苏教版选修4 专题1第一单元 化学反应中的热效应（第1课时） 学案.doc

第一单元 化学反应中的热效应第1课时化学反应的焓变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。放热反应与吸热反应的比较1反应热与焓变在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。在恒温、恒压条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的焓变。焓变的符号：h，常用单位：kjmol1。2化学反应焓变的表示方法(1)放热反应：反应体系能量降低，h0。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)化学变化一定伴随能量变化，有能量变化的过程一定是化学变化。()(2)所有的化合反应均属于放热反应。()(3)放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量。()(4)当反应物的总能量低于生成物的总能量时，反应一定不能发生。()答案：(1)(2)(3)(4)2下列说法正确的是()a焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化b当反应放热时h0，反应吸热时h0c在加热条件下发生的反应不可能为放热反应d一个化学反应中，当反应物总能量大于生成物总能量时，反应放热，h0答案：d3在日常生活和学习中，我们经常接触到下列反应：化石燃料燃烧强酸、强碱的中和反应用c和h2o在高温下制水煤气锌和盐酸反应制氢气氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气煅烧石灰石其中属于放热反应的有_，属于吸热反应的有_。答案：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具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量化学反应中的能量变化物质的内能转化成热能释放出来热能转化成内能储存起来表示方法h0常见类型所有的燃烧反应；物质的缓慢氧化；中和反应；金属与水或酸的反应；大部分化合反应；原电池反应；铝热反应等大多数分解反应；强碱与铵盐的反应；碳与二氧化碳或水蒸气的反应等下列说法正确的是()需要加热才能发生的反应一定是吸热反应放热反应在常温下一定很容易发生反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有总能量的相对大小吸热反应在一定条件下也能发生a bc d解析反应开始需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。co2co2的反应为放热反应，但反应开始也需加热，需要向反应体系先提供一定的能量。答案d下列对吸热反应和放热反应的理解正确的是()a水的汽化是吸热反应b化学键断裂放出热量cnaoh溶于水是放热反应dh2的燃烧是放热反应解析：选d。吸热反应和放热反应均为化学变化，水的汽化是物理变化，是吸热过程，但不是吸热反应，同理，naoh溶于水属于放热过程，但非放热反应；化学键断裂吸收能量；h2燃烧是放出热量的化学反应，属于放热反应。放热反应与吸热反应1(2018青岛高二质检)已知ea、eb、ec、ed分别表示a(g)、b(g)、c(g)、d(g)所具有的能量，则对于吸热反应：a(g)b(g)=c(g)d(g)，下列说法正确的是()aeaec beaecedceaebeced deaebeced解析：选d。反应物的总能量低于生成物的总能量的反应为吸热反应，故吸热反应：a(g)b(g)=c(g)d(g)中，eaebeced，d项正确。2将铁粉和硫粉充分混合后加热，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。此现象说明()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容易发生反应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：选b。根据反应条件及现象可判断反应是吸热反应还是放热反应。铁粉和硫粉充分混合后加热，反应一发生即停止加热，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。焓变与物质能量及键能的关系1反应热(焓变)与物质总能量之间的关系(宏观角度)若反应物的总能量小于生成物的总能量，则反应过程中吸收能量；若反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应过程中释放能量。2反应热(焓变)与化学键的关系(微观角度)反应物断键时吸收的能量生成物成键时释放的能量吸热反应。1下列图示变化为吸热反应的是()解析：选a。a项中的图像表示生成物的能量比反应物的能量高，故为吸热反应；b项中的图像表示反应物比生成物的能量高，故为放热反应；浓硫酸溶解于水放热，但因不是化学变化，故不是放热反应；锌与盐酸反应是放热反应。2已知1 mol x2(g)完全燃烧生成x2o(g)放出热量a kj，且氧气中1 moloo键完全断裂时吸收能量b kj，x2o中1 mol xo键形成时放出能量c kj，则x2中1 mol xx键断裂时吸收的能量为()a(4cb2a) kjb kjc(4cb2a) kj d kj解析：选b。本题考查了键能与反应中能量变化的关系。1 mol x2完全燃烧生成x2o(g)，放出热量为a kj，则2x2(g)o2(g)=2x2o(g)h2a kj/mol，设1 mol xx键断裂时吸收能量为q kj，有2qb4c2a，求得q，所以b项正确。1物质的能量与反应热的关系he(生成物总能量)e(反应物总能量)。2化学键与化学反应中能量变化的关系化学反应过程是原子重新组合的过程，反应物化学键的断裂需要吸收能量，生成新物质时形成新的化学键要放出能量。二者的能量差，就决定了能量的变化。he1e2：当e1e2时，反应吸收能量；当e1e2时，反应释放能量。反应物的键能越小，稳定性越弱，本身具有的能量就越高，破坏它需要的能量就越小；生成物的键能越大，稳定性越强，本身具有的能量就越低，形成时释放的能量就越大。反应过程中放出能量，h为负；反之，h为正。白磷与氧气可发生如下反应：p45o2=p4o10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为pp a kjmol1、po b kjmol1、p=o c kjmol1、o=o d kjmol1。根据下图所示的分子结构和有关数据估算该反应的h，其中正确的是()a(6a5d4c12b) kjmol1b(4c12b6a5d) kjmol1c(4c12b4a5d) kjmol1d(4c5d4a12b) kjmol1解析化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成。白磷和氧气反应时，先是白磷分子中6个pp键断裂和氧分子中o=o键断裂，断键要吸收的总能量为(6a5d)kjmol1；形成p4o10分子时要放出的能量为(4c12b) kjmol1，则h(6a5d)(4c12b) kjmol1(6a5d4c12b) kjmol1。答案a利用键能计算反应热的方法步骤(1)明确每个反应物和生成物分子中的化学键数目。(2)根据热化学方程式中各物质的化学计量数，计算反应物的总键能和生成物的总键能。(3)依据“h反应物的总键能生成物的总键能”计算反应热。(4)注意h的符号，计算结果为负值，则h为“”，反之为“”(可省略)。 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kj，且氧气中1 mol o=o键完全断裂时吸收热量496 kj，水蒸气中1 mol ho键形成时放出热量463 kj，则氢气中1 mol hh键断裂时吸收热量为()a920 kjb557 kjc436 kj d188 kj解析：选c。首先写出氢气和氧气反应的化学方程式：2h2o22h2o，由题意知，1 g氢气完全燃烧生成水蒸气放出121 kj热量，4 g氢气要放出热量4121 kj484 kj，现设断裂1 mol hh键时吸收热量为x，故根据该反应为放热反应，反应热等于断键吸收的热量与成键放出的热量的差，列式可得：q(放出的热量)484 kj4463 kj(2x496 kj)，解得x436 kj。焓变与物质能量的关系1(2018邢台高二月考)已知x2y2=2xy是放热反应，则下列各组物质中，能量最高的是()a1 mol x2与1 mol y2 b2 mol xyc1 mol x2 d1 mol y2解析：选a。参加反应的反应混合物的总能量高于生成的物质的总能量，则该反应为放热反应。a.反应混合物能量最高，故a正确；b.生成物能量低，故b错误；c.只有部分反应物，故c错误；d.只有部分反应物，故d错误。2. (2018郑州高二检测)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。该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)；该反应的h_kjmol1(用含e1、e2的代数式表示)；1 mol气体a和1 mol气体b具有的总能量比1 mol气体c和1 mol气体d具有的总能量_(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。答案：吸热e1e2一定低焓变与键能的关系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。现给出某些化学键的键能(见下表)：化学键hhclclclh键能/kjmol1436243431请计算h2(g)cl2(g)=2hcl(g)的反应热为()a862 kjmol1 b679 kjmol1c183 kjmol1 d183 kjmol1解析：选c。拆开1 mol h2和1 mol cl2中的化学键所吸收的总能量是436 kjmol1243 kjmol1679 kjmol1；形成2 mol hcl所放出的能量是431 kjmol12862 kjmol1，所以该反应的反应热是679 kjmol1862 kjmol1183 kjmol1。4(1)已知反应2hi(g)=h2(g)i2(g)的h11 kjmol1，1 mol h2(g)、1 mol i2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kj、151 kj的能量，则1 mol hi(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kj。(2)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用co和h2在催化剂作用下合成甲醇，发生反应如下：co(g)2h2(g)ch3oh(g)h。已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键hhcocohoche/kjmol14363431 076465413由此计算h_kjmol1。解析：(1)设1 mol hi(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x436 kj151 kj11 kj，x299 kj。(2)根据键能与反应热的关系可知，h反应物的键能之和生成物的键能之和(1 076 kjmol12436 kjmol1)(413 kjmol13343 kjmol1465 kjmol1)99 kjmol1。答案：(1)299(2)99 重难易错提炼1.某一反应是吸热反应还是放热反应，与反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小有关，与反应条件无关。2.反应热h的单位kjmol1中的“mol1”是指每摩尔反应而不是每摩尔物质。3.从能量的角度比较物质的稳定性：物质本身具有的能量越高，其稳定性越差。课后达标检测一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)1(2018扬州高二月考)下列过程需要吸热的是()ao2oobhclhclccaoh2o=ca(oh)2 d浓硫酸稀释解析：选a。化学键的断裂是吸热过程，化学键的形成是放热过程，故o2oo需要吸热，hclhcl需要放热；cao溶于水、浓硫酸稀释均为放热过程，故a正确。2下列说法正确的是()a光合作用是由化学能转化为热能的过程b反应放热时，h0；反应吸热时，h0c任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热d在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓的差值来决定解析：选d。光合作用是由光能转化为化学能的过程，a项错误。反应放热时，h0，b项错误。只有在等压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，c项错误。一个化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于生成物和反应物的焓的差值，d项正确。3已知：h2(g)f2(g)=2hf(g)h270 kj/mol，下列说法正确的是()a氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应b1 mol h2与1 mol f2反应生成2 mol液态hf放出的热量小于270 kjc在相同条件下，1 mol h2与1 mol f2的能量总和大于2 mol hf气体的能量d该反应中的能量变化可用如图来表示解析：选c。由热化学方程式可知h”或“”)。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)过程中断裂hh键和o=o键需吸收的能量和。所以a代表旧键断裂吸收的能量，b代表新键形成放出的能量，c则代表断键所吸收的能量与成键所释放的能量之差，即反应热。(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，h0。答案：(1)旧键断裂吸收的能量新键形成放出的能量反应热(2)放热”“”“0；因为只研究了一个复分解反应的热效应，故无法确定其他复分解反应的热效应类型。(2)该反应是一个放热反应，