第一节化学反应与能量的变化
第1课时焓变反应热
选题表
知识点基础过关能力提升吸热反应(过程)与
1,2,3,4,5,9 11 放热反应(过程)
ΔH计算与比较6,7 14 综合应用8,10 12,13
基础过关(20分钟)
1.下列说法正确的是( D )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C.任何放热反应在常温下一定能发生
D.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热
解析:化学反应的能量变化可以表现为很多方面,如转化为热能、电能、光能等。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应都是在一定条件下发生的,反应开始需要加热的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应。
2.(2018·宁夏育才中学月考)下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是( A )
A.由Zn和稀H2SO4制氢气
B.灼热的炭粉与二氧化碳反应
C.Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合
D.碳酸钙的分解
解析:从图中分析,反应物总能量高于生成物总能量,反应是放热反应。活泼金属与酸的反应是放热反应,A正确;灼热的炭粉和二氧化碳的反应,是以C作为还原剂的反应,为吸热反应,B错误;Ba(OH)2·8H2O 晶体与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应,C错误;碳酸钙分解属于分解反应,是吸热反应,D错误。
3.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持
续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明( B )
A.该反应是吸热反应
B.该反应是放热反应
C.铁粉和硫粉在常温下难以发生反应,加热才反应,所以该反应ΔH>0
D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量
解析:铁粉和硫粉混合加热,反应发生后停止加热,反应仍可持续进行,说明该反应是放热反应,即生成物的总能量低于反应物的总能量。
4.(2018·山东济南模拟)下列说法中正确的是( C )
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,该反应为吸热反应
C.放热反应的ΔH<0
D.放热反应一定不用加热,吸热反应一定需要加热
解析:A项,物质变化和能量变化是化学反应的两大特征;B项,反应应为放热反应;C项,放热反应的焓变为负,ΔH<0;D项,放热或吸热反应的条件都有可能需加热或不需加热。
5.(2018·甘肃师大附中月考)某学生用如图所示装置进行化学反应X+2Y2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时,看到U 形管中液面甲处降、乙处升。关于该反应的下列叙述中正确的是( A )
①该反应为放热反应;②该反应为吸热反应;③生成物的总能量比反应物的总能量更高;④反应物的总能量比生成物的总能量更高;⑤该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的部分能量转化为热能而释放出来。
A.仅①④⑤
B.仅①④
C.仅①③
D.仅②③⑤
解析:当往试管中加入试剂Y时,看到U形管中液面甲处下降,乙处上升,说明该反应为放热反应,放出的热使得集气瓶中的气压升高而出现该现象,①正确,在放热反应中,反应物的总能量高于生成物的总能
量,④正确;该反应过程中可以看成是贮存于X、Y内部的能量转化为热能而释放出来,⑤正确。故选A。
6.化学反应A2(g)+B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是( B )
A.每生成2个AB分子吸收(a-b) kJ热量
B.该反应热ΔH=+(a-b) kJ·mol-1
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A—A和1 mol B—B键,放出a kJ能量
解析:形成化学键放出热量,形成2 mol A—B键放出b kJ热量,A项错误;每生成2 mol AB分子吸收(a-b) kJ热量,B项正确;由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,C项错误;断裂1 mol A—A和1 mol B—B键,吸收 a kJ 能量,D项错误。
7.化学反应过程中的能量变化如图所示,判断以下说法正确的是
( D )
A.图甲表示的是吸热反应
B.图乙表示的是放热反应
C.图甲中ΔH>0
D.图乙中ΔH>0
解析:由图像分析可知甲:E 反应物>E 生成物,反应放热,ΔH<0;乙:E反应物< E生成物,反应吸热,ΔH>0。
8.一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3,将它们混合并用手搓揉就可制冷,且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测肯定错误的是( C )
A.Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程
B.较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程
C.铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应
D.NH4NO3溶于水后吸收热量
解析:根据所学知识可知,NH4NO3溶于水是吸热的,结晶水合物脱水也是吸热的,A、B、D正确。根据复分解反应发生的条件,Na2SO4·10H2O 和NH4NO3在该条件下不会发生反应,故C项错误。
9.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反
应的是( D )
A B C D
反应
装置或
图像
实验现象或图像信息温度计
的水银
柱不断
上升
反应物总能量大
于生成物总能量
反应开始后,
烧杯内出现
浑浊
反应开始后,
针筒活塞向右
移动
解析:D项中的稀硫酸与锌粒反应后生成H2,也能够推动针筒活塞向右移动,不能确定该反应是否为放热反应。
10.已知:H2(g)+O2(g)H2O(g),反应过程中的能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)a、b、c分别代表什么意义?
a: ;
b: ;
c: 。
(2)该反应是放热反应还是吸热反应? ;ΔH大于零还是小于零? 。
(3)若已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH1=-Q1
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2=-Q2
则ΔH1(填“>”“<”或“=”,下同)ΔH2,Q1Q2。
解析:(1)H2(g)和O2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量差是H2(g)→2H(g)和O2(g)→O(g)过程中断开H—H键和O O键需吸收的能量,所以a代表旧键断裂吸收的能量;b代表2H(g)和O(g)结合成氢氧键所放出的能量,c则代表断键所吸收的能量与成键所释放的能量之差,即a-b=c。
(2)由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量,所以该反应为放热反应,ΔH<0。
(3)比较ΔH大小时,要连同“+”“-”号包含在内,另外还要考虑反应物和生成物的状态。如果只比较反应放出热量的多少,则只比较数值大小,两个反应中反应物状态相同,生成物状态不同,生成气态水时放出的热量小于生成液态水时放出的热量,故Q1
答案:(1)代表旧键断裂吸收的能量代表新键形成放出的能量代表反应热
(2)放热反应小于零
(3)> <
能力提升(15分钟)
11.根据如图所示的反应判断。下列说法错误的是( D )
A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量
B.该反应的焓变大于零
C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收热量,化学键形成放出能量
D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应
解析:因为碳酸钙受热分解是吸热反应,CO2(g)和 CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量,焓变大于零,故A、B项正确;C项,在CaCO3中,Ca2+
和C之间存在离子键,C中,C与O之间存在共价键,故反应中有离子键断裂也有共价键断裂,断键吸收能量,成键放出能量,C项正确;需要加热才发生的反应不一定为吸热反应,如碳的燃烧反应就是放热反应,D项错误。
12.(2018·天津静海一中月考)罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子,N4分子结构如图所示(与白磷P4相似)。已知断裂 1 mol N—N 键吸收167 kJ热量,生成 1 mol N≡N 键放出942 kJ热量。由此判断下列说法正确的是( D )
A.N4属于一种新型的化合物,分子内存在共价键
B.N4与N2互为同位素,化学性质相似,物理性质不同
C.N4沸点比P4(白磷)高
D.1 mol N4气体转变为N2将放出882 kJ热量
解析:N4是一种只由N元素组成的纯净物,为单质,A错误;N4与N2是同种元素形成的不同单质,是同素异形体,B错误;N4和P4都是分子晶体,并且结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,所
以白磷的沸点高,C错误;1 mol N4气体中含有6 mol N—N键,可生成2 mol N2,形成2 mol N≡N键,则1 mol N4气体转变为N2化学键断裂吸收的热量为6×167 kJ=1 002 kJ,形成化学键放出的热量为1 884 kJ,所以反应放热,放出的热量为1 884 kJ-1 002 kJ=882 kJ,D正确。
13.某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究,在除了用手触摸试管壁感觉发热外,还设计了下列几个可行性方案。
(1)甲方案:将温度计与盛放有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起,放入有水的小烧杯中,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,观察到的现象是、、,说明反应放热。
(2)乙方案:将盛放有生石灰的小试管插入带有支管的试管中,支管接
①,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,①中看到的现象是,说明该反应放热。
(3)丙方案:盛放有生石灰且带支管的试管中,支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末,看到的现象是,说明反应放热,原因是。
解析:实验从反应放热的“热”为出发点进行探究,通过放热使温度上升、使气体膨胀、水被蒸发等特征现象,合理化地设计了探究实验方案。
答案:(1)小试管中固体变成乳状同时有大量水蒸气产生温度计示数变大
(2)U形管左边水柱下降,右边水柱上升
(3)无水硫酸铜粉末变蓝色水和生石灰反应放出热量,使水蒸发
14.(1)(2018·天津卷节选)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键C—H C O H—H
键能/kJ·mol-1413 745 436 1 075 则该反应的ΔH= 。
(2)(2018·北京卷改编)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。
则①→②能量并形成了C-C键。
解析:(1)根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能,该反应的ΔH= (413×4+745×2) kJ·mol-1-(1 075×2+436×2) kJ·mol-1= +120 kJ·mol-1。
(2)从题图中看出,从①→②反应物总能量高于生成物总能量,故反应放出热量且生成了CH3COOH,分子中存在C—C键。
答案:(1)+120 kJ·mol-1(2)放出
第一节课时1反应热与焓变 一、单项选择题 1．下列过程一定释放出能量的是() A．化合反应B．分解反应 C．分子拆成原子D．原子组成分子 2．下列说法正确的是() A．焓变是指物质参加反应时的能量变化 B．当反应放热时ΔH＞0，吸热时ΔH＜0 C．在加热条件下发生的反应均为吸热反应 D．一个化学反应中当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，ΔH为“－” 3．下列物质加入水中，显著放热的是() A．固体NaCl B．生石灰 C．无水乙醇D．固体NH4NO3 4．下列说法正确的是() A．凡有能量变化的过程都是化学变化 B．吸热反应只能在加热条件下才能进行 C．放热反应可能需要加热才能进行 D．天然气在空气中燃烧时，其化学能将全部转化为热能 5．由图分析，下列叙述正确的是() A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能 量不等 B．A―→B＋C是放热反应 C．A具有的能量高于B和C具有的能量总和 D．A―→B＋C是吸热反应，B＋C―→A是放热反应 6．(2011·临沂高二检测)下列说法中正确的是() A．干冰蒸发要吸收大量的热，这就是化学反应中的吸热反应 B．酒精常被用作酒精灯和内燃机中的燃料，说明酒精燃烧是放热反应 C．木炭常温下不燃烧，加热才燃烧，说明木炭燃烧是吸热反应 D．人们用氢氧焰焊接或切割金属，主要是利用了氢气和氧气化合时所吸收的能量7．已知化学反应：2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法中不正确的是() A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量 B．56 g CO和32 gO2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量
化学反应与能量说课稿 一、教材分析 化学反应与能量的相关内容主要出现在必修2第二章第一节化学能与热能和选修4第一章化学反应与能量，通过认真分析教材的这部分内容，发现主要考点有宏观、微观分析化学反应中能量变化的原因，吸热反应、放热反应的判断，反应热、焓变、燃烧热，中和热等概念的理解，热化学反应方程式的书写和判断，盖斯定律和反应热的计算，以及能源等。 统观整个高中化学教材，除了以物质结构知识统帅整个化学教材外，还以化学变化中的能量变化来组织教材。其原因是化学反应过程的能量变化对人类十分重要。能源是人类生存和发展的重要物质条件。 本部分内容与后面电化学基础形成了一个能量转化的体系，使学生对化学反应中能量的变化有了整体认识。本节通过对化学能与热能相互转化的探讨，使学生感悟到化学反应在人类利用能源的历史过程中充当的关键角色，初步树立起科学的能源观，形成将化学能与热能相互转化的化学知识应用于生产、生活实践的意识，并引导学生形成与环境和谐共处，合理利用自然资源的概念。 考情分析：反应热已成为近几年高考全国卷的必考内容，主要在全国卷非选择题部分某一问中结合化学反应速率、化学平衡及工艺流程进行考查，考查内容常与盖斯定律的应用和反应热的计算有关。随着能源问题的日益突出，与新能源问题相关的考点也引起了关注。 命题趋向：预计在2019年高考中，反应热的考查内容将不断拓宽，对热化学方程式的书写及盖斯定律的应用要求会有所提高，另外试题会更加关注能源问题，以期引导考生形成与环境和谐共处，合理利用自然资源的概念。 三、学情分析 化学反应与能量在必修2和选修4中都有，学生在学习这部分内容时已经基本掌握了化学反应中能量变化的有关概念，能书写和判断简单的热化学方程式，并且可以根据公式计算
《反应焓变的计算》 班级：姓名： 考点一、焓变的计算 例1、化学反应可视为旧键的断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol 化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6 的分子结构如右图所示，现提供以下化学键的键能 （KJ·mol–1）P–P：198 P–O：360 O–O：498 则 反应P4（白磷）+ 3O2→P4O6的反应热△H为（） A．+1638KJ·mol–1 B．–1638KJ·mol–1 C．+126KJ·mol–1 D．–126KJ·mol–1 考点二、盖斯定律 例2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式： Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H= ―24.8kJ／mol 3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H= ―47.2kJ／mol Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H= +640.5kJ／mol 写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：___________________ 考点三、综合应用 例4、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。 （1）反应的热化学方程式为。（2）又已知H2O(l) = H2O(g) ΔH= +44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。 （3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 一、当堂训练： 1．下列叙述正确的是( ) A．电能是二次能源 B.水力是二次能源C．天然气是二次能源 D. 水煤气是一次能源2.下列说法正确的是（） A．物质发生化学变化都伴随着能量变化 B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化C．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化 3．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是（） ①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能 A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
第一节化学反应与能量的变化 第1课时焓变反应热 ●课标要求 1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2．能举例说明化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的涵义。 ●课标解读 1.由能量转化的原因分析吸热和放热反应。 2．了解反应热和焓变的涵义。 3．由化学键理论分析能量转化的原因。 ●教学地位 本课时介绍的是热化学的一些初步知识，以启发学生从能量角度考虑化学反应问题，有利于学生较全面地认识化学反应的本质。再联系化学反应的本质，即反应物分子的旧化学键的断裂所需要的能量和生成物分子新化学键的形成所放出的能量，定量讨论反应的能量变化，说明了宏观的反应热和微观的化学键断裂和形成所吸收和放出的总能 量之间的关系。是学习本章的基础。 ●新课导入建议 摇冰饮料摇热饮料 “迪尔摇”系列摇冷摇热饮料是由北京世纪通投资集团下属的全资 子公司北京迪乐创新科技有限公司开发生产的独家专利产品。产品只需轻轻一摇就会在瞬间变冰或变热，操作简单快捷。这种摇冷、摇热
饮料是在饮料罐的夹层中分别装有某种物质，摇动混合后产生热效应引起的。 同学们，你估计摇冰、摇热饮料罐的夹层中各装了哪些物质？ 【提示】摇冰饮料：硝酸铵和水 摇热饮料：生石灰和水。 ●教学流程设计 课前预习安排：看教材P2～3填写【课前自主导学】中的内容，并完成【思考交流】。?步骤1：导入新课、本课时的教材地位分析。?步骤2：建议对【思考交流】多提问几个学生，使80%以上的学生都能掌握该内容，以利于下一步对该重点知识的探究。?步骤3：师生互动完成“探究1，反应热与自身能量、化学键的关系及计算”可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行。 ? 步骤6：师生互动完成【探究2】吸热反应与放热反应的比较，可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行，建议教师除【例2】外，再变换一下命题角度，可采用【教师备课资源】中的例题，拓展学生的思路。?步骤5：在老师指导下学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、4两题，验证学生对探究点的理解掌握情况。?步骤4：教师通过【例1】和教材P2页的讲解研析，对【探究1】的内容进行概括总结。 步骤7：教师通过例2和P3页讲解研析，对“吸热和放热反应”进行总结。?步骤8：在老师指导下由学生自主完成【当堂双基达标】
化学反应热与焓变 Prepared on 22 November 2020
化学反应热与焓变 1．(2010·江苏扬州3月模拟)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NO x )的污染。已知： ①CH 4(g)＋4NO 2(g)===4NO(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g)； ΔH ＝－574 kJ ·mol －1 ②CH 4(g)＋4NO(g)===2N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g)； ΔH ＝－1 160 kJ ·mol －1 下列正确的选项是( ) A ．CH 4(g)＋2NO 2(g)===N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(l)； ΔH ＝－867 kJ ·mol －1 B ．CH 4催化还原NO x 为N 2的过程中，若x ＝，则转移的电子总数为 mol C ．若 mol CH 4还原NO 2至N 2，在上述条件下放出的热量为 kJ D ．若用标准状况下4.48L CH 4还原NO 2至N 2，整个过程中转移的电子总数为 mol 2．已知下列热化学方程式： Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g)； ΔH ＝－ kJ/mol Fe 2O 3(s)＋13CO(g)===23Fe 3O 4(s)＋1 3CO 2(g)； ΔH ＝－ kJ/mol Fe 3O 4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO 2(g)； ΔH ＝＋ kJ/mol
则14 g CO 气体还原足量FeO 固体得到Fe 固体和CO 2气体时对应的ΔH 约为( ) A ．－218 kJ/mol B ．－109 kJ/mol C ．＋218 kJ/mol D ．＋109 kJ/mol 3．下列反应中，其反应放热的是( ) ①NaOH 溶液中加入盐酸 ②由乙醇制C 2H 4 ③铝热反应 ④由氯酸钾制O 2 A ．①② B ．②③ C ．①③ D ．①④ 4．已知：Fe 2O 3(s)＋32C(s)===3 2 CO 2(g)＋2Fe(s) ΔH ＝－ kJ ·mol －1 C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－ kJ ·mol －1 则2Fe(s)＋3 2O 2(g)===Fe 2O 3(s)的ΔH 是( ) A ．－ kJ ·mol －1 B ．－ kJ ·mol －1 C ．－ kJ ·mol －1 D ．－ kJ ·mol －1 5．将V 1 mL mol ·L －1 HCl 溶液和V 2 mL 未知浓度的NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中 始终保持V 1＋V 2＝ 50 mL)。下列叙述正确的是( ) A ．做该实验时环境温度为22℃ B ．该实验表明化学能可以转化为热能 C ．NaOH 溶液的浓度约为 mol ·L －1
单元（章 节）课题 第一章化学反应与能量 本节课题第一节化学反应与能量的变化（第一课时） 课标要求1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2．能举例说明化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的涵义。 三维目标知识与技能： 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式； 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量； 3、了解反应热和焓变的含义； 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。 过程与方法：通过化学反应的实质的回顾，逐步探究引起反应热效应内在原因的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法，通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力 情感、态度与价值观：激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点 教材分析本课时介绍的是热化学的一些初步知识，以启发学生从能量角度考虑化学反应问题，有利于学生较全面地认识化学反应的本质。再联系化学反应的本质，即反应物分子的旧化学键的断裂所需要的能量和生成物分子新化学键的形成所放出的能量，定量讨论反应的能量变化，说明了宏观的反应热和微观的化学键断裂和形成所吸收和放出的总能量之间的关系。是学习本章的基础。 学情分析 1.学生已经具备化学键的基本知识。2.多数学生底子差， 教学重难 点1、化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写； 2、△H的“+”与“-”。
提炼的课 题 1、化学反应中的能量变化，热化学方程的书写； 2、△H 的“+”与“-”。 教学手段 运用 教学资源 选择 多媒体、PPT 、演示实验 教 学 过 程 教师个性化修改 [引入] 相信大家都听过这句名言：“给我一个支点和足够长的杠杆，我可以撬动地球。”知不知道是谁说的呢？ [提问] 推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢？ [展示视频资料] [分析] 对，能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。 [回忆]化学键在形成和断裂的过程中能量的变化 [提问]当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的？能否从微观的角度解释能量变化的原因？ [分析]虽然力的种类和大小不同，但是本质都一样，就是形成作用力时要放出能量；破坏作用力时要吸收能量 [结论]物质的变化常常伴随能量的变化 [探讨]给出具体实例，图例，请学生分析图中包含的信息 [引导]现在大家看到的都是直观和表面的信息，有没有更深层次的信息？ H Cl H Cl H H H H Cl Cl Cl Cl ++436 kJ/mol 243kJ/mol 431 kJ/mol
第1课时焓变反应热 学习目标核心素养 1.知道化学反应中能量转化的原因和常见的 能量转化形式。 2．记住常见的放热反应和吸热反应。 3．理解反应热和焓变的含义，会用反应热的表达式进行计算。 4．能结合能量变化图像分析放热反应和吸热反应。1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质。2．变化观念与平衡思想：能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量是可以相互转化的观念，体会引入焓变概念的价值。 一、焓变反应热 1．焓变 ①焓(H)：与内能有关的物理量。 ②焓变(ΔH)：生成物与反应物的焓值差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。 2．反应热 ①概念：化学反应过程中所放出或吸收的能量。 ②与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变，单位kJ·mol－1。 二、化学反应过程中能量变化的原因 1．微观角度 ①化学反应的本质及特点 ②举例(以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例)
2.宏观角度 3．结论：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝反应物键能总和－生成物键能总和三、化学反应过程中能量变化的表示
2．举例 1 mol C和1 mol H2O(g)反应生成1 mol CO和1 mol H2，需吸收131.5 kJ的热量，则该反应的反应热ΔH ＝＋131.5_kJ·mol－1。 探究点一吸热反应和放热反应 1．放热反应与吸热反应的比较 放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应 形成原因反应物的总能量大于生成物的 总能量 反应物的总能量小于生成物的 总能量 与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放的总能 量大于反应物分子断键时吸收 的总能量 生成物分子成键时释放的总能 量小于反应物分子断键时吸收 的总能量 表示方法ΔH<0 ΔH>0 图像表示 说明1.(1)对于放热反应，由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低，故ΔH<0，即ΔH为“－”。 (2)对于吸热反应，由于反应吸收来自环境的能量而使反应体系的能量升高，故ΔH>0，即ΔH为“＋”。 2．同一个反应向正逆两个方向进行时，一个方向释放能量，另一个方向必然吸收能量，但能量的绝对值相等。 (1)常见的放热反应 ①所有的燃烧反应：木炭、H2、CH4等在O2中的燃烧，H2在Cl2中的燃烧。
实验十四 化学反应焓变的测定 一、教学要求： 1. 了解测定化学反应焓变的原理和方法； 2. 熟悉台秤、温度计和秒表的正确使用; 3. 学习数据测量，记录、整理，计算等方法; 二、预习内容 1. 复习《无机及分析化学》有关热力学部分的知识要点； 2. 锌与硫酸铜的置换反应； 3. 常用仪器 ：台天平、电子天平、温度计以及容量瓶的使用方法； 三、基本操作 1. 台天平以及电子天平的使用； 2. 温度计及秒表的使用； 3. 容量瓶的使用； 四、实验原理 化学反应过程中，除了发生物质的变化外，还有能量的变化，这种能量变化表现为反应热效应，而化学反应通常是在恒压的条件下进行的，此反应热效应叫做等压热效应。化学反应的等压热效应Q p 等于化学反应的摩尔反应焓变△r H m （放热反应为负值，吸热反应为正值）。在标准状态下化学反应的焓变称为化学反应的标准焓变，用△r H m θ表示。反应热效应的测量方法很多，本实验采用普通的保温杯和精密温度计作为简易量热计来测量。假设反应物在量热计(图4-1)中进行的化学反应是在绝热条件下进行的，即反应体系(量热计)与环境不发生热量传递。这样，从反应体系前后的温度变化和量热器的热容及有关物质的质量和比热容等，就可以按(1)式计算出反应的热效应。本实验是 1.温度计 2.搅棒 3.胶塞 4.保温杯 5.CuSO 4溶液 图 4-1 保温杯式简易量热计装置 以锌粉和硫酸铜溶液发生置换反应： 在298.15K 和标准状态下，1mol 锌置换硫酸铜溶液中的铜离子，放出218.7kJ 的热量。 )()()()(22aq Zn s Cu aq Cu s Zn +++=+ 17.218-?-=?m o l kJ H m r θ 由溶液的比热和反应前后溶液的温度变化，可求得上述反应的焓变。计算公式如下： n V c T T H m r 1)(?????-=?ρ （1） 式中：m r H ? —— 反应的焓变(kJ·mol -1 )； T ? —— 反应前后溶液的温度变化(K)； c —— 溶液的热容(J·g -1·K -1)(取4.18)；
课时作业1反应热和焓变 一、选择题(每小题4分，共48分) 1．下列说法中，正确的是() A．在化学反应中发生物质变化的同时，不一定发生能量变化 B．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应 C．放热反应，使体系的温度升高；吸热反应，使体系的温度降低 D．生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，ΔH<0 2．在一化学反应中，其产物的总能量为60kJ，如果该反应是放热反应，那么反应物的总能量应当是() A．50kJ B．20kJ C．30kJ D．80kJ 3．反应热是() A．专指化学反应过程中吸收的热量 B．特指1mol反应物燃烧时放出的热量 C．不论多少物质反应放出的热量都是反应热 D．热化学方程式中标注的“±××kJ/mol” 4．下列说法正确的是() A．反应热就是反应中放出的能量 B．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 C．由C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 5．石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收E kJ的能量，下列说法中正确的是() A．石墨不如金刚石稳定 B．金刚石不如石墨稳定 C．等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多 D．等质量的石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多 6．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是() A．电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应 B．水分解产生氢气和氧气时放出能量 C．相同状况下，反应2SO2＋O2===2SO3是一个放热反应，则反应2SO3===2SO2＋O2
焓变与反应热（高三一轮复习） 设计说明： 本节基本内容位于选修四第一章第一节《化学反应与能量变化》，在必修二第二章第一节《化学能与热能》中也有体现。本节课在学生已有化学能与热能相互转变知识的基础上，进一步体现知识点在习题中的应用。教学中通过“知识梳理”进行知识点的复习与重现，通过“深度思考”加强对基础知识的理解与体会，通过“练一练”进行知识点的初步应用，通过“走进高考”实现理论与解题的突破和飞跃,通过“作业”进一步熟悉和熟练,从而达到从本质上解决问题的目的，提高复习效率，收到较好的复习效果。 教学设计： 【教学目标】 1、知识与技能 （1）了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。 （2）了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 2、过程与方法 学会有关反应热的图形分析及反应热的计算方法。 3、情感态度价值观 培养学生辩证分析化学反应与能量的关系，培养实事求是的科学态度。 【教学重点】 反应热的图形分析及反应热的计算方法。 教学过程教师活动学生活动设计意图一、高考题引入 肼(H 2NNH 2 )是一种高能燃料，有关化 学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O==O为500、N —N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是( ) A．194 B．391 C．516 D．658 【引入】同学们 分析此题考到 的知识点有哪 些？ 【思考】 【回答】 键能与反应热的关系、 ΔH的相关计算 从高考题 引入，分析 基础知识 在考题中 的实际应 用，使后续 的复习更 有针对性 二、知识梳理 1．化学反应中的能量变化 （1)化学反应中的两大变化：变化和变化。
训练1焓变反应热 [基础过关] 一、放热反应和吸热反应 1．下列说法不正确的是( ) A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化 B．对于ΔH>0的反应，反应物的能量小于生成物的能量 C．放热反应都不需要加热就能发生 D．吸热反应在一定条件(如常温、加热等)下也能发生 2．下列反应属于吸热反应的是( ) A．炭燃烧生成一氧化碳 B．中和反应 C．锌粒与稀硫酸反应制取H2 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 3．下列变化一定为放热的化学反应的是( ) A．H2O(g)===H2O(l)放出44 kJ热量 B．ΔH>0的化学反应 C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应 D．能量变化如图所示的化学反应 二、反应热、焓变 4．下列说法中正确的是( ) A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 B．反应放热时，ΔH>0；反应吸热时，ΔH<0 C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 5．在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2 则( ) A．ΔH2>ΔH1B．ΔH1>ΔH2 C．ΔH1＝ΔH2D．无法确定
6．科学家已获得了极具理论研究意义的N 4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol N —N 键吸收193 kJ 热量，断裂1 mol N≡N 键吸收941 kJ 热量，则 ( ) A ．N 4的熔点比P 4高 B ．1 mol N 4气体转化为N 2时要吸收724 kJ 能量 C ．N 4是N 2的同系物 D ．1 mol N 4气体转化为N 2时要放出724 kJ 能量 三、热化学方程式 7．沼气是一种能源，它的主要成分是CH 4。 mol CH 4完全燃烧生成CO 2和液态水时放出445 kJ 的热量，则下列热化学方程式中正确的是 ( ) A ．2CH 4(g)＋4O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝＋890 kJ·mol －1 B ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝＋890 kJ·mol －1 C ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890 kJ·mol －1 CH 4(g)＋O 2(g)===1 2 CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－890 kJ·mol －1 8．由氢气和氧气反应生成1 mol 水蒸气放出 kJ 的热量，1 g 水蒸气转化为液态水放出 kJ 的热量，则下列热化学方程式书写正确的是 ( ) A ．H 2(g)＋1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－ kJ·mol －1 B ．H 2(g)＋1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－ kJ·mol －1 C ．H 2(g)＋1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝＋ kJ·mol －1 D ．H 2(g)＋1 2 O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝＋ kJ·mol －1 9．根据热化学方程式：S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝a kJ·mol －1 (a ＝－。分析下列说法，其中不正确的是 ( ) A ．S(s)在O 2(g)中燃烧的反应是放热反应 B ．S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝b kJ·mol －1 ，则a >b C ．1 mol SO 2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O 2(g)所具有的能量之和 D ．16 g 固体硫在空气中充分燃烧，可吸收 kJ 的热量 [能力提升] 10．白磷与氧气可发生如下反应：P 4＋5O 2===P 4O 10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分 别为 P －P ：a kJ·mol －1 、P —O ：b kJ·mol －1 、P===O ：c kJ·mol －1 、O===O ：d kJ·mol －1 。
第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 第1课时 焓变 反应热 [目标要求] 1.了解反应热的概念，知道化学反应、热效应与反应的焓变之间的关系。 2.知道反应热与化学键的关系。 3.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。 焓变 反应热 在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。 1．焓和焓变 焓是与物质内能有关的物理量。单位：kJ·mol－1，符号：H。 焓变是在恒压条件下，反应的热效应。单位：kJ·mol－1，符号：ΔH。 2．化学反应中能量变化的原因 化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。 任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。 ΔH＝反应物分子的总键能－生成物分子的总键能。 3．放热反应与吸热反应 当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。 (1)当ΔH为“－”或ΔH<0时，为放热反应，反应体系能量降低。 (2)当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为吸热反应，反应体系能量升高。 4．反应热思维模型 (1)放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 (2)反应热的本质 (以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－186 kJ·mol－1为例) E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)
E 2：2E (H—Cl) ΔH ＝E 1－E 2 知识点一 有关反应热的概念 1．下列说法正确的是( ) A ．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B ．放热反应在常温下一定很容易发生 C ．吸热反应在一定的条件下也能发生 D ．焓变的符号是ΔH ，单位是kJ·mol －1，反应热的单位是kJ 答案 C 2．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是( ) A ．电解熔融的Al 2O 3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应 B ．水分解产生氢气和氧气时放出能量 C ．相同状况下，反应2SO 2＋O 2===2SO 3是一个放热反应，则反应2SO 3===2SO 2＋O 2是一个吸热反应 D ．氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量 答案 C 解析 由题意可以推测，如果一个反应过程放出能量，那么使该反应向反方向进行则需要吸收能量，所以C 正确；另外氢气和氧气反应、氢气和氯气反应、铝和氧气反应都是放出能量的反应，与它们相反的反应：水、氯化氢和Al 2O 3的分解都应该是吸收能量的反应，故A 、B 、D 错误。 知识点二 反应热与化学键键能的关系 3．通常人们把拆开1 mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。现给出化学键的键能(见下表)： 化学键H—H Cl—Cl Cl—H 键能/(kJ·mol －1)436243431 请计算H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g)的反应热( ) A ．＋862 kJ·mol －1 B ．＋679 kJ·mol －1 C ．－183 kJ·mol －1 D ．＋183 kJ·mol －1 答案 C 解析 拆开1 mol H 2和1 mol Cl 2中的化学键所吸收的能量是436 kJ·mol －1＋243 kJ·mol －1＝679 kJ·mol －1；形成2 mol HCl 所放出的能量是431 kJ·mol －1×2＝862 kJ·mol －1，所以该反应的反应热是679 kJ·mol －1－862 kJ·mol －1＝－183 kJ·mol －1。4. 白磷的化学式为P 4，分子的空间构型是正四面体(如图)。白磷在空气中燃烧生成十氧化四磷(P 4O 10)，在十氧化四磷分子里只存在P—O 和P===O 两种共价键。 已知几种共价键的键能：P—O 360 kJ·mol －1； P===O 585 kJ·mol －1；P—P 198 kJ·mol －1； O===O 498 kJ·mol －1。 请问：在P 4(s)＋5O 2(g)===P 4O 10(s)中，ΔH ＝______________。 答案 －2 982 kJ·mol －1 解析 由P 4的分子结构和P 4＋5O 2P 4O 10的物质变化，在P 4O 10分子中 =====点燃 只存在P—O 和P===O 两种共价键，P 4O 10中P 显＋5价、O 显－2价等事实可知，在P 4分子
第一节《化学反应的热效应》 第二课时化学反应的焓变 教学目标 知识与技能： 1．通过反应焓变定义的学习，了解反应热和反应焓变的关系。 2．通过热化学方程式的学习，了解热化学方程式的意义，了解燃烧热的概念，体会热力学的严谨性。 过程与方法： 1．通过反应焓变概念的学习，了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义。2．在学习过程中，学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念。 情感态度与价值观： 1．体会思考带给人的愉快情感体验，感悟化学学科学习的乐趣。 2．养成良好的实事求是的科学态度。 教学重点： 热化学方程式的正确书写 教学设计： 教师活动学生活动设计意图 请学生们先看书P5的焓变内容。我们来讨论一下焓的概念和特征。 讲解： 从“焓”的字体结构可以看出，左边的“火”意味着能量，右边的“含”意味着贮存、含藏。也就是说“焓”就是物质所具有的能量。讨论（1）：焓与质量的关系是什么？（2）：焓与反应物所处的压强，温度有没有关系？ 引出：热力学中的标准状况：学生看书，不懂的可以提 问。 学生讨论可以得出： （1）同一物质在相同状态 下，质量加倍，焓加倍。 （2）同一物质，高温状态 能量比低温能量高。 指导学生看书，有 利于学生阅读能 力的提高，养成自 学的习惯。 让学生调出自己 脑子里已有的相 关知识，融会到新 的知识中。加深对
101kPa，298K 由于反应物和生成物的能量不同，我们通常用“焓变”来表示反应的反应热。 讲述：由于通常状况下，大气压强的变化忽略不计，如果反应中的能量变化全部转化为热能，那么：ΔH= Q P 讨论：焓变和反应放热、吸热的关系。 ΔH = H(反应产物)－H(反应物) ΔH < 0 反应放出热量放热反应 ΔH > 0 反应吸收热量吸热反应如果是气体，质量相同， 温度相同，压强不同，能 量不同。压强大，能量大， 压强小，能量小。 学生结合高一所学反应放 热、吸热与反应物生成物 能量的关系自然可以得出 焓变和反应放热、吸热的 关系。 新知识的认可和 理解。 学生通过自己的 积极思考，与老师 共同努力，建构新 的概念和灵活掌 握概念。有利于降 低了概念建立的 难度，突破教学难 点。 设问：既然化学反应同时存在物质的变化和反应的焓变，如何把这两者同时表达出来呢？ 热化学方程式： 1．遵循质量守恒定律和能量守恒定律。 2．书写时要注意： （1）状态（2）温度 （3）单位（4）ΔH的数值与系数的倍比关系。 这四点准确了，才能保证能量守恒。完成P6的交流·研讨，领 会热化学方程式的书写注 意事项。 教师尽量用简洁、 启发式的语言，引 导学生领会书本 上的知识点。 “交流·研讨”等易 于学生完成的内 容，绝对不要老师 代办。尽量让学生 去做，学会学习。 举例：请看这两个方程式：①H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)△H1学生思考后，有的选择 △H1，有的选择△H2，有 先有疑问，有争 论，才有规定。才
实验1 化学反应摩尔焓变的测定 一. 实验目的 1. 了解测定化学反应摩尔焓变的原理和方法； 2. 学习物质称量、溶液配制和溶液移取等基本操作； 3. 学习外推法处理实验数据的原理和方法。 二. 背景知识及实验原理 化学反应过程中，除物质发生变化外，还伴有能量变化。这种能量变化通常表现为化学反应的热效应（简称为化学反应热）。化学反应通常是在等温、等压、不做非体积功的条件下进行的，此时反应热效应亦称作等压热效应，用Q p表示。化学反应的等压热效应（Q p）在数值上等于化学反应的摩尔反应焓变（△r H m）（热力学规定放热反应为负值，吸热反应为正值）。在标准状态下，化学反应的摩尔反应焓变称为化学反应的标准摩尔焓变，用△r H mθ表示。 化学反应焓变或化学反应热效应的测定原理是：在绝热条件下（反应系统不与量热计外的环境发生热量交换），使反应物仅在量热计中发生反应，并使量热计及其内物质的温度发生改变。通过反应系统在反应前后的温度变化，以及有关物质的质量和比热，可以计算出反应的热效应值。 实验中溶液反应的焓变值测定采用如图1所示的简易量热计进行测定，通过测定CuSO4溶液与Zn粉的反应进行焓变值的获取。 图1保温杯式量热计 CuSO4溶液与Zn粉的反应式为： Cu2+(aq) + Zn(s) = Cu(s) + Zn2+(aq) 由于该反应速率较快，且能进行得相当完全。实验中若使用过量Zn粉，则CuSO4溶液中Cu2+可认为完全转化为Cu。系统中反应放出的热量等于溶液所吸收的热量。 在简易量热计中，反应后溶液所吸收的热量为：
Q p =m ? c? ?T =V ? ρ? c ? ?T 式中： m —反应后溶液的质量（g ）； c —反应后溶液的质量热容（J ? g -1?K -1） ?T —为反应前后溶液的温度之差（K ），经温度计测量后由作图外推法确定； V —反应后溶液的体积（mL ） ρ—反应后溶液的密度（g ?m L -1） 设反应前溶液中CuSO 4的物质的量为n mol ，则反应的焓变为： 1110001--? ?????-=????-=?mol kJ n T c V mol J n T c m H ρ (1) 设反应前后溶液的体积不变，则 mol V c n CuSO 10004? = 式中，C CuSO4——反应前溶液中CuSO 4的浓度(mol ?.L -1) 将上式代入式（1）中，可得 114 4100011000 --????-=???????-=?mol kJ c T c mol kJ V c T c V H CuSO CuSO ρρ (2) 由于此系统非严格绝热体系，因而在反应液温度升高的同时，量热计的温度也相应提高，而计算时忽略此项内容，故会造成温差的偏差。故在处理数据时可采用外推法，按图2中虚线外推至反应开始的时间，图解求得反应系统的最大温升值T ，这样则可较客观地反映出由反应热效应引起的真实温度变化值。在图2中，线段bc 表明量热计热量散失的程度。考虑到散热从反应一开始就发生，因此应将该线段延长，使与反应开始时的纵坐标相交于d 点。图中ddˊ所示的纵坐标值，即为外推法补偿的由热量散失造成的温度差。为获得准确的外推值，温度下降后的实验点应足够多。T 2与T 1的差值即为所求的?T 。 图2 温度校准曲线
焓变、化学反应与能量的变化 一、化学反应与能量的变化 ● 反应热焓变 (1)反应热：化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。 (2)焓变：在恒压条件下进行的化学反应的热效应即为焓变。 (3)符号：ΔH,单位：kJ/mol或kJ·molˉ1。 (4)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=反应物键能总和-生成物键能总和 (5)当ΔH为“-”或ΔH<0时，为放热反应 当ΔH为“+”或ΔH>0时，为吸热反应 ● 热化学方程式 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol 表示在25℃,101kPa，1molH2与?molO2反应生成液态水时放出的热量是285.8kJ。 ● 注意事项： (1)热化学方程式各物质前的化学计量数只表示物质的量，不表示分子数，因此，它可以是整数，也可以是小数或分数。
(2)反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同，因此，书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态。热化学方程式中不用“↑”和“↓” ● 中和热定义： 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O，这时的反应热叫做中和热。 二、燃烧热 (1)概念：25℃,101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 (2)单位：kJ/mol 三、反应热的计算 (1)盖斯定律内容： 不管化学反应是一步完成或是分几步完成，其反应热是相同的。或者说，化学反应的的反应热只与体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 反应热的计算常见方法： (1)利用键能计算反应热：通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能，键能通常用E表示，单位为kJ/mol或kJ·mol-1。方法：ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物)，即ΔH等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。如反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=E(H—H)+E(Cl—Cl)-2E(H—Cl)。 (2)由反应物、生成物的总能量计算反应热：ΔH=生成物总能量-反应物总能量。 (3)根据盖斯定律计算： 反应热与反应物的物质的量成正比。化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。
第一节化学反应与能量的变化1：反应热、焓变 一、选择题(每小题4分，每小题有1个正确选项，共44分) 1．已知一定条件下断裂或生成某些化学键的能量关系如下表： 断裂或生成的化学键能量数据断裂1 mol H2分子中的化学键吸收能量436 kJ 断裂1 mol Cl2分子中的化学键吸收能量243 kJ 断裂1 mol HCl分子中的化学键吸收能量431 kJ 对于反应：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，下列说法正确的是() A．该反应的反应热ΔH>0 B．生成1 mol HCl时反应放热431 kJ C．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固 D．相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量 2．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是() A．铝片与稀盐酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应 C．灼热的炭与CO2的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧反应 3．某反应的反应过程和能量变化如图所示，下列有关该反应的叙述 正确的是() A．该反应是吸热反应 B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．该反应的反应热ΔH<0 D．加入催化剂后反应放出的热量会减少 4．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＝－a kJ·mol－1 已知：――→ b kJ·mol－1 键断裂 ――→ c kJ·mol－1 键断裂 (a、b、c均大于零) 下列说法不正确的是() A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量 C．断开2 mol H—I键所需能量约为(c＋b＋a)kJ D．向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ 5．常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。根据表中信息判断下列说 共价键H—H F—F H—F H—Cl H—I E/(kJ·mol－1) 436 157 568 432 298 －－ B．表中最稳定的共价键是H—F键 C．H2(g)―→2H(g)ΔH＝＋436 kJ·mol－1 D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－25 kJ·mol－1 6．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是() A．Q1＋Q2>Q3B．Q1＋Q2>2Q3 C．Q1＋Q2
化学反应中能量的变化第一讲 反应热与焓变 一、放热反应、吸热反应和反应热 1.放热反应：具有的总能量大于的总能量时，反应释放能量，ΔH 0 (填“>”或“<”)。 2.吸热反应：具有的总能量小于的总能量时，反应吸收能量，ΔH 0 (填“>”或“<”)。 二、化学反应的焓变 1.焓（H） 用于描述物质具有的能量的物理量。 2.焓变（ΔH） 始、终状态焓的变化表示为 ΔH=H（反应产物）-H（反应物） 3.反应热的含义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，在恒压条件下，它等于反应前后物质的焓变，符号是ΔH，单位是kJ/mol；反应热随反应物的物质的量变化而变化，反应热随反应前后物质的聚集状态变化而变化，一个“可逆的”化学反应，它的正反应和逆反应的焓变（ΔH）大小相等符号相反。 4..化学反应热的计算 ΔH=E（生成物的总能量）—E（反应物的总能量） ΔH=E（反应物的键能总和）—E（生成物的键能总和） 例题：1. (07年全国II理综)已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ 的能量；下列叙述正确的是（ C ） A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g) B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的?H = 183 kJ/mol C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的?H =－183 kJ/mol D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的?H =－183 kJ/mol 解析：ΔH=E（反应物的键能总和）—E（生成物的键能总和） =436 kJ/mol+243 kJ/mol－2×431 kJ/mol= －183 kJ/mol 变式练习1.（2011重庆） SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为（） A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol 解析：本题考察反应热的有关计算。在化学反应中断键需要吸热，而形成新的化学键需要放热。由题意的1mol S(s)和3molF2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280kJ+3×160kJ＝760 kJ。而生成1mol SF6(g)时需形成6molS-F键，答案：B