高二化學(xué)第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)學(xué)案

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（第二課時(shí)）二、化學(xué)反應(yīng)的焓變1、焓的定義：，是物質(zhì)固有的性質(zhì)。符號(hào)為_______。注意：焓與物質(zhì)的聚集狀態(tài)和溫度有關(guān)，對(duì)同一物質(zhì)，固態(tài)時(shí)焓，氣態(tài)時(shí)焓。因而物質(zhì)的汽化、液化、升華、凝華等都會(huì)伴隨變化。2、焓變：。符號(hào)為_______。單位計(jì)算式：△H＝3、反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系熱化學(xué)研究表明，對(duì)于下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化只轉(zhuǎn)化成，而沒有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱就等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓的改變。數(shù)學(xué)表達(dá)式：QP=?H，其中：Qp表示在不變的條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。4、化學(xué)反應(yīng)的焓變示意圖①△H==①△H==△H0△H0②反應(yīng)物穩(wěn)定還是產(chǎn)物穩(wěn)定？②反應(yīng)物穩(wěn)定還是產(chǎn)物穩(wěn)定？5、?H計(jì)算方法?H＝E（生成物的總能量）－E（反應(yīng)物的總能量）?H＝E（反應(yīng)物的鍵能）－E（生成物的鍵能）例如：ΔH=436kJ·mol－1+243kJ·mol－1-2×432kJ·mol－1=-185kJ·mol－1練習(xí)：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(yīng)熱為 ，1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為 ?！挤答伨毩?xí)〗1molC與1molH2O(g)反應(yīng)失成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H= kJ·mol－1。2H吸收436kJ能量2H吸收436kJ能量H21molH2的共價(jià)鍵斷裂O吸收249kJ能量O20.5molO2的共價(jià)鍵斷裂H2O釋放930kJ能量形成1molH2O(g)的共價(jià)鍵根據(jù)上述信息，計(jì)算出2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；△H= 6、化學(xué)反應(yīng)焓變的定量描述————熱化學(xué)方程式及其書寫（1）、概念：熱化學(xué)方程式：。（2）、意義：既表明了化學(xué)反應(yīng)中的變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的。如：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1該反應(yīng)方程式的意義：。（3）、書寫注意事項(xiàng)：①要注明反應(yīng)物和生成物的（若為同素異形體、要注明名稱），因?yàn)槲镔|(zhì)呈現(xiàn)哪一種聚集狀態(tài)，與它們所具有的能量有關(guān)，即反應(yīng)物的物質(zhì)相同，狀態(tài)不同，△H也不同。物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)分別用英文字母、、表示，水溶液中的溶質(zhì)用表示。②要注明反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)。因?yàn)椤鱄的大小和反應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，如不注明，即表示在101kPa和25°C。③熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù)，而是表示，故化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。若化學(xué)反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍時(shí)，其△H的絕對(duì)值也。若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則△H的數(shù)值改變，但不變。④△H的表示：在熱化學(xué)方程式中△H的“＋”“－”一定要注明，“＋”代表，“－”代表?！鱄的單位是：或。⑤區(qū)別于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“點(diǎn)燃”、“加熱”等?！挤答伨毩?xí)〗1.當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl，放出184.6KJ的熱量，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2．寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式①1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成NO(g)，需吸收68kJ的熱量；。②2molCu(s)與適量O2(g)反應(yīng)生成CuO(s)，放出314kJ熱量；。③1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量，寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。。④4gCO在氧氣中燃燒生成CO2，放出9.6kJ熱量，寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式。。7、ΔH的比較比較ΔH的大小時(shí)需考慮正負(fù)號(hào)，對(duì)放熱反應(yīng)，放熱越多，ΔH；對(duì)吸熱反應(yīng)，吸熱越多，ΔH。例1：試比較下列三組ΔH的大小(1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí)A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1<0A(g)＋B(g)=C(l)ΔH2<0則ΔH1____ΔH2(填“>”、“<”或“＝”，下同)。(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1<0S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2<0則ΔH1____ΔH2。(3)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1<0C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2<0則ΔH1____ΔH2。例2：在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式Ｑ2>Q1的是A.2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)△H＝－Q12H2(g)＋O2(g)＝2H2O（l）△H＝－Q2S(g)+O2(g)＝SO2(g)；△H＝－Q1S(ｓ)+O2(g)＝SO2(g)；△H＝－Q2C（s）＋eq\f(1,2)O2(g)＝CO(g)；△H＝－Q1C（s）＋O2(g)＝CO2(g);△H＝－Q2H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)△H＝－Q1eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)＝HCl(g)△H＝－Q2〖課堂練習(xí)〗利用含碳化合物合成燃料是解決能源危機(jī)的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)==CH3OH(g)反應(yīng)過程中的能量變化情況如圖所示，曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。下列判斷正確的是 ()該反應(yīng)的ΔH＝91kJ·mol－1B．如果該反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH，則ΔH增大C．反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量D．加入催化劑，該反應(yīng)的ΔH變小2、25℃、101kPa下，2g氫氣燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()。A．2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)△H=―285.8kJ·mol－1B．2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)△H=+571.6kJ·mol－1C．2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=―571.6kJ·mol－1D．H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)==H2O(1)△H=―285.8kJ·mol－13、已知熱化學(xué)方程式：SO2(g)+eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)△H=―98.32kJ·mol－1在容器中充入2molSO2 和1molO2充分反應(yīng)，最終放出的熱量為()。A.196.64kJB.196.64kJ·mol－1C.<196.64kJD.>196.64kJ4、0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，其熱化學(xué)方程式是_________________________________。三、焓變的計(jì)算————蓋斯定律及其應(yīng)用1、蓋斯定律的涵義：對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變是______________的。這就是蓋斯定律。也就是說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的（各反應(yīng)物）和（各生成物）有關(guān)，而與具體的反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)。（——條條大路通羅馬）2、蓋斯定律的應(yīng)用蓋斯定律在科學(xué)研究中具有重要意義。因?yàn)橛行┓磻?yīng)進(jìn)行的很慢，有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生，有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生），這給測(cè)定反應(yīng)熱造成了困難。此時(shí)如果應(yīng)用蓋斯定律，就可以間接的把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來。例如：C（S）＋eq\f(1,2)O2（ｇ）=CO(g)，該反應(yīng)在O2供應(yīng)充分時(shí)，可燃燒生成CO2、O2供應(yīng)不充分時(shí)，雖可生成CO，但同時(shí)還部分生成CO2。因此該反應(yīng)的△H無法直接測(cè)得。但是下述兩個(gè)反應(yīng)的△H卻可以直接測(cè)得：C（S）＋O2（g）=CO2(g)；△H1=-393.5kJ·mol－1CO（g）＋eq\f(1,2)O2（g）＝CO2(g)；△H2＝-283.0kJ·mol－1根據(jù)蓋斯定律，就可以計(jì)算出所要求反應(yīng)的△H3。分析上述反應(yīng)的關(guān)系，即知△H1＝△H2＋△H3△H3＝△H1－△H2＝-393.5kJ·mol－1－(-283.0kJ·mol－1)＝-110.5kJ·mol－1由以上可知，蓋斯定律的實(shí)用性很強(qiáng)。3、反應(yīng)熱計(jì)算熱化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算的依據(jù)：（1）熱化學(xué)方程式中的系數(shù)之比等于各物質(zhì)物質(zhì)的量之比；還等于反應(yīng)熱之比。（2）熱化學(xué)方程式之間可以進(jìn)行加減運(yùn)算。例1、同素異形體相互轉(zhuǎn)化但反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率慢，有時(shí)還很不完全，測(cè)定反應(yīng)熱很困難?，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點(diǎn)“不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過程的熱效應(yīng)是相同的”。已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；ΔH=-2983.2kJ·mol－1P(s、紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；ΔH=-738.5kJ·mol－1試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式_________________________________。例2、已知2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）；ΔH=－569．6kJ·mol－1，2H2O（g）===2H2（g）＋O2（g）；ΔH=＋482．1kJ·mol－1。現(xiàn)有1g液態(tài)H2O，蒸發(fā)時(shí)吸收的熱量是（）A．2．43kJ B．4．86kJC．43．8kJ D．87．5kJ〖反饋練習(xí)〗1、由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。若1g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444kJ，則反應(yīng)H2(g)+eq\f(1,2)O2(g)==H2O(l)的△H=___________kJ·mol－1。2、⑴已知：N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)；△H＝＋67.7kJ·mol－1N2H4(g)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g)；△H＝－534kJ·mol－1發(fā)射衛(wèi)星用肼（即N2H4）的氣體為原料，以NO2為氧化劑，兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵猓噷懗鲈摲磻?yīng)的熱化學(xué)方程式：⑵設(shè)在（1）問答案中的反應(yīng)熱為△H1，如果是生成液體水，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)熱為△H2（保持各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)不變），則△H2的絕對(duì)值比△H1的絕對(duì)_________（填“大”、“小”、“相等”）；⑶如果發(fā)射衛(wèi)星用肼（即N2H4）為原料，以N2O4為氧化劑，等物質(zhì)的量的肼在N2O4中完全燃燒放出的熱量比在NO2中完全燃燒放出的熱量___________(填“大”、“小”、“相等”)?！颊n堂練習(xí)〗1、下列各組熱化學(xué)方程式中，△H1>△H2的是()①C(s)＋O2(g)===CO2(g)△H1C(s)＋EQ\F(1,2)O2(g)===CO(g)△H2②S(s)＋O2(g)===SO2(g)△H1S(g)＋O2(g)===SO2(g)△H2③H2(g)＋EQ\F(1,2)O2(g)===H2O(l)△H12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)△H2④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)△H1CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)△H2A．① B．④ C．②③④ D．①②③2、根據(jù)以下3個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=―Q1kJ·mol－12H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=―Q2kJ·mol－12H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)△H=―Q3kJ·mol－1判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是（）A.Q1>Q2>Q3B.Q1>Q3>Q2C.Q3>Q2>Q1D.Q2>Q1>Q33、完全燃燒一定質(zhì)量的無水乙醇，放出的熱量為Q，為完全吸收生成的CO2，并使之生成正鹽Na2CO3，消耗掉0.8mol／LNaOH溶液500mL，則燃燒1mol酒精放出的熱量是()A.0.2QB.0.1QC.5QD.10Q4、在1200℃時(shí)，天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：H2S(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)ΔH12H2S(g)＋SO2(g)=eq\f(3,2)S2(g)＋2H2O(g)ΔH2H2S(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=S(g)＋H2O(g)ΔH32S(g)=S2(g)ΔH4則ΔH4的正確表達(dá)式為 ()A．ΔH4＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)B．ΔH4＝eq\f(2,3)(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)C．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)D．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)5、已知：P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)，ΔH＝akJ·mol－1，P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1，P4具有正四面體結(jié)構(gòu)，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol－1。下列敘述正確的是 ()A．P—P鍵的鍵能大于