高中化学 第一章 化学反应与能量章末整合提升课件1 新人教版选修4

2．根据反应物和生成物的能量计算 反应物的总能量 H(反应物)和生成物的总能量 H(生成物) ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量， 即 ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。 3．根据化学键变化时吸收或放出的热量计算 反应物断键吸收热量 E 反应物与生成物成键放出热量 E 生成物 ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的总能量－生成物的化学键形成所释 放的总能量，即 ΔH＝E 反应物－E 。 生成物
3．同一反应中物质的聚集状态不同，反应热数值大小也不同。 (1)同一反应生成物状态不同时，气态生成物能量较高， A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1<0，放热较少 A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2<0，放热较多 ΔH＝H(生成物)－H(反应物)， 所以 ΔH2<ΔH1。 (2)同一反应反应物状态不同时，气态反应物能量较高， S(g)＋O2(g)===SO2(g)'ΔH1<0，放热较多 S(s)＋O2(g)===SO2(g)'ΔH2<0，放热较少 ΔH＝H(生成物)－H(反应物)， 所以 ΔH1<ΔH2。
功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
考试加油。
4．根据物质的燃烧热 ΔH 计算 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×燃烧热，即 Q(放)＝ n(可燃物)×|ΔH|。 5．根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式包括其 ΔH 相加或相减，得到一个新 的热化学方程式。 6．根据比热公式计算 计算中和热时，会利用比热公式 Q＝cmΔt 计算中和反应放出的热量。
二、反应热大小比较方法 比较反应热的大小，一般从以下几个方面考虑： 1．是带“＋”“－”号比较，还是不带“＋”“－”号比较。是比较 ΔH，还是比较|ΔH|，是比较 ΔH 还是比较 Q。 2．化学计量数不同，反应热不同。如： H2(g)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ/mol， 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－b kJ/mol， ΔH1>ΔH2，a<b。

【答案】焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下 反应制得： SiO2＋C＋N2高温,Si3N4＋CO
该反应变化过程中的能量变化如图所示。回答以下问题。 (1)上述反应中的还原剂是__________，其还原产物是________。 (2)该反应是________(填“吸热”或“放热”)，反应热ΔH________0(填 “>”、“<”或“＝”)。
微观 角度 表示 方法
Q(吸)<Q(放)
Q(吸)>Q(放)
ΔH < 0
ΔH > 0
点燃 光照 对于H2(g)＋Cl2(g)=====2HCl(g)和H2(g)＋Cl2(g)===== 2HCl(g) 不同条件下进 行反应的ΔH相等吗？
【提示】 相等。ΔH与反应条件无关，因为反应条件对反应物、生成物总 能量无影响。
－1
【解析】 A项，ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－393.5 kJ· mol－1－(－395.4 kJ· mol－1)＝ ＋1.9 kJ· mol ；B项，石墨和金刚石的转化是化学变化；C项，等物质的量的金 刚石比石墨能量高，故石墨比金刚石稳定；D项，由图示可知1 mol石墨的能量 比1 mol金刚石的总能量小。
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高中化学
知 识 点 一
学 业 分 层 测 评
第一节 化学反应与能量的变化
知 识 点 二
第1课时 焓变 反应热
1.了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。 2.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。 4.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。重点
焓变
反应热
[ 基础· 初探] 教材整理1 反应热与焓变 1．反应热 化学反应过程中所 叫做反应热。 2．焓变 (1)定义： 生成物 与 反应物 的焓值差即为焓变。 (2)符号： ΔH 。 (3)单位： kJ/mol

[题组·冲关]
题组1 焓变(ΔH)大小的比较
1．(2016·中山高二检测)在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用
ΔH1和ΔH2表示： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2 则( )
A．ΔH2>ΔH1 C．ΔH1＝ΔH2
B．ΔH1>ΔH2 D．无法确定
知 识 点 一
学
第一节 化学反应与能量的变化
业 分
层
测
知 识
第1课时 焓变 反应热
评
点
二
1.了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。 2.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。 4.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。重点
焓变 反应热
[基础·初探]
教材整理1 反应热与焓变
化学键
C—H C—F H—F F—F
键能/(kJ·mol－1) 414 489 565 155
A.－1 940 kJ·mol－1
B．＋1 940 kJ·mol－1
C．－485 kJ·mol－1
D．＋485 kJ·mol－1
【解析】 由“ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和”可知：ΔH＝ (414×4＋155×4－489×4－565×4)kJ·mol－1＝－1 940 kJ·mol－1。
(2)反应热、焓变、热量的单位均为kJ·mol－1。( ) (3)恒压条件下，反应热等于焓变。( ) (4)ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√
教材整理2 化学反应中的能量变化
1．H2(g)＋Cl2(g)
2HCl(g)反应的能量变化示意图

热化学方程式书写要点
①需注明反应的温度和压强 如在25℃、101KPa下进行的反应，可不注 明温度和压强 ②应注明反应物和生成物的状态 气体用g；液体用l；固体用s；溶液用aq
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1=-Q1kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-Q2kJ/mol
2、拆开 lmol H—H键、lmol N－H键、 lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为-92KJ/mol
，1mol H2生成NH3的反-3应0.热7K为J/mol 。
二、热化学方程式
表明反应所放出或吸收的热量的化学方程 式
H2 (g)+ I2 (g) 10210K0℃Pa2HI (g) △H= －14.9kJ/mol
生成物与反应物的焓值差 ①焓变符号：△H ②焓变单位：kJ/mol ③测量条件：恒压下，一般为敞口容器中 ④“+”：吸热，环境对体系做功自身能量增加
“-”：放热，体系对环境做功自身能量减少
3、反应热产生的原因
• 1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” • 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 • 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 • 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
ΔH= -183 kJ/mol（理论值） ΔH= -184.6 kJ/mol（实验值）√
②从化学键的角度
化学键断裂——吸热 化学键形成——放热
4、ΔH的计算方法 (1) ΔH==化学键断裂所吸收的能量—化学键形成所释放的能量 （2）ΔH==反应物的键能之和—生成物的键能之和 3）ΔH==生成物的总能量—反应物的总能量

5．数据处理 ΔH＝cmnΔtH×2O10－3 kJ/mol[其中c＝4.18 J/(g·℃)]
(1)稀KOH溶液与稀H2SO4溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热叫做 中和热。( )
(2)1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热。( ) (3)在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和 热。( ) (4)表示中和热的离子方程式为：H＋＋OH－===H2O ΔH＝－57.3 kJ/mol。 【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)×
【提示】 碱过量的目的是保证盐酸完全反应。
4．能否用浓硫酸代替盐酸？对结果产生什么影响？ 【提示】 不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测ΔH偏小，即ΔH<－57.3 kJ·mol－1。 5．能否用醋酸代替盐酸或用氨水代替KOH溶液？对结果产生什么影响？ 【提示】 不能。弱酸、弱碱电离吸热，所测ΔH偏大，即ΔH>－57.3 kJ·mol－1。
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)×
[核心·突破] 1．书写热化学方程式的“五步”
2．判断热化学方程式正误的“五审”
[题组·冲关] 题组1 热化学方程式的正误判断 1．(2016·滨州高二检测)下列热化学方程式书写正确的是( )
A．2SO2＋O2
2SO3 ΔH＝－196.6 kJ/mol
NH3(g) ΔH＝(a＋b)kJ·mol－1
【解析】 理解a、b、c的含义及符号。a为12mol N2(g)和32 mol H2(g)分解为 1 mol N(g)和3 mol H(g)吸收的能量，b为1 mol NH3(g)分解成1 mol N(g)和3 mol H(g)吸收的能量，c为1 mol NH3(l)→NH3(g)吸收的能量。合成氨反应热包括吸 收的热量与放出热量的相对大小，若生成1 mol NH3(g)：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1， 若生成1 mol NH3(l)：ΔH＝(a－b－c)kJ·mol－1。

D．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，含 1 mol NaOH 水溶液与含 0.5 mol 的浓硫酸混合后放热 57.3 kJ
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【解析】 A 选项中 Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)的反应属于放热反应，E
应则指12 mol H2 与12 mol Cl2 反应生成 1 mol HCl。 (4)看清题目要求。写热化学方程式，答案不是唯一的；写表示燃烧热的热化学方程
式，可燃物的化学计量数必须为 1，答案是唯一的。 专题二：关于“反应热” (1)热化学方程式中燃烧物前化学计量数为 1，如表示 H2 燃烧热的热化学方程式为
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专题一：关于“热化学方程式”量变化↓放热反应：ΔH<0，E反应物>E生成物
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专题三：关于“盖斯定律”
利用盖斯定律求反应热时，应注意热化学方程式的系数变化、状态变化、ΔH 变化，
反应物>E 生成物，A 项错；同理 B、C 两项中的反应均为吸热反应，E 反应物<E 生成物，ΔH>0，B

4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的 盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小 烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅 拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的 最高温度，记为终止温度，记入下表。
思考5：酸、碱混合时，为何要把量筒中的 NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？
答：因为本实验的关键是测反应的反应热，若 动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。
作业： 课本P6 3-(2,3,5,6)、4 ［课外作业］ 1、预习课本下一小节的内容 2、课外查阅我国能源结构和状况。
一、燃烧热 二、能源
一、燃烧热
1、定义
25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧 化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
2、单位 3、注意 kJ/mol
指定产物通常规定为：它是指物质中的下列元素
⑵ 一定标明各物质的状态（s、l、g、aq） ；
⑶ ΔH只放右边，以空格与标有物质状态的化学方程 式隔开(数值及单位) 放热： ΔH < 0； 吸热： ΔH > 0； ⑷ 系数仅仅表示物质的量，不表示分子或原子个数； 故系数可以是整数、分数、小数；
⑸ΔH的值与系数相匹配。 系数加倍，ΔH值也加倍。 正逆反应的ΔH绝对值相等，符号相反。 ⑹ 反应物完全变成生成物，所释放或吸收的热量。
H2 + I2 == 2HI
只表示物质变化
【例1】 在200℃、101kPa时，1 mol H2与碘蒸气作用生 成HI的反应，科学文献上表示为：
H2(g) + I2 (g) ==== 2HI(g) ΔH =
101kPa
200℃
－14.9 kJ/mol
二、热化学方程式
1、定义
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2021/4/17
高中化学第一章化学反应与能量本章
10
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2．反应热的常用计算方法 在依据热化学方程式计算反应热的过程中(即反应物或生成 物的质量、物质的量或体积与反应热成正比关系，依据这个正 比关系可以计算一定量的物质反应所放出(吸收)的热量或与已 知热效应相对应的物质的消耗(生成)量，或混合气体中各成分的 物质的量之比)有时要考虑到以下几种方法的运用：
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4
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3．误解热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数与 ΔH 值的正比关系。出错的主要原因是对热化学方程式中物质前 的化学计量数所表示的含义理解不透。比如：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ/mol 若各物质的系数减半，ΔH 的值也同时减半，则反应变为： H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝－285.8 kJ/mol 以上 2 个热化学反应方程式的含义是相同的。 4．吸热反应的 ΔH>0，放热反应的 ΔH<0。
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(1)方程式叠加法 根据可直接测定的化学反应的反应热间接计算难以直接测 定的化学反应的反应热，需要应用盖斯定律来分析问题。解题 时，常用已知反应热的热化学方程式相互加合(加、减等数学计 算)，得到未知反应热的热化学方程式，则相应的反应热作相同 的加合即为所求的反应热。
1．计算依据 (1)运用盖斯定律计算 计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往 给出几个已知的热化学方程式，然后要求计算与之有关的目标 热化学方程式的反应热，此时可应用盖斯定律进行计算。

放热反应
释放 能量
吸热反应
吸收 能量
反应物 总能量
生成物 总能量
反应物 生成物 总能量 总能量
焓变的概念
1、焓(H)是与内能有关的物理量。反应物和生成物有各自的 焓值。
2、一定条件下，反应是吸热还是放热由生成物与反应物的焓 值差(即焓变)决定。
3、通常情况下，反应热==焓变。所以，用焓变表示反应热。 4、焓变用△H表示，单位常用KJ/mol(或KJ·mol-1)表示。
C=C 620
C=O 708 若干化学键的键能（ kJ/mol，25 ℃ ）
归纳与分析： • 常见的吸热反应：燃烧反应、中和反应、
酸或水与金属的反应，大多数的化合反应 • 常见的放热反应：铵盐与碱的反应、大多
数的分解反应、C+CO2==2CO。
热化学方程式
第一节 第二课时
●观察并回答问题： (1) H2 + I2 ==△= 2HI (2) H2(g) + I2(g)=120=010=k℃P=a 2HI(g) △H= -14.9KJ/mol
练习3
(1) H2O(l) (2) I2(g)
H2O(g) △H > 0 I2(s) △H < 0
反应热数据的应用
判断：
C(石墨 s )
C(金刚石 s ) ΔH = +700 kJ/mol
➢ 石墨能否自动转化为金刚石？ ➢ 石墨和金刚石，谁更稳定？ ➢ 采取什么措施有可能将石墨转化为金刚石？
H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl
➢ 预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时，哪个反应放
出的热量多？
➢ 说说你的理由？ ➢ 如何验证你的预测？

如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能 量，反应物转化为生成物时放出能量，这就是放热反 应．反之，为吸热反应．如下图所示：
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2．微观角度——从本质上认识 由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键 断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收 能量；当原子重新结合成生成物分子时，即新化学 键形成时，又要释放能量，则生成物分子形成时所 释放的总能量与反应物分子断裂时所吸收的总能量 的差即为该反应的反应热．
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[特别关注] 浓H2SO4、固体NaOH溶于水时有热量放出，但不属
于放热反应，NH4NO3固体溶于水时吸热，但不属于吸热 反应．
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考查点一 焓变、反应热
[例1] 对于放热反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)，下列说
法正确的是
()
A．生成物H2O所具有的总焓高于反应物H2和O2所具有 的总焓
B．946 kJ/mol
C．649 kJ/mol
D．896 kJ/mol
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解析：化学反应的本质是反应物分子旧键断裂(吸收能量)， 生成物分子新键形成(放出能量)，反应热等于生成物的键 能之和减去反应物的键能之和． 设N≡N键的键能为E(N≡N)，则有 2 mol×3×391 kJ/mol－1 mol·E(N≡N)－3 mol×436 kJ/mol＝92.4 kJ 解得E(N≡N)＝946 kJ/mol. 答案：B
上等于 恒压 条件下的焓变)，用 ΔH 表示． (2)单位：ΔH的单位常用kJ/mol.
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1．焓变和反应热是什么关系？ 提示：在恒压条件下进行的反应，其反应热就是焓 变．因此它们的符号均为ΔH，单位也相同．