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1、值得拥有高考一轮复习精品教案课题12化学反应的能量精品教案课题12化学反应与能量知识回顾：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有思考：（1）放热反应：活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应反应物具有的总能量 生成物具有的总能量（2）吸热反应：多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳w.w.w.k.s.5.u.c.o.m反应物具有的总能量 生成物具有的总能量1：当能量变化以热能的形式表现时：我们知道：一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为

2、基础，二者密不可分，但以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化2:反应热,焓变思考：化学反应过程中为什么会有能量的变化？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，从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。反应热 焓变化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”。符号： H ，单位：kJ/mol 或 kJmol

3、-1H为“” 为放热反应,H为“” 为吸热反应思考:能量如何转换的？能量从哪里转移到哪里？体系的能量如何变化？升高是降低？环境的能量如何变化？升高还是降低？规定放热反应的H 为“”，是站在谁的角度？体系还是环境?放热反应 H为“”或H 0 吸热反应 H为“+”或H 0HE（生成物的总能量） E（反应物的总能量）HE（反应物的键能） E（生成物的键能）练习1)1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为H= kJ/mol。2)拆开 lmol HH键、lmol NH键、lmolNN键分别需要的能量是436kJ、3

4、91kJ、946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 ，1mol H2生成NH3的反应热为 。3）H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl 预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时，哪个反应放出的热量多？若干化学键的键能（ kJ/mol，25 ）1、下列说法正确的是A、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B、放热的反应在常温下一定很易发生C、反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D、吸热反应在一定的条件下也能发生2、反应C(石墨) C(金刚石)是吸热反应,由此可知A、石墨比金刚石更稳定 B、金刚石和石墨可以相互转化C、金刚石比石墨稳定

5、 D、金刚石和石墨不能相互转化3、热化学方程式的书写1）热化学方程式定义：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2）正确书写热化学方程式应注意：（1）书写热化学方程式要注明反应的温度和压强，（为什么？）而常温、常压可以不注明，即不注明则是常温、常压。（2）标出了反应物与生成物的状态，（为什么要标出？）（3）写出了反应热，还注明了“”，“”（4）方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。注意点：反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中H它表示了什么意义？ H的值与什么有关系？热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。H(KJ/mol)它表示每摩尔反

6、应所放出的热量，H的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其H不同。例题1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。2写出下列反应的热化学方程式1）1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO (g)，需吸收68kJ的热量；2）2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；3） 1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。4）4g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出 9. 6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。5）在一定条件

7、下，氢气和甲烷燃烧的化学方程式为： 2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); H= 572 kJ /mol CH4(g) +2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l); H= 890 kJ/mol由1mol 氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。6）在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); H= 572 kJ/molC3H8(g) +5O2(g)= 3CO2 (g) +4H2O (l);H = 2220 kJ/mol5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和丙

8、烷的体积比为(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:17）已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b08）若2.6 g 乙炔（C2H2，气态）完全燃烧生成液态水和CO2（g）时放热130 kJ。则

9、乙炔燃烧的热化学方程式为 C2H2（g）5/2O2（g）2CO2（g）H2O（l）H=1300 kJ/mol2C2H2（g）5O2（g）=4CO2(g)2H2O(l) H=2600 kJ/mol4.燃烧热什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？1）定义：在25,101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热通常可由实验测得。2）在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：研究条件： 25 ,101 kPa反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量：1 mol研究内容：放出的热量。（HQ1的是（ B ）AH2(g)+C

10、l2(g)=2HCl(g);H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);H =-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO (g); H= -Q1 C(s)+O2(g)=CO2 (g); H= -Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H= -Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); H= -Q2D. S(g)+O2(g)=SO2 (g); H= -Q1 S(s)+O2(g)=SO2 (g); H= -Q23、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 mo

11、l 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。盖斯定律的应用：不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应焓变是相同的。换句话说，化学反应的反应焓变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。图示：反应焓变和反应路径的关系H=H1+H2考点分析：考点一：化学反应的焓变吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。(2)从反应热的量化参数键能的角度分析(3)反应热H的基本计算公式H=生成物的总能量-反应物的总能量H=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和(

12、4)常见放热反应可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化。(5)常见吸热反应大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应。4盖斯定律对于一个化学反应，无论是_完成，还是_完成，其反应的焓变是_的。如由A到B可以设计如下两个途径：途径一：AB(H)途径二：ACB(H1+H2)则焓变H、H1、H2的关系可以表示为H=。1同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？2放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不反应，对吗？3做实验时，不管吸热反应和放热反应都用到酒精灯，怎

13、样判断该反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？4SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需要吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ，则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为_。考点二：热化学方程式1已知在1105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气，放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是() AH2O(g)=H2(g)O2(g)H242 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H484 kJmol1CH2(g)O2(g)=H2

14、O(g)H242 kJD2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol12实验室用4 mol SO2与2 mol O2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJmol1，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为 ()A40% B50% C80% D90%反思归纳：(1)热化学方程式表示已完成的数量，计算可逆反应的反应热时要注意其不能进行到底。(2)反应逆向进行时，其反应热数值不变，符号相反。(3)“五看”法判断热化学方程式的正误：看方程式是否配平；看各物质的聚集状态是否正确；看H的“”、“”符号是否正确；看反应热的单位是否为kJm

15、ol1；看反应热的数值与化学计量数是否对应。考点三：中和热和燃烧热比较项目燃烧热中和热相同点能量变化_反应HH_0，单位：_不同点反应物的量_ mol (O2的量不限)可能是1 mol，也可能是0.5 mol生成物的量不限量H2O是 _ mol反应热的含义_时，_ mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；不同反应物，燃烧热不同_中强酸跟强碱发生中和反应生成 _ mol H2O时所释放的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为_ kJmol11下列关于热化学反应的描述中正确的是 ()AHCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(

16、57.3) kJmol1BCO(g)的燃烧热是283.0kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H(2283.0) kJmol1C1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量225 、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，辛烷的燃烧热为5 518 kJmol1。下列热化学方程式书写正确的是() A2H(aq)SO (aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H57.3 kJmol1BKOH(aq)H2SO4(浓)= K2

17、SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H5 518 kJmol1D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJmol1反思归纳：(1)燃烧热是1mol可燃物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量；如C生成的为CO2，而不是CO，H2生成的应为H2O(l)而不是H2O(g)。(2)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量，为57.3 kJmol1，弱酸弱碱电离时吸热，放出的热量小于57.3 kJ，浓硫酸稀释时放热，放出的热量大于57.3 kJ。(3)对于中和热、燃烧热，

18、由于它们的反应放热是确定的，所以描述中不带“”，但其焓变还为负值。考点四：中和热的测定1测定原理Hc4.18 Jg114.18103 kJg11；n为生成H2O的物质的量。2装置如图(在横线上填出仪器的名称)3注意事项(1)碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是_。(2)为保证酸、碱完全中和，常采用_稍稍过量。(3)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是_，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_。4问题设计(1)本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问：在反应中若因为有放热现象，而造成少量HCl在反应中挥发，则测得的中和热_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)

19、。(2)该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50 mL，并记录如下原始数据。实验序号起始温度t1/终止温度(t2)/温差(t2t1)/盐酸NaOH溶液平均值125.124.925.031.66.6225.125.125.131.86.7325.125.125.131.96.8已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00 gcm3，中和后混合液的比热容c4.18103 kJg11，则该反应的中和热为H_。(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)，其原因是_。(4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和

20、热_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。考点五：反应热大小的比较1比较H的大小时需带正负号吗？2怎样比较两个反应的H大小？(1)同一反应，生成物状态不同时A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H20因为C(g)=C(l)H3_0，则H3_，H2_H1。(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20S(g) S(s) SH1O2(g)H2H3_，则H3_，又H3_0，所以H1_H2。(3)两个有联系的不同反应相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10C(s)O2(g)=CO(g)H20根据常识可知CO(g)O2(g

21、)=CO2(g)H30又因为H2H3_，所以H2_H1。【例1】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 ()C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8A B C D考点六：利用盖斯定律书写热化学方程式【例1】已知：(1)C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1(2)H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJmol1(3)CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H38