搜索
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第1课时焓变反应热[目标要求]1.了解反应热的概念，知道化学反应、热效应与反应的焓变之间的关系。2.知道反应热与化学键的关系。3.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。焓变反应热在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。1．焓和焓变焓是与物质内能有关的物理量。①焓是一个物理量；②焓是物质固有的性质，与密度相似单位：kJ·mol－1，符号：H。焓变是在恒压条件下，反应的热效应。单位：kJ·mol－1，符号：ΔH。在一定条件下，判断某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变（△H）决定△H=H生成物-H反应物从焓变角度看：△H=生成物的焓-反应物的焓从反应热角度看：△H=生成物能量-反应物能量从键能角度看：△H=反应物总键能-生成物总键能2．化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。ΔH＝反应物分子的总键能－生成物分子的总键能。3．放热反应与吸热反应当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。(1)当ΔH为“－”或ΔH0时，为放热反应，反应体系能量降低。(2)当ΔH为“＋”或ΔH0时，为吸热反应，反应体系能量升高。4．反应热思维模型化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做反应热，在恒压条件下等于焓变。(1)放热反应和吸热反应放热反应：△H为“-”，或△H＜0吸热反应：△H为“+“，或△H＞0放热反应吸热反应(2)反应热的本质(以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－186kJ·mol－1为例)E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)E2：2E(H—Cl)ΔH＝E1－E2放热反应吸热反应H反应物＞H生成物（体系能量降低）H反应物＜H生成物（体系能量升高）反应物分子断键时吸收的总能量小于生成物分子形成新化学键时释放的总能量反应分子断键时失效后的总能量大于生成物分子形成新化学键时释放的总能量△H＜0或△H为“-”△H＞0或△H为“+“键能越大，物质焓或能量越低，越稳定；键能越小，物质焓或能量越高，越不稳定知识点一有关反应热的概念(一)反应热(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。(2)、反应热的意义：描述化学反应释放或吸收热量的物理量.(3)、符号：Q0反应放热Q0反应吸热(4)、获得Q值的方法：（1）实验测量法（2）理论计算法5、反应热的分类①中和热②燃烧热③生成热……（二）中和热1、定义：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。①条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。②反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。③生成1mol水，中和反应的实质是H+和OH—化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。④放出的热量：57.3kJ/mol2、中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；Q=-57.3kJ(三)燃烧热1.定义：在25℃、101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。2.条件：在25℃、101KPa下测定。规定可燃物的物质的量为1mol。因此，表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为1，其他物质的化学计量数常出现分数。例题：1．下列说法正确的是()A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B．放热反应在常温下一定很容易发生C．吸热反应在一定的条件下也能发生D．焓变的符号是ΔH，单位是kJ·mol－1，反应热的单位是kJ2．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是()A．电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应B．水分解产生氢气和氧气时放出能量C．相同状况下，反应2SO2＋O2===2SO3是一个放热反应，则反应2SO3===2SO2＋O2是一个吸热反应D．氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量知识点二反应热与化学键键能的关系3．通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。现给出化学键的键能(见下表)：化学键H—HCl—ClCl—H键能/(kJ·mol－1)436243431请计算H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热()A．＋862kJ·mol－1B．＋679kJ·mol－1C．－183kJ·mol－1D．＋183kJ·mol－14.白磷的化学式为P4，分子的空间构型是正四面体(如图)。白磷在空气中燃烧生成十氧化四磷(P4O10)，在十氧化四磷分子里只存在P—O和P===O两种共价键。已知几种共价键的键能：P—O360kJ·mol－1；P===O585kJ·mol－1；P—P198kJ·mol－1；O===O498kJ·mol－1。请问：在P4(s)＋5O2(g)===P4O10(s)中，ΔH＝______________。知识点三反应热与反应物、生成物总能量的关系5．对放热反应：A＋B===C＋D，以下说法一定正确的是(EA、EB、EC、ED分别表示物质A、B、C、D所具有的能量)()A．EAEBB．EAEB＋ECC．EA＋EBEC＋EDD．EA＋EBEC＋ED6.由上图分析，有关叙述正确的是()A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等B．A―→B＋C是放热反应C．A具有的能量高于B和C具有的能量总和D．A―→B＋C是吸热反应，则B＋C―→A必然是放热反应练基础落实1．下列说法不正确的是()A．任何化学反应都伴随着能量变化B．化学反应中的能量变化都表现为热量变化C．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应D．反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生吸热反应2．已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436kJ·mol－1，H—N键键能为391kJ·mol－1，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。则N≡N键的键能是()A．431kJ·mol－1B．945.6kJ·mol－1C．649kJ·mol－1D．896kJ·mol－13．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ，下列关系式正确的是()A．Q1＋Q2Q3B．Q1＋Q22Q3C．Q1＋Q2Q3D．Q1＋Q22Q3练方法技巧思维模型的运用4.已知H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)反应过程中能量变化如图，问：a、b、c分别代表什么意义？该反应是放热反应还是吸热反应，ΔH大于零还是小于零？练综合拓展5．下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量(kJ)243193151432366298436根据上述数据回答(1)～(5)题。(1)下列物质本身具有的能量最低的是()A．H2B．Cl2C．Br2D．I2(2)下列氢化物中，最稳定的是()A．HClB．HBrC．HI(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？答：____________________。(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是__________。(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？答：________，你的根据是__________________________________________________________________________________________________________________________。6．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且氧气中1molO===O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸收热量是________。第2课时热化学方程式[目标要求]1.知道热化学方程式的意义。2.知道影响反应热大小的因素。3.会写热化学方程式。4.能熟练判断热化学方程式的正误。5.了解中和热的含义及测定方法。一、热化学方程式1．概念能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式。2．表示意义(1)热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的热量变化。(2)热化学方程式中物质的化学计量数，表示实际参加反应的反应物的物质的量和实际生成的生成物的物质的量。(3)热化学方程式中的反应热与反应物、生成物的物质的量相对应。3．书写热化学方程式的注意事项(1)注明物质的聚集状态；(2)标出对应的反应热；(3)标明反应所处的外界条件(常温常压时，可不注明)。二、中和热的测定1．实验原理在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1_mol_H2O，这时的反应热叫做中和热。2．注意事项(1)碱液稍过量的目的是确保盐酸被完全中和。(2)操作时动作要快目的是尽量减少热量的损失。(3)实验中若使用了弱酸或弱碱，会使测得中和热的数值偏小。知识点一热化学方程式的概念和意义1．下列说法正确的是()A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可B．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应C．表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式D．氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－483.6kJ2．热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1表示()A．碳和水反应吸收131.3kJ能量B．1mol碳和1mol水反应生成1mol一氧化碳和1mol氢气并吸收131.3kJ热量C．1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气并吸收131.3kJ热量D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ知识点二热化学方程式的书写及正误判断3.分析图中的能量变化情况，下列正确的是()A．2A＋B===2CΔH0B．2C===2A＋BΔH0C．2A(g)＋B(g)===2C(g)ΔH0D．2A(g)＋B(g)===2C(g)ΔH04．已知在1×105Pa、298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是()A．H2O(g)===H2(g)＋12O2(g)ΔH＝＋242kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－484kJ·mol－1C．H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝＋242kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝＋484kJ·mol－1知识点三中和热5.50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题：(1)大小烧杯间填满碎纸条的作用是________________________________________________________________________。(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。结合日常生活的实际该实验在______中进行效果更好。(3)实验中改用6