高中化学第1章化学反应热效应第1节第1课时反应热焓变教案选择性高中选择性化学教案

第1课时

反响热

焓变发展目标

系统建立联合详细实例发展学生鉴于内能及内能变化认识物质所拥有的能量和化学反响中能量变化的实质。认识化学能与热能的互相转变，恒温恒压条件下化学反响的反响热能够用焓变表示。一、反响热及其测定1．认识系统与环境(以盐酸与NaOH溶液的反响为例)2．反响热含义：在等温条件下，化学反响系统向环境开释或从环境汲取的热量，称为化学反响的热效应，简称反响热。测定方法：利用量热计直接测定。3．中和反响反响热的测定实验装置实验丈量数据①反响物温度(t1)的丈量：用一个量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸，翻开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，丈量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗洁净，擦干备用；用另一个量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，用温度计丈量并记录NaOH溶液的温度，取两温度均匀值为t1。②反响后系统温度(t2)的丈量翻开杯盖，将量筒中的NaOH溶液快速倒入量热计的内筒，立刻盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。并正确读取混淆溶液的最高温度，并记录为t2。③重复实验操作，记录每次的实验数据，取其均匀值作为计算依照。④实验数据办理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地以为都是1g·cm－3，反响后生成的溶液的比热容c＝4.18J/(g·℃)。该实验中盐酸和NaOH溶液反响放出的热量是0.418(t2－t1)kJ，中和热为－0.418t－tkJ·mol－1。210.025装置中的玻璃搅拌器可否用金属(不与酸、碱反响)质搅拌器取代？为什么？[提示]不可以。原由是金属质搅拌器易导热，造成实验过程中热量损失。实验中为何使用0.55mol·L－1NaOH溶液与0.50mol·L－1盐酸反响，而不是采用0.50mol·L－1NaOH溶液？[提示]碱过度的目的是保证盐酸完整反响。可否用浓硫酸取代盐酸？对结果会产生什么影响？[提示]不可以。浓硫酸溶解于水时放热，所测中和热数值会偏大。二、反响热与焓变1．内能、焓、焓变内能(符号为U)：系统内物质的各样能量的总和，受温度、压强和物质的齐集状态等影响。焓(符号为H)：与内能相关的物理量。(3)焓变：在等压条件下进行的化学反响(严格地说，对反响系统做功还有限制，中学阶段一般不考虑)，其反响热等于反响的焓变，符号：，单位：kJ/mol(或kJ·mol－1)。H(4)反响热与焓变的关系从微观角度认识反响热的实质(1)以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)(25℃，101kPa下)的能量变化为例，填写下表中的空白。反响中能量变化化学键1molA—B化学键反响中能量变化H—H汲取436kJ共汲取679kJCl—Cl汲取243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ结论H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反响热＝－183_kJ·mol－1H化学键断裂和形成时的能量变化是化学反响中能量变化的主要原由。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)放热反响不需要加热就能反响，吸热反响不加热就不可以反响。(×)(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化。(√)(3)焓变和反响热固然说法不一样但意义完整同样。(×)(4)中和反响反响热的测定实验中应作平行实验2到3次，记录实验数据，取均匀值，而后带入计算，此中假如有数据显然偏离正常值，该数据应舍去。(√)2．以下过程必定开释出能量的是( )A．化合反响B．分解反响C．分子拆分红原子D．原子组成分子D[原子组成分子过程为新化学键形成过程，必定开释能量。]3．氮化硅陶瓷资料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中经过以下反响制得：高温SiO2＋C＋N2――→Si3N4＋CO(未配平)，该反响变化过程中的能量变化以下图。回答以下问题。该反响是

________(填“吸热”或“放热”

)反响，反响热

H________0(填“>”“<”或“＝”)。[答案]

放热

<从宏观和微观的角度理解反响热产生的原由(修养养成——宏观辨别与微观探析)能量有各样不一样的形式，它能从一种形式转变为另一种形式，或许从一物体传达给另一物体，但在转变和传达过程中，能量的总值是保持不变的(这叫能量守恒定律)。所以在化学反响过程中，与质量守恒同样，能量也是守恒的。[问题1]从能量变化的角度剖析放热反响过程，以下图：E反响物总能量E生成物总能量热量即反响前后化学反响除了按照质量守恒外还要按照能量守恒，以下图：，请从能量的角度剖析化学反响中为何必定存在能量变化？化学反响放[提示]因为化学反响中反响物能量之和与生成物能量之和不相等，

所以化学反响中一定有能量变化。一个化学反响是开释能量仍是汲取能量取决于：

反响物总能量与生成物总能量的相对大小。[问题2]如图是氢气与氧气反响的表示图，从化学键的角度剖析本图并达成以下讨论。从化学键的角度剖析，为何化学反响中必定存在能量的变化？[提示]旧键断裂时汲取的能量与新键形成时放出的能量均不相等，所以任何化学反响都有能量变化。1．从反响物和生成物焓(H)的变化角度剖析2．从反响热的量化参数——键能的角度剖析1．生产液晶显示器的过程中使用的化学冲洗剂NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：化学键N≡NF—FN—F键能/(kJ·mol－1)941.7说法中正确的选项是( )2―→2N(g)放出能量A．过程N(g)B．过程N(g)＋3F(g)―→NF3(g)放出能量C．反响

N2(g)

＋3F2(g)===2NF3(g)

的

H＞0D．NF3汲取能量后假如没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反响B[A项，由N(g)―→2N(g)化学键断裂需汲取能量；B项，N(g)＋3F(g)―→NF(g)是23化学键形成，放出能量；C项，H＝(941.7＋154.8×3－283.0×6)kJ·mol－1＝－291.9kJ·mol－1；D项，化学反响的实质是化学键的断裂和形成。]2．单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体，以下说法正确的选项是( )A．S(s，单斜)===S(s，正交)3－1H＝－0.33kJ·molB．单斜硫比正交硫稳固C．同样物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高D．①式表示断裂1molO2中的共价键所汲取的能量比形成1molSO2中的共价键所放出的能量多297.16kJ[依据图知，单斜硫能量大于正交硫，所以单斜硫转变为正交硫放出热量，焓变＝(296.83－297.16)kJ·mol－1＝－0.33kJ·mol－1，所以S(s，单斜)===S(s，正交)3＝H0.33kJ·mol－1,A正确；能量越低越稳固，同样质量的单斜硫所含能量大于正交硫所含能量，所以正交硫较稳固，B错误；依据图知，同样物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量低，C错误；①式反响需断裂单斜硫中S—S键和氧气中的O===O键，不只是是断裂1molO2中的共价键所汲取的能量，

D错误。

]1．以下说法中正确的选项是( )A．焓变是指1mol物质参加反响时的能量变化B．反响放热时，H>0；反响吸热时，H<0C．在一个确立的化学反响关系中，反响物的总焓与生成物的总焓必定不一样D．在一个确立的化学反响关系中，反响物的总焓老是高于生成物的总焓C[A项，焓变不是指1mol物质参加反响时的能量变化；B项，放热反响H<0，吸热反响H>0；D项，在一个确立的化学反响系统中，反响物的总焓可能高于或低于生成物的总焓。]＋－2H＝－57.3kJ·mol－12．已知：H(aq)＋OH(aq)===HO(l)。以下反响中能放出57.3kJ热量的是()A．1L1mol·L－1的稀硫酸与足量NaOH溶液反响B．稀盐酸与氨水反响生成1molH2OC．稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反响生成1mol水D．稀NaOH溶液与95%浓硫酸反响生成1mol水C[A项，生成2molH2O(l)，放出114.6kJ热量；B项，氨水为弱碱溶液，NH3·H2O电离吸热，故放出热量小于57.3kJ；D项，浓硫酸溶于水放热，故放出的热量大于57.3kJ。]3．以下相关中和反响反响热的说法正确的选项是()A．中和反响反响热的热化学方程式：＋－H＝－57.3kJ·molH(l)＋OH(l)===H2O(l)－1B．正确丈量中和反响反响热的实验过程中，起码需测定温度4次C．玻璃搅拌器械料若用铜取代，则丈量出的中和反响反响热数值偏小D．若稀酸溶液中＋－的物质的量相等，则所测中和反响反响热数值更H与稀碱溶液中OH正确C[A项，应为＋－H＝－57.3kJ·mol－1H(aq)＋OH(aq)===H2O(l)；B项，起码测定温度3次，盐酸、NaOH溶液、混淆液的温度；D项，为保证反响充分，＋－H或OH一方过度。]22H＝akJ·mol－1。剖析以下说法，4．依据反响：S(s)＋O(g)===SO(g)(a＝－297.2)此中不正确的选项是()A．S(s)在O(g)中焚烧的反响是放热反响2B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)H＝bkJ·mol－1，则a>bC．1molSO(g)所拥有的能量低于1molS(s)与1molO(g)所拥有的能量之和22D．16g固体硫在空气中充分焚烧，可汲取

148.6kJ

的热量D[A项，该反响的

H<0，故为放热反响；

B项，S(s)===S(g)

H>0，故|b|>|

a|，则b<a<0；C项，依照能量守恒可知：

1molSO

2(g)

的能量＋

|

a|kJ

＝1molS(s)

的能量＋

1molO2(g)

的能量，可知正确；

D项，硫焚烧放出热量，故错误。

]5．利用如图装置测定中和反响反响热的实验步骤以下：①用量筒量取50mL0.25mol·L－1硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；②用另一个量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，想法使之混淆均匀，测出混淆液最高温度。回答以下问题：(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反响表示中和反响反响热的热化学方程式(中和热数值为57.3kJ·mol－1)。____________________________________________________。倒入NaOH溶液的正确操作是________(填序号)。①沿玻璃棒迟缓倒入②分三次少许倒入③一次快速倒入使硫酸与NaOH溶液混淆均匀的正确操作是______(填字母标号)。a．用温度计当心搅拌b．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌c．轻轻地振荡烧杯d．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动实验数据以下表：①请填写下表中的空白：温度开端温度t1/℃停止温温度差均匀实验次数HSONaOH均匀值度t/℃值(t－t)/℃24221126.226.026.129.5227.027.427.232.3——325.925.925.929.2426.426.226.329.8②近似以为0.55mol·L－1NaOH溶液和0.25mol·L－1硫酸溶液的密度都是1g·cm－3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/(g·℃)。则中和热＝________(取小数点后一位)。H③上述实验数值结果与57.3kJ·mol－1有误差，产生误差的原由可能是________(填字母)。a．实验装置保温、隔热成效差b．量取NaOH溶液的体积时仰望读数c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d．用温度计测定NaOH溶液开端温度后直接测定HSO溶液的温度2426.1＋25.9＋26