- 2021-07-08 发布 |
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文档介绍
2018届一轮复习人教版化学能与热能学案(5)
第六单元 化学反应与能量 第一课时 化学能与热能 考纲解读: 1.了解化学反应中能量转化的原因及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,能正确书写热化学方程式。 考点一 焓变 反应热 自主梳理: 1.化学反应的实质与特征 (1)实质:反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。 (2)特征:既有物质变化,又伴有能量变化,通常主要表现为热量的变化。 2.反应热和焓变 (1)反应热:化学反应中放出或吸收的热量。 (2)焓变:在恒压条件下化学反应的热效应,其符号为ΔH,单位是 kJ/mol。 3.吸热反应和放热反应 (1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析: (2)从化学键的变化角度分析: (3)常见的放热反应: ①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属跟酸的置换反应;⑤物质的缓慢氧化。 (4)常见的吸热反应: ①大多数分解反应;②盐类的水解和弱电解质的电离;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应;④炭和水蒸气、C和CO2的反应。 【深度思考】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)物质发生化学变化时都伴有能量的变化。( ) (2)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。( ) (3)放热反应在任何条件都不能发生。( ) (4)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。( ) (5)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热。( ) (6)NH4NO3固体溶于水时吸热,属于吸热反应。( ) 【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× 例1、如图所示是298 K、101 kPa时,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述错误的是( ) A.加入催化剂,不能改变该化学反应的反应热 B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C.该反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol D.在常温、体积一定的条件下,通入1 mol N2和3 mol H2,反应后放出的热量为92 kJ 【答案】D 【解析】催化剂能改变反应的路径,降低反应的活化能,但不能改变化学反应的反应热,A项正确,B项正确;根据图像可知,1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3时放出的热量为92 kJ,C项正确;因为该反应为可逆反应,反应不能进行到底,所以通入1 mol N2和3 mol H2,反应后放出的热量小于92 kJ,D项错误。 【发散类比1】某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是( ) A.该反应为放热反应 B.催化剂能改变该反应的焓变 C.催化剂能降低该反应的活化能 D.逆反应的活化能大于正反应的活化能 【答案】C 【解析】A项,由图可以看出,反应物的总能量低于生成物的总能量,故该反应为吸热反应,A错;B项,催化剂不能改变反应的焓变,B错;C项,由图像可以看出,催化剂能降低该反应的活化能,C正确;D项,由图像可以看出E1>E2,即逆反应的活化能小于正反应的活化能,D错。 【归纳总结】 1.理解焓变的“四”注意 (1)任何化学反应都是新键断裂,旧键形成的过程,都伴随着能量的变化。 (2)焓变不取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小。 (3)物质的物理变化过程中,也会有能量的变化,但不属于吸热反应或放热反应。在进行反应热的有关计算时,必须要考虑到物理变化时的热效应,如物质的三态变化。 (4)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl在常温常压下即可进行,而很多放热反应需要在加热的条件下进行。 2.解答能量变化图像题的“三”关键 (1)注意活化能在图示中的意义。 ①从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能; ②从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能。 (2)催化剂只影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的ΔH。 (3)设计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。 考点二 热化学方程式的书写与正误判断 自主梳理: 1.概念:表示参与化学反应的物质的物质的量和反应热关系的化学方程式。 2.意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 表示:2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。 3.书写 。 例2、在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为______________________。 【答案】C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1 【解析】根据C原子守恒有:C2H5OH~2CO2~2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀,乙醇为0.5 mol,则1 mol 乙醇燃烧放2Q kJ热量,据此可写出反应的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1。 【发散类比2】右图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:___________________________。 【答案】NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 【解析】由图可知,产物总能量低于反应物总能量,该反应是放热反应,ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1。 【归纳总结】“五步”突破热化学方程式的书写 例3、实验测得:101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是( ) ①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=890.3 kJ·mol-1 ②CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 ③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 ④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 A.仅有② B.仅有②④ C.仅有②③④ D.全部符合要求 【答案】B 【解析】写热化学方程式时要注意其与普通化学方程式不同的几点:(1)产物的稳定状态,H2O为液态,C的稳定化合物为CO2;(2)单位是kJ·mol-1,不是kJ;(3)数值,ΔH的数值要与热化学方程式中计量系数保持一致;(4)符号,吸热用“+”,放热用“-”。②④符合要求。 【发散类比3】已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( ) A.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2b kJ/mol B.C2H2(g)+5/2O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=2b kJ/mol C.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ/mol D.2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=b kJ/mol 【答案】C 【解析】由题设知2 mol CO2→2b kJ→1molC2H2,则乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+5/2O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-2b kJ/mol。注意审题,题目并没有要求一定写表示乙炔燃烧热的热化学方程式。 【归纳总结】“五审”突破热化学方程式的正误判断查看更多