《同步培优导学计划化学选修4苏教课件：专题1 化学反应与能量变化 微型专题1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《同步培优导学计划化学选修4苏教课件：专题1 化学反应与能量变化 微型专题1.ppt（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、微型专题1 化学反应中的热效应 专题1 化学反应与能量变化 学习目标定位 1 会书写热化学方程式并能判断其正误 2 正确理解盖斯定律并学会其应用 3 掌握反应热的四种计算方法 4 会比较反应热 H 的大小 一 反应热 焓变 1 吸热反应和放热反应的判断 例1 已知在25 101 kPa条件下 4Al s 3O2 g 2Al2O3 s H 2 834 9 kJ mol 1 4Al s 2O3 g 2Al2O3 s H 3 119 1 kJ mol 1 下列说法正确的是 A 等质量的O2比O3的能量低 由O2变为O3是吸热反应 B 等质量的O2比O3的能量高 由O2变为O3是放热反应 C O3比O
2、2稳定 由O2变为O3是吸热反应 D O2比O3稳定 由O2变为O3是放热反应 答案解析 解析 要结合盖斯定律比较出氧气和臭氧焓的相对大小 A项 由 可得3O2 g 2O3 g H 284 2 kJ mol 1 即等质量的反应物O2比生 成物O3的能量低 反应吸热 A项正确 B项错误 物质的能量越低越稳定 所以O2比O3稳定 由O2变为O3是吸热反应 C D项错误 易误辨析 物质的焓是不易测出的 但可以通过化学反应确定物质的焓的相对大小 当焓相对大时其稳定性差 焓相对小时其稳定性强 即物质的能量越 高越不稳定 能量越低越稳定 教师用书独具 相关链接 判断反应是吸热反应还是放热反应的方法 1 理
3、论分析判断法 H 生成物具有的总能量 反应物具有的总能量 当 H 0时 反应 吸热 当 H 0时 反应放热 H 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少 生成物的键能越大 稳定性越强 形成它释放的能量就越多 当 H 0时 反应吸热 当 H 0时 反 应放热 2 反应条件判断法 反应开始需要加热 而停止加热后 反应亦可继续进行 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 规律判断法 常见的放热反应类型有 a 金属与H2O或酸的反应 b 酸碱中和反应 c 燃烧反应 d 多数化合反应 e 常温下的置换反应 常见的吸热反应类型有
4、a 多数分解反应 b C参与的一些反应 如C H2O g CO H2 CO2 C 2CO c NH4Cl与 Ba OH 2 8H2O的反应 2 限定条件的反应热的理解 例2 下列热化学方程式 H能正确表示物质燃烧热的是 A CO g O2 g CO2 g H 283 0 kJ mol 1 B C s O2 g CO g H 110 5 kJ mol 1 C H2 g O2 g H2O g H 241 8 kJ mol 1 D 2C8H18 l 25O2 g 16CO2 g 18H2O l H 11 036 kJ mol 1 解析 燃烧热是指在25 101 kPa时 1 mol纯物质完全燃烧生成
5、稳定 的氧化物时所放出的热量 答案解析 书写或判断燃烧热的热化学方程式须 三看 1 一看可燃物的化学计量数是否为1 2 二看元素完全燃烧是否生成稳定氧化物 3 三看 H是否为 及单位是否正确 规律方法 教师用书独具 相关链接 限定条件反应热的理解与比较 1 燃烧热的理解 研究条件 25 101 kPa 可燃物的量 1 mol 燃烧结果 C CO2 g H H2O l S SO2 g 表示方法 H a kJ mol 1 a 0 2 燃烧热和中和热的比较 燃烧热中和热 相同点能量变化放热反应 H及其单位 H 0 单位均为 kJ mol 1 不同点反应物的量可燃物为1 mol不一定为1 mol 生成
6、物的量不确定生成的水为1 mol 二 热化学方程式 1 热化学方程式的书写 例3 完成下列反应的热化学方程式 1 沼气是一种能源 它的主要成分是CH4 常温下 0 5 mol CH4完全 燃烧生成CO2 g 和液态水时 放出445 kJ热量 则热化学方程式为 2 已知H2S完全燃烧生成SO2 g 和H2O l H2S的燃烧热为a kJ mol 1 写出H2S的燃烧热的热化学方程式 答案 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 kJ mol 1 H2S g O2 g SO2 g H2O l H a kJ mol 1 N g 3H g NH3 g H2 b kJ mol 1
7、NH3 g NH3 l H3 c kJ mol 1 写出N2 g 和H2 g 反应生成液氨的热化学方程式 4 已知 HF aq OH aq F aq H2O l H 67 7 kJ mol 1 H aq OH aq H2O l H 57 3 kJ mol 1 试写出HF电离的热化学方程式 答案 N2 g 3H2 g 2NH3 l H 2 b c a kJ mol 1 HF aq F aq H aq H 10 4 kJ mol 1 误区警示 1 漏写物质的聚集状态 漏一种就全错 2 H的符号 标示错误 3 H的值与各物质化学计量数不对应 4 H后不带单位或单位写错 写成kJ kJ mol等 教师
8、用书独具 相关链接 1 热化学方程式书写的基本步骤 写出化学反 应方程式 注明物 质状态 计算 H数值 与系 数对应并注明符号 检查热化 学方程式 2 书写热化学方程式应注意的问题 1 H的符号和单位 在化学方程式的右边写出 H 数值和单位 kJ mol 1 吸热反应的 H为 常省略 放热反应的 H为 2 注明反应条件 H与测定条件 温度 压强等 有关 因此书写热化学方程式时需注明 H 的测定条件 一般反应 H是在25 1 01 105 Pa条件下测定的 可以 不注明测定条件 3 注明物质的聚集状态 H与反应物和生成物的聚集状态有关 因此必须注明物质的聚集状态 4 注意 H与方程式的系数有关
9、热化学方程式中各物质化学式前的系数仅表示该物质的物质的量 而不表示物质的分子个数或原子个数 因此系数可以是整数 也可以 是分数 H与方程式的系数相对应 若热化学方程式中各物质的系数加倍 则 H的数值也加倍 若反应逆向进行 则 H改变符号 但数值不变 根据燃烧热 中和热书写的热化学方程式 要符合燃烧热 中和热 的定义 2 热化学方程式的正误判断 例4 燃烧1 g乙炔生成二氧化碳和液态水放出热量50 kJ 则下列热化学 方程式书写正确的是 A 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 50 kJ mol 1 B C2H2 g O2 g 2CO2 g H2O l H 1 300 k
10、J C 2C2H2 5O2 4CO2 2H2O H 2 600 kJ mol 1 D 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 2 600 kJ mol 1 答案解析 解析 本题可结合热化学方程式的书写规则来具体分析 书写热化学方 程式时 H只能写在化学方程式的右边 若为放热反应 则 H为 若为吸热反应 则 H为 其单位一般为kJ mol 1 故A B项 错误 并且反应物和生成物的聚集状态不同 反应热的数值可能不同 因此必 须在反应方程式中用括号注明反应物和生成物在反应时的聚集状态 s l g 故C项错误 H必须与反应方程式中化学式前面的化学计量数相对应 如果化学计量 数加倍
11、 则 H也要加倍 教师用书独具 相关链接 判断热化学方程式正误的 五审 一审 放热反应 H一定为 吸热反应 H一定为 常省略 二审单位 单位一定为 kJ mol 1 易错写成 kJ 或漏写 三审状态 物质的状态必须正确 特别是溶液中的反应易写错 四审数值 反应热的数值必须与方程式中的化学计量数相对应 即 H 与化学计量数成正比 当反应逆向进行时 其反应热与正反应的反应热 数值相等 符号相反 五审是否符合概念 如燃烧热 燃料的化学计量数为1 生成稳定的氧 化物 中和热 H2O的化学计量数为1 的热化学方程式 三 盖斯定律及其应用 1 利用盖斯定律进行焓变的计算 例5 甲醇 CH3OH 广泛用作燃
12、料电池的燃料 可由天然气来合成 已知 2CH4 g O2 g 2CO g 4H2 g H 71 kJ mol 1 CO g 2H2 g CH3OH l H 90 5 kJ mol 1 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 kJ mol 1 则甲醇的燃烧热为 若CO的燃烧热为282 5 kJ mol 1 则H2的燃烧热为 答案解析 764 kJ mol 1 286 kJ mol 1 解析 根据盖斯定律 由 2 2得 CO g 2H2 g O2 g CO2 g 2H2O l H 854 5 kJ mol 1 由 得CH3OH l O2 g CO2 g 2H2O l H 76
13、4 kJ mol 1 故甲醇的燃烧热为764 kJ mol 1 由热化学方程式 得CO的燃烧热 2 H2的燃烧热 854 5 kJ mol 1 由此可得H2的燃烧热为286 kJ mol 1 误区警示 求总反应的反应热时 不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加 只关注消去不需要的物质 而忽视反应的始态与终态是否一致 另外 易忽视 H的数值和符号要做出相应的变化 2 利用盖斯定律书写热化学方程式 例6 发射卫星时可用肼 N2H4 为燃料和二氧化氮 NO2 作氧化剂 两者反 应生成氮气和气态水 已知 N2 g 2O2 g 2NO2 g H 67 7 kJ mol 1 N2H4 g O2 g N2
14、 g 2H2O g H 543 kJ mol 1 H2 g F2 g HF g H 269 kJ mol 1 H2 g O2 g H2O g H 242 kJ mol 1 1 肼和二氧化氮反应的热化学方程式为 答案解析 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O g H 1 153 7 kJ mol 1 解析 结合盖斯定律 2 便得反应2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O g 其反应热 H 543 kJ mol 1 2 67 7 kJ mol 1 1 153 7 kJ mol 1 2 有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂 反应释放的能量更大 试 写出肼和氟气反应的热化学方
15、程式 解析 结合盖斯定律知 4 2得反应N2H4 g 2F2 g N2 g 4HF g 其反应热 H 543 kJ mol 1 269 kJ mol 1 4 242 kJ mol 1 2 1 135 kJ mol 1 答案解析 N2H4 g 2F2 g N2 g 4HF g H 1 135 kJ mol 1 规律方法 利用盖斯定律书写或计算 H的注意事项 1 热化学方程式同乘以n时 H必须乘以n 2 热化学方程式相加减时 同种物质相加减 H也随之相加减 同时 带上 号 3 写一个热化学方程式的逆反应时 H的数值不变 符号相反 教师用书独具 相关链接 利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模型 先确
16、定待求的化学反应方程式 找出待求热化学方程式中各物质在已知 热化学方程式中的位置 根据待求热化学方程式中各物质的化学计量数 和位置对已知热化学方程式进行处理 得到变形后的新热化学方程式 将新得到的热化学方程式进行加减 反应热也需要相应加减 计算反应热 或写出待求的热化学方程式 解析 将题给热化学方程式依次编号为 根据盖斯定律 由 2 2得2H2O g 2H2 g O2 g H 2a b 2c kJ mol 1 四 反应热的计算与比较 1 反应热的计算 例7 1 随着化石能源的减少 新能源的开发利用日益迫切 Bunsen热化 学循环制氢工艺由下列三个反应组成 SO2 g I2 g 2H2O g 2HI g H2SO4 l H a kJ mol 1 2H2SO4 l 2H2O g 2SO2 g O2 g H b kJ mol 1 2HI g H2 g I2 g H c kJ mol 1 则 2H2O g 2H2 g O2 g H kJ mol 1 解析答案 2a b 2c 2 据粗略统计 我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过250亿立方米 这 不仅是能源的浪费 也对环境造成极大污染 为解
