【化学】鲁科版选修4《化学反应原理》教案1.1《化学反应的热效应》(第4课时)

（第四课时）【典例精析】例1．已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为①C(石墨)+O2(g)==CO2(g)ΔH=-393.51kJ/mol、②C(金刚石)+O2(g)==CO2(g)ΔH=-395.41kJ/mol据此判断，下列说法正确的是（A）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（1）根据盖斯定律计算化学反应的焓变（2）由生成反应的焓变计算化学反应的焓变（3）利用化学键的键能求焓变化学反应的热效应反应热焓及焓变1.定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热，符号：Q2.意义：描述化学反应释放或吸收热量的物理量。3.单位：J/mol或kJ/mol4.分类：燃烧热：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量中和热：在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应而生成1mol水时所产生的反应热5.测定：（1）仪器：量热计（2）表达式：Q=-C(T2-T1)或Q=-Cm(T2-T1)焓：物质所具有的能量，是物质固有的性质，符号H单位：kJ/mol或J/mol焓变1.定义：反应产物的总焓与反应物的总焓之差2.表达式：△H=H（反应产物）-H（反应物）3.表示方法：热化学方程式4.意义：表明了物质变化情况，表明了化学反应中的焓变书写注意事项5.焓变的计算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【解析】根据盖斯定律，将①式减去②式，得到下列热化学方程式：C(石墨)==C(金刚石)ΔH=-1.90kJ/mol说明由石墨制备金刚石是吸热反应，吸收的热量作为化学能的形式贮存在金刚石中，也就是等质量的金刚石具有的能量比石墨高。A选项正确。例2．氢气、一氧化碳、辛烷(C8H18)、甲烷的热化学方程式分别为O(l)2H(g)2O21(g)2H1molkJ6.285H)g(CO)g(O21)g(CO221molkJ0.283H)l(OH9)g(CO8)g(O225)l(HC2221881molkJ5518H)l(OH2)g(CO)g(O2)g(CH22241molkJ3.890H相同质量的H2、C8H18、CH4完全燃烧时放出热量最少的是（B）AH2(g)B.CO(g)C.C8H18(l)D.CH4(g)【解析】本题主要考查化学反应中的能量变化，假设其质量皆为1g，则它们放出的热量分别为：H2：kJ9.142molkJ8.285molg2g111CO：kJ11.10molkJ0.283molg28g111C8H18：kJ40.48molkJ5518molg114g111CH4：kJ64.55molkJ3.890molg16g111例3．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1ΔH2的是（AC）A.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2B.S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2C.C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)ΔH1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2D.H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH11/2H2(g)＋1/2Cl2(g)=HCl(g)ΔH2【解析】此类题目考查了学生运用热化学方程式的有关知识和物质状态与反应热关系的知识来解决化学问题的能力.解题过程中容易混淆放出热量的多少与ΔH大小的关系，突破方法：放热反应，ΔH0，为负值，所以放出热量越多，ΔH就越小。A选项中气态水变成液态水还要放热，故ΔH1ΔH2。B选项中固态硫变成气态硫需吸热，故ΔH1ΔH2。C选项一氧化碳继续燃烧生成二氧化碳放热，故故ΔH1ΔH2。D选项，后一反应的化学计量数为前一反应对应物质的一半，故ΔH1ΔH2。例4．为了测定酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是①酸的浓度和体积②碱的浓度和体积③比热容④反应后溶液的质量⑤生成水的物质的量⑥反应前后温度变化⑦操作所需的时间A.①②③⑥B.①③④⑥C.③④⑤⑥D.全部【解析】所谓中和热，是指在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1mol水时的反应热。在本题中，生成水的量可由酸、碱的量决定，而反应的热效应可由公式Q=Cm(T2-T1)求算。由于酸、碱的稀溶液的密度可近似认为1g/cm-3，因此当知道①②时，也就确定了反应后溶液的质量，再利用溶液的比热容和反应前后的温度变化值，即可求出反应的热效应。【课堂练习】练习册P9—P10能力提升【学生分析】【归纳解析】1.C从图示的焓变可以看出其正反应是焓升高的反应，故ΔH0，而逆反应是焓降低的反应，ΔH0。2.B本题的关键是搞清楚题目中所涉及的各种量与NA的关系。该热化学方程式表示有10NA个电子转移、形成8NA个碳氧共用电子对，生成NA个液态水分子时放出1300kJ的热量。3.A混合气体中共有0.4mol甲烷，0.1mol氢气，且燃烧后生成液态水，故放出的热量为0.4Q1+0.1Q3/2=0.4Q1+0.05Q34.BCQ指生成2molSO3时放出的热，若将2molSO2与1molO2混合反应达到平衡时生成的SO3小于2mol，则Q1Q2。若将反应物的量减半，由于其他条件相同，压强减小，SO2的转化率减小。生成SO3的量比第一容器的一半还少，放出热量Q2Q1/2。5.A②C2H4(g)＋3O2(g)→2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH2=-1411.0kJ/mol③C2H5OH(l)＋3O2(g)→2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH3=-1366.8kJ/mol②-③可得:C2H4(g)+H2O(l)→C2H5OH(l)ΔH=ΔH2-ΔH3=-44.2kJ/mol6.B方法一：度算法，设物质的量分别为x、y，可以解得3.75mol1.25mol方法二：十字交叉法方法三：估算法设二者1:17.y890x256913yx