高中化學

人教版(2019)選擇性必修1第一章

化學反應的熱效應第一節

反應熱學習目標1.能了解化學反應中的能量轉化形式,能解釋化學反應中能量變化的本質。2.知道內能是體系內物質的各種能量的總和,受溫度、壓強、物質的聚集狀態的影響。3.認識化學能與熱能的相互轉化,恒溫恒壓條件下化學反應的反應熱可以用焓變表示。4.能用熱化學方程式表示反應中的能量變化,能運用反應焓變合理選擇和利用化學反應。5.理解燃燒熱的概念,掌握有關計算方法。復習回顧1.放熱反應和吸熱反應定義；2.常見的放熱反應和吸熱反應有哪些；3.化學反應中能量變化的本質原因；4.如何用圖示的方法表示吸熱反應和放熱反應。一、反應熱1.定義：在等溫條件下，化學反應體系向環境釋放或從環境吸收的熱量，稱為化學反應的熱效應，簡稱反應熱。一、反應熱2.實驗測定：量熱計原理：根據體系的溫度變化和有關物質的比熱容等來計算。Q=cm?t=4.18J?g-1?℃-1×m×(t2-t1)一、反應熱2.實驗測定：Q=cm?t=4.18J?g-1?℃-1×m×(t2-t1)數據處理：①m酸=m堿=(50mL×1g/mL)=50g②平均溫差：

=4.18×100×3.4J=1421J=1.421kJ3.4℃

依據：n酸=0.025mol，H++OH—=H2O一、反應熱2.實驗測定：誤差分析：

大量實驗測得，在25℃和101kpa下強酸稀溶液與強堿稀溶液發生中和反應生成1mol水時，放出57.3kJ的熱量依據：n酸=0.025mol，H++OH—=H2O1.量取溶液的體積有誤差（測量結果是按50mL的酸、堿進行計算，若實際量取時，多于50mL或小于50mL都會造成誤差）2.溫度計的讀數有誤。3.實驗過程中有液體灑在外面。4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導致實驗誤差。5.隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導致誤差。6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。二、焓變1.焓（H）：與內能(U)有關的物理量。2.焓變（?H）：等壓條件下的反應熱也可稱為“焓變”，用?H表示，常用單位是KJ/mol。規定：反應體系的能量降低（即放熱反應），則?H為“－”；

反應體系的能量升高（即吸熱反應），則?H為“＋”；二、焓變3.焓變（?H）的計算方法：△H=E(生成物總能量)—E(反應物總能量)△H=Σ(反應物總鍵能)—Σ(生成物總鍵能)△H=E(反應物斷裂化學鍵吸收的能量)—E(形成化學鍵放出的能量)課堂檢測例1：1molC與1molH2O(g)反應生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應的反應熱為△H=

kJ/mol。＋131.5課堂檢測例2：

拆開lmolH—H鍵、lmolN－H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2生成NH3的反應熱為

，1molH2生成NH3的反應熱為

。-92kJ/mol-30.7kJ/mol課堂小結放熱反應吸熱反應表現行式△H﹤0或△H為“—”△H﹥0或△H為“+”能量變化生成物釋放的總能量大于反應物吸收的總能量生成物釋放的總能量小于反應物吸收的總能量鍵能變化生成物總鍵能大于反應物總鍵能生成物總鍵能小于反應物總鍵能聯系鍵能越大，物質能量越低，越穩定，反之鍵能越小，物質能量越高，越不穩定。三、熱化學方程式請對比分析以下兩個化學方程式所表達的意義。（1）H2+Cl2==2HCl點燃（2）H2(g)+Cl2(g)

=2HCl(g)

?H=-184.6kJ/mol含義：①1molH2與1molCl2在點燃的條件下反應生成2molHCl，②2g的H2與71g的Cl2在點燃的條件下反應生成73g的HCl，③1個H2與1個Cl2在點燃的條件下反應生成2個HCl。含義：1mol氣態H2與1mol氣態Cl2反應生成2mol氣態HCl，放出184.6kJ的熱量。三、熱化學方程式1.概念：表示參加反應的物質的量與反應熱的關系的化學方程式。2.意義：不僅表明了化學反應中的物質變化，也表明了化學反應中的能量變化。2H2(g)+O2(g)

=2H2O(g)

?H=-483.6kJ/molH2(g)+?O2(g)

=H2O(g)

?H=-241.8kJ/molH2(g)+?O2(g)

=H2O(l)

?H=-285.8kJ/mol比較①和②、①和③、③和④，并請歸納書寫熱化學方程式的要點？2H2O(g)

=2H2(g)+O2(g)

?H=+483.6kJ/mol三、熱化學方程式3.書寫熱化學方程式的注意事項(3)化學方程的右邊必須寫上△H，并用“空格”隔開,△H：吸熱用“+”，放熱用：“－”，單位是kJ/mol。(1)需注明反應的溫度和壓強，如不注明條件，即指:25℃1.01×105Pa。(2)各物質需標聚集狀態（s、l、g、aq）。(4)熱化學方程式中各物質前的化學計量數不表示微粒數目，只表示物質的量，它可以是整數也可以是分數。若化學方程式中各物質的系數加倍，則△H的數值也加倍。若反應逆向進行，則△H改變符號，但絕對值不變。(5)可逆反應中的△H表示的是按計量系數轉化的反應熱。三、熱化學方程式練一練：寫出下列熱化學方程式。（1）1molC(s)與適量H2O(g)反應,生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ的熱量（2）0.5molCu(s)與適量O2(g)反應,生成CuO(s),放出78.5kJ的熱量C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol?Cu(s)+?O2(g)=?CuO(s)△H=－

78.5kJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)△H=－

314kJ/mol?H的值與化學方程式中的計量系數有關，即對于相同的反應，當化學計量數不同時，其?H不同。三、熱化學方程式1g液態水1g氣態水能量增加熔化蒸發1g冰需要吸熱：熔化、氣化、升華可以放熱：液化、凝華、凝固2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1=-Q1kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-Q2kJ/mol請比較Q1和

Q2的大小。Q1<Q2△H1>△H2三、熱化學方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H1=-Q1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H2=-Q2kJ/mol特別提醒：熱量比較比數值，△H的比較要帶符號Q1﹥Q2△H1＜△H24.?H比大小課堂檢測1.下圖分別表示有關反應的反應過程與能量變化的關系，據此判斷下列說法中正確的是（）A.石墨轉變為金剛石是吸熱反應B.白磷比紅磷穩定C.

S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g)△H2=-Q2kJ/mol

△

H1>△H2D.

CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)

ΔH＞0Q1﹥Q2△H1＜△H2A課堂檢測A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJB.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJ/molC.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g)△H=-4bkJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=+4bkJ/mol2.已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1molCO2氣體和液態水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是（）B小結：“五看”法判斷熱化學方程式正誤：①看方程式是否配平；②看各物質的聚集狀態是否正確；③看ΔH變化的“＋”、“－”是否正確；④看反應熱的單位是否為kJ·mol－1；⑤看反應熱的數值與化學計量數是否相對應。四、燃燒熱特別提醒：完全燃燒時,下列元素要生成對應的產物:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g),N→N2(g)。1.概念：

101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量。四、燃燒熱練一練：(1)H2(g)+?O2(g)=H2O(g)?H=-241.8kJ/mol

(2)H2(g)+?O2(g)=H2O(l)?H=-285.8kJ/mol

(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)?H=-571.6kJ/mol

哪一個H2燃燒熱的熱化學方程式？————⑵注意：“燃燒熱的熱化學方程式”與“燃燒的熱化學方程式”的書寫不同。寫燃燒熱的熱化學方程式時可燃物必須為1mol，燃燒的熱化學方程式不強調可燃物的物質的量，可為任意值。寫一寫名稱化學式?H/kJ/mol25℃、101kPa時燃燒熱的熱化學方程式▲石墨C(s)-393.5金剛石C(s)-395.0▲氫氣H2(g)-285.8一氧化碳CO(g)-283.0▲甲烷CH4(g)-890.31▲甲醇CH3OH(l)-726.51課堂小結普通化學方程式熱化學方程式化學計量數聚集狀態ΔH表達式意義整數，既表示微粒個數又表示物質的量整數或分數，只表示物質的量不要求注明必須注明無必須注明化學計量數唯一化學計量數不唯一表明了物質變化不僅表明了物質變化，也表明了能量變化課堂小結

反應熱

中和熱

燃燒熱

含義化學反應過程中放出或吸收的熱量在稀溶液中，酸與堿發生中和反應生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱反應特點任何反應中和反應在氧氣中燃燒的燃燒反應方程式配平標準任意物質的量以生成1molH2O為標準以燃燒1mol純物質為標準ΔH符號放熱為“-”，吸熱為“+”“-”“-”舉例2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ/molH＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol25℃、101kPa時，H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol“中和熱的熱化學方程式”與“中和反應的熱化學方程式”的書寫不同。書寫中和熱的熱化學方程式時生成的水必須為1mol，書寫中和反應的熱化學方程式時生成的水的量可為任意值。當堂檢測1.科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程,該

過程一定伴隨著能量變化

(√)2.石墨和金剛石的轉化可用C(石墨,s)

C(金剛石,s)

ΔH>0表示,說明石墨比金剛石穩定

(√)3.2H2(g)+O2(g)

2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ·mol-1,ΔH=-571.6kJ·mol-1的含義是每摩爾該反應所放出的熱量為571.6kJ

(√)4.中和反應反應熱的測定實驗中應做平行實驗2到3次,記錄實驗數據,取平均值,然

后代入計算,其中如果有數據明顯偏離正常值,該數據應舍去

(√)5.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)

H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1,則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水時放出57.3kJ的熱量

(

?)當堂檢測6.對于可逆反應而言,熱化學方程式中的反應熱表示反應達到平衡時所放出或吸收

的熱量

(

?)7.已知2H2(g)+O2(g)

2H2O(g)

ΔH=-483.6kJ·mol-1,所以氫氣的燃燒熱ΔH=-241.8kJ·mol-1

(

?)8.氫氣的燃燒熱為285.5kJ·mol-1,則電解水的熱化學方程式為2H2O(l)

2H2(g)+O2(g)

ΔH=+285.5kJ·mol-1

(

?)

當堂檢測9.關于下圖說法不