新高考化学二轮复习ppt课件：第6讲-化学反应与能量变化.ppt

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1、第第6 6讲化学反应与能量变化讲化学反应与能量变化-2-反应热及表示方法真真题示例示例1.(2019海南化学,5)根据图中的能量关系,可求得CH的键能为()A.414kJmol-1B.377kJmol-1C.235kJmol-1D.197kJmol-1-3-考点一考点二 答案解析解析关闭根据图示可知1molCH4分解变为1molC(g)原子和4molH(g)原子共吸收的能量是(75+717+864)kJ=1656kJ,则CH键的键能为1656kJ4mol=414kJmol-1,故A正确。答案解析关闭A2.(2018北京理综,7)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH

2、的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是()A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4CH3COOH过程中,有CH键发生断裂C.放出能量并形成了CC键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率-4-考点一考点二 答案解析解析关闭 答案解析关闭-5-考点一考点二3.(1)(2016天津理综节选)硅和氯两元素的单质反应生成1molSi的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69和58,写出该反应的热化学方程式:。(2)(2015天津理综节选)已知1mol钠的单质在足量O2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程

3、式:。(3)(2015安徽理综节选)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是。答案解析解析关闭 答案解析关闭-6-考点一考点二考点突破考点突破1.解答能量变化图像题的“4关键”(1)反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小,即部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。(2)注意活化能在图示(如下图)中的意义。从反应物至最高点的能量变化(E1)表示正反应的活化能。从最高点至生成物的能量变化(E2)表示逆反应的活化能。(3)催化剂只

4、能影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的H。(4)涉及反应热的有关计算时,要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。-7-考点一考点二2.书写热化学方程式时的注意事项(1)注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关,特定条件下要注明反应时的温度和压强。绝大多数反应是在25、101kPa下进行测定的,可不注明。(2)注明物质状态:常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位:H应包括“+”或“-”、数字和单位(kJmol-1)。(4)注意守恒关系:原子守恒和得失电子守恒;能量守恒(H与化学计量数相对应)。(5)区别于普通方程式:不需要标注“”“”“点燃”“加热”

5、等。(6)注意热化学方程式的化学计量数。-8-考点一考点二(7)对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态之外,还要注明物质的名称。热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与H相对应,如果化学计量数加倍,则H也要加倍。3.燃烧热和中和热应用中的注意事项(1)燃烧热是指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,并不是1mol可燃物燃烧时放出的热量就是燃烧热。(2)中和热不是指1mol酸与1mol碱中和时的热效应,而是指强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1molH2O(l)的热效应。弱酸与强碱,强酸与

6、弱碱或弱酸与弱碱反应时,因电离吸热,放出的热量减少。若用浓硫酸(或NaOH固体),因溶解放热会使放出的热量增多。-9-考点一考点二应考考训练考向1反应热图像分析1.(2019安徽定远重点中学高三月考)已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述正确的是()A.每生成2分子AB吸收bkJ热量B.该反应的H=+(a-b)kJmol-1C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D.断裂1molAA键和1molBB键,放出akJ能量 答案解析解析关闭依据图像分析判断1molA2和1molB2反应生成2molAB,每生成2molAB吸收(a-b)kJ热量,故A错误;

7、反应热H=反应物键能总和-生成物键能总和,所以题给反应的反应热H=+(a-b)kJmol-1,故B正确;依据能量变化分析可知反应物总能量低于生成物总能量,故C错误;由图像可知断裂1molAA键和1molBB键要吸收akJ能量,故D错误。答案解析关闭B-10-考点一考点二2.(2019福建龙岩高三质量检查)一定条件下,在水溶液中1mol(x=0,1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法错误的是()A.上述离子中结合H能力最强的是EB.上述离子中最稳定的是AC.CB+D反应的热化学方程式为D.BA+D的反应物的键能之和小于生成物的键能之和 答案解析解析关闭 答案解析关闭-11-

8、考点一考点二考向2燃烧热与中和热的理解3.(2019吉林实验中学高三期中)下列有关热化学方程式及其叙述正确的是()答案解析解析关闭 答案解析关闭-12-考点一考点二4.(2019黑龙江哈尔滨第六中学高三期中)下列有关热化学方程式的叙述正确的是()A.已知甲烷的燃烧热H=-890.3kJmol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-890.3kJmol-1B.已知C(石墨,s)C(金刚石,s)H0,则金刚石比石墨稳定C.已知中和热H=-57.3kJmol-1,则1mol稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应的反应热就是中和热D.已知S(g)+O

9、2(g)=SO2(g)H1,S(s)+O2(g)=SO2(g)H2,则H1H1(CaCO3)0B.H2(MgCO3)=H2(CaCO3)0C.H1(CaCO3)-H1(MgCO3)=H3(CaO)-H3(MgO)D.对于MgCO3和CaCO3,H1+H2H3-18-考点一考点二 答案解析解析关闭A项,镁离子的半径小于钙离子的,因此碳酸镁中离子键强,断开离子键需要吸收更多的能量,即H1(MgCO3)H1(CaCO3)0,所以正确,不符合题意;B项,H2表示的是碳酸根离子生成氧离子和二氧化碳所吸收的能量,与镁离子和钙离子无关,因此H2(MgCO3)=H2(CaCO3)0,所以正确,不符合题意;C项

10、,由题给图示可知,H1+H2=H+H3,由此可得H1(CaCO3)+H2(CaCO3)=H(CaCO3)+H3(CaO),H1(MgCO3)+H2(MgCO3)=H(MgCO3)+H3(MgO),将以上两式左左相减,右右相减,又因为H2(CaCO3)=H2(MgCO3),得H1(CaCO3)-H1(MgCO3)=H(CaCO3)-H(MgCO3)+H3(CaO)-H3(MgO),所以错误,符合题意;D项,由题给图示可知,H1+H2=H+H3,因H0,即H1+H2H3,所以正确,不符合题意。答案解析关闭C-19-考点一考点二下列说法正确的是()A.H10,H20,H3H4,A错误;给题给反应依次

11、编号为,由盖斯定律知,则6+=,则6H1+H2+H3=H4,即6H1+H2+H3-H4=0,B正确,C项和D项均错误。答案解析关闭B-20-考点一考点二3.(高考题组合)(1)(2019全国2节选)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:-21-考点一考点二(2)(2019全国3节选)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:(3)(2018全国1节选)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:-22-考点一考点二(4)(2018天津理综节选)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答

12、下列问题:CO2与CH4经催化重整,制得合成气:已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:则该反应的H=。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是(填“A”或“B”)。-23-考点一考点二答案(1)89.3(2)-116(3)53.1(4)+120kJmol-1B解析(1)根据盖斯定律,将反应、叠加得反应,故H3=H1+H2=100.3kJmol-1+(-11.0kJmol-1)=89.3kJmol-1。(2)将题给热化学方程式依次编号为、。根据盖斯定律知,(反应+反应+反应)2得4HCl(g)

13、+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)H=(H1+H2+H3)2=-116kJmol-1。-24-考点一考点二(4)化学反应的焓变应该等于反应物键能总和减去生成物的键能总和,所以题给反应的焓变为(4413+2745)kJmol-1-(21075+2436)kJmol-1=+120kJmol-1。初始时容器A、B的压强相等,A容器恒容,随着反应的进行压强逐渐增大(气体物质的量增加);B容器恒压,压强不变;所以达平衡时压强一定是A中大,B中小,所以B中反应物转化率大,吸热也更多。-25-考点一考点二4.(2017全国1节选)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原

14、理。通过计算,可知系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为、,制得等量H2所需能量较少的是。-26-考点一考点二-27-考点一考点二-28-考点一考点二误区警示反应热计算的常见失误点(1)根据已知的热化学方程式进行计算时,要清楚已知热化学方程式的化学计量数表示的物质的量与已知物质的量之间的比例关系,然后进行计算。(2)根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时,要注意断键和成键的总数,计算时必须是断键和成键时吸收和放出的总能量。(3)运用盖斯定律进行计算,在调整方程式时,要注意H的值也要随之调整。-29-考点一考点二考点突破考点突破1.盖斯定律的应用(1)理论依据:反应热只与反应体系的

15、始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应的途径无关。(2)计算模式:(3)主要应用:计算某些难以直接测量的化学反应的反应热。-30-考点一考点二(4)注意事项:应用盖斯定律进行简单计算,关键在于设计反应途径。当反应式乘以或除以某数时,H也应乘以或除以某数。进行热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时,H都要带“+”“-”号计算、比较,即把H看作一个整体进行分析判断。在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,状态由固液气变化时,会吸热;反之会放热。当设计的反应逆向进行时,注意H要进行相应的变化。-31-考点一考点二2.反应热计算的四种方法(1)根据燃烧热数据,求算

16、反应放出的热量。利用公式:Q=燃烧热n(可燃物的物质的量)如已知H2的燃烧热H=-285.8kJmol-1,若H2的物质的量为2mol,则2molH2燃烧放出的热量为2mol285.8kJmol-1=571.6kJ。(2)依据反应物与生成物的总能量计算。H=E生成物-E反应物。(3)根据键能数据(E)计算。H=反应物键能总和-生成物键能总和(4)根据盖斯定律计算反应热。若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到,则该反应的反应热也可通过这几个化学反应的反应热相加减而得到。-32-考点一考点二应考考训练考向1依据盖斯定律计算反应热1.(1)尿素CO(NH2)2是一种非常重要的高效氮肥

17、,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素。该反应实际为两步反应:写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式。-33-考点一考点二-34-考点一考点二考向2利用键能进行计算2.(2019河北衡水安平县安平中学高三期中)已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=akJmol-1,2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220kJmol-1HH、O=O和OH键的键能分别为436kJmol-1、496kJmol-1和462kJmol-1,则a为()A.-332B.-118C.+350D.+130 答案解析解析关闭 答案解析关闭-35-考点一考点二考向3反应焓变大小的比较3.下列

18、各组中两个反应的反应热,其中H1H2()答案解析解析关闭 答案解析关闭-36-考点一考点二考向4反应热与化学平衡的移动4.(2019安徽肥东高中高三调研)已知:下列说法正确的是()-37-考点一考点二A.反应中的能量变化如图所示,则H2=E1-E3B.H2的燃烧热H=-241.8kJmol-1C.氨的催化氧化反应为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)H=+906kJmol-1D.由反应知在温度一定的条件下,在一恒容密闭容器中通入1molN2和3molH2,反应达平衡后放出的热量为Q1kJ,若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ,则184.8Q22Q1 答案解析解析关闭 答案解析关闭