高中化學 第一章 第1節(jié) 第2課時 化學反應的焓變導學案 魯科版選修4

1、第1章 化學反應與能量轉化第1節(jié)化學反應的熱效應第2課時 化學反應的焓變 【課前學案導學】 精準定位學習目標導航1.了解焓變與反應吸熱或放熱的關系。2.掌握化學方程式的書寫和意義。自主梳理基礎知識導航一、化學反應的焓變1.焓：用來描述物質所具有的能量的物理量，符號H?！咀⒁狻?焓是一個物理量；焓是物質固有的性質，與密度相似2.焓變（1）定義：_，符號_。是用來描述反應熱的物理量。（2）表達式及單位H=H（反應產(chǎn)物) H（反應物），單位：KJ/mol或Jmol1（3）意義P:從能量角度分析焓變與吸熱反應、放熱反應的關系：吸熱反應：_，即產(chǎn)物的焓（產(chǎn)物具有的總能量）大于反應物的焓(反應物具有的總能

2、量 )，當由反應物生成產(chǎn)物時，需吸收能量。放熱反應：_，即產(chǎn)物的焓（產(chǎn)物具有的總能量）小于反應物的焓(反應物具有的總能量 )，當由反應物生成產(chǎn)物時，需釋放能量。問題思考1 ？（1）焓和焓變分別是用來描述什么的物理量？（2）反應焓變與反應熱有什么關系？在什么條件下，該關系成立？二、熱化學方程式1.定義：表明_的化學方程式。2.含義：不僅表明了_，也表明了_。自主梳理參考答案一、1. 用來描述物質所具有的能量的物理量 H2. （1）生成物的總焓與反應物的總焓之差 H（3）H0 H0,反應吸收熱量Q0，反應吸收熱量H0，反應放出熱量二者的相互聯(lián)系H是化學反應在恒定溫度和壓強下（即敞口容器中進行的化學

3、反應）且不與外界進行電能、光能等其他能量的轉化時的反應熱（Qp）；H= Qp，中學階段二者通用與鍵能的關系H= Qp=反應物的鍵能生成物的鍵能探究二：熱化學方程式的書寫1.熱化學方程式與普通化學方程式的區(qū)別化學方程式熱化學方程式化學計量數(shù)是整數(shù)，既表示粒子個數(shù)又表示該物質的物質的量是整數(shù)也可以是分數(shù)，只表示該物質的物質的量狀態(tài)不需注明必須在分子式后注明H正負號及單位無必須注明意義表示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2.正確書寫熱化學方程式 注明各物質的聚集狀態(tài)；氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學方程式中不標反應條件，

4、也不用和。 注意反應熱H與測定條件（溫度、壓強等）有關。因此書寫熱化學方程式時應注明H的測定條件。 絕大多數(shù)H是在298K、Pa下測定的，可不注明溫度和壓強。 H的單位Jmol1或kJmol1； 注意熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質的物質的量，并不表示物質的分子數(shù)或原子數(shù)。因此化學計量數(shù)可以是整數(shù)、也可以是分數(shù)。H的的值與方程式中的物質前的系數(shù)成正比，若反應逆向進行，H的數(shù)值改變符號，但絕對值不變。H的的值指的是反應物完成轉化為產(chǎn)物所放出的熱量。典例剖析-名師釋疑助航例1. 已知25、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為 C(石墨)O2(g)CO2(g)

5、H393.51 kJ mol-1C(金剛石)O2(g)CO2(g) H395.41 kJ mol-1據(jù)此判斷，下列說法中正確的是 ( )A由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低B由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高C由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低D由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高答案：A解析：從題意知，1 mol金剛石燃燒生成CO2放出的熱量比1 mol石墨燃燒生成CO2放出的熱量多，說明石墨的能量比金剛石的低，因此由石墨制備金剛石應是吸熱反應?！咀兪接柧?】 灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫

6、的兩種同素異形體，已知：Sn(s、白)2HCl(aq)SnCl2(aq)H2(g)；DH1Sn(s、灰)2HCl(aq)SnCl2(aq)H2(g)；DH2Sn(s、灰)Sn(s、白)；DH32.1 kJ/mol ；下列說法正確的是 （ ）ADH1DH2 B錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在 C灰錫轉化為白錫的反應是放熱反應D錫制器皿長期處于低于13.2 的環(huán)境中，會自行毀壞【例2】下列反應中生成物總能量高于反應物總能量的是 （ ）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氧化鈣溶于水答案A解析碳酸鈣受熱分解是吸熱反應，乙醇燃燒、鋁粉與氧化鐵粉末反應、氧化鈣溶于水都是放熱反應。在熱化學反應

7、里，能量的變化以熱量的形式體現(xiàn)，當反應物總能量高于生成物總能量（生成物總能量低于反應物總能量）時，反應物能量的虧損主要是以熱量的形式散發(fā)，表現(xiàn)為放熱反應；當反應物總能量低于生成物總能量（生成物總能量高于反應物總能量）時，生成物能量的增加主要是以熱量的形式吸收，表現(xiàn)為吸熱反應。本題中生成物總能量高于反應物總能量為吸熱反應，選A規(guī)律方法首先判斷四個選項的反應是放熱反應還是吸熱反應，然后回憶相關理論：放熱反應、吸熱反應中反應物和生成物能量的大小關系，結合選項做出判斷?！咀兪接柧?】下列關于焓變H的說法正確的是（ ）A.焓變是指1 mol物質參加反應時的能量變化B.當反應放熱時H0，反應吸熱時H0C.

8、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，當反應物的總能量大于生成物的總能量時，反應放熱，H為“-” 【例3】已知在1105Pa ，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學方程式正確的是 （ ）AH2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) H = + 242kJ/mol B2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H = - 484kJ/molCH2(g)+O2(g) = H2O(g) H = + 242kJ/mol D2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H = + 484kJ/mol答案：A。解析：根據(jù)題意書寫熱化學方程式為：2H2

9、(g)+O2(g) = 2H2O(g) H = - 484kJ/mol （1）式（1）式變形一： 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H 0 （4）式【變式訓練2】答案：D解析：焓變是從能量角度描述化學反應的變化的，并沒有限定反應物的物質的量；就如同從物質變化角度描述化學反應沒有限定物質的多少一樣；反應熱是生成物的總焓與反應物的總焓的差，所以放熱焓減少，H0。對于很多的放熱反應往往是需要加熱的，但反應一旦開始就不需要再加熱了。【變式訓練3】答案：C解析：H=E（反應物的鍵能總和）E（生成物的鍵能總和）=436 kJ/mol+243 kJ/mol2431 kJ/mol= 183 kJ/

10、mol備選例題1. 在相同條件下，一定量的氫氣在氧氣中充分燃燒并放出熱量。若生成液態(tài)水放出的熱量為Q1；若生成氣態(tài)水放出的熱量為Q2。那么Q1與Q2之間的大小關系是（ ）A.Q1Q2 B.Q1Q2 C.Q1Q2 D.不能確定答案：A解析：由于完全燃燒的氫氣是在相同條件下的定值，且燃燒后都生成水，若都是生成氣態(tài)水，則Q1Q2。但氫氣燃燒分別生成液態(tài)水和氣態(tài)水，由氣態(tài)水轉化為液態(tài)水還要放出熱量，故Q1Q22已知葡萄糖的燃燒熱是2804kJ/mol，當它氧化生成1g水時放出的熱量是 （ ）A260kJ B51.9 kJ C155.8 kJ D467.3kJ答案：A解析：在101kPa時C6H12O6

11、(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ； H=-2804kJ/mol 618 28041 x=2804/108=26.0 3平衡(A)C2H4(g) C2H2(g)+H2(g),(B)2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g),當升高溫度時（A）和（B）平衡皆向右移動。(1)C(s)+2H2(g)=CH4(g) H1;(2)2C(s)+H2(g)=C2H2(g) H2;(3)2C(s)+2H2(g)=C2H4(g) H3;判斷（1）、（2）和（3）中H1.H2.H3的大小順序排列正確的是（ ）A.H1H2H3 B.H2H3H1C.H2H1H3 D.H3H2H1答案：B解析：(1

12、)2-(3)得C2H4(g)+2H2(g)2CH4(g) H=2H1-H3,(3)-(2)得C2H2(g)+H2(g)C2H4(g) H=H3-H2，由升溫時平衡均向右移動知2H1-H30,H3-H20,故H1H3H2常用教學素材研究反應熱的意義化學反應常常伴隨著吸熱或放熱現(xiàn)象，從熱力學第一定律的觀點也不難理解，因為不同物質有著不同的內(nèi)能，反映產(chǎn)的總內(nèi)能通常與反應物的總內(nèi)能是不同的，所以發(fā)生一反應，總是伴隨著能量變化，這種能量變化以熱的形式與外界交換就是反應的熱效應。 我們知道不同反應，反應熱量是不同的。 同一個化學反應究竟能放出多少熱量跟條件有關，不同的溫度不同的條件熱效應的值都不一樣。為了

13、把各種化學反應所放出或吸收的熱量進行比較，計算和應用，需要規(guī)定一個相同的條件，所以熱力學規(guī)定：當體系發(fā)生變化之后，使反應產(chǎn)物的溫度回到反應前始態(tài)的溫度，體系放出或吸收的熱量稱為該反應的熱效應，也就是說反應在等溫過程中放出或吸收的熱量。 化學反應所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來源之一。化學反應一般是以熱和功的形式跟外界環(huán)境進行能量交換，但大多是以熱的形式進行能量交換。因此，研究化學反應中的能量變化，主要集中在熱量問題上?；瘜W反應中的熱量問題，對于化工生產(chǎn)有重要的意義。例如，合成氨反應是放熱的。如果不設法將這些熱量移走，反應器內(nèi)的溫度就會過高。這樣，不僅會燒毀催化劑，使產(chǎn)量降低，還可能發(fā)生爆炸事故。在制造原料氣的水煤氣反應中，是要吸收大量熱的。如果不及時供應所需要的熱量，反應就不能順利進行，甚至停止。因此，在進行化工設計時，為了保證生產(chǎn)的正常進行，就必須事先獲得準確的反