高中化学 专题1 第1单元 第1课时 化学反应的焓变 苏教版选修4

1、第一单元化学反应中的热效应第一单元化学反应中的热效应第第1课时化学反应的焓变课时化学反应的焓变1什么是化学键？什么是化学键？【答案】【答案】使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。键。2如何用化学键的观点解释如何用化学键的观点解释H2与与Cl2反应的过程？反应的过程？【答案】【答案】如果用化学键的观点来解释如果用化学键的观点来解释H2与与Cl2反应的过反应的过程，可以想象为两个步骤：程，可以想象为两个步骤：H2与与Cl2中的化学键中的化学键(旧化学键旧化学键)断断裂，生成裂，生成H和和Cl；H和和Cl结合成结合成HCl，形成了，形成了H和和Cl之

2、间的化学之间的化学键键(新化学键新化学键)。1了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。式。2认识化学反应过程中物质和能量的变化。认识化学反应过程中物质和能量的变化。3了解反应热和焓变的含义。了解反应热和焓变的含义。4认识热化学方程式的意义，并能正确书写热化学方程认识热化学方程式的意义，并能正确书写热化学方程式。式。(1)定义定义在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所所_的热量。的热量。(2)特殊值特殊值焓变焓变在在_条件下，化学反应过程中条件下，化学反应过程中_或或_的热的热

3、量即为焓变。量即为焓变。(3)符号及单位符号及单位符号：符号：_，常用单位：，常用单位：_。笃学一笃学一焓变反应热焓变反应热吸收或放出吸收或放出恒温、恒压恒温、恒压吸收吸收释放释放H断裂断裂形成形成吸收吸收放出放出9464981 4446321 264能够表示能够表示_的化学方程式。的化学方程式。2热化学方程式的意义热化学方程式的意义热化学方程式不仅表示热化学方程式不仅表示_的变化，还表明了的变化，还表明了_的变化。的变化。例如：例如：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1，表示在，表示在_和和_的条件下，的条件下，_ C(s)和和_H2O(g)完全反应生成完全反

4、应生成1 mol CO(g)和和1 mol H2(g)时时_的热量为的热量为131.5 kJ。笃学二笃学二热化学方程式热化学方程式 反应热反应热物质物质能量能量25 101 kPa1 mol1 mol吸收吸收【慎思【慎思1】 下列说法正确的是下列说法正确的是()A反应热是反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化物质参加反应时的能量变化B当反应放热时当反应放热时H0，当反应吸热时，当反应吸热时H0C在加热条件下发生的反应均为吸热反应在加热条件下发生的反应均为吸热反应D在一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量在一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，时，反应放热，H为为“”【

5、答案】【答案】D【解析】【解析】反应在恒温、恒压条件下吸收或放出的热量为反反应在恒温、恒压条件下吸收或放出的热量为反应热，因此应热，因此A错误；在反应中物质所具有的总能量减少，即错误；在反应中物质所具有的总能量减少，即H0，反应放热，反之就吸热，因此，反应放热，反之就吸热，因此B错误；反应热与反应物错误；反应热与反应物所具有的能量有关，与反应条件没有直接关系，所以所具有的能量有关，与反应条件没有直接关系，所以C错误；错误；D正确。正确。【慎思【慎思2】 由下图分析，下列说法正确由下图分析，下列说法正确的是的是()AABC和和BCA两个反应两个反应吸收或放出的能量不等吸收或放出的能量不等BABC

6、H0CA具有的焓高于具有的焓高于B和和C具有的焓总和具有的焓总和DABCH0，则，则BCAH0【答案】【答案】D【解析】【解析】由图可看出，由图可看出，BC的焓高于的焓高于A的焓，则反应的焓，则反应BCA一定是放热反应，一定是放热反应，H0；反之，；反之，ABC的反应的反应一定是吸热反应，一定是吸热反应，H0，根据能量守恒定律，两反应吸收和，根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的热量一定相等。放出的热量一定相等。【答案】【答案】(1)常见的吸热反应常见的吸热反应多数分解反应，如：石灰石分解。多数分解反应，如：石灰石分解。铵盐与碱反应，如：铵盐与碱反应，如：NH4Cl与与Ba(OH)2反应。反应。

7、以以C、H2、CO作还原剂的氧化还原反应，如：制水煤作还原剂的氧化还原反应，如：制水煤气。气。(2)常见的放热反应常见的放热反应多数化合反应，如：多数化合反应，如：CaO与水反应。与水反应。活泼金属与酸反应，如：活泼金属与酸反应，如：Mg与稀与稀H2SO4反应。反应。酸碱中和反应，如：酸碱中和反应，如：NaOH与稀盐酸反应。与稀盐酸反应。燃烧反应，如：燃烧反应，如：C、CO、H2的燃烧。的燃烧。【慎思【慎思4】 请用表格的形式比较热化学方程式与普通化学请用表格的形式比较热化学方程式与普通化学方程式的差别。方程式的差别。【答案】【答案】比较项比较项化学方程式化学方程式热化学方程式热化学方程式系数

8、系数是整数，既表示物是整数，既表示物质的物质的量又表质的物质的量又表示该物质的分子数示该物质的分子数是整数也可以是分数，只表示物质的是整数也可以是分数，只表示物质的物质的量物质的量物质的聚集状态物质的聚集状态不要求注明不要求注明必须在化学式后注明必须在化学式后注明H正负正负号及单位号及单位不要求标注不要求标注放热：放热：H0。单位：单位：kJmol1意义意义表明了化学反应中表明了化学反应中的物质变化的物质变化不仅表明了化学反应中的物质变化，不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化也表明了化学反应中的能量变化放热反应和吸热反应比较放热反应和吸热反应比较比较比较放热反应放热反应

9、吸热反应吸热反应定义定义释放热量的化学反应释放热量的化学反应吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因形成原因反应物具有的总能量反应物具有的总能量大于生成物具有的总大于生成物具有的总能量能量反应物具有的总能量小反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量于生成物具有的总能量与化学键强与化学键强弱的关系弱的关系生成物分子成键时释生成物分子成键时释放的总能量大于反应放的总能量大于反应物分子断裂时吸收的物分子断裂时吸收的总能量总能量生成物分子成键时释放生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量子断裂时吸收的总能量A该反应为吸热反应该反应为吸热反应BCO(g)和和H

10、2O(g)具有的总能量大于具有的总能量大于CO2(g)和和H2(g)具有具有的总能量的总能量C该反应不需要加热就能进行该反应不需要加热就能进行D1 mol CO2(g)和和1 mol H2(g)反应生成反应生成1 mol CO(g)和和 1 mol H2O(g)要放出要放出41 kJ热量热量解析解析由能量变化可知，反应产物的总能量比反应物的总由能量变化可知，反应产物的总能量比反应物的总能量低，反应为放热反应，但并不是不需要加热；当能量低，反应为放热反应，但并不是不需要加热；当1 mol CO2(g)和和1 mol H2(g)反应生成反应生成1 mol CO(g)和和1 mol H2O(g)，要

11、，要吸收吸收41 kJ热量。热量。答案答案B反应物总能量大于反应产物总能量的反应为放热反应，其反应物总能量大于反应产物总能量的反应为放热反应，其逆过程为吸热反应，与反应条件无必然的联系。逆过程为吸热反应，与反应条件无必然的联系。【体验【体验1】下列说法正确的是】下列说法正确的是()A物质发生化学反应都伴随着能量变化物质发生化学反应都伴随着能量变化B伴有能量变化的物质变化都是化学变化伴有能量变化的物质变化都是化学变化C在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成产物的总焓一定相同产物的总焓一定相同D在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高在一

12、个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于反应产物的总焓于反应产物的总焓【答案】【答案】A【解析】【解析】物质发生化学反应时都伴随着能量的变化；伴有物质发生化学反应时都伴随着能量的变化；伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，当物质发生物理变化能量变化的物质变化不一定是化学变化，当物质发生物理变化时也伴有能量变化；在一个确定的化学反应关系中，反应物的时也伴有能量变化；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总焓(设为设为x)与生成物的总焓与生成物的总焓(设为设为y)之间的关系为之间的关系为xy，化学，化学反应为放热反应；反应为放热反应；xy，化学反应为吸热反应，所以，化学反应为吸热反应，所以

13、xy。故选故选A。1热化学方程式书写的基本步骤热化学方程式书写的基本步骤第一步写出化学反应方程式；第二步依据题目信息注明物第一步写出化学反应方程式；第二步依据题目信息注明物质状态；第三步计算焓变数值；第四步确定焓变的符号质状态；第三步计算焓变数值；第四步确定焓变的符号(即正即正负号负号)；最后写出热化学方程式。；最后写出热化学方程式。热化学方程式的书写与判断热化学方程式的书写与判断2书写热化学方程式应注意的问题书写热化学方程式应注意的问题(1)必须注明物质的聚集状态必须注明物质的聚集状态因为反应物和生成物的聚集状态不同，焓变因为反应物和生成物的聚集状态不同，焓变H不同。因不同。因此只有注明物质

14、的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的此只有注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义和特点。一般用英文字母意义和特点。一般用英文字母g、l、s表示物质分别为气态、表示物质分别为气态、液态、固态，稀溶液中的溶质则用液态、固态，稀溶液中的溶质则用aq来表示。来表示。(2)H只能写在热化学方程式的右边且中间有空格。若为只能写在热化学方程式的右边且中间有空格。若为放热反应，放热反应，H为为“”；若为吸热反应，；若为吸热反应，H为为“”。H的单位一般为的单位一般为kJmol1，该单位是表明参加反应的各物质的物，该单位是表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相对应，

15、并不是质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相对应，并不是指指1 mol物质发生反应。物质发生反应。(3)注明反应条件注明反应条件焓变焓变(H)与测定条件与测定条件(温度、压强等温度、压强等)有关，如同一反应在有关，如同一反应在不同温度下进行时的焓变是不同的。因此书写热化学方程式时不同温度下进行时的焓变是不同的。因此书写热化学方程式时应注明应注明H的测定条件。绝大多数的测定条件。绝大多数H是在是在25 (即即298 K)、101 kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。下测定的，此时可不注明温度和压强。(4)热化学方程式中热化学方程式中H的数值必须与化学式前面的系数相的数值必须与化学式前面的

16、系数相对应。同一化学反应，热化学方程式中物质的化学计量数不对应。同一化学反应，热化学方程式中物质的化学计量数不同，反应的同，反应的H也不同。也不同。解析解析1 g甲醇燃烧生成甲醇燃烧生成CO2(g)和和H2O(l)时放热时放热22.68 kJ，则则1 mol甲醇甲醇(32 g)燃烧放热：燃烧放热：22.68 kJ32725.76 kJ，2 mol甲醇燃烧放热甲醇燃烧放热1 451.52 kJ。A、D中中H的符号不正确，的符号不正确，C中中H的数值不正确。的数值不正确。答案答案B热化学方程式正误判断的热化学方程式正误判断的“四看四看”：“一看一看”化学原理是否正确；化学原理是否正确；“二看二看”

17、状态是否标注正确；状态是否标注正确；“三看三看”反应热符号及单位是否正确；反应热符号及单位是否正确；“四看四看”反应热数值是否与系数和状态相对应。反应热数值是否与系数和状态相对应。【答案】【答案】B【解析】【解析】A中未注明各物质的聚集状态；中未注明各物质的聚集状态；C中中H的单位的单位错，应为错，应为kJmol1；D中反应是放热反应，中反应是放热反应，H0。【案例】【案例】 某学习小组设计以下实验，探究化学反应中的某学习小组设计以下实验，探究化学反应中的热效应，把试管放入盛有热效应，把试管放入盛有25 的饱和石灰水的烧杯中，试管的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用胶头滴管向其

18、中滴加中开始放入几小块镁片，再用胶头滴管向其中滴加5 mL稀盐稀盐酸。酸。实验探究一化学反应中的热效应实验探究一化学反应中的热效应试回答下列问题：试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是实验中观察到的现象是_。(2)产生上述现象的原因是产生上述现象的原因是_。(3)写出有关反应的离子方程式：写出有关反应的离子方程式：_。(4)由实验推知，由实验推知，MgCl2和和H2的总能量的总能量_(填填“大大于于”“”“小于小于”或或“等于等于”)镁片和稀盐酸的总能量。镁片和稀盐酸的总能量。(5)如果将本题中如果将本题中“25 的饱和石灰水的饱和石灰水”换成换成“20 碳碳酸饮料酸饮料”进行实验探究，实验中观察到的另一现象是进行实验探究，实验中观察到的另一现象是_，其原，其原因是因是_。【答案】【答案】(1)试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯中饱和石灰水变浑浊中饱和石灰水变浑浊(2)镁与稀盐酸反应是放热反应，该反应放出的热量使石镁与稀盐酸反应是放热反应