2017-2018學年高中化學專題1化學反應與能量變化第一單元第一課時化學反應的焓變學案

1、第一課時化學反應的焓變課標要求1了解吸熱反應、放熱反應的定義，了解反應熱和焓變的含義。2知道鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。3認識熱化學方程式的意義并能正確書寫熱化學方程式。晨背-重點語句1.在化學反應過程中， 當反應物和生成物具有相同溫度時， 所吸收或放出的熱量稱2 2在恒溫、恒壓的條件下，化學反應過程中吸收或釋放的熱量稱為反應的焓變，用 廠 f f AHAH 表示，單位 kJkJ molmol，吸熱反應的 AH0AH0，放熱反應的 AH0AH0;放熱反應：AHE2，反應吸收能量，H0,為吸熱反應;若EIE2，反應放出能量，H0,為放熱反應。(2)從反應物和生成物總能量大小角度

2、若反應物的總能量小于生成物的總能量，則反應過程中吸收能量； 若反應物的總能量大于生成物的總能量，則反應過程中放出能量。如果反應中的能量變化主要表現(xiàn)為熱的形式，就是吸熱反應和放熱反應。如圖所示：1.在化學 2中，我們知道 H H、Cl Cl、H Cl 鍵的鍵能分別為 436.4 kJmol242.7 kJmolI 431.8 kJmol1，則反應 Hb+ Cl2=2HCI 的反應熱H是多少？提示：1一1一1H=436.4 kJmol+242.7 kJmol2X431.8 kJmol=184.5kJmol。2.根據(jù) 1 中的數(shù)據(jù)計算反應 2HCI=H+ Cl2的反應熱H是多少？與 1 中的反應熱

3、H相比，得出的結(jié)論是什么？提示：_1一1一1H= 2X431.8 kJmol436.4 kJmol242.7 kJmol=184.5 kJmol1。正、逆反應的反應熱H數(shù)值相等，符號相反。3.已知 N2、Q、NQ 分子中的鍵能分別為 946 kJmol 、498 kJmol 、632 kJmol-那么反應 Nb+ Q=2NO 勺反應熱H是多少？提示：_1_1_1_1 H= 946 kJmol + 498 kJmol 2X632 kJmol = 180 kJmol 。4.N2與 Q 在放電或加熱下都能反應生成NQ 則在上述反應條件下，反應熱H是否發(fā)生變化？提示：不發(fā)生變化，H仍為 180 kJm

4、ol_1，因此，化學反應的焓變與反應條件無關。探究思考發(fā)現(xiàn)化學反應過程:應應過程0反應過程吸拯氏應放熱反應3*系統(tǒng)認知1焓變與反應熱的關系4項目內(nèi)容概念在恒溫、恒壓條件下，化學反應過程中所吸收或釋放的熱 量，叫做反應熱，又稱焓變符號H單位kJmol1意義H0 表示該反應為吸熱反應注意事項1任何化學反應都有反應熱，即焓變H02H的大小與反應條件無關2. H的計算方法 H=反應物的鍵能總和一生成物的鍵能總和。 H=生成物所具有的總能量-反應物所具有的總能量。1判斷的正誤(正確的打“V”，錯誤的打“x”)。(1) 任何化學反應均伴隨能量的變化()(2) 焓變是指 1 mol 物質(zhì)參加反應時的能量變化

5、()(3) H0 的反應為放熱反應()(4)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化( )答案：V(2)x(3)xx2.化學反應 Aa(g) +B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示，下列敘述中正確的是()| 能 M：) 2 mol A+2m()l B2 mol All (g)1 mnl41 ma) (站反應過程A. 每生成 2 個 AB 分子吸收(ab)kJ 熱量B.該反應熱 H=+ (ab)kJmol1C. 該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量D. 斷裂 1 mol A A 和 1 mol B B 鍵，吸收akJ 能量解析：選 BD 形成化學鍵放出熱量，形成 2 mol A B 鍵放出b

6、kJ 熱量，A 項錯誤；1 molA(g)和 1 mol B2(g)反應生成 2 mol AB(g)吸收(ab)kJ 熱量，B 項正確；由圖可知，反應物的總能量低于生成物的總能量，C 項錯誤；斷裂 1 mol A A 和 1 mol B B 鍵，吸收akJ能量，D 項正確。演練應用體驗53.化學反應過程中的能量變化如圖所示，判斷以下說法正確的是6解析：選 D 由圖像分析可知甲：E反應物E生成物，反應放熱，H0; 乙：E反應物0。4.鍵能是兩原子間形成 1 mol 新鍵(或其逆過程)時釋放(或吸收)的能量。已知下列物質(zhì)的鍵能:化學鍵H HN=NN H鍵能/(kJmol)436946391則反應：

7、N2(g) + 3H(g)=2NH3(g)的H=_。解析：H=反應物斷鍵吸收的總能量生成物成鍵釋放的總能量=946 kJmol-1 2 3+11113X436 kJmol6X391 kJmol=(2 254 kJmol2 346 kJmol )= 92 kJmol答案：92 kJmol方法技巧判斷吸熱反應、放熱反應的依據(jù)與誤區(qū)2吸熱反應、放熱反應判斷的“兩大依據(jù)”理論依據(jù)：反應物與生成物總能量的相對大小。計算依據(jù)：斷裂化學鍵吸收總能量與形成化學鍵放出總能量的相對大小。3吸熱反應、放熱反應判斷的“兩大誤區(qū)”誤區(qū)一：與反應條件有關。誤區(qū)二：只要吸熱就是吸熱反應，只要放熱就是放熱反應。如水蒸氣液化放

8、出熱量，但該過程不是放熱反應。A.圖甲表示的是吸熱反應B.圖乙表示的是放熱反應C.圖甲中 H 0D.圖乙中 H0乙7i概念能夠表示反應熱的化學方程式。2意義(1)熱化學方程式既表明了化學反應中的物質(zhì)變化，也表明了化學反應中的能量變化。1-!對于熱化學方程式H2(g) + 2Q(g)=H2O(l)H=- 285.8 kJmol ，表示在125 C (298 K)、101 kPa 時，1 mol H2與mol O2完全反應生成液態(tài)水時放出的熱量是285.8kJ。3書寫原則(1) 熱化學方程式的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子個數(shù)，可以用整數(shù)也可以 用分數(shù)。(2) 必須注明物質(zhì)的狀態(tài)、H的“ +

9、、”和單位。(3) 應標明反應的溫度和壓強。若不標明，則表示是在25C(298 K)、101 kPa 條件下的反應熱。(4)對于相同反應，H的數(shù)值必須與化學計量數(shù)對應。4.實例8 g 甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出445 kJ 的熱量，該反應的熱化學方程式為CT(g)1 12H(g) + 2Cl2(g)=HCl(g) H= 92.3 kJH2(g) + j(g)=H2O(g) H= 241.8 kJmol問題思考1以上 6 個方程式中，哪幾個不屬于熱化學方程式？熱化學方程式中的g、l 代表什么?固態(tài)和溶液如何表示?熱化學方程式+ 2Q(g)=CQ(g) + 2fO(l) H= 890 kJmol

10、。探究思考發(fā)現(xiàn)已知有下列化學方程式(1)H2+(2)H2(g) + 12財2IJ I.：gjH2+ CI2點=!HCI H= 14.9 kJmol(4)H2(g) + Cl2(g)=2HCI(g)H= 184.6 kJ -mol-mol8提示：(1)、(3)不屬于熱化學方程式；g 表示物質(zhì)的狀態(tài)為氣態(tài)，I 表示物質(zhì)的狀態(tài)為 液態(tài)；固態(tài)和溶液分別用s 和 aq 表示。12.熱化學方程式(5)中的“ 2”代表什么？如果是 2 mol H2和 2 mol Cl2完全反應，則1H還是92.3 kJmol 嗎？1提示：熱化學方程式(5)中的“ 2”代表的是 H2和 Cl2的物質(zhì)的量，而不是 H2和 Cl

11、2的分1子數(shù)。如果 H2和 Cl2的物質(zhì)的量均為 2 mol，貝 U H= 369.2 kJmol，而不是 H=192.3 kJmol 。13.由方程式(6)可得到 H2O(g)=f(g) + qQ 的H為多少?提示： H= + 241.8 kJmol。系統(tǒng)認知熱化學方程式的書寫步驟與注意事項1.書寫“三”步驟一寫一寫出配平的化學方程式0一注I注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)手寫出的數(shù)值、單位及符號2.注意“五”事項(1) 要在物質(zhì)的化學式后面用括號注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。一般用英文字母g、l 和 s分別表示氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，水溶液中的溶質(zhì)則用aq 表示。(2) H的單位是 kJmol 。(3) 根據(jù)焓的性質(zhì)

12、，對于相同物質(zhì)的反應，當化學計量數(shù)不同時，其H也不同。若化1.1g 氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水， 放出142.9 kJ 的熱量，表示該反應的熱化學方程式是()A.1f(g) + 2恥)=H2O(l)學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)加倍，則H的數(shù)值也加倍。(4)熱化學方程式中不用“f=”上不用標明反應條件。(5)必須標明H的符號，放熱反應H為“一”，吸熱反應 H為“ + ”，正負號不可省略。演練應用休驗9H= 285.8 kJmol1B.1(g) + 2Q(g)=H2O(g)H= 285.8 kJmol1C.2f(g) + Q(g)=2H2O(l) H=- 285.8 kJ1!D. H2+ 2O=H

13、O H=- 285.8 kJmol解析：選 A 由 1 g 氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ 的熱量可知，1 mol H2燃燒生一1成液態(tài)水放出 285.8 kJ 的熱量，則 H= 285.8 kJmol 。2下列熱化學方程式書寫正確的是()A.2SO+ Q=2SO H= 196.6 kJmol11B. f(g) + 尹 9)=0(1)1 H= 285.8 kJmolC.2Hz(g) + Q(g)=2H2O(l) H= 571.6 kJD.C(s) + Q(g)=CC2(g) H= + 393.5 kJmol1解析：選 B A 沒有標明狀態(tài)；C 中H的單位不正確，應為kJmol1;因為碳

14、和氧氣的反應是放熱反應，所以D 中H為負值。3寫出下列反應的熱化學方程式。(1) N2(g)與(g)反應生成 17 g NH3(g)，放出 46.1 kJ 熱量。(2) 1 mol C2HSOH(I)完全燃燒生成 CO(g)和 HO(I)，放出 1 366.8 kJ 熱量。(3)1 mol CO 完全轉(zhuǎn)化為 CO 放出 283 kJ 的熱量。(4)24 g C(s) 與足量 HO(g)反應生成 CO(g)和 H(g)，吸收 262.6 kJ 熱量。解析：(1)1 mol N2(g)與 3 mol H2(g)完全反應生成 2 mol NH3(g)時放出的熱量為 46.1 kJX2=92.2kJ。

15、(2) C2H5OH 燃燒的化學方程式為QHO出3Q=2C決3H.O,故 QHOHQ)完全燃燒生成 CQ和 HO(I)的熱化學方程式為GHsOH(l) + 3Q(g)=2CQ(g) + 3fO(l) H= 1 366.8kJmol1。(3) CO 轉(zhuǎn)化為 CO 的化學方程式為 2COQ=2CO2 mol CO 生成 CO 放出熱量為 2X283 kJ一1=566 kJ，則反應的熱化學方程式為2CO(g) + O(g)=2CQ(g) H= 566 kJmol 。262 6 kJ10(4) 1 mol C(s)與足量 HO(g)反應生成 CO(g)和 H(g)吸收的熱量為 一；一=131.3 kJ

16、。答案：(1)N2(g) + 3H2(g)=2NHs(g)1 H= 92.2 kJmolC2H5OHQ) + 3Q(g)=2CQ(g) + 3H，O(l)11 H=- 1 366.8 kJmol(3)2CO(g) + Cb(g)=2CCb(g)-1 H= 566 kJmolC(s) + H2O(g)=CO(g) + Hz(g)1H= 131.3 kJmol方法技巧四看法判斷熱化學方程式的正誤狀態(tài)是否標明反應熱應的苻號是否正確反應撼的數(shù)值場禺學計童叢是否對應三級訓練節(jié)節(jié)過關 1.下列反應中生成物的總能量高于反應物的總能量的是()A.碳酸鈣受熱分解B.乙醇燃燒C 鋁粉與氧化鐵粉末反應D.氧化鈣溶于

17、水解析：選 A 生成物總能量高于反應物總能量，說明是吸熱反應。A 項，碳酸鈣分解是吸熱反應，B、C D 均為放熱反應。2. 下列說法正確的是()A. 焓變是指 1 mol 物質(zhì)參加反應時的能量變化B.當反應放熱時 H0,反應吸熱時 H(g) + 2Q(g)=H2O(g)，該反應過程中的能量變化如圖所示。試回答下列問題：(1)a、b、c分別表示_131和，即 1 mol H2和 2 mol O2反應生成 1 mol H20(g)的反應熱。(2) 由圖可知，該反應中反應物的總能量大于生成物的總能量，故該反應為放熱反應， H0。(3) 比較H的大小時，要連同“ +、 ”一起比較，如果比較反應放出熱量

18、的多少，則只比較數(shù)值的大小，與H的“ +、一 ”無關。1答案：(1)1 mol H2中的化學鍵和 2 mol 02中的化學鍵鍵能總和2 mol H 0 鍵鍵能總1和 1 mol H2和 2 mol 02反應生成 1 mol H20(g)的反應熱放熱017C. 2A+ B=2C H0D. 2C=2AF B H0解析：選 A 由圖示知，2A(g) + B(g)的總能量高于2C(g)的能量，則反應 2A(g) +B(g)=2C(g)為放熱反應，H0 的反應，反應物的能量小于生成物的能量C. 放熱反應都不需要加熱就能發(fā)生D. 吸熱反應在一定條件（如常溫、加熱等）下也能發(fā)生解析：選 C 化學反應中既有物

19、質(zhì)變化，又有能量變化， A 正確；H0 的反應為吸熱 反應，則反應物的能量小于生成物的能量，B 正確；有些放熱反應需要加熱或點燃才能引發(fā)，C 錯誤；有些吸熱反應如 Ba（0H）28H2O 和 NHCI 在常溫下就能反應， D 正確。3.已知反應 X+ Y=W N 為放熱反應，則下列說法中正確的是（）A. X 的能量一定高于 MB. Y 的能量一定高于 NC. X 和 Y 的總能量一定高于 M 和 N 的總能量D. 因該反應為放熱反應，所以不必加熱就可以發(fā)生解析：選 C 對于放熱反應，反應物的總能量一定高于生成物的總能量，A、B 項中均不是反應物或生成物的總能量，不成立；放熱或吸熱反應是指反應的

20、能量變化過程而不是指反應的條件，有些放熱反應也要先加熱才能發(fā)生。4.氫氣在氯氣中燃燒時產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應過程中，破壞1 mol 氫氣中的化學鍵消耗的能量為QkJ，破壞 1 mol 氯氣中的化學鍵消耗的能量為QkJ，形成 1 mol 氯化氫中 的化學鍵釋放的能量為 Q kJ。下列關系式中，正確的是（）A. Q+QQB. Q+Q2Q21C. Q+QvQD. Q+Qv2Q解析：選 D 氫氣在氯氣中燃燒時放出能量，所以形成2 mol 氯化氫中的化學鍵釋放的能量大于破壞 1 mol 氫氣中的化學鍵和破壞 1 mol 氯氣中的化學鍵消耗的總能量。5. 1 g 碳與適量水蒸氣反應生成CO 和需吸收 10

21、.94 kJ 熱量，此反應的熱化學方程式為()A.C+ HbO=CO H2H= 131.3 kJmolB. C(s) + H2O(g)=CO(g) + H(g)1 H= 10.94 kJmolC. C(s) + H2O(l)=CO(g) + H2(g)1 H= 131.3 kJmolD. C(s) + H2O(g)=CO(g) + H(g)1 H= 131.3 kJmol1解析：選 D 1 mol 碳完全反應時吸收的熱量為10.94 kJ *乜 131.3 kJ，即 1 mol 碳完全反應時反應的焓變?yōu)?H= 131.3 kJmol1。A 項中各物質(zhì)沒有標明聚集狀態(tài)，錯誤；B 項焓變的數(shù)值錯誤

22、；C 項中水的狀態(tài)應為氣態(tài)。二、不定項選擇題6.已知 C(s，石墨)=C(s，金剛石) H0,下列判斷正確的是()A. 此反應為放熱反應B.斷裂 1 mol 石墨的化學鍵需要吸收的能量小于生成1 mol 金剛石化學鍵所放出的 能量C. 石墨比金剛石穩(wěn)定D. 此變化為物理變化解析：選 C A 項， H0,反應為吸熱反應，錯誤； B 項， H=(斷裂 1 mol 石墨的 化學鍵需要吸收的能量)(生成 1 mol 金剛石化學鍵所放出的能量) 0，斷裂 1 mol 石墨中 的化學鍵需要吸收的能量大于生成 1 mol 金剛石中的化學鍵所放出的能量，B 錯誤；C 項， H 0，石墨能量小于金剛石，能量越低

23、越穩(wěn)定，石墨比金剛石穩(wěn)定，C 正確；D 項，有新物質(zhì)生成，此變化為化學變化，錯誤。7.CO(g)與 H2O(g)反應過程的能量變化如圖所示，有關兩者反應的說法正確的是()能量-122眩心!A=-41UTOOL熱覽、43)+11 血)害成物仄應過程A. 該反應為吸熱反應B.CO(g)和 H2O(g)所具有的總能量大于 CQ(g)和 H(g)具有的總能量1C.反應的熱化學方程式是CO(g) +HO(g)=CO(g) +H(g) H= 41 kJmolD. 1 mol CO2(g)和 1 mol H2(g)反應生成 1 mol CO(g)和 HbO(g)要放出 41 kJ 熱量解析：選 B 由圖示知

24、，反應 CO(g) + HzO(g)=CQg) + H2(g)為放熱反應，A 項錯誤，B項正確；該反應的熱化學方程式應為CO(g) + H2O(g)=CG(g) + H2(g) H= 41 kJ23一1 . mol , C 項錯誤，同時知 D 項中應吸收 41 kJ 熱量，D 項錯誤。&將盛有 NHHCO 粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中, 酸， 反應劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可知()A. NHHCO 和鹽酸的反應是吸熱反應B. 該反應中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量C. 反應物的總能量高于生成物的總能量D. 反應的熱化學方程式為 NHHC 耐 HCI=NHCI + CQf解析：選 A

25、B 醋酸受冷凝固，NHHCO 與鹽酸的反應為吸熱反應，A 項正確；反應中熱能轉(zhuǎn)化為化學能，B 項正確；吸熱反應反應物的總能量低于生成物總能量, 學方程式未標明聚集狀態(tài)以及反應的熱量變化，D 項錯誤。三、非選擇題9.如圖是一個簡易測量物質(zhì)反應是吸熱還是放熱的實驗裝置，利用此裝置可以很方便地測得某反應是放熱反應還是吸熱反應。將鎂片加入小試管內(nèi)，然后注入足量的鹽酸，請根據(jù)要求完成下列問題：(1)有關反應的離子方程式是 _,試管中看到的現(xiàn)象是_ 。U 形管中液面 A_ (填“上升”或“下降”)，原因是 _說明此反應是 _ (填“放熱”或“吸熱”)反應。(3)_由實驗推知，MgCb 溶液和 H2 的總能量_(填“高于”“低于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量。解析：鎂片與鹽酸的反應是放熱反應，是由于反應物的總能量高于生成物的總能量，放出的熱量使錐形瓶內(nèi)氣壓增大，導致U 形管左端液面下降，右端液面上升。答案：(1)Mg + 2H+=Mg+ H2f鎂片溶解，有氣泡產(chǎn)生(2)下降 反應放出的熱量使錐形瓶內(nèi)氣壓增加放熱低于10.硅在燃燒時會釋放出大量熱能，因此曾被考慮