化学反应的热效应(示范课)

第六章《化学反应与能量变化》2014年2015年2016年化学反应与热能全国Ⅱ13(选择)；全国Ⅰ28(填空)；全国Ⅰ28(填空)；全国Ⅱ27(填空)；全国Ⅱ36(填空)全国Ⅰ27（填空）；全国Ⅱ26（填空）原电池化学电源全国Ⅱ12(选择)；全国Ⅰ11(选择)全国Ⅰ11(选择)；全国Ⅰ11（选择）；全国Ⅱ11（选择）电解池金属的腐蚀及防护全国Ⅰ27(填空)全国Ⅱ28(填空)全国Ⅰ28（填空）、36（填空）；【高考考查信息】第18讲化学反应的热效应【考纲解读】1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解焓变（△H）与反应热的含义。4.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。5.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。【课前检查】判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(1)伴随着能量变化的物质变化都是化学变化()(2)反应C(s)＋CO2(g)==2CO(g)ΔH0，则反应物断裂化学键吸收的总能量低于产物形成化学键放出的总能量()(3)物质发生化学变化都伴有能量的变化()(4)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)==2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同()(5)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()×√√××1．定义：(1)反应热是化学反应中的热量；(2)焓变是化学反应在放出或吸收的热量；(3)化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为ΔH，单位为。kJ·mol－1恒压下放出或吸收一、焓变与反应热【知识梳理】(2)特征：既有_______生成，又有______的变化。(1)实质：______断裂和______形成。旧键新键新物质能量H—H+Cl—Cl吸收能量2H+2Cl2H+2Cl放出能量2H—Cl吸收能量≠放出能量，故化学变化总是伴随着能量变化。2.化学反应的实质与特征放热反应吸热反应表现形式能量变化键能变化联系3.吸热反应与放热反应△H为“－”或△H＜0△H为“＋”或△H＞0时E反应物＞E生成物E反应物＜E生成物生成物键能反应物键能反应物键能生成物键能△H＝E生成物-E反应物=(键能)反应物-(键能)生成物键能越大，能量越低，越稳定.燃烧、中和反应、铝热反应、多数化合反应、活泼金属与水或酸反应、物质缓慢氧化等。思考1：常见的放热反应有哪些？思考2：常见的吸热反应又有哪些？多数分解反应、盐类的水解和弱电解质的电离反应、铵盐与强碱反应、少数置换反应、以C、CO、H2为还原剂的反应、1.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应D．氧化钙溶于水【课堂练习】A(1)化学反应表现为吸热或放热与反应开始时是否需要加热无关，需要加热的反应不一定是吸热反应(如C＋O2=====点燃CO2，为放热反应)，不需要加热的反应也不一定是放热反应．(2)浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热，NH4NO3溶于水吸热，但其热效应不属于反应热．【反思总结】2.(1)【2015·全国卷Ⅰ】已知反应2HI(g)==H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。(2)【2015·海南卷】由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图6223所示，若生成1molN2，其ΔH＝____kJ·mol－1。299－139二、热化学方程式1．热化学方程式及其意义(1)概念：表示参加反应的____________和________的关系的化学方程式。(2)意义：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________。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol，表示在25℃和1.01×105Pa下，________________与________________完全反应生成_______________时____________________。物质的量反应热能量变化1molH2(g)0.5molO2(g)1molH2O(l)放出热量285.8kJ【知识梳理】2．热化学方程式中化学计量数仅表示该物质的________，因此化学计量数可以是整数，也可以是________。物质的量分数【提醒】热化学方程式中ΔH的单位为kJ/mol，它是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。式中的“/mol”不能理解为每摩尔反应物或生成物，可以理解为“每摩尔反应”。3．热化学方程式的书写方法典例：【2014·海南】标准状况下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O＝O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是()A．H2O(g)==H2(g)＋O2(g)ΔH＝－485kJ·mol－1B．H2O(g)==H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)==2H2O(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)==2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1D3．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(ΔH的绝对值均正确)(1)CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ()(2)NaOH(aq)＋HCl(aq)==aCl(aq)＋H2OΔH＝57.3kJ·mol－1()(3)S(s)＋O2(g)==SO2(g)ΔH＝＋296.8kJ·mol－1()(4)2NO2==O2＋2NOΔH＝＋116.2kJ·mol－1()【课堂练习】××××4.【2015·安徽】NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25℃，101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是。5.下图是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：__________________。NaBH4(s)＋2H2O(l)==NaBO2(s)＋4H2(g)ΔH＝－216.0kJ·mol－1NO2(g)＋CO(g)==CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1已知：C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol；C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g)△H=-395.0kJ/mol问：金刚石和石墨谁更稳定？反应热的有关应用：1.判断物质的稳定性：C(石墨,s)==C(金刚石,s)△H=+1.5kJ/mol【知识拓展】2.比较反应热的大小：【互助合作】请大家分组讨论总结归纳出比较反应热（△H）大小的方法。由于反应物或生成物的状态不同、反应物的数量不同、反应产物不同，都影响比较反应热的数量大小。本知识点是高考的重点，做题时要分清比较的是反应热值(即Q)还是“△H”。例.在同温、同压下，比较下列反应△H1、△H2的大小2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；H12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H2分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定数量的热量。∴H1△H2S(g)+O2(g)=SO2(g)；H1S(S)+O2(g)=SO2(g)；H26.在同温、同压下，比较下列反应放出热量△H1、△H2的大小两式数量相同，S由固态吸收热量转化为气态，再氧化燃烧生成SO2。其放出热量的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量。∴H1△H2【课堂练习】C(S)+1/2O2(g)=CO(g)；H1C(S)+O2(g)=CO2(g)；△H27.在同温、同压下，比较下列反应H1、△H2的大小固态C氧化为CO，释放出热量Q1，CO是气体燃料，和O2反应生成CO2，又释放热量Q3，两次释放热量的总和Q1＋Q3，等于固态C氧化为气态CO2释放的热量Q2。∴H1＞H2H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)；H2状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前式的一半。8.在同温、同压下，比较下列反应△H1、△H2的大小∴H1＜△H2【课堂小结】一、焓变与反应热二、热化学方程式1.反应热的定义2.化学反应的实质3.吸热反应与放热反应重点：热化学方程式的书写及判断三、反应热的应用重点：反应热大小的比较9.现有容积固定且相同的甲、乙、丙三个容器，均存在如下反应，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1。在一定条件下分别向三个容器中充入的气体量和ΔH如表所示：根据以上数据，下列选项正确的是()A．ΔH1＝－197kJ·mol－1B．ΔH2＝ΔH3C．ΔH1＝2ΔH2D．ΔH1ΔH3容器SO2(mol)O2(mol)He(mol)ΔH(kJ·mol－1)甲210ΔH1乙10.50ΔH2丙10.51ΔH3B