第一章化學(xué)反應(yīng)與能量

1、第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化-第 1 課時(shí)焓變反應(yīng)熱 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 了解反應(yīng)熱的概念，知道化學(xué)反應(yīng)、熱效應(yīng)與反應(yīng)的焓變之間的關(guān)系。2. 知道反應(yīng)熱與化學(xué)鍵的關(guān)系。3. 知道反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物總能量的關(guān)系。一、焓變反應(yīng)熱：定義： 在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，不僅有物質(zhì)的變化，同時(shí)還伴有能量變化。1焓和焓變焓變是 _ 。單位： _，符號(hào)： _。2化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是_ 。任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱，這是由于在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)反應(yīng)物分子間的化學(xué)鍵_時(shí)，需要 _的相互作用， 這需要 _能量； 當(dāng) _，即新化學(xué)鍵_時(shí)，又要 _能量。h反應(yīng)物分子的_生成物分子的_。3放熱反

2、應(yīng)與吸熱反應(yīng)當(dāng)反應(yīng)完成時(shí)， 生成物釋放的總能量與反應(yīng)物吸收的總能量的相對(duì)大小，決定化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。(1) 當(dāng) h為“ _”或 h_0 時(shí)，為放熱反應(yīng)，反應(yīng)體系能量_。(2) 當(dāng) h為“ _”或 h_0 時(shí)，為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)體系能量_。4反應(yīng)熱思維模型(1) 放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) _ _ (2) 反應(yīng)熱的本質(zhì)( 以 h2(g) cl2(g)=2hcl(g) h186 kj mol1為例 ) e1：_e2：_ h_化學(xué)反應(yīng)中能量變化與反應(yīng)物和生成物總能量的關(guān)系圖二5、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化規(guī)律化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來(lái)源之一。化學(xué)反應(yīng)一般是以熱量和功的形式跟外界環(huán)境進(jìn)行能量

3、交換的，而其中多以熱量的形式進(jìn)行能量交換。(1) 化學(xué)反應(yīng)的特征是有新物質(zhì)生成，生成物與反應(yīng)物所具有的總能量不同。(2) 任何化學(xué)反應(yīng)除遵循質(zhì)量守恒外，同樣也都遵循能量守恒。(3) 反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱量形式表現(xiàn)即為放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。1下列說(shuō)法正確的是( ) a需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) b放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生c吸熱反應(yīng)在一定的條件下也能發(fā)生 d焓變的符號(hào)是h，單位是kjmol1，反應(yīng)熱的單位是kj 2已知在相同狀況下，要使同一化學(xué)鍵斷裂需要吸收的能量等于形成該化學(xué)鍵放出的能量。下列說(shuō)法正確的是( ) a電解熔融的al2o3可以制得金屬鋁和氧氣，該反應(yīng)是一個(gè)放出能

4、量的反應(yīng)b水分解產(chǎn)生氫氣和氧氣時(shí)放出能量c相同狀況下，反應(yīng)2so2o2=2so3是一個(gè)放熱反應(yīng)，則反應(yīng)2so3=2so2o2是一個(gè)吸熱反應(yīng)d氯化氫分解成氫氣和氯氣時(shí)放出能量3通常人們把拆開(kāi)1 mol 某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。現(xiàn)給出化學(xué)鍵的鍵能( 見(jiàn)下表 ) ：化學(xué)鍵hh cl cl clh 鍵能/(kj mol1) 436 243 431 請(qǐng)計(jì)算 h2(g) cl2(g)=2hcl(g) 的反應(yīng)熱 ( ) a862 kjmol 1 b 679 kjmol 1 c183 kjmol1 d183 kjmol14. 白磷的化學(xué)式為p4，分子的空間構(gòu)型是正四面體( 如圖 ) 。白磷在空

5、氣中燃燒生成十氧化四磷(p4o10) ，在十氧化四磷分子里只存在p o和 p=o 兩種共價(jià)鍵。已知鍵能： po 360 kj mol 1；p= =o 585 kj mol1；pp 198 kj mol 1；o=o 498 kjmol1。請(qǐng)問(wèn)：在p4(s) 5o2(g)=p4o10(s) 中，h _。5對(duì)放熱反應(yīng)：ab=c d，以下說(shuō)法一定正確的是(ea、eb、ec、ed分別表示物質(zhì)a、b、c、d所具有的能量 ( ) aeaeb beaebec ceaebeced deaebq3 bq1q22q3 c q1q2q3 dq1q22q3練方法技巧思維模型的運(yùn)用已知 h2(g) 12o2(g)=h2o

6、(g) 反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖，問(wèn)：a、b、c分別代表什么意義？該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，h大于零還是小于零？5下表中的數(shù)據(jù)是破壞1 mol 物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量(kj) ：物質(zhì)cl2br2i2hcl hbr hi h2能量 (kj) 243 193 151 432 366 298 436 根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答(1) (5) 題。 (1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是( ) ah2 b cl2 cbr2 di2(2) 下列氫化物中，最穩(wěn)定的是( ) ahcl bhbr chi (3)x2h2=2hx(x代表 cl、 br、i) 的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？答：_。(4) 相同條件下，

7、x2(x 代表 cl、br、i) 分別與氫氣反應(yīng)，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí)，放出或吸收的熱量最多的是_。(5) 若無(wú)上表中的數(shù)據(jù)，你能正確回答出問(wèn)題(4) 嗎？答： _，你的根據(jù)是_ 。6已知 1 g 氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121 kj ，且氧氣中1 mol o=o 鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496 kj，水蒸氣中1 mol ho鍵形成時(shí)放出熱量463 kj ，則氫氣中1 mol hh鍵斷裂時(shí)吸收熱量是？。第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化- 第 2 課時(shí)熱化學(xué)方程式 目標(biāo)要求 1. 知道熱化學(xué)方程式的意義。知道影響反應(yīng)熱大小的因素。2. 會(huì)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。. 能熟練判斷熱化學(xué)

8、方程式的正誤。3. 了解中和熱的含義及測(cè)定方法。一、熱化學(xué)方程式1概念：能表示參加反應(yīng)的_和_的關(guān)系的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式2表示意義(1) 熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的_變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的_變化。(2) 熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，表示實(shí)際參加反應(yīng)的反應(yīng)物的_和實(shí)際生成的生成物的 _。(3) 熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物的_相對(duì)應(yīng)。3書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)(1)_ _；(2)_ _ (3)_ _。二、中和熱的測(cè)定1實(shí)驗(yàn)原理：在稀溶液中，_發(fā)生中和反應(yīng)生成_，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。2注意事項(xiàng)(1) 堿液稍過(guò)量的目的是_。(2) 操作時(shí)動(dòng)作要快目的是_。(3

9、) 實(shí)驗(yàn)中若使用了弱酸或弱堿，會(huì)使測(cè)得中和熱的數(shù)值_。練習(xí)： 50 ml 0.50 mol/l鹽酸與 50 ml 0.55 mol/l naoh溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱回答下列問(wèn)題：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是_。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是_ 。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值_（填“偏大” “偏小”“無(wú)影響”） 。（4）實(shí)驗(yàn)中改用60 ml 0.50 mol/l鹽酸跟 50 ml 0.55 mol/l naoh溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比， 所放出的熱量_（填“相等” “不相等”） ，所求中和熱 _（填“

10、相等” “不相等” ） ，簡(jiǎn)述理由 _ 。（5） 用相同濃度和體積的氨水代替naoh 溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)， 測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)_；用 50 ml 0.50 mol/l naoh溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)_。（均填“偏大” “偏小”“無(wú)影響”）答案： （1）環(huán)形玻璃攪拌棒（2）減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失（3）偏?。?4）不等相等因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol h2o 所放出的能量，與酸堿的用量無(wú)關(guān)（5）偏小偏小。疑難點(diǎn)撥 -解釋中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中幾個(gè)為什么？1、是否所有酸與堿的中和熱都是相同的？在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿完全電離，所以它們的反應(yīng)就是h與 oh-結(jié)合成 h2o的

11、反應(yīng)，每生成 lmol 水放出的熱量（中和熱）是相同的，均為 57 3 kj mol。但弱酸、弱堿在水溶液中不能完全電離，存在著電離平衡。弱酸或弱堿參與中和反應(yīng)的同時(shí)，伴隨著電離，電離過(guò)程要吸收熱量，此熱量就要由h與 oh-結(jié)合成水分子放出的熱量來(lái)抵償，所以總的來(lái)說(shuō)中和熱小于 57 3 kj/mol。2、實(shí)驗(yàn)中對(duì)鹽酸、naoh溶液濃度有何要求？鹽酸和 naoh 溶液濃度的配制須準(zhǔn)確，且 naoh溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測(cè)得的中和熱更準(zhǔn)確，所用鹽酸和naoh 溶液的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰、陽(yáng)離子間的相互牽制作用就大，表觀電離度就會(huì)減小，這樣酸堿中和時(shí)產(chǎn)生的熱量勢(shì)必要用

12、去一部分來(lái)補(bǔ)償未電離分子的離解熱，造成較大誤差( 偏低 ) 。naoh溶液必須現(xiàn)配，往往由于吸收空氣中二氧化碳而導(dǎo)致濃度不準(zhǔn)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。還要注意新配制的naoh 溶液要充分冷卻至室溫后才能使用。3、實(shí)驗(yàn)中怎樣選用溫度計(jì)及讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？宜用有 0.1 分刻度的溫度計(jì)，量程100，中和前酸和堿溶液的溫度要相同，且都為室溫，且測(cè)量時(shí)應(yīng)盡可能讀準(zhǔn)，并估讀到小數(shù)點(diǎn)后第二位。溫度計(jì)的水銀球部分要完全浸沒(méi)在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù)，以提高所測(cè)溫度的精度。（注：更精確的中和熱實(shí)驗(yàn)，需要精確度 0.002 。普通溫度計(jì)不能達(dá)到此精確度，需用貝克曼溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量）。4、使中和熱測(cè)定結(jié)果往往偏

13、低的原因有哪些？(1) 用兩個(gè)大、小燒杯組裝量熱器時(shí)，兩個(gè)燒杯不能相平，紙板孔偏大，攪拌不均勻都可導(dǎo)致結(jié)果偏低；(2) 倒入 naoh 溶液慢。要一次性、迅速地將naoh 溶液倒進(jìn)鹽酸里，立即用硬紙板或泡沫塑料板 蓋好，及時(shí)觀察溫度上升情況。反正實(shí)驗(yàn)時(shí)動(dòng)作要快，以盡量減少熱量的損失。(3) 儀器保溫性能差；這是偏低的主要原因，用保溫杯做實(shí)驗(yàn)更能接近理論值；(4) 實(shí)驗(yàn)中忽略了儀器所吸收的熱量，因此也使結(jié)果偏低；(5) 計(jì)算中假定溶液比熱容為4 18 j （ g） ，密度為 1g cm3 ，實(shí)際上這是水的比熱容和密度，酸堿溶液的比熱容、密度均較此數(shù)大，所以也使結(jié)果偏低。5、酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可表

14、示為：h oh-=h2o ，能否用此代表所有中和反應(yīng)的離子方程式？酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)不能與離子方程式意義中的“實(shí)質(zhì)”混同。根據(jù)離子方程式書(shū)寫(xiě)要求：將難電離或難溶的物質(zhì)以及氣體等用化學(xué)式表示，所以弱酸、 弱堿參與中和反應(yīng)時(shí)應(yīng)以分子的形式保留。例如，醋酸和氫氧化鈉的離子方程式就應(yīng)當(dāng)寫(xiě)為：hac+oh-=ac-+h2o，只有可溶性強(qiáng)酸強(qiáng)堿的離子方程式才可能如此表示。知識(shí)點(diǎn)一熱化學(xué)方程式的概念和意義1下列說(shuō)法正確的是( ) a書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)，只要在化學(xué)方程式的右端寫(xiě)上熱量的符號(hào)和數(shù)值即可b凡是在加熱或點(diǎn)燃條件下進(jìn)行的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)c表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式d氫氣在氧氣

15、中燃燒的熱化學(xué)方程式是2h2(g) o2(g)=2h2o(l) h 483.6 kj 2熱化學(xué)方程式c(s) h2o(g)=co(g)h2(g) h131.3 kj mol1表示 ( ) a碳和水反應(yīng)吸收131.3 kj能量b1 mol 碳和 1 mol 水反應(yīng)生成1 mol 一氧化碳和1 mol 氫氣并吸收131.3 kj熱量c1 mol 固態(tài)碳和1 mol 水蒸氣反應(yīng)生成1 mol 一氧化碳?xì)怏w和1 mol 氫氣并吸收131.3 kj 熱量d1 個(gè)固態(tài)碳原子和1 分子水蒸氣反應(yīng)吸熱131.3 kj 知識(shí)點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及正誤判斷3. 分析圖中的能量變化情況，下列正確的是( ) a2a

16、b=2c h0 b2c=2a b h0 c2a(g) b(g)=2c(g) h0 4已知在1105 pa、298 k 條件下， 2 mol 氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kj 熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是( ) ah2o(g)=h2(g) 12o2(g) h242 kj mol1b2h2(g) o2(g)=2h2o(l) h484 kj mol1ch2(g) 12o2(g)=h2o(g) h242 kj mol1d2h2(g) o2(g)=2h2o(g) h484 kj mol1知識(shí)點(diǎn)三中和熱5.50 ml 0.50 moll 1鹽酸與 50 ml 0.55 moll1naoh 溶液在如圖所

17、示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。試回答下列問(wèn)題：(1) 大小燒杯間填滿碎紙條的作用是_ 。(2) 大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值將_( 填“偏大”、 “偏小”或“無(wú)影響”) 。結(jié)合日常生活的實(shí)際該實(shí)驗(yàn)在_中進(jìn)行效果更好。(3) 實(shí)驗(yàn)中改用60 m l 0.50 moll1鹽酸與50 m l 0.55 moll1 naoh溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量_( 填“相等”或“不相等”) ，所求中和熱_( 填“相等”或“不相等”) ，簡(jiǎn)述理由_ 。(4) 用相同濃度和體積的氨水代替naoh 溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)_；用 50 m

18、l 0.5 moll1 naoh溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)_ 。( 均填“偏大”、 “偏小”或“無(wú)影響”)練基礎(chǔ)落實(shí)1已知熱化學(xué)方程式：2h2(g) o2(g)=2h2o(l) h1571.6 kj mol1，則關(guān)于熱化學(xué)方程式： 2h2o(l)=2h2(g) o2(g) h2？的說(shuō)法中正確的是( ) a熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示分子數(shù) b 該反應(yīng)h2大于零c該反應(yīng)的h2571.6 kj mol1 d該反應(yīng)可表示36 g 水分解時(shí)的熱效應(yīng)2已知： h2(g) f2(g)=2hf(g) h270 kj mol1，下列說(shuō)法正確的是( ) a2 l 氟化氫氣體分解成1 l 氫氣與 1

19、l 氟氣吸收270 kj 熱量b1 mol 氫氣與 1 mol 氟氣反應(yīng)生成2 mol 液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270 kj c在相同條件下，1 mol 氫氣與 1 mol 氟氣的能量總和大于2 mol 氟化氫氣體的能量d1 個(gè)氫氣分子與1 個(gè)氟氣分子反應(yīng)生成2 個(gè)氟化氫氣體分子放出270 kj 熱量3已知充分燃燒a g 乙炔氣體時(shí)生成1 mol 二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kj ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是( ) a2c2h2(g) 5o2(g)=4co2(g) 2h2o(l) h 4bkjmol1bc2h2(g) 52o2(g)=2co2(g) h2o(l) h 2bkjmo

20、l1c2c2h2(g) 5o2(g)=4co2(g) 2h2o(l) h 2bkjmol1d2c2h2(g) 5o2(g)=4co2(g) 2h2o(l) hbkjmol 14已知強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液里反應(yīng)的中和熱可表示為h(aq) oh(aq)=h2o(l) h57.3 kj mol1對(duì)下列反應(yīng)： ch3cooh(aq) naoh(aq)=ch3coona(aq) h2o(l) hq1kjmol112h2so4( 濃) naoh(aq)=12na2so4(aq) h2o(l) hq2kjmol1hno3(aq) naoh(aq)=nano3(aq) h2o(l) hq3kjmol1上述反應(yīng)均在

21、溶液中進(jìn)行，則下列q1、q2、q3的關(guān)系正確的是( ) aq2q3q1 b q2q1q3 cq1q2q3 dq2q3q15已知：(1)h2(g) 12o2(g)=h2o(g) h1akjmol1(2)2h2(g) o2(g)=2h2o(g) h2bkjmol1(3)h2(g) 12o2(g)=h2o(l) h3ckjmol1(4)2h2(g) o2(g)=2h2o(l) h4dkjmol1下列關(guān)系式中正確的是( ) aacd0 c2ab0 練方法技巧可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱分析技巧6工業(yè)生產(chǎn)硫酸過(guò)程中，so2在接觸室中被催化氧化為so3氣體，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)?，F(xiàn)將 2 mol so2、1 mol o