苏教版高考化学一轮复习6化学反应与能量变化第17讲化学反应中的热效应课件

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【课标要求】　1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出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.了解焓变与反应热的含义。4.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。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。5.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1　焓变、热化学方程式
H (生成物)－H(反应物)
2．吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度理解。
(2)从化学键变化的角度理解
2 ml H2(g)和1 ml O2(g)完全反应生成2 ml H2O(l)，放出571.6 kJ的热量
[提醒]　①区别于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等。②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。③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。
(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)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。(　　)(6)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高。(　　)
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________。
活化能与焓变的关系图解①在无催化剂的情况下，E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，|ΔH|＝E1－E2；②催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
书写热化学方程式要“五查”(1)查热化学方程式是否配平。(2)查各物质的聚集状态是否正确。(3)查ΔH的“＋”“－”符号是否正确。(4)查反应热的单位是否为kJ·ml－1。(5)查反应热的数值与化学计量数是否对应。
题组四　反应机理的分析与应用6．三级溴丁烷在乙醇中溶剂解的反应进程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是(　　)A．三级溴丁烷在乙醇中溶剂解的总反应速率由反应Ⅲ决定B．三级溴丁烷在乙醇中溶剂解的总反应属于取代反应C.若三级氯丁烷在乙醇中发生相似的溶剂解，则反应Ⅰ的焓变ΔH1将增大D．适当升温，三级溴丁烷在乙醇中溶剂解正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
解析：A.从反应机理图分析，该反应为放热反应，故A项错误；B.由图可知，该反应先吸热，后放热，故而不只有化学键的形成过程，故B项错误；C.副反应生成的高聚物吸附在Pd的表面可能会使催化剂失活，故C项正确；D.该历程中能垒(活化能)有三个，分别为：66 kJ·ml－1，85kJ·ml－1，82 kJ·ml－1，故D项正确。
8．(2021·江苏省南通考试)我国科研人员已研制出Ti—H—Fe双温区催化剂，其中Ti—H区域和Fe区域的温度差可超过100 ℃。Ti—H—Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是(　　)
A．①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生B．该历程中能量变化最大的是2.46 eV，是氮分子中氮氮三键的断裂 过程C．在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率D．使用Ti—H—Fe双温区催化合成氨，不会改变合成氨反应的反应热
解析：A.①为催化剂吸附N2的过程，②为形成过渡态的过程，③为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行，目的是加快反应速率；而④⑤为了增大平衡产率，需要在低温下进行，故A正确；B.由图可知，历程中能量变化最大的是2.46 eV，该过程为N2的吸附过程，氮氮三键没有断裂，故B错误；C.升高温度可提高反应速率，所以高温区加快了反应速率，但合成氨的反应为放热反应，所以低温区可提高氨的产率，故C正确；D.催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的始态和终态，即不能改变反应的反应热，故D正确。
考点2　燃烧热、中和热、能源
1 ml C完全燃烧生成CO2气体时放出393.5 kJ热量
1 ml H2O(l)
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
[提醒]　①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温、隔热，减少实验过程中的热量损失。②为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。
答案：(从左到右，从上到下)偏小　偏小　偏小　偏小　偏大　偏大　偏小　偏小　偏小　偏小　偏小　偏小
规范表示燃烧热、中和热(1)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热可不带“－”号。如：某物质的燃烧热为ΔH＝－Q kJ·ml－1或Q kJ·ml－1。(2)有关燃烧热的判断，一看是否以1 ml可燃物为标准，二看是否生成稳定氧化物。(3)有关中和热的判断，一看是否以生成1 ml H2O为标准，二看酸碱的强弱和浓度，应充分考虑弱酸、弱碱、电离吸热，浓的酸碱稀释放热等因素。
题组三　能源的开发与利用4．(2021·山西大同检测)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是(　　)A．直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同B．天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值D．地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源
解析：A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体，提高燃烧效率，燃烧的效果好，错误；C项，有时需要通过吸热反应吸收热量降低环境温度，有利用价值，如“摇摇冰”的上市就是利用了吸热反应原理，错误；D项，地热能、风能和氢能都属于新能源，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。
考点3　盖斯定律的应用
3.利用盖斯定律计算反应热的解题模型第一步：察唯一。若目标热化学反应方程式中某物质只与一个已知热化学方程式共有，则选择此物质为参照物，以此参照物在目标热化学反应方程式中的位置及计量数确定已知热化学方程式的计量数、ΔH的改变量。若目标热化学反应方程式中某物质在多个已知的热化学方程式中出现，则在计算确定ΔH时，该物质暂时不考虑作为参照物。第二步：调系数。将参照物在已知热化学反应中的计量数调整为与目标热化学反应方程式中相同。
第三步：定侧向。已知热化学反应方程式的某个或某几个物质与目标热化学反应方程式中的共有物质在同一边(同为反应物或生成物)，直接相加；反之，相减。第四步：消无关。经过上述三个步骤处理后仍然出现与目标方程式无关的物质，再通过调用剩余的已知方程式，消除无关的物质。第五步：做运算。将焓变代入，求出特定目标方程式的反应热或按题目要求书写目标热化学方程式。概括为：察唯一、调系数、定侧向(同侧加、异侧减)、消无关、做运算。
4．(2019·高考北京卷)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。(1)反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是____________________________________________________________________________________________________。