高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng) 第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的焓變課件 蘇教版選修41.ppt

第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的焓變 專題1第一單元化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng) 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 新知導(dǎo)學(xué) 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 內(nèi)容索引 新知導(dǎo)學(xué) 一 反應(yīng)熱和焓變 1 化學(xué)反應(yīng)的兩大基本特征 斷裂 形成 吸收 放出 2 反應(yīng)熱在化學(xué)反應(yīng)過程中 當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同的時(shí) 所或 的熱量 3 焓變?cè)诘臈l件下 化學(xué)反應(yīng)過程中或的熱量 符號(hào)為 常用單位 4 h與吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的關(guān)系 1 當(dāng) h0時(shí) 反應(yīng)物的總能量生成物的總能量 反應(yīng)過程熱量 為反應(yīng) 2 當(dāng) h0時(shí) 反應(yīng)物的總能量生成物的總能量 反應(yīng)過程熱量 為反應(yīng) 溫度 吸收 放出 恒溫 恒壓 吸收 釋放 h kj mol 1 小于 吸收 吸熱 大于 放出 放熱 5 化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化的原因 1 從反應(yīng)物和生成物總能量相對(duì)大小角度分析如圖所示 吸 放 反應(yīng)熱的計(jì)算公式 h e 生成物 e 反應(yīng)物 2 從反應(yīng)物斷鍵和生成物成鍵角度分析n2 g o2 g 2no g 反應(yīng)的能量變化如圖所示 由圖可知 1moln2分子中的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量是 1molo2分子中的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量是 2molno分子中的化學(xué)鍵形成釋放的能量是 則n2 g o2 g 2no g 的反應(yīng)吸收的熱量為 反應(yīng)熱的計(jì)算公式 946kj 498kj 1264kj 180kj h 反應(yīng)物的鍵能總和 生成物的鍵能總和 教師用書獨(dú)具 相關(guān)鏈接理解焓變的 三 注意 1 反應(yīng)熱 h的基本計(jì)算公式 h 生成物的總能量 反應(yīng)物的總能量 h 反應(yīng)物的總鍵能之和 生成物的總鍵能之和 2 物質(zhì)的物理變化過程中 也會(huì)有能量的變化 但不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng) 而化學(xué)反應(yīng)同時(shí)有舊鍵斷裂 新鍵形成的過程 缺少任何一個(gè)過程都不是化學(xué)變化 都伴隨著能量的變化 在進(jìn)行反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算時(shí) 必須要考慮到物理變化時(shí)的熱效應(yīng) 如物質(zhì)的三態(tài)變化 3 化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系 如吸熱反應(yīng)的ba oh 2 8h2o與nh4cl在常溫常壓下即可進(jìn)行 而很多放熱反應(yīng)需要在加熱的條件下進(jìn)行 解析根據(jù)圖像可知 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 每生成2molab g 吸收 a b kj熱量 a c項(xiàng)錯(cuò)誤 根據(jù)反應(yīng)熱等于生成物總能量與反應(yīng)物總能量的差值可知 該反應(yīng)熱 h a b kj mol 1 b項(xiàng)正確 化學(xué)鍵斷裂吸收能量 d項(xiàng)錯(cuò)誤 例1化學(xué)反應(yīng)a2 g b2 g 2ab g 的能量變化如圖所示 下列有關(guān)敘述正確的是a 每生成2molab g 吸收bkj熱量b 反應(yīng)熱 h a b kj mol 1c 該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量d 斷裂1mola a鍵和1molb b鍵 放出akj能量 答案 解析 例2工業(yè)合成氨的反應(yīng)為n2 g 3h2 g 2nh3 g 已知下列化學(xué)鍵的鍵能 拆開或形成1mol化學(xué)鍵所吸收或放出的熱量 下列說法正確的是a 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)b 該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量c 反應(yīng)熱 h 92kj mol 1d 生成1molnh3放出92kj熱量 答案 解析 解析反應(yīng)n2 g 3h2 g 2nh3 g 過程中 共斷裂1moln n鍵和3molh h鍵 形成6moln h鍵 則斷鍵共吸熱為946kj mol 1 1mol 436kj mol 1 3mol 2254kj 形成n h鍵共放熱為391kj mol 1 6mol 2346kj 由于放出熱量 吸收熱量 故反應(yīng)放熱 放熱反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 a項(xiàng)錯(cuò)誤 b項(xiàng)正確 1moln2完全反應(yīng)生成nh3的反應(yīng)熱為 h 2346 2254 kj mol 1 92kj mol 1 c項(xiàng)錯(cuò)誤 生成1molnh3時(shí)放出的熱量為 e 92kj mol 1 mol 46kj d項(xiàng)錯(cuò)誤 例3下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng) 又屬于吸熱反應(yīng)的是a 鋁片與稀鹽酸反應(yīng)b ba oh 2 8h2o與nh4cl反應(yīng)c 灼熱的炭與co2反應(yīng)d 甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng) 解析al與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng) a項(xiàng)錯(cuò)誤 b中反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 但不是氧化還原反應(yīng) b項(xiàng)錯(cuò)誤 灼熱的c和co2反應(yīng)是氧化還原反應(yīng) 同時(shí)又是吸熱反應(yīng) c項(xiàng)正確 甲烷的燃燒是放熱反應(yīng) d項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 解析 1 常見的吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)常見的吸熱反應(yīng) 大多數(shù)鹽的分解反應(yīng) ba oh 2 8h2o與銨鹽的反應(yīng) c和co2 c和水的反應(yīng)等 常見的放熱反應(yīng) 中和反應(yīng) 金屬與酸 或水 的反應(yīng) 燃燒反應(yīng)及緩慢氧化 化合反應(yīng) 大多數(shù) 鋁熱反應(yīng)等 2 化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系 如吸熱反應(yīng)ba oh 2 8h2o與nh4cl在常溫常壓下即可進(jìn)行 而很多放熱反應(yīng)需要在加熱的條件下進(jìn)行 規(guī)律方法 二 熱化學(xué)方程式 1 定義 能夠表示的化學(xué)方程式 2 特點(diǎn) 1 指明了反應(yīng)時(shí)的和 若在25 101kpa時(shí)進(jìn)行反應(yīng) 可不注明 2 在化學(xué)方程式右邊注明 h的 和 常省略 3 所有反應(yīng)物和生成物都用括號(hào)注明了它們?cè)诜磻?yīng)時(shí)的 常用 分別表示固 液 氣和水溶液 4 化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示 因此可以為 5 化學(xué)計(jì)量數(shù)和反應(yīng)熱數(shù)值可以同時(shí)增大或減小倍數(shù) 反應(yīng)熱 溫度 壓強(qiáng) 單位 狀態(tài) s l g aq 物質(zhì)的量 分?jǐn)?shù) 相同 3 意義 不僅表示化學(xué)反應(yīng)中的變化 而且表示化學(xué)反應(yīng)中的 變化 例如 h2 g o2 g h2o l h 285 8kj mol 1表示的意義是在25 101kpa下 氣態(tài)h2與mol氣態(tài)o2反應(yīng)生成時(shí) 的熱量是285 8kj 1mol 1mol液態(tài)水 放出 物質(zhì) 能量 4 熱化學(xué)方程式的書寫方法及要求 s l g aq 熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的是參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量 可以是整數(shù) 也可以是分?jǐn)?shù) 普通的化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)只能是整數(shù) 特別提醒 教師用書獨(dú)具 相關(guān)鏈接熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別 例4在常溫常壓下 1gh2在足量cl2中完全燃燒生成hcl氣體 放出92 3kj的熱量 下列熱化學(xué)方程式中正確的是a h2 g cl2 g 2hcl g h 92 3kj mol 1b h2 g cl2 g 2hcl g h 92 3kj mol 1c h2 g cl2 g 2hcl g h 184 6kj mol 1d 2hcl g h2 g cl2 g h 184 6kj mol 1 答案 解析 解析h2在cl2中燃燒生成hcl氣體 1gh2燃燒放出92 3kj的熱量 則1mol 2g h2燃燒放出184 6kj的熱量 化學(xué)反應(yīng)放出熱量 h為 則h2在cl2中燃燒生成hcl氣體的熱化學(xué)方程式為h2 g cl2 g 2hcl g h 184 6kj mol 1 一個(gè)放熱反應(yīng)的逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 并且在其他條件相同時(shí) h是原 h的相反數(shù) 則該題的四個(gè)選項(xiàng)中只有d是正確的 四看 法判斷熱化學(xué)方程式的正誤一看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確 二看 h的 符號(hào)是否正確 三看反應(yīng)熱的單位是否為 kj mol 1 四看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng) 方法總結(jié) 例5根據(jù)所給信息完成下列熱化學(xué)方程式 1 已知1molc s 石墨 與適量h2o g 反應(yīng)生成co g 和h2 g 吸收131 3kj熱量 請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 答案 c s 石墨 h2o g co g h2 g h 131 3kj mol 1 解析1 7gnh3的物質(zhì)的量為0 1mol 則4molnh3發(fā)生反應(yīng)放出的熱量為22 67kj 40 906 8kj 1molnh3完全反應(yīng)放出的熱量為226 7kj 那么相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g h 906 8kj mol 1或 h 226 7kj mol 1 2 1 7gnh3 g 發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物 放出22 67kj的熱量 答案 解析 3 已知 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 1 請(qǐng)寫出1molnh3分解對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式 答案 h 46 2kj mol 1 解析首先根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式 注明各物質(zhì)的狀態(tài) 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量和形成新化學(xué)鍵放出的能量的差 根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)可知 所求反應(yīng)的反應(yīng)熱 h 414kj mol 1 4 155kj mol 1 4 489kj mol 1 4 565kj mol 1 4 1940kj mol 1 4 已知一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示 答案 解析 請(qǐng)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算ch4 g 和f2 g 反應(yīng)生成cf4 g 和hf g 的熱化學(xué)方程式 ch4 g 4f2 g cf4 g 4hf g h 1940kj mol 1 1 化學(xué)計(jì)量數(shù)改變 h要相應(yīng)改變 逆反應(yīng)的 h數(shù)值與正反應(yīng)的相等 符號(hào)相反 2 利用鍵能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式時(shí) 一定要準(zhǔn)確判斷分子中化學(xué)鍵的個(gè)數(shù) 特別提醒 學(xué)習(xí)小結(jié) 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 1 2 3 4 5 1 2017 杭西高高二模擬 下列圖示變化為吸熱反應(yīng)的是 解析a項(xiàng)中的圖像表示生成物的能量比反應(yīng)物的能量高 故為吸熱反應(yīng) b項(xiàng)中的圖像表示反應(yīng)物的能量比生成物的能量高 故為放熱反應(yīng) c項(xiàng)中濃硫酸溶于水放熱 不是化學(xué)變化 d項(xiàng)中鋅與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng) 答案 解析 解析依據(jù)反應(yīng)熱的概念 反應(yīng)熱表示按照熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的物質(zhì)的量反應(yīng)時(shí) 吸收或放出的熱量 單位是kj mol 1 該熱化學(xué)方程式表示 1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳?xì)怏w和1mol氫氣 并吸收131 3kj的熱量 特別要指明各物質(zhì)的狀態(tài) 1 2 3 4 5 2 熱化學(xué)方程式c s h2o g co g h2 g h 131 3kj mol 1表示a 碳和水反應(yīng)吸收131 3kj能量b 1mol碳和1mol水反應(yīng)生成1mol一氧化碳和1mol氫氣并吸收131 3kj熱量c 1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反應(yīng)生成1mol一氧化碳?xì)怏w和1mol氫氣 吸收熱量131 3kjd 1個(gè)固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反應(yīng)吸熱131 3kj 答案 解析 1 2 3 4 5 3 co g 與h2o g 反應(yīng)的能量變化如圖所示 有關(guān)兩者反應(yīng)的說法正確的是a 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)b 1molco g 和1molh2o g 具有的總能量大于1molco2 g 和1molh2 g 具有的總能量c 該反應(yīng)不需要加熱就能進(jìn)行d 1molco2 g 和1molh2 g 反應(yīng)生成1molco g 和1molh2o g 要放出41kj熱量 解析由能量變化可知 生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量低 該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 但并不是不需要加熱 當(dāng)1molco2 g 和1molh2 g 反應(yīng)生成1molco g 和1molh2o g 時(shí) 要吸收41kj熱量 答案 解析 4 下列熱化學(xué)方程式或敘述正確的是a 1mol液態(tài)肼 n2h4 在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣 放出642kj熱量 n2h4 l o2 g n2 g 2h2o g h 642kj mol 1b 12g石墨轉(zhuǎn)化為co時(shí) 放出110 5kj熱量 2c s 石墨 o2 g 2co g h 110 5kj mol 1c 已知 h2 g o2 g h2o l h 286kj mol 1 則2h2o l 2h2 g o2 g h 572kj mol 1d 已知 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 1 則在一定條件下向密閉容器中充入0 5moln2 g 和1 5molh2 g 充分反應(yīng)放出46 2kj的熱量 1 2 3 4 5 答案 解析 解析a項(xiàng) 放出熱量 h 0 正確的熱化學(xué)方程式為n2h4 l o2 g n2 g 2h2o g h 642kj mol 1 b項(xiàng) 2c s 石墨 o2 g 2co g 的 h應(yīng)是2mol即24g石墨轉(zhuǎn)化為co時(shí)的反應(yīng)熱 即 h 221kj mol 1 c項(xiàng) 根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義知 若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍 則 h數(shù)值也加倍 若反應(yīng)逆向進(jìn)行 則 h改變符號(hào) 但絕對(duì)值不變 據(jù)此可判斷該項(xiàng)正確 d項(xiàng) n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 1表示1moln2 g 與3molh2 g 完全反應(yīng)生成2molnh3 g 時(shí)放出92 4kj的熱量 但合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng) 0 5moln2 g 與1 5molh2 g 充分反應(yīng)后生成的nh3 g 的物質(zhì)的量小于1mol 故放出的熱量小于46 2kj 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 5 依據(jù)事實(shí) 寫出下列反應(yīng)的熱