闭容器中，发生，发生反应反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196 kJ/mol，在在其其它它条条件件相相同同时时，分分别别测测得得SO2(g)的的平平衡衡

14、转转化化率率（a）随随温温度度（T）和和压压强强（P）变变化化的的曲曲线线如如图图所所示示。则：则：比比较较A、B两两点点的的反反应应速速率率：v正正(A)v正正(B)（填填“”、“”或或“”），理理由由为为 。比比较较D、E点点的的平平衡衡常常数数：K(D)K(E)（填填“”、“”或或“”），理理由由为为 。A、B两点两点对应对应的温度相同，的温度相同，p(A)p(B)，则则v正正(A)v正正(B)。该该反反应为应为放放热热反反应应，且，且T2T3，温度升高，温度升高，化学平衡常数减小，化学平衡常数减小，则则K(D)K(E)。小结：小结：1、研究温度对化学平衡常数的影响时，反应热的符号是、研

15、究温度对化学平衡常数的影响时，反应热的符号是 衔接点，勒夏特列原理是基本依据。衔接点，勒夏特列原理是基本依据。2、化学平衡常数随温度的、化学平衡常数随温度的变变化关系也可用于判断反化关系也可用于判断反应热应热 的符号。的符号。3、有有人人提提出出，可可以以设设计计反反应应2CO(g)=2C(s)+O2(g)H0来来消消除除CO的的污污染染，请请你你判判断断上上述述设设计计是是否否合合理理 （填填“是是”或或“否否”）理理由为由为 。否否该该反反应为应为H0、S0的反的反应应，不能自，不能自发进发进行行提示：提示：备考中，不能忽略对边缘知识的了解。备考中，不能忽略对边缘知识的了解。4、金属钛易于

16、和肌肉长在一起，可用于制造各种人造关节，因此被称为、金属钛易于和肌肉长在一起，可用于制造各种人造关节，因此被称为“生物生物金属金属”。工业上由钛铁矿（。工业上由钛铁矿（FeTiO3）（含）（含Fe2O3等杂质）制备钛的工艺流程如下：等杂质）制备钛的工艺流程如下：（3）将步骤）将步骤II中所发生的主要反应记为反应中所发生的主要反应记为反应，则，则的化学方程式为的化学方程式为 。有同学认为步骤。有同学认为步骤II中的物质转化中只需通入氯气，而无需加入焦炭就能实中的物质转化中只需通入氯气，而无需加入焦炭就能实现，即发生反应现，即发生反应：TiO22Cl2 TiCl4O2。已知相关数据如下：。已知相关

17、数据如下：结合上表数据，从反应进行的方向角度分析加入焦炭的必要性结合上表数据，从反应进行的方向角度分析加入焦炭的必要性_。反反应应H/kJmol-1S/JK-1mol-172.122014941TiO22Cl22C TiCl42CO 加入焦炭后加入焦炭后发发生生反反应应，与反，与反应应相比，相比，H减小，减小，S增大，更有利于反增大，更有利于反应应在在较较低温度下向右低温度下向右进进行行5、科科学学家家利利用用太太阳阳能能分分解解水水生生成成的的氢氢气气在在催催化化剂剂作作用用下下与与二二氧氧化化碳碳反反应应生生成成甲甲醇醇，并并开开发发出出直接以甲醇直接以甲醇为为燃料的燃料燃料的燃料电电池。

18、已知池。已知H2(g)、CO(g)和和CH3OH(l)的燃的燃烧热烧热H分分别为别为285.8 kJmol-1、283.0 kJmol-1和和726.5 kJmol-1。请请回答：回答：（1）用太阳能分解）用太阳能分解10mol水消耗的能量是水消耗的能量是 kJ；（2）甲醇不完全燃）甲醇不完全燃烧烧生成一氧化碳和液生成一氧化碳和液态态水的水的热热化学方化学方程式程式为为 ；（3）在容）在容积为积为2 L的密的密闭闭容器中，由容器中，由CO2和和H2合成甲醇，合成甲醇，在其他条件不在其他条件不变变的情况下，考察温度的情况下，考察温度对对反反应应的影响，的影响，实验结实验结果如果如图图所示（注：所

19、示（注：T1、T2均大于均大于300）；）；下列下列说说法正确的是法正确的是_（填序号）（填序号）温度温度为为T1时时，从反，从反应应开始到平衡，生成甲醇的平均速率开始到平衡，生成甲醇的平均速率为为v(CH3OH)=molL-1min-1该该反反应应在在T1时时的平衡常数比的平衡常数比T2时时的小的小 该该反反应为应为放放热热反反应应处处于于A点的反点的反应应体系从体系从T1变变到到T2，达到平衡，达到平衡时时 增大增大（4）甲醇酸性燃料电池中，负极的反应式为）甲醇酸性燃料电池中，负极的反应式为 ，正极的反应式为正极的反应式为 。理想状态下，该燃料电池消耗。理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产甲醇所能产生的最大电能为生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为，则该燃料电池的理论效率为 （燃料电池的理论效率是（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。2858CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H 443.5 kJmol-12CH3OH2H2O12e2CO212H3O2+12H+12e-=6H2O96.6%