蘇教版選修4 專題1第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)（第1課時(shí)） 學(xué)案 (1).doc

專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第1課時(shí)反應(yīng)熱與焓變1什么叫放熱反應(yīng)？常見有哪些放熱反應(yīng)？提示：化學(xué)上有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。如燃料的燃燒，中和反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)，大多數(shù)的化合反應(yīng)。2什么叫吸熱反應(yīng)？常見有哪些吸熱反應(yīng)？提示：化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。如大多數(shù)分解反應(yīng)、金屬氧化物與h2(或c，co等)的反應(yīng)、氫氧化鋇晶體與nh4cl的反應(yīng)等。3化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？該過程中與能量之間有何關(guān)系？提示：化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂，新化學(xué)鍵形成。舊鍵斷裂需吸收能量，而新鍵形成則放出能量。新知探究探究1化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱和焓變(1)反應(yīng)熱：在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同的溫度時(shí)，所吸收或放出的熱量稱為化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。(2)焓變：探究2反應(yīng)熱與物質(zhì)所具有能量的關(guān)系放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)圖示形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量計(jì)算關(guān)系式hee續(xù)表放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)舉例說明鋁與氧化鐵反應(yīng)：2alfe2o32feal2o3生石灰與水反應(yīng)：caoh2o=ca(oh)2氫氧化鈉與鹽酸中和反應(yīng)離子方程式：hoh=h2o氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)：2nh4clba(oh)28h2o=bacl22nh310h2o水煤氣的生成：ch2ocoh2石灰石分解：caco3caoco2探究3化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系(1)化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵與能量變化示意圖：吸收能量e1反應(yīng)物生成物放出能量e2(2)實(shí)例：化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化1 mol 化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化氮氮鍵吸收946 kj共吸收1_444 kj氧氧鍵吸收498 kj氮氧鍵放出632 kj共放出1_264 kj結(jié)論n2(g)o2(g)=2no(g)的反應(yīng)熱h180_kjmol1(3)反應(yīng)熱與反應(yīng)過程中吸收、釋放能量的關(guān)系：he1e2。必記結(jié)論1焓變的兩種表達(dá)方式h生成物的總能量反應(yīng)物的總能量h反應(yīng)物的鍵能之和生成物的鍵能之和對(duì)表達(dá)式的理解：如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，反應(yīng)時(shí)能量就會(huì)以熱能的形式放出，反之，則吸熱。對(duì)表達(dá)式的理解：反應(yīng)物的鍵能越小，穩(wěn)定性越弱，能量就越高，破壞它需要的能量就越少；生成物的鍵能越大，穩(wěn)定性越強(qiáng)，能量就越低，生成它釋放的能量就越多，此時(shí)反應(yīng)需要放出能量，h0。2比較h比較h大小時(shí)，要連同“”“”包含在內(nèi)，類似于數(shù)學(xué)上的正、 負(fù)數(shù)比較；如果只比較反應(yīng)放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值大小，與“”“”無關(guān)。例：2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h1q12h2(g)o2(g)=2h2o(l)h2q2則h1h2，q10，放熱反應(yīng)的h0，反應(yīng)吸熱時(shí)hbr2i2bi2br2cl2解析：(1)1 mol h2在2 mol cl2中燃燒，參加反應(yīng)的h2和cl2都是1 mol，生成2 mol hcl，則h436 kjmol1243 kjmol12431 kjmol1183 kjmol1，h0的反應(yīng)，反應(yīng)物的能量小于生成物的能量c放熱反應(yīng)都不需要加熱就能發(fā)生d吸熱反應(yīng)在一定條件(如常溫、加熱等)下也能發(fā)生解析：選c化學(xué)反應(yīng)中既有物質(zhì)變化，又有能量變化，a正確；h0的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的能量小于生成物的能量，b正確；有些放熱反應(yīng)需要加熱或點(diǎn)燃才能引發(fā)，c錯(cuò)誤；有些吸熱反應(yīng)如ba(oh)28h2o和nh4cl在常溫下就能反應(yīng)，d正確。3. 下列反應(yīng)中，既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是()aba(oh)28h2o與nh4cl反應(yīng)b鋁與稀鹽酸反應(yīng)c灼熱的炭與二氧化碳反應(yīng)d甲烷在空氣中燃燒解析：選ca項(xiàng)反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，b、d兩項(xiàng)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，c項(xiàng)既是氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)，故選c。4如圖所示是101 kpa時(shí)氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體的能量變化，則下列有關(guān)說法中不正確的是()a1 mol h2中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收436 kj能量b2 mol hcl分子中的化學(xué)鍵形成時(shí)要釋放862 kj能量c此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：h2(g)cl2(g)=2hcl(g)h183 kjmol1d此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：h2(g)cl2(g)=hcl(g)h91.5 kjmol1解析：選c斷裂化學(xué)鍵吸熱，形成化學(xué)鍵放熱，結(jié)合題給數(shù)據(jù)可知，a、b項(xiàng)正確；h2(g)cl2(g)=2hcl(g)的h436 kjmol1243 kjmol1431 kjmol12183 kjmol1，故c項(xiàng)錯(cuò)誤，d項(xiàng)正確。5(1)家用液化氣中主要成分之一是丁烷(c4h10)。當(dāng)1 g丁烷完全燃燒并生成co2和液態(tài)水時(shí)，放出熱量50 kj。試寫出丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式：_。(2)12 g c(石墨)與足量h2o(g)反應(yīng)生成co(g)和h2(g)，吸收131.3 kj熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_；若吸收393.9 kj熱量，則消耗石墨為_g。解析：(1)1 mol丁烷燃燒放出的熱量為：5850 kj2900 kj。(2)12 g c即為1 mol，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為c(石墨，s)h2o(g)=co(g)h2(g)h131.3 kjmol1，若吸收393.9 kj熱量，則消耗石墨為3 mol，即36 g。答案：(1)c4h10(g)o2(g)=4co2(g)5h2o(l)h2900 kjmol1(2)c(石墨，s)h2o(g)=co(g)h2(g)h131.3 kjmol1361下列反應(yīng)中反應(yīng)物總能量高于生成物總能量的是()a二氧化碳與碳生成一氧化碳b碳與水蒸氣生成一氧化碳和氫氣c碳酸鈣受熱分解d鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)解析：選d據(jù)條件知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，只有d項(xiàng)酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，而a、b、c三項(xiàng)均為吸熱反應(yīng)。2下列變化為放熱的化學(xué)反應(yīng)的是()ah2o(g)=h2o(l)h44.0 kjmol1b2hi(g)=h2(g)i2(g)h14.9 kjmol1c形成化學(xué)鍵時(shí)共放出能量862 kj的化學(xué)反應(yīng)d能量變化如圖所示的化學(xué)反應(yīng)解析：選da項(xiàng)，只是水的狀態(tài)變化，屬物理變化，不屬于化學(xué)反應(yīng)；b項(xiàng)，h0，為吸熱反應(yīng)；c項(xiàng)，若斷裂化學(xué)鍵時(shí)吸收的能量大于862 kj時(shí)，反應(yīng)吸熱；d項(xiàng)，由圖可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)放熱。3(上海高考)將盛有nh4hco3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中，然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可知()anh4hco3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)b該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量c反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量d反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：nh4hco3hcl=nh4clco2解析：選b醋酸受冷凝固，nh4hco3與鹽酸的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，a項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，b項(xiàng)正確；吸熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量低于生成物總能量，c項(xiàng)錯(cuò)誤；熱化學(xué)方程式未標(biāo)明聚集狀態(tài)以及反應(yīng)的熱量變化，d項(xiàng)錯(cuò)誤。4白磷在高壓下隔絕空氣加熱后急速冷卻，可得黑磷，其轉(zhuǎn)化過程中的能量變化如下圖所示。下列敘述中正確的是()a黑磷比白磷穩(wěn)定b黑磷與白磷互為同分異構(gòu)體c白磷轉(zhuǎn)化為黑磷是氧化還原反應(yīng)d白磷轉(zhuǎn)化為黑磷是吸熱反應(yīng)解析：選a物質(zhì)本身具有的能量越低越穩(wěn)定，由題圖可知，白磷轉(zhuǎn)化為黑磷是放熱反應(yīng)，故白磷的能量高，黑磷相對(duì)更穩(wěn)定；二者均為單質(zhì)，互為同素異形體；它們之間的轉(zhuǎn)化沒有元素化合價(jià)的變化，不是氧化還原反應(yīng)。5根據(jù)圖中的能量變化情況判斷，下列選項(xiàng)正確的是()a2ab=2ch0b2c=2abh0d2a(g)b(g)=2c(g)h0，其逆過程為放熱反應(yīng)，h”、“”或“”、“”或“”，下同)h2，q1_q2。解析：(1)h2(g)和o2(g)與2h(g)和o(g)之間的能量差是h2(g)2h(g)和o2o(g)過程中斷開hh鍵和o=o鍵需吸收的能量，所以a表示斷裂1 mol h2中的化學(xué)鍵和 mol o2中的化學(xué)鍵吸收的總能量，b表示2 mol h(g)和1 mol o(g)形成2 mol ho鍵放出的總能量，c則表示斷裂化學(xué)鍵吸收的能量形成化學(xué)鍵放出的能量，即1 mol h2和 mol o2反應(yīng)生成 1 mol h2o(g)放出的能量。(2)由題圖可知，該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，h0。(3)比較h的大小時(shí)，要連同“、”一起比較，如果比較反應(yīng)放出熱量的多少，則只比較數(shù)值的大小，與h的“、”無關(guān)。答案：(1)斷裂1 mol h2中的化學(xué)鍵和 mol o2中的化學(xué)鍵所吸收的總能量形成2 mol ho鍵放出的總能量1 mol h2和 mol o2反應(yīng)生成1 mol h2o(g)放出的能量(2)放熱8依據(jù)下列事實(shí)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)在25 、101 kpa下，1 g甲醇(ch3oh)燃燒生成co2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kj。_；(2)在25 、101 kpa下，若適量的n2和o2完全反應(yīng)，每生成23 g no2需要吸收16.95 kj熱量。_。(3)衛(wèi)星發(fā)射時(shí)可用肼(n2h4)為燃料，1 mol n2h4(氣態(tài))在o2(氣態(tài))中燃燒，生成n2(氣態(tài))和h2o(氣態(tài))，放出534 kj的熱量：_。(4)已知斷裂1 mol hh鍵、1 mol nn鍵分別需要吸收436 kj、946 kj的能量，生成1 mol nh鍵放出391 kj的能量，試寫出n2(g)與h2(g)反應(yīng)生成nh3(g)的熱化學(xué)方程式：_。解析：(1)1 g甲醇燃燒放熱22.68 kj，則1 mol甲醇燃燒放熱：32 g725.76 kj。(2)生成2 mol no2吸收熱量：416.9567.8 kj。(4)h反應(yīng)物的鍵能之和生成物的鍵能之和(1 mol nn鍵鍵能3 mol hh鍵鍵能)6