選修4：化學(xué)反應(yīng)與能量變化學(xué)案

PAGE1PAGEPAGE3化學(xué)反應(yīng)與能量復(fù)習(xí)學(xué)案班級：姓名：學(xué)號：一、反應(yīng)熱中和熱燃燒熱的區(qū)別

反應(yīng)熱中和熱燃燒熱含義化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O（l）時(shí)所放出的熱量在25℃101kPa時(shí)1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量反應(yīng)特點(diǎn)任何反應(yīng)中和反應(yīng)燃燒反應(yīng)物質(zhì)狀態(tài)物質(zhì)的狀態(tài)要確定稀溶液生成物在常溫下為穩(wěn)定態(tài)方程式配平標(biāo)準(zhǔn)任意物質(zhì)的量以生成1molH2O（l）為標(biāo)準(zhǔn)以燃燒1mol可燃物為標(biāo)準(zhǔn)△H符號放熱取負(fù)值、吸熱取正值負(fù)值負(fù)值能量數(shù)值的描述必須指出是放熱還是吸熱或使用正負(fù)值或用△H表示直接描述熱量的變化時(shí)不必再指明是放出的熱量，可用△H表示說明①△H＝∑E（生成物）－∑E（反應(yīng)物）②.ΔH=∑E斷鍵吸—∑E成鍵放③.△H值與物質(zhì)的系數(shù)有關(guān),單位一般是“kJ·mol－1”①電離吸熱、溶解時(shí)吸熱或放熱②稀強(qiáng)酸與稀強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol－1穩(wěn)定的氧化物如CO2、SO2、H2O、P2O5等①在中學(xué)階段，如果不指明條件就默認(rèn)為通常狀況，比較△H的相對大小時(shí)要考慮其數(shù)值的“+”“－”的問題②用弱酸或弱堿的稀溶液進(jìn)行中和反應(yīng)時(shí)，每生成1molH2O（l）放出的熱量小于57.3kJ二、常見的反應(yīng)放熱、吸熱反應(yīng)

常見的放熱反應(yīng):①.大多數(shù)的化合反應(yīng)②.金屬與水或酸的反應(yīng)③.中和反應(yīng)④.所有的燃燒反應(yīng)⑤.食物的氧化、鋁熱反應(yīng)等常見的吸熱反應(yīng):①.大多數(shù)的分解反應(yīng)②.以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)③.氫氧化鋇晶體與氯化銨固體的反應(yīng)④.銨鹽與堿的反應(yīng)等①從能量角度認(rèn)識反應(yīng)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)：

放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：②從鍵能角度認(rèn)識反應(yīng)放熱和吸熱反應(yīng)：

放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：三、熱化學(xué)方程式正誤判定：——“五看法”(1).看物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；(2).看是否使用了“↑”和“↓”符號；(3).看ΔH的符號“+”、“-”是否正確；(4).看反應(yīng)熱的單位是否為“KJ/mol”；(5).看反應(yīng)熱數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否相對應(yīng)。

四、中和熱測定實(shí)驗(yàn)

1.中和熱的測定原理：Q:中和反應(yīng)放出的熱量。m：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。c：反應(yīng)混合液的比熱容。Δt：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。n(H2O):生成水的物質(zhì)的量。所用酸、堿溶液的密度均為1g/cm3，且中和后所得溶液的比熱容為4.18J/（g·℃)2.實(shí)驗(yàn)用品：大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）溫度計(jì)、量筒（50mL）兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液3.實(shí)驗(yàn)步驟：.在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。.用一個量筒最取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。.用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用溫度計(jì)測量NaOH溶液的溫度，記入下表。④.把套有蓋板的溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。⑤.重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。4.實(shí)驗(yàn)誤差分析：實(shí)驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)若不是為57.3kJ/mol，則產(chǎn)生誤差可能的原因是：(1).大燒杯上如不蓋硬紙板，測得的中和熱數(shù)值。（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）(2).若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng)，測得的中和熱數(shù)值會（填“偏大”、“偏小”或“無影響”），其原因是。(3).在中和熱測定實(shí)驗(yàn)中存在用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸溶液的步驟，若無此操作步驟，則測得的中和熱數(shù)值（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。(4).實(shí)驗(yàn)中，若改用60mL0.5mol/L的鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，與上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，則放出的熱量（填“增多”、“減小”或“相等”），測得的中和熱（填“相同”或“不相同”）。(5).量取溶液時(shí)，仰視讀數(shù)。測得的中和熱數(shù)值（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）(6).實(shí)驗(yàn)過程中有液體灑在外面，測得的中和熱數(shù)值會（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）(7).混合酸、堿溶液時(shí)，動作緩慢，測得的中和熱數(shù)值會（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）(8).實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形鐵（銅）絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，測得的中和熱數(shù)值會（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）五、反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算蓋斯定律∶化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成或分幾步完成其反應(yīng)熱(焓變)是相同的。——在反應(yīng)物的量確定的情況下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(焓變)只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。

蓋斯定律的意義:

對于一些無法或較難通過實(shí)驗(yàn)測得焓變(反應(yīng)熱)的反應(yīng)，可應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算求得。如反應(yīng)慢、副反應(yīng)多、反應(yīng)不易直接發(fā)生等。

蓋斯定律的應(yīng)用:

若一個化學(xué)方程式可由幾個化學(xué)方程式相加減而得到，則該化學(xué)反應(yīng)的焓變(反應(yīng)熱)即為這幾個化學(xué)反應(yīng)焓變(反應(yīng)熱)的代數(shù)和。即熱化學(xué)方程式和一般方程式一樣可以加減乘除(包括反應(yīng)熱)。例題評講：

例1、甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ·mol-1②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=－192.9kJ·mol－1下列說法正確的是()A.CH3OH的燃燒熱為192.9kJ·mol－1B.反應(yīng)①中的能量變化如右圖所示C.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量D.根據(jù)②推知反應(yīng)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>－192.9kJ·mol-1

例2、按照蓋斯定律，結(jié)合下述反應(yīng)方程式回答問題,已知：①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol②NH3(g)+H2O(l)=NH3(aq)△H2=-35.1kJ/mol③HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol④NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol⑤NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)△H5=？則第⑤個方程式中的反應(yīng)熱△H是____。例3、已知：①.H2O(g)=H2O(l)ΔH1＝Q1kJ·mol－1；②.C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2＝Q2kJ·mol－1；③.C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g