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 (1).doc

专题1化学反应与能量变化第1课时反应热与焓变1什么叫放热反应？常见有哪些放热反应？提示：化学上有热量放出的化学反应称为放热反应。如燃料的燃烧，中和反应、金属与酸的反应，大多数的化合反应。2什么叫吸热反应？常见有哪些吸热反应？提示：化学上把吸收热量的化学反应称为吸热反应。如大多数分解反应、金属氧化物与h2(或c，co等)的反应、氢氧化钡晶体与nh4cl的反应等。3化学反应的本质是什么？该过程中与能量之间有何关系？提示：化学反应的本质是旧化学键断裂，新化学键形成。旧键断裂需吸收能量，而新键形成则放出能量。新知探究探究1化学反应的反应热和焓变(1)反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同的温度时，所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。(2)焓变：探究2反应热与物质所具有能量的关系放热反应吸热反应图示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计算关系式hee续表放热反应吸热反应举例说明铝与氧化铁反应：2alfe2o32feal2o3生石灰与水反应：caoh2o=ca(oh)2氢氧化钠与盐酸中和反应离子方程式：hoh=h2o氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应：2nh4clba(oh)28h2o=bacl22nh310h2o水煤气的生成：ch2ocoh2石灰石分解：caco3caoco2探究3化学键与化学反应中能量变化的关系(1)化学反应中化学键与能量变化示意图：吸收能量e1反应物生成物放出能量e2(2)实例：化学键反应中能量变化1 mol 化学键反应中能量变化氮氮键吸收946 kj共吸收1_444 kj氧氧键吸收498 kj氮氧键放出632 kj共放出1_264 kj结论n2(g)o2(g)=2no(g)的反应热h180_kjmol1(3)反应热与反应过程中吸收、释放能量的关系：he1e2。必记结论1焓变的两种表达方式h生成物的总能量反应物的总能量h反应物的键能之和生成物的键能之和对表达式的理解：如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，反应时能量就会以热能的形式放出，反之，则吸热。对表达式的理解：反应物的键能越小，稳定性越弱，能量就越高，破坏它需要的能量就越少；生成物的键能越大，稳定性越强，能量就越低，生成它释放的能量就越多，此时反应需要放出能量，h0。2比较h比较h大小时，要连同“”“”包含在内，类似于数学上的正、 负数比较；如果只比较反应放出或吸收热量的多少，则只比较数值大小，与“”“”无关。例：2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h1q12h2(g)o2(g)=2h2o(l)h2q2则h1h2，q10，放热反应的h0，反应吸热时hbr2i2bi2br2cl2解析：(1)1 mol h2在2 mol cl2中燃烧，参加反应的h2和cl2都是1 mol，生成2 mol hcl，则h436 kjmol1243 kjmol12431 kjmol1183 kjmol1，h0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)下也能发生解析：选c化学反应中既有物质变化，又有能量变化，a正确；h0的反应为吸热反应，则反应物的能量小于生成物的能量，b正确；有些放热反应需要加热或点燃才能引发，c错误；有些吸热反应如ba(oh)28h2o和nh4cl在常温下就能反应，d正确。3. 下列反应中，既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是()aba(oh)28h2o与nh4cl反应b铝与稀盐酸反应c灼热的炭与二氧化碳反应d甲烷在空气中燃烧解析：选ca项反应不是氧化还原反应，b、d两项反应都是放热反应，c项既是氧化还原反应，又是吸热反应，故选c。4如图所示是101 kpa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化，则下列有关说法中不正确的是()a1 mol h2中的化学键断裂时需要吸收436 kj能量b2 mol hcl分子中的化学键形成时要释放862 kj能量c此反应的热化学方程式为：h2(g)cl2(g)=2hcl(g)h183 kjmol1d此反应的热化学方程式为：h2(g)cl2(g)=hcl(g)h91.5 kjmol1解析：选c断裂化学键吸热，形成化学键放热，结合题给数据可知，a、b项正确；h2(g)cl2(g)=2hcl(g)的h436 kjmol1243 kjmol1431 kjmol12183 kjmol1，故c项错误，d项正确。5(1)家用液化气中主要成分之一是丁烷(c4h10)。当1 g丁烷完全燃烧并生成co2和液态水时，放出热量50 kj。试写出丁烷燃烧的热化学方程式：_。(2)12 g c(石墨)与足量h2o(g)反应生成co(g)和h2(g)，吸收131.3 kj热量。该反应的热化学方程式为_；若吸收393.9 kj热量，则消耗石墨为_g。解析：(1)1 mol丁烷燃烧放出的热量为：5850 kj2900 kj。(2)12 g c即为1 mol，则该反应的热化学方程式为c(石墨，s)h2o(g)=co(g)h2(g)h131.3 kjmol1，若吸收393.9 kj热量，则消耗石墨为3 mol，即36 g。答案：(1)c4h10(g)o2(g)=4co2(g)5h2o(l)h2900 kjmol1(2)c(石墨，s)h2o(g)=co(g)h2(g)h131.3 kjmol1361下列反应中反应物总能量高于生成物总能量的是()a二氧化碳与碳生成一氧化碳b碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气c碳酸钙受热分解d盐酸与氢氧化钠反应解析：选d据条件知该反应是放热反应，只有d项酸与碱发生中和反应属于放热反应，而a、b、c三项均为吸热反应。2下列变化为放热的化学反应的是()ah2o(g)=h2o(l)h44.0 kjmol1b2hi(g)=h2(g)i2(g)h14.9 kjmol1c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解析：选da项，只是水的状态变化，属物理变化，不属于化学反应；b项，h0，为吸热反应；c项，若断裂化学键时吸收的能量大于862 kj时，反应吸热；d项，由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热。3(上海高考)将盛有nh4hco3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知()anh4hco3和盐酸的反应是放热反应b该反应中，热能转化为产物内部的能量c反应物的总能量高于生成物的总能量d反应的热化学方程式为：nh4hco3hcl=nh4clco2解析：选b醋酸受冷凝固，nh4hco3与盐酸的反应为吸热反应，a项错误；反应中热能转化为化学能，b项正确；吸热反应反应物的总能量低于生成物总能量，c项错误；热化学方程式未标明聚集状态以及反应的热量变化，d项错误。4白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却，可得黑磷，其转化过程中的能量变化如下图所示。下列叙述中正确的是()a黑磷比白磷稳定b黑磷与白磷互为同分异构体c白磷转化为黑磷是氧化还原反应d白磷转化为黑磷是吸热反应解析：选a物质本身具有的能量越低越稳定，由题图可知，白磷转化为黑磷是放热反应，故白磷的能量高，黑磷相对更稳定；二者均为单质，互为同素异形体；它们之间的转化没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应。5根据图中的能量变化情况判断，下列选项正确的是()a2ab=2ch0b2c=2abh0d2a(g)b(g)=2c(g)h0，其逆过程为放热反应，h”、“”或“”、“”或“”，下同)h2，q1_q2。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o2o(g)过程中断开hh键和o=o键需吸收的能量，所以a表示断裂1 mol h2中的化学键和 mol o2中的化学键吸收的总能量，b表示2 mol h(g)和1 mol o(g)形成2 mol ho键放出的总能量，c则表示断裂化学键吸收的能量形成化学键放出的能量，即1 mol h2和 mol o2反应生成 1 mol h2o(g)放出的能量。(2)由题图可知，该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，h0。(3)比较h的大小时，要连同“、”一起比较，如果比较反应放出热量的多少，则只比较数值的大小，与h的“、”无关。答案：(1)断裂1 mol h2中的化学键和 mol o2中的化学键所吸收的总能量形成2 mol ho键放出的总能量1 mol h2和 mol o2反应生成1 mol h2o(g)放出的能量(2)放热8依据下列事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)在25 、101 kpa下，1 g甲醇(ch3oh)燃烧生成co2和液态水时放热22.68 kj。_；(2)在25 、101 kpa下，若适量的n2和o2完全反应，每生成23 g no2需要吸收16.95 kj热量。_。(3)卫星发射时可用肼(n2h4)为燃料，1 mol n2h4(气态)在o2(气态)中燃烧，生成n2(气态)和h2o(气态)，放出534 kj的热量：_。(4)已知断裂1 mol hh键、1 mol nn键分别需要吸收436 kj、946 kj的能量，生成1 mol nh键放出391 kj的能量，试写出n2(g)与h2(g)反应生成nh3(g)的热化学方程式：_。解析：(1)1 g甲醇燃烧放热22.68 kj，则1 mol甲醇燃烧放热：32 g725.76 kj。(2)生成2 mol no2吸收热量：416.9567.8 kj。(4)h反应物的键能之和生成物的键能之和(1 mol nn键键能3 mol hh键键能)6