2021届高考化学 考前11天 化学反应与能量 课件（24张ppt）

2021
高考倒计时●化学
考前11天 化学反应与能量
01
核 心 速 记
02
易 错 剖 析
目录
03
自 我 检 测
一、吸热反应和放热反应
?
吸热反应
放热反应
概念
吸收热量的反应
放出热量的反应
反应物与生成物的能量关系
反应物的总能量比生成物的总能量小
反应物的总能量比生成物的总能量大
表示方法
ΔH>0
ΔH<0
实例
多数分解反应等
中和反应、燃烧反应等
二、燃烧热和中和热
1.燃烧热:在101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。燃烧热是指1 mol 物质完全燃烧所放出的热量,因此在书写燃烧热的热化学方程式时,以燃烧1 mol物质为标准来书写。
2.中和热:在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol 水时的反应热。
一、反应的放热和吸热的判断
一个反应是放热反应还是吸热反应与其是否需要加热无关,需要加热的反应不一定是吸热反应,不需要加热的反应也不一定是放热反应。如H2、CO等大多数气体需要点燃才能燃烧,Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应属于吸热反应,但在常温下就能进行。
【纠错训练1】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(　　)。
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应热
D.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
解析? 化学反应有放热反应和吸热反应,A项错误;反应速率与化学反应是放热反应或吸热反应没有直接联系,B项错误;一个反应的ΔH与反应条件无关,D项错误。
C
二、热化学方程式
1.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,并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。
2.必须注明物质的聚集状态(s、l、g),水溶液则用“aq”表示,热化学方程式中不用标“↑”和“↓”。
3.ΔH只能写在化学方程式的右边,若为放热反应,则ΔH为“-”;若为吸热反应,则ΔH为“+”,单位一般为kJ·mol-1。
4.ΔH与反应中消耗的物质的量有关,方程式前面的化学计量数必须与ΔH相对应。若化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时,其焓变与正向进行时的焓变数值相等,但符号相反。
5.燃烧产物必须是稳定的氧化物,如C CO2(g)、H2 H2O(l)、S SO2(g)等。
6.中和反应的实质是H+和OH-化合生成H2O,中和热不包括沉淀热、溶解热和电离热等。
7.ΔH与反应进程无关,不能用于判断平衡状态。
【纠错训练2】工业生产水煤气的反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.4 kJ·mol-1。下列判断正确的是(　　)。
A.反应物总能量大于生成物总能量
B.CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(l)　ΔH=-131.4 kJ·mol-1
C.该反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量
D.该反应中生成1 体积CO(g)吸收131.4 kJ热量
解析? ΔH>0,则该反应为吸热反应,故反应物总能量小于生成物总能量,生成1 mol H2(或CO)时需吸收131.4 kJ热量,A、D两项错误;题干中H2O 为气态,B项错误。
C
【纠错训练3】已知:苯(l)的燃烧热ΔH=-3276.5 kJ·mol-1;H+(aq)+OH-(aq)
H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
下列热化学方程式书写正确的是(　　)。
A.HF(aq)+KOH(aq) KF(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
B.Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq) BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
C.C6H6(l,苯)+O2(g) 6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-3276.5 kJ·mol-1
D.2C6H6(l,苯)+9O2(g) 12CO(g)+6H2O(l)　 ΔH=-6553.0 kJ·mol-1
解析? 本题考查热化学方程式的判断。A项,HF是弱酸,电离时要吸收热量,放出的热量减少,不正确;B项,生成硫酸钡沉淀要放出热量,放出的热量增多,不正确;D项,碳的稳定氧化物为CO2,不正确。
C
三、反应热的计算
1.ΔH=E生成物-E反应物(E表示物质的能量)
2.ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和
解析? 本题考查根据键能计算反应热。ΔH=(391×4+193+497-946-463×4) kJ·mol-1=-544 kJ·mol-1。
【纠错训练4】断裂1 mol化学键需要的能量叫键能(kJ·mol-1)。已知几种常见化学键的键能如下:
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}化学键
H—O
H—N
OO
N≡N
N—N
键能/kJ·mol-1
463
391
497
946
193
反应N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g)的ΔH为(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　
A.-544 kJ·mol-1 B.-209 kJ·mol-1 C.+544 kJ·mol-1 D.+209 kJ·mol-1
A
解析? 本题比较热化学方程式中反应热大小。同反应、同状态时,反应热与化学计量数成正比;相同反应,生成液态水比生成气态水放出的热量多。
【纠错训练5】下列各项中,ΔH最小的是(　　)。
A.2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l)　 ΔH1
B.2C2H2(g)+3O2(g) 4CO(g)+2H2O(g)　 ΔH2
C.C2H2(g)+O2(g) 2CO2(g)+H2O(l)　 ΔH3
D.C2H2(g)+O2(g) 2CO(g)+H2O(g)　 ΔH4
A
1.某反应由两步反应A→B→C构成,它的能量变化曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)。
A.两步反应均为吸热反应
B.加入催化剂会改变反应的焓变
C.三种物质中C最稳定
D.反应A→C中ΔH=E1-E2
C
解析? 由图可知,A→B是吸热反应,B→C是放热反应,A项错误;催化剂能改变反应途径和活化能大小,但不能改变反应的焓变,B项错误;三种物质中C的能量最低,故C最稳定,C项正确;整个反应的ΔH=E1+E3-E2-E4,D项错误。
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2.HF的能量变化如图所示:
根据图示数据推知,键的键能为(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　
A.+567.5 kJ·mol-1 B.-567.5 kJ·mol-1
C.+1135 kJ·mol-1 D.-1135 kJ·mol-1
【解析】键能指断裂1 mol气态物质化学键形成气态原子时吸收的能量。根据图示知,2HF(g) 2H(g)+2F(g)　ΔH=+1135 kJ·mol-1,键的键能为567.5 kJ·mol-1。
A
3.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是(　　)。
A.氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol-1,则水电解的热化学方程式为2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5 kJ·mol-1
B.1 mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890 kJ热量,其热化学方程式为CH4(g)+O2(g) CO2(g)+H2O(l)　 ΔH=-445 kJ·mol-1
C.已知2C(s)+O2(g) 2CO(g)　 ΔH=-221 kJ·mol-1,则C(s)的燃烧热为-110.5 kJ·mol-1
D.HF与NaOH 溶液反应:H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1
B
解析? A项,2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571 kJ·mol-1;C项,碳的燃烧热是指完全燃烧生成稳定的氧化物CO2时放出的热量,错误;D项,H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1是指稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1 mol水放出的热量,HF是弱酸,放出的热量小于57.3 kJ,错误。
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4.下列反应中,ΔH1<ΔH2 的是(　　)。
A.C(s)+ O2(g) CO(g)　ΔH1 C(s)+O2(g) CO2(g)　ΔH2
B.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)　ΔH1 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)　ΔH2
C.NaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH1
NaOH(aq)+CH3COOH(aq) CH3COONa(aq)+H2O(l)　ΔH2
D.S(s)+O2(g) SO2(g)　ΔH1 S(g)+O2(g) SO2(g)　ΔH2
C
解析? 碳单质完全燃烧生成二氧化碳放出的热量多于不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量,反应的焓变是负值,故ΔH1>ΔH2;燃烧是放热反应,所以焓变是负值,气态水变为液态水的过程是放热反应,ΔH1>ΔH2;醋酸是弱酸,电离过程需要吸收热量,则反应中生成1 mol水放出的热量偏低,即ΔH1<ΔH2;固体硫变为气态硫需要吸收热量,所以ΔH1>ΔH2。
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5.磷及其化合物在化工生产中有广泛应用。
(1)已知:①P4(s)+6H2(g)+8O2(g) 4H3PO4(s)　ΔH1=a kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g) H2O(l)　 ΔH2=b kJ·mol-1
③P4(s)+5O2(g) 2P2O5(s)　 ΔH3=c kJ·mol-1
则反应④P2O5(s)+3H2O(l) 2H3PO4(s)的ΔH4=　　 　　。?
解析? 本题考查热化学方程式和书写氧化还原反应方程式。(1)根据盖斯定律知,①×-③×-②×3=④,ΔH4= 。
(2)已知31 g白磷(P4)完全燃烧生成稳定氧化物P4O10(s)时放出热量760.75 kJ。写出能表示P4(s)燃烧热的热化学方程式:
? 。?
(3)PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)　ΔH=-661.9 kJ·mol-1,在密闭容器中充入2 mol PCl3(g)和1 mol Cl2(g),充分反应,放出热量Q　　　　(填“>”“<”或“=”)661.9 kJ。?
若上述反应达到平衡后,增大压强,则上述反应的ΔH将　　(填“增大”“减小”或“不变”)。?
(4)KH2PO2是重要还原剂,可以由P4与KOH溶液反应制得,副产物为P2H4。该反应的化学方程式为　 。
P4(s)+5O2(g) P4O10(s) ΔH=-3043 kJ·mol-1
<
不变
3P4+8KOH+8H2O 2P2H4↑+8KH2PO2
解析? (2)1 mol P4(s)完全燃烧放出热量760.75 kJ×4=3043 kJ,则表示P4燃烧热的热化学方程式为P4(s)+5O2(g) P4O10(s)　ΔH=-3043 kJ·mol-1。(3)三氯化磷与氯气反应是可逆反应,2 mol PCl3与Cl2反应,放出热量小于661.9 kJ。增大压强,平衡正向移动,放出的热量增多,但是ΔH只与化学计量数有关,与转化率无关,ΔH不变。
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