高中化学 第1章第1节 第1课时 化学反应的反应热焓变课件同步导学 鲁科版选修4

第1节化学反应的热效应第1课时化学反应的反应热焓变一、化学反应的反应热1．反应热(1)定义：当化学反应在一定的下进行时，反应所的热量。(2)符号与单位：用符号Q表示，其单位为。(3)意义：放热反应；吸热反应。温度吸收或放出kJ·mol－1或J·mol－1Q＜0Q0[开放探究]1.化学反应在物质发生变化的同时还可能伴随着哪些能量变化？(至少列举三类)提示：热能、电能、光能等2．反应热的测定(1)测量仪器：。(2)原理：Q＝－C(T2－T1)其中C表示溶液及量热计的热容，T1、T2分别表示。热容和比热（P3)活动探究（P3)量热计(P3)反应前和反应后体系的温度中和热：稀溶液中（密度近似为水的密度），酸碱发生中和反应生成1mol液态水时所放出的热量。注意：中和热不包括离子在水溶液中的生成热，物质的溶解热，电解质电离是的吸热燃烧热：常温下，1mol纯物质完全燃烧生成液态水时所放出的热量。［练习］50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”“偏小”“无影响”）（4）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量（填“相等”“不相等”），所求中和热（填“相等”“不相等”），简述理由：。（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小不等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量，与酸碱的用量无关偏小偏小二、化学反应的焓变与热化学反应方程式1．焓用来描述的物理量，相同量的不同的物质所具有的能量不同，其焓也不相同，表示符号H。单位kJ·mol－12．焓变(1)表达式及单位ΔH＝，单位是。物质具有的能量H(反应产物)－H(反应物)kJ·mol－1(2)含义ΔH0，反应；ΔH0，反应。(3)与反应热的关系条件下，反应中的能量变化时，焓变与化学反应的反应热相等，数学表达式为。吸热放热等压全部转化为热能ΔH＝QP（4）焓变的计算ΔH＝ΔH产物–--ΔH反应物或ΔH＝各反应物的键能之和---各产物的键能之和[开放探究]2.(1)影响焓变的因素有哪些？(2)比较焓变的大小时，“＋”、“－”号是否包含在内？提示：(1)温度、压强、物质的聚集状态和参加反应物质的物质的量。(2)应包括符号“＋”、“－”在内比较焓变的大小。3．热化学方程式(1)热化学方程式的概念在热化学中，把一个化学反应中的和同时表示出来的化学方程式。(2)热化学方程式的意义①意义表示化学反应中的；表示化学反应中的。物质的变化反应的焓变物质变化焓变②实例298K时，1molH2(g)和0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l)放热285.8kJ，此反应的热化学方程式可表示为：H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1。3.如何理解ΔH的单位“kJ·mol－1”？提示：反应焓变的单位“kJ·mol－1”不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以化学方程式中各物质的化学式的系数来计量其物质的量时伴随的能量变化1．下列说法正确的是()A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B．放热反应在常温下一定很容易发生C．反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有的总能量的大小D．吸热反应在常温下一定不能发生解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，并不是由反应条件所决定。放热反应在常温下不一定能发生；吸热反应如果断裂反应物中的化学键需要的能量较低，也可以在常温下发生。答案：C2．下列说法中正确的是()A．物质发生化学反应不一定都伴随着能量变化B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同D．在一个确定的化学反应关系中，改变反应物的状态对反应热不会有影响解析：物质发生化学反应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，物质发生物理变化、核变化(如原子弹的爆炸)也都伴有能量变化。在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓(设为x)与反应产物的总焓(设为y)之间的关系为：①xy，化学反应为放热反应；②xy，化学反应为吸热反应；③x≠y。物质状态的变化也对应着能量的变化，因此改变反应物的状态对反应热也会产生影响。答案：C一、化学反应的反应热1．常见的放热反应和吸热反应(1)放热反应①活泼金属与水或酸的反应②酸碱中和反应③燃烧反应④多数化合反应(2)吸热反应①多数分解反应②NH4Cl(s)与消石灰的反应③C(s)与H2O(g)的反应④CO2与C的反应2．焓变与化学键的形成和断裂过程中能量的变化之间的关系(1)焓变与化学键的形成和断裂过程中能量的变化的关系化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因(如图)。(2)由化学键的形成和断裂过程的能量变化求焓变的公式ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量总和－生成物的化学键形成时放出的能量总和。①反应物的化学键断裂吸收的能量总和生成物的化学键形成时放出的能量总和，反应吸热；②反应物化学键断裂吸收的能量总和生成物化学键形成时放出的能量总和，反应放热。3．焓变与物质能量的关系类型比较放热反应吸热反应关系反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量表示方法ΔH0ΔH0图示反应是放热反应还是吸热反应取决于反应物和生成物所具有总能量的相对大小，与反应条件无关。已知：H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)，反应过程中能量变化如图，问：(1)a、b、c分别代表什么意义？a______________________；b_____________________；c____________________。代表旧键断裂吸收的能量代表生成新键放出的能量代表反应热(2)该反应是放热反应还是吸热反应？________________。ΔH大于零还是小于零？________。(3)若已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH1＝－Q12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2＝－Q2则ΔH1________ΔH2，Q1________Q2(填“”、“”或“＝”)。放热反应小于零二、热化学方程式1．热化学方程式与普通化学方程式的区别化学方程式热化学方程式各物质的系数既表示微粒个数又表示该物质的物质的量只表示物质的物质的量状态不要求注明必须在分子式后注明反应条件一般要标明反应所需条件，产物中并标注“↑”和“↓”，可逆反应用“可逆号”表示注明ΔH的测定温度和压强，25℃101kPa时可不注明。不用标注“↑”“↓”和“可逆号”。2.书写热化学方程式应注意的事项(1)在物质的化学式后面用括号注明参加反应的物质的聚集状态，一般用英文字母g、l、s分别代表物质的气态、液态、固态，水溶液中的溶质则用aq来表示。(2)在ΔH后面注明反应条件。焓变(ΔH)与测定条件(温度、压强等)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应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25℃、101325Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。(3)标明ΔH的“＋”与“－”：“＋”表示为吸热反应，“－”表示为放热反应。(4)ΔH的单位为J·mol－1或kJ·mol－1。(5)若化学方程式中各物质的系数加倍，则ΔH的绝对值也加倍；若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但绝对值不变。(1)书写热化学方程式的要点口诀：状态明、符号清、量对应。(2)同一化学反应的热化学方程式的写法有多种，只要ΔH的绝对值与热化学方程式中物质的系数对应即可。(2011·营口高二质检)化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是()A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1C.12N2(g)＋32H2(g)===NH3(l)ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol－1D.12N2(g)＋32H2(g)===NH3(g)ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1思路点拨：解答本题应抓住以下关键点：(1)抓住a、b、c表示的意义。(2)注意正确运用ΔH的符号。答案：A2．根据上题分析下列热化学方程式，其中正确的是()A．4NH3(g)===2N2(g)＋6H2(g)ΔH＝＋2(b－a)kJ·mol－1B．4NH3(l)===2N2(g)＋6H2(g)ΔH＝＋2(a－b－c)kJ·mol－1C．2NH3(g)===N2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋2(b－a)kJ·mol－1D．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋2(a－b－c)kJ·mol－1C