第一章化学反应与能量变化Word格式文档下载.docx
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1．注意新旧知识的联系。
本节知识与必修2中学习的“化学键与化学反应中能量变化的关系”和“化学能与热能的相互转化”联系非常密切，应将复习旧知识与学习新知识紧密结合起来。
2．认真观察教材中两个图示（P3），深入思考，加深对化学反应中的能量变化、化学键、反应物和生成物能量的关系的理解。
3．学习本章知识应抓住两条主线：
一是化学反应中的物质变化；
二是化学反应中的能量变化。
4．采用对比的方法找出热化学方程式与化学方程式的区别与联系，从中总结出书写热化学方程式应注意的问题。
5．要做到熟练、准确地书写热化学方程式，明确其意义。
三、本章教学重点和难点
1．教学重点：
热化学方程式的书写和化学反应热的计算
2．教学难点：
盖斯定律的应用
四、本章教学课时建议
第一节化学反应与能量变化—————2课时
第二节燃烧热能源————————1课时
第三节化学反应热的计算——————2课时
单元复习—————————————1课时
测试与讲评————————————2课时
小计———————————————8课时
机动：
中和热的测定实验———————1课时
五、本章考纲要求及知识点例析
1.考纲要求：
①理解热化学方程式的含义
②能正确书写化学方程式
③了解化学反应中的能量变化
④了解吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。
⑤掌握有关反应热的简单计算
⑥初步了解新能源的开发
2．知识点例析：
§
1化学反应与能量的变化
一、焓变反应热
1．反应热的概念：
化学反应过程中吸收或放出的能量以热量来表述
2．焓变（ΔH）的意义：
恒压条件下的反应热；
单位：
kJ/mol或kJ·
mol-1
3．从微观角度解释化学反应中的能量变化：
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，化学反应放热或吸热与反应物和生成物的总能量相对大小有关
4．常见的吸热、放热反应类型（含溶解热效应）
5．能量变化与物质变化的关系：
能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基
础的，二者密不可分，但以物质为主。
如果物质没有变化，就不能引发能量的变化，前者是因，后者是果。
6．体系与环境
体系：
被研究的物质系统。
环境：
体系以外与体系密切相关的其他部分。
二、热化学方程式
1．掌握热化学方程式的含义：
①表示参加反应物质的量和反应热关系的化学方程式
②反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。
③热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量，不代表各物质的分子数，因此式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数，但反应热也随化学计量数的变化而变化。
2．能正确书写化学方程式:
①热化学方程式必须标出能量变化。
教材采用的是以反应体系作为研究对象，反应后能量变化的结果用“△H”表示，写在化学方程式的右边，不用“；
”隔开（原教材要隔开）；
如果是放热反应，反应体系的能量减少，ΔH为“—”；
如果是吸热反应，反应体系的能量增加，ΔH为“+”；
ΔH的单位为kJ/mol或kJ·
mol-1（不用“方程式+Q”表示，如：
H2燃烧的热化学方程式写为：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=―571.6kJ/mol；
而不写成2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）+571.6kJ），其中“mol”的基本单元不是某一反应物或生成物分子（或原子），而是按反应式所示的那些粒子的特定组合。
反应热的数值就是“每摩尔”该特定组合完全反应的热效应。
如：
H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=―285.8kJ/mol————①式
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=―571.6kJ/mol————②式
①式表示1mol（1molH2）粒子组合完全燃烧放出的热量为285.8kJ
②式表示1mol（2molH2）粒子组合完全燃烧放出的热量为571.6kJ
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态，用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
因为反应热的测定与条件有关，如果ΔH是在25℃、101kPa下测定的，书写时不需注明“温度、压强、加热、点燃及↑、↓”等。
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。
一般是以某反应物或生成物为“1mol”时其它物质才可能出现分数，不能随便都写成分数。
2燃烧热能源
一、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。
①反应条件：
25℃和101kPa（书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得）
②可燃物用量：
1mol纯物质
例如，C8H18燃烧的热化学方程式为：
2C8H18（l）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O（l）ΔH=－11036kJ/mol
C8H18的燃烧热为5518kJ/mol，而不是11036kJ/mol。
③生成稳定的化合物[C——CO2；
H——H2O（l）；
S——SO2]
例如，C燃烧的热化学方程式为
C（s）+
O2（g）=CO（g）ΔH=－110.5kJ/mol
C（s）+O2（g）=CO2（g）ΔH=－393.5kJ/mol
则C的燃烧热为393.5kJ/mol，而不是110.5kJ/mol。
④文字叙述燃烧热时，用“正值”或“△H”表示
例如，CH4的燃烧热为890.3kJ/mol或ΔH＝－890.3kJ/mol。
二、中和热
在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O，这时的反应热叫中和热。
2．中和反应对象为酸、碱稀溶液（一般溶液中的c（H+）或c（OH-）≤1mol/L）。
这是因为浓酸溶液和浓碱溶液相互稀释时会放出热量。
3．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
4．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。
5．中和热的测定实验：
①环形玻璃搅拌棒、泡沫塑料板（或碎纸条）的作用？
②温度计水银球的位置（联系其它实验对比分析）
③为什么不能用同一个筒量、温度计测量盐酸和NaOH溶液的体积或温度？
④如何读取混合溶液的最高温度？
⑤重复实验3次的目的是什么?
这样操作对其它定量测定实验（如溶解度的测定、中和滴定等实验）有何指导意义?
⑥计算公式：
ΔH=0.418（t2-t1）/0.025（kJ/mol）
三、能源
1．能源的概念及分类：
能提供能量的自然资源。
分为一次能源和二次能源。
2．地位：
能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。
3．我国目前的能源状况：
主要是化石燃料，蕴藏量有限，而且不能再生，最终将枯竭。
4．能源危机的解决方法：
开源节流，提高能源的利用率。
§
3化学反应热的计算
一、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，这就是盖斯定律。
2．应用：
见下面③
二、反应热的简单计算
1．计算方法:
①热化学方程式系数可以扩大或缩小相同的倍数，但同时ΔH也要响应的变大或缩小。
②对于正、逆两个相反方向的反应，ΔH的数值相等，符号相反。
③根据盖斯定律，可以将两个或两个以上（一般不超过三个）的热化学方程式包括其ΔH（含“+”、“－”）相加或相减，得到所求反应的热化学方程式
2．计算类型:
1利用反应热的概念和摩尔质量进行计算：
[例1]（此题问法及解答是否有不妥之处?
）
②利用燃烧热的概念和摩尔质量进行计算：
[例2]
③利用盖斯定律进行计算：
[例3]
六、本章典型例题剖析
题型一：
有关热化学反应方程式的的含义及书写
例1．已知充分燃烧ag乙炔（C2H2）气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A.2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－2bkJ/mol
B.C2H2（g）＋5/2O2（g）＝2CO2（g）＋H2O（l）ΔH＝2bkJ/mol
C.2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－4bkJ/mol
D.2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝bkJ/mol
解析：
以上各式中化学计量数及物质状态标注都正确；
该反应放热，△H应为负值；
生成1mol二氧化碳气体，放出热量bkJ，则生成4mol二氧化碳气体，放出热量4bkJ。
答案：
C。
例2．将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为_____________。
又已知：
H2O（g）=H2O（l）ΔH2＝－44.0kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。
0.3mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量，则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为：
1mol×
649.5kJ/0.3mol=2165kJ。
因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为：
B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（s）+3H2O（l）ΔH=－2165kJ/mol。
由于1mol水汽化需吸热44kJ，则3mol液态水全部汽化应吸热：
3mol×
44kJ/mol=132kJ，所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热：
2165kJ－132kJ=2033kJ，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是：
0.5mol×
2033kJ/mol=1016.5kJ
题型二：
关于反应热、燃烧热、中和热的概念及其简单计算
例3．下列说法正确的是
A．在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热
C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D．在稀溶液中，1molCH3COOH和1molNaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ
本题旨在考查对燃烧热、中和热的定义的理解，特别是两概念中应注意的问题，故不难确定答案为C。
例4．在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>
Q1的是；
△H2>
△H1的是；
A．2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH1=―Q1kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH2=―Q2kJ/mol
B．S（g）+O2（g）=SO2（g）ΔH1=―Q1kJ/mol
S（s）+O2（g）=SO2（g）ΔH2=―Q2kJ/mol
C．C（s）+
O2（g）=CO（g）ΔH1=―Q1kJ/mol
C（s）+O2（g）=CO2（g）ΔH2=―Q2kJ/mol
D．H2（g）+Cl（g）=2HCl（g）ΔH1=―Q1kJ/mol
H2（g）+
Cl（g）=HCl（g）ΔH2=―Q2kJ/mol
反应热数值的大小与反应物、生成物的种类有关，与反应物物质的量的多少有关，与反应物和生成物的聚集状态有关，还与反应时的外界条件有关。
A选项：
生成物的状态不同，由于从气态水到液态水会放热，所以生成液态水比生成气态水放出的热多即Q2>
Q1；
由于△H为负值，所以△H2<
△H1（以下分析相同）。
B选项：
反应物的状态不同，由于从固态硫到气态硫要吸热，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即Q2<
△H1。
C选项：
生成物的种类不同，由于CO与O2反应生成CO2要放出热量，故Q2>
△H2<
△H1。
D选项：
反应物的物质的量不同，前一反应的物质的量是后一反应的物质的量的2倍，故Q1=2Q2，即Q2<
△H1
题型三、有关反应热的简单计算
1．根据已知的热化学方程式进行有关反应热的计算。
例5．已知：
欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为
A.2:
3.25B.12:
3.25C.1:
1D.393.5:
241.8
由题意可列得方程
答案：
B
例6．氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：
H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）ΔH＝－285.8kJ/mol
CO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）ΔH＝－283.0kJ/mol
C8H18（l）＋25/2O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（l）ΔH＝－5518kJ/mol
CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－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.H2B.COC.C8H18D.CH4
题中各ΔH对应的可燃物的量为1mol，把它们的ΔH值分别换算成1g可燃物燃烧的热量（即ΔH/M）即可比较多少。
D
2．利用键能计算反应热的计算
说明：
可在学习完选修3《物质结构与性质》中有关“键能”知识后练习有
关题型或以信息题形式练习。
3．盖斯定律及其应用
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殊反应的热效应。
（1）
（s,白磷）+
（2）
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___________（填“高”或“低”）。
依题意求：
据盖斯定律有：
=（2983.2+4×
738.5）kJ/mol=－29.2kJ/mol，
即
。
白磷转化为红磷是放热反应，稳定性比红磷低（能量越低越稳定）。
例8．由金红石TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤为：
TiO2
TiCl4
Ti
已知：
①Cs＋O2g＝CO2gH＝3935kJ·
mol1
②2COg＋O2g＝2CO2gH＝566kJ·
③TiO2s＋2Cl2g＝TiCl4s＋O2gH＝+141kJ·
则TiO2s＋2Cl2g＋2Cs＝TiCl4s＋2COg的H＝。
80kJ·
题型四、有关反应热与能源、化学反应速率、化学平衡问题的综合应用
例9．航天飞机用高氯酸铵（NH4ClO4）与铝粉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：
2NH4ClO4（s）
N2（g）+4H2O（g）+Cl2（g）+2O2H＝QkJ/mol
下列叙述不正确的是（）
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．反应从能量变化上看，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的作用
例10．在室温下，0.1mol/L100ml的醋酸溶液中，欲使其溶液的pH减小，但又要使醋酸电离程度减少，应采取（）
A．加入少量CH3COONa固体B．通入少量HCl气体
C．升高温度D．加入少量冰醋酸
B
例11．反应2A（g）+B（g）
2C（g）△H＞0。
下列反应有利于生成C的是
A．低温、低压B．低温、高压C．高温、高压D．高温、低压
C
例12．随着现代工业的发展，能源问题已经越来越引起的重视。
科学家们预言：
未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸杆（主要成分是纤维素）在适当的催化剂下，水解为葡萄糖，再将葡萄糖转化成乙醇，用作燃料。
（1）写出将绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式
（2）已知：
C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）H＝1367kJ/mol
请写出用乙醇作燃料的三大优点
（1）略
（2）资源丰富,可循环再生；
燃烧放热多，热能高；
燃烧产物无污染。
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