化学：1.1《化学反应的热效应》学案（鲁科版选修4）

1、第一章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应一、反应热的涵义1、化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行时，反应_或_热量为该反应在此温度下的热效应。2、符号：用Q表示 Q>0，表示_；Q<0，表示_；3、单位：_或_4、热量与比热的关系：_思考你所知道的化学反应中有哪些是放热反应你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？二、化学反应的焓变1、焓的定义 物质所具有的能量是物质固有的性质，可以用一个物理量 来表示，符号为_。用焓变（H）来描述与反应热有关的能量变化。 HH（反应产物）H（反应物） H为反应产物的总焓与反应物的总焓之差，称为化学反应的焓变。2、反应热与焓变的关系 热化

2、学研究表明，对于 下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化只转化成 ，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变。数学表达式：QP=H，其中：Qp表示在 不变的条件下化学反应的反应热。反馈练习1. 1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2 (g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为H=kJ/mol。2. 下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是( )。- 1 - / 83. 化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。其原因是（

3、） A反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量 B反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量 C在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应 D在化学反应中需要降温的反应就是放热反应三、热化学方程式及其书写1、概念：热化学方程式： 。2、意义：既表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 。3、书写注意事项：（1）要注明反应物和生成物的 （若为同素异形体、要注明名称），因为物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有的能量有关，即反应物的物质相同，状态不同，H也不同。（2）要注明反应温度和压强。因为H的大小和反应的温度、压强有关，如不注明，即表示在101kPa和25°C。（3）热化学方程

4、式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示 ，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。相同物质的化学反应，当化学计量数改变时，其H也同等倍数的改变。（4）H的表示：在热化学方程式中H的“”“”一定要注明，“”代表 ，“”代表 。H的单位是： 或 。反馈练习1. 当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。2写出下列反应的热化学方程式1molN2 (g)与适量O2 (g)反应生成NO (g)，需吸收68kJ的热量；2molCu(s)与适量O2 (g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9

5、.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。4g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出 9. 6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。课堂练习1、下列说法正确的是（ ）A物质发生化学变化都伴随着能量变化 B任何反应中的能量变化都表现为热量变化C伴有能量变化的物质变化都是化学变化D即使没有物质的变化，也可能有能量的变化2、下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（ ）A碳酸钙受热分解 B乙醇燃烧 C铝粉与氧化铁粉末反 D氧化钙溶于水3、25、101 kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是( )。 A2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H= 2

6、85.8kJmol B2H2(g)+ O2(g)=2H2O(1) H= +571.6 kJmol C2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H= 571.6 kJmolDH2(g)+O2(g)=H2O(1) H = 285.8kJmol4、已知热化学方程式：SO2(g)+ O2(g) SO3(g) H = 98.32kJmol在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为 ( )。 A . 196.64kJ B. 196.64kJmol C. < 196.64kJ D. > 196.64kJ5、石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知把石

7、墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，下列说法正确的是（ ）A.石墨不如金刚石稳定 B.金刚石不如石墨稳定 C.等质量的金刚石与石墨完全燃烧，放出的能量一样多D.等质量的金刚石与石墨完全燃烧，石墨放出的能量少6、下列反应是放热反应，但不是氧化还原反应的是 （ ）A、铝片与稀硫酸的反应 B、氢氧化钡与硫酸的反应 C、灼热的炭与二氧化碳的反应 D、甲烷在氧气中燃烧7、0.3mol气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式是_。四、焓变的计算盖斯定律及其应用1、盖斯定律的涵义：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变是

8、_的。这就是盖斯定律。也就是说，化学反应的反应热只与反应的 （各反应物）和 （各生成物）有关，而与具体的反应进行的途径无关。2、盖斯定律的应用盖斯定律在科学研究中具有重要意义。因为有些反应进行的很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副反应发生），这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接的把它们的反应热计算出来。例如：C（S）0.5O2（）=CO(g) 上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2、O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的H无法直接测得。但是下述两个反应的H却可以直接测得： C（S）O2（g）=CO2(g) ； H1= -

9、 393.5kJ/molCO（g） 0.5 O2（g）CO2(g) ；H2 - 283.0kJ/mol根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的H3。分析上述反应的关系，即知 H1H2H3 H3H1H2-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol) -110.5kJ/mol由以上可知，盖斯定律的实用性很强。3、反应热计算 根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据，可以计算一些反应的反应热。反应热、燃烧热的简单计算都是以它们的定义为基础的，只要掌握了它们的定义的内涵，注意单位的转化即可。 热化学方程式的简单计算的依据：（1）热化学方程式中化学计量数之比等于各物质物质的量之比；还等于反应热之比。（

10、2）热化学方程式之间可以进行加减运算。例1同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；H = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；H = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_。例2已知2H2（g）O2（g）=2H2O（l）；H=5696 kJ·mol1，2H2O（g）=2H2（g）O2（g）；H=4821 kJ·mol

11、1。现有1 g液态H2O，蒸发时吸收的热量是 （ ）A243 kJ B486 kJ C438 kJ D875 kJ反馈练习1、由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式 。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则反应H2(g)+O2(g)=H2O(l)的H=_kJ·mol1。2、已知： N2(g)+2O2(g)2NO2(g)；H67.7kJ/molN2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)；H534kJ/mol发射卫星用肼（即N2H4）的气体为原料，以NO2为氧化剂，两种物质反应生成氮气和水蒸气，试写出该反应的热化学方程式： 设在（

12、1）问答案中的反应热为H1，如果是生成液体水，对应的反应热为H2（保持各物质的化学计量数不变），则H2的绝对值比H1的绝对_（填“大”、“小”、“相等”）；如果发射卫星用肼（即N2H4）为原料，以N2O4为氧化剂，等物质的量的肼在N2O4中完全燃烧放出的热量比在NO2中完全燃烧放出的热量_(填“大”、“小”、“相等”)。课堂练习1、下列各组热化学方程式中，H1>H2的是( )C(s)O2(g)=CO2(g) H1 C(s)O2(g)=CO(g) H2S(s)O2(g)=SO2(g) H1 S(g)O2(g)=SO2(g) H2H2(g)O2(g)=H2O(l) H1 2H2(g)O2(g

13、)=2H2O(l) H2CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H1 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s) H2A B C D2、已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=184.6kJ·mol-1， 则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的H为（ ） A+184.6kJ·mol-1 B. 92.3kJ·mol-1 C. 369.2kJ·mol-1 D. +92.3kJ·mol-13、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：H2(g)1/2O2(g)H2O(l) H285.8kJ/molCO(g)

14、1/2O2(g)CO2(g) H283.0kJ/molC8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l) H5518kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H89.3kJ/mol相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）A. H2(g) B. CO(g) C. C8H18(l) D. CH4(g) 4、根据以下3个热化学方程式： 2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) H =Q1 kJ/mol2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(l) H =Q2 kJ/mol2H2S(g)+O2(g)=2S (

15、s)+2H2O(g) H =Q3 kJ/mol判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是（ ）A. Q1>Q2>Q3B. Q1>Q3>Q2 C. Q3>Q2>Q1 D. Q2>Q1>Q3 5、完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q，为完全吸收生成的CO2，并使之生成正盐Na2CO3，消耗掉0.8molL NaOH溶液500mL，则燃烧1mol酒精放出的热量是( ) A. 0.2Q B. 0.1Q C. 5Q D. 10Q6、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方

16、程式： Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H= 24.8kJmol 3Fe2O3(s)+ CO(g)=2Fe3O4(s)+ CO2(g) H= 47.2kJmolFe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) H= +640.5kJmol写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：_7、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量(相当于25、101 kPa下测得的热量)。（1）反应的热化学方程式为 。（2）又已知H2O(l) = H2O(g) H= +44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的