1、高考资源网（） 您身边的高考专家第一章 化学反应中的能量变化第1节 化学反应的热效应第一课时【学习目标】1、理解反应热和焓的含义。2、理解测量反应热的实验原理。3、掌握热化学方程式的书写和盖斯定律及焓变的简单计算。【学习重难点】教学重点：反应热、焓变、热化学方程式。教学难点：热化学方程式的书写和焓变的计算。 第1课时【知识链接】化学反应的实质：旧键 和新键 ，旧键断裂要 能量，新键的形成要 能量，因此化学反应中伴随着 变化，如铝粉与氧化铁的反应即铝热反应是 反应，氯化铵与消石灰的反应是 反应。高能量的物质生成低能量的物质会 能量，低能量的物质生成高能量的物质会 能量；物质三态变化也伴有 变化。
2、反应吸热或放热与反应条件 （有、无）关。【新知学习】一、化学反应的反应热：1、反应热：概念： 符号： ，反应吸热时取 值，反应放热时取 值。单位： 【知识拓展】常见的放热反应有中和反应、燃烧反应、置换反应、多数化合反应，吸热反应有多数的分解反应，氯化铵与消石灰的反应等。反应热是人类活动所需能量的主要来源，具体表现形式通常有燃烧热和中和热。2、反应热的测定：用于测定反应热的仪器称为 ，如下图为示意图：计算公式： ，式中c表示体系（ 及 ）的热容，单位是 。T1、T2分别表示 。 测定方法是：反应物溶液加入量热计内筒并迅速混合、搅拌，测量反应前后溶液温度的变化值。【实验探究】测定中和反应的反应热：
3、 (1)量热计内筒中加入100mL、1.0mol/L的盐酸，记录 。(2)取100mL、1.1mol/L的NaOH 溶液，温度与T1 。(3)碱溶液迅速倒入量热计的内筒中，匀速搅拌，记录体系达到的 。(4)计算反应热：Qc(T2T1)，式中C表示，若测得反应前后的温度分别为摄氏25度和32度，计算出此反应的反应热为 (此处，可假设溶液的比热等于水的比热，要注意比热和热容的区别)。【思考】1. 为什么NaOH 的浓度稍大些？ 2. 用同样方法分别测定KOH溶液与盐酸、NaOH溶液与硝酸反应的反应热。发现这三个反应的反应热相同。为什么？ 3. 若把上述盐酸换成稀硫酸，测得反应热的值变吗？ 换成浓硫
4、酸呢？ 4若是弱酸、弱碱参与的中和反应，测得的反应热数值变吗？为什么？ 二、化学反应的焓变：1、焓与焓变 (1)焓：用于表示 的这一固有性质的物理量，叫做焓，符号为 ，用它的变化来描述化学反应的 。 (2)焓变： 符号 ，单位 数学表达式：QPH(QP表示在压强不变的条件下化学反应的反应热)成立条件 QPH（生成物）H（反应物）=H可见，焓变H能表示反应热，用H表示反应的吸热或放热。H0，反应产物的焓 反应物的焓，反应 热量，为 反应。H0，反应产物的焓 反应物的焓，反应 热量，为 反应。H、Q都可以表示吸热反应、放热反应，二者表示角度不同，结果一致。【注意】：H的大小有正负之分；Q只比较数值
5、。化学反应过程中的能量变化与反应热的关系：H E生成物 E反应物 ；E反应物 E生成物 ，反应 热；E生成物 E反应物 ， 反应 热。（根据质量守恒定律和能量守恒定律，反应物分子中化学键断开时所 的总能量与形成生成物分子中的化学键所 的总能量之差为反应热。即 H旧键断开吸收总能量新键形成释放总能量）2、热化学方程式：(1)概念：能表示参加反应中物质的变化和 之间的关系的化学方程式。意义：既表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。例如H2(g)I2(g) = 2HI (g) H=14.9 kJ/mol表示： (2)热化学方程式的书写（1）、必须标明各种物质的状态（s、l、g、aq表
6、示 ）；（2）、方程式后面必须标明反应热， 热反应H为“+”, 热反应H为“-”且H的“+”、“-”不能省略；H的单位是 ；（3）、热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，所以，可以用分数表示（但最少有一种物质的系数是整数）； （4）、H的数值与反应的系数成 比例；(5）、注明测定条件（T、P）。（25，101 kPa可省略）。已知：1mol C与1mol 水蒸气反应生成1mol CO 和1mol H2，需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反应的热化学方程式： 。课堂练习1. 已知下列三个热化学方程式C(s)H2O（g）CO（g）H2(g)；H131.5kJ/mol1/
7、2H2（g）1/2Cl2（g）HCl（g）；H92.3kJ/mol H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；H241.8kJ/mol则以上三个反应的反应热大小关系正确的是 （ ）A. B. C. D.2. 有如下三个反应方程式：关于它们的下列叙述正确的是 （ ） H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；HakJ/molH2（g）1/2O2（g）H2O（l）；HbkJ/mol2H2（g）O2（g）2H2O（l）； HckJ/molA. 它们都是吸热反应 B. a、b、c均为正值 C. ab D. 2bc巩固练习1、（双选）下列说法正确的是（ ）A. 物质发生化学变化都伴随着能量变化 B.伴有能量
8、变化的物质变化都是化学变化C. 在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量2、已知化学反应2C（s）O2（g）=2CO（g）、2CO（g）O22 CO2（g）都是放热反应据此判断，下列说法不正确的是（其他条件相同）( )A. 12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B. 56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量C. 12gC和32gO2所具有的总能量大于44g CO2所具有的总能量D. 将一定量的C燃烧、生成CO2比生成CO时放出的热量多3、 1g炭与适量的水蒸气反应
9、生成一氧化碳和氢气，吸收10.94kJ的热量，相应的热化学方程式为（ ）A. CH2OCOH2; H10.94kJ/molB. C（s）H2O（g）CO（g）H2（g）; H10.94kJ/molC. C（s）H2O（g）CO（g）H2（g）; H131.3kJ/molD. 0.5C（s）0.5H2O（g）0.5CO（g）0.5H2（g）; H65.65kJ/mol4、沼气是一种能源，它主要是CH4。0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ的热量，则下列热化学方程式中正确的是（ ）A. 2 CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l); H=+890kJ/
10、molB. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); H=+890kJ/molC. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); H=890kJ/molD. 0.5CH4(g)+O2(g)=0.5CO2(g)+H2O(l); H=890kJ/mol5、（双选） 在同温同压下，下列各组热化学方程式2Q1的是（ ）A. 2H2（g）O2（g）2H2O（g）; HQ12H2（g）O2（g）2H2O（l）; HQ2B. S()+ O2（g）SO2(g)； HQ1S()+ O2（g）SO2(g)； HQ2C. C（s）0.5O2(g)CO(g)；HQ1C（s）O2(g)C
11、O2(g); HQ2D. H2（g）Cl2(g)2HCl（g）HQ10.5H2（g）0.5Cl2(g)HCl（g）HQ26、已知（1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2 ( g )1/2 O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2 ( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是 （ ） A、acd0 C、2a=b07、（双选）下列说法正确的是 （ ）
12、A. 需要加热才能发生的一定是吸热反应 B. 放热反应在常温下一定很容易发生C. 反应是放热还是吸热由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定D. 吸热反应在一定条件下也能发生8、已知方程式2H2（g）O2（g）2H2O（l）H1571.6kJ/mol，则关于方程式2H2O（l）2H2（g）O2（g）; H2?的说法正确的是 （ ） A. 方程式中化学计量数表示分子数 B. 该反应的H2大于零C. 该反应H2571.6kJ/mol D. 该反应与上述反应属于可逆反应9、 含NaOH 20.0g的稀溶液与足量的稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是（ ）A. NaOH（
13、aq）HCl（aq）NaCl（aq）H2O（l）；H28.7kJ/molB. NaOH（aq）HCl（aq）NaCl（aq）H2O（l）；H28.7kJ/molC. NaOH（aq）HCl（aq）NaCl（aq）H2O（l）；H57.4kJ/molD. NaOH（aq）HCl（aq）NaCl（aq）H2O（l）；H57.4kJ/mol10、“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是 （ ） A. 氯化钠 B. 固体硝酸铵 C. 固体氢氧化钠 D.生石灰11、（双选） 下列属于放热反应的是 （ ） A. Al稀盐酸 B. Ba(OH)28
14、H2ONH4Cl（s） C. KClO3受热分解 D. CaOH2O12、已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol,当它氧化生成1g水时放出的热量是（ ） A. 26.0kJ B. 51.9kJ C. 155.8kJ D. 567.3kJ13、在25C、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的（ ）A. CH3OH(l)3/2O2CO2（g）2H2O（l）；H 725.8kJ/molB. 2CH3OH(l)3O22CO2（g）4H2O（l）；H 1452kJ/molC. 2CH3OH(l)3O22CO2（g）4H2O（l）；H 725.8kJ/m
15、olD. 2CH3OH(l)3O22CO2（g）4H2O（l）；H 1452kJ/mol第二课时复习巩固写出下列反应的热化学方程式：1. 1gH2燃烧生成液态水，放出142.9KJ的热量，写出热化学方程式。2. 参考上题条件，写出液态水分解成H2和O2的热化学方程式。3.H2和O2生成1molH2O(g) 放出241.8kJ, 写出热化学方程式。4.CO还原1molFe2O3（s）放热24.8KJ, 写出热化学方程式新知学习 阅读教材，完成探究性问题相同质量的碳经过两个途径完全燃烧（1）C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ；CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)（2）C(s) + O2
16、(g) CO2(g)不同的两个途径放出的总热量相同吗？ 一 、 盖斯定律的定义： 即：不管化学反应是几步完成的，其反应热是 （相同或不相同）。或者说，化学反应的反应热只与体系的始终态有关而与反应的途径 关（有、无）。H2 如图表示： aH1 H 始态终态H4H5H3根据盖斯定律：几个能量之间的关系是：H= 或H= 1. 运用盖斯定律解题的常用的方法【例题】已知：H2(g)+O2(g)=H2O(l) -1H1=-285.8 KJmol-1 2H2O(g)=2H2O(l) -2 H2 =-44.0 KJmol-1 求：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的反应热H解法一 ： 化学方程式相加 由
17、以上两个热化学方程式得1（ ）+2（ ）得到2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 相应的H= 解法二： 根据盖斯定律得：虚拟路径H1 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)HH2 2H2O(g) 得到H= 2. 利用化学方程式计算时注意：a.热化学方程式中化学计量数之比等于各物质物质的量之比；还等于反应热之比。化学方程式乘以数值时，反应热也同样乘以该数值；.热化学方程式之间可以进行加减运算，化学方程式相加减，同种物质间也可加减，反应热也可加减。c.将一个化学方程式颠倒时，反应热的符号改变，但数值不变。【例题】已知; P4(s,白磷)+ 5O2(g)=P4O10(S) H=-2983.2 K
18、Jmol-1 4P(s,红磷)+ 5O2(g)= P4O10(S) H=-738.5 KJmol-1白磷转化为红磷的热化学方程式： 相同的情况下，白磷和红磷中能量较低的物质是： ，稳定性好的物质是： 。二 盖斯定律的应用【例如】：已知 C（S）O2（g）=CO2(g) ； H1=-393.5kJ/mol CO（g） 0.5 O2（g）CO2(g) ；H2-283.0kJ/mol 求 C（S）0.5O2（）=CO(g)的H。 【分析】：上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2、O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的H无法直接测得。但是已知的两个反应的H却可以直接测
19、得，根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的H。由上述反应的关系，即知H1 H2H3H3 H1H2-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol)-110.5kJ/mol【答案】：C（S）0.5O2（）=CO(g)的H为-110.5kJ/mol。课堂练习1石墨和金刚石燃烧的热化学方程式分别为据此判断，下列说法中正确的是（ ）。C(石墨)O2（g）CO2（g） H393.51 kJ/mol C(金刚石)O2（g）CO2（g） H395.41 kJ/mol A由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C由石墨制备金刚石
20、是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高2已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）H571.6 kJ/mol，CO（g）1/2O2（g）2CO2（g）H283.0 kJ/mol。某H2 和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为（ ）。A. 2:1 B. 1:2 C1:1 D2: 6. 3. 已知H2（g）Cl2(g)2HCl（g）H184.6kJ/mol,则反应：HCl（g）1/2H2（g）1/2Cl2(g)的H为 （ ） A. 184.6 kJ
21、/mol B.92.3 kJ/mol C. 369.2 kJ/mol D.92.3 kJ/mol4. 已知 Zn（s）S（斜方）ZnS（s）；H1206.0kJ/mol ZnS（s）2 O2ZnS O4(s)；H2776.8kJ/mol试求由单质反应生成ZnS O4(s)的反应热，即Zn（s）S（斜方）2 O2ZnS O4(s)的H= 。5试利用298K时下述反应焓变的实验数据，计算在此温度下已知 C(s，石墨) + O2(g) = CO2(g) H = -393.5kJ/molCO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) H = -283.0kJ/mol求C(s，石墨) + O2(g) = CO(g)的反应焓变是 。6已知下列各反应的焓变Ca(s) + C(s,石墨) + 3/2 O2(g) = CaCO3 (s) H = -1206.8 kJ/molCa(s) + 1/2 O2(g) = CaO(s) H = -635.1 kJ/molC(s,石墨) + O2(g) = CO2 (g) H = -393.5 kJ/mol试求CaCO3分解生成 CaO和CO2的热化学方程式 。- 9 - 版权所有高考资源网
