第六單元 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化,第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),-3-,考綱要求:1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。 2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。 3.了解熱化學(xué)方程式的含義。 4.了解焓變與反應(yīng)熱的含義。了解H=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物)表達(dá)式的含義。 5.理解蓋斯定律,并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算。 6.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。,-4-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,焓變與反應(yīng)熱 1.化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與特征 (1)實(shí)質(zhì):舊鍵斷裂和新鍵形成。 (2)特征:既有新物質(zhì)生成,又有能量的變化。 2.反應(yīng)熱:當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下進(jìn)行時,反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),簡稱為反應(yīng)熱。符號為Q,單位:kJmol-1。 3.焓、焓變 (1)焓:描述物質(zhì)所具有的能量的物理量,符號為H,單位:kJmol-1。 (2)焓變:H=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物),單位:kJmol-1。,-5-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,4.焓變與反應(yīng)熱之間的關(guān)系 在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),若反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能,沒有轉(zhuǎn)化為光能、電能等其他形式的能,則反應(yīng)的焓變等于該反應(yīng)的反應(yīng)熱。 5.常見的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng) (1)常見放熱反應(yīng)。 可燃物的燃燒;酸堿中和反應(yīng);大多數(shù)化合反應(yīng);金屬參與的置換反應(yīng);物質(zhì)的緩慢氧化。 (2)常見的吸熱反應(yīng)。 鹽的水解,弱電解質(zhì)的電離;Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng);C與CO2、C與H2O的反應(yīng);大多數(shù)分解反應(yīng)。,-6-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,6.中和熱的測定 (1)一種儀器量熱計(jì),(2)一個原理計(jì)算公式:Q=-C(T2-T1)。 其中C表示溶液及量熱計(jì)的熱容,T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。 (3)注意事項(xiàng) 碎泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫隔熱,減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失。,-7-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,為保證酸完全中和,采取的措施是堿稍過量。 因?yàn)槿跛峄蛉鯄A存在電離平衡,電離過程需要吸熱,實(shí)驗(yàn)中若使用弱酸、弱堿則測得的反應(yīng)熱偏小。 實(shí)驗(yàn)操作時動作要快,減少熱量的損失。 兩個近似處理:近似認(rèn)為溶液的比熱等于水的比熱,忽略量熱計(jì)的比熱。 測定三次溫度:測定加入量熱計(jì)的酸溶液的初始溫度T1,調(diào)節(jié)堿溶液的溫度與酸溶液的溫度相同,測定酸堿混合后溶液達(dá)到的最高溫度T2。,-8-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”。 (1)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時都伴有能量的變化 ( ) (2)化學(xué)變化中的能量變化都是化學(xué)能和熱能間的相互轉(zhuǎn)化( ) (3)放熱反應(yīng)在任何條件下都能發(fā)生 ( ) (4)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化 ( ) (5)可逆反應(yīng)的H表示完全反應(yīng)時的熱量變化,與反應(yīng)是否可逆無關(guān) ( ) (6)需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) ( ),-9-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,1.從化學(xué)鍵的角度理解放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng),-10-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.從能量守恒的角度理解放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng),-11-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,a無催化劑,b使用催化劑 E1為正反應(yīng)的活化能 E2為使用催化劑后反應(yīng)的活化能 E3為逆反應(yīng)的活化能 H為反應(yīng)的焓變 H0,該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。,-12-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,例1(2014海南化學(xué)改編)某反應(yīng)過程能量變化如圖所示,下列說法中正確的是( ),反應(yīng)過程a有催化劑參與 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),熱效應(yīng)等于H 改變催化劑,可改變該反應(yīng)的活化能 有催化劑的條件下,反應(yīng)的活化能等于E1+E2 A. B. C. D.,答案,解析,-13-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,歸納總結(jié): 解答能量變化圖像題的“三”關(guān)鍵 (1)注意活化能在圖示中的意義。 從反應(yīng)物至最高點(diǎn)的能量差值表示正反應(yīng)的活化能; 從最高點(diǎn)至反應(yīng)產(chǎn)物的能量差值表示逆反應(yīng)的活化能。 (2)催化劑只能影響正、逆反應(yīng)的活化能,而不影響反應(yīng)的H。 (3)設(shè)計(jì)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算時,要切實(shí)注意圖示中反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)的量。,-14-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,例2未來新能源的特點(diǎn)是資源豐富,在使用時對環(huán)境無污染或污染很小,且可以再生。下列符合未來新能源標(biāo)準(zhǔn)的是( ) 天然氣 煤 核能 石油 太陽能 生物質(zhì)能 風(fēng)能 氫能 A. B. C. D.,答案,解析,-15-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,歸納總結(jié): 能源的分類,-16-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,跟蹤訓(xùn)練 1.(2015山東濟(jì)南模擬)下列說法中正確的是( ) A.在化學(xué)反應(yīng)過程中,發(fā)生物質(zhì)變化的同時不一定發(fā)生能量變化 B.破壞生成物全部化學(xué)鍵所需要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需要的能量時,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C.生成物的總焓大于反應(yīng)物的總焓時,反應(yīng)吸熱,H0 D.H的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)無關(guān),答案,解析,-17-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,2.(2015河南洛陽統(tǒng)考)氫氣和氟氣混合在黑暗處即可發(fā)生爆炸而釋放出大量的熱量。在反應(yīng)過程中,斷裂1 mol H2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1 kJ,斷裂1 mol F2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2 kJ,形成1 mol HF中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3 kJ。下列關(guān)系式中正確的是( ) A.Q1+Q22Q3 C.Q1+Q2Q3,答案,解析,-18-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,3.(2015北京理綜)最新報道:科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下:,-19-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,下列說法正確的是( ) A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng) B.在該過程中,CO斷鍵形成C和O C.CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2 D.狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O2反應(yīng)的過程,答案,解析,-20-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,熱化學(xué)方程式,-21-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,(3)注意明確化學(xué)計(jì)量數(shù)的含義:熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,不表示分子個數(shù)或原子個數(shù),因此化學(xué)計(jì)量數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。 (4)注意H的單位及符號:H的單位是Jmol-1或kJmol-1,H只能寫在化學(xué)方程式的右邊,表示正向反應(yīng)的焓變。H0則表示為吸熱反應(yīng)。 (5)注意同一反應(yīng)中化學(xué)計(jì)量數(shù)與H數(shù)值的對應(yīng)關(guān)系:H是一個化學(xué)反應(yīng)完全進(jìn)行時的反應(yīng)熱,與反應(yīng)是否可逆無關(guān)。根據(jù)焓的性質(zhì),若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,則H的數(shù)值也加倍;若反應(yīng)逆向進(jìn)行,則H改變符號,但絕對值不變。,-22-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-23-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-24-,考點(diǎn)突破,基礎(chǔ)梳理,判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五審”,-25-,考點(diǎn)突破,基礎(chǔ)梳理,答案,解析,-26-,考點(diǎn)突破,基礎(chǔ)梳理,誤區(qū)警示: (1)若為同素異形體,除了注明聚集狀態(tài),還要注明名稱。因?yàn)橥禺愋误w雖然組成元素相同,但屬于不同物質(zhì),其本身具有的能量不同,所以反應(yīng)中的H也不同。 (2)不論化學(xué)反應(yīng)是否可逆,熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱H表示反應(yīng)進(jìn)行到底(完全轉(zhuǎn)化)時的能量變化。,-27-,考點(diǎn)突破,基礎(chǔ)梳理,答案,解析,-28-,考點(diǎn)突破,基礎(chǔ)梳理,-29-,考點(diǎn)突破,基礎(chǔ)梳理,-30-,考點(diǎn)突破,基礎(chǔ)梳理,答案,解析,-31-,考點(diǎn)突破,基礎(chǔ)梳理,解析,-32-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,蓋斯定律 1.內(nèi)容 對于一個化學(xué)反應(yīng),無論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。即:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)過程無關(guān)。 2.意義 間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。 3.應(yīng)用,-33-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-34-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,-35-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,反應(yīng)熱的計(jì)算方法 1.利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或反應(yīng)吸收或放出的熱量,可以把反應(yīng)熱當(dāng)作“產(chǎn)物”,計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量。 2.根據(jù)圖示中能量變化來確定焓變。 H=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物) 如圖:H=H1-H20,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。,-36-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,H=H1+H2。,-37-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,答案,解析,-38-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,歸納總結(jié): 利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式的一般步驟,-39-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,答案,解析,-40-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,答案,解析,-41-,基礎(chǔ)梳理,考點(diǎn)突破,答案,解析,