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第一单元化学反应中的热效应第1课时化学反应的焓变[学习目标定位] 1.熟知能量转化形式及反应热和焓变的含义、吸热反应和放热反应的本质。
2.学会热化学方程式的书写与应用。
1．化学反应过程中既有物质变化，又有能量变化。
2．化学反应中的能量变化有多种形式，释放或吸收热量是化学反应中能量变化的主要形式之一。
因此化学反应分为两类：放热反应和吸热反应。
下列图中，图1表示放热反应，图2表示吸热反应。
3．有下列反应：①氧化钙与水反应②碳酸氢钠受热分解③硫酸与氢氧化钠溶液混合④燃烧煤炭取暖⑤钠与水反应⑥胆矾受热失去结晶水，其中为吸热反应的是②⑥，放热反应的是①③④⑤。
探究点一化学反应的焓变1．N2(g)＋O2(g)===2NO(g)反应的能量变化如图所示：由图可知：1 mol N2分子中的化学键断裂吸收的能量是946_kJ；1 mol O2分子中的化学键断裂吸收的能量是498_kJ；2 mol NO分子中的化学键形成释放的能量是1264_kJ；则N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的反应吸收的热量为180_kJ。
2．反应热、焓变的概念(1)反应热是化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量。
(2)在恒温、恒压条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的焓变(即：化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差)。
符号是ΔH，单位是kJ·mol－1。
3．ΔH的正、负和吸热、放热反应的关系(1)放热反应是反应完成时，反应物的总能量大于生成物的总能量的反应。
由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低，故ΔH<0(填“<”或“>”，下同)。
(2)吸热反应是反应完成时，反应物的总能量小于生成物的总能量的反应。
由于反应时吸收环境能量而使反应体系的能量升高，故ΔH>0。
[归纳总结][活学活用]1．由右图分析，有关叙述正确的是( )A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等B．A―→B＋C是放热反应C．A具有的能量高于B和C具有的能量总和D．A―→B＋C是吸热反应，则B＋C―→A必然是放热反应答案 D解析本题考查化学反应中的能量变化，由图可知，B＋C的能量高于A的能量，则反应B ＋C―→A一定是放热反应；反之，A―→B＋C则是吸热反应。
化学选修4化学反应与原理专题1 化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应一、化学反应的焓变1、反应热与焓变（1）反应热：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为化学反应的反应热。
（2）焓变(ΔH)：在恒温、恒压条件下，化学反应过程中吸收或放出的热量称为化学反应的焓变。
符号：△H，单位：kJ/mol2、放热反应和吸热反应：（1）放热反应：在化学反应过程中，放出热量的反应称为放热反应（反应物的总能量大于生成物的总能量）（2）吸热反应：在化学反应过程中，吸收热量的反应称为吸热反应（反应物的总能量小于生成物的总能量）化学反应过程中的能量变化如图：放热反应ΔH为“—”或ΔH＜0 吸热反应ΔH为“+”或ΔH ＞0∆H＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）∆H＝E（反应物的键能）－E（生成物的键能）（3）常见的放热反应：1）所有的燃烧反应2）酸碱中和反应3）大多数的化合反应4）金属与酸的反应5）生石灰和水反应 6）浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等常见的吸热反应：1）晶体Ba(OH)·8H2O与NH4Cl 2）大多数的分解反应23）以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应 4）铵盐溶解等注意：1）化学反应时放热反应还是吸热反应只取决于反应物和生成物总能量的相对大小，与反应条件（如点燃、加热、高温、光照等）和反应类型无关；2）物质的溶解过程也伴随着能量变化：NaOH固体溶于水明显放热；硝酸铵晶体溶于水明显吸热，NaCl溶于水热量变化不明显。
3、化学反应过程中能量变化的本质原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热4、热化学方程式（1）定义：能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。
（2）意义：既能表示化学反应过程中的物质变化，又能表示化学反应的热量变化。
（3） 书写化学方程式注意要点:1）热化学方程式必须标出能量变化。
2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s 分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq 表示）3）热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
第三节 化学反应热的计算[核心素养发展目标] 1.证据推理与模型认知：构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。
2.科学态度与社会责任：了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。
一、盖斯定律1．盖斯定律的理解(1)大量实验证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。
(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
(3)始态和终态相同反应的途径有如下三种：ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2＝ΔH 3＋ΔH 4＋ΔH 52．盖斯定律的应用根据如下两个反应Ⅰ.C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ·mol －1Ⅱ.CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－283.0 kJ·mol －1 选用两种方法，计算出C(s)＋12O 2(g)===CO(g)的反应热ΔH 。
(1)虚拟路径法反应C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)的途径可设计如下：则ΔH ＝－110.5 kJ·mol －1。
(2)加合法①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置，C(s)＋12O 2(g)===CO(g)。
②将已知热化学方程式Ⅱ变形，得反应Ⅲ：CO 2(g)===CO(g)＋12O 2(g) ΔH 3＝＋283.0 kJ·mol －1； ③将热化学方程式相加，ΔH 也相加：Ⅰ＋Ⅲ得，C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 3， 则ΔH ＝－110.5 kJ·mol －1。
(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数；(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减(带符号)；(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH 的“＋”“－”号必须随之改变，但数值不变。
第二节 燃烧热 能源[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：在理解反应热和中和热的基础上，从宏观上理解辨识燃烧热的概念，能正确书写关于燃烧热的热化学方程式，学会关于燃烧热的相关计算。
2.科学态度与社会责任：在日常生活和化工生产中，形成科学合理利用化学反应中能量变化的意识和能源节约意识，认识化学在解决能源危机中的重要作用。
一、燃烧热 1．燃烧热的概念在25 ℃、101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
燃烧热的单位是kJ·mol －1。
2．燃烧热的意义甲烷的燃烧热为890.31 kJ·mol －1，或ΔH ＝－890.31 kJ·mol －1，它表示25 ℃、101 kPa 时，1 mol 甲烷完全燃烧生成CO 2和液态H 2O 时放出890.31 kJ 的热量。
3．燃烧热的计算由燃烧热定义可知：25 ℃、101 kPa 时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热，即Q 放＝n (可燃物)×|ΔH |；或变换一下求物质的燃烧热：ΔH ＝－Q 放n (可燃物)。
此公式中的ΔH 是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。
例1 下列热化学方程式中能表示可燃物燃烧热的是( ) A ．CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283 kJ·mol －1B ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－802.3 kJ·mol －1C ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －1 D ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－484.0 kJ·mol －1 答案 A解析 表示燃烧热的热化学方程式要求1 mol 纯物质完全燃烧，生成稳定的燃烧产物。
新步步高《学案导学与随堂笔记》高二化学苏教版选修4（讲义）：专题1第一单元第1课时化学反应的焓变Word版含解析第一单元化学反应中的热效应第1课时化学反应的焓变 [学习目标定位] 1.熟知能量转化形式及反应热和焓变的含义、吸热反应和放热反应的本质。
2.学会热化学方程式的书写与应用。
一化学反应的焓变1(阅读课本，完成下列问题:(1)化学反应过程中既有物质变化，又有能量变化。
(2)依据化学反应中的热效应，可将化学反应分为两类:放热反应和吸热反应。
下列图中，图1表示放热反应，图2表示吸热反应。
(3)N(g)，O(g)===2NO(g)反应的能量变化如图所示: 22由图可知:1 mol N分子中的化学键断裂吸收的能量是946_kJ; 21 mol O分子中的化学键断裂吸收的能量是498_kJ; 22 mol NO分子中的化学键形成释放的能量是1264_kJ;则N(g)，O(g)===2NO(g)的反应吸收的热量为180_kJ。
222(反应热、焓变的概念(1)反应热是化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量。
(2)在恒温、恒压条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的焓变(即:化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差)。
符号是ΔH，单位是kJ?mol,1。
3(ΔH的正、负和吸热、放热反应的关系(1)放热反应是反应完成时，反应物的总能量大于生成物的总能量的反应。
由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低，故ΔH<0(填“<”或“>”，下同)。
(2)吸热反应是反应完成时，反应物的总能量小于生成物的总能量的反应。
由于反应升高，故ΔH>0。
时吸收环境能量而使反应体系的能量4(有下列反应:?氧化钙与水反应 ?碳酸氢钠受热分解?硫酸与氢氧化钠溶液混合 ?燃烧煤炭取暖 ?钠与水反应 ?胆矾受热失去结晶水，其中为吸热反应的是??，放热反应的是????。
归纳总结1(反应热与焓变的关系2(焓变与物质化学键断裂与形成的关系ΔH,反应物总键能,生成物总键能。
3(焓变与反应物、生成物能量的关系ΔH,生成物的总能量,反应物的总能量。
1(已知反应X，Y===M，N为放热反应，对该反应的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(因为是放热反应，故不必加热就可以发生答案 C解析一个化学反应是放热还是吸热～决定于所有反应物的总能量之和与所有生成物的总能量之和的相对大小～前者大的为放热反应～后者大的为吸热反应。
所以～放热反应中每种反应物的能量不一定比每种生成物的能量都高。
放热反应也往往需要加热才能进行～如炭的燃烧,吸热反应不一定都需要加热～如Ba(OH)?8HO与22NHCl的反应是吸热反应～不用加热就能发生。
42(化学反应A(g)，B(g)===2AB(g)的能量变化如图所示。
下列有关叙述正确的是22( )A(每生成2 mol AB(g)吸收b kJ热量,1B(反应热ΔH,(a,b) kJ?molC(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键和1 mol B—B键，放出a kJ能量答案 B解析根据图像可知～反应物的总能量低于生成物的总能量～该反应是吸热反应～每生成2 mol AB(g)吸收(a,b) kJ热量～A项错误,根据反应热等于生成物总能量与,1反应物总能量的差值可知～该反应热ΔH,(a,b) kJ?mol～B项正确,化学键断裂吸收能量～D项错误。
二热化学方程式200 ?1(氢气与碘蒸气化合反应的能量(或热量)变化，可用下式表示:H(g)，I(g)=====22101 kPa?,12HI(g) ΔH,,14.9 kJ?mol，它与化学方程式H，I 2HI相比较而言，其22 特点为(1)指明了反应时的温度和压强:若在25 ?、101 kPa时进行的反应，可不注明。
(2)用括号注明了各物质反应时的状态:s(固体)、l(液体)、g(气体)或aq(溶液)。
(3)在方程式的右边注明了ΔH的数值、正负号(正号常省略)及单位。
2(热化学方程式的概念及意义(1)热化学方程式是表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)热化学方程式的意义: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能量变化，还说明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。
1,1如:H(g)，O(g)===HO(l) ΔH,,285.8 kJ?mol，表示的意义是在25 ?、101 2222kPa下，1_mol_H(g)与0.5_mol_O(g)反应生成1_mol_HO(l)时，放出的热量是222285.8_kJ。
3(热化学方程式的书写方法及要求(1)遵循一般化学方程式的书写规则(一般不写反应条件)。
(2)在右端注明热量的变化:吸热反应，ΔH>0;放热反应，ΔH<0。
(3)要注明反应物和生成物的聚集状态。
(4)化学计量数只表示物质的量，因此可以是整数，也可以是分数。
(5)化学计量数改变，ΔH要相应改变;逆反应的ΔH数值与正反应的数值相等、符号相反。
4(依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol N(g)与适量H(g)完全反应，生成NH(g)，放出92.2 kJ热量。
223(2)24 g C(石墨)与足量的HO(g)完全反应，生成CO(g)和H(g)，吸收262.6kJ的热22量。
,1答案 (1)N(g)，3H(g)===2NH(g) ΔH,,92.2 kJ?mol 223,1(2)2 C(石墨，s)，2HO(g)===2CO(g)，2H(g) ΔH,262.6 kJ?mol 22归纳总结热化学方程式与普通化学方程式的区别普通化学方程式热化学方程式是整数～既表示微粒个数又可以是整数也可以是分数～只表示物质化学计量数表示该物质的物质的量的物质的量状态不要求注明必须在分子式后注明ΔH正负号及单位无必须注明(正号常省略)表明了化学反应中的物质变不仅表明了化学反应中的物质变化～也意义化表明了化学反应中的能量变化遵循规律原子守恒原子守恒和能量守恒,13(工业生产水煤气的反应为C(s)，HO(g) CO(g)，H(g) ΔH,131.4 kJ?mol。
22下列判断正确的是( )A(水煤气反应中～生成1 mol H(g)吸收131.4 kJ热量 2,1B(CO(g)，H(g) C(s)，HO(g) ΔH,131.4 kJ?mol 22C(水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量D(反应物能量总和大于生成物能量总和答案 A解析 A项～根据热化学方程式分析～生成1摩尔氢气～吸收131.4 kJ的热量～正,1确,B项～方程式中反应物和生成物互换～反应热为,131.4 kJ?mol～错误,C 项～生成1体积一氧化碳气体～不一定吸收131.4 kJ的热量～错误,D项～反应为吸热反应～反应物的能量小于生成物的能量～错误。
4(H(g)与Cl反应生成HCl(g)过程中的能量变化如下图所示: 22写出该反应的热化学方程式____________________________________________________。
,1答案 H(g)，Cl(g)===2HCl(g) ΔH,,183 kJ?mol 221(CO(g)与HO(g)反应的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是( ) 2A(该反应为吸热反应B(CO(g)和HO(g)具有的总能量大于CO(g)和H(g)具有的总能量 222C(该反应不需要加热就能进行D(1 mol CO(g)和1 mol H(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol HO(g)要放出41 kJ热222量答案 B解析由能量变化可知～生成物的总能量比反应物的总能量低～该反应为放热反应～但并不是不需要加热,当1 mol CO(g)和1 mol H(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol 22HO(g)时～要吸收41 kJ热量。
2,12(下列对H(g)，Cl(g)===2HCl(g) ΔH(298 K),,184.6 kJ?mol的叙述正确的是22( )A(1分子H和Cl反应，放出热量184.6 kJ 22B(1 mol H(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，放出的热量为184.6 kJ 2C(在101 kPa、25 ?的条件下，1 mol H(g)和1 mol Cl(g)完全反应生成2 mol HCl(g)22放出的热量为184.6 kJD(在101 kPa、25 ?的条件下，1 mol H(g)和1 mol Cl(g)完全反应生成2 mol HCl(g)22吸收的热量为184.6 kJ答案 C解析反应方程式中ΔH的值与具体化学反应相对应～在反应中各物质前的化学计量数不再表示粒子数目～只表示物质的“物质的量”～所以A错,在描述反应时应说明外界条件～而B中没有温度和压强,ΔH,0时～反应放热而非吸热～D错误。
3(依据实验数据，写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol CH(g)与适量O(g)完全反应，生成CO(g)和HO(l)，放出1 411 kJ的热量。
24222____________________________________________________________________ ____(2)1 mol CHOH(l)与适量O(g)完全反应，生成CO(g)和HO(l)，放出1 366.8 kJ25222的热量。
____________________________________________________________________ ____(3)2 mol Al(s)与适量O(g)完全发生反应，生成AlO(s)，放出1 669.8 kJ的热量。
223____________________________________________________________________ ____(4)18 g葡萄糖与适量O(g)完全反应，生成CO(g)和HO(l)，放出280.4 kJ的热量。
222____________________________________________________________________ ____(5)2.3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7 g 水和2.24 L CO(标准状况)并放出68.35 kJ的热量。
2____________________________________________________________________ ____,1答案 (1)CH(g)，3O(g)===2CO(g)，2HO(l) ΔH,,1 411 kJ?mol 24222(2)CHOH(l)，3O(g)===2CO(g)，3HO(l) 25222,1ΔH,,1 366.8 kJ?mol3(3)2Al(s)，O(g)===AlO(s) 2232,1ΔH,,1 669.8 kJ?mol(4)CHO(s)，6O(g)===6HO(l)，6CO(g) 6126222,1ΔH,,2 804 kJ?mol(5)CHO(l)，3O(g)===2CO(g)，3HO(l) 26222,1ΔH,,1 367 kJ?mol4(已知下列化学键的键能:,1化学键键能(kJ?mol)H—H 436391 N—HN?N 946(1)通过计算判断合成氨反应是放热还是吸热,(2)计算:1 mol N完全反应生成NH的反应热为________，1 mol H完全反应生成232NH的反应热为________。
