第讲化学反应与能量的变化.ppt

第17讲 化学反应与能量的变化,考点1 能量变化图与反应热,续表,该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_，理由是： _；,例1 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示，已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的DH=-99 kJ×mol-1。,请回答下列问题： (1)图中A、C分别表示_、_，E的大小对该反应的反应热有无影响？_。,反应物能量,生成物能量,无,降低,因为催化剂改变了反应的历程，使活化能E降低,(2)图中DH=_kJ·mol-1； (3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_； (4)如果反应速率v(SO2)为0.05mol×L-1×min-1，则v(O2)=_mol·L-1·min-1、v(SO3)=_ mol·L-1· min-1,-198,0.05,0.025,(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1，计算由S(s)生成3molSO3(g)的DH _(要求计算过程)。,S(s)+O2(g)=SO2(g) DH1=-296 kJ×mol-1,SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g) DH2=-99 kJ×mol-1,3S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) DH=3(DH1+DH2)=-1185 kJ·mol-1,考点2 键能与反应热,1键能：通常人们把拆开(或生成)1 mol某化学键所吸收(或放出)的能量看成该化学键的键能。键能常用E表示，单位是kJ/mol。 2用键能计算反应热的方法：DH=E(反应物)-E(生成物)，即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。上述计算中，键能都用正值。,例2 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ。且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收热量为( ) A920 kJ B557 kJ C436 kJ D188 kJ,C,【解析】 本题考查了反应热(焓变)的计算方法。由题意可得：,考点3 热化学方程式的书写,书写热化学方程式时应注意的问题 1热化学方程式中，沉淀和气体不用标和。 2反应热符号用DH表示，写在方程式的右边，放热用“”，吸热用“+”。(DH与方程式间用空格) 3反应式中各物质化学式前的化学计量数指实际参加反应的物质的量，可以是整数也可以是分数。如果化学计量数加倍，则DH也要加倍。 4可逆反应中的DH指的是正向完全进行时的焓变。有机物参加的化学反应通常用等号而不用箭头符号。 5对于可逆反应，正反应和逆反应的反应热数值相等，符号相反。,例3 完成下列热反应方程式： (1)已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，该反应的热化学方程式是： _。 (2)SiCl4液体经精馏提纯后与过量H2在11001200反应制得纯硅。已知1 mol H2与SiCl4气体完全反应吸收的热量为120.2 kJ，写出该反应的热化学方程式： _ _。,2H2(g)+SiCl4(g)=Si(s)+4HCl(g) DH=+240.4 kJ·mol-1,S(s)+O2(g)=SO2(g) DH=-296.8 kJ·mol-1,(3)右图是某温度下，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为： _。 a、b两条曲线产生区别的原因很可能是_。,a未使用催化剂，b使用了催化剂,N2(g)+3H2(g)2NH4(g) DH=-92 kJ·mol-1,活化能、键能与实验测定反应热三者的区别？ 活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。活化能正是分子状态，不可理解为断键。键能是普通分子吸收能量至中性分子所需能量，化学键要断裂。实验测定的反应热还包括体积分子部分实验因素，所以与由键能算出来的数据又有区别。,1.(2011·海南卷)某反应的DH=+100 kJ·mol-1，下列有关该反应的叙述正确的是( ) A正反应活化能小于100 kJ·mol-1 B逆反应活化能一定小于100 kJ·mol-1 C正反应活化能不小于100 kJ·mol-1 D正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ·mol-1,D,【解析】 可以先画出反应的能量和反应进程的关系图，然后据图分析即可。,该反应为吸热反应，反应物的能量之和小于生成物的能量之和，由图可知正反应的活化能E1100 kJ·mol-1，而逆反应活化能E2不确定，正反应的活化能和逆反应的活化能差值即为反应热DH=+100kJ·mol-1。,【解析】 根据DH=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算。DH=280kJ/mol+3×160 kJ/mol-6×330kJ/mol=-1220 kJ/mol，由此可知B项正确。,B,3.(2012·重庆卷)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1molNH键所需的能量(kJ)是( ) A194 B391 C516 D658,B,【解析】由图知N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534kJ/mol，可设断裂1molNH键所需能量为xkJ，154kJ4xkJ500kJ2752kJ534kJ 可求得x391，故选B。,4. 红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的DH表示生成1 mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是( ),A其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成 B反应2P(s)+5Cl2(g)=2PCl5(g)对应的反应热；DH=-798 kJ/mol,CP和Cl2反应生成 PCl3的热化学方程式为2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) DH=-306 kJ/mol D其他条件不变，对于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反应，增大压强，PCl5的转化率减小，平衡常数K减小,4. 红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的DH表示生成1 mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是( ),B,【解析】 由图可知，P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是P(s)+5/2Cl2(g)=PCl5(g) DH=-399 kJ/mol，则B项正确；图中的DH表示生成1 mol产物的数据，C项错误；温度不变，平衡常数不变，故D项错误。,5. 已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( ),A2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) DH=-4b kJ/mol BC2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) DH=2b kJ/mol C2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) DH=-2b kJ/mol D2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) DH=b kJ/mol,A,6.氯原子对O3分解有催化作用：O3Cl=ClOO2 H1；ClOO=ClO2 H2，大气臭氧层的分解反应是：OO3=2O2 H，该反应的能量变化示意图如下：,6.氯原子对O3分解有催化作用：O3Cl=ClOO2 H1；ClOO=ClO2 H2，大气臭氧层的分解反应是：OO3=2O2 H，该反应的能量变化示意图如下： 下列叙述中，正确的是( ) A反应O3O=2O2的HE1E3 B反应O3O=2O2的HE2E3 CO3O=2O2是吸热反应 DHH1H2,D,【解析】 本题考查的是有关化学反应中能量的变化关系。从能量关系图来看，DH=E3-E2，故A、B项错；从图中还可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应是一个放热反应，故C项错。,