化学反应和能量变化 1.doc

高三化学学案（预习案）主备人： 审批人： 时间 月 日课题化学反应与能量变化课时第1课时考纲要求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.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。3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。重点难点盖斯定律进行有关反应热的简单计算。学习过程学习过程学习过程【知识梳理】一、焓变与反应热1焓变(1)焓(H)：描述物质所具有的_的物理量。单位：_(或_)。(2)焓变(H)：反应_的总焓与_的总焓之差。(3)焓变(H)与反应热(Q)的关系。对于等压条件下的化学反应，如果反应中物质的能量全部转化为_，则H_。(4)表现形式：燃烧热、中和热、溶解热等。(5)计算方法。H_物总能量_物总能量；H_物总键能_物总键能。2化学反应的实质与特征。(1)实质：_断裂和_形成。(2)特征：既有_生成，又有_的变化。3反应热。(1)定义：在恒压条件下进行反应的_。符号：_，单位：_或kJmol1。(2)产生原因。反应物 (3)常见的吸热反应和放热反应。放热反应吸热反应1.所有的_反应2.所有的酸、碱中和反应3.大多数的_反应4.金属与酸，活泼金属与水的反应等大多数的置换反应1.所有的水解反应2.所有的电离过程3.大多数的_反应4.Ba(OH)28H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)2NH3(g)10H2O(l)5.C(s)CO2(g)2CO(g)6.C(s)H2O(l)CO(g)H2(g)【思考讨论1】同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？二、热化学方程式1概念：表明反应所_或_热量的化学方程式。2意义：不仅表明了化学反应中的_，也表明了化学反应中的_。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol；表示在298 K、101 kPa时，_与_反应完全后，生成_，_571.6 kJ的热量。3盖斯定律：不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其_是相同的，它只与反应体系的_和_有关，而与反应的_无关。【思考讨论2】1H的单位“kJmol1”的含义是什么？2怎样理解可逆反应中的反应热？三、燃烧热和中和热1燃烧热。(1)概念：在25 ，101 kPa时，_纯物质_燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为kJ/mol。注意：稳定氧化物主要是指：碳元素全部转化为_，氢元素转化为_，硫元素转化为_。如：C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1；C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1；C的燃烧热为393.5 kJmol1，而不是110.5 kJmol1。(2)表示的意义：例如C的燃烧热为393.5 kJmol1，表示在25 、101 kPa时，1 mol C完全燃烧_393.5 kJ的热量。2中和热。(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成_H2O，这时的反应热叫中和热。(2)定义要点。必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会_。H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，强酸和强碱的稀溶液反应才能保证中和热均为57.3 kJmol1，而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离_热量，其中和热小于57.3 kJmol1。以生成_水为基准。 反应不能生成沉淀。（3）装置：(请在横线上填写仪器名称)50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液和50 mL 0.50 mol/L的稀盐酸混合反应。计算公式：HkJmol1t1起始温度，t2终止温度(反应过程最高温度)注意事项：a碎泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是 b为保证酸完全被NaOH中和，采取的措施是 。c因为弱酸或弱碱存在电离平衡，电离过程需要吸热，实验中若使用弱酸、弱碱则测得的反应热 。四、能源1化石燃料。(1)种类：_、_、_。(2)特点：蕴藏量有限，属于_能源。(3)解决化石燃料枯竭问题的办法：开源节流，即开发新的能源和节约现有的能源。2新能源。(1)种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。(2)特点：资源丰富，可以_，没有污染或污染很小。3可再生能源和不可再生能源。(1)可再生能源：指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽、用之不竭的特点。如太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。(2)不可再生能源：指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源。如煤、石油、天然气等。【自我诊断】1.正误判断（正确的打“”，错误的打“”）（1）对于反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0，在其他条件不变的情况下，加入催化剂，改变了反应的途径，反应的H也随之改变()（2）利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢气，是把光能转变为化学能的绿色化学方法()（3）2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)和4SO2(g)2O2(g)=4SO3(g)的H相等()（4）1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量()（5）科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为：NaHCO3H2HCOONaH2O，该反应储氢、释氢过程均无能量变化()（6）同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同()（7）放热反应一定不需要加热，吸热反应一定需要加热()(8)甲烷的燃烧热为890.3 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1()(9)在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ()(10)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1，则CH3OH的燃烧热为192.9 kJmol1()(11)葡萄糖的燃烧热是2 800 kJmol1，则1/2C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1()(12)因为2SO2O22SO3所以可燃物S燃烧的稳定氧化物为SO3()(13)已知C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g)H2H2(g)O2(g)=H2O(g)H3CO(g)O2(g)=CO2(g)H4则 H1H2H3H4()(14)沼气是一种清洁能源，并且属于可再生能源()(15)我国目前最主要的能源是煤炭，煤炭属于化石燃料，是不可再生能源()(16)氢能是一种绿色能源，且燃烧值高()2氢气的燃烧热为285.5 kJmol1，则液态水分解的热化学方程式为：_。3将煤转化为水煤气的主要化学反应为：CH2O(g)COH2；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242.0 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式：_。高三化学学案（探究案）主备人： 审批人： 时间 月 日课题化学反应与能量变化课时第2课时考纲要求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.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。3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。重点难点盖斯定律进行有关反应热的简单计算学习过程学习过程学习过程 学习过程 探究一、热化学方程式的正误判断【例1】右图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 【例2】实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是（ ）CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1A仅有 B仅有 C仅有 D全部符合要求【例3】下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AS(s)O2(g)=SO3(g) H315 kJmol1(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1(中和热)CC2H5OH3O2=2CO23H2O H1 368.8 kJmol1(反应热)D2H2O(g)=2H2(g)O2(g) H483.6 kJmol1(反应热)请同学们讨论归纳热化学方程式书写可采用的方法以及注意的问题：探究二、焓变的计算和比较【例4】已知16g固体S完全燃烧放出148.4kJ的热量，写出表示S燃烧的热化学方程式 【例5】已知某反应A（g）+B（g）C（g）+D（g），反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。该反应是 反应（填“吸热”或“放热”）的H_kJmol1(用含E1、E2的代数式表示)。【例6】(2013新课标全国卷)在1 200 时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H12H2S(g)SO2(g)=S2(g)2H2O(g)H2H2S(g)O2(g)=S(g)H2O(g)H32S(g)=S2(g)H4 则H4的正确表达式为()AH4(H1H23H3) BH4(3H3H1H2)CH4(H1H23H3) DH4(H1H23H3)【例7】下表是部分化学键的键能数据：化学键PPPOO=OP=O键能(kJmol1)198360498X已知白磷的燃烧热为2 982 kJmol1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如下图所示，则上表中X_；0.5 mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6，放出的热量为_kJ。请同学们讨论归纳反应热的计算方法【例8】试比较下列三组H的大小(1) 同一反应，生成物状态不同时A(g)B(g)=C(g)H10 A(g)B(g)=C(l)H2”、“”或“”，下同)。 (2)同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10 S(s)O2(g)=SO2(g)H20 则H1_H2。(3)两个有联系的不同反应相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10 C(s)O2(g)=CO(g)H20 则H1_H2。探究三、中和热测定误差分析和数据处理【例9】利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：用量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；用另一量筒量取50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？_。(2)倒入NaOH溶液的正确操作是_(填序号)。A沿玻璃棒缓慢倒入 B分三次少量倒入 C一次迅速倒入(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_(填序号)。A用温度计小心搅拌 B揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C轻轻地振荡烧杯 D用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 molL1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为H1、H2、H3，则H1、H2、H3的大小关系为_。(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 gcm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 Jg11。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热H_(结果保留一位小数)。实验序号起始温度t1/ 终止温度t2/ 盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6(6)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_。请同学们归纳讨论中和热测定过程中应注意的事项【达标检测】1肼(H2NNH2)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)：NN为942，O=O为500，NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()A194 B391C516 D6582某反应的反应过程中能量变化如下图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变C催化剂能降低该反应的活化能D逆反应的活化能大于正反应的活化能3(2014广州一模)已知：Cu(s)2H+(aq)=Cu2(aq)H2(g)H12H2O2(1)=2H2O(1)O2(g)H22H2(g)O2(g)=2H2O(1) H2则反应Cu(s)H2O2(1)2H(aq)2H2O(1)的H是()AHH2H2H2 BHH2H2H2CHH22H22H3 DH2H3H2H24下列关于热化学反应的描述中正确的是()A已知H(aq)OH(aq) =H2O(l) H57.3kJmol1则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H2(57.3)kJmol1B燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)O2(g) =CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJmol1CH2(g)的燃烧热是285.8 kJmol1，则2H2O(g)=2H2(g)O2(g) H571.6 kJmol1D葡萄糖的燃烧热是2 800kJmol1，则C6H12O6(s)3O2(g) =3CO2(g)3H2O(l) H1400kJmol15.甲醇广泛用作燃料电池的燃料，可用天然气来合成。已知：2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H71.0 kJmol1；CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H90.5 kJmol1。下列描述错误的是()A反应中的能量变化如图所示BCO(g