2020-2021学年高中化学新人教版选择性必修1 第一章 化学反应的热效应 章末素能提升 课件（40张）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高中化学新人教版选择性必修1 第一章 化学反应的热效应 章末素能提升 课件（40张） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-04-30 23:49:44 | ||
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文档简介
人教（2019）版 选择性必修一
第一章 化学反应的热效应
章末素能提升
第一章
化学反应的热效应
章末素能提升
专题归纳
真题体验
知识网络
知识网络
专题归纳
1．反应类型与反应条件
热化学反应类型与条件无必然联系。吸热反应，不一定需要加热，如氢氧化钡晶体与氯化铵混合反应是吸热反应，但在常温下可以进行；燃烧反应一般需要点燃，但它们都是放热反应。
2．反应热与反应条件
反应热大小由反应物和生成物的总能量的相对大小决定，改变反应条件，不影响同一反应的反应热。
专题1 能量变化中概念辨析的六大陷阱
3．键能、总能量与反应热的关系
键能是指常温常压下，将1 mol AB分子断裂为气态原子A和B所需要的能量。键能越大，物质稳定性越强。而物质总能量是指物质处于一定状态下所具有的内能，能量越大，物质越不稳定；故二者不是同一概念。
从键能的角度看，ΔH＝反应物总键能－生成物总键能；
从总能量角度看，ΔH＝生成物总能量－反应物总能量。
4．反应热和放出的热量
对于放热反应，若比较反应热，既要考虑数值又要考虑负号，绝对值越大，负值越小，放热越多；若比较放出热量的大小，只考虑数值，不考虑负号，数值越大，放热越多。
5．热化学方程式中反应热的单位与数值
热化学方程式中反应热的数值与各物质的物质的量成正比，单位都是kJ·mol－1。在热化学方程式中，“kJ·mol－1”中mol不表示反应物的物质的量为1 mol。
6．中和热与中和反应
(1)中和热与中和反应：强酸、弱酸与强碱、弱碱发生中和反应都有中和热，但现在研究的中和热一般是强酸、强碱反应的中和热。
(2)测中和热时，中和热的数值大小与酸、碱的用量无关，与酸碱强弱、浓稀有关。
(3)中和热数值与57.3 kJ·mol－1：只有强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的中和热数值为57.3 kJ·mol－1；氢氧化钠固体、浓硫酸参加反应，会额外放出热量；弱酸或弱碱发生中和反应时，因电离要吸收部分热量；稀硫酸和氢氧化钡溶液反应，因生成沉淀会放出热量。
〔强化训练1〕
单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．S(s，单斜)══S(s，正交) ΔH＝＋0.33 kJ·mol－1
B．正交硫比单斜硫稳定
C．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含
有的能量高
D．①式表示断裂1 mol O2中的共价键
所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所
放出的能量少297.16 kJ
B
解析：A项，单斜硫的能量比正交硫的能量高，S(s，单斜)＝S(s，正交) ΔH＝－0.33 kJ·mol－1，为放热反应，错误；B项，物质的能量越高越不稳定，则正交硫比单斜硫稳定，正确；C项，由图象可以看出，单斜硫的能量比正交硫的能量高，错误；D项，①式反应需断裂单斜硫中S—S键和O＝O键，不仅仅是断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量，错误。
1．根据反应物的本性比较
等物质的量的不同物质与同一物质反应时，性质不同，其反应热不同。如等物质的量的不同金属或非金属与同一种物质反应，金属或非金属越活泼，反应越容易发生，放出的热量就越多，ΔH就越小。
专题2 ΔH大小比较面面观
2．利用状态，迅速比较反应热的大小
物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。
(1)若反应为放热反应，当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。
(2)若反应为放热反应，当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应物放热最少，气体反应物放热最多。
3．根据反应进行的程度进行比较
(1)对于多步进行的放热反应，当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，ΔH就越小。对于可逆反应，若正反应是放热反应，反应程度越大，反应放出的热量越多；若正反应是吸热反应，反应程度越大，反应吸收的热量越多。
4．根据反应规律和影响ΔH大小的因素直接比较
依据规律、经验和常识可直接判断反应的ΔH的大小。
(1)吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大(前者大于0，后者小于0);
(2)2 mol H2燃烧放出的热量肯定比1 mol H2燃烧放出的热量多；
(3)等量的碳完全燃烧生成CO2放出的热量肯定比不完全燃烧生成CO放出的热量多；
(4)生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比强酸和弱碱(或弱酸和强碱)的稀溶液反应放出的热量多。
5．盖斯定律法
依据盖斯定律，化学反应的反应热只与始态和终态有关，而与化学反应进行的途径无关。热化学方程式像代数式一样，可进行移项、合并和加、减、乘、除等数学运算。依据进行数学运算后所得新反应的ΔH可以比较运算前各反应的ΔH的大小，这种方法称为盖斯定律。
〔强化训练2〕
已知：
C(s)＋O2(g)══CO2(g) ΔH1
CO2(g)＋C(s)══2CO(g) ΔH2
2CO(g)＋O2(g)══2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)＋3O2(g)══2Fe2O3 ΔH4
3CO(g)＋Fe2O3(s)══3CO2(g)＋2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ( )
A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
C
1．运用盖斯定律计算
计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往给出几个已知的热化学方程式，然后要求计算与之有关的目标热化学方程式的反应热，此时可应用盖斯定律进行计算。
专题3 反应热的计算方法
3．根据化学方程式计算
计算依据：对于相同的反应，反应热与反应物参加反应的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式，则按照化学计量数与ΔH的关系计算反应热。若没有给出热化学方程式，可先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质与物质间、物质与反应热间的关系直接或间接求算物质的质量或反应热。
4．根据反应物和生成物的能量计算
(1)根据公式：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。
(2)根据燃烧热计算：紧扣燃烧热的定义，反应物的量为“1 mol”，生成物为稳定的氧化物。Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。
53.1
247
＋120 kJ·mol－1
(4)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：
2NO2(g)＋H2O(l)══HNO3(aq)＋HNO2(aq) ΔH＝－116.1 kJ·mol－1
3HNO2(aq)══HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l) ΔH＝＋75.9 kJ·mol－1反应3NO2(g)＋H2O(l)══2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝_______kJ·mol－1。
－136.2
真题体验
解析：(1)根据盖斯定律，反应①＋②可得反应③，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝100.3 kJ·mol－1 ＋(－11.0 kJ·mol－1)＝89．3 kJ·mol－1。
89.3
－116
解析：由盖斯定律可得，4HCl(g)＋O2(g)══2Cl2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝2ΔH3＋2ΔH2＋2ΔH1＝(－121 kJ·mol－1)×2＋(－20 kJ·mol－1×2)＋(83 kJ·mol－1×2)＝－116 kJ·mol－1。
3．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4︰1，甲烷和水蒸气反应的方程式是___________________________。
②已知反应器中还存在如下反应：
ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)══CO(g)＋3H2(g) ΔH1
ⅱ.CO(g)＋H2O(g)══CO2(g)＋H2(g) ΔH2
ⅲ.CH4(g)══C(s)＋2H2(g) ΔH3
……
ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用__________________________________________________________反应的ΔH。
C(s)＋2H2O(g)══CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)══2CO(g)
解析：(1)①已知反应物为CH4和H2O(g)，生成物为H2和CO2，且物质的量之比为4︰1，据此结合质量守恒定律即可写出化学方程式。
②根据盖斯定律，ⅰ式＋ⅱ式可得：CH4(g)＋2H2O(g)══CO2(g)＋4H2(g) ΔH1＋ΔH2，则(ⅰ式＋ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋2H2O(g)══CO2(g)＋2H2(g) ΔH；ⅰ式－ⅱ式可得：CH4(g)＋CO2(g)══2CO(g)＋2H2(g) ΔH1－ΔH2，则(ⅰ式－ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋CO2(g)══2CO(g) ΔH。因此，要求反应ⅲ式的ΔH3，还必须利用反应C(s)＋2H2O(g)══CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)══2CO(g)的ΔH。
D
解析：由题图可知，1 mol HCN的能量比HNC的能量低59.3 kJ，则HCN更稳定，则该异构化反应是吸热反应，反应的ΔH＝＋59.3 kJ·mol－1，A、B项正确；由题图可知，正反应的活化能是186.5 kJ·mol－1，逆反应的活化能为127.2 kJ·mol－1，C项正确；催化剂不改变反应热，D项错误。
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
第一章 化学反应的热效应
章末素能提升
第一章
化学反应的热效应
章末素能提升
专题归纳
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知识网络
专题归纳
1．反应类型与反应条件
热化学反应类型与条件无必然联系。吸热反应，不一定需要加热，如氢氧化钡晶体与氯化铵混合反应是吸热反应，但在常温下可以进行；燃烧反应一般需要点燃，但它们都是放热反应。
2．反应热与反应条件
反应热大小由反应物和生成物的总能量的相对大小决定，改变反应条件，不影响同一反应的反应热。
专题1 能量变化中概念辨析的六大陷阱
3．键能、总能量与反应热的关系
键能是指常温常压下，将1 mol AB分子断裂为气态原子A和B所需要的能量。键能越大，物质稳定性越强。而物质总能量是指物质处于一定状态下所具有的内能，能量越大，物质越不稳定；故二者不是同一概念。
从键能的角度看，ΔH＝反应物总键能－生成物总键能；
从总能量角度看，ΔH＝生成物总能量－反应物总能量。
4．反应热和放出的热量
对于放热反应，若比较反应热，既要考虑数值又要考虑负号，绝对值越大，负值越小，放热越多；若比较放出热量的大小，只考虑数值，不考虑负号，数值越大，放热越多。
5．热化学方程式中反应热的单位与数值
热化学方程式中反应热的数值与各物质的物质的量成正比，单位都是kJ·mol－1。在热化学方程式中，“kJ·mol－1”中mol不表示反应物的物质的量为1 mol。
6．中和热与中和反应
(1)中和热与中和反应：强酸、弱酸与强碱、弱碱发生中和反应都有中和热，但现在研究的中和热一般是强酸、强碱反应的中和热。
(2)测中和热时，中和热的数值大小与酸、碱的用量无关，与酸碱强弱、浓稀有关。
(3)中和热数值与57.3 kJ·mol－1：只有强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的中和热数值为57.3 kJ·mol－1；氢氧化钠固体、浓硫酸参加反应，会额外放出热量；弱酸或弱碱发生中和反应时，因电离要吸收部分热量；稀硫酸和氢氧化钡溶液反应，因生成沉淀会放出热量。
〔强化训练1〕
单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．S(s，单斜)══S(s，正交) ΔH＝＋0.33 kJ·mol－1
B．正交硫比单斜硫稳定
C．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含
有的能量高
D．①式表示断裂1 mol O2中的共价键
所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所
放出的能量少297.16 kJ
B
解析：A项，单斜硫的能量比正交硫的能量高，S(s，单斜)＝S(s，正交) ΔH＝－0.33 kJ·mol－1，为放热反应，错误；B项，物质的能量越高越不稳定，则正交硫比单斜硫稳定，正确；C项，由图象可以看出，单斜硫的能量比正交硫的能量高，错误；D项，①式反应需断裂单斜硫中S—S键和O＝O键，不仅仅是断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量，错误。
1．根据反应物的本性比较
等物质的量的不同物质与同一物质反应时，性质不同，其反应热不同。如等物质的量的不同金属或非金属与同一种物质反应，金属或非金属越活泼，反应越容易发生，放出的热量就越多，ΔH就越小。
专题2 ΔH大小比较面面观
2．利用状态，迅速比较反应热的大小
物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。
(1)若反应为放热反应，当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。
(2)若反应为放热反应，当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应物放热最少，气体反应物放热最多。
3．根据反应进行的程度进行比较
(1)对于多步进行的放热反应，当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，ΔH就越小。对于可逆反应，若正反应是放热反应，反应程度越大，反应放出的热量越多；若正反应是吸热反应，反应程度越大，反应吸收的热量越多。
4．根据反应规律和影响ΔH大小的因素直接比较
依据规律、经验和常识可直接判断反应的ΔH的大小。
(1)吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大(前者大于0，后者小于0);
(2)2 mol H2燃烧放出的热量肯定比1 mol H2燃烧放出的热量多；
(3)等量的碳完全燃烧生成CO2放出的热量肯定比不完全燃烧生成CO放出的热量多；
(4)生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比强酸和弱碱(或弱酸和强碱)的稀溶液反应放出的热量多。
5．盖斯定律法
依据盖斯定律，化学反应的反应热只与始态和终态有关，而与化学反应进行的途径无关。热化学方程式像代数式一样，可进行移项、合并和加、减、乘、除等数学运算。依据进行数学运算后所得新反应的ΔH可以比较运算前各反应的ΔH的大小，这种方法称为盖斯定律。
〔强化训练2〕
已知：
C(s)＋O2(g)══CO2(g) ΔH1
CO2(g)＋C(s)══2CO(g) ΔH2
2CO(g)＋O2(g)══2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)＋3O2(g)══2Fe2O3 ΔH4
3CO(g)＋Fe2O3(s)══3CO2(g)＋2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ( )
A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
C
1．运用盖斯定律计算
计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往给出几个已知的热化学方程式，然后要求计算与之有关的目标热化学方程式的反应热，此时可应用盖斯定律进行计算。
专题3 反应热的计算方法
3．根据化学方程式计算
计算依据：对于相同的反应，反应热与反应物参加反应的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式，则按照化学计量数与ΔH的关系计算反应热。若没有给出热化学方程式，可先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质与物质间、物质与反应热间的关系直接或间接求算物质的质量或反应热。
4．根据反应物和生成物的能量计算
(1)根据公式：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。
(2)根据燃烧热计算：紧扣燃烧热的定义，反应物的量为“1 mol”，生成物为稳定的氧化物。Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。
53.1
247
＋120 kJ·mol－1
(4)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：
2NO2(g)＋H2O(l)══HNO3(aq)＋HNO2(aq) ΔH＝－116.1 kJ·mol－1
3HNO2(aq)══HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l) ΔH＝＋75.9 kJ·mol－1反应3NO2(g)＋H2O(l)══2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝_______kJ·mol－1。
－136.2
真题体验
解析：(1)根据盖斯定律，反应①＋②可得反应③，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝100.3 kJ·mol－1 ＋(－11.0 kJ·mol－1)＝89．3 kJ·mol－1。
89.3
－116
解析：由盖斯定律可得，4HCl(g)＋O2(g)══2Cl2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝2ΔH3＋2ΔH2＋2ΔH1＝(－121 kJ·mol－1)×2＋(－20 kJ·mol－1×2)＋(83 kJ·mol－1×2)＝－116 kJ·mol－1。
3．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4︰1，甲烷和水蒸气反应的方程式是___________________________。
②已知反应器中还存在如下反应：
ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)══CO(g)＋3H2(g) ΔH1
ⅱ.CO(g)＋H2O(g)══CO2(g)＋H2(g) ΔH2
ⅲ.CH4(g)══C(s)＋2H2(g) ΔH3
……
ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用__________________________________________________________反应的ΔH。
C(s)＋2H2O(g)══CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)══2CO(g)
解析：(1)①已知反应物为CH4和H2O(g)，生成物为H2和CO2，且物质的量之比为4︰1，据此结合质量守恒定律即可写出化学方程式。
②根据盖斯定律，ⅰ式＋ⅱ式可得：CH4(g)＋2H2O(g)══CO2(g)＋4H2(g) ΔH1＋ΔH2，则(ⅰ式＋ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋2H2O(g)══CO2(g)＋2H2(g) ΔH；ⅰ式－ⅱ式可得：CH4(g)＋CO2(g)══2CO(g)＋2H2(g) ΔH1－ΔH2，则(ⅰ式－ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋CO2(g)══2CO(g) ΔH。因此，要求反应ⅲ式的ΔH3，还必须利用反应C(s)＋2H2O(g)══CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)══2CO(g)的ΔH。
D
解析：由题图可知，1 mol HCN的能量比HNC的能量低59.3 kJ，则HCN更稳定，则该异构化反应是吸热反应，反应的ΔH＝＋59.3 kJ·mol－1，A、B项正确；由题图可知，正反应的活化能是186.5 kJ·mol－1，逆反应的活化能为127.2 kJ·mol－1，C项正确；催化剂不改变反应热，D项错误。
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php