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） 课件（36张）.pptx

第1课时化学反应的焓变 专题1第一单元 学习目标定位1 熟知能量转化形式及反应热和焓变的含义 吸热反应和放热反应的本质 2 学会热化学方程式的书写与应用 一化学反应的焓变 达标检测提升技能 二热化学方程式 内容索引 一化学反应的焓变 1 阅读课本 完成下列问题 1 化学反应过程中既有物质变化 又有能量变化 断裂 形成 吸收 新知探究 放出 2 依据化学反应中的热效应 可将化学反应分为两类 反应和 反应 下列图中 图1表示反应 图2表示反应 放热 吸热 放热 吸热 由图可知 1moln2分子中的化学键断裂吸收的能量是 1molo2分子中的化学键断裂吸收的能量是 2molno分子中的化学键形成释放的能量是 则n2 g o2 g 2no g 的反应吸收的热量为 3 n2 g o2 g 2no g 反应的能量变化如图所示 946kj 498kj 1264kj 180kj 2 反应热 焓变的概念 1 反应热是化学反应过程中 当反应物和生成物具有相同温度时 所吸收或放出的热量 2 在 条件下 化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的 即 化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差 符号是 单位是 恒温 恒压 焓变 h kj mol 1 3 h的正 负和吸热 放热反应的关系 1 放热反应是反应完成时 反应物的总能量生成物的总能量的反应 由于反应后放出热量 释放给环境 而使反应体系的能量 故 h 填 下同 0 2 吸热反应是反应完成时 反应物的总能量生成物的总能量的反应 由于反应时吸收环境能量而使反应体系的能量 故 h0 4 有下列反应 氧化钙与水反应 碳酸氢钠受热分解 硫酸与氢氧化钠溶液混合 燃烧煤炭取暖 钠与水反应 其中为吸热反应的是 放热反应的是 大于 降低 小于 升高 1 反应热与焓变的关系2 焓变与物质化学键断裂与形成的关系 h 3 焓变与反应物 生成物能量的关系 h 反应物总键能 生成物总键能 生成物的总能量 反应物的总能量 4 常见的放热反应和吸热反应 1 常见的放热反应 2 常见的吸热反应 活泼金属与h2o或酸的反应 酸 碱中和反应 燃烧反应 大多数化合反应 铝热反应 大多数分解反应 铵盐与碱的反应 碳与水蒸气的反应 碳与二氧化碳的反应 1 下列说法中错误的是a 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应b 反应放热时 h 0 反应吸热时 h 0c 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因d 反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热 活学活用 答案 解析 某些放热反应也需要加热 如氢气 铝的燃烧等 a错误 2 下列变化一定为放热的化学反应是a h2o g h2o l 放出44kj热量b ba oh 2 8h2o晶体与nh4cl晶体的反应c 形成化学键时共放出862kj能量的化学反应d 能量变化如右图所示的化学反应 答案 解析 理解感悟 h2o g h2o l 为物理变化 a不合题意 ba oh 2 8h2o晶体与nh4cl晶体的反应为吸热反应 b不合题意 形成化学键时放出能量已知 破坏化学键时吸收的能量未知 无法确定反应放热还是吸热 c不合题意 化学反应放热还是吸热 取决于h 生成物 与h 反应物 的相对大小 若h 生成物 h 反应物 则反应吸热 反之放热 由图可知h 生成物 h 反应物 反应放热 d符合题意 理解感悟 1 吸热反应 放热反应的判断方法 反应物总能量与生成物总能量的相对大小 旧化学键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量的相对大小 根据常见反应的类型 2 反应为吸热反应还是放热反应与反应的条件无关 二热化学方程式 1 氢气与碘蒸气化合反应的能量 或热量 变化 可用下式表示 h2 g i2 g 2hi g h 14 9kj mol 1 它与化学方程式h2 i22hi相比较而言 其特点为 1 指明了反应时的和 若在25 101kpa时进行的反应 可不注明 2 用括号注明了各物质反应时的状态 固体 液体 气体 或aq 溶液 3 在方程式的右边注明了 h的 及 温度 压强 s 新知探究 l g 数值 正负号 正号常省略 单位 2 热化学方程式的概念及意义 1 热化学方程式是表示和的关系的化学方程式 2 热化学方程式的意义 不仅表明了化学反应中的变化 也表明了化学反应中的能量变化 还说明了物质的 量 与 能量 之间的数量关系 如 h2 g o2 g h2o l h 285 8kj mol 1 表示的意义是在25 101kpa下 参加反应物质的量 物质 反应热 1molh2 g 与0 5molo2 g 反应生成1molh2o l 时 放出的热量是285 8kj 热化学方程式与普通化学方程式的区别 3 n2h4是一种高效清洁的火箭燃料 0 25moln2h4 g 完全燃烧生成氮气和气态水时 放出133 5kj热量 则下列热化学方程式中正确的是a n2h4 g o2 g n2 g h2o g h 267kj mol 1b n2h4 g o2 g n2 g 2h2o g h 534kj mol 1c n2h4 g o2 g n2 g 2h2o g h 534kj mol 1d n2h4 g o2 g n2 g 2h2o l h 133 5kj mol 1 活学活用 答案 解析 要点点拨 热化学方程式正误判断时可先简单后复杂 先定性后定量原则进行 可先查看 h的正 负号和物质的状态是否符合要求 后查看物质的数量与反应热比例是否匹配 放热反应 h为 a和c错误 热化学方程式中化学计量数表示的是反应物或生成物的物质的量 h与化学计量数成正比 0 25moln2h4 g 完全燃烧放出133 5kj的热量 则1moln2h4完全燃烧生成气态水放出热量为534kj d错误 b正确 要点点拨 热化学方程式的书写方法及要求 1 遵循一般化学方程式的书写规则 指明了反应时的温度和压强 25 101kpa可不注明 2 在右端注明热量的变化 吸热反应 h 0 放热反应 h 0 3 要注明反应物和生成物的聚集状态 4 化学计量数只表示物质的量 因此可以是整数 也可以是分数 5 化学计量数改变 h要相应改变 逆反应的 h数值与正反应的数值相等 符号相反 4 根据题意写出热化学方程式 由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能 已知h h n h n n的键能如下表 试根据表中所列键能数据写出氮气与氢气合成氨气的热化学方程式 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92kj mol 1 答案 解析 化学反应的本质是化学键的先破后立 所以由键能可计算反应的焓变 即 h 反应物的总键能 生成物的总键能 n2 g 3h2 g 2nh3 g 根据反应得 h 946 3 436 6 391 kj mol 1 92kj mol 1 该热化学方程式为n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92kj mol 1 表示 方法 达标检测提升技能 1 co g 与h2o g 反应的能量变化如图所示 有关两者反应的说法正确的是a 该反应为吸热反应b co g 和h2o g 具有的总能量大于co2 g 和h2 g 具有的总能量c 该反应不需要加热就能进行d 1molco2 g 和1molh2 g 反应生成1molco g 和1molh2o g 要放出41kj热量 答案 解析 1 2 3 4 由能量变化可知 生成物的总能量比反应物的总能量低 该反应为放热反应 但并不是不需要加热 当1molco2 g 和1molh2 g 反应生成1molco g 和1molh2o g 时 要吸收41kj热量 1 2 3 4 2 下列对h2 g cl2 g 2hcl g h 298k 183kj mol 1的叙述正确的是a 1分子h2和cl2反应 放出热量183kjb 1molh2 g 完全反应生成2molhcl g 放出的热量为183kjc 在101kpa 25 的条件下 1molh2 g 和1molcl2 g 完全反应生成2molhcl g 放出的热量为183kjd 在101kpa 25 的条件下 1molh2 g 和1molcl2 g 完全反应生成2molhcl g 吸收的热量为183kj 答案 解析 1 2 3 4 反应方程式中 h的值与具体化学反应相对应 在反应中各物质前的化学计量数不再表示粒子数目 只表示物质的 物质的量 所以a错 在描述反应时应说明外界条件 而b中没有温度和压强 h 0时 反应放热而非吸热 d错误 1 2 3 4 3 依据实验数据 写出下列反应的热化学方程式 1 1molc2h4 g 与适量o2 g 完全反应 生成co2 g 和h2o l 放出1411kj的热量 2 1molc2h5oh l 与适量o2 g 完全反应 生成co2 g 和h2o l 放出1366 8kj的热量 答案 c2h4 g 3o2 g 2co2 g 2h2o l h 1411kj mol 1 答案 c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o l h 1366 8kj mol 1 1 2 3 4 3 2molal s 与适量o2 g 完全发生反应 生成al2o3 s 放出1669 8kj的热量 4 18g葡萄糖与适量o2 g 完全反应 生成co2 g 和h2o l 放出280 4kj的热量 5 17gnh3完全分解生成n2和h2 吸收46kj的热量 答案 答案 c6h12o6 s 6o2 g 6h2o l 6co2 g h 2804kj mol 1 答案 2nh3 g n2 g 3h2 g h 92kj mol 1 1 2 3 4 4 已知下列化学键的键能 答案 解析 1 通过计算判断合成氨反应是放热还是吸热 放热 1 2 3 4 反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 过程中 共断裂1moln n键和3molh h键 形成6moln h键 则断键共吸热为946kj mol 1 1mol 436kj mol 1 3mol 2254kj 形成n h键共放热为391kj mol 1 6mol 2346kj 由于放出热量 吸收热量 故反应放热