2017-2018学年高中化学专题1化学反应与能量变化第一单元第一课时化学反应的焓变学案

1、第一课时化学反应的焓变课标要求1了解吸热反应、放热反应的定义，了解反应热和焓变的含义。2知道键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。3认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。晨背-重点语句1.在化学反应过程中， 当反应物和生成物具有相同温度时， 所吸收或放出的热量称2 2在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的焓变，用 厂 f f AHAH 表示，单位 kJkJ molmol，吸热反应的 AH0AH0，放热反应的 AH0AH0;放热反应：AHE2，反应吸收能量，H0,为吸热反应;若EIE2，反应放出能量，H0,为放热反应。(2)从反应物和生成物总能量大小角度

2、若反应物的总能量小于生成物的总能量，则反应过程中吸收能量； 若反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应过程中放出能量。如果反应中的能量变化主要表现为热的形式，就是吸热反应和放热反应。如图所示：1.在化学 2中，我们知道 H H、Cl Cl、H Cl 键的键能分别为 436.4 kJmol242.7 kJmolI 431.8 kJmol1，则反应 Hb+ Cl2=2HCI 的反应热H是多少？提示：1一1一1H=436.4 kJmol+242.7 kJmol2X431.8 kJmol=184.5kJmol。2.根据 1 中的数据计算反应 2HCI=H+ Cl2的反应热H是多少？与 1 中的反应热

3、H相比，得出的结论是什么？提示：_1一1一1H= 2X431.8 kJmol436.4 kJmol242.7 kJmol=184.5 kJmol1。正、逆反应的反应热H数值相等，符号相反。3.已知 N2、Q、NQ 分子中的键能分别为 946 kJmol 、498 kJmol 、632 kJmol-那么反应 Nb+ Q=2NO 勺反应热H是多少？提示：_1_1_1_1 H= 946 kJmol + 498 kJmol 2X632 kJmol = 180 kJmol 。4.N2与 Q 在放电或加热下都能反应生成NQ 则在上述反应条件下，反应热H是否发生变化？提示：不发生变化，H仍为 180 kJm

4、ol_1，因此，化学反应的焓变与反应条件无关。探究思考发现化学反应过程:应应过程0反应过程吸拯氏应放熱反应3*系统认知1焓变与反应热的关系4项目内容概念在恒温、恒压条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热 量，叫做反应热，又称焓变符号H单位kJmol1意义H0 表示该反应为吸热反应注意事项1任何化学反应都有反应热，即焓变H02H的大小与反应条件无关2. H的计算方法 H=反应物的键能总和一生成物的键能总和。 H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量。1判断的正误(正确的打“V”，错误的打“x”)。(1) 任何化学反应均伴随能量的变化()(2) 焓变是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化

5、()(3) H0 的反应为放热反应()(4)伴有能量变化的物质变化都是化学变化( )答案：V(2)x(3)xx2.化学反应 Aa(g) +B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是()| 能 M：) 2 mol A+2m()l B2 mol All (g)1 mnl41 ma) (站反应过程A. 每生成 2 个 AB 分子吸收(ab)kJ 热量B.该反应热 H=+ (ab)kJmol1C. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D. 断裂 1 mol A A 和 1 mol B B 键，吸收akJ 能量解析：选 BD 形成化学键放出热量，形成 2 mol A B 键放出b

6、kJ 热量，A 项错误；1 molA(g)和 1 mol B2(g)反应生成 2 mol AB(g)吸收(ab)kJ 热量，B 项正确；由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，C 项错误；断裂 1 mol A A 和 1 mol B B 键，吸收akJ能量，D 项正确。演练应用体验53.化学反应过程中的能量变化如图所示，判断以下说法正确的是6解析：选 D 由图像分析可知甲：E反应物E生成物，反应放热，H0; 乙：E反应物0。4.键能是两原子间形成 1 mol 新键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知下列物质的键能:化学键H HN=NN H键能/(kJmol)436946391则反应：

7、N2(g) + 3H(g)=2NH3(g)的H=_。解析：H=反应物断键吸收的总能量生成物成键释放的总能量=946 kJmol-1 2 3+11113X436 kJmol6X391 kJmol=(2 254 kJmol2 346 kJmol )= 92 kJmol答案：92 kJmol方法技巧判断吸热反应、放热反应的依据与误区2吸热反应、放热反应判断的“两大依据”理论依据：反应物与生成物总能量的相对大小。计算依据：断裂化学键吸收总能量与形成化学键放出总能量的相对大小。3吸热反应、放热反应判断的“两大误区”误区一：与反应条件有关。误区二：只要吸热就是吸热反应，只要放热就是放热反应。如水蒸气液化放

8、出热量，但该过程不是放热反应。A.图甲表示的是吸热反应B.图乙表示的是放热反应C.图甲中 H 0D.图乙中 H0乙7i概念能够表示反应热的化学方程式。2意义(1)热化学方程式既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。1-!对于热化学方程式H2(g) + 2Q(g)=H2O(l)H=- 285.8 kJmol ，表示在125 C (298 K)、101 kPa 时，1 mol H2与mol O2完全反应生成液态水时放出的热量是285.8kJ。3书写原则(1) 热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数，可以用整数也可以 用分数。(2) 必须注明物质的状态、H的“ +

9、、”和单位。(3) 应标明反应的温度和压强。若不标明，则表示是在25C(298 K)、101 kPa 条件下的反应热。(4)对于相同反应，H的数值必须与化学计量数对应。4.实例8 g 甲烷完全燃烧生成液态水时放出445 kJ 的热量，该反应的热化学方程式为CT(g)1 12H(g) + 2Cl2(g)=HCl(g) H= 92.3 kJH2(g) + j(g)=H2O(g) H= 241.8 kJmol问题思考1以上 6 个方程式中，哪几个不属于热化学方程式？热化学方程式中的g、l 代表什么?固态和溶液如何表示?热化学方程式+ 2Q(g)=CQ(g) + 2fO(l) H= 890 kJmol

10、。探究思考发现已知有下列化学方程式(1)H2+(2)H2(g) + 12财2IJ I.：gjH2+ CI2点=!HCI H= 14.9 kJmol(4)H2(g) + Cl2(g)=2HCI(g)H= 184.6 kJ -mol-mol8提示：(1)、(3)不属于热化学方程式；g 表示物质的状态为气态，I 表示物质的状态为 液态；固态和溶液分别用s 和 aq 表示。12.热化学方程式(5)中的“ 2”代表什么？如果是 2 mol H2和 2 mol Cl2完全反应，则1H还是92.3 kJmol 吗？1提示：热化学方程式(5)中的“ 2”代表的是 H2和 Cl2的物质的量，而不是 H2和 Cl

11、2的分1子数。如果 H2和 Cl2的物质的量均为 2 mol，贝 U H= 369.2 kJmol，而不是 H=192.3 kJmol 。13.由方程式(6)可得到 H2O(g)=f(g) + qQ 的H为多少?提示： H= + 241.8 kJmol。系统认知热化学方程式的书写步骤与注意事项1.书写“三”步骤一写一写出配平的化学方程式0一注I注明物质的聚集状态手写出的数值、单位及符号2.注意“五”事项(1) 要在物质的化学式后面用括号注明各物质的聚集状态。一般用英文字母g、l 和 s分别表示气态、液态和固态，水溶液中的溶质则用aq 表示。(2) H的单位是 kJmol 。(3) 根据焓的性质

12、，对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其H也不同。若化1.1g 氢气在氧气中燃烧生成液态水， 放出142.9 kJ 的热量，表示该反应的热化学方程式是()A.1f(g) + 2恥)=H2O(l)学方程式中各物质的化学计量数加倍，则H的数值也加倍。(4)热化学方程式中不用“f=”上不用标明反应条件。(5)必须标明H的符号，放热反应H为“一”，吸热反应 H为“ + ”，正负号不可省略。演练应用休验9H= 285.8 kJmol1B.1(g) + 2Q(g)=H2O(g)H= 285.8 kJmol1C.2f(g) + Q(g)=2H2O(l) H=- 285.8 kJ1!D. H2+ 2O=H

13、O H=- 285.8 kJmol解析：选 A 由 1 g 氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ 的热量可知，1 mol H2燃烧生一1成液态水放出 285.8 kJ 的热量，则 H= 285.8 kJmol 。2下列热化学方程式书写正确的是()A.2SO+ Q=2SO H= 196.6 kJmol11B. f(g) + 尹 9)=0(1)1 H= 285.8 kJmolC.2Hz(g) + Q(g)=2H2O(l) H= 571.6 kJD.C(s) + Q(g)=CC2(g) H= + 393.5 kJmol1解析：选 B A 没有标明状态；C 中H的单位不正确，应为kJmol1;因为碳

14、和氧气的反应是放热反应，所以D 中H为负值。3写出下列反应的热化学方程式。(1) N2(g)与(g)反应生成 17 g NH3(g)，放出 46.1 kJ 热量。(2) 1 mol C2HSOH(I)完全燃烧生成 CO(g)和 HO(I)，放出 1 366.8 kJ 热量。(3)1 mol CO 完全转化为 CO 放出 283 kJ 的热量。(4)24 g C(s) 与足量 HO(g)反应生成 CO(g)和 H(g)，吸收 262.6 kJ 热量。解析：(1)1 mol N2(g)与 3 mol H2(g)完全反应生成 2 mol NH3(g)时放出的热量为 46.1 kJX2=92.2kJ。

15、(2) C2H5OH 燃烧的化学方程式为QHO出3Q=2C決3H.O,故 QHOHQ)完全燃烧生成 CQ和 HO(I)的热化学方程式为GHsOH(l) + 3Q(g)=2CQ(g) + 3fO(l) H= 1 366.8kJmol1。(3) CO 转化为 CO 的化学方程式为 2COQ=2CO2 mol CO 生成 CO 放出热量为 2X283 kJ一1=566 kJ，则反应的热化学方程式为2CO(g) + O(g)=2CQ(g) H= 566 kJmol 。262 6 kJ10(4) 1 mol C(s)与足量 HO(g)反应生成 CO(g)和 H(g)吸收的热量为 一；一=131.3 kJ

16、。答案：(1)N2(g) + 3H2(g)=2NHs(g)1 H= 92.2 kJmolC2H5OHQ) + 3Q(g)=2CQ(g) + 3H，O(l)11 H=- 1 366.8 kJmol(3)2CO(g) + Cb(g)=2CCb(g)-1 H= 566 kJmolC(s) + H2O(g)=CO(g) + Hz(g)1H= 131.3 kJmol方法技巧四看法判断热化学方程式的正误狀态是否标明反应热应的苻号是否正确反应撼的數值场禺学计童叢是否对应三级训练节节过关 1.下列反应中生成物的总能量高于反应物的总能量的是()A.碳酸钙受热分解B.乙醇燃烧C 铝粉与氧化铁粉末反应D.氧化钙溶于

17、水解析：选 A 生成物总能量高于反应物总能量，说明是吸热反应。A 项，碳酸钙分解是吸热反应，B、C D 均为放热反应。2. 下列说法正确的是()A. 焓变是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化B.当反应放热时 H0,反应吸热时 H(g) + 2Q(g)=H2O(g)，该反应过程中的能量变化如图所示。试回答下列问题：(1)a、b、c分别表示_131和，即 1 mol H2和 2 mol O2反应生成 1 mol H20(g)的反应热。(2) 由图可知，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

18、的多少，则只比较数值的大小，与H的“ +、一 ”无关。1答案：(1)1 mol H2中的化学键和 2 mol 02中的化学键键能总和2 mol H 0 键键能总1和 1 mol H2和 2 mol 02反应生成 1 mol H20(g)的反应热放热017C. 2A+ B=2C H0D. 2C=2AF B H0解析：选 A 由图示知，2A(g) + B(g)的总能量高于2C(g)的能量，则反应 2A(g) +B(g)=2C(g)为放热反应，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

19、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（0H）28H2O 和 NHCI 在常温下就能反应， D 正确。3.已知反应 X+ Y=W N 为放热反应，则下列说法中正确的是（）A. X 的能量一定高于 MB. Y 的能量一定高于 NC. X 和 Y 的总能量一定高于 M 和 N 的总能量D. 因该反应为放热反应，所以不必加热就可以发生解析：选 C 对于放热反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量，A、B 项中均不是反应物或生成物的总能量，不成立；放热或吸热反应是指反应的

20、能量变化过程而不是指反应的条件，有些放热反应也要先加热才能发生。4.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol 氢气中的化学键消耗的能量为QkJ，破坏 1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为QkJ，形成 1 mol 氯化氢中 的化学键释放的能量为 Q kJ。下列关系式中，正确的是（）A. Q+QQB. Q+Q2Q21C. Q+QvQD. Q+Qv2Q解析：选 D 氢气在氯气中燃烧时放出能量，所以形成2 mol 氯化氢中的化学键释放的能量大于破坏 1 mol 氢气中的化学键和破坏 1 mol 氯气中的化学键消耗的总能量。5. 1 g 碳与适量水蒸气反应生成CO 和需吸收 10

21、.94 kJ 热量，此反应的热化学方程式为()A.C+ HbO=CO H2H= 131.3 kJmolB. C(s) + H2O(g)=CO(g) + H(g)1 H= 10.94 kJmolC. C(s) + H2O(l)=CO(g) + H2(g)1 H= 131.3 kJmolD. C(s) + H2O(g)=CO(g) + H(g)1 H= 131.3 kJmol1解析：选 D 1 mol 碳完全反应时吸收的热量为10.94 kJ *乜 131.3 kJ，即 1 mol 碳完全反应时反应的焓变为 H= 131.3 kJmol1。A 项中各物质没有标明聚集状态，错误；B 项焓变的数值错误

22、；C 项中水的状态应为气态。二、不定项选择题6.已知 C(s，石墨)=C(s，金刚石) H0,下列判断正确的是()A. 此反应为放热反应B.断裂 1 mol 石墨的化学键需要吸收的能量小于生成1 mol 金刚石化学键所放出的 能量C. 石墨比金刚石稳定D. 此变化为物理变化解析：选 C A 项， H0,反应为吸热反应，错误； B 项， H=(断裂 1 mol 石墨的 化学键需要吸收的能量)(生成 1 mol 金刚石化学键所放出的能量) 0，断裂 1 mol 石墨中 的化学键需要吸收的能量大于生成 1 mol 金刚石中的化学键所放出的能量，B 错误；C 项， H 0，石墨能量小于金刚石，能量越低

23、越稳定，石墨比金刚石稳定，C 正确；D 项，有新物质生成，此变化为化学变化，错误。7.CO(g)与 H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是()能量-122眩心!A=-41UTOOL热览、43)+11 血)害成物仄应过程A. 该反应为吸热反应B.CO(g)和 H2O(g)所具有的总能量大于 CQ(g)和 H(g)具有的总能量1C.反应的热化学方程式是CO(g) +HO(g)=CO(g) +H(g) H= 41 kJmolD. 1 mol CO2(g)和 1 mol H2(g)反应生成 1 mol CO(g)和 HbO(g)要放出 41 kJ 热量解析：选 B 由图示知

24、，反应 CO(g) + HzO(g)=CQg) + H2(g)为放热反应，A 项错误，B项正确；该反应的热化学方程式应为CO(g) + H2O(g)=CG(g) + H2(g) H= 41 kJ23一1 . mol , C 项错误，同时知 D 项中应吸收 41 kJ 热量，D 项错误。&将盛有 NHHCO 粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中, 酸， 反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知()A. NHHCO 和盐酸的反应是吸热反应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 NHHC 耐 HCI=NHCI + CQf解析：选 A

25、B 醋酸受冷凝固，NHHCO 与盐酸的反应为吸热反应，A 项正确；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, 学方程式未标明聚集状态以及反应的热量变化，D 项错误。三、非选择题9.如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将镁片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，请根据要求完成下列问题：(1)有关反应的离子方程式是 _,试管中看到的现象是_ 。U 形管中液面 A_ (填“上升”或“下降”)，原因是 _说明此反应是 _ (填“放热”或“吸热”)反应。(3)_由实验推知，MgCb 溶液和 H2 的总能量_(填“高于”“低于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。解析：镁片与盐酸的反应是放热反应，是由于反应物的总能量高于生成物的总能量，放出的热量使锥形瓶内气压增大，导致U 形管左端液面下降，右端液面上升。答案：(1)Mg + 2H+=Mg+ H2f镁片溶解，有气泡产生(2)下降 反应放出的热量使锥形瓶内气压增加放热低于10.硅在燃烧时会释放出大量热能，因此曾被考虑