高中化學 專題1 第1單元 第1課時 化學反應的焓變 蘇教版選修4

1、第一單元化學反應中的熱效應第一單元化學反應中的熱效應第第1課時化學反應的焓變課時化學反應的焓變1什么是化學鍵？什么是化學鍵？【答案】【答案】使離子相結合或原子相結合的作用力通稱為化學使離子相結合或原子相結合的作用力通稱為化學鍵。鍵。2如何用化學鍵的觀點解釋如何用化學鍵的觀點解釋H2與與Cl2反應的過程？反應的過程？【答案】【答案】如果用化學鍵的觀點來解釋如果用化學鍵的觀點來解釋H2與與Cl2反應的過反應的過程，可以想象為兩個步驟：程，可以想象為兩個步驟：H2與與Cl2中的化學鍵中的化學鍵(舊化學鍵舊化學鍵)斷斷裂，生成裂，生成H和和Cl；H和和Cl結合成結合成HCl，形成了，形成了H和和Cl之

2、間的化學之間的化學鍵鍵(新化學鍵新化學鍵)。1了解化學反應中能量轉化的原因和常見的能量轉化形了解化學反應中能量轉化的原因和常見的能量轉化形式。式。2認識化學反應過程中物質和能量的變化。認識化學反應過程中物質和能量的變化。3了解反應熱和焓變的含義。了解反應熱和焓變的含義。4認識熱化學方程式的意義，并能正確書寫熱化學方程認識熱化學方程式的意義，并能正確書寫熱化學方程式。式。(1)定義定義在化學反應過程中，當反應物和生成物具有相同溫度時，在化學反應過程中，當反應物和生成物具有相同溫度時，所所_的熱量。的熱量。(2)特殊值特殊值焓變焓變在在_條件下，化學反應過程中條件下，化學反應過程中_或或_的熱的熱

3、量即為焓變。量即為焓變。(3)符號及單位符號及單位符號：符號：_，常用單位：，常用單位：_。篤學一篤學一焓變反應熱焓變反應熱吸收或放出吸收或放出恒溫、恒壓恒溫、恒壓吸收吸收釋放釋放H斷裂斷裂形成形成吸收吸收放出放出9464981 4446321 264能夠表示能夠表示_的化學方程式。的化學方程式。2熱化學方程式的意義熱化學方程式的意義熱化學方程式不僅表示熱化學方程式不僅表示_的變化，還表明了的變化，還表明了_的變化。的變化。例如：例如：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1，表示在，表示在_和和_的條件下，的條件下，_ C(s)和和_H2O(g)完全反應生成完全反

4、應生成1 mol CO(g)和和1 mol H2(g)時時_的熱量為的熱量為131.5 kJ。篤學二篤學二熱化學方程式熱化學方程式 反應熱反應熱物質物質能量能量25 101 kPa1 mol1 mol吸收吸收【慎思【慎思1】 下列說法正確的是下列說法正確的是()A反應熱是反應熱是1 mol物質參加反應時的能量變化物質參加反應時的能量變化B當反應放熱時當反應放熱時H0，當反應吸熱時，當反應吸熱時H0C在加熱條件下發(fā)生的反應均為吸熱反應在加熱條件下發(fā)生的反應均為吸熱反應D在一個化學反應中，當反應物能量大于生成物能量在一個化學反應中，當反應物能量大于生成物能量時，反應放熱，時，反應放熱，H為為“”【

5、答案】【答案】D【解析】【解析】反應在恒溫、恒壓條件下吸收或放出的熱量為反反應在恒溫、恒壓條件下吸收或放出的熱量為反應熱，因此應熱，因此A錯誤；在反應中物質所具有的總能量減少，即錯誤；在反應中物質所具有的總能量減少，即H0，反應放熱，反之就吸熱，因此，反應放熱，反之就吸熱，因此B錯誤；反應熱與反應物錯誤；反應熱與反應物所具有的能量有關，與反應條件沒有直接關系，所以所具有的能量有關，與反應條件沒有直接關系，所以C錯誤；錯誤；D正確。正確。【慎思【慎思2】 由下圖分析，下列說法正確由下圖分析，下列說法正確的是的是()AABC和和BCA兩個反應兩個反應吸收或放出的能量不等吸收或放出的能量不等BABC

6、H0CA具有的焓高于具有的焓高于B和和C具有的焓總和具有的焓總和DABCH0，則，則BCAH0【答案】【答案】D【解析】【解析】由圖可看出，由圖可看出，BC的焓高于的焓高于A的焓，則反應的焓，則反應BCA一定是放熱反應，一定是放熱反應，H0；反之，；反之，ABC的反應的反應一定是吸熱反應，一定是吸熱反應，H0，根據(jù)能量守恒定律，兩反應吸收和，根據(jù)能量守恒定律，兩反應吸收和放出的熱量一定相等。放出的熱量一定相等。【答案】【答案】(1)常見的吸熱反應常見的吸熱反應多數(shù)分解反應，如：石灰石分解。多數(shù)分解反應，如：石灰石分解。銨鹽與堿反應，如：銨鹽與堿反應，如：NH4Cl與與Ba(OH)2反應。反應。

7、以以C、H2、CO作還原劑的氧化還原反應，如：制水煤作還原劑的氧化還原反應，如：制水煤氣。氣。(2)常見的放熱反應常見的放熱反應多數(shù)化合反應，如：多數(shù)化合反應，如：CaO與水反應。與水反應?；顫娊饘倥c酸反應，如：活潑金屬與酸反應，如：Mg與稀與稀H2SO4反應。反應。酸堿中和反應，如：酸堿中和反應，如：NaOH與稀鹽酸反應。與稀鹽酸反應。燃燒反應，如：燃燒反應，如：C、CO、H2的燃燒。的燃燒?！旧魉肌旧魉?】 請用表格的形式比較熱化學方程式與普通化學請用表格的形式比較熱化學方程式與普通化學方程式的差別。方程式的差別。【答案】【答案】比較項比較項化學方程式化學方程式熱化學方程式熱化學方程式系數(shù)

8、系數(shù)是整數(shù)，既表示物是整數(shù)，既表示物質的物質的量又表質的物質的量又表示該物質的分子數(shù)示該物質的分子數(shù)是整數(shù)也可以是分數(shù)，只表示物質的是整數(shù)也可以是分數(shù)，只表示物質的物質的量物質的量物質的聚集狀態(tài)物質的聚集狀態(tài)不要求注明不要求注明必須在化學式后注明必須在化學式后注明H正負正負號及單位號及單位不要求標注不要求標注放熱：放熱：H0。單位：單位：kJmol1意義意義表明了化學反應中表明了化學反應中的物質變化的物質變化不僅表明了化學反應中的物質變化，不僅表明了化學反應中的物質變化，也表明了化學反應中的能量變化也表明了化學反應中的能量變化放熱反應和吸熱反應比較放熱反應和吸熱反應比較比較比較放熱反應放熱反應

9、吸熱反應吸熱反應定義定義釋放熱量的化學反應釋放熱量的化學反應吸收熱量的化學反應吸收熱量的化學反應形成原因形成原因反應物具有的總能量反應物具有的總能量大于生成物具有的總大于生成物具有的總能量能量反應物具有的總能量小反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量于生成物具有的總能量與化學鍵強與化學鍵強弱的關系弱的關系生成物分子成鍵時釋生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應放的總能量大于反應物分子斷裂時吸收的物分子斷裂時吸收的總能量總能量生成物分子成鍵時釋放生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應物分的總能量小于反應物分子斷裂時吸收的總能量子斷裂時吸收的總能量A該反應為吸熱反應該反應為吸熱反應BCO(g)和和H

10、2O(g)具有的總能量大于具有的總能量大于CO2(g)和和H2(g)具有具有的總能量的總能量C該反應不需要加熱就能進行該反應不需要加熱就能進行D1 mol CO2(g)和和1 mol H2(g)反應生成反應生成1 mol CO(g)和和 1 mol H2O(g)要放出要放出41 kJ熱量熱量解析解析由能量變化可知，反應產(chǎn)物的總能量比反應物的總由能量變化可知，反應產(chǎn)物的總能量比反應物的總能量低，反應為放熱反應，但并不是不需要加熱；當能量低，反應為放熱反應，但并不是不需要加熱；當1 mol CO2(g)和和1 mol H2(g)反應生成反應生成1 mol CO(g)和和1 mol H2O(g)，要

11、，要吸收吸收41 kJ熱量。熱量。答案答案B反應物總能量大于反應產(chǎn)物總能量的反應為放熱反應，其反應物總能量大于反應產(chǎn)物總能量的反應為放熱反應，其逆過程為吸熱反應，與反應條件無必然的聯(lián)系。逆過程為吸熱反應，與反應條件無必然的聯(lián)系?！倔w驗【體驗1】下列說法正確的是】下列說法正確的是()A物質發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化物質發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化B伴有能量變化的物質變化都是化學變化伴有能量變化的物質變化都是化學變化C在一個確定的化學反應關系中，反應物的總焓與生成在一個確定的化學反應關系中，反應物的總焓與生成產(chǎn)物的總焓一定相同產(chǎn)物的總焓一定相同D在一個確定的化學反應關系中，反應物的總焓總是高在一

12、個確定的化學反應關系中，反應物的總焓總是高于反應產(chǎn)物的總焓于反應產(chǎn)物的總焓【答案】【答案】A【解析】【解析】物質發(fā)生化學反應時都伴隨著能量的變化；伴有物質發(fā)生化學反應時都伴隨著能量的變化；伴有能量變化的物質變化不一定是化學變化，當物質發(fā)生物理變化能量變化的物質變化不一定是化學變化，當物質發(fā)生物理變化時也伴有能量變化；在一個確定的化學反應關系中，反應物的時也伴有能量變化；在一個確定的化學反應關系中，反應物的總焓總焓(設為設為x)與生成物的總焓與生成物的總焓(設為設為y)之間的關系為之間的關系為xy，化學，化學反應為放熱反應；反應為放熱反應；xy，化學反應為吸熱反應，所以，化學反應為吸熱反應，所以

13、xy。故選故選A。1熱化學方程式書寫的基本步驟熱化學方程式書寫的基本步驟第一步寫出化學反應方程式；第二步依據(jù)題目信息注明物第一步寫出化學反應方程式；第二步依據(jù)題目信息注明物質狀態(tài)；第三步計算焓變數(shù)值；第四步確定焓變的符號質狀態(tài)；第三步計算焓變數(shù)值；第四步確定焓變的符號(即正即正負號負號)；最后寫出熱化學方程式。；最后寫出熱化學方程式。熱化學方程式的書寫與判斷熱化學方程式的書寫與判斷2書寫熱化學方程式應注意的問題書寫熱化學方程式應注意的問題(1)必須注明物質的聚集狀態(tài)必須注明物質的聚集狀態(tài)因為反應物和生成物的聚集狀態(tài)不同，焓變因為反應物和生成物的聚集狀態(tài)不同，焓變H不同。因不同。因此只有注明物質

14、的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的此只有注明物質的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義和特點。一般用英文字母意義和特點。一般用英文字母g、l、s表示物質分別為氣態(tài)、表示物質分別為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)，稀溶液中的溶質則用液態(tài)、固態(tài)，稀溶液中的溶質則用aq來表示。來表示。(2)H只能寫在熱化學方程式的右邊且中間有空格。若為只能寫在熱化學方程式的右邊且中間有空格。若為放熱反應，放熱反應，H為為“”；若為吸熱反應，；若為吸熱反應，H為為“”。H的單位一般為的單位一般為kJmol1，該單位是表明參加反應的各物質的物，該單位是表明參加反應的各物質的物質的量與化學方程式中各物質的化學式的系數(shù)相對應，

15、并不是質的量與化學方程式中各物質的化學式的系數(shù)相對應，并不是指指1 mol物質發(fā)生反應。物質發(fā)生反應。(3)注明反應條件注明反應條件焓變焓變(H)與測定條件與測定條件(溫度、壓強等溫度、壓強等)有關，如同一反應在有關，如同一反應在不同溫度下進行時的焓變是不同的。因此書寫熱化學方程式時不同溫度下進行時的焓變是不同的。因此書寫熱化學方程式時應注明應注明H的測定條件。絕大多數(shù)的測定條件。絕大多數(shù)H是在是在25 (即即298 K)、101 kPa下測定的，此時可不注明溫度和壓強。下測定的，此時可不注明溫度和壓強。(4)熱化學方程式中熱化學方程式中H的數(shù)值必須與化學式前面的系數(shù)相的數(shù)值必須與化學式前面的

16、系數(shù)相對應。同一化學反應，熱化學方程式中物質的化學計量數(shù)不對應。同一化學反應，熱化學方程式中物質的化學計量數(shù)不同，反應的同，反應的H也不同。也不同。解析解析1 g甲醇燃燒生成甲醇燃燒生成CO2(g)和和H2O(l)時放熱時放熱22.68 kJ，則則1 mol甲醇甲醇(32 g)燃燒放熱：燃燒放熱：22.68 kJ32725.76 kJ，2 mol甲醇燃燒放熱甲醇燃燒放熱1 451.52 kJ。A、D中中H的符號不正確，的符號不正確，C中中H的數(shù)值不正確。的數(shù)值不正確。答案答案B熱化學方程式正誤判斷的熱化學方程式正誤判斷的“四看四看”：“一看一看”化學原理是否正確；化學原理是否正確；“二看二看”

17、狀態(tài)是否標注正確；狀態(tài)是否標注正確；“三看三看”反應熱符號及單位是否正確；反應熱符號及單位是否正確；“四看四看”反應熱數(shù)值是否與系數(shù)和狀態(tài)相對應。反應熱數(shù)值是否與系數(shù)和狀態(tài)相對應?！敬鸢浮俊敬鸢浮緽【解析】【解析】A中未注明各物質的聚集狀態(tài)；中未注明各物質的聚集狀態(tài)；C中中H的單位的單位錯，應為錯，應為kJmol1；D中反應是放熱反應，中反應是放熱反應，H0?！景咐俊景咐?某學習小組設計以下實驗，探究化學反應中的某學習小組設計以下實驗，探究化學反應中的熱效應，把試管放入盛有熱效應，把試管放入盛有25 的飽和石灰水的燒杯中，試管的飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用膠頭滴管向其

18、中滴加中開始放入幾小塊鎂片，再用膠頭滴管向其中滴加5 mL稀鹽稀鹽酸。酸。實驗探究一化學反應中的熱效應實驗探究一化學反應中的熱效應試回答下列問題：試回答下列問題：(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象是實驗中觀察到的現(xiàn)象是_。(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是_。(3)寫出有關反應的離子方程式：寫出有關反應的離子方程式：_。(4)由實驗推知，由實驗推知，MgCl2和和H2的總能量的總能量_(填填“大大于于”“”“小于小于”或或“等于等于”)鎂片和稀鹽酸的總能量。鎂片和稀鹽酸的總能量。(5)如果將本題中如果將本題中“25 的飽和石灰水的飽和石灰水”換成換成“20 碳碳酸飲料酸飲料”進行實驗探究，實驗中觀察到的另一現(xiàn)象是進行實驗探究，實驗中觀察到的另一現(xiàn)象是_，其原，其原因是因是_。【答案】【答案】(1)試管中鎂片逐漸溶解，并有氣體產(chǎn)生，燒杯試管中鎂片逐漸溶解，并有氣體產(chǎn)生，燒杯中飽和石灰水變渾濁中飽和石灰水變渾濁(2)鎂與稀鹽酸反應是放熱反應，該反應放出的熱量使石鎂與稀鹽酸反應是放熱反應