化學魯科版選修4課件：第1章 第1節(jié) 第1課時化學反應的反應熱焓變

歡迎進入化學課堂 第1節(jié)化學反應的熱效應 第1課時化學反應的反應熱焓變 1 了解化學反應能量變化的實質(zhì) 知道化學能與熱能的轉(zhuǎn)化是化學反應中能量轉(zhuǎn)化的主要形式 2 理解反應熱 焓變的含義及其表示方法 3 了解焓變與反應吸熱或放熱的關(guān)系 4 掌握熱化學方程式的書寫和意義 一 化學反應的反應熱1 反應熱 1 定義 當化學反應在一定的下進行時 反應所的熱量 2 符號與單位 用符號Q表示 其單位為 3 意義 放熱反應 吸熱反應 溫度 吸收或放出 kJ mol 1或J mol 1 Q 0 Q 0 開放探究 1 化學反應在物質(zhì)發(fā)生變化的同時還伴隨著哪些能量變化 至少列舉三類 提示 熱能 電能 光能等 2 反應熱的測定 1 測量儀器 2 原理 Q C T2 T1 其中C表示溶液及量熱計的熱容 T1 T2分別表示 量熱計 反應前和反應后體系的溫度 二 化學反應的焓變與熱化學反應方程式1 焓用來描述的物理量 相同量的不同的物質(zhì)所具有的能量不同 其焓也不相同 表示符號H 2 焓變 1 表達式及單位 H 單位是 物質(zhì)具有的能量 H 反應產(chǎn)物 H 反應物 kJ mol 1 2 含義 H 0 反應 H 0 反應 3 與反應熱的關(guān)系條件下 反應中的能量變化時 焓變與化學反應的反應熱相等 數(shù)學表達式為 吸熱 放熱 等壓 全部轉(zhuǎn)化為熱能 H QP 開放探究 2 1 影響焓變的因素有哪些 2 比較焓變的大小時 號是否包含在內(nèi) 提示 1 溫度 壓強 物質(zhì)的聚集狀態(tài)和參加反應物質(zhì)的物質(zhì)的量 2 應包括符號 在內(nèi)比較焓變的大小 3 熱化學方程式 1 熱化學方程式的概念在熱化學中 把一個化學反應中的和同時表示出來的化學方程式 2 熱化學方程式的意義 意義表示化學反應中的 表示化學反應中的 物質(zhì)的變化 反應的焓變 物質(zhì)變化 焓變 實例298K時 1molH2 g 和0 5molO2 g 反應生成1molH2O l 放熱285 8kJ 此反應的熱化學方程式可表示為 開放探究 3 如何理解 H的單位 kJ mol 1 提示 反應焓變的單位 kJ mol 1 不是指每摩爾具體物質(zhì)反應時伴隨的能量變化是多少千焦 而是指給定形式的具體反應以化學方程式中各物質(zhì)的化學式的系數(shù)來計量其物質(zhì)的量時伴隨的能量變化 1 下列說法正確的是 A 需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應B 放熱反應在常溫下一定很容易發(fā)生C 反應是吸熱還是放熱必須看反應物和生成物所具有的總能量的大小D 吸熱反應在常溫下一定不能發(fā)生 解析 化學反應的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱 反應是放熱還是吸熱主要取決于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小 并不是由反應條件所決定 放熱反應在常溫下不一定能發(fā)生 吸熱反應如果斷裂反應物中的化學鍵需要的能量較低 也可以在常溫下發(fā)生 答案 C 2 下列說法中正確的是 A 物質(zhì)發(fā)生化學反應不一定都伴隨著能量變化B 伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化C 在一個確定的化學反應關(guān)系中 反應物的總焓與反應產(chǎn)物的總焓一定不同D 在一個確定的化學反應關(guān)系中 改變反應物的狀態(tài)對反應熱不會有影響 解析 物質(zhì)發(fā)生化學反應都伴隨著能量的變化 伴有能量變化的物質(zhì)變化不一定是化學變化 物質(zhì)發(fā)生物理變化 核變化 如原子彈的爆炸 也都伴有能量變化 在一個確定的化學反應關(guān)系中 反應物的總焓 設(shè)為x 與反應產(chǎn)物的總焓 設(shè)為y 之間的關(guān)系為 x y 化學反應為放熱反應 x y 化學反應為吸熱反應 x y 物質(zhì)狀態(tài)的變化也對應著能量的變化 因此改變反應物的狀態(tài)對反應熱也會產(chǎn)生影響 答案 C 3 2011 惠州高二質(zhì)檢 用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火 其原因是 幕布的著火點升高 幕布的質(zhì)量增加 氯化銨分解吸收熱量 降低了溫度 氯化銨分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣A B C D 解析 NH4Cl受熱分解為吸熱反應 同時生成的HCl NH3阻隔了空氣與幕布的接觸 答案 B 一 化學反應的反應熱1 常見的放熱反應和吸熱反應 1 放熱反應 活潑金屬與水或酸的反應 酸堿中和反應 燃燒反應 多數(shù)化合反應 2 吸熱反應 多數(shù)分解反應 NH4Cl s 與消石灰的反應 C s 與H2O g 的反應 CO2與C的反應 2 焓變與化學鍵的形成和斷裂過程中能量的變化之間的關(guān)系 1 焓變與化學鍵的形成和斷裂過程中能量的變化的關(guān)系化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因 如圖 2 由化學鍵的形成和斷裂過程的能量變化求焓變的公式 H 反應物的化學鍵斷裂吸收的能量總和 生成物的化學鍵形成時放出的能量總和 反應物的化學鍵斷裂吸收的能量總和 生成物的化學鍵形成時放出的能量總和 反應吸熱 反應物化學鍵斷裂吸收的能量總和 生成物化學鍵形成時放出的能量總和 反應放熱 3 焓變與物質(zhì)能量的關(guān)系 反應是放熱反應還是吸熱反應取決于反應物和生成物所具有總能量的相對大小 與反應條件無關(guān) 2 該反應是放熱反應還是吸熱反應 H大于零還是小于零 3 若已知2H2 g O2 g 2H2O g H1 Q12H2 g O2 g 2H2O l H2 Q2則 H1 H2 Q1 Q2 填 或 思路點撥 解答本題應抓住以下三個關(guān)鍵點 1 反應熱等于舊化學鍵斷裂吸收的能量與新化學鍵生成放出的能量差 2 物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)化成液態(tài)要放出熱量 3 比較 H的大小 要連同 號包括在內(nèi) 2 由圖可知該反應中反應物總能量大于生成物總能量 所以該反應為放熱反應 H 1 2011 福州高二質(zhì)檢 下列變化為放熱反應的是 A H2O g H2O l H 44 0kJ mol 1B 2HI g H2 g I2 g H 14 9kJ mol 1C 形成化學鍵時共放出能量862kJ的化學反應D 能量變化如圖所示的化學反應 解析 A項不屬于化學反應 B項為吸熱反應 C項中化學反應是放熱反應還是吸熱反應決定于拆開反應物中的化學鍵吸收的能量與形成生成物的化學鍵放出能量的相對大小 該項說法無法確定該反應是放熱反應還是吸熱反應 答案 D 二 熱化學方程式1 熱化學方程式與普通化學方程式的區(qū)別 2 書寫熱化學方程式應注意的事項 1 在物質(zhì)的化學式后面用括號注明參加反應的物質(zhì)的聚集狀態(tài) 一般用英文字母g l s分別代表物質(zhì)的氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 水溶液中的溶質(zhì)則用aq來表示 2 在 H后面注明反應條件 焓變 H 與測定條件 溫度 壓強等 有關(guān) 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應注明 H的測定條件 絕大多數(shù) H是在25 101325Pa下測定的 此時可不注明溫度和壓強 3 標明 H的 與 表示為吸熱反應 表示為放熱反應 4 H的單位為J mol 1或kJ mol 1 5 若化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍 則 H的絕對值也加倍 若反應逆向進行 則 H改變符號 但絕對值不變 1 書寫熱化學方程式的要點口訣 狀態(tài)明 符號清 量對應 2 同一化學反應的熱化學方程式的寫法有多種 只要 H的絕對值與熱化學方程式中物質(zhì)的系數(shù)對應即可 2011 營口高二質(zhì)檢 化學反應N2 3H2 2NH3的能量變化如圖所示 該反應的熱化學方程式是 思路點撥 解答本題應抓住以下關(guān)鍵點 1 抓住a b c表示的意義 2 注意正確運用 H的符號 答案 A 2 根據(jù)例2分析下列熱化學方程式 其中正確的是 A 4NH3 g 2N2 g 6H2 g H 2 b a kJ mol 1B 4NH3 l 2N2 g 6H2 g H 2 a b c kJ mol 1C 2NH3 g N2 g 3H2 g H 2 b a kJ mol 1D 2NH3 l N2 g 3H2 g H 2 a b c kJ mol 1 解析 由例1中 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 2 a b kJ mol 1可得2NH3 g N2 g 3H2 g H 2 a b kJ mol 1 2 b a kJ mol 1或4NH3 g 2N2 g 6H2 g H 4 b a kJ mol 1 故A項錯誤 C項正確 同理由例1中 N2 g 3H2 g 2NH3 l H 2 a b c kJ mol 1得2NH3 l N2 g 3H2 g H 2 b c a kJ mol 1或4NH3 l 2N2 g 6H2 g H 4 b c a kJ mol 1 故B D項均錯誤 答案 C 1 上海高考 下列對化學反應的認識錯誤的是 A 會引起化學鍵的變化B 會產(chǎn)生新的物質(zhì)C 必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化D 必然伴隨著能量的變化 解析 化學反應的本質(zhì)就是舊化學鍵斷裂 要吸收能量 形成新的化學鍵 放出能量 即表現(xiàn)為有新物質(zhì)生成 可見在化學反應過程中必伴隨著能量的變化 所以A B D正確 化學反應與物質(zhì)狀態(tài)的變化無關(guān) 如H2與Cl2光照生成HCl氣體 就沒有物質(zhì)狀態(tài)的變化 答案 C 2 下列化學反應一定是放熱反應的是 A 中和反應B H 0的反應C Q 0的反應D 反應產(chǎn)物的總焓大于反應物總焓的反應解析 所有的中和反應均為放熱反應 H H 反應產(chǎn)物 H 反應物 H 0 Q 0時反應吸熱 答案 A 解析 在判斷熱化學方程式時 應注明以下幾點 標明各物質(zhì)的狀態(tài) B中H2O的狀態(tài)標錯 B錯 標明反應是吸熱還是放熱 C D應為負值 故C D不正確 若反應逆向進行 H應改變符號 但絕對值不變 故A正確 答案 A 4 在中和反應的反應熱測定實驗中 使用下列物質(zhì)或儀器的目的不是為了減少實驗誤差的是 A 大小燒杯間填滿碎紙片B 大燒杯上用硬紙板作蓋板C 使用玻璃攪拌棒D 分別使用兩個量筒量取酸液和堿液解析 A B C三項都是為了防止熱量散失而引起誤差 D項使用兩個量筒分別量取酸液和堿液是為了方便 答案 D 5 2011 揚州高二質(zhì)檢 硅在燃燒時會釋放出大量熱能 因此曾被考慮用作固體燃料 已知 1mol硅晶體中含有2molSi Si鍵 1molSiO2晶體中含有4molSi O鍵 且破壞1mol化學鍵所需能量如下表所示 練考題 驗能力 輕巧奪冠 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全