新人教版高中化学选修4第一章化学反应与能量第一节第1课时焓变反应热学案
第1课时焓变反应热
学习目标核心素养
1.知道化学反应中能量转化的原因和常见的
能量转化形式。
2．记住常见的放热反应和吸热反应。
3．理解反应热和焓变的含义，会用反应热的表达式进行计算。
4．能结合能量变化图像分析放热反应和吸热反应。1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质。2．变化观念与平衡思想：能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量是可以相互转化的观念，体会引入焓变概念的价值。
一、焓变反应热
1．焓变
①焓(H)：与内能有关的物理量。
②焓变(ΔH)：生成物与反应物的焓值差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。
2．反应热
①概念：化学反应过程中所放出或吸收的能量。
②与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变，单位kJ·mol－1。
二、化学反应过程中能量变化的原因
1．微观角度
①化学反应的本质及特点
②举例(以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例)
2.宏观角度
3．结论：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝反应物键能总和－生成物键能总和三、化学反应过程中能量变化的表示
2．举例
1 mol C和1 mol H2O(g)反应生成1 mol CO和1 mol H2，需吸收131.5 kJ的热量，则该反应的反应热ΔH
＝＋131.5_kJ·mol－1。
探究点一吸热反应和放热反应
1．放热反应与吸热反应的比较
放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应
形成原因反应物的总能量大于生成物的
总能量
反应物的总能量小于生成物的
总能量
与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放的总能
量大于反应物分子断键时吸收
的总能量
生成物分子成键时释放的总能
量小于反应物分子断键时吸收
的总能量
表示方法ΔH<0 ΔH>0 图像表示
说明1.(1)对于放热反应，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，即ΔH为“－”。
(2)对于吸热反应，由于反应吸收来自环境的能量而使反应体系的能量升高，故ΔH>0，即ΔH为“＋”。
2．同一个反应向正逆两个方向进行时，一个方向释放能量，另一个方向必然吸收能量，但能量的绝对值相等。
(1)常见的放热反应
①所有的燃烧反应：木炭、H2、CH4等在O2中的燃烧，H2在Cl2中的燃烧。
②酸碱中和反应：H ＋＋OH －
===H 2O 。
③大多数化合反应。特例：C ＋CO 2=====高温
2CO(吸热反应)。
④铝热反应：如2Al ＋Fe 2O 3=====高温
Al 2O 3＋2Fe 。 ⑤金属与酸的反应：如Mg ＋2H ＋
===Mg 2＋
＋H 2↑。 (2)常见的吸热反应
①大多数分解反应：如NH 4Cl=====△
NH 3↑＋HCl↑。
②以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应：如C ＋H 2O(g)=====高温
CO ＋H 2；CO ＋CuO=====△
Cu ＋CO 2。
③某些晶体间的反应：如Ba(OH)2·8H 2O ＋2NH 4Cl===BaCl 2＋2NH 3↑＋10H 2O 。 3．吸热反应和放热反应的判断 (1)理论分析判断法
①ΔH ＝化学键断裂吸收的能量－化学键生成释放的能量，当ΔH >0时，反应吸热，当ΔH <0时，反应放热。
②ΔH ＝生成物具有的总能量－反应物具有的总能量，当ΔH >0时，反应吸热，当ΔH <0时，反应放热。
③ΔH ＝反应物的键能之和－生成物的键能之和。反应物的键能越小，稳定性越弱，破坏它需要的能量就越小；生成物的键能越大，稳定性越强，形成它释放的能量就越大，所以当ΔH >0时，反应吸热，当ΔH <0时，反应放热。
④根据反应物和生成物的相对稳定性判断：由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应，反之为放热反应。
(2)反应条件判断法
一个化学反应开始需要加热，而停止加热后，反应亦可进行，则为放热反应；若反应需要持续不断地加热才能进行，则为吸热反应。
(3)根据规律判断法
①常见的放热反应类型有：a.金属与H 2O 或酸的反应；b.酸碱中和反应；c.燃烧反应；d.多数化合反应。
②常见的吸热反应类型有：a.多数分解反应；b.C 参与的一些反应，如C ＋H 2O=====高温
CO ＋
H 2、CO 2＋C=====高温
2CO ；c.NH 4Cl 与Ba(OH)2·8H 2O 的反应。
1．有能量变化的过程不是发生吸热反应就是发生放热反应吗？
提示：不能将反应类型(放热反应或吸热反应)与能量变化过程等同起来。化学反应中必然有能量的变化，但发生能量变化的却不一定是化学反应。如NaOH 固体溶于水、水蒸气转化为液态水时放出能量，但以上过程是放热的物理变化过程而不是发生放热反应；NH 4NO 3固体溶于水、碘升华、水蒸发时吸收能量，但以上过程是吸热的物理变化过程而不是发生吸热反应。
2．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应，放热反应在常温条件下一定很容易发生吗？
提示：反应的热效应与反应的条件无必然联系。常温下能进行的反应可能是放热反应(如中和反应)，也可能是吸热反应[如NH 4Cl 与Ba(OH)2·8H 2O 的反应]。加热条件下进行的反应，
可能是吸热反应，如C ＋CO 2=====高温
2CO ；也可能是放热反应，如C ＋O 2=====点燃
CO 2(移去热源后仍能进行)。持续加热才能继续进行的反应是吸热反应。所以，反应吸热还是放热是由反应物总能量与生成物总能量的相对大小决定的。
【例1】 化学反应A 2＋B 2===2AB 的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( )
A ．该反应是吸热反应
B ．断裂1 mol A —A 键和1 mol B —B 键能放出x kJ 能量
C ．形成2 mol A —B 键需要放出y kJ 的能量
D ．2 mol AB 的总能量高于1 mol A 2和1 mol B 2的总能量
【思路分析】 判断反应吸热还是放热时，只需比较起始和终了状态的能量高低，起始时能量高于结束时的能量，反应放热，反之吸热。图中最高处并不是反应结束，而是反应的过渡阶段。
【解析】从能量变化图上可以看出，反应物总能量高于生成物总能量，该反应是放热反应，A、D错；反应物断键时要吸收能量，B错；形成化学键要放出能量，C正确。
【答案】
C
根据下图提供的信息，下列所得结论不正确的是( D
)
A．该反应为吸热反应
B．该图可以表示石灰石高温分解
C．反应物比生成物稳定
D．因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应一定需要加热
解析：A.反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，A正确；B.石灰石高温分解是吸热反应，该图可以表示石灰石高温分解，B正确；C.能量越低越稳定，反应物比生成物稳定，C正确；D.反应条件与反应是放热反应或吸热反应没有关系，D错误，答案选D。
探究点二ΔH的含义和简单计算
1．反应热与物质固有能量、化学稳定性、键能之间的关系
(1)化学性质越
活泼稳定
物质本身固有
能量越高低
化学键总键能越小大生成时释放或破坏时吸收能量越小大
(2)同一种物质在不同状态本身固有能量：气态>液态>固态
(3)总键能大、能量低、
化学性质稳定
吸热
放热
总键能小、能量高、
化学性质不稳定
2．反应热的单位kJ/mol 或kJ·mol －1
的含义
并不是指每1 mol 具体物质反应时伴随的能量变化是多少kJ ，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。式中的“mol －1
”不能理解为每摩尔反应物或生成物，可以理解为“每摩尔反应”。例如，反应2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l)的ΔH ＝－571.6 kJ·mol －1
，是指每摩尔反应——“2 mol H 2(g)与1 mol O 2(g)反应生成2 mol H 2O(l)”的焓变，而H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l)的ΔH ＝－285.8 kJ·mol －1
是指每摩尔反应
——“1 mol H 2(g)与1
2
mol O 2(g)反应生成1 mol H 2O(l)”的焓变。
3．ΔH 的简单计算
(1)由反应物、生成物的能量计算ΔH ΔH ＝E (生成物)－E (反应物)
若E (生成物)
ΔH ＝断裂化学键吸收的总能量－形成化学键所释放的总能量 ΔH ＝反应物的键能总和－生成物的键能总和
反应物的键能总和>生成物的键能总和，反应吸热；反应物的键能总和<生成物的键能总和，反应放热。
1．“任何化学反应均伴随旧化学键的断裂和新化学键的形成，所以任何化学反应均有反应热”。这句话正确吗？
提示：正确。能量的变化与键能有关，反应物的键能之和与生成物的键能之和是不相等的。另外，从能量的角度分析，反应物和生成物所具有的能量不同，根据能量守恒定律，在任何化学反应中都会伴随能量的变化。
2．反应的焓变与反应热有什么关系，二者一定相等吗？
提示：(1)我们可以借助于反应焓变示意图理解反应焓变与反应热之间的关系。
ΔH＝E(生成物)－E(反应物)
(2)对于等压条件下的化学反应，若只存在化学能与热能之间的相互转化，则该反应的反应热等于焓变，表示为Q p＝ΔH(Q p为等压反应热)。
【例2】已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示。下列有关叙述中正确的是( )
A．该反应的进行一定需要加热
B．该反应的ΔH＝－(E1－E2)kJ/mol
C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D．断裂1 mol A—A键和2 mol B—B键放出E1 kJ能量
【思路分析】对于放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，吸热反应则反之；焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能，或者生成物的总能量减去反应物的总能量。
【解析】由图可知该反应是吸热反应，但吸热反应不一定需要加热，A错误。该反应的发生需要先破坏反应物中的化学键，吸收E1 kJ的能量，再形成生成物中的化学键，释放E2 kJ的能量，则反应的ΔH＝(E1－E2) kJ/mol，B错误。焓变等于反应物的总键能与生成物的总键能之差，又由于该反应是吸热反应，即焓变ΔH>0，所以反应物的总键能大于生成物的
总键能，C正确。断裂化学键需要吸热，D错误。
【答案】 C
根据下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况，判断下列说法错误的是( D )
A．直观看，该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
B．2 mol气态氧原子结合生成O2(g)时，能放出498 kJ能量
C．断裂1 mol NO分子中的化学键，需要吸收632 kJ能量
D．反应N2＋O2===2NO的反应热ΔH＝＋180 kJ·mol－1
解析：A.直观看，该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，故A正确；
B.互逆过程的热量变化，ΔH数值相等，正、负相反，故B、C正确；D.热化学方程式中的物质需要标明状态，故D错误。
1．下列说法正确的是( C )
A．焓变单位中kJ·mol－1，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<0
C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－”
D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH为“＋”
解析：焓变单位中的kJ·mol－1，是指每摩尔具体的反应，不一定指参加反应的物质，A 错；反应放热时ΔH<0，反应吸热时ΔH>0，B错；在反应中物质所具有的总能量减少，反应就放热，反之就吸热，C对；化学反应的实质是旧化学键的断裂，新化学键的形成，断键时吸收能量，成键时放热，所以D错。
2．下列关于ΔH的说法正确的是( D )
A ．反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH 越大
B ．ΔH >0时反应放热，ΔH <0时反应吸热
C ．ΔH 越大，说明反应放出的热量越多
D ．能量变化如图所示的化学反应为放热反应，ΔH 为“－”
解析：A 项，ΔH 与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关，A 项错误。B 项，ΔH >0时反应吸热，ΔH <0时反应放热，B 项错误。C 项，反应热有正、负，反应放出的热量越多，ΔH 越小，反应吸收的热量越多，ΔH 越大，C 项错误。D 项，由于反应物的总焓大于生成物的总焓，故由反应物转化为生成物时，该反应为放热反应，ΔH 为“－”，D 项正确。
3．下列变化中，属于吸热反应的是( B ) ①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓H 2SO 4稀释 ④KClO 3分解制O 2 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
⑥CaCO 3高温分解 ⑦CO 2＋C=====高温
2CO ⑧Ba(OH)2·8H 2O 与固体NH 4Cl 混合 ⑨C＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2
⑩Al 与HCl 反应
A ．①②④⑥⑦⑧⑨ B．②④⑥⑦⑧⑨ C ．①④⑥⑧ D．①②④⑧⑨
解析：①③属于物理变化，不属于化学反应，CaO 与水反应生成Ca(OH)2，产生大量热，属于放热反应。⑩金属与酸的反应一般为放热反应。
4．下列说法正确的是( D ) A ．反应热就是反应中放出的能量
B ．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
C ．由C(s ，石墨)===C(s ，金刚石) ΔH ＝＋1.9 kJ·mol －1
可知，金刚石比石墨稳定 D ．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多
解析：反应过程中所放出或吸收的热量都是反应热，因此A 错；等压条件下的反应热在
不做其他功的情况下，才等于焓变，故B错；由C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＝＋1.9 kJ·mol －1可知，金刚石能量高，没有石墨稳定，故C错；因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，故D正确。
5．反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( D )
解析：A＋B―→X为吸热反应，故X的能量高于A和B的总能量，可排除A项和C项；总反应A＋B―→C为放热反应，故C的能量低于A和B的总能量，故B项错误，D项正确。
6．某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是( D )
A．该反应为放热反应
B．E2kJ·mol－1可表示形成新的化学键所释放的能量
C．该反应的反应热ΔH＝(E1－E2) kJ·mol－1
D．加入催化剂可同时降低E1、E2
解析：A项，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，A项错误。B 项，E2kJ·mol－1可表示断裂旧化学键时吸收的能量，B项错误。C项，该反应的反应热ΔH ＝＋(E2－E1) kJ·mol－1，C项错误。D项，加入催化剂能同时降低正、逆反应的活化能，D项正确。
7．(1)已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol H 2中的化学键消耗的能量为Q 1 kJ ，破坏1 mol Cl 2中的化学键消耗的能量为Q 2 kJ ，形成1 mol HCl 中的化学键释放的能量为Q 3 kJ ，下列关系式正确的是( D )
A ．Q 1＋Q 2>Q 3
B ．Q 1＋Q 2>2Q 3
C ．Q 1＋Q 2 D ．Q 1＋Q 2<2Q 3 (2)用图示把化学反应中的能量变化表示出来(以能量为纵坐标、反应过程为横坐标)。 答案：如下图 (3)生成1 mol HCl 需要放出(填“放出”或“吸收”)Q 3－1 2(Q 1＋Q 2) kJ 的能量。 解析：正确理解化学反应中化学键的断裂和形成与反应热的关系。 化学反应原理 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 第二节燃烧热能源 第三节化学反应热的计算 归纳与整理 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 第二节影响化学反应速率的因素第二节影响化学反应速率的因素 第三节化学平衡 第四节化学反应进行的方向 归纳与整理 第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第三节盐类的水解 第四节难溶电解质的溶解平衡 归纳与整理 第四章电化学基础 第一节原电池 第二节化学电源 第三节电解池 第四节金属的电化学腐蚀与防护 归纳与整理 化学选修4化学反应与原理 章节知识点梳理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆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)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 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。 化学反应与能量综合训练题 一选择题（每小题只有一个正确答案） 1 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A ΔH ﹥0表示放热反应，ΔH ﹤0表示吸热反应 B 热化学方程式的化学计量数可以表示分子数或原子数，因此必须是整数 C 根据盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应热 D 同温同压下，22()()2()H g Cl g HCl g +=在光照和点燃条件的H ?不同 2. 右图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混和， 杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是（ ） A ．硝酸铵 B ．生石灰 C ．氯化镁 D ．食盐 3、下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A ．碳酸钙受热分解 B ．乙醇燃烧 C ．铝粉与氧化铁粉末反应 D ．氧化钙溶于水 4．同温同压下，已知下列各反应为放热反应，下列热化学方程式中反应热数值最小的是( ) A 、2A ( l ) + B ( l ) = 2 C (g ) △H 1 B 、2A ( g ) + B ( g ) = 2C (g ) △H 2 C 、2A ( g ) + B ( g ) = 2C ( l ) △H 3 D 、2A ( l ) + B ( l ) = 2C ( l ) △H 4 5. 25 ℃，101 k Pa 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 ，辛烷 的燃烧热为5518 kJ/mol 。下列热化学方程式书写正确的是（ ） A.2H +(aq) +24SO -(aq)+2Ba +(aq)+2OH - (aq)=BaSO 4(s)+2H 2O(1) ?H=-57.3 kJ/mol B.KOH(aq)+ 12H 2 SO 4(aq)= 12 K 2SO 4(aq)+H 2O(I) ?H=-57.3kJ/mol C.C 8H 18(I)+ 252 O 2 (g)=8CO 2 (g)+ 9H 2O(g) ?H=-5518 kJ/mol D.2C 8H 18(g)+25O 2 (g)=16CO 2 (g)+18H 2O(1) ?H=-5518 kJ/mol 6. 下列热化学方程式书写正确的是（H ?的绝对值均正确）（ ） A ．C 2H 5OH （l ）+3O 2（g ）==2CO 2（g ）+3H 2O （g ） △H=—1367.0 kJ/mol （燃烧热） B ．NaOH （aq ）+HCl （aq ）==NaCl （aq ）+H 2O （l ） △H=+ 57.3kJ/mol （中和热） C ．S （s ）+O 2（g ）===SO 2（g ） △H=—269.8kJ/mol （反应热） D ．2NO 2 == O 2 + 2NO △H=+116.2kJ/mol （反应热） 7． 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)＋O 2(g)＝CO 2(g)；△H 1 C(s)＋1/2O 2(g)＝CO(g)；△H 2 ②S(s)＋O 2(g)＝SO 2(g)；△H 3 S(g)＋O 2(g)＝SO 2(g)；△H 4 ③H 2(g)＋1/2O 2(g)＝H 2O(l)；△H 5 2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(l)；△H 6 ④CaCO 3(s)＝CaO(s)＋CO 2(g)；△H 7 CaO(s)＋H 2O(l)＝Ca(OH)2(s)；△H 8 A ．① B ．④ C ．②③④ D ．①②③ 人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol.例如 1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机. 5. 柱状图略.关于如何合理利用资源,能源,学生可以自由设想.在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁.在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁,铝,铜,锌,铅,塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施. 6. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环保角度看,发展公交车更为合理. 第三节化学反应热的计算1. C(s)+O2 (g) == CO2 (g) H=-393.5 kJ/mol 2.5 mol C 完全燃烧,H=2.5 mol×(-393.5 kJ/mol)=-983.8 kJ/mol 2. H2 (g)的燃烧热H=-285.8 kJ/mol 欲使H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ 的热量,需要H2 1 000 kJ÷285.8 kJ/mol=3.5 mol 3. 设S 的燃烧热为H S(s)+O2 (g) == SO2 (g) 32 g/mol H 4g -37 kJ H=32 g/mol×(-37 kJ)÷4 g =-296 kJ/mol 4. 设CH4的燃烧热为H CH4 (g)+O2 (g) == CO2 (g)+2H2O(g) 16 g/mol H 1g -55.6 kJ H=16 g/mol×(-55.6 kJ)÷1 g =-889.6 kJ/mol 5. (1)求3.00 mol C2H2完全燃烧放出的热量Q C2H2 (g)+5/2O2 (g) == 2CO2 (g)+H2O(l) 26 g/mol H 2.00 g -99.6 kJ H=26 g/mol×(-99.6 kJ)÷2.00 g =-1 294.8 kJ/mol Q=3.00 mol×(-1 294.8 kJ/mol)=-3 884.4 kJ≈-3 880 kJ (2)从4题已知CH4的燃烧热为-889.6 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多. 6. 写出NH3燃烧的热化学方程式NH3 (g)+5/4O2 (g) == NO2 (g)+3/2H2O(g) 将题中(1)式乘以3/2,得: 3/2H2 (g)+3/4O2 (g) == 3/2H2O(g) 3/2H1=3/2×(-241.8 kJ/mol) =-362.7 kJ/mol 将题中(2)式照写: 1/2N2 (g)+O2 (g) == NO2 (g) H2=+33.9 kJ/mol 将题中(3)式反写,得NH3 (g) == 1/2N2 (g)+3/2H2 (g) -H3=46.0 kJ/mol 再将改写后的3式相加,得: 2 7. 已知1 kg 人体脂肪储存32 200 kJ 能量,行走1 km 消耗170 kJ,求每天行走5 km,1年因此而消耗的脂肪量: 170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg 8. 此人脂肪储存的能量为4.2×105 kJ.快速奔跑1 km 要消耗420 kJ 能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:4.2×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km 9. 1 t 煤燃烧放热2.9×107 kJ 50 t 水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20 ℃=80 ℃,此时需吸热: 50×103 kg×80 ℃×4.184 kJ/(kg℃)=1.673 6×107 kJ 锅炉的热效率=(1.673 6×107 kJ÷2.9×107 kJ)×100% =57.7% 10. 各种塑料可回收的能量分别是: 耐纶5 m3×4.2×104 kJ/m3=21×104 kJ 聚氯乙烯50 m3×1.6×104 kJ/m3=80×104 kJ 丙烯酸类塑料 5 m3×1.8×104 第三节化学反应热的计算 师院附中李忠海 1、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。 2、利用盖斯定律书写热化学方程式： （1）找出：根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知的热化学方程式； （2）调整：○1根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式IDE方向，同时调整ΔH 的符号； ○2根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行化简或扩大相应的倍数； （3）加和：将调整好的热化学方程式和ΔH 进行加和； （4）求焓：ΔH 随热化学方程式的调整而相应的进行加、减、乘、除运算；（5）检查：检查得出的热化学方程式是否正确。 3、反应热的计算 用盖斯定律的计算方法： ○1写出目标方程式（或已经给出）； ○2确定“中间产物”（要消去的物质） ○3变换方程式，要同时变化； ○4用消元法逐一消去“中间产物”； ○5得到目标方程式并进行的计算。 例：Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+489.0kJ?mol-1 ① CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1② C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1③ 则4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）的△H为-1641.0 kJ/mol 【解答】解： 由Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+489.0kJ?mol-1 ① CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1② C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1③ 由盖斯定律可知，③×6-①×2-②×6得到4F（s）+3O2（）=2Fe2O3（s），△H=（-393.5kJ?mol-1）×6-（+489.0kJ?mol-1）×2-（-283.0kJ?mol-1）× 6=-1641.0 kJ/mol。 故答案为：-1641.0 kJ/mol。 【素材积累】 1、冬天是纯洁的。冬天一来，世界变得雪白一片，白得毫无瑕疵，白雪松软软地铺摘大地上，好似为大地铺上了一层银色的地毯。松树上压着厚厚的白雪，宛如慈爱的妈妈温柔地抱着自己的孩子。白雪下的松枝还露出一点绿色，为这白茫茫的世界增添了一点不一样的色彩。 2、张家的山真美啊！影影绰绰的群山像是一个睡意未醒的仙女，披着蝉翼般的薄纱，脉脉含情，凝眸不语，摘一座碧如翡翠的山上，还点缀着几朵淡紫、金黄、艳红、清兰的小花儿，把这山装扮得婀娜多姿。这时，这山好似一位恬静羞涩的少女，随手扯过一片白云当纱巾，遮住了她那美丽的脸庞。 【素材积累】 1、黄鹂方才唱罢，摘村庄的上空，摘树林子里，摘人家的土场上，一群花喜鹊便穿戴着黑白相间的朴素裙裾而闪亮场，然后，便一天喜气的叽叽喳喳，叽叽喳喳叫起来。 2、摘湖的周围有些像薄荷的小草，浓郁时，竟发出泥土的气息！仔看几朵小花衬着绿绿的小草显得格外美丽。夏天，大大的荷叶保护着那一朵朵娇粉的荷花。 第一章化学反应与能量 作业与测评·化学(选修4·R)教师用书 第一节化学反应与能量的变化 [基础快练] P1第1课时焓变反应热 班级：________姓名：________ 1．“焓”是指() A．物质所具有的能量B．反应热的变化 C．化学键所具有的能量D．物质的一种化学性质 答案A 解析“焓”是与物质内能有关的物理量。 2．下列图示变化为吸热反应的是() 答案A 解析A项中的图像表示生成物的能量比反应物的能量高，故为吸热反应；B 项中的图像表示反应物比生成物的能量高，故为放热反应；浓硫酸溶解于水放热，且没有发生化学变化；锌与盐酸反应是放热反应。 3．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)ΔH＝Q kJ·mol－1，其能量变化如图所示，则Q的值正确的是() A．a－b B．a C．－b D．b－a 答案 A 解析ΔH＝反应物断键吸收的能量总和－生成物成键放出的能量总和。 4．下列说法正确的是() A．焓变单位中kJ·mol－1，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<0 C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－” D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH 为“＋” 答案 C 解析焓变单位中的kJ·mol－1，是指每摩尔具体的反应，不是指参加反应的反应物为1 mol，A项错误；在反应中物质所具有的总能量减少，反应就放热，反之就吸热，C项正确；化学反应的实质是旧化学键的断裂，新化学键的形成，断键时吸收能量，成键时放出的能量，生成物总键能大于反应物总键能时，反应放热，所以D项错误。 5．下列变化中，属于吸热反应的是() ①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓H2SO4稀释④KClO3分 高温解制O2⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥CaCO3高温分解⑦CO2＋C===== 化学选修化学反应原理复习 第一章 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆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)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 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。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：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。 化学反应与能量课时作业一 一、选择题（共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个正确选项） 1、下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 （ ） A ．碳酸钙受热分解 B ．乙醇燃烧 C ．铝粉与氧化铁粉末反应 D ．氧化钙溶于水 2、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷燃烧的热化学方程式分别为： H 2(g)＋1/2O 2(g)＝H 2O(l) △H ＝－285.8kJ/mol CO(g)＋1/2O 2(g)＝CO 2(g) △H ＝－283.0kJ/mol C 8H 18(l)＋25/2O 2(g)＝8CO 2(g)＋9H 2O(l) △H ＝－5518kJ/mol CH 4(g)＋2O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(l) △H ＝－89.3kJ/mol 相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是（ ） A ．H 2(g) B ．CO(g) C ．C 8H 18(l) D ．CH 4(g) 3、已知：CH 4（g ）＋2O 2（g ）＝CO 2（g ）＋2H 2O （l ） △H ＝－Q 1KJ·mol －1 2H 2（g ）＋O 2（g ）＝2H 2O （g ） △H ＝－Q 2KJ·mol －1 2H 2（g ）＋O 2（g ）＝2H 2O （l ） △H ＝－Q 3KJ·mol －1 常温下，取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体11.2L （标准状况），经完全燃烧后恢复到到常温，放出的热量（单位：KJ ）为（ ） A ．0.4Q 1＋0.05Q 3 B ．0.4Q 1＋0.05Q 2 C ．0.4Q 1＋0.1Q 3 D ．0.4Q 1＋0.2Q 3 4、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)＋O 2(g) ＝CO 2(g) △H 1 C(s)＋12 O 2(g) ＝CO(g) △H 2 ②S(s)＋O 2(g) ＝SO 2(g) △H 3 S(g)＋O 2(g) ＝SO 2(g) △H 4 ③H 2(g)＋12 O 2(g) ＝H 2O(l) △H 5 2H 2(g)＋O 2(g ＝2H 2O(l) △H 6 ④CaCO 3(s) ＝CaO(s)＋CO 2(g) △H 7 CaO(s)＋H 2O(l) ＝Ca(OH)2(s) △H 8 A ．① B．④ C．②③④ D．①②③ 5、已知：H 2(g)＋F 2(g)＝2HF(g) △H＝-270kJ/mol ，下列说法正确的是( ) A ．2L 氟化氢气体分解成1L 的氢气和1L 的氟气吸收270kJ 热量 B ．1mol 氢气与1mol 氟气反应生成2mol 液态氟化氢放出的热量小于270kJ C ．在相同条件下，1mol 氢气与1mol 氟气的能量总和大于2mol 氟化氢气体的能量 D ．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ 热量 6、已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ ，则 乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（ ） A. 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－2b kJ / mol B. C 2H 2(g)＋5/2O 2(g)＝2CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝2b kJ / mol C. 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－4b kJ / mol D. 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝b kJ / mol 7、下列说法或表示方法正确的是 （ ） A ．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多 B ．由C(石墨)→C(金刚石) ΔH = +1.19 kJ/mol 可知,金刚石比石墨稳定 C ．在稀溶液中:H ＋(aq)+OH － (aq)=H 2O(l) ΔH = -57.3 kJ/mol,若将含0.5mol H 2SO 4的浓硫酸与含1 mol NaOH 的稀溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ D ．在101kPa 、25℃时,2g H 2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ 热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l) ΔH = -285.8 kJ/mol 高中化学化学反应热的计算教案新人教版选修 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】 第三节化学反应热的计算 教学目标： 知识与技能： 1、从能量守恒角度理解并掌握盖斯定律； 2、能正确运用盖斯定律解决具体问题； 3、学会化学反应热的有关计算。 过程与方法： 培养学生的自学能力、灵活运用知识分析问题解决问题的能力 教学重点： 盖斯定律的应用，化学反应热的有关计算 教学难点： 盖斯定律的应用 课时安排：1课时 教学方法：读、讲、议、练，启发式，多媒体辅助教学 教学过程： 【引入】在化学科学的研究中，常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热，但有些反应的反应热很难直接测得，那么如何获得它们的反应热数据呢这就是这节课要研究的内容。 【板书】第三节化学反应热的计算 【知识回顾】已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol 1）写出石墨的完全燃烧的热化学方程式 2）二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式 【讲解】正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。 【思考】298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式： N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H = -92.38kJ/mol在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？ 【学生讨论后回答，教师总结】该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ。 【思考】如何测出这个反应的反应热： C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=? 【学生回答】不能测量，因为C燃烧很难使其完全生成CO而没有CO2. 【过渡】既然不能测量，那应如何才能知道该反应的反应热呢？ 【学生回答】通过盖斯定律进行计算。 【指导阅读】阅读教材相关内容，讨论并回答下列问题： （1）什么是盖斯定律？ （2）盖斯定律在科学研究中有什么重要意义？ （3）认真思考教材以登山经验“山的高度与上山的途径无关”的道理，深刻理解盖斯定律。 【学生讨论后回答，教师板书】 一、盖斯定律 人教版·选修4化学反应原理 第四章电化学基础第一节原电池 东湖高中易勇 一、教学目标 1、知识与技能：深入了解原电池的工作原理。通过三次理论分析使学生对原电池的形成条件产生更完整的认识。学会书写电极反应式和电池总反应。能根据反应设计简单的原电池。 2、过程与方法：学生通过橘子电池的实验活动，体验建构模型的过程。通过Zn-CuSO4电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法，进一步体会控制变量在科学探究中的应用。 3、情感态度与价值观：通过学生自主探究，激发学习兴趣，感受高效率原电池原理形成过程。通过双液双池模型的建构，渗透对立统一的辩证唯物主义思想。 4、教学重点：盐桥概念的建立以及原电池工作原理和形成条件 5、教学难点：氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、分液) 6、教法和学法：采用“实验探究—模型建构—理论分析”相结合的教学方式，学生通过实验活动，建构原电池模型，结合理论分析，不断深入认识原电池原理和形成条件，最终实现知识和能力上的跨越。 二、教学过程 1、【引入】独立自学-------我复习我知道 环节一：教师引导学生从制作一个橘子电池开始复习必修2关于原电池的基础知识。 学生活动一： 实验1：回忆水果电池的制作方法。以小组为单位，取一瓣橘子，制作一个橘子电池。实验可供选择的材料：灵敏电流计、铜丝、锌条、导线、培养皿、一瓣橘子 【实验要求】要求以一瓣橘子制作一个橘子电池。分析这个原电池的正负极，电流流向，电子流向，离子移动方向等。原电池形成的条件 注意：锌片和铜片插进去不要拔出，等一会后观察指针偏转变化。 【小组实验】 【小组展示】 环节二：合作共学-----------提炼出原电池装置的模型。 教师引导：一瓣橘子盛有电解质溶液的烧杯。 高中化学选修4第一章第一节化学反应与能量变化教案 【提问】推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢 【讲解】对，能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4 化学反应原理的学习 【板书】第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变 【回忆】通过必修二的学习，我们知道化学反应过程中不仅有物质的变化，还有能量的变化。那么常见的能量变化形式有哪些 【学生】阅读本章引言回答：热能、电能、光能等 【过渡】当能量以热的形式表现时，我们把化学反应分为放热反应和吸热反应，你能列举常见的放热反应和吸热反应吗 【回答】放热反应如燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应等；吸热反应如大多数分解反应、金属氧化物的还原反应等 【质疑】为什么化学反应过程中有的放热、有的吸热为什么说“化学反应过程中能量的变化是以物质的变化为基础的” 【回忆】我们知道化学反应的实质就是旧的化学键断裂和新的化学键形成的过程，那么化学键断裂的过程中能量是如何变化的 【提问】当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的能否从微观的角度解释能量变化的原因 【回答】水分子之间存在分子间作用力，当水从液态变成气态时，分子间距离增大，所以要吸收能量 【分析】虽然力的种类和大小不同，但是本质都一样，就是形成作用力时要放出能量；破坏作用力时要吸收能量，即物质的变化常常伴随能量的变化 【探究】给出具体实例，图例，请学生分析图中包含的信息 【引导】在化学反应H 2 +Cl 2 =2HCl的过程中能量变化如何 【投影】 【提问】为什么化学反应过程中会有能量的变化从两个角度来考虑：1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的与能量有什么关系2、反应物和生成物的相对能量的大小 【图像分析】1molH 2和1molCl 2 反应得到2molHCl要放出183kJ的能量；断开1molH-H 键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl 键能放出431kJ的能量； 【讲解】1、从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量，形成化学键要释放出能量，断开化学键吸收的能 第3课时 化学反应热的计算 [学习目标定位] 1.理解盖斯定律，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2.掌握有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。 一 盖斯定律 1．在化学科学研究中，常常需要通过实验测定物质在发生化学反应的反应热。但是某些反应的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接地获得。通过大量实验证明，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。换句话说，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，这就是盖斯定律。 2．从能量守恒定律理解盖斯定律 从S →L ，ΔH 1<0，体系放出热量； 从L →S ，ΔH 2>0，体系吸收热量。 根据能量守恒，ΔH 1＋ΔH 2＝0。 3．根据以下两个反应： C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ·mol － 1 CO(g)＋12 O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－283.0 kJ·mol －1 根据盖斯定律，设计合理的途径，计算出C(s)＋1 2O 2(g)===CO(g)的反应热ΔH 。 答案 根据所给的两个方程式，反应C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)可设计为如下途径： ΔH 1＝ΔH ＋ΔH 2 ΔH ＝ΔH 1－ΔH 2 ＝－393.5 kJ·mol － 1－(－283.0 kJ·mol － 1) ＝－110.5 kJ·mol － 1。 4．盖斯定律的应用除了“虚拟路径”法外，还有热化学方程式“加合”法，该方法简单易 行，便于掌握。试根据上题中的两个热化学方程式，利用“加合”法求C(s)＋1 2O 2(g)===CO(g) 的ΔH 。 答案 C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ·mol － 1 CO 2(g)===CO(g)＋12O 2(g) ΔH 2＝283.0 kJ·mol －1 上述两式相加得 C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－110.5 kJ·mol － 1。 归纳总结 盖斯定律的应用方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A 变为生成物D ，可以有两个途径 ①由A 直接变成D ，反应热为ΔH ； ②由A 经过B 变成C ，再由C 变成D ，每步的反应热分别为ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3。 如图所示： 则有ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3。 (2)“加合”法 运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 先确定待求的反应方程式 ? 找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置 ? 根据待求方程式中各物质的计量数和位置对已知方程式进行处理，得到变形后的新方程式?将新得到的方程式进行加减(反应热也需要相应加减)?写出待求的热化学方程式 关键提醒 运用盖斯定律计算反应热的3个关键 (1)热化学方程式的化学计量数加倍，ΔH 也相应加倍。 (2)热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也相应加减。 (3)将热化学方程式颠倒时，ΔH 的正负必须随之改变。 第一章化学反应与能量 一、化学反应与能量的变化 课标要求 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、了解反应热和焓变的含义 3、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式 要点精讲 1、焓变与反应热 （1）化学反应的外观特征 化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成，从外观上看，所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象的发生。能量的变化通常表现为热量的变化，但是化学反应的能量变化还可以以其他形式的能量变化体现出来，如光能、电能等。 （2）反应热的定义 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反应在此温度下的热效应，简称为反应热。通常用符号Q表示。 反应热产生的原因：由于在化学反应过程中，当反应物分子内的化学键断裂时，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，即新化学键形成时，又要释放能量。生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量的差即为该反应的反应热。 （3）焓变的定义 对于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（同时可能伴随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改变，称为焓变，符号ΔΗ。 ΔΗ=Η（反应产物）—Η（反应物） 为反应产物的总焓与反应物总焓之差，称为反应焓变。如果生成物的焓大于反应物的焓，说明反应物具有的总能量小于产物具有的总能量，需要吸收外界的能量才能生成生成物，反应必须吸热才能进行。即当Η（生成物）>Η（反应物），ΔΗ>0，反应为吸热反应。 高二化学反应与能量变化练习题 随堂练习 1．(2011·上海高考)据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是( ) 2．下列与化学反应能量变化相关的说法不．正确的是( ) A．任何化学反应都伴随着热量的变化 B．一个反应是吸热反应还是放热反应要看反应物和生成物具有总能量的相对大小 C．化学键的断裂一定吸收能量，化学键的形成一定释放能量 D．化学反应过程的能量变化除热能外，也可以是光能、电能等 3．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．该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1 C．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和1 mol B—B键，放出a kJ能量 4．肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应时，N2O4为氧化剂，生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋8.7 kJ/mol，N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.0 kJ/mol， 下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式，正确的是( ) A ．2N 2H 4(g)＋N 2O 4(g)===3N 2(g) ＋4H 2O(g) ΔH ＝－542.7 kJ/mol B ．2N 2H 4(g)＋N 2O 4(g)===3N 2(g)＋4H 2O(g) ΔH ＝－1059.3 kJ/mol C ．2N 2H 4(g)＋N 2O 4(g)===3N 2(g)＋4H 2O(g) ΔH ＝－1076.7 kJ/mol D ．N 2H 4(g) ＋12N 2O 4(g)===3 2N 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－1076.7 kJ/mol 5．甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知： ①2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 1＝－571.8 kJ/mol ； ②CH 3OH(g)＋1/2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2(g) ΔH 2＝－192.9 kJ/mol 。 (1)甲醇 蒸气完全燃烧的热化学反应方程式为 。 (2)反应②中的能量变化如图所示，则ΔH 2＝________ kJ/mol(用E 1、E 2表示)。 (3)H 2(g)的燃烧热为________。 (4)请你分析H 2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点： (写出两点即可)。 9．(15分)在火箭推进器中装有还原剂肼(N 2H 4)和强氧化剂H 2O 2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4 mol 液态肼和足量H 2O 2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64 kJ 的热量。 (1)写出肼和H 2O 2反应的热化学方程式 。 (2)已知H 2O(l)===H 2O(g) ΔH ＝＋44 kJ/mol ，则16 g 液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是 。 (3)上述反应应用于火箭推进器，除释放出大量热量和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是 。 化学选修4化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：化学反应过程中所放出或吸收的热量，任何化学反应都有反应热，因为任何化学反应都会存在热量变化，即要么吸热要么放热。反应热可以分为（燃烧热、中和热、溶解热） 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号：△H.单位：kJ/mol ，即：恒压下：焓变=反应热，都可用ΔH表示，单位都是kJ/mol。 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。△H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能(E断)-生成物的总键能（E成） ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合△ 反应（特殊：C＋CO22CO是吸热反应）④金属与水或酸的反应⑤生石灰（氧化钙）和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③水解反应☆区分是现象（物理变化）还是反应（生成新物质是化学变化），一般铵盐溶解是吸热现象，别的物质溶于水是放热。 注意：放热反应不一定需要加热，吸热反应也不一定都需要加热。 4.能量与键能的关系：物质具有的能量越低，物质越稳定，能量和键能成反比。 5.同种物质不同状态时所具有的能量：气态>液态>固态 6.常温是指25℃，101KPa.标况是指0℃,101℃. 7.比较△H时必须连同符号一起比较。 二、热化学方程式 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，即反应热△H，△H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（s,l, g分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） 新人教版《化学反应原理》全册知识点归纳 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热（Q）：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应 （1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol（3）△H=H（生成物)-H(反应物） 3.微观角度解释产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H为“-”或△H<0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H为“+”或△H>0 注：（高中阶段Q与△H二者通用） （4）影响晗变的主要因素：①发生变化的物质的物质的量，在其他条件一定时与变化物质的物质的量程正比。②物质的温度和压强 ☆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金属与酸或水的反应 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)2?8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 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。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） .下载可编辑. 第一章《化学反应与能量》单元测试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分150分，考试用时90分钟。 可能用到的原子量： H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 第一部分 选择题（共90分） 一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意） 1．下列叙述正确的是 A ．电能是二次能源 B. 水力是二次能源 C ．天然气是二次能源 D. 水煤气是一次能源 2.下列说法正确的是 A ．物质发生化学变化都伴随着能量变化 B ．任何反应中的能量变化都表现为热量变化 C ．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D ．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化 3．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是 ①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A ．①②③④ B ．⑤⑥⑦⑧ C ．③⑤⑥⑦⑧ D ．③④⑤⑥⑦⑧ 4．下列各组热化学方程式中，△H 1>△H 2的是 ①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) △H 1 C(s)＋1 2O 2(g)===CO(g) △H 2 ②S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) △H 1 S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) △H 2 ③H 2(g)＋1 2O 2(g)===H 2O(l) △H 1 2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) △H 2 ④CaCO 3(s)===CaO(s)＋CO 2(g) △H 1 CaO(s)＋H 2O(l)===Ca(OH)2(s) △H 2 A ．① B ．④ C ．②③④ D ．①②③ 5．已知H 2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g) △H =―184.6kJ·mol -1 ， 则反应HCl(g)＝12H 2(g)+12Cl 2(g)的△H 为 A ．+184.6kJ·mol -1 B ．―92.3kJ·mol -1 C ．―369.2kJ·mol -1 D ． +92.3kJ·mol -1 6．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A ．碳酸钙受热分解 B ．乙醇燃烧 C ．铝粉与氧化铁粉末反应 D ．氧化钙溶于水 7．25℃、101 kPa 下，2g 氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ 热量，表示该反应的热化学方程式正确的是 A ．2H 2(g)+O 2(g) == 2H 2O(1) △H ＝ ―285.8kJ ／mol高中化学选修4化学反应原理-知识点
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