2019高中化学 专题1 第一单元 化学反应中的热效应 第1课时 化学反应的焓变学案 苏教版选修4.doc

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1、1第第 1 1 课时课时 化学反应的焓变化学反应的焓变学习目标：1.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。2.了解反应热和焓变的含义。了解吸热反应、放热反应的定义。(重点)3.知道键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。(重点)4.掌握热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。(重点)自 主 预 习探 新 知1反应热 焓变(1)反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量。(2)焓变：在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量，符号为 H，常用单位为 kJmol1。微点拨：(1)焓变为恒压条件下的反应热。(2)反应热、焓变的单位为

2、kJmol1，热量的单位为 kJ。2吸热反应、放热反应的定义及表示方法吸热反应放热反应定义吸收热量的反应放出热量的反应表示方法H0H0，反应吸热时 H0。( )【答案】 (1) (2) (3) (4)2关于化学反应的说法错误的是( )【导学号：73702001】A如图所示的反应为放热反应B化学反应中有物质变化也有能量变化C需要加热的化学反应不一定是吸热反应D在一个确定的化学反应体系中，反应物总能量与生成物总能量一定不同3A A 由图可知：反应物的总能量小于生成物的总能量，故图中表示的反应为吸热反应；需要加热的化学反应不一定是吸热反应。3下列有关热化学方程式的说法中不正确的是( )【导学号：73

3、702002】A热化学方程式未注明温度和压强时，H表示标准状况下的数据B热化学方程式中的化学计量数只代表反应物或生成物的物质的量C在加热或点燃条件下才能进行的化学反应既可以为放热反应，也可以为吸热反应D同一化学反应化学计量数不同，H值不同。化学计量数相同而状态不同，H值也不同A A 若热化学方程式未注明温度和压强，则说明在 25 、101 kPa 下进行，而非标准状况下，A 不正确；B、C、D 正确。合 作 探 究攻 重 难焓变与反应热的理解与计算已知 H2和 Cl2在点燃的条件下生成 HCl。下面是反应 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化示意图。思考交流1示意图中的反应是放热反

4、应，还是吸热反应？请从成键、断键的角度解释说明为什么有能量变化？【提示】 放热反应。从微观角度看，在化学反应中，当反应物分子中旧化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用而吸收能量；当原子重新组合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。若吸收的能量大于放出的能量，则为吸热反应，反之，为放热反应。2示意图所示的反应中的热量变化是多少？【提示】 化学键断裂时需要吸收能量，吸收的总能量为：436 kJmol1243 kJmol1679 kJmol1；化学键形成时要释放能量，释放的总能量为：431 kJmol1431 kJmol1862 kJmol1；4反应过程释放的能量为：862 kJmol167

5、9 kJmol1183 kJmol1。3怎样用焓变来表示该反应的能量变化？【提示】 该反应为放热反应，用反应热(焓变)来表示该反应的能量变化为H183 kJmol1。焓变的两种求算方法(1)H生成物的总能量反应物的总能量由该关系式可知，如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，此时H0，该反应为放热反应。反之，则为吸热反应。(2)H反应物的键能之和生成物的键能之和根据键能计算 H时，重点之一是确定化学键的个数。例如 N23H2=2NH3的反应中，2 mol NH3中含有 6 mol 的 NH，不是 3 mol NH。热化学方程式的书写与正误判断已知在 25 、101 kPa 条件下，1

6、 g 丙烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出 50.45 kJ 的热量。据此回答下列问题。思考交流1在该条件下，1 mol 丙烷完全燃烧放出的热量是多少？【提示】 设 1 mol 丙烷完全燃烧放出的热量为x，1 mol 丙烷的质量为 44 g，所以 1 g44 g50.45 kJx，x2 219.8 kJ。2某同学写的热化学方程式为 C3H85O2=3CO24H2O H2 219.8 kJ。请分析上述热化学方程式出现了哪些错误？【提示】 未注明反应物、生成物状态；H未标明“” ；单位书写不正确，应为 kJmol1。3试写出正确的热化学方程式。【提示】 C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4

7、H2O(l) H2 219.8 kJmol1。(1)一个反应正向反应的焓变与逆向反应的焓变绝对值相等，符号相反。像下面两个热化学方程式，知道其中的一个即可推导出另一个。5H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol12HCl(g)=H2(g)Cl2(g)H184.6 kJmol1(2)判断热化学方程式正误的“五审”一审焓变的“” “”：放热反应的 H为“” ，吸热反应的 H为“” 。二审焓变的单位：H的单位一般为 kJmol1，易错写成 kJ 或 mol，有时会漏写。三审物质聚集状态：物质的状态必须正确，常用 s、l、g、aq 分别表示固态、液态、气态、溶液。特别注意水溶液中

8、，溶剂水为液态l，溶质或溶质离子标为溶液aq。四审焓变的数值：H的数值与化学计量数必须相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。如果反应为逆反应，则焓变绝对值不变，符号相反。五审是否符合概念要求：如表示中和热的热化学方程式等。当 堂 达 标固 双 基题组 1 焓变与物质能量的关系1已知反应 XY=MN 为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( ) AX 的能量一定高于 MBY 的能量一定高于 NCX 和 Y 的总能量一定高于 M 和 N 的总能量D因为是放热反应，故不必加热就可以发生C C 一个化学反应是放热还是吸热，决定于所有反应物的总能量之和与所有生成物的总能量之和的相对大小，前者大的为

9、放热反应，后者大的为吸热反应。所以，放热反应中每种反应物的能量不一定比每种生成物的能量都高。放热反应也往往需要加热才能进行，如碳的燃烧；吸热反应不一定都需要加热，如 Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 的反应是吸热反应，不用加热就能发生。2反应 ABC(H 0)分两步进行： ABX(H0)，XC(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )【导学号：73702003】A B6C DD D 由 ABX 为吸热反应，故 X 的能量大于 A 和 B 的能量和，可排除 A 项和 C 项；而总反应 ABC 为放热反应，故 C 的能量小于 A 和 B 的能量和，B 项错误，D 项正确

10、。化学反应中的能量曲线一般以体系能量为纵坐标，反应过程为横坐标。解答这类题时要特别注意：吸热反应的生成物能量高于反应物能量；放热反应的反应物能量高于生成物能量。破坏反应物中的化学键要吸收能量；形成生成物中的化学键会放出能量。消耗的能量减去放出的能量就是反应的热效应。题组 2 放热反应与吸热反应3下列说法中正确的是( )需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 放热反应在常温下一定很容易发生 反应是吸热还是放热可以看反应物和生成物所具有的总能量的大小 某些吸热反应在一定条件下也能发生A B C DD D 反应是吸热还是放热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和某些吸热反应在一定

11、条件下都能发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。例如 CO2CO2的反应为放热反应，但反应开始也需=点燃要加热，即需要向反应体系先提供一定的能量。4下列过程中 H小于零的是( )A氯酸钾分解制氧气B氯化铵加热制备氨气C氢气还原氧化铜D实验室制备氢气D D H0 意味着反应放热，实验室制备 H2的反应是 Zn2H=Zn2H2，此反应为放热反应。常见的吸热反应、放热反应放热反应吸热反应大多数化合反应所有的燃烧反应大多数分解反应Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 的反应7酸碱中和反应金属与酸的反应C 和 CO2、C 和 H2O(g)的反应题组 3 利用化学键断裂和形成时的能

12、量变化计算反应热5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( )【导学号：73702004】A920 kJB557 kJC436 kJD188 kJC C 首先写出氢气和氧气反应的化学方程式，求出该反应所放出的热量。2H2O22H2O，由题意知，1 g 氢气完全燃烧放出 121 kJ 热量，4 g 氢气要放出热=点燃量 4121 kJ484 kJ，现设断裂 1 mol HH 键时吸收热量为x，故根据该反应

13、为放热反应，放出的热量等于成键所放出的热量与断键吸收的热量的差。列式可得：Q(放出热量)484 kJ4463 kJ(2x496 kJ)，解得，x436 kJ。6SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在 SF 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 FF、SF 键需吸收的能量分别为 160 kJ、330 kJ。则 S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热 H为( ) 【导学号：73702005】A1 780 kJmol1B1 220 kJmol1C450 kJmol1D430 kJmol1B B 1 mol S(s)转化成气态 S 原子时吸收

14、能量 280 kJ，断裂 3 mol FF 键吸收能量3160 kJ，则吸收的总能量为Q吸280 kJ3160 kJ760 kJ，释放的总能量为Q放330 kJ61 980 kJ，由反应方程式：S(s)3F2(g)=SF6(g)可知，H760 kJmol11 980 kJmol11 220 kJmol1。题组 4 热化学方程式的书写与正误判断7已知 0.1 mol 硫黄完全燃烧时放出的热量为 29.6 kJ，对应的热化学方程式是( )ASO2=SO2 H296 kJmol1BS(s)O2(g)=SO2(g) H29.6 kJmol1CS(s)O2(g)=SO2(g) H296 kJmol1DS

15、(s)O2(g)=SO2(g) H296 kJmol1C C 热化学方程式必须注明物质的状态，A 项错误；常温下，硫黄是固体，O2、SO2是8气体，1 mol S 完全燃烧时放出的热量为 296 kJ，B、D 项错误，C 项正确。8请你写出 298 K、101 kPa 时，下列反应的热化学方程式。 【导学号：73702006】(1)1 mol C 与 1 mol 水蒸气反应生成 1 mol CO 和 1 mol H2，吸热 131.5 kJ：_。(2)用 CO(g)还原 1 mol Fe2O3(s)，放热 24.8 kJ：_。(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时，吸热 90.7

16、 kJ：_。【解析】 (1)1 mol C 与 1 mol H2O(g)反应生成 CO 和 H2时吸收 131.5 kJ 热量，则反应的 H131.5 kJ/mol。(2)用 CO(g)还原 1 mol Fe2O3(s)，放热 24.8 kJ，则反应的 H24.8 kJ/mol。(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和 O2，吸热 90.7 kJ，则反应的 H90.7 kJ/mol。【答案】 (1)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJ/mol(2)3CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s)H24.8 kJ/mol(3)HgO(s)=Hg(l) O2(g) H90.7 kJ/mol12