【精选】鲁科版化学选修4《化学反应的热效应》(第一课时)word学案-化学知识点总结
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鲁科版化学选修《化学反应原理》《化学反应的热效应》教学设计(第一课时)孙凤香济南市第三中学一、教学内容:鲁科版化学选修《化学反应原理》第一章第一节化学反应的热效应二、教材分析:本节教材主线:化学反应中会伴随着能量变化(反应热)→如何测定化学反应中的热效应(反应热的测定)→如何定量描述化学反应的热效应(热化学方程式、反应焓变)→如何计算化学反应的热效应(盖斯定律)三、学生分析:通过初中化学和高中化学必修模块的学习,学生已知道化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,认识到化学键的改变必然伴随着能量变化,化学能量可以与其他形式的能量相互转化。
这为本节学习奠定了较好的基础。
高中生较强的独立性和成熟感,渴望自己的能力得到同学和老师的承认,把学生视为教学活动的起点和归宿。
四、教学目标:[知识与技能目标]: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,了解反应热与焓变的含义。
3、了解热化学方程式的含义。
4、通过查阅资料理解能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。
[过程与方法目标]:热力学处理问题时采取宏观的方法,不需要知道其变化的细节,而只需要知道其始态和终了状态。
[情感态度与价值观目标]:使学生从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献,并进一步了解化学的研究特点,激发学习的兴趣。
五、教学过程:[新课引入]:[讲述]:1、各种燃料的化学能在燃烧过程中转化为热能,给人类社会提供了巨大能量,保证了人类社会不断发展和进步。
2、现在人们使用的煤、石油、天然气等主要能源面临着日渐枯竭的危险,同时这些能源的大量使用又带来严重的环境污染问题。
3、化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源。
因此,研究化学,不仅要研究化学反应中的物质变化,还要研究伴随着物质变化而发生的能量变化。
所有的化学反应都有能量的变化,其中大部分是化学能和热能之间的转化,化学反应所释放的热量是日常生活和工农业生产所需能量的主要来源,人们应该对化学反应的能量变化有定量的了解。
高中化学鲁教版选修4第一单元第1课《化学反应的热效应》省级名师优质课教案比赛获奖教案示范课教案公开课教案
【省级名师教案】
1教学目标
1.知识与技能
掌握盖斯定律及焓变的简单计算。
2.过程与方法
提高分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。
3.情感态度与价值观
体验概念的形成过程,感受理论知识的科学美。
2学情分析
学生通过前两节课的学习已经基本掌握了热化学方程式的书写,本节课进一步学习化学反应中焓变的简单计算。
3重点难点
握盖斯定律及焓变的简单计算。
4教学过程
教学活动
1【活动】反应焓变的计算
【复习,巩固所学知识】
1、已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol,则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H为( )
A.+184.6 kJ/mol
B.-92.3 kJ/mol
C.-369.2 kJ/mo
l D.+92.3 kJ/mol。
【课题】 第一节 化学反应的热效应(一)化学反应的反应热【学习目标】1、了解化学反应中能量变化的实质,理解反应热、放热反应、吸热反应等概念。
2、明确测定反应热的要点,测定反应热的基本原理和方法,会利用量热计测定反应热。
3、通过常见的化学反应的热效应,结合物质的结构,体会化学反应的实质,感受化学反应中的能量变化及能源危机。
【重点难点】 反应热的概念和测定 【复习回顾】1. 从“参加反应物质所具有的能量”的角度来分析:小于 2.3. ①常见的放热反应有:Ⅰ. 。
如: Ⅱ. 。
如:Ⅲ. 。
如:Ⅳ. 。
如:②常见的吸热反应有:Ⅰ. 。
如:Ⅱ. 。
如:Ⅲ. 。
如:【特别提醒】⑴反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小,与反应条件没有必然联系。
⑵化学反应中的能量变化并不都是以热能的形式表现出来,也有其它形式的能量,如:光能、电能等,但通常是以热能的形式表现出来的..............。
【迁移应用】1、下列说法不正确的()A.化学反应可分为吸热反应和放热反应B.化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成C.化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来D.放热反应发生时不需加热2、下列过程属于放热反应的是()A.在生石灰中加水B.硝酸铵溶于水C.浓硫酸加水稀释D.用石灰石煅烧石灰3.吸热反应一定是()A.释放能量B.储存能量C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.反应物的总能量高于生成物的总能量【联想质疑】如何定量地描述化学反应释放或吸收的热量?【技能归纳】一、化学反应的反应热1、定义:2、反应热的意义:3、符号:Q>0QQ<04、获得Q值的方法:(1)(2)【自主学习】课本P3【技能归纳】5、反应热的测定(1)仪器:(2)原理:Q= (C为热容) 或Q= (C0为比热容)(3)步骤:①向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸50mL,盖上杯盖,插入温度计,匀速搅拌后记录初始温度T1②向250 mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液50mL,调节其温度,使与量热计中盐酸的温度相同。
第1节化学反应的热效应第1课时化学反应的反应热[核心素养发展目标]1.变化观念:知道化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式,理解反应热的概念,认识和判断放热反应和吸热反应。
2.科学探究:了解反应热(中和热)测定的原理和方法,会分析产生误差的原因,不断完善和改进测定方法。
一、化学反应的反应热1.化学反应过程中能量变化的原因(1)化学反应的两大基本特征(2)化学反应中的能量变化已知:1molH2分子中的化学键断裂吸收的能量是436kJ;1molCl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243kJ;2molHCl分子中的化学键形成释放的能量是862kJ;H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为183kJ。
2.反应热的概念当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称为反应热。
(1)表示方法:用符号Q表示;Q>0,反应吸热;Q<0,反应放热。
(2)单位:J·mol-1或kJ·mol-1。
(3)图示图1表示放热反应,图2表示吸热反应。
(1)反应热与化学键断裂与形成的关系Q=断裂反应物化学键吸收的总能量(E1)-形成反应产物化学键放出的总能量(E2)①若E1>E2,则Q>0,为吸热反应。
②若E1<E2,则Q<0,为放热反应。
(2)反应热与反应物、反应产物能量的关系Q=反应产物的总能量(E2)-反应物的总能量(E1)例1已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是()A.每生成2分子AB吸收b kJ热量B.断裂1molA—A键和1molB—B键,放出a kJ能量C.该反应中反应物的总能量高于反应产物的总能量D.该反应热为(a-b) kJ·mol-1答案D解析依据题图分析,1molA2和1molB2反应生成2molAB,每生成2molAB(g)吸收(a-b) kJ 的热量,A项错误;断裂1molA—A键和1molB—B键,吸收a kJ能量,B项错误;依据题图可知,反应物的总能量低于反应产物的总能量,C项错误;反应热Q=反应产物的总能量-反应物的总能量,所以反应热Q=(a-b) kJ·mol-1,D项正确。
2021鲁科版选修四《化学反应的热效应》word学案第一节化学反应的热效应【目标解读】课标要求学习目标1.了解化学反应中能量变化的要紧缘故,及说出常见的能量转化形式2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
3.能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单运算。
1.化学反应中物质变化和能量变化的实质学会从微观角度认识化学反应的反应热及焓变。
2.热化学方程式及其书写、燃烧热及中和热的定义3.把握盖斯定律及焓变的简单运算。
【知识再现】一、化学反应的反应热1、反应热: 当化学反应的反应物与生成物的温度相同时,称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
表示符号:通常用符号Q表示,当Q>0时表示反应,当Q<0时,表示反应。
单位。
大小决定因素:对一个给定的化学反应,反应热与反应物的及反应条件(温度、压强、溶液的浓度等)有关。
2、测量方法:反应热的数据能够用测量,其由内外两个筒组成,外筒外壁覆盖有。
利用公式运算反应开释或吸取的热量。
3、中和热:在稀溶液中,酸和碱发生反应时,这时的反应热叫做中和热.提示:○1必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸和浓碱在相互稀释的时候会放热○2强酸和强碱的稀溶液反应才能保证中和热是,而弱酸或弱碱在中和反应中电离吸取热量,其中和热小于;○3以为基准,因此在写化学方程式的时候应该以生成为标准来配平其余物质的化学计量数.即H2O的系数为。
测定中和反应的反应热实验要点如下:表达式:△H=== 。
二、焓变1、热化学研究说明,关于在等压条件下进行的化学反应,假如反应中物质的能量变化全部转化为热能(同时可能相伴着反应体系体积的改变),而没有转化为电能、光能等其他形式的能,则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的变化。
表达为:。
其中:Q p表示在压强不变的条件下化学反应的反应热。
从上面的关系式能够看出:△H 〉0时,产物的总焓反应物的总焓,反应是能量,为反应;△H〈0时,产物的总焓反应物的总焓,反应是能量,为反应。
第1节化学反应的热效应第一课时化学反应的反应热【设计理念】《化学反应原理》模块的学习对象是对化学感兴趣并将升入大学学习理科的学生,本模块教学设计的基本出发点引导学生走进化学反应原理,在注重知识体系构建的同时,尽可能为学生介绍学术思想的形成、演变与发展.本节课首先通过视频引入,吸引学生的注意,介绍《化学反应原理》的学科观念。
然后通过演示实验,激发学生的思考,为课程的学习打下基础。
整体设计基于学生原有的知识基础,着力与构建学生的学科知识体系和实验探究能力的提高,体现趣味、合作、探究的新课程理念。
【学情分析】学生通过必修的学习,已经了常见的吸热反应和放热反应、化学反应的实质等知识,具备了本节课科学探究的基础。
通过课下调查发现,学生习惯沿用《化学必修》的学习方法,对文字性的概念仅停留在知道、记住的水平,感到抽象、枯燥无味。
通过和高年级同学交流,大多感到《化学反应原理》较难理解,不知道如何学习本模块内容.为此,本节课的教学设计着重调整了教学思路,把反应热这一抽象的概念以具体的实验展现出来,初步建立探究反应热的实验方法。
【教学目标】一、知识与技能:1.了解反应热的含义及其研究方法。
2.通过测定中和反应的反应热,体会如何实验方法研究反应热。
3。
能够从物质变化和化学键的变化两个角度认识反应热.二、过程与方法:通过测定中和反应的反应热,深入体会温度对反应热的影响。
三、情感、态度与价值观:激发学生对化学科学的兴趣,认识实验对科学研究的重要性.【重点难点】重点:反应热的含义、中和热的测定;难点:反应热的含义.【教学环境】实验、学案、多媒体【教学方法】回顾梳理-—实验探究、交流研讨—-点拨引领--总结归纳——拓展提升【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图引入:走进化学反应原理初步体会:通过视频引入,增强学生学习化学反应原理的兴趣.初步介绍学科观念。
实验探究演示实验:1.点燃镁条;2。
冰袋的奥秘:氯化铵氢氧化钡用结实的塑料袋代1.观察,思考能量的转化形式。
第一章化学反响与能量转化第1节化学反响的热效应一、反响热的涵义1、化学上规定,当化学反响在一定的温度下进行时,反响________或___________热量为该反响在此温度下的热效应。
2、符号:用Q表示Q>0,表示_________;Q<0,表示_________;3、单位:____________或____________4、热量与比热的关系:___________________________[思考]①你所知道的化学反响中有哪些是放热反响②你所知道的化学反响中有哪些是吸热反响二、化学反响的焓变1、焓的定义物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用一个物理量来表示,符号为_______。
用焓变〔∆H〕来描述与反响热有关的能量变化。
△H=H〔反响产物〕-H〔反响物〕△H为反响产物的总焓与反响物的总焓之差,称为化学反响的焓变。
2、反响热与焓变的关系热化学研究说明,对于下进行的化学反响,如果反响中物质的能量变化只转化成,而没有转化为电能、光能等其他形式的能,那么该反响的反响热就等于反响前后物质的焓的改变。
数学表达式:Q P=∆H,其中:Qp表示在不变的条件下化学反响的反响热。
〖反响练习〗1. 1molC与1molH2O(g)反响失成lmol CO(g)和1mol H2 (g),需要吸收131.5kJ的热量,该反响的反响热为△H=kJ/mol。
2. 以下各图中,表示正反响是吸热反响的图是( )。
3. 化学反响中的能量变化,通常表现为热量的变化,如Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl的反响要吸收热量,在化学上叫做吸热反响。
其原因是〔〕A.反响物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量B.反响物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量C.在化学反响中需要加热的反响就是吸热反响D.在化学反响中需要降温的反响就是放热反响三、热化学方程式及其书写1、概念:热化学方程式:。
2、意义:既说明了化学反响中的变化,也说明了化学反响中的。
高二化学教学案《化学反应原理》(选修)第一章化学反应与能量变化第一节化学反应的热效应【课标三维定向】1.知识与技能⑴了解化学反应中能量变化的实质,理解反应热、放热反应、吸热反应、焓及焓变等概念。
⑵明确测定反应热的要点,测定反应热的基本原理和方法。
⑶能熟练书写热化学方程式,能利用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算2.过程与方法⑴通过化学反应中的能量变化,理解放热反应和吸热反应的实质。
且会利用量热计测定反应热。
⑵能从能量的角度说明“焓”及“焓变”的意义,能熟练书写热化学方程式。
⑶掌握盖斯定律,并能进行有关发应热的计算。
3.情感态度与价值观通过常见的化学反应的热效应,结合物质的结构,体会化学反应的实质,感受化学反应中的能量变化及能源危机,培养学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,感受化学世界的奇妙,培养创新精神和实践能力。
【学习重难点】1. 理解放热反应和吸热反应的实质。
2.熟练书写热化学方程式。
3.掌握盖斯定律,并会计算反应的焓变。
第一课时、化学反应的反应热【自主学习】问题一、什么是反应热?反应热是怎样表示反应过程中热量变化的?确定一个反应的反应热通常有哪些方法?⑴化学上规定,当化学反应在下进行时,反应所或的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称,通常用符号表示。
⑵反应热时,反应热(Q)为正值;反应热时,反应热(Q)为负值。
⑶确定某一反应的反应热通常方法有用测定的实验方法和通过理论计算来求得。
问题二、什么是放热反应和吸热反应?试从“参加反应物质所具有的能量”的角度来分析放热反应和吸热反应的实质?常见的放热反应和吸热反应有哪些?⑴①的化学反应为放热反应,这是一个把能量转化为热能等而被释放出来的过程。
如等。
②热量的化学反应为吸热反应,这是一个把热能等转化为能量被“贮存”起来的过程。
如:灼等。
⑵从“参加反应物质所具有的能量”的角度来分析:小于热反应热反应⑶①常见的放热反应有:Ⅰ.活泼金属与酸或水的反应。
第1节化学反应的热效应第1课时化学反应的反应热◆教材分析本节内容介绍的是热化学的一些初步知识,以启发学生从能量角度考虑化学反应问题,有利于学生较全面地认识化学反应。
再联系化学反应的过程,即反应物分子的旧化学键的断裂所需要的能量和生成物分子新化学键的形成所放出的能量,定量讨论化学反应的能量变化,说明宏观的反应热和微观的化学键断裂和形成所吸收和放出的总能量之间的关系。
◆学情分析通过化学必修2的学习,学生已经知道物质发生化学反应产生新物质的同时,伴随着能量变化,但系统地研究反应热的问题,这还是第一次。
像焓变、热化学方程式等热化学概念和理论,学生学起来觉得抽象。
为了适应学生的认知水平,在教学中要注意把握分寸,力求简明、通俗,回避对热化学理论深入的讨论和严格的数学推导。
◆教学目标【知识与技能】(1)掌握反应热的概念。
(2)测定酸、碱中和反应的反应热。
(3)加深理解中和反应是放热反应。
【过程与方法】通过分组实验、测量数据以及对数据的分析处理,体验实验探究的方法。
【情感态度与价值观】(1)培养学生设计实验的能力。
(2)提高学生的分析问题的能力。
(3)培养学生严谨求实的科学作风。
◆教学重难点反应热的测定原理和方法。
◆教学方法启发、引导、讨论、实验探究。
◆课前准备实验用品:量热仪、量筒(50 mL)两个、0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液。
◆教学过程一、导入新课【导入】通常情况下,化学反应中能量的转化主要是化学能与热能之间的转化。
化学反应几乎都伴随着热能的释放或吸收,而且在一定条件下,一个反应释放或吸收的热量是一定的。
那么,应如何定量地描述一个化学反应释放或吸收能量呢?用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量呢?通过理论方法能够计算出化学反应释放或吸收的热量吗?二、讲授新课【讲解】为了定量地描述化学反应释放或吸收地热能,化学上规定:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
高中化学第一章第一节化学反应热效应(第1课时)导学案鲁科版选修4-4对反应热效应的定量表示一、知识连接1、反应热的概念:符号:单位:注意:2 .焓变的概念:符号:单位:注意:3.热化学方程式(1)表示意义:(2)书写注意事项:二 典型例题及练习1.(A 级) 下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是 ( )①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量热量A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④2.(B 级) 航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH 4ClO 4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应,其方程式可表示为:2NH 4ClO 4∆====N 2↑+4H 2O +Cl 2↑+2O 2↑+Q ,下列对此反应的叙述中错误的是 ( ) A.上述反应属于分解反应B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用3.(B 级) 由氢气和氧气反应生成1 mol 水蒸气放热241.8 kJ ,写出该反应的热化学方程式:___________________________。
若1 g 水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ ,则反应H 2(g)+21O 2(g)===H 2O(l)的ΔH = kJ ·mol -1。
4.(B 级) 沼气是一种能源,它的主要成分是CH 4。
0.5 mol CH 4完全燃烧生成CO 2和H 2O 时,放出445 kJ 热量,则下列热化学方程式中正确的是 ( )A.2CH 4(g )+4O 2(g)===2CO 2(g)+4H 2O(l) ΔH =+890 kJ ·mol -1B.CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =+890 kJ ·mol -1C.CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-890 kJ ·mol -1D.1/2CH 4(g)+O 2(g)===1/2CO 2(g)+H 2O (l) ΔH =-890 kJ ·mol -15.(C 级) 在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH 2>ΔH 1的是 ( ) A.2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 1 2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l ) ΔH 2B.S(g)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1S(s)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH 2C.C(s)+21O 2(g)===CO(g) ΔH 1 C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2D.H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g)+ΔH 121H 2(g)+21Cl 2(g)===HCl(g) ΔH 2 6.(C 级) 一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q ,它所生成的CO 2用过量饱和石灰水完全吸收,可得100 g CaCO 3沉淀,则完全燃烧1 mol 无水乙醇时放出的热量是( )A.0.5 QB.QC.2 QD.5 Q重视基础 形成知识规律1.建立化学反应中能量变化的观点,了解吸热反应和放热反应(1)化学反应的特点是有新物质生成,新物质和反应物总能量不同,这是由于各种物质所具有的能量是不同的;(2)反应中能量守恒;(3)如果反应物所具有的总能量高于生成物的总能量,那么在发生化学反应时,有一部分能量就会转变成热能的形式释放出来,这就是放热反应;反之则是吸热反应。
第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应第1课时 化学反应的反应热与焓变[学习目标] 1.了解化学反应中能量转化的原因,知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式。
2.了解焓变与反应吸热或放热的关系。
理解反应热、焓变的含义及其表示方法。
3.掌握热化学方程式的书写和意义。
[重点·难点] 1.反应热、焓变的概念。
2.热化学方程式的书写。
1.反应热(1)化学反应在一定温度下进行时,反应所释放或吸收的热量。
通常用符号Q 表示。
单位为J·mol -1或kJ·mol -1。
(2)反应热⎩⎪⎨⎪⎧Q >0吸热反应Q <0放热反应(3)下列反应中,属于吸热反应的是③⑤,属于放热反应的是①②④。
①燃烧反应 ②铝热反应 ③氯化铵与消石灰的反应 ④金属与酸的反应 ⑤C +H 2O(g)=====高温CO +H 22.反应热的测定 (1)仪器——量热计(2)原理Q =-C (T 2-T 1)。
其中C 表示溶液及量热计的热容,T 1、T 2分别表示反应前和反应后体系的温度。
(3)在测定中和反应的反应热时,常用NaOH 溶液与盐酸、KOH 溶液与盐酸、NaOH 溶液与硝酸的稀溶液进行探究实验。
三个中和反应的反应热是否相同?为什么?答案 相同。
均为强酸强碱稀溶液的中和反应,实质均为H ++OH -===H 2O 。
3.焓变(1)反应的焓变是指反应产物总焓与反应物总焓之差。
吸热反应的ΔH >0,放热反应的ΔH <0,ΔH 的单位是J·mol -1或kJ·mol -1。
(2)满足怎样的条件才能使反应的焓变等于该反应的反应热?答案 在等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则反应前后物质的焓的改变就等于该反应的反应热。
4.热化学方程式(1)298 K 时,1 mol H 2(g)和0.5 mol O 2(g)反应生成1 mol H 2O(l)放热285.8 kJ ,此反应的热化学方程式可表示为H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH =-285.8 kJ·mol -1。
(2)解释下述热化学方程式的含义: 4NH 3(g)+5O 2(g)===4NO(g)+6H 2O(g)ΔH =-905 kJ·mol -1答案 4 mol NH 3(g)与5 mol O 2(g)完全反应生成4 mol NO(g)和6 mol H 2O(g)时,放出热量905 kJ 。
(3)下列反应的热化学方程式中ΔH 1与ΔH 2大小如何?是放热反应还是吸热反应?①⎩⎪⎨⎪⎧C (s )+12O 2(g )===CO (g ) ΔH 1C (s )+O 2(g )===CO 2(g ) ΔH 2②⎩⎨⎧H 2(g )+12O 2(g )===H 2O (l ) ΔH 1H 2(g )+12O 2(g )===H 2O (g ) ΔH 2③⎩⎪⎨⎪⎧S (s )+O 2(g )===SO 2(g ) ΔH 1S (g )+O 2(g )===SO 2(g ) ΔH 2 答案 ①ΔH 1>ΔH 2 放热反应 ②ΔH 1<ΔH 2 放热反应 ③ΔH 1>ΔH 2 放热反应一、化学反应的反应热与焓变1.测定中和反应的反应热时,能否用NaOH 溶液与稀醋酸反应?NaOH 溶液与浓H 2SO 4反应呢?答案 不能,醋酸电离出H +时吸收热量,所测中和反应的反应热的数值小于强酸强碱的中和反应的反应热。
也不能,浓H 2SO 4溶解过程放热,使所测数值偏大。
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)。
吸收能量E 1反应物――→旧化学键断裂新化学键形成反应产物放出能量E 2①E 1>E 2 反应吸收能量 ΔH >0 ②E 1<E 2 反应放出能量 ΔH <04.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-反应产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>反应产物的化学键形成时放出的能量总和,反应吸热。
②反应物的化学键断裂吸收的能量总和<反应产物的化学键形成时放出的能量总和,反应放热。
归纳总结 1.测定中和反应的反应热时,应用强酸和强碱的稀溶液,不能用稀醋酸(因电离时吸热)或浓硫酸(因溶解时放热)。
2.反应是否需要加热,只是引发反应的条件,与反应是放热还是吸热并无直接关系。
许多放热反应也需要加热引发,例如Fe +S=====△FeS ;也有部分吸热反应不需加热,在常温时就可以进行,例如Ba(OH)2·8H 2O +2NH 4Cl===2NH 3·H 2O +BaCl 2+8H 2O 。
典例1 下列说法正确的是( )A .反应焓变是指1 mol 物质参加反应时的能量变化B .当反应放热时,ΔH >0,反应吸热时,ΔH <0C .在加热条件下发生的反应均为吸热反应D .一个化学反应中,当反应物能量大于反应产物能量时,反应放热,ΔH 为“-”解析 焓变是反应产物的总焓与反应物的总焓之差,它与反应物的量有关,而与反应条件(如是否加热)没有直接关系,所以A 、C 两项不正确;ΔH >0时,物质的总能量增加,反应吸热;ΔH <0时,物质的总能量减少,反应放热,B 项错误;在反应中若物质所具有的总能量减少,反应就放热,反之就吸热,因此D 项正确。
答案 D变式训练1 2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)反应过程的能量变化如图所示。
已知1 mol SO 2(g)氧化为1 mol SO 3(g)的ΔH =-99 kJ·mol -1请回答下列问题:(1)该反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)图中A、C分别表示________、________。
(3)从化学键的角度分析,E、F、ΔH分别代表什么意义?E________;F________;ΔH________。
答案(1)放热(2)反应物的总能量反应产物的总能量(3)断裂旧键吸收的能量形成新键释放的能量 2 mol SO2(g)完全氧化为2 mol SO3(g)时的焓变解析本题综合考查化学反应的热效应、焓变、化学键以及物质能量之间的关系。
解题时应分析清楚图象含义以及其与上述四者之间的关系。
(1)因ΔH=-99 kJ·mol-1<0,故为放热反应。
(2)分析图象,纵坐标为能量变化,横坐标为反应过程,则A代表起始能量(即反应物的总能量),C代表终态能量(即反应产物的总能量)。
(3)从化学键的角度分析化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,故E代表破坏旧键吸收的能量,F表示形成新键释放的能量,ΔH表示形成新键释放的能量与破坏旧键吸收的能量差即反应的热效应。
二、热化学方程式2.下列热化学方程式书写正确的是②⑤;错误的是①③④,错误的原因是①中未注明物质状态,③中单位不对,应为kJ·mol-1,④中应标上“-”,即ΔH=-393.5_kJ·mol-1。
①2SO2+O22SO3ΔH=-196.6 kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1③C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5 kJ④C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=393.5 kJ·mol-1⑤H2O(l)===H2(g)+12O2(g)ΔH=285.8 kJ·mol-1总结与普通化学方程式相比,书写热化学方程式时除遵循书写化学方程式的要求外,还应注意以下五点:(1)注意标明物质的聚集状态方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态(g、l、s),不用标“↑”或“↓”,水溶液用aq表示。
(2)注意注明必要的反应条件焓变与温度和压强等测定条件有关,所以书写时必须在ΔH后指明反应的温度和压强(298 K、100 kPa时,可不注明)。
(3)注意明确系数的含义系数只表示该物质的物质的量,不表示分子个数或原子个数,因此热化学方程式中系数也可以是分数。
(4)注意ΔH的单位及符号ΔH的单位是J·mol-1或kJ·mol-1,ΔH只能写在化学方程式的右边,表示正向反应的焓变。
ΔH<0表示为放热反应;ΔH>0,则表示为吸热反应。
(5)注意同一反应中系数与ΔH数值的对应关系化学方程式中各物质的系数加倍,则ΔH的数值也加倍;若反应逆向进行,则ΔH改变符号,但绝对值不变。
典例2298 K、100 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol-1,辛烷的燃烧热为5 518 kJ·mol-1。
下列热化学方程式书写正确的是()A.2H+(aq)+SO2-4(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1B.KOH(aq)+12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1C.C8H18(l)+252O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-5 518 kJ·mol-1D.2C8H18(g)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1解析H2SO4与Ba(OH)2溶液反应,不仅生成了H2O还有BaSO4生成,因此A项放出的热量比57.3 kJ×2还多,A项错误;辛烷的燃烧热是指1 mol辛烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出的热量是5 518 kJ,C、D项均错误。
答案 B变式训练2已知在298 K,100 kPa下,1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量。
表示上述反应的热化学方程式正确的是()A.C8H18(l)+252O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-48.40 kJ·mol-1B.C8H18(l)+252O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1C.C8H18(l)+252O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=5 518 kJ·mol-1D.C8H18(l)+252O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-48.40 kJ·mol-1答案 B解析在热化学方程式中,各物质化学式前的化学计量数表示物质的量。