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高三一轮复习 化学反应中的热效应 胶州二中 姜宝新. 【 考 纲 要 求 】 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. 对比分析 1. 考查内容:盖斯定律( 5 次)对反应热的理解(吸热反应和放热反应)( 3 次) 2. 题型赋分:盖斯定律以填空题形式出现,每问 2 分,其它对反应热、焓变概念的考查以选择为主。
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高三一轮复习 化学反应中的热效应 胶州二中 姜宝新
【考 纲 要 求】 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
对比分析 1.考查内容:盖斯定律(5次)对反应热的理解(吸热反应和放热反应)(3次) 2.题型赋分:盖斯定律以填空题形式出现,每问2分,其它对反应热、焓变概念的考查以选择为主。 3.能力考查:以考查对概念的理解、与数学知识运用为主,试题难度适中。
【学习重点】 1.熟练掌握热化学方程式的书写,并能进行有关反应热的比较和计算。 2.盖斯定律的应用 【学习难点】 盖斯定律的应用
【课堂互动区】情景回顾一、化学反应的反应热【课堂互动区】情景回顾一、化学反应的反应热 焓 B A 反应过程 △H 生成物的焓 【交流与讨论】 1. 图中A、B分别表示什么? 2. 右图表示放热过程还是 吸热过程? 3.在图中表示出△H。 4.△H与反应物和生成物 所具有的焓有怎样的关系? 反应物的焓
【规律总结1】 从反应物和生成物所具有的能量角度看:∆H=生成物能量减反应物能量
一.化学反应中能量变化的原因 【例题1】 参照反应Br+H2→HBr+H的能量对反应历程的示意图,下列叙述中正确的是( ) A.该反应可能需要加热 B.Br与H2的能量总和一定低于HBr与H的总能量 C.正反应为放热反应 D.△H= -75 kJ·mol-1 AB 生成物成键放热 生成物能量总和 反应物断键吸热 反应物能量总和 △H﹥0
【变式训练1】 右图是778 K时N2与H2反应 生成2 mol NH3过程中能量 变化的曲线图。下列叙述 正确的是( ) A.此反应N2+3H22NH3为吸热反应 B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C.该条件下,此反应的热化学方程式为: N2(g)+3H2(g) 2NH3(l) △H= + 92 kJ·mol-1 D.加入催化剂,该化学反应的ΔH变大 B
思考: △H与反应物断键和生成物 成键有怎样的关系?
规律总结2: 1、化学反应中热量变化的本质原因:旧键断裂吸热与新键形成放热 ∆H=旧键断裂吸热减去新键形成放热
2、化学反应中的热量变化取决于反应物和生成物的总能量相对大小2、化学反应中的热量变化取决于反应物和生成物的总能量相对大小 (1)放热反应,△H < 0反应物能量总和 高于生成物能量总和 (2)吸热反应,△H > 0反应物能量总和 低于生成物能量总和
【交流与讨论】下列叙述是否正确? 1.2X(g)+Y(g) Z(g)+W(g) △H>0, 平衡后加入适量X,则△H增大。 2.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下,△H不相同 3. 25℃,101Kpa下,1mol石墨完全燃烧生成CO2放出的能量为393.51kJ,其热化学反应方程式表示为 C(s)+O2(g)= CO2(g) △H=-393.51kJ·mol-1 4.若2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) △H1 = —571.6 kJ·mol-1, 则2H2O(l)=2H2(g)+ O2(g) △H2 = +571.6 kJ·mol-1
二.热化学方程式 【例题2】 发射火箭时以肼(N2H4)为燃料,二氧化氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水, 已知4gN2H4(g)在上述反应放出71KJ的热量,写出该反应的热化学方程式: 2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(g); △H=-1136kJ/mol 或 N2H4(g)+ NO2(g)= 3/2N2(g)+2H2O(g); △H=-568kJ/mol
交流与讨论: 书写热化学方程式应注意的问题
【总结3】书写热化学方程式应注意的问题 (1)必须标明反应物和生成物的 聚集状态(g、l、s、aq) (2)化学计量数可为分数或整数, 且与△H对应 (3)必须注明△H的“+”“ -”吸热反应△H为“+”,放热反应△H为“ —”。 单位:一般为kJ·mol-1
变式训练1 25 oC、101kPa时,1mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水,同时放出725.8kJ热量,下列表示该反应的热化学方程式是( ) A. 2CH3OH+3O2= 2CO2+4H2O; △H= -1451.6kJ/mol B. 2CH3OH(l) +3O2(g) = 2CO2(g) +4H2O(l); △H= +1451.6kJ/mol C. CH3OH(l) +3/2O2(g) =CO2(g) +2H2O(g); △H= +725.8kJ/mol D.CH3OH(l) +3/2O2(g) = CO2(g) +2H2O(l); △H= -725.8kJ/mol D
变式训练2 下列各组热化学方程式程中,化学反应的△H前者大于后者的是( ) ①C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H2 ②S(s)+O2(g)=SO2(g); △H3 S(g)+O2(g)=SO2(g); △H4 ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H5 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H6 ④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g);△H7 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s); △H8 A ① B ④ C ②③④ D ①②③ C 常见的吸热反应: 大多数分解Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl CO2+C = 2CO C+H2O = CO+H2 常见的放热反应: 大多数化合反应 中和、燃烧 金属与酸
注意! 比较△H的大小应带“+”“ -”号; 对放热反应,△H < 0 ; 放热越多,△H越小。
三.盖斯定律的应用 例题3 (2008山东理综)北京奥运会“祥云火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6),丙烷脱氢可得丙烯。已知: ①C3H8 (g)= CH4(g)+HC≡CH(g)+H2 (g) △H1=+156.6KJ·mol-1 ②CH3CH=CH2 (g)= CH4 (g)+HC≡CH(g) △H2=+32.4KJ·mol-1 则相同条件下,反应C3H8 (g) = H2(g)+CH3CH=CH2 (g)的△H=________KJ·mol-1 中间产物 终态 始态 +124.2 设计的反应逆向进行时,△H数值不变,符号相反 △H= △H1- △H2
你知道吗? 运用盖斯定律计算焓变的一般方法?
应用盖斯定律计算反应热的一般方法: ①写出待求反应的方程式, A(g)+3B(l)=2C(s); ΔH4= ? kJ/mol ②利用待求方程式各物质的系数确定原方程式的比例关系 ③将原方程式按比例关系进行加减 当反应式乘以或除以某数时,△H也应乘以或除以某数。
巩固练习一 根据下列反应的焓变,写出C(石墨)与H2(g)反应生成1molC2H2(g)的焓变(写出简单计算过程) ①C(石墨)+O2(g)=CO2(g); △H1=aKJ/mol ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H2=bKJ/mol ③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);△H3=cKJ/mol 2C(石墨)+ H2(g) = C2H2(g); △H= 2△H1+1/2△H2- 1/2△H3 =(2a+1/2b- 1/2c ) KJ/mol
能量越低越稳定 巩固练习二 已知在25 oC、101kPa条件下: 4Al(s)+3O2 (g)=2Al2O3 (s)H =-2834.9 kJ/mol 4Al(s)+2O3 (g)=2Al2O3 (s)H =-3119.1kJ/mol 由此得出的结论正确的是( ) A、等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为放热反应 B、等质量的O2比O3能量高,由 O2变O3为吸热反应 C、O3比O2稳定,由O2变O3为放热反应 D、O2比O3稳定,由 O2变O3为吸热反应 D
课堂小结 反应热△H的相关计算: ① ∆H=生成物能量减反应物能量 ②∆H=旧键断裂吸热减去新键形成放热 ③根据热化学方程式计算(化学计量数与△H成正比) ④根据盖斯定律计算
课堂检测 1、从右图所示的某气体反应的 能量变化分析,以下判断 正确的是 ( ) A.这是一个吸热反应 B.该反应一定需要加热 C.生成物的总能量低于参加反应的物质的总能量 D.反应物比生成物更稳定 C
2、.已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g);△H= -270 kJ·mol-1,下列说法正确的是( ) A.2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量 B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ C.在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量 D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ C
3、已知 (1)H2( g )+1/2O2 ( g )= H2O ( g )ΔH1=a kJ/mol (2)2H2( g )+O2 ( g )=2H2O ( g )ΔH2=b kJ/mol (3) H2( g )+1/2O2 ( g )= H2O ( l )ΔH3=c kJ/mol (4) 2H2( g )+O2 ( g )=2H2O ( l )ΔH4=d kJ/mol 则a、b、c、d的关系正确的是。 A、a<c<0 B、b>d>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0 C
4、用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:4、用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如: CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g); H =-574 kJ/mol CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g); H =-1160 kJ/mol 若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为_____________(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为_________kJ。 1.60NA (或1.6NA) 173.4
5、已知:2SO2(g)+ O2(g) SO3(g)△H=-196.6kJ/mol 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=-113.0kJ/mol 则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g) NO (g)的 △H=______________ -41.8kJ/mol