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高三化学第一轮复习

高三化学第一轮复习. 化学反应与能量变化. 第一课时. 问题引入. 科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下， N 2 在催化剂（掺有少量 Fe 2 O 3 的 TiO 2 ）表面与水发生反应，生成的主要产物为 NH 3 。进一步研究 NH 3 生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、 N 2 压力 1.0×10 5 Pa 、反应时间 3 h ） :. 相应的热化学方程式如下： N 2 (g)+3H 2 O(1)=2NH 3 (g)+. O 2 (g) Δ H =+765.2kJ·mol -1. 回答下列问题：

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  1. 高三化学第一轮复习 化学反应与能量变化 第一课时

  2. 问题引入 科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3 h）: 相应的热化学方程式如下： N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+ O2(g) ΔH=+765.2kJ·mol-1 回答下列问题： 请在答题卡的坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

  3. 一、有效碰撞、活化分子、活化能 1、化学反应的前提条件（必要条件）： 反应物分子之间发生碰撞。 2、化学反应的充分条件： 反应物分子之间发生有效碰撞。 3、有效碰撞： 本身具有较高能量的分子之间发生的能引起化学键断裂，化学反应发生的碰撞 4、活化分子： 能够发生有效碰撞，能量高的分子。 5、活化能： 活化分子比普通分子高出的能量。

  4. 二、反应热的有关概念 • 1、定义：　在化学反应过程中放出或吸收的热量称作反应热，恒压条件下的反应热也是焓变。 • 2、符号：△H单位：kJ · mol﹣1 • 3、表示方法： • 放热反应， △H < 0，反应体系内能减小（焓减小） • 吸热反应 ，△H > 0，反应体系内能增加（焓增加） （4）测量仪器： 量热器

  5. 三、反应热、化学键、物质的能量发关系 • 从化学键断裂与生成的角度： • 旧的化学键的断裂（吸收能量） • 新的化学键的生成（放出能量） • △H = 吸收的能量﹣放出的能量 • ［试一试：根据键能计算反应热］ • 从反应物和生成物所具有的能量角度： • △H = 生成物总能量﹣反应物总能量 ［图］ • 吸热、放热记哪些？

  6. 四、化学反应中能量变化的表现形式 化学反应中能量变化的表现形式是多种多样的，如热能、光能、电能等。 • 1、燃烧热： • 　在25℃、101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 • 2、中和热： • 　　　在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1molH2O的反应热。

  7. 在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量 在稀溶液里,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时所放出的热量 放热反应,焓减小. △H<0，单位常用kJ/mol 1mol可燃物 1molH2O 101kPa 稀溶液 不同的反应物，燃烧热不同 不同的反应物的中和热大致相同，均约为57.3k J/mol

  8. 例、“中和热”是一个在热化学中的重要概念，以下关于 中和热的叙述正确的是（ ） A、在稀溶液中所有酸碱反应的中和热都相等 B、在稀溶液中强酸和强碱反应的中和热都相等 C、在稀溶液中1mol酸和1mol碱反应放出的热量都相等 D、将浓硫酸滴入氢氧化钠溶液中刚好生成1mol水 时，产生的热量即为中和热 B

  9. 例、阿伏加德罗常数记作NA，则关于 C2H2（气）+5/2 O2（气）= 2CO2（气）+ H2O（液）；△H=-1300kJ/mol的下列说法中，正确的是（ ） A、有10 NA个电子转移时，吸收1300kJ的热量 B、有8 NA个 碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ热量 C、乙炔的燃烧热为1300kJ/mol D、有2 NA个碳氧双键生成时，放出1300kJ的热量 BC

  10. 6、下列说法或表示方法正确的是（ ） A、等物质的量的硫蒸汽和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 B、由“C（石墨）==C（金刚石）； △H=+1.90KJ/mol” 可知，金刚石比石墨稳定 C、在稀溶液中： H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； △H=－57.3KJ/mol， 若将0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大与57.3KJ D、在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8KJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为： 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ; △H=+285.8 KJ/mol C

  11. 作业 考点作业27 《励志成才》98~99页

  12. 根据键能计算反应热 • 已知键能ε( H－H )= 436 kJ·mol–1 ε( Cl－Cl ) = 247 kJ·mol–1 ε( H－Cl ) = 431 kJ·mol–1则氢气在氯气中燃烧的反应热为 • △H =ε( Cl－Cl ) +ε( H－H ) – 2ε( H－Cl ) = –179 kJ • 所以该反应的热化学方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H = –179 kJ · mol﹣1

  13. 例、（05江苏）通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol—1 460 360 436 431 176 347 请回答下列问题： （3）工业上高纯硅可通过下列反应制取： SiCl4(g) + 2H2(g) 高温Si(s) + 4 HCl(g) 该反应的反应热△H = kJ/mol. +236 返回

  14. 生成物 反应物 生成物 反应物 △H = 生成物总能量－反应物总能量 • 生成物总能量>反应物总能量，△H>0 (吸热反应) • △H>0 生成物总能量<反应物总能量，△H<0 (放热反应) △H<0

  15. 例3、已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为:例3、已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为: C(石墨)+O2(g) = CO2(g); △H=-393.51kJ/mol C(金刚石)+O2(g) = CO2(g); △H=-395.41kJ/mol 据此判断,下列说法中正确的是 ( ) A、由石墨制备金刚石是吸热反应；石墨比金刚石能量低 B、由石墨制备金刚石是吸热反应；石墨比金刚石能量高 C、由石墨制备金刚石是放热反应；石墨比金刚石能量低 D、由石墨制备金刚石是放热反应；石墨比金刚石能量高 A 返回

  16. 吸热、放热记哪些？ • 吸热过程： • 所有的水解和电离过程都是吸热过程； • 大多数的分解反应都是吸热反应； • 铵盐溶解过程吸热； • 其它需要持续加热的反应（如金属氧化物的还原反应） • 放热过程： • 大多数的化合反应都是放热反应；金属与酸或水的反应都是放热反应; • 燃烧反应和中和反应都是放热反应； • 硫酸、氢氧化钠溶解过程放热…… • 一些特例：CO2 (g)+ C(s) = 2CO(g)； △H＞0 • Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=… ; △H＞0 返回

  17. 高三化学第一轮复习 化学反应与能量变化 第二课时

  18. 问题引入 科学文献上记录：在200℃、101kPa时，1molH2与碘蒸气作用生成HI气体时放出14.9kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。

  19. 五、热化学方程式 （1）概念： 表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式 （2）意义： 不仅表明了化学反应中的物质变化，而且表明了化学反应中的能量变化 （3）书写原则： • A、 △H写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应， △H为“-”；若为吸热反应， △H为“+”，单位为：KJ/mol • B、反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关，因此应在“=”的上下方注明测定条件，但绝大多数时△H是在25℃、 101KPa下测定的，可不注明温度与压强。

  20. C、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，并不表示分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数或分数。反应热与化学计量数成正比。 • D、反应物和产物的聚集状态不同， △H的数值或符号都可能不同，因此必须注明物质的聚集状态（s、g、l、aq）。热化学方程式中不用↑↓。 • E、热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于△H与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的计量数必须与△H相对应，如果化学计量数加倍，则△H也要加倍。当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等

  21. F、当两个热化学方程式相加（减）时，反应热同时相加（减），得到一个新的热化学方程式。 • （1）2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)； △H=-483.6KJ/mol① • （2）2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)； △H=-571.6KJ/mol② • ②-①得：2H2O(g)===2H2O(l)； △H=-88KJ/mol

  22. 例题 在2×105Pa、300℃并有铁触媒存在的条件下，在合成塔里，氢气与CO2作用可以生产甲醇。在合成塔中，若有4.4克CO2与足量H2恰好反应，放出4.947kJ的热量，写出该反应的热方程式。

  23. 例题分析： 例1（05广东）己知： ①C (s) +O2 (g) ＝ CO2 (g)；△H = -393.5 kJ·mol-1 ②2CO (g) + O2 (g) ＝2CO2 (g)；△H = -566 kJ·mol-1 ③TiO2(s) + 2Cl2 (g) ＝TiCl4(s) + O2(g)；△H = +141 kJ·mol-1则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s) ＝TiCl4(s) + 2CO (g)的△H=。 --80 kJ·mol-1

  24. 六、盖斯定律： △H1 CO2(g) C(S)+O2(g) △H3 △H2 1 CO(g)+ — O2(g) 2 化学反应的反应热只与始态和终态有关，而与具体反应进行的途径无关。即反应的热效应只与反应物总能量与生成物总能量的相对大小有关。 △H1= △H2+ △H3

  25. 例题1 甲烷在高温下与水蒸气反应方程式为：CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如下表： 已知1molH2O(g)转变为1molH2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式。 CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝＋206.1 kJ·mol－1

  26. 题型1 例1、已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484k J热量，下列热化学方程式正确的是 （ ） A、H2O(g) = H2(g) + 1/2O2(g);△H=+242k J/mol B、2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l); △H= - 484k J/mol C、H2(g) + 1/2O2()g = H2O(g); △H= +242k J/mol D、 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g); △H= +484k J/mol A

  27. 例3、已知：101kPa时辛烷的燃烧热为5518kJ/mol，强酸与强碱在稀溶液里发生反应时的中和热为57.3kJ/mol，则下列热化学方程式书写正确的是 （ ） ①、C8H8(l)+ 25/2O2(g) = 8CO2(g)+9H2O(l)；△H=+5518kJ/mol ②、C8H8(l)+ 25/2O2(g) = 8CO2(g)+9H2O(l);△H=-5518kJ/mol ③、H+ + OH- = H2O; △H=-57.3kJ/mol ④、NaOH(aq) + 1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) ; △H=+57.3kJ/mol A、①③ B、②③ C、②④ D、只有② D

  28. 小结与反思 判断热化学方程式的正误的关键: 一要注意是否注明反应中各物质的状态； 二要注意在热化学方程式的右端是否注明热量的变 化,△H的“+”或“-”是否正确； 三要注意化学方程式中各物质的化学计量数是否与 热量数值相对应。 四若不是通常状况，是否在方程式的等号上下方注明反应的条件。

  29. 例4（05江苏）氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：例4（05江苏）氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为： H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)；△H= —285.8 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)；△H= —283.0 kJ/mol C8H18(l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l)；△H= —5518 kJ/mol CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l)；△H= —890.3 kJ/mol 相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是（ ） A．H2(g) B．CO(g) C．C8H18(l) D．CH4(g) B

  30. 己知： C (s)+ O2(g)=CO (g)；△H = －110.5kJ·mo1－1 CO(g) + O2(g) =CO2 (g)；△H =－283.0 kJ·mo1－1 H2 (g) + O2 (g) =H2O (g)；△H = －241.8kJ·mo1－1 题型2、 根据已知相关热化学方程式要求写出新的热化学方程式 那么，将2.4 g 炭完全转化为水煤气， 然后再燃烧，整个过程△H =kJ·mo1－1 -78.7

  31. 题型3、 综合类：将反应热与化学平衡、物质的结构等综合， 考察综合运用能力 例5、已知常温常压下，N2（g）和H2（g）反应生成2molNH3（g），放出92.4kJ热量，在同温同压下向密闭容器中通入1molN2和3molH2，达到平衡时放出的热量为Q1kJ，向另一个体积相同的容器中通入0.5molN2和1.5molH2、1molNH3，相同温度下达到平衡时放出的热量为Q2kJ，则下列叙述正确的是 （ ） A、Q2<Q1<92.4 B、2Q2=Q1=92.4 C、Q1<Q2<92.4 D、Q1=Q2<92.4 A

  32. 例6、在密闭容器中充入4molSO2和3mol O2,一定条件下建立平衡：2SO2(g)+O2(g)=2SO3 (g);△H =－QKJ/ mol，测得SO2的转化率为90﹪，则在此条件下反应放出的热量为 （ ） A、1.8Q B、2Q C、Q D、0.9Q A 例7、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； △H=－57.3KJ/mol。分别向1L 0.5mol/LNaOH溶液中加入：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀盐酸，恰好完全反应时的热效应分别为△H 1、△H 2、△H3，它们的关系正确是（ ） A、△H 1＞△H 2＞△H3 B、△ H 1＞△ H3＞△ H 2 C、△H 1=△H 2=△H3 D、△H 1＜△H 2＜△H3 B

  33. 补充内容： 1、燃料燃烧的两个条件： （1） （2） 2、中和热的测定：

  34. 作业 考点作业28 《励志成才》102~103页

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