高中化学《化学反应与能量 归纳与整理》学案2 新人教版选修4

第一章化学反应和能量学习目标1.了解化学反应中的能量变化，了解放热反应和吸热反应2.介绍燃料充分燃烧的条件，培养节能环保意识。3.理解焓、焓变化和反应热的定义和相互关系。为了理解反应热的含义，我们可以用气体定律来计算反应热。4.掌握热化学方程的写作方法和应用。5.了解燃烧热，掌握燃烧热的计算。6.理解中和的热量。知识结构知识点一：反应能变化和反应热1.化学反应与能量变化的关系在任何化学反应中，反应物的总能量不等于产物的总能量，能量的变化总是伴随着新物质的产生。2.化学反应中的能量变化形式有许多形式，通常表现为热量的变化。3、类型放热反应吸热反应定义成因化学键强度与化学键强度的关系表示法HH图标例子(1)放热反应：即释放热量的化学反应，其反应物的总能量高于其产物的总能量。例如燃料燃烧、中和反应、生石灰和水的结合、金属和酸的反应、铝热反应等这都是放热的。(2)吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于其产物的总能量。例如，H2还原氧化铜的反应，热碳与二氧化碳的反应，以及H2和I2、S、P的惰性等。大部分分解反应，如非金属的结合、碳酸钙的分解、钡(羟基)28H2O和氯化铵的反应该是吸热反应。注意：在大多数反应过程中，吸热反应的特点是连续加热，但有些反应不需要加热，例如：钡(羟基)28H2O与氯化铵固体反应。一些放热反应需要加热来开始反应。也就是说，反应的吸收和放热与反应条件无关。(照片)反应物的总能量反应物的总能量反应物的总能量产品的总能量产品的总能量产品的总能量热放出反应吸热的反应反应过程热放出反应物的总能量产品的总能量反应过程吸热的能数量能数量知识点2:反应热(焓变化)(1)概念：在化学反应中释放或吸收。(2)符号：(3)单位：(或)。h=反应物的总键能产物的总键能H0是一个放热反应；H0是一个吸热反应。(4)计算方法：H=(5)影响其规模的因素：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _化学研究表明，对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的所有能量变化都转化为热能(可能伴随着反应体系体积的变化)，而不是转化为其他形式的能量，如电能和光能，那么反应的反应热等于反应前后物质焓的变化。对位训练:1.以下陈述是正确的(c)焓是一个物理量，符号为h，单位为molL，可以测量焓变化是反应热，两者没有区别式中的C H是反应的焓变化D.焓变化H只是大小，没有正负差异。2.以下变化属于吸热反应：液态水的蒸发；将胆矾加热至白色粉末；浓硫酸稀释；氯酸钾分解产生氧气；生石灰与水反应生成熟石灰(D)A.bcd3.已知化学反应2C (S) O2 (G) 2CO (G)，2CO (G) O22CO2 (G)是放热反应。由此判断，下面的陈述是不正确的(a)12gC的能量必须高于28gB.56gCO和32g O2的总能量大于88g CO2C.碳12和碳32的总能量大于碳44的总能量D.燃烧一定质量的碳以产生比C0更多的热量4.下列反应属于吸热反应，时间为33，360天A.铜与硫蒸气反应。硼镁粉与水反应C.干冰升华成气体d .高温煅烧硫酸钙下面的陈述是正确的A.需要加热的反应必须是吸热的；放热反应必须在室温下容易发生；一个反应是放热还是吸热主要取决于反应物和产物所拥有的总能量的相对量，而不是反应是否需要加热；D.在吸热反应过程中，能量应该不断地从外部获得，而在放热反应过程中不再需要外部能量。知识点3:热化学方程1.概念：代表参与反应的物质的数量和数量之间关系的化学方程式。2.含义：2H 2(g)02(g)=2H 20(1)H=571.6 kJmol-1表示为在某些情况下。当H2和O2完全反应生成2摩尔时，需要_ _ _3.写作笔记：对位训练1.含有20.0克氢氧化钠的稀溶液与足够的稀盐酸反应，释放出28.7千焦的热量，这表明在：度时，该反应中中和热的热化学方程是正确的A.氢氧化钠(水溶液)盐酸(水溶液)=氯化钠(水溶液)H2O(1)水解度=28.7千焦/摩尔B.氢氧化钠(水溶液)盐酸(水溶液)=氯化钠(水溶液)H2O(1)水解度=-28.7千焦/摩尔C.氢氧化钠(水溶液)盐酸(水溶液)=氯化钠(水溶液)H2O(1)水解度=57.4千焦/摩尔D.氢氧化钠(水溶液)盐酸(水溶液)=氯化钠(水溶液)+H2O(1)水解度=-57.4千焦/摩尔2.分析下面的能量变化图。下列热化学方程式是正确的：磅A.2A(g)B(g)=2C(g)；DH=a(a0)B.2A(g)B(g)=2C(g)；DH=a(a0)C.2A B=2C；DH=a(a0)D.2C=2A B；DH=a(a0)3.众所周知，在发射卫星时，肼(N2H4)可用作燃料，N02可用作氧化剂，两者反应生成N2和水蒸气。也已知：N2(g)202(g)=2N 02(g)H=67.47 kJmol-1N2H 4(g)02(g)=N2(g)2H 20(g)H=-534千焦摩尔-1写出肼和N02反应的热化学方程：N2 H4(g)N02(g)=3/2 N2(g)2H 20(g)H=-567.85 kJ MoL-14.用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4N 02(g)=4N 02(g)CO2(g)2H 20(g)H=-574 kJ MoL-1CH4(g)4n 0(g)=2 N2(g)CO2(g)2h 20(g)h=1160 KJMoL-1如果在标准条件下，N02到N2的CH4减少4.48升，则整个过程中转移的电子总数为(Avon Gadereau常数的值用NA表示)，释放的热量为kJ(1.6NA 173.4)5.如果雅芳伽得雷欧常数取为NA，则C2H2(气体)O2(气体)=2CO2(气体)H2O(液体)；DH=-1300千焦/摩尔，磅在以下陈述中是正确的A.当10NA电子被转移时，1300千焦的能量被吸收当8NA碳氧共享电子对产生时，释放出1300千焦耳的能量当钠水分子生成并且是液体时，1300千焦耳的能量被吸收当2NA碳氧双键形成时，释放出1300千焦耳的能量4.的反应热比较：(1)相同反应产物的状态不同例如：2 H2(g)O2(g)=2h2o(1)；DH12H2(g)O2(g)=2H2O(g)；DH2因为气体变成液体并释放热量(2)同一反应反应物状态的不同时间点例如：硫(克)氧(克)=二氧化硫(克)；DH1二氧化硫=二氧化硫；DH2因为固体变气体吸热， DH1 DH2(3)两个相关不同反应的比较例如，3336 c(s)O2(g)=CO2(g)；DH1c(s)1/2O 2(g)=CO(g)；DH2可设计为：c (s) co (g) -CO2 (g)因此DH1 DH2知识点4:燃烧热和中和热1.燃烧热的定义：表示方法：2.中和热的定义：表示方法：3.两者的比较：燃烧热中和热相同点能量变化放热反应放热反应卫生署00不随着要点反应物的量1摩尔产品数量1摩尔H2O笔记意义要点它必须指1摩尔可燃物质在101千帕下燃烧产生稳定氧化物时的热效应。碳二氧化碳，氢H2O(1)，硫二氧化硫在稀溶液中，强酸和强碱反应的中和热相同，均约为57.3kJ/mol对位训练1.在下面的热化学方程中，DH可以表示为：(D)的可燃物质的燃烧热A.H2(g)Cl2(g)=2 HCl(g)；DH=-184.6千焦/摩尔B.CH4(g)2O 2(g)=CO2(g)；DH=-802.3千焦/摩尔C.2H2(g)O2(g)=2H2O(g)；DH=-571.6千焦/摩尔D.一氧化碳(克)1/二氧化碳(克)=二氧化碳(克)；DH=-283千焦/摩尔2.“中和热”是热化学中的一个重要概念。“中和热”的定义是：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1摩尔H2O。此时的反应热称为中和热。以下关于中和热的描述是正确的：(B)稀释溶液中所有酸碱反应的中和热相等强酸和强碱在稀溶液中的中和热相等。在稀溶液中，1摩尔酸和1摩尔碱反应放出等量的热量。D.当浓硫酸滴入浓氢氧化钠溶液中，只产生1摩尔水时，产生的热量就是中和热知识点5:格斯定律化学反应的反应热只与反应体系的总和有关，与反应无关。例如，从A到B，可以设计以下两种方法：路径l: a- b ( h)路径2: a- c- b ( HL H2)焓变化H、H1和H2之间的关系可表示为对位训练1.已知：碳氧比(克)=2碳氧比(克)；DH=393.5kJ千焦/摩尔2CO(g)O2(g)=2CO 2(g)；DH=-566千焦/摩尔；二氧化钛(s) 2C2(g)=四氯化钛(g)O2(g)；DH=141kJ千焦/摩尔那么TiO 2(s)2cl 2(g)2c(s)=TiCl 4(s)2co(g)的DH为：A.-313.5千焦/摩尔硼313.5千焦/摩尔碳-80.0千焦/摩尔氘80.0千焦/摩尔2.虽然有些反应的反应热不能直接测量，但可以用气体定律间接计算：已知：碳(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H1=393.5千焦摩尔-12H 2(g)02(g)=2H 20(1)H2=571.6 klmalol-12C 2 H2(G)502(G)=4C 02(G)2H 20(1)H3=2599.2千焦摩尔-1当碳(石墨，s)和H2(g)反应生成1摩尔C2H2(g)时，则H=kJmol-1。(2)已知3.6克碳在6.4克氧中燃烧，直到反应物耗尽，放出xkJ热。如果元素碳的燃烧热为千焦摩尔-1，则C0的反应热H=千焦摩尔-1由1摩尔碳与O2的反应产生。226.8 -(5x-0.5y)知识点6:能源以下关于能量的说法是不正确的A.大量的能量储存在化石能源材料中吸热反应没有用，因为反应物的总能量低于产物的总能量。C.由石墨制备金刚石是一个吸热反应，因此石墨的能量低于金刚石的能量。化学物质中的化