2018届二轮复习化学反应与能量变化课件（59张）（全国通用） 59页

　化学反应与能量变化 第二轮复习 考纲导学 考纲要求 命题预测 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. 了解热化学方程式的含义。 1. 热化学方程式的书写与正误判断。该考点是本部分知识的重点和难点，也是高考的热点，一种形式是直接判断正误，另一种形式是在选择题或非选择题中结合盖斯定律书写或判断热化学方程式的正误，难度中等。 2. 能量转化之间的关系。该考点主要从化学键的键能和物质总能量的角度以选择判断的方式进行考查，难度中等。 ► 　探究点一　反应热　焓变 【 知识梳理 】 1 ．吸热反应与放热反应的比较 判断依据 放热反应 吸热反应 反应物总能量与生成物总能量的相对大小 E 反应物 ______ E 生成物 E 反应物 ______ E 生成物 与化学键的关系 　生成物分子成键时释放出的总能量 ________ 反应物分子断裂时吸收的总能量 　生成物分子成键时释放出的总能量 ________ 反应物分子断裂时吸收的总能量 > < 大于 小于 第 18 讲 │ 要点探究 判断依据 放热反应 吸热反应 Δ H 的符号 Δ H <0(“ －”号 ) Δ H >0(“ ＋”号 ) 反应过程图示 判断依据 放热反应 吸热反应 反应类型 ① 大多数 ______ 反应 ②所有的 ______ 反应 ③酸碱中和反应 ④金属与酸的反应 ① 大多数分解反应 ②盐的水解，电解质的电离 ③ Ba(OH) 2 ·8H 2 O 与 NH 4 Cl 的反应 ④ C 和 CO 2 、 C 和 H 2 O(g) 的反应 化合 燃烧 2. 反应热、焓变 (1) 焓 ( H ) ：用来描述物质 ______________ 这一性质的一种物理量。 (2) 焓变 (Δ H ) ： Δ H ＝ ______________________ ______ 。 (3) 单位： ___________________ 。 (4)Δ H <0 ，表示 ______ 热反应； Δ H >0 ，表示 ______ 热反应。 所具有的能量 Δ H ( 反应产物 ) － Δ H ( 反应物 ) kJ·mol － 1 或 J·mol － 1 放 吸 【 要点深化 】 从微观和宏观的角度理解反应热的本质 图 18 － 1 微观角度 宏观角度 概述 图 18 － 1 中各段 表示的意义 概述 图 18 － 1 中各段 表示的意义 旧化学键断裂吸收的热量与新化学键生成放出的热量的差 a 表示断裂旧化学键吸收的热量 b 表示新化学键生成放出的热量 c 表示反应热 反应物自身的能量与生成物的能量差 a 表示活化能 b 表示活化分子结合成生成物所释放的能量 c 表示反应热 【 典例精析 】 例 1 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 ( 　　 ) A ．生成物总能量一定低于反应物总能量 B ．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C ．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应的焓变 D ．同温同压下， H 2 (g) ＋ Cl 2 (g)===2HCl(g) 在光照和点燃条件下的 Δ H 不同 例 1 C 　本题考查了化学反应热效应及化学反应速率的相关知识，容易题。生成物的总能量可能大于反应物的总能量，也可能小于反应物的总能量， A 错误；放热反应的速率可以大于也可以小于吸热反应的速率， B 错误； C 项是盖斯定律的应用，正确；根据盖斯定律，化学反应所吸收或放出的热量，仅决定于反应的始态和终态，而和反应是由一步或者分为数步完成无关， D 错误。 　　 [ 点评 ] 化学反应表现为吸热或放热与反应开始时是否加热无关，也与其他反应条件无关，只与反应物总能量与生成物总能量的相对大小有关。需要加热的反应不一定是吸热反应，如铝热反应为放热反应，但需要加热来引发；不需要加热的反应也不一定就是放热反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵固体混合时的反应为吸热反应，但不需要加热；在一定的温度和压强下，同一个反应的引发条件不同，如 H2 和 Cl2 在光照或点燃条件下发生反应，反应热相同。请结合下面的变式题对此加深理解。 变式题 　　　　 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A ．对于吸热反应，反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量 B ．放热反应在常温条件下不一定能发生 C ．在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成 1 mol H 2 O 时的反应热叫做中和热 D ．在 101 kPa 时， 1 mol 纯物质完全燃烧生成最稳定的氧化物时所放出的热量就叫做该物质的燃烧热 对于吸热反应，反应物所具有的总能量加上吸收的热量等于生成物的总能量， A 正确；很多放热反应在常温下都不能发生，如工业合成氨， B 正确；中和热的反应物一定是强酸和强碱。在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol 水时的反应热叫做中和热， C 错误；在 101 kPa ， 1 mol 物质完全燃烧生成最稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 C ► 　探究点二　热化学方程式 　 【 知识梳理 】 　 1 ．定义：表明反应 ________ 或 ________ 热量的化学方程式叫做热化学方程式。 2 ．意义：不仅表明了化学反应中的 ____________ ，同时也表明了化学反应中的 ____________ 。 3 ．书写要求 (1) 要注明反应的温度和压强 ( 若在 101 kPa 和 25 ℃ 可不注明 ) ，要注明 Δ H 的 ________ 与 ________ 。 (2) 要注明反应物和生成物的 ____________ ( 表示符号：气态用“ g” ，液态用“ l” ，固态用“ s”) ，若为同素异形体，要注明名称，稀溶液中的溶质或离子，要注明“ aq” 。 放出 吸收 物质变化 能量变化 “ ＋” “ －” 聚集状态 (3) 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子 ________ ，只表示 __________ ，它可以是 _________ ， 也可以是 ____________ 。 个数 物质的量 整数 简单分数 【 要点深化 】 “ 热化学方程式”的几点提醒 1 ．若为同素异形体，除了注明聚集状态，还要注明名称。因为同素异形体虽然构成元素相同，但是为不同物质，其本身具有的能量不同，所以反应中的 Δ H 也不同。 如① S(s ，单斜 ) ＋ O 2 (g)===SO 2 (g) Δ H 1 ＝－ 297.16 kJ·mol － 1 ②S(s ，正交 ) ＋ O 2 (g)===SO 2 (g) Δ H 2 ＝－ 296.83 kJ·mol － 1 ③S(s ，单斜 ) ＝ S(s ，正交 ) 　 Δ H 3 ＝－ 0.33 kJ·mol － 1 2 ．热化学方程式的书写，一般不写反应条件、生成物沉淀符号和气体符号。 【 典例精析 】 例 2 　 例 2 　 B 　因反应放热， Δ H <0 ，故 A 项错误；热化学方程式中必须标明各物质的状态， D 项错误； 1 mol 甲醇的质量为 32 g ，由 1 g 甲醇燃烧生成 CO 2 和液态水时放热 22.68 kJ ，可得 1 mol 甲醇燃烧生成 CO 2 和液态水时放热 22.68 kJ×32≈725.8 kJ 。故只有 B 项正确。 [ 点评 ] 把握热化学方程式书写中的易错点，明确命题者在该知识点考查中的设错方式，有利于快速、准确地判断热化学方程式的正误。热化学方程式正误判断中的关键点有：①漏写或错写物质的聚集状态；②忽视反应热 Δ H 的正负号；③错写或漏写 Δ H 的单位；④反应热的数值与化学计量数不对应等。请结合下面的变式题对此加深理解。 3 - 变式题 　　　　 T ℃ 时， N 2 与 H 2 反应生成 NH 3 ，其能量变化如图 18 － 2(Ⅰ) 所示。若保持其他条件不变，温度分别为 T 1 ℃ 和 T 2 ℃ 时， H 2 的体积分数与时间的关系如图 (Ⅱ) 所示。则下列结论不正确的是 ( 　　 ) 图 18 － 2 ► 　探究点三　反应热的大小比较 　 【 知识梳理 】 　 1 ．根据反应物和生成物的聚集状态比较 物质由固态变成液态，由液态变成气态，都必定 ________ 热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变成固态，则 ________ 热量。因此在进行反应热计算或大小比较时，应特别注意各反应物或生成物的状态。 2 ．根据热化学方程式中的化学计量数比较 热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示各反应物和生成物的物质的量，可以是分数。当化学计量数发生变化 ( 如加倍或减半 ) 时，反应热也要 __________ 。互为可逆反应的热化学反应，其反应热 ____________________ 。 吸收 放出 随之变化 数值相等，符号相反 3 ．根据反应物和生成物的性质比较 对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要 ________ 能量，因为能量越低越稳定；对于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成物越稳定或反应越易进行，放出的热量越 ______ ； 而有些物质，在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量。 4 ．根据反应进行的程度比较 对于分几步进行的反应来说，反应进行得越彻底，其热效应越 ________ 。如果是放热反应，放出的热量越 __________ ； 放出 多 大 多 如果是吸热反应，吸收的热量越 ________ 。如，等量的碳燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量。对于可逆反应来说，反应进行得程度越大，反应物的转化率越高，吸收或放出的热量也 ________ 。 【 要点深化 】 反应热大小比较时要特别注意以下几点： 1 ．比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”号均具有数学意义，参与大小比较； 2 ．对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所以描述中不带“－”号，但是其焓变还是为负值； 3 ．不要忽视弱电解质的电离、水解吸热，浓硫酸的稀释、氢氧化钠和氧化钙等固体的溶解放热对反应热的影响。 越多 多 【 典例精析 】 例 3 　 例 3 C A 项，生成液态水比生成气态水放出的热量多，故 Δ H 1 ＜ Δ H 2 ； B 项，气态硫参加反应时比固态硫放出的热量多，则 Δ H 1 ＜ Δ H 2 ； C 项，生成 CO 时比生成 CO 2 放出的热量少， Δ H 1 >Δ H 2 ； D 项， Δ H 1 ＝ 2Δ H 2 ＜ 0 ，即 Δ H 1 <Δ H 2 ，所以正确答案为 C 。 [ 点评 ] 反应热大小的比较中，一定要注意带着正负号比较，不是只比较反应热的绝对值，本题容易忽视反应热的正负号而错选。此外，还要注意电离或溶解时的热效应，如下面的变式题。 变式题 　　　　 已知： HCN(aq) 与 NaOH(aq) 反应的 Δ H ＝－ 12.1 kJ·mol － 1 ； HCl(aq) 与 NaOH(aq) 反应的 Δ H ＝－ 55.6 kJ·mol － 1 。则 HCN 在水溶液中电离的 Δ H 等于 ( 　　 ) A ．－ 67.7 kJ·mol － 1 　　　 B ．－ 43.5 kJ·mol － 1 C ．＋ 43.5 kJ·mol － 1 D ．＋ 67.7 kJ·mol － 1 D 【 解析 】 利用“盖斯定律”，结合题中反应②－反应① ×2 得： 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(g) 　 Δ H ＝ ( － 220 － 2a) kJ·mol － 1 ，由题意得 2E(H － H) ＋ E(O===O) － 4×E(H—O) ＝－ 220 － 2a ，即 2×436 ＋ 496 － 4×462 ＝－ 220 － 2a ，解得 a ＝＋ 130 。 【 答案 】D C D 4. 实验室制取下列气体的反应为放热反应的是 ( 　　 ) A ．由无水醋酸钠制 CH 4 B ．由乙醇制 C 2 H 4 C ．由电石制 C 2 H 2 D ．由碳酸钙受热分解制 CO 2 【 解析 】 A 项、 B 项、 D 项都需要持续加热，不是放热反应，只有 C 项是放热反应。 【 答案 】C C 5. 2C （ s ） +O 2 （ g ） =2CO （ g ）△ H=﹣221.0kJ·mol ﹣1 ，这个热化学方程式表示（　　） A ． 2g 碳燃烧生成一氧化碳时放出 221.0kJ 的热量 B ． 2mol 碳燃烧生成一氧化碳时吸收 221.0kJ 的热量 C ． 2mol 固体碳在氧气中燃烧生成 2mol 一氧化碳气体时放出 221.0kJ 的热量 D ． 12g 碳和氧气反应生成一氧化碳时放出 221.0kJ 的热量 【 解析 】 2C （ s ） +O 2 （ g ） =2CO （ g ）△ H=﹣221.0kJ·mol ﹣1 ，这个热化学方程式表示， 2mol 固体 C 在氧气中燃烧生成 2mol 一氧化碳气体放热 221.0KJ ； 故选 C ． 【 答案 】C C 6. 对于反应中的能量变化，下列表述正确的是 ( 　　 ) A ．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量 B ．断开化学键的过程会放出能量 C ．加热才能发生的反应一定是吸热反应 D ．氧化还原反应均为吸热反应 【 解析 】 反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热， A 项正确；断开化学键需要吸收能量， B 项错误；很多放热反应也需要加热，如铝热反应是放热反应，它需要加热到高温，反应才能发生，故 C 项错误；氧化还原反应中，有的是吸热的，有的是放热的，例如，加热高锰酸钾制取氧气的反应是吸热反应，氢气燃烧的反应是放热反应， D 项错误。 【 答案 】A A 7. 下列反应中，属于吸热反应的是 ( 　　 ) A ．食物的腐败 B ．铝与稀盐酸反应 C ．二氧化碳与碳反应生成一氧化碳 D ．甲烷在氧气中的燃烧 【 解析 】 食物的腐败、铝与稀盐酸反应、甲烷在氧气中的燃烧均属于放热反应，故 A 、 B 、 D 均错误；二氧化碳与碳反应生成一氧化碳属于吸热反应，故 C 项正确。 【 答案 】C C 8. 已知反应 X ＋ Y===M ＋ N 为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ． X 的能量一定高于 M 和 N 的能量 B ． X 和 Y 的总能量一定高于 M 和 N 的总能量 C ． Y 的能量一定高于 N 的能量 D ．由于该反应为放热反应，故不必加热就可发生 【 解析 】 X ＋ Y===M ＋ N 为放热反应，说明反应物的总能量一定高于生成物的总能量，即 X 和 Y 的总能量一定高于 M 和 N 的总能量， B 项正确， A 、 C 均错误；有些放热反应需加热后才能发生，如铝热反应， D 项错误。 【 答案 】B B 9. 已知 Zn(s) ＋ H 2 SO 4 (aq)===ZnSO 4 (aq) ＋ H 2 (g) 　 Δ H<0 ，则下列关于该反应的叙述不正确的是 ( 　　 ) A ．该反应中旧键断裂需吸收能量，新键形成需放出能量，所以总能量不变 B ．上述热化学方程式中的 Δ H 的值与化学计量数成正比 C ．反应物的总能量高于生成物的总能量 D ．在化学反应过程中，发生物质变化的同时一定伴随着能量变化 【 解析 】 　 A 项，任何化学反应，反应物断键吸收的总能量与生成物新键形成放出的总能量不相同； B 项，热化学方程式中的 Δ H 的值与化学计量数成正比； C 项， Δ H<0 ，表示放热，反应物的总能量高于生成物的总能量； D 项，任何化学反应均有物质变化又有能量变化。 【 答案 】A A 10. 下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化 B ．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 C ．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热， Δ H ＞ 0 D ． Δ H 的大小与热化学方程式的化学计量数无关 【 解析 】 化学反应发生物质变化的同时一定伴随着能量的变化， A 错误；反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，即 Δ H ＜ 0 ，该反应为放热反应， B 错误；生成物的总焓大于反应物的总焓，该反应需要吸收热量，则 Δ H ＞ 0 ， C 正确；反应热不仅与反应物、生成物的状态有关，还与热化学方程式的化学计量数成正比， D 错误。 【 答案 】C C 11. 已知反应 X ＋ Y===M ＋ N 为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ． X 的能量一定低于 M 的能量， Y 的能量一定低于 N 的能量 B ．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 C ．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 D ． X 和 Y 的总能量一定低于 M 和 N 的总能量 【 解析 】 　反应为吸热反应可以说明反应物的总能量低于生成物的总能量。 【 答案 】D D 【 解析 】 　根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。化学反应都伴随能量变化，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应。反应①的 Δ H>0 ，为吸热反应，故可排除 A 项和 C 项。反应②的 Δ H<0 ，为放热反应， B 项错误，故选 D 。 【 答案 】D D B 【 解析 】 　 B 选项正确，水分解反应是吸热反应，反应后能量变大，催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应的热效应。 【 答案 】B 14. 下列叙述中正确的是 ( 　　 ) A ．同温同压下， H 2 (g) ＋ Cl 2 (g)===2HCl(g) 在光照条件下和点燃条件下的 Δ H 不同 B ．常温下，反应 2A(s) ＋ B(g)===2C(g) ＋ D(g) 不能自发进行，则该反应的焓变一定大于零 C ．需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的总能量 D ．化学反应中必伴随着能量的变化，其表现形式只有热能 B 【 解析 】 Δ H 只与反应的始末态有关，与反应的过程无关， A 选项错误；加热的目的只是促进反应发生，与反应吸热放热无关，如 C 燃烧是放热反应，但反应需加热才能发生， C 选项错误；化学反应中的能量变化有多种表现形式，如光能、热能、电能等， D 选项错误。 【 答案 】B 15. 物质发生化学反应时总是伴随能量的变化。下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是 ( 　　 ) A ．石灰石高温分解 B ．硫粉和铁粉混合物加热 C ．钠和水反应 D ．铝粉和氧化铁混合粉末引燃 【 解析 】 反应物的总能量低于生成物的总能量说明反应是吸热的。石灰石高温分解是吸热反应；硫粉和铁粉混合物加热是放热反应；钠和水反应是放热反应；铝粉和氧化铁混合粉末引燃是放热反应。故 A 项符合题意。 【 答案 】A A 16. 已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下 ( Q 1 、 Q 2 均为正值 ) ： H 2 (g) ＋ Cl 2 (g)===2HCl(g) 　 Δ H ＝－ Q 1 kJ·mol － 1 ； H 2 (g) ＋ Br 2 (g)===2HBr(g) 　 Δ H ＝－ Q 2 kJ·mol － 1 ，有关上述反应的叙述正确的是 ( 　　 ) A ． Q 1 ＞ Q 2 B ．生成物总能量均高于反应物总能量 C ．生成 1 mol HCl 气体时放出 Q 1 热量 D ． 1 mol HBr(l) 具有的能量高于 1 mol HBr(g) 具有的能量 A 【 解析 】 因为 Cl 2 的非金属性强于 Br 2 ，所以氢气与氯气反应放出的热量多， A 正确；上述反应为放热反应，生成物总能量均低于反应物总能量， B 错误；由上述反应可知生成 2 mol HCl 时放出 Q 1 热量， C 错误；气态变为液态放出能量，所以气态时能量较高， D 错误。 【 答案 】A 17. SF 6 是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在 S—F 键。已知： 1 mol S(s) 转化为气态硫原子吸收能量 280 kJ ，断裂 1 mol F—F 、 S—F 键需吸收的能量分别为 160 kJ 、 330 kJ 。则 S(s) ＋ 3F 2 (g)===SF 6 (g) 的反应热 Δ H 为 ( 　　 ) A ．－ 1 780 kJ/mol 　　　　 B ．－ 1 220 kJ/mol C ．－ 450 kJ/mol 　 D ．＋ 430 kJ/mol 【 解析 】 Δ H ＝ 280 kJ·mol － 1 ＋ 3×160 kJ·mol － 1 － 6×330 kJ·mol － 1 ＝－ 1 220 kJ·mol － 1 。 【 答案 】B B 18. 依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1)SiH 4 是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成 SiO 2 和液态 H 2 O 。已知室温下 2 g SiH 4 自燃放出热量 89.2 kJ 。 SiH 4 自燃的热化学方程式为 ______________________________________________ ； (2) 在 25 ℃、 101 kPa 下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量 Q kJ ，其燃烧生成的 CO 2 用过量饱和石灰水吸收可得 100 g CaCO 3 沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为 ______________________________ 。 【 解析 】 (1)2 g SiH 4 自燃放出热量 89.2 kJ,1 mol SiH 4 自燃放出热量 1 427.2 kJ ，故热化学方程式为 SiH 4 (g) ＋ 2O 2 (g)===SiO 2 (s) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 1 427.2 kJ·mol － 1 。 (2) 根据 C 原子守恒有： C 2 H 5 OH ～ 2CO 2 ～ 2CaCO 3 。生成 100 g CaCO 3 沉淀，则乙醇为 0.5 mol ，据此可写出反应的热化学方程式。 (3) 依据盖斯定律， Ⅰ+Ⅱ 得到： CH 4 (g)+H 2 O(g)CH 3 OH (g)+H 2 (g) ， Δ H=(206.0-129.0)kJ·mol -1 =+77 kJ·mol -1 。