2019-2020年高中化学人教版选修4教案：第1章 第1节 第1课时 焓变

2019-2020年高中化学人教版选修4教案：第1章第1节第1课时焓变反应热

Word版含答案

1．了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。

2．认识化学反应过程中物质和能量的变化。

3．了解反应热和焓变的含义。

4．知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。(重点)

教材整理1反应热与焓变

1．反应热

化学反应过程中所吸收或放出的能量都可以用热量来表述，叫做反应热。

2．焓变

(1)定义：生成物与反应物的焓值差即为焓变。

(2)符号：ΔH。

(3)单位：kJ/mol或kJ·mol－1。

3．反应热与焓变的关系

恒压条件下，反应的热效应等于焓变。

教材整理2化学反应中的能量变化

1．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化示意图

用E(反应物)、E(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量；Q(吸)、Q(放)分别代表反应物断键吸收的热量、生成物成键放出的热量。

[思考探究]

已知有下列变化过程：

①浓硫酸溶于水；

②盐酸和氢氧化钠溶液的反应；

③甲烷在空气中燃烧；

④氢气和氯气反应，焓变小于0；

⑤二氧化碳气体与碳共热生成一氧化碳，该反应ΔH>0；

⑥加热石灰石生成生石灰；

⑦液态水变成水蒸气；

⑧铝与盐酸反应产生氢气；

⑨常温下，Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与NH4Cl晶体反应。

问题思考：

(1)以上变化中，需要吸收热量的是哪几个？是不是都需要加热？

【提示】⑤、⑥、⑦、⑨均需要吸收热量，⑨不需要加热。

(2)上述变化中，属于化学反应并且能够放出热量的有哪些？

【提示】②、③、④、⑧均是化学变化且放出热量。

(3)反应④在光照和点燃条件下均可以发生上述反应，那么该反应的ΔH是否发生变化？

【提示】不发生变化。ΔH与反应条件无关。

[认知升华]

1．常见的放热反应、吸热反应

2．两个角度理解焓变(ΔH)

(1)能量角度

放热反应：H(反应物)大于H(生成物)，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)<0；

吸热反应：H(反应物)小于H(生成物)，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)>0。

(2)化学键角度

放热反应：断键吸收能量(Q

吸)小于成键放出能量(Q

放

)，ΔH＝Q

吸

－Q

放

<0；

吸热反应：断键吸收能量(Q

吸)大于成键放出能量(Q

放

)，ΔH＝Q

吸

－Q

放

>0。

3．利用反应热判断物质的稳定性

若ΔH<0，E(反应物的总能量)>E(生成物的总能量)，说明生成物较稳定；反之，则反应物较稳定。如P(白磷，s)===P(红磷，s)ΔH＝－18.39 kJ·mol－1，ΔH<0，

则红磷比白磷稳定；再如H2O(g)===H2O(l)ΔH<0，则H2O(l)比H2O(g)稳定，即能量越低越稳定。

[题组·冲关]

题组1放热反应与吸热反应的判断

1．下列反应的能量变化与其它三个不相同的是()

A．铝粉与氧化铁的反应

B．氯化铵与消石灰的反应

C．锌片与稀硫酸反应

D．钠与冷水反应

【解析】A、C、D三项反应均为放热反应，B项反应为吸热反应。

【答案】 B

2．下列变化一定为放热的化学反应的是()

【导学号：29910000】A．H2O(g)===H2O(l)放出44 kJ热量

B．ΔH>0的化学反应

C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应

D．能量变化如图所示的化学反应

【解析】A项，H2O(g)===H2O(l)不属于化学反应，属于物理变化；B项，ΔH>0的反应为吸热反应；C项，未知断裂化学键吸收的能量，无法判断反应是否放热。

【答案】 D

3．下列说法正确的是()

A ．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B ．放热反应在常温下一定很容易发生

C ．反应是放热还是吸热，可根据反应物和生成物所具有的总能量的相对大小判断

D ．吸热反应在常温下一定不能发生

【解析】 A 项，放热反应也可能需要加热才能发生，如铝热反应；B 项，放热反应在常温下不一定容易发生，如C(s)与O 2(g)在点燃条件下才能发生；D 项，吸热反应在常温下也能发生，如NH 4Cl 和Ba(OH)2晶体的反应。

【答案】 C

题组2 焓变(ΔH )与能量变化的关系

4．反应A ＋B ―→C(ΔH <0)分两步进行：①A ＋B ―→X(ΔH >0)，②X ―→C(ΔH <0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )

【解析】 由①A ＋B ―→X(ΔH >0)知A 、B 能量总和小于X 的能量，排除A 、C 两项；由②X ―→C(ΔH <0)知X 的能量大于C 的能量，排除B 项。

【答案】 D

5．氮化硅陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得： 【导学号：51182000】

SiO 2＋C ＋N 2――→高温Si 3N 4＋CO

该反应变化过程中的能量变化如图所示。回答以下问题。

(1)上述反应中的还原剂是__________，其还原产物是________。

(2)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，反应热

ΔH ________0(填“>”、“<”或“＝”)。

【解析】 (1)SiO 2＋C ＋N 2――→高温Si 3N 4＋CO ，反应中碳元素的化合价由0

升高到＋2，氮元素的化合价由0降低到－3。故反应中的还原剂是C ，还原产物为Si 3N 4。

(2)该反应过程中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，ΔH <0。

【答案】 (1)C Si 3N 4 (2)放热 <

教材整理 键能及其与ΔH 的关系

1．键能

(1)定义：拆开或形成1 mol 化学键吸收或放出的能量，单位：kJ/mol 。

(2)H —H 键的键能为436_kJ /mol ，Cl —Cl 键的键能为243_kJ/mol ，H —Cl 键的键能为431_kJ/mol 。

(3)H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH ＝(436＋243－431×2)_kJ/mol(写计算式)。

2．ΔH 与键能的关系：ΔH ＝反应物总键能－生成物总键能。

[探究·升华]

[思考探究]

白磷与氧气可发生如下反应：P 4＋5O 2===P 4O 10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P —P a kJ·mol －1、P —O b kJ·mol －1、P===O c kJ·mol －1、O===O d kJ·mol －1。根据图示的分子结构和有关数据进行如下探究：

问题思考：

(1)反应中需要断裂和形成的化学键有哪些？

【提示】 断裂P —P 键、O===O 键；形成P —O 键、P===O 键。

(2)1 mol P 4中含多少mol P —P 键？1 mol P 4O 10中含多少mol P —O 键？P===O 键呢？

【提示】 1 mol P 4中含6 mol P —P 键，1 mol P 4O 10中含4 mol P===O 键和12 mol P —O 键。

(3)该反应中，反应物和生成物的键能之和分别为多少？

【提示】 反应物键能之和为(6a ＋5d )kJ·mol －1，生成物键能之和为(4c ＋12b )kJ·mol －1。

(4)该反应的ΔH 是多少？

【提示】 ΔH ＝(6a ＋5d －4c －12b )kJ·mol －1。

[认知升华]

1．焓变与键能的关系

吸收能量E 1

反应物―――――――→旧化学键断裂新化学键形成

生成物

放出能量E 2

(1)若E 1>E 2，反应吸收能量，ΔH >0；若E 1<E 2，反应放出能量，ΔH <0。

(2) …… 此处隐藏：5982字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……