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第六單元 化學反應與能量轉化,第1節(jié) 化學反應的熱效應,-3-,考綱要求:1.了解化學反應中能量轉化的原因,能說出常見的能量轉化形式。 2.了解化學能與熱能的相互轉化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。 3.了解熱化學方程式的含義。 4.了解焓變與反應熱的含義。了解ΔH=H(反應產物)-H(反應物)表達式的含義。 5.理解蓋斯定律,并能運用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。 6.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎。了解化學在解決能源危機中的重要作用。,-4-,基礎梳理,考點突破,焓變與反應熱 1.化學反應的實質與特征 (1)實質:舊鍵斷裂和新鍵形成。 (2)特征:既有新物質生成,又有能量的變化。 2.反應熱:當化學反應在一定溫度下進行時,反應所釋放或吸收的熱量稱為該反應在此溫度下的熱效應,簡稱為反應熱。符號為Q,單位:kJmol-1。 3.焓、焓變 (1)焓:描述物質所具有的能量的物理量,符號為H,單位:kJmol-1。 (2)焓變:ΔH=H(反應產物)-H(反應物),單位:kJmol-1。,,,,,,,,,,,,,,,-5-,基礎梳理,考點突破,4.焓變與反應熱之間的關系 在等壓條件下進行的化學反應,若反應中物質的能量變化全部轉化為熱能,沒有轉化為光能、電能等其他形式的能,則反應的焓變等于該反應的反應熱。 5.常見的放熱反應與吸熱反應 (1)常見放熱反應。 ①可燃物的燃燒;②酸堿中和反應;③大多數(shù)化合反應;④金屬參與的置換反應;⑤物質的緩慢氧化。 (2)常見的吸熱反應。 ①鹽的水解,弱電解質的電離;②Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應;③C與CO2、C與H2O的反應;④大多數(shù)分解反應。,,,,,,-6-,基礎梳理,考點突破,6.中和熱的測定 (1)一種儀器——量熱計,(2)一個原理——計算公式:Q=-C(T2-T1)。 其中C表示溶液及量熱計的熱容,T1、T2分別表示反應前和反應后體系的溫度。 (3)注意事項 ①碎泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫隔熱,減少實驗過程中的熱量損失。,,,,,,,,,,,-7-,基礎梳理,考點突破,②為保證酸完全中和,采取的措施是堿稍過量。 ③因為弱酸或弱堿存在電離平衡,電離過程需要吸熱,實驗中若使用弱酸、弱堿則測得的反應熱偏小。 ④實驗操作時動作要快,減少熱量的損失。 ⑤兩個近似處理:近似認為溶液的比熱等于水的比熱,忽略量熱計的比熱。 ⑥測定三次溫度:測定加入量熱計的酸溶液的初始溫度T1,調節(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到的最高溫度T2。,,,-8-,基礎梳理,考點突破,自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“”。 (1)物質發(fā)生化學變化時都伴有能量的變化 ( √ ) (2)化學變化中的能量變化都是化學能和熱能間的相互轉化( ) (3)放熱反應在任何條件下都能發(fā)生 ( ) (4)伴有能量變化的物質變化都是化學變化 ( ) (5)可逆反應的ΔH表示完全反應時的熱量變化,與反應是否可逆無關 ( √ ) (6)需要加熱才能進行的反應一定是吸熱反應 ( ),,,,,,,-9-,基礎梳理,考點突破,1.從化學鍵的角度理解放熱反應和吸熱反應,-10-,基礎梳理,考點突破,2.從能量守恒的角度理解放熱反應和吸熱反應,-11-,基礎梳理,考點突破,a無催化劑,b使用催化劑 E1為正反應的活化能 E2為使用催化劑后反應的活化能 E3為逆反應的活化能 ΔH為反應的焓變 ΔH0,該反應為放熱反應。,-12-,基礎梳理,考點突破,例1(2014海南化學改編)某反應過程能量變化如圖所示,下列說法中正確的是( ),①反應過程a有催化劑參與 ②該反應為放熱反應,熱效應等于ΔH ③改變催化劑,可改變該反應的活化能 ④有催化劑的條件下,反應的活化能等于E1+E2 A.①② B.②③ C.②③④ D.①③④,答案,解析,-13-,基礎梳理,考點突破,歸納總結: 解答能量變化圖像題的“三”關鍵 (1)注意活化能在圖示中的意義。 ①從反應物至最高點的能量差值表示正反應的活化能; ②從最高點至反應產物的能量差值表示逆反應的活化能。 (2)催化劑只能影響正、逆反應的活化能,而不影響反應的ΔH。 (3)設計反應熱的有關計算時,要切實注意圖示中反應物和反應產物的物質的量。,-14-,基礎梳理,考點突破,例2未來新能源的特點是資源豐富,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準的是( ) ①天然氣 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太陽能 ⑥生物質能 ⑦風能 ⑧氫能 A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧,答案,解析,-15-,基礎梳理,考點突破,歸納總結: 能源的分類,-16-,基礎梳理,考點突破,跟蹤訓練 1.(2015山東濟南模擬)下列說法中正確的是( ) A.在化學反應過程中,發(fā)生物質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鍵所需要的能量大于破壞反應物全部化學鍵所需要的能量時,該反應為吸熱反應 C.生成物的總焓大于反應物的總焓時,反應吸熱,ΔH0 D.ΔH的大小與熱化學方程式的化學計量數(shù)無關,答案,解析,-17-,基礎梳理,考點突破,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。在反應過程中,斷裂1 mol H2中的化學鍵消耗的能量為Q1 kJ,斷裂1 mol F2中的化學鍵消耗的能量為Q2 kJ,形成1 mol HF中的化學鍵釋放的能量為Q3 kJ。下列關系式中正確的是( ) A.Q1+Q22Q3 C.Q1+Q2Q3,答案,解析,-18-,基礎梳理,考點突破,3.(2015北京理綜)最新報道:科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下:,-19-,基礎梳理,考點突破,下列說法正確的是( ) A.CO和O生成CO2是吸熱反應 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)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應的過程,答案,解析,-20-,基礎梳理,考點突破,熱化學方程式,,,,,-21-,基礎梳理,考點突破,(3)注意明確化學計量數(shù)的含義:熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示該物質的物質的量,不表示分子個數(shù)或原子個數(shù),因此化學計量數(shù)也可以是分數(shù)。 (4)注意ΔH的單位及符號:ΔH的單位是Jmol-1或kJmol-1,ΔH只能寫在化學方程式的右邊,表示正向反應的焓變。ΔH0則表示為吸熱反應。 (5)注意同一反應中化學計量數(shù)與ΔH數(shù)值的對應關系:ΔH是一個化學反應完全進行時的反應熱,與反應是否可逆無關。根據(jù)焓的性質,若化學方程式中各物質的化學計量數(shù)加倍,則ΔH的數(shù)值也加倍;若反應逆向進行,則ΔH改變符號,但絕對值不變。,,,,-22-,基礎梳理,考點突破,-23-,基礎梳理,考點突破,,,-24-,考點突破,基礎梳理,判斷熱化學方程式正誤的“五審”,-25-,考點突破,基礎梳理,答案,解析,-26-,考點突破,基礎梳理,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。因為同素異形體雖然組成元素相同,但屬于不同物質,其本身具有的能量不同,所以反應中的ΔH也不同。 (2)不論化學反應是否可逆,熱化學方程式中的反應熱ΔH表示反應進行到底(完全轉化)時的能量變化。,-27-,考點突破,基礎梳理,答案,解析,-28-,考點突破,基礎梳理,-29-,考點突破,基礎梳理,-30-,考點突破,基礎梳理,答案,解析,-31-,考點突破,基礎梳理,,,,解析,-32-,基礎梳理,考點突破,蓋斯定律 1.內容 對于一個化學反應,無論是一步完成還是分幾步完成,其反應熱是相同的。即:化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應過程無關。 2.意義 間接計算某些反應的反應熱。 3.應用,,,,,-33-,基礎梳理,考點突破,,,,,-34-,基礎梳理,考點突破,,-35-,基礎梳理,考點突破,反應熱的計算方法 1.利用熱化學方程式進行有關計算。 根據(jù)已知的熱化學方程式和已知的反應物或生成物的物質的量或反應吸收或放出的熱量,可以把反應熱當作“產物”,計算反應放出或吸收的熱量。 2.根據(jù)圖示中能量變化來確定焓變。 ΔH=H(反應產物)-H(反應物) 如圖Ⅰ:ΔH=H1-H20,該反應為吸熱反應。,-36-,基礎梳理,考點突破,ΔH=ΔH1+ΔH2。,-37-,基礎梳理,考點突破,答案,解析,-38-,基礎梳理,考點突破,歸納總結: 利用蓋斯定律書寫熱化學方程式的一般步驟,-39-,基礎梳理,考點突破,答案,解析,-40-,基礎梳理,考點突破,答案,解析,-41-,基礎梳理,考點突破,答案,解析,