1、1.1 化学反应的热效应第1课时 化学反应的反应热与焓变 学案（鲁科版选修4）学习目标1.了解化学反应中能量转化的原因，知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式。2.了解焓变与反应吸热或放热的关系。理解反应热、焓变的含义及其表示方法。3.掌握热化学方程式的书写和意义。重点难点1.反应热、焓变的概念。2.热化学方程式的书写。1反应热(1)化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量。通常用符号Q表示。单位为Jmol1或kJmol1。(2)反应热(3)下列反应中，属于吸热反应的是，属于放热反应的是。燃烧反应铝热反应氯化铵与消石灰的反应金属与酸的反应CH2O(g)COH22反应热的
2、测定(1)仪器量热计(2)原理QC(T2T1)。其中C表示溶液及量热计的热容，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。(3)在测定中和反应的反应热时，常用NaOH溶液与盐酸、KOH溶液与盐酸、NaOH溶液与硝酸的稀溶液进行探究实验。三个中和反应的反应热是否相同？为什么？答案相同。均为强酸强碱稀溶液的中和反应，实质均为HOH=H2O。3焓变(1)反应的焓变是指反应产物总焓与反应物总焓之差。吸热反应的H0，放热反应的HH2放热反应H1H2放热反应一、化学反应的反应热与焓变1测定中和反应的反应热时，能否用NaOH溶液与稀醋酸反应？NaOH溶液与浓H2SO4反应呢？答案不能，醋酸电离出H时吸收热量
3、，所测中和反应的反应热的数值小于强酸强碱的中和反应的反应热。也不能，浓H2SO4溶解过程放热，使所测数值偏大。2焓变与物质能量的关系类型比较放热反应吸热反应关系反应物具有的总能量大于反应产物具有的总能量反应物具有的总能量小于反应产物具有的总能量表示方法H0图示实例H2(g)Cl2(g)= 2HCl(g)H183 kJmol1C(s)H2O(g)= CO(g)H2(g)H131.3 kJmol13.焓变与化学键的形成和断裂过程中能量变化的关系化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因(如图)。吸收能量E1反应物反应产物放出能量E2E1E2反应吸收能量H0E1E2反应放出能量H反应产物的化学
4、键形成时放出的能量总和，反应吸热。反应物的化学键断裂吸收的能量总和0，反应吸热时，H0时，物质的总能量增加，反应吸热；H0时，物质的总能量减少，反应放热，B项错误；在反应中若物质所具有的总能量减少，反应就放热，反之就吸热，因此D项正确。答案D变式训练12SO2(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H99 kJmol1请回答下列问题：(1)该反应属于_反应(填“放热”或“吸热”)。(2)图中A、C分别表示_、_。(3)从化学键的角度分析，E、F、H分别代表什么意义？E_；F_；H_。答案(1)放热(2)反应物的总能量
5、反应产物的总能量(3)断裂旧键吸收的能量形成新键释放的能量2 mol SO2(g)完全氧化为2 mol SO3(g)时的焓变解析本题综合考查化学反应的热效应、焓变、化学键以及物质能量之间的关系。解题时应分析清楚图象含义以及其与上述四者之间的关系。(1)因H99 kJmol10，故为放热反应。(2)分析图象，纵坐标为能量变化，横坐标为反应过程，则A代表起始能量(即反应物的总能量)，C代表终态能量(即反应产物的总能量)。(3)从化学键的角度分析化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，故E代表破坏旧键吸收的能量，F表示形成新键释放的能量，H表示形成新键释放的能量与破坏旧键吸收的能量差即反应的
6、热效应。二、热化学方程式1热化学方程式与普通化学方程式的区别普通化学方程式热化学方程式化学计量数整数，既表示微粒个数又表示微粒的物质的量可以是整数也可以是分数，只表示微粒的物质的量物质状态不要求注明必须在物质或微粒之后注明H符号及单位无必须注明意义表明了化学反应中物质的变化不仅表明了化学反应中物质的变化，而且表明了化学反应中能量的变化2.下列热化学方程式书写正确的是；错误的是，错误的原因是中未注明物质状态，中单位不对，应为kJmol1，中应标上“”，即H393.5_kJmol1。2SO2O2 2SO3H196.6 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C(
7、s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1H2O(l)=H2(g)O2(g)H285.8 kJmol1总结与普通化学方程式相比，书写热化学方程式时除遵循书写化学方程式的要求外，还应注意以下五点：(1)注意标明物质的聚集状态方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态(g、l、s)，不用标“”或“”，水溶液用aq表示。(2)注意注明必要的反应条件焓变与温度和压强等测定条件有关，所以书写时必须在H后指明反应的温度和压强(298 K、100 kPa时，可不注明)。(3)注意明确系数的含义系数只表示该物质的物质的量，不表示分子个数或
8、原子个数，因此热化学方程式中系数也可以是分数。(4)注意H的单位及符号H的单位是Jmol1或kJmol1，H只能写在化学方程式的右边，表示正向反应的焓变。H0，则表示为吸热反应。(5)注意同一反应中系数与H数值的对应关系化学方程式中各物质的系数加倍，则H的数值也加倍；若反应逆向进行，则H改变符号，但绝对值不变。典例2 298 K、100 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，辛烷的燃烧热为5 518 kJmol1。下列热化学方程式书写正确的是()A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H57.3 kJmol1BK
9、OH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g) H5 518 kJmol1D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l) H5 518 kJmol1解析H2SO4与Ba(OH)2溶液反应，不仅生成了H2O还有BaSO4生成，因此A项放出的热量比57.3 kJ2还多，A项错误；辛烷的燃烧热是指1 mol辛烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出的热量是5 518 kJ，C、D项均错误。答案B变式训练2已知在298 K,100 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳
10、和液态水时放出48.40 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()AC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g) H48.40 kJmol1BC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H5 518 kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H5 518 kJmol1DC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H48.40 kJmol1答案B解析在热化学方程式中，各物质化学式前的化学计量数表示物质的量。1 g C8H18燃烧生成二氧化碳和液态水时放热48.40 kJ，则1 mol C8H18燃烧放热48.40 kJ1145 518 kJ，所以A、D错误；放热反应的H0，为负值，所以C错误，答案为B。