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1、2022年人教版高中化學(xué)選修四 第一章化學(xué)反應(yīng)與能量 章末復(fù)習(xí) 教案1
復(fù)習(xí)知識要點(diǎn):
1.化學(xué)反應(yīng)與能量的變化
2.燃燒熱和中和熱
3.化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算——蓋斯定律
復(fù)習(xí)目標(biāo):
通過知識點(diǎn)內(nèi)容梳理及例題練習(xí),回憶并鞏固本章所有知識點(diǎn)內(nèi)容及應(yīng)用。掌握熱化學(xué)方程式的正確書寫,能運(yùn)用蓋斯定律準(zhǔn)確書寫出未知熱化學(xué)方程式。
知識點(diǎn)一:焓變 反應(yīng)熱
1.反應(yīng)熱:化學(xué)反應(yīng)過程中所放出或吸收的熱量,任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱,因?yàn)槿魏位瘜W(xué)反應(yīng)都會存在熱量變化,即要么吸熱要么放熱。反應(yīng)熱可以分為燃燒熱、中和熱、溶解熱。
2.焓變(ΔH)的意義:
2、
符號:
單位:
恒壓下:焓變=反應(yīng)熱,都可用ΔH表示,單位都是kJ/mol。
3.產(chǎn)生原因:化學(xué)鍵斷裂—— 化學(xué)鍵形成——
4.可以利用計(jì)算ΔH來判斷是吸熱還是放熱。
ΔH = 所具有的總能量— 所具有的總能量
= —
ΔH為“-”或△H <0時,為 反應(yīng);
ΔH為“+
3、”或△H >0時,為 反應(yīng)。
對于放熱反應(yīng),反應(yīng)物具有的總能量_________生成物具有總能量,反應(yīng)過程中釋放出能量,從而使反應(yīng)本身的能量降低,因此規(guī)定放熱反應(yīng)的△H為___________。
對吸熱反應(yīng), 反應(yīng)物具有的總能量_________生成物具有總能量,反應(yīng)過程中釋放出能量,從而使反應(yīng)本身的能量降低,因此規(guī)定放熱反應(yīng)的△H為____________。
5.能量與鍵能的關(guān)系:物質(zhì)具有的能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定,能量和鍵能成反比。
6.同種物質(zhì)不同狀態(tài)時所具有的能量:氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)
【特別提醒】
(1)常見的放熱反應(yīng)
①所有的燃燒反應(yīng)
②
4、所有的酸堿中和反應(yīng)
③大多數(shù)的化合反應(yīng)
④金屬與水或酸的反應(yīng)
⑤生石灰(氧化鈣)和水反應(yīng)
⑥鋁熱反應(yīng)等
(2)常見的吸熱反應(yīng)
①晶體Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl
②大多數(shù)的分解反應(yīng)③ 條件一般是加熱或高溫的反應(yīng)
(3)區(qū)分是現(xiàn)象(物理變化)還是反應(yīng)(生成新物質(zhì)是化學(xué)變化),一般銨鹽溶解是吸熱現(xiàn)象,別的物質(zhì)溶于水是放熱。
【例題1】SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中只存在S-F鍵。已知:1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ,斷裂1 mol F-F 、S-F鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則S(s)+3F2(g)=SF6(g)的
5、反應(yīng)熱△H為( )
A.-1780 kJ/mol B.-1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D.+430 kJ/mol
知識點(diǎn)二:熱化學(xué)方程式
1.概念:
2.書寫化學(xué)方程式的注意要點(diǎn)
①熱化學(xué)方程式必須標(biāo)出能量變化,即反應(yīng)熱△H,△H 對應(yīng)的正負(fù)號都不能省。
②熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)(s,l,g分別表示 ,水溶液中溶質(zhì)用
6、 表示)
③熱化學(xué)反應(yīng)方程式不標(biāo)條件,除非題中特別指出反應(yīng)時的溫度和壓強(qiáng)。
④熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示 ,不表示個數(shù)和體積,可以是 ,也可以是 。
⑤各物質(zhì)系數(shù)加倍,△H加倍,即△H和計(jì)量數(shù)成比例;反應(yīng)逆向進(jìn)行,△H改變 , ___________不變。
⑥熱化學(xué)方程式中的△H與化學(xué)反應(yīng)的條件無關(guān)。
3.表示意義:物質(zhì)的量—物質(zhì)—狀態(tài)—吸收或放出熱量。
【例題2】下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( )
A.2
7、SO2+O2=2SO3 △H =-196.6 kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H =-571.6 kJ/mol
C.H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) △H =-285.8 kJ
D.C(s)+O2(g)=CO2 (g) △H =+393.5 kJ/mol
【例題3】已知在25℃,101 kPa下,1 g C8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時,放出48.40 kJ熱量。表示辛烷燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是( )
A.C8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ΔH
8、 =-48.40 kJ/mol
B.C8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH =-5518 kJ/mol
C.C8H18(l)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH =+5518 kJ/mol
D.2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g) ΔH =-11036 kJ/mol
知識點(diǎn)三:燃燒熱和中和熱
1.燃燒熱
(1)概念:_________________________________________________
(2)單位:_________
【注意事項(xiàng)】
9、
①研究條件:101 kPa
②反應(yīng)程度:完全燃燒,產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。
③燃燒物的物質(zhì)的量:1 mol
④研究內(nèi)容:放出的熱量。(ΔH<0,單位kJ/mol)
2.中和熱
(1)概念:_______________________________________________________
(2)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH-反應(yīng),其熱化學(xué)方程式為:___________________________
(3)弱酸或弱堿電離要吸收熱量,所以它們參加中和反應(yīng)時的中和熱數(shù)值小于57.3kJ/mol。
(4)中和熱的測定實(shí)驗(yàn):看課本裝置圖
①一般用強(qiáng)酸和強(qiáng)堿做實(shí)驗(yàn)
10、,且堿要過量(如果酸和堿的物質(zhì)的量相同,中和熱會偏小),一般中和熱為57.3 kJ/mol。
②若用弱酸或弱堿做實(shí)驗(yàn),放出的熱量會偏小,中和熱會偏小。
③若用濃溶液做實(shí)驗(yàn),放出的熱量會偏大,中和熱會偏大。
④在實(shí)驗(yàn)中,增大酸和堿的用量,放出的熱量會增多但中和熱保持不變。
【例題4】實(shí)驗(yàn)測得:101 kPa時,1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(??)
A.CH4(g)+2O2(g)== CO2(g)+2H2O(l) △H =+890.3 kJ·mol
11、-1??
B.CH4(g)+2O2(g)== CO2(g)+2H2O(l) △H =-890.3 kJ·mol-1?
C.CH4(g)+2O2(g)== CO2(g)+2H2O(l) △H =-890.3 kJ
D.2H2(g)+O2(g)== 2H2O(l) △H =-285.8 kJ
【例題5】下列熱化學(xué)方程式中△H代表燃燒熱的是( )
A.CH4(g)+ 3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g) △H 1?
B.S(s)+ 3/2O2(g)=SO3(s) △H 2?
C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H 3?
D.2
12、CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H 4
【例題6】含1 mol Ba(OH)2的稀溶液與足量稀鹽酸反應(yīng),放出熱量114.6 kJ。下列熱化學(xué)方程式中,正確的是( )
A.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) △H=+114.6 kJ/mol
B.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(aq) △H=-114.6 kJ/mol
C.1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol
D.1/2B
13、a(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l) △H=+57.3 kJ/mol
知識點(diǎn)四:蓋斯定律
內(nèi)容:____________________________
【例題7】已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H =-701.0 kJ·mol-1;2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) △H=-181.6 kJ·mol-1,則反應(yīng)Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的△H為( )
A.+519.4 kJ·mol-1 B.+259.7 kJ·mol-1
C.-259.7 kJ·m
14、ol-1 D.-519.4 kJ·mol-1
【例題8】已知:BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) △H = +571.2 kJ·mol
Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) △H = -1473.2 kJ·mol
Ba(s)+S(s)=BaS(g) △H = -460 kJ·mol
請回答:C(s)和O2(g)反應(yīng)生成CO(g)的熱化學(xué)方程式為 。
【例題9】氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
已知:CH4(g
15、)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=-247.4 kJ·mol-1
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H=+169.8 kJ·mol-1
(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)H2S熱分解制氫時,常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣,使部分H2S燃燒,其目的是
16、
。燃燒生成的SO2與H2S進(jìn)一步反應(yīng),生成物在常溫下均為非氣態(tài),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
【難點(diǎn)點(diǎn)撥】
難點(diǎn)一:焓變及其計(jì)算
1.不能全面把握焓變要素,不能把方程與焓變對應(yīng)起來
2.吸放與“+、-”,反應(yīng)方向、狀態(tài)變化與焓變的關(guān)系
解決策略:
①方程加,焓變加,方程減,焓變減。
②反應(yīng)的向變符不符:方向不同,焓變變號。
③質(zhì)變對不對:反應(yīng)前后物質(zhì)不同,焓變值不同。
④態(tài)變符不符:狀態(tài)不同,焓變值不同。晶型不
17、同,焓變不同。
⑤量變配不配(焓變符號、焓變值、焓變單位):焓變值為按系數(shù)完全進(jìn)行的值。對可逆反應(yīng)是不可能完全反應(yīng)的,但焓變數(shù)值是對應(yīng)與方程系數(shù)完全反應(yīng)的數(shù)據(jù)。
⑥反應(yīng)條件符不符:如燃燒熱對應(yīng)于25℃、101 kPa
難點(diǎn)二:反應(yīng)方向——(恒壓條件下)焓變、熵變以及溫度對反應(yīng)方向的影響
1.ΔH和 ΔS的理解
2.反應(yīng)方向判椐的理解和應(yīng)用
ΔH-T ΔS<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行
ΔH-T ΔS=0,反應(yīng)達(dá)到平衡
ΔH-T ΔS>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行
3.易產(chǎn)生焓變正負(fù)、熵變正負(fù)、反應(yīng)自發(fā)與否的片面關(guān)系
解決策略:
關(guān)鍵在于理解并接受,加上適當(dāng)?shù)挠?xùn)練。對本難點(diǎn)切勿“一意孤行”,以自己理解為標(biāo)準(zhǔn),要能聽進(jìn)老師正確的指引并欣然接受,哪怕自己覺得不可思議!