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1、高三化学新课标一轮复习单元讲座选修4 第一章化学反应与能量 基本内容回扣 从反应物和生成物具有的能量去考虑 放热反应 吸热反应 能量 反应过程 反应物 生成物 放出热量 能量 反应过程 反应物 生成物 吸收热量 E反 E生 E反 E生 观察下列示意图 1 从该图你获得什么信息 2 你能计算出该反应过程中能量的变化为多少吗 反应物分子断键时吸收的能量 从微观角度去考虑 反应物分子断键时吸收的能量 放热反应 生成物分子成键时释放的能量 吸热反应 生成物分子成键时释放的能量 一 反应热 定义 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
2、位 kJ mol或kJ mol 1 焓变 体系能量释放给环境而自身能量降低 反应热的表示方法 H 0 H为 放热反应 H 0 H为 吸热反应 体系从环境吸收能量而自身能量升高 H2 F2 2HFH2 Cl2 2HCl预测当生成2molHF和2molHCl时 哪个反应放出的热量多 说说你的理由 如何验证你的预测 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 该反应的 H 0C 金刚石比石墨稳定D 金刚石和石墨不能相互转化 AB 课题二 如何在化学方程式中正确反映其热量变化 热化学方程式 能够表示化学反应热效应的化学方程式 思考交流 与化学方程式相比 热化学方程式有哪些不
3、同 正确书写热化学方程式应注意哪几点 书写热化学方程式的注意事项 物质后需标聚集状态 s l g aq 右端标热量符号 数值和单位 H 吸热用 放热用 化学计量数单位是 mol 而不是 个 需注明反应的温度和压强 如不注明条件 即指 25 1 01 105Pa 热化学方程式表示的意义 反应物和生成物的种类反应中各物质的物质的量比和质量比反应中放出或吸收的热量 练习与巩固 依据事实 写出下列反应的热化学方程式 1mol碳完全燃烧放出393 5KJ的热量 1克甲醇燃烧生成二氧化碳和水 液态 时放热22 68KJ 1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应 生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ的热量 1
4、1molC与1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2 需要吸收131 5kJ的热量 写出此反应的热化学方程式 C 随堂练习 3 已知 1 H2 g 1 2O2 g H2O g H1 akJ mol 2 2H2 g O2 g 2H2O g H2 bkJ mol 3 H2 g 1 2O2 g H2O l H3 ckJ mol 4 2H2 g O2 g 2H2O l H4 dkJ mol则a b c d的关系正确的是 A ad 0C 2a b0 C 二 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 在25 101kPa时 1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 叫做该
5、物质的燃烧热 燃烧热通常可由实验测得 在理解物质燃烧热的定义时 要注意以下几点 研究条件 25 101kPa 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 1mol 研究内容 放出的热量 H 0 单位kJ mol 在未有特别说明的情况下 外界压强一般指25 101kPa 所谓完全燃烧也是完全氧化 它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物 如 CCO2 g HH2O l SSO3 g 练习1 分析以下几个热化学方程式 哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的 为什么 A C s O2 g CO g H 110 5kJ molB C s O2 g CO2 g H 393 5kJ
6、molC 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ molD H2 g O2 g H2O g H 241 8kJ mol 解析 A项C s 燃烧未生成稳定氧化物CO2 g 故其反应热不能叫燃烧热 B项符合燃烧热的定义 C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O l 但由于其反应热表示的是2molH2完全燃烧时的热量变化 故不能叫燃烧热 D项参加燃烧的H2虽然是1mol 但其生成H2O g 而不是H2O l 故它的反应热也不为H2的燃烧热 你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗 H2 g O2 g H2O l H 285 8kJ mol 由于计算燃烧热时 可燃物质是以1mo
7、l作为标准来计算的 所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数 二 燃烧热的计算及应用 例题 1 在101kPa时 1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O 放出890 3kJ的热量 CH4的燃烧热为多少 1000LCH4 标准状况 燃烧后所产生的热量为多少 解析 根据题意 在101kPa时 1molCH4完全燃烧的热化学方程式为 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 3kJ mol即CH4的燃烧热为890 3kJ mol 1000LCH4 标准状况 的物质的量为 n CH4 44 6mol1molCH4完全燃烧放出890 3kJ的热量 44 6molCH4完全燃烧放
8、出的热量为 44 6mol 890 3kJ mol 3 97 104kJ答案 CH4的燃烧热为890 3kJ mol 1000LCH4 标准状况 完全燃烧产生的热量为3 97 104kJ 2 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一 葡萄糖燃烧的热化学方程式为 C6H12O6 s 6O2 g 6CO2 g 6H2O l H 2800kJ mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同 计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量 解析 根据题意 葡萄糖的燃烧热为2800kJ mol 100g葡萄糖的物质的量为 n C6H12O6 0 556mol1molC6H12O6完全燃
9、烧放出2800kJ的热量 0 556molC6H12O6完全燃烧放出的热量为 0 556mol 2800kJ mol 1557kJ答案 100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1557kJ的热量 三 能源 能源就是能提供能量的自然资源 包括化石燃料 煤 石油 天然气 阳光 风力 流水 潮汐以及柴草等 能源的开发和利用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 煤 石油 天然气是当今世界上重要的化石燃料 但它们的蕴藏有限 且不可再生 解决的办法 开源节流 即开发新能源 节约现有能源 提高能源的利用率 节约能源的重要措施 科学地控制燃烧反应 使燃料充分燃烧 提高能源的利用率 H2 g 1 2O
10、2 g H2O g H1 241 8kJ mol那么 H2的燃烧热 H究竟是多少 如何计算 已知 H2O g H2O l H2 44kJ molH2 g 1 2O2 g H2O l H H1 H2 285 8kJ mol 下列数据 H1表示燃烧热吗 why 判断 如何测出这个反应的反应热 1 C s 1 2O2 g CO g H1 C s 1 2O2 g CO g H1 CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol C s O2 g CO2 g H3 393 5kJ mol 则 H1 H2 H3所以 H1 H3 H2 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110
11、 5kJ mol 应用了什么规律 盖斯定律 盖斯 不管化学反应是分一步完成或分几步完成 其反应热是相同的 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关 而与反应的途径无关 如何理解盖斯定律 H H1 H2之间有何关系 H H1 H2 B H 能举出生活中或化学反应中的实例吗 例1 写出石墨变成金刚石的热化学方程式 25 101kPa时 说明 1 可以在书中查找需要的数据 2 并告诉大家你设计的理由 用一用盖斯定律 石墨能直接变成金刚石吗 先思考 之后小组讨论汇报 查燃烧热表知 C 石墨 s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol C 金刚石 s O2 g CO2 g H2 395
12、0kJ mol 所以 得 C 石墨 s C 金刚石 s H 1 5kJ mol 观察该热化学方程式 回答 金刚石能自动变成石墨吗 需要什么条件 你知道神六的火箭燃料是什么吗 例2 某次发射火箭 用N2H4 肼 在NO2中燃烧 生成N2 液态H2O 已知 N2 g 2O2 g 2NO2 g H1 67 2kJ molN2H4 g O2 g N2 g 2H2O l H2 534kJ mol假如都在相同状态下 请写出发射火箭反应的热化学方程式 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l H 1135 2kJ mol 思考 如何选择火箭燃料 对照书中燃烧热的表格 1 怎么比较各种燃料 2 若只考虑能量 用什么最好 3 只考虑能量行吗 为什么 比冲性能 自燃特性 无毒 可贮存
