化学反应与能量的变化教案

化学反应与能量的变化教案

　　【要点扫描】

　　１. 了解反应热、吸热反应、放热反应的概念；

　　２. 了解反应热和焓变的涵义，了解焓变的表示符号（ΔＨ）及其常用单位（kＪ/mol），认识ΔＨ的“－”、“＋”与放热反应和吸热反应的对应关系；

　　３. 掌握热化学方程式的涵义和书写方法；

　　４. 了解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的计算。

　　【知识梳理】

　　一、反应热、放热反应和吸热反应的关系

　　１.反应热是指 。在化学实验中，通常遇到的反应是在敞口容器下进行的，此时的反应热等于 ，用符号 表示，单位一般采用 。

　　２.从化学键角度看，反应热近似等于 ．

　　３. 的化学反应是放热反应， 的化学反应是吸热反应．从能量的角度来看，放热反应是由于 ，吸热反应是由于 ．如图中，a表示 ，b表示 ，该反应的ΔＨ ０．中学常见的放热反应有 ；吸热反应有 ．

　　二、反应热和焓变

　　1．焓和焓变

　　（1）焓

　　（2）焓变（ΔH） ΔH = H（产物）— H（反应物）

　　2．反应热

　　⑴定义：

　　⑵符号：用△H表示 ⑶单位；一般采用

　　⑷可直接测量，测量仪器叫量热计

　　⑸反应热产生的原因（微观讨论）

　　以H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)为例：

　　①化学键断裂时需要吸收热量

　　②化学键形成时要释放热量

　　吸热和放热的差值即为反应热

　　（6）反应热表示方法

　　反应热是表示化学反应过程中整个体系的能量（即焓）增加或者减少的量值，

　　ΔH =H产物—H反应物

　　焓增加→吸热→则用“ ”表示；

　　焓减少→放热→则用“ ”表示。（填“+”或“-”）

　　3.反应热的计算

　　（1）根据键能数据计算；ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。

　　（2）根据热化学方程式计算；将ΔH看作热化学方程式中的一项，再按有关方程式的计算步骤、格式进行计算，得出有关数据。

　　（3）盖斯定律

　　三、热化学方程式

　　1.热化学方程式的概念： 的化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。

　　2.书写热化学方程式时的注意点

　　（1）要注明 ，但中学化学中所用ΔH的数据一般都是在101kPa和25℃时的数据，因此可不特别注明；

　　（2）需注明ΔH的“+”与“—”，“+”表示 ，“—”表示 ；比较ΔH的大小时，要考虑ΔH的正负。

　　（3）要注明反应物和生成物的状态。g表示 ，l表示 ，s表示 ;

　　（4）各物质前的化学计量数表示 ，可以是整数也可以是分数。

　　四、盖斯定律及其应用

　　盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的，这就是盖斯定律。

　　【典例精析】

　　例1.对下列化学反应热现象，不正确的说法是 ( )

　　A．放热的反应发生时不必加热

　　B．化学反应一定有能量变化

　　C．吸热反应需要加热后才能发生

　　D．化学反应热效应数值与参加反应物质多少有关

　　解题体会：

　　例2.下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是 ( )

　　①C(s)＋O2(g)===CO2(g)；△H1 C(s)＋12O2(g)===CO(g)；△H2

　　②S(s)＋O2(g)===SO2(g)；△H3 S(g)＋O2(g)===SO2(g)；△H4

　　③H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)；△H5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；△H6

　　④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；△H7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)；△H8

　　A．① B．④ C．②③④ D．①②③

　　解题体会：

　　例3.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)； △H= + 49．0 kJmol－1

　　②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192．9 kJmol－1

　　下列说法正确的是 ( )

　　A．CH3OH的燃烧热为192．9 kJmol－1

　　B．反应①中的能量变化如右图所示

　　C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

　　D．根据②推知反应： CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的'△H>－192．9kJmol－1

　　解题体会：

　　例4. ( )已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是

　　A． H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)；△H= +242kJmol-1

　　B． 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)；△H= -484kJmol-1

　　C． H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g)；△H= +242kJmol-1

　　D． 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)；△H= +484kJmol-1

　　解题体会：

　　例5.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)；△H= —571.68kJmol-1

　　CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；△H= —282.9kJmol-1

　　某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为 ( )

　　A．2：1 B．1：2 C．1：1 D．2：3

　　解题体会：

　　例6.在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是 ( )

　　A．CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；△H= +725.8 kJ/mol

　　B．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= -1452 kJ/mol

　　C．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= -725.8 kJ/mol

　　D．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= +1452 kJ/mol

　　解题体会：

　　例7. 科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。

　　① P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10 (s)； △H1=-2983.2kJ/mol

　　② P (s,红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10 (s)；△H2=-738.5kJ/mol

　　则白磷转化为红磷的热化学方程式 。相同的状况下，能量较低的是 ；白磷的稳定性比红磷 （添“高”或“低”）。

　　例8.CH3-CH3→CH2=CH2+H2，有关化学键的键能如下：

　　化学键 C-H C=C C-C H-H

　　键能（kJ/mol） 414.4 615.3 347.4 435.3

　　试计算该反应的反应热。