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1、2 第4课时化学反应及其能量变化 3 1 了解化学反应中能量转化的原因 能说出常见的能量转化形式 2 了解化学能与热能的相互转化 了解吸热反应 放热反应 反应热等概念 3 了解化学方程式的含义 能完整写出热化学方程式 能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算 4 学会在实验室进行中和热的测定 5 了解能源是人类生存和社会发展的重要基础工业 了解化学在解决能源危机中的重要作用 4 1 吸热反应 放热反应 5 6 注意 燃烧热的热化学方程式要求可燃物的系数为1 反应的热化学方程式则无此要求 2 燃烧热和中和热 7 2 中和热 在稀溶液中 酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热 即所放出的热量 叫做
2、中和热 H aq OH aq H2O l DH 57 3kJ mol 57 3的数值只适应于强酸强碱的反应 若是弱酸或弱碱参与反应 生成1molH2O时 数值要小于57 3 若有沉淀生成 如稀硫酸与稀的Ba OH 2反应 生成1molH2O时 反应热的数值要大于57 3 8 1 注明参加反应各物质的聚集状态 2 标出反应热数值 放热反应的DH为 吸热反应的DH为 3 由于热化学方程式的化学计量数只表示物质的量 不表示分子或原子的个数 故化学计量数可用分数表示 3 热化学方程式 9 4 盖斯定律 定义 一个化学反应不管是一步完成的 还是多步完成的 其热效应总是相同的 计算方法 10 找出能量守恒
3、的等量的关系 11 一 用图形理解反应热的本质 12 1 图中A C分别表示 E的大小对该反应的反应热有无影响 该反应通常用V2O5作催化剂 加V2O5会使图中B点升高还是降低 理由是 2 图中DH kJ mol 1 13 3 V2O5的催化循环机理可能为 V2O5氧化SO2时 自身被还原为四价钒化合物 四价钒化合物再被氧气氧化 写出该催化循环机理的化学方程式 4 如果反应速率v SO2 为0 05mol L 1 min 1 则v O2 mol L 1 min 1 v SO3 mol L 1 min 1 5 已知单质硫的燃烧热为296kJ mol 1 计算由S s 生成3molSO3 g 的D
4、H 要求计算过程 14 解析 1 本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应 可得到A和C所表示的意义 E为活化能与反应热无关 但是用催化剂可以降低活化能 2 图中表示的是2molSO2的反应 因此DH 992kJ mol 1 3 依题意即可写出 SO2 V2O5SO3 2VO2 4VO2 O22V2O5 4 依据速率之比等于化学计量数之比 15 答案 1 反应物能量生成物能量无降低因为催化剂改变了反应的历程 使活化能E降低 2 198 3 SO2 V2O5SO3 2VO2 4VO2 O22V2O5 4 0 0250 05 5 S s O2 g SO2 g DH1 296kJ mol 1
5、SO2 g 1 2O2 g SO3 g DH2 99kJ mol 13S s 9 2O2 g 3SO3 g DH 3 DH1 DH2 1185kJ mol 1 变式练习1 2012 江苏 某反应的反应过程中能量变化如图所示 图中E1表示正反应的活化能 E2表示逆反应的活化能 下列有关叙述正确的是 A 该反应为放热反应B 催化剂能改变反应的焓变C 催化剂能降低反应的活化能D 逆反应的活化能大于正反应的活化能 17 解析 该反应为吸热反应 A错误 催化剂只能够改变活化能不能够改变焓变 B错误 C正确 逆反应的活化能小于正反应的活化能 D错误 18 二 有关反应热概念及热化学方程式的判断 例2 20
6、11 浙江 下列说法不正确的是 A 已知冰的熔化热为6 0kJ mol 1 冰中氢键键能为20kJ mol 1 假设每摩尔冰中有2mol氢键 且熔化热完全用于打破冰的氢键 则最多只能破坏冰中15 的氢键B 已知一定温度下 醋酸溶液的物质的量浓度为c 电离度为 Ka 若加入少量CH3COONa固体 则电离平衡CH3COOHCH3COO H 向左移动 减小 Ka变小 19 20 解析 A项正确 熔化热只相当于0 3mol氢键的键能 B项错误 Ka只与温度有关 与浓度无关 C项正确 环己烯 l 与环己烷 l 相比 形成一个双键 能量降低169kJ mol 1 苯 l 与环己烷 l 相比 能量降低65
7、1kJ mol 1 远大于169 3kJ mol 1 说明苯环有特殊稳定结构 D项正确 由盖斯定律即可计算得出 答案 B 21 23 24 25 三 反应热在可逆反应中的应用 例3 根据碘与氢气反应的热化学方程式 I2 g H2 g 2HI g H 9 48kJ mol 1 I2 s H2 g 2HI g H 26 48kJ mol 1下列判断正确的是 A 254gI2 g 中通入2gH2 g 反应放热9 48kJB 1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17 00kJC 反应 的产物比反应 的产物稳定D 反应 的反应物总能量比反应 的反应物总能量低 26 解析 该反应是可逆反应 反应物
8、不能完全转化 A项错误 利用盖斯定律可得出1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35 96kJ B项错误 同一种物质的能量在相同条件下 能量一样多 C项错误 利用盖斯定律计算 D项正确 答案 D 27 变式练习3 工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下 SiCl4 g 2H2 g Si s 4HCl g DH QkJ mol 1 Q 0 某温度 压强下 将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应 此条件下为可逆反应 下列叙述正确的是 A 反应过程中 若增大压强能提高SiCl4的转化率B 若反应开始时SiCl4为1mol 则达到平衡时 吸收热量为QkJC 反应至4min时 若HCl的浓度为0
9、 12mol L 1 则H2的反应速率为0 03mol L min D 当反应吸收热量为0 025QkJ时 生成的HCl通入100mL1mol L 1的NaOH恰好反应 D 28 四 运用盖斯定律进行计算 29 解析 反应的焓值由盖斯定律直接求出 由上述第一式减去第二式除以2 即 H1 H2 2 259 7kJ mol 1 答案 C 30 变式练习4 下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式 25 101kPa C4H10 g O2 g 4CO2 g 5H2O l DH 2878kJ mol C4H10 g O2 g 4CO2 g 5H2O g DH 2658kJ mol C4H10 g O2
10、g 4CO g 5H2O l DH 1746kJ mol C4H10 g O2 g 4CO g 5H2O g DH 1526kJ mol由此判断 正丁烷的燃烧热是 A 2878kJ molB 2658kJ molC 1746kJ molD 1526kJ mol A 例5 2011 重庆 SF6是一种优良的绝缘气体 分子结构中只存在S F键 已知1molS s 转化为气态硫原子吸收能量280kJ 断裂1molF F S F键需吸收的能量分别为160kJ 330kJ 则S s 3F2 g SF6 g 的反应热 H为 A 1780kJ molB 1220kJ molC 450kJ molD 430kJ mol 31 五 用键能进行反应热的计算 32 答案 B 解析 反应物的化学键断裂及S s 转化为气态硫原子吸收的能量为 160kJ 3 280kJ 760kJ生成物的化学键形成放出的能量为 330kJ 6 1980kJ该反应放出的热量为 1980kJ 760kJ 1220kJ
