2024届高考化学一轮复习
第6章化学反应与能量教案打包3套新人教版
第21讲 化学能与热能
[考纲要求] 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化,了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。4.了解焓变与反应热的含义。5.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。
考点一 焓变、热化学方程式
1.化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。 (2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。 2.焓变、反应热 (1)焓(H)
用于描述物质所具有能量的物理量。 (2)焓变(ΔH)
ΔH=H(生成物)-H(反应物)。单位kJ·mol-1。 (3)反应热
指当化学反应在一定压强下进行时,反应所放出或吸收的热量,通常用符号Q表示,单位kJ·mol。
(4)焓变与反应热的关系
对于恒压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有如下关系:ΔH=Qp。
3.吸热反应与放热反应 (1)从能量高低角度理解
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(2)从化学键角度理解
记忆常见的放热反应和吸热反应
放热反应:①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属跟酸的置换反应;⑤物质的缓慢氧化等。
吸热反应:①大多数分解反应;②盐的水解和弱电解质的电离;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
4.热化学方程式
(1)概念:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 (2)意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol
表示在25 ℃、101 kPa条件下,2_mol_H2(g)和1_mol_O2(g)完全反应生成2_mol_H2O(l),放出571.6_kJ的热量。
(3)热化学方程式的书写
①注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。 ②注明反应物和生成物的状态:固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。 ③热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量,而不表示分子个数(或原子个数),因此可以写成分数。
④热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
⑤由于ΔH与反应物的物质的量有关,所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
⑥同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外,还要注明名称。
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1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)所有的燃烧反应都是放热反应,所以不需要加热就能进行( ) (2)反应物的总能量低于生成物的总能量时,一定不能发生反应( ) (3)一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变 ( ) (4)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关 ( ) (5)碳在空气燃烧生成CO2,该反应中化学能全部转化为热能( )
(6)反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),则将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量( )
答案: (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× 2.如图表示某反应的能量变化,按要求回答下列问题:
(1)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)该反应的ΔH=________。
(3)使用催化剂________(填“能”或“不能”)影响该反应的反应热。 (4)逆反应的活化能可表示为________。
答案: (1)放热 (2)E2-E1 (3)不能 (4)E3-E2
3.在相同条件下,同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧,哪一个放出的热量多,为什么?
答案: 在空气中燃烧放出的热量多,因在纯氧中燃烧火焰明亮,转化成的光能多,故放出的热量少。
题组一 依据图形,理清活化能与焓变的关系
1.(2024·山东肥城升级考)某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应过程a有催化剂参与