2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓變學(xué)案 魯科版選修4.doc
《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓變學(xué)案 魯科版選修4.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓變學(xué)案 魯科版選修4.doc(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓變 學(xué)習(xí)目標(biāo):1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量的常見轉(zhuǎn)化形式。2.了解反應(yīng)熱、焓、焓變的概念及其表示方法,了解焓變與反應(yīng)熱、物質(zhì)能量之間的關(guān)系。(重點(diǎn))3.了解定量測(cè)定反應(yīng)熱的基本原理和方法。 [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 1.反應(yīng)熱 (1)定義 當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量。 (2)表示符號(hào) 用Q表示 (3)單位 kJmol-1或Jmol-1。 2.反應(yīng)熱的測(cè)定 (1)儀器——量熱計(jì) (2)原理 Q=-C(T2-T1),其中C表示溶液及量熱計(jì)的熱容,T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。 微點(diǎn)撥:在定量實(shí)驗(yàn)中為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,一般采取多次測(cè)量取平均值的方法。 二、化學(xué)反應(yīng)的焓變 1.焓:用來(lái)描述物質(zhì)所具有的能量的物理量,符號(hào):H。 2.焓變 (1)定義:反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差,符合:ΔH。 (2)表達(dá)式及單位 ΔH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物),單位:kJmol-1或Jmol-1。 (3)化學(xué)反應(yīng)的焓變示意圖 3.與反應(yīng)熱的關(guān)系 在等壓條件下,反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能時(shí),焓變與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱相等,數(shù)學(xué)表達(dá)式為ΔH=Qp。 [基礎(chǔ)自測(cè)] 1.判斷對(duì)錯(cuò)(對(duì)的在括號(hào)內(nèi)打“√”,錯(cuò)的在括號(hào)內(nèi)打“”。) (1)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中一定伴隨著能量的變化。( ) (2)反應(yīng)熱、焓變均指化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化,單位為kJ或J。( ) (3)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物總能量一定大于反應(yīng)產(chǎn)物總能量。( ) (4)吸熱反應(yīng)的ΔH<0,放熱反應(yīng)的ΔH>0。( ) (5)反應(yīng)A+B===C放熱,則說(shuō)明能量:A>B。( ) [提示] (1)√ (2) 反應(yīng)熱、焓變指化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,單位為kJmol-1或Jmol-1?!?3) 放熱反應(yīng):E(反應(yīng)物)>E(反應(yīng)產(chǎn)物),吸熱反應(yīng):E(反應(yīng)物)<E(反應(yīng)產(chǎn)物)?!?4) 吸熱反應(yīng):ΔH>0,放熱反應(yīng):ΔH<0。 (5) 能量:E(A+B)>E(C)。 2.下列說(shuō)法正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):41722000】 ①物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出的熱量來(lái)源于對(duì)反應(yīng)的加熱 ②化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外,還發(fā)生能量變化 ③化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量,都是物質(zhì)本身所具有的能量變化的表現(xiàn) ④化學(xué)反應(yīng)總是放出熱量 ⑤反應(yīng)熱通常用Q表示,反應(yīng)放熱時(shí),Q為負(fù)值;反應(yīng)吸熱時(shí),Q為正值 A.①②③ B.①④⑤ C.②③⑤ D.①②④ C [化學(xué)反應(yīng)遵循兩個(gè)守恒:質(zhì)量守恒和能量守恒?;瘜W(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)物總能量和反應(yīng)產(chǎn)物總能量的相對(duì)大小相關(guān)。] 3.量熱計(jì)直接測(cè)出的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):41722001】 A.質(zhì)量的變化 B.能量的變化 C.溫度的變化 D.電流的變化 C [量熱計(jì)是通過(guò)測(cè)出中和反應(yīng)反應(yīng)前后的溫度差,再利用公式計(jì)算得到中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。] [教師備選] 下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)又是吸熱反應(yīng)的是( ) A.鋁片與稀硫酸反應(yīng) B.Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng) C.灼熱的炭與CO2反應(yīng) D.甲烷在O2中的燃燒反應(yīng) C [A、D項(xiàng)的反應(yīng)為放熱反應(yīng),B、C項(xiàng)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng);B項(xiàng)的反應(yīng)方程式為Ba(OH)28H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O,是非氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)的反應(yīng)方程式為C+CO22CO,是氧化還原反應(yīng),故答案選C。] [合 作 探 究攻 重 難] 焓變與物質(zhì)能量之間的關(guān)系 已知反應(yīng)A+B→C(ΔH<0)分兩步進(jìn)行:①A+B→X(ΔH>0),②X→C(ΔH<0)。 [思考交流] 1.反應(yīng)①②為放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)? [提示] 反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)②為放熱反應(yīng)。 2.請(qǐng)用圖像表示總反應(yīng)過(guò)程中能量是如何變化的? (縱坐標(biāo)表示物質(zhì)的能量,橫坐標(biāo)表示反應(yīng)過(guò)程) [提示] [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 1.下列說(shuō)法正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):41722002】 A.焓變是指1 mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化 B.當(dāng)反應(yīng)放熱時(shí)ΔH>0,反應(yīng)吸熱時(shí)ΔH<0 C.在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng) D.一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,當(dāng)反應(yīng)物總能量大于反應(yīng)產(chǎn)物總能量時(shí),反應(yīng)放熱,ΔH為“-” D [焓變與參加反應(yīng)的物質(zhì)有關(guān),與其化學(xué)計(jì)算數(shù)成正比,A錯(cuò)誤;在反應(yīng)中,物質(zhì)所具有的總能量減少,反應(yīng)就放熱,ΔH<0,反之就吸熱,ΔH>0,B錯(cuò)誤,D正確;在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)也可能是放熱反應(yīng),如燃燒反應(yīng),故反應(yīng)是吸熱還是放熱與反應(yīng)條件無(wú)必然的聯(lián)系,C錯(cuò)誤。] 2.已知某反應(yīng)的焓變?nèi)鐖D所示,下列說(shuō)法正確的是( ) A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C.反應(yīng)產(chǎn)物的焓小于反應(yīng)物的焓 D.反應(yīng)物的總能量大于反應(yīng)產(chǎn)物的總能量 B [ΔH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物),ΔH>0時(shí),為吸熱反應(yīng)。此時(shí),反應(yīng)產(chǎn)物的總焓大于反應(yīng)物的總焓,反應(yīng)物的總能量小于反應(yīng)產(chǎn)物的總能量。] 3.已知:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH>0,則CO(g)+H2(g)===C(s)+H2O(g)是( ) A.放熱反應(yīng) B.吸熱反應(yīng) C.既不是放熱反應(yīng),也不是吸熱反應(yīng) D.無(wú)法判斷是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng) A [化學(xué)反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)。] 物質(zhì)能量變化與焓變 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 關(guān)系 反應(yīng)物具有的總能量大于反應(yīng)產(chǎn)物具有的總能量 反應(yīng)物具有的總能量小于反應(yīng)產(chǎn)物具有的總能量 表示 方法 ΔH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物) ΔH<0 ΔH>0 圖示 焓變與化學(xué)鍵之間的關(guān)系 已知H2和O2反應(yīng)過(guò)程中能量的變化如圖所示: [思考交流] 1.圖中a、b、c分別代表什么意義? [提示] a代表斷開1 mol氫氣中的化學(xué)鍵和0.5 mol氧氣中的化學(xué)鍵所吸收的總能量;b代表1 mol氫氣和0.5 mol氧氣生成1 mol氣態(tài)水放出的能量;c代表形成2 mol O—H鍵放出的能量。 2.上述反應(yīng)的焓變?chǔ)與a、b、c有什么關(guān)系? [提示] ΔH=a-c=b。 3.上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)?說(shuō)明理由。 [提示] 放熱反應(yīng);ΔH<0,故為放熱反應(yīng)。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 1.已知?dú)錃庠诼葰庵腥紵龝r(shí)產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過(guò)程中,破壞1 mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1 kJ,破壞1 mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2 kJ,形成1 mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3 kJ,下列關(guān)系式中正確的是( ) A.Q1+Q2>Q3 B.Q1+Q2>2Q3 C.Q1+Q2<Q3 D.Q1+Q2<2Q3 D [由于氫氣在氯氣中燃燒是放熱反應(yīng),則Q<0,Q=Q1+Q2-2Q3,則Q1+Q2-2Q3<0,即Q1+Q2<2Q3,D項(xiàng)正確。] 2.如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化,下列說(shuō)法中正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):41722003】 A.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反應(yīng)放出的能量為180 kJ B.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量 C.通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO D.NO是一種酸性氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水 B [反應(yīng)熱就是斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量和形成新化學(xué)鍵所放出的總能量的差值,所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱是946 kJmol-1+498 kJmol-1-2263 kJmol-1=180 kJmol-1,所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以選項(xiàng)A不正確,B正確;氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)需要放電,選項(xiàng)C不正確;NO不是酸性氧化物,和氫氧化鈉溶液不反應(yīng),選項(xiàng)D不正確。] 焓變與化學(xué)鍵的關(guān)系 吸收能量E1 ↓ 反應(yīng)物反應(yīng)產(chǎn)物 ↓ 釋放能量E2 E1>E2 反應(yīng)吸收能量 ΔH>0 E1<E2 反應(yīng)釋放能量 ΔH<0 ΔH=E1-E2 [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 1.下列反應(yīng)中反應(yīng)產(chǎn)物總能量高于反應(yīng)物總能量的是( ) A.碳酸鈣受熱分解 B.乙醇燃燒 C.Al與Fe2O3反應(yīng) D.CaO溶于水 A [反應(yīng)產(chǎn)物總能量高于反應(yīng)物總能量的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),B、C、D三項(xiàng)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。] [教師備選] 已知反應(yīng)X+Y===M+N為放熱反應(yīng),對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是( ) A.X的能量一定大于M B.Y的能量一定大于N C.X和Y的總能量一定大于M和N的總能量 D.因?yàn)槭欠艧岱磻?yīng),故不必加熱就可以發(fā)生 C [放熱反應(yīng)中反應(yīng)物總能量大于反應(yīng)產(chǎn)物總能量,故X和Y的總能量大于M和N的總能量。] 2.在測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):41722004】 A.向量熱計(jì)中加入鹽酸,蓋上杯蓋,攪拌后的溫度即為初始溫度 B.實(shí)驗(yàn)中可使酸液或堿液稍微過(guò)量 C.向量熱計(jì)中加入堿液時(shí),堿液的溫度應(yīng)與酸液的溫度相同 D.可以用KOH溶液代替NaOH溶液,濃硫酸代替鹽酸 D [可以用KOH溶液代替NaOH溶液,但不能用濃硫酸代替鹽酸,因?yàn)闈饬蛩崛苡谒畷r(shí)會(huì)放出熱量,影響測(cè)定結(jié)果。] 3.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化,下列圖示能表示Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):41722005】 A [Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)過(guò)程中吸熱熱量,即反應(yīng)產(chǎn)物的總能量大于反應(yīng)物的總能量。] 4.2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH1=-99 kJmol-1。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: 【導(dǎo)學(xué)號(hào):41722006】 (1)該反應(yīng)屬于________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。 (2)圖中C表示_____________________________________________ ___________________________________________________________。 (3)從化學(xué)鍵的角度分析,F(xiàn)代表什么意義? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (4)圖中ΔH=________kJmol-1。 (5)若已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(l)的ΔH2=-Q kJmol-1,則ΔH1________ΔH2(填“>”“<”或“=”)。 [解析] (1)由題目條件可知,1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH1=-99 kJmol-1<0,該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 (2)圖中C點(diǎn)為反應(yīng)過(guò)程的最終時(shí)刻,即代表反應(yīng)產(chǎn)物的總能量。 (3)E代表斷裂舊鍵時(shí)吸收的能量,則F代表形成新鍵時(shí)釋放的能量。 (4)圖示代表2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化,所以ΔH=2(-99)kJmol-1=-198 kJmol-1。 (5)SO3(g)SO3(l) ΔH<0(放熱過(guò)程),所以ΔH1>ΔH2。 [答案] (1)放熱 (2)反應(yīng)產(chǎn)物的總能量 (3)形成新鍵釋放的能量 (4)-198 (5)>- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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