第一章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1課時

山東省鄆城第一中學(xué)高二年級《第一章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)1》導(dǎo)學(xué)案編制：李衍河審核：編號：……..時間班級：姓名：用心愛心專心第6頁用心愛心專心第一章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1課時化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓變學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，知道化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化是化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要形式。2.了解焓變與反應(yīng)吸熱或放熱的關(guān)系。理解反應(yīng)熱、焓變的含義及其表示方法。3.掌握熱化學(xué)方程式的書寫和意義。[重點(diǎn)·難點(diǎn)]1.反應(yīng)熱、焓變的概念。2.熱化學(xué)方程式的書寫?！菊n前自主預(yù)習(xí)】1．反應(yīng)熱(1)化學(xué)反應(yīng)在一定下進(jìn)行時，反應(yīng)所的熱量。通常用符號表示。單位為J·mol－1或kJ·mol－1。(2)反應(yīng)熱Q>0是反應(yīng)；Q<0是反應(yīng)。(3)下列反應(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是，屬于放熱反應(yīng)的是。①燃燒反應(yīng)②鋁熱反應(yīng)③氯化銨與消石灰的反應(yīng)④金屬與酸的反應(yīng)⑤C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H22．反應(yīng)熱的測定(1)儀器——量熱計(2)原理Q＝。其中C表示溶液及量熱計的熱容，T1、T2分別表示。(3)在測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時，常用NaOH溶液與鹽酸、KOH溶液與鹽酸、NaOH溶液與硝酸的稀溶液進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。三個中和反應(yīng)的反應(yīng)熱是否相同？為什么？。3．焓變(1)反應(yīng)的焓變是指。吸熱反應(yīng)的ΔH0，放熱反應(yīng)的ΔH0，ΔH的單位是。(2)滿足怎樣的條件才能使反應(yīng)的焓變等于該反應(yīng)的反應(yīng)熱？。4．熱化學(xué)方程式(1)解釋下述熱化學(xué)方程式的含義：4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－905kJ·mol－1。(2)下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中ΔH1與ΔH2大小如何？是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？①eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Cs＋\f(1,2)O2g=COgΔH1,Cs＋O2g=CO2gΔH2))②eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(H2g＋\f(1,2)O2g=H2OlΔH1,H2g＋\f(1,2)O2g=H2OgΔH2))③eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Ss＋O2g=SO2gΔH1,Sg＋O2g=SO2gΔH2))①；②；③?！菊n堂互動探究】一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓變1．測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時，能否用NaOH溶液與稀醋酸反應(yīng)？NaOH溶液與濃H2SO4反應(yīng)呢？。2．焓變與物質(zhì)能量的關(guān)系類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)關(guān)系反應(yīng)物具有的總能量反應(yīng)產(chǎn)物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量反應(yīng)產(chǎn)物具有的總能量表示方法ΔH0ΔH0圖示實(shí)例H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝131.3kJ·mol－13.焓變與化學(xué)鍵的形成和斷裂過程中能量變化的關(guān)系化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因(如圖)。吸收能量E1反應(yīng)物eq\o(→,\s\up7(舊化學(xué)鍵斷裂),\s\do5(新化學(xué)鍵形成))反應(yīng)產(chǎn)物放出能量E2①E1E2反應(yīng)吸收能量ΔH0②E1E2反應(yīng)放出能量ΔH04．由化學(xué)鍵的形成和斷裂過程的能量變化求焓變的公式ΔH＝反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量總和－反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)鍵形成時放出的能量總和。①反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量總和>反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)鍵形成時放出的能量總和，反應(yīng)。②反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量總和<反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)鍵形成時放出的能量總和，反應(yīng)?！净铀伎肌?．反應(yīng)是吸熱還是放熱是否與反應(yīng)條件有關(guān)？2．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”(1)放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)()(2)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴有能量的變化()(3)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化()(4)吸熱反應(yīng)在任何條件都不能發(fā)生()(5)Na轉(zhuǎn)化為Na＋時，吸收的能量就是該過程的反應(yīng)熱()(6)水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時放出的能量就是該變化的反應(yīng)熱()(7)同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同()(8)可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)()典例1下列說法正確的是()A．反應(yīng)焓變是指1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時的能量變化B．當(dāng)反應(yīng)放熱時，ΔH>0，反應(yīng)吸熱時，ΔH<0C．在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)D．一個化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物能量大于反應(yīng)產(chǎn)物能量時，反應(yīng)放熱，ΔH為“－”變式訓(xùn)練12SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)的ΔH＝－99kJ·mol－1請回答下列問題：(1)該反應(yīng)屬于________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(2)圖中A、C分別表示________、________。(3)從化學(xué)鍵的角度分析，E、F、ΔH分別代表什么意義？E________；F________；ΔH________。變式訓(xùn)練2已知某反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。(1)該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)該反應(yīng)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含E1、E2的代數(shù)式表示)，1mol氣體A和1mol氣體B具有的總能量比1mol氣體C和1mol氣體D具有的總能量________(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大，則E1和E2的變化是：E1________，E2________，ΔH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。二、熱化學(xué)方程式1．熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別普通化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計量數(shù)整數(shù)，既表示微粒個數(shù)又表示微粒的物質(zhì)的量可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)，只表示微粒的物質(zhì)的量物質(zhì)狀態(tài)ΔH符號及單位意義2.下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是；錯誤的是，錯誤的原因是。①2SO2＋O22SO3ΔH＝－196.6kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1③C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ④C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝393.5kJ·mol－1⑤H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝285.8kJ·mol－1【互動思考】1．同一個化學(xué)反應(yīng)，是否只有一種形式的熱化學(xué)方程式？2．甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的一種反應(yīng)原理如下：CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ?mol－1對下列說法作出正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”①1LCH3OH蒸氣與1L水蒸氣反應(yīng)生成1LCO2氣體與3L氫氣吸收熱量49.0kJ()②1個CH3OH分子與1個水分子反應(yīng)生成1個CO2分子與3個H2分子吸收49.0kJ熱量()③相同條件下1molCH3OH(g)與1molH2O(g)的能量總和小于1molCO2(g)與3molH2(g)的能量總和()④1molCH3OH蒸氣與1mol液態(tài)水反應(yīng)生成1molCO2氣體與3mol氫氣吸收的熱量小于49.0kJ()典例2298K、100kPa時，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol－1，辛烷的燃燒熱為5518kJ·mol－1。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()（辛烷的燃燒熱是指1mol辛烷完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時放出的熱量是5518kJ）A．2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B．KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1C．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5518kJ·mol－1D．2C8H18(g)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1變式訓(xùn)練3已知在298K,100kPa下，1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()A．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－48.40kJ·mol－1B．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1C．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝5518kJ·mol－1D．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－48.40kJ·mol－1變式訓(xùn)練4化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5?；卮鹣铝袉栴}：已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6℃和76℃，AX5的熔點(diǎn)為167℃。室溫時AX3與氣體X2反應(yīng)生成1molAX5，放出熱量123.8kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________________________________________________【限時檢測】1．下列對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識錯誤的是 ()A．會引起化學(xué)鍵的變化B．會產(chǎn)生新的物質(zhì)C．必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化D．必然伴隨著能量的變化2．將V1mL1.00mol·L－1HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1＋V2＝50mL)。下列敘述正確的是()A．做該實(shí)驗(yàn)時環(huán)境溫度為22℃C．NaOH溶液的濃度約為1.00mol·L－1D．該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)3．反應(yīng)C(石墨)===C(金剛石)是吸熱反應(yīng)，由此可知 ()①石墨比金剛石穩(wěn)定②石墨沒有金剛石穩(wěn)定③石墨和金剛石可以相互轉(zhuǎn)化④石墨和金剛石不可以相互轉(zhuǎn)化A．①③ B．②④ C．①④ D．②③4．下列說法中正確的是 ()A．焓變是指1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時的能量變化B．反應(yīng)放熱時，ΔH>0；反應(yīng)吸熱時，ΔH<0C．在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓與生成物的總焓一定不同D．在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓總是高于生成物的總焓5．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，則下列關(guān)于方程式2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)的ΔH的說法中正確的是 ()A．方程式中的化學(xué)計量數(shù)表示分子數(shù)B．該反應(yīng)ΔH大于零C．該反應(yīng)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．可表示36g水分解時的熱效應(yīng)6．已知：H2(g)＋F2(g)→2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，下列說法正確的是 ()A．2L氟化氫氣體分解成1L氫氣與1L氟氣吸收270kJ熱量B．1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270kJC．在相同條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量D．1個氫氣分子與1個氟氣分子反應(yīng)生成2個氟化氫氣體分子放出270kJ熱量7．由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放出241.8kJ的熱量，1g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放出2.45kJ的熱量，則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是 ()A．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.9kJ·mol－1B．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－241.8kJ·mol－1C．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝285.9kJ·mol－1D．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝241.8kJ·mol－18．已知1gH2完全燃燒生成水蒸氣放出熱量121kJ，且O2中1molO=O鍵完全斷裂時吸收熱量496kJ，水蒸氣中形成1molH—O鍵時放出熱量463kJ，則H2中1molH—H鍵斷裂時吸收的熱量為 ()A．920kJ B．557kJC．436kJ D．188kJ9．如圖為某密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)時物質(zhì)總能量(kJ·mol－1)的關(guān)系圖，則下列熱化學(xué)方程式正確的是()。A．2A(g)＋B(g)=2C(g)ΔH＝(E2－E1)kJ·mol－1B．2A(g)＋B(g)=2C(g)ΔH＝－(E2－E1)kJ·mol－1C．2C(g)=2A(g)＋B(g)ΔH＝－(E2－E1)kJ·mol－1D．2C(g)=2A(g)＋B(g)ΔH＝(E2－E1)kJ10．(2014·長沙模擬)實(shí)驗(yàn)測得：101kPa時，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ的熱量；1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出890.3kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式的書寫正確的是()。①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1②CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1③CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1A．僅有② B．僅有②④C．僅有②③④ D．全部符合要求第一章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1課時化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓變學(xué)案答案【課前自主預(yù)習(xí)】1．反應(yīng)熱(1)溫度，釋放或吸收。Q。(2)反應(yīng)熱eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Q>0吸熱反應(yīng),Q<0放熱反應(yīng)))(3)③⑤，①②④。2．反應(yīng)熱的測定(1)原理Q＝－C(T2－T1)。反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。(2)答案相同。均為強(qiáng)酸強(qiáng)堿稀溶液的中和反應(yīng)，實(shí)質(zhì)均為H＋＋OH－=H2O。3．焓變(1)反應(yīng)產(chǎn)物總焓與反應(yīng)物總焓之差。ΔH>0，ΔH<0，單位是J·mol－1或kJ·mol－1。(2)答案在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則反應(yīng)前后物質(zhì)的焓的改變就等于該反應(yīng)的反應(yīng)熱。4．熱化學(xué)方程式(2)答案4molNH3(g)與5molO2(g)完全反應(yīng)生成4molNO(g)和6molH2O(g)時，放出熱量905kJ。(3)答案①ΔH1>ΔH2放熱反應(yīng)②ΔH1<ΔH2放熱反應(yīng)③ΔH1>ΔH2放熱反應(yīng)【課堂互動探究】一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓變1．答案不能，醋酸電離出H＋時吸收熱量，所測中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值小于強(qiáng)酸強(qiáng)堿的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。也不能，濃H2SO4溶解過程放熱，使所測數(shù)值偏大。2．焓變與物質(zhì)能量的關(guān)系大于小于ΔH<0ΔH>03.①E1>E2反應(yīng)吸收能量ΔH>0②E1<E2反應(yīng)放出能量ΔH<04．①吸熱。②放熱?！净铀伎肌?．答案反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小。反應(yīng)是否需要加熱，只是引發(fā)反應(yīng)的條件，與反應(yīng)是放熱還是吸熱并無直接關(guān)系。許多放熱反應(yīng)也需要加熱引發(fā)反應(yīng)，也有部分吸熱反應(yīng)不需加熱，在常溫時就可以進(jìn)行。2．答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)√典例1解析焓變是反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差，它與反應(yīng)物的量有關(guān)，而與反應(yīng)條件(如是否加熱)沒有直接關(guān)系，所以A、C兩項不正確；ΔH>0時，物質(zhì)的總能量增加，反應(yīng)吸熱；ΔH<0時，物質(zhì)的總能量減少，反應(yīng)放熱，B項錯誤；在反應(yīng)中若物質(zhì)所具有的總能量減少，反應(yīng)就放熱，反之就吸熱，因此D項正確。答案D變式訓(xùn)練1(3)斷裂舊鍵吸收的能量形成新鍵釋放的能量2molSO2(g)完全氧化為2molSO3(g)時的焓變解析本題綜合考查化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)、焓變、化學(xué)鍵以及物質(zhì)能量之間的關(guān)系。解題時應(yīng)分析清楚圖象含義以及其與上述四者之間的關(guān)系。(1)因ΔH＝－99kJ·mol－1<0，故為放熱反應(yīng)。(2)分析圖象，縱坐標(biāo)為能量變化，橫坐標(biāo)為反應(yīng)過程，則A代表起始能量(即反應(yīng)物的總能量)，C代表終態(tài)能量(即反應(yīng)產(chǎn)物的總能量)。(3)從化學(xué)鍵的角度分析化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，故E代表破壞舊鍵吸收的能量，F(xiàn)表示形成新鍵釋放的能量，ΔH表示形成新鍵釋放的能量與破壞舊鍵吸收的能量差即反應(yīng)的熱效應(yīng)。答案(1)放熱(2)反應(yīng)物的總能量反應(yīng)產(chǎn)物的總能量變式訓(xùn)練2解析(1)從題中圖像中可以看出，反應(yīng)物的能量低，產(chǎn)物的能量高，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，E1與E2的差值就是該反應(yīng)的焓變。(2)催化劑能通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來加快化學(xué)反應(yīng)速率，對于可逆反應(yīng)，催化劑能同時降低正反應(yīng)和逆反應(yīng)的活化能，但該