1、第八章化學反應中的能量變化電化學學案36化學反應與能量變化考綱要求1了解化學反應中能量轉化的原因，能說出常見的能量轉化形式。2了解化學能與熱能的相互轉化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。1. 化學反應中的能量變化(1) 化學反應中的兩大變化：變化和變化。(2) 化學反應中的兩大守恒：守恒和守恒。(3) 化學反應中的能量轉化形式：、光能、電能等。通常主要表現為的變化。2. 焓變反應熱(1) 定義：在條件下進行的反應的。(2) 符號：。(3) 單位：或。(4) 化學鍵與化學反應中能量變化的關系發(fā)生化學反應時，斷開反應物的化學鍵要能量，形成生成物的化學鍵要能量，這兩個過程中的能量，因此化學反應

2、中必然伴隨著能量的變化。即吸收能盤E,&靳,為反應，七宀痂舊化學擁斷製亠+妬反應物新化學鍵形川物=_-皆_0o£VE.為_反應，二-0o釋啟能量&迷津指點吸熱反應完成后體系能量增加，故少0，為正值。放熱反應完成后體系能量減少，故AHV0，為負值。 比較反應熱(AH)的大小時，不要忽視“+”、“”號。放熱越多，AH就越小?！締栴}思考】1同質量的硫粉在空氣中燃燒和在純氧中燃燒，哪一個放出的熱量多，為什么？3.放熱反應和吸熱反應一十放熱反應吸熱反應定義熱量的化學反應熱量的化學反應形成原因反應物具有的總能量生反應物具有的總能量生成物具有的總能量成物具有的總能量與化學鍵生成物成

3、鍵時釋放的總能量生成物成鍵時釋放的總能量的關系反應物斷鍵時吸收的總反應物斷鍵時吸收的總能量能量表示方法H_0H_0圖示反應IS卜氣24"2tJH咎域拘|°/K/黒也廿為“,r常見反應類型可燃物的燃燒；酸堿中和反應；大多數化合反應；金屬跟酸的置換反應；物質的緩慢氧化大多數分解反應；鹽的水解和弱電解質的電離；Ba(OH)28H2O與NH4CI反應；碳和水蒸氣、C和CO2的反應【問題思考】2.放熱反應不需要加熱就能反應，吸熱反應不加熱就不反應，對嗎?3. 做實驗時，不管吸熱反應和放熱反應都用到酒精燈，怎樣判斷該反應是吸熱反應還是放熱反應？放熱反應加熱的目的是什么？知識點二中和熱與

4、燃燒熱完成下列表格比較項目燃燒熱八、中和熱中和熱相同占八、能量變化反應HH0,單位：不同占八、反應物的量_mol(O2的數量不限)可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是_mol反應熱的含義時，mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量；不同反應物，燃燒熱不同中強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成molH2O時所釋放的熱量；不同反應物的中和熱大致相冋，均約為-1kJmol【問題思考】4在中和熱的測定實驗中，使用弱酸或弱堿為什么會使測得的中和熱的數值偏低?5. 在表示燃燒熱時，C、H、S等元素完全燃燒時對應的生成物及其狀態(tài)分別是什么?知識點三熱化學方程式1概念表示參與化學反應的

5、物質的和的關系的化學方程式。2. 意義表明了化學反應中的變化和變化。女口：2H2(g)+O2(g)=2H20(1)iH=571.6kJmol表示：2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol液態(tài)水時放出571.6kJ的熱量。3. 書寫(1) 注明反應條件：反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關。絕大多數反應是在25C、101kPa下進行的，可不注明。(2) 注明物質狀態(tài)：常用、分別表示固體、液體、氣體、溶液。(3) 注意符號單位：AH應包括“+”或“數字和單位(kJmol1)。(4) 注意守恒關系：原子守恒和得失電子守恒；能量守恒。(AH與化學計量數相對應)(5) 注意特殊反應： 表示中和熱的熱化

6、學方程式中，產物H2O的系數必為。 表示燃燒熱的熱化學方程式中，可燃物的系數必為_,且燃燒產物應為O區(qū)別普通方程式：一般不注“r“廠以及“點燃”“加熱”等。喪破考點研析熱點、熱化學方程式的書寫書寫熱化學方程式時，一定要注明反應條件嗎?2. 物質的聚集狀態(tài)與AH有什么聯(lián)系?3. 熱化學方程式中的化學計量數表示的意義是什么？使用時需注意什么問題?典例導悟1】(2009四川理綜，9)25C、101kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱為57.3kJmol1,辛烷的燃燒熱為5518kJmol1O下列熱化學方程式書寫正確的是()+A.2H+(aq)+SO2(aq)+Ba"(aq)+2

7、OH(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)AH=57.3kJmol1111B.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l)AH=57.3kJmol25C.C8H18(I)+2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)1AH=5518kJmolD.2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)AH=5518kJmol聽課記錄：二、反應熱大小的比較1.比較AH的大小時需帶正負號嗎?2. 怎樣比較兩個反應的AH大??？(1) 同一反應，生成物狀態(tài)不同時A(g)+B(g)=C(g)AHi<0A(g)+B(g)=C(l)AH2<0因為C(g)

8、=C(l)AH3,貝HAH3=,AH2AHi。(2) 同一反應，反應物狀態(tài)不同時S(g)+O2(g)=SO2(g)AHi<0S(s)+O2(g)=SO2(g)AH2<0，又AH3(3)兩個有聯(lián)系的不同反應相比，所以AHi出2。C(s)+O2(g)=CO2(g)AHi<01C(s)+2O2(g)=CO(g)AH2<01根據常識可知CO(g)+2O2(g)=CO2(g)AH3<0又因為AH2+AH3=，所以AH2AHi?！镜淅龑?】下列各組熱化學方程式中飛學反應的AH前者大于后者的是() C(s)+O2(g)=CO2(g)AHiiC(s)+2O2(g)=CO(g)A

9、H2 S(s)+O2(g)=SO2(g)AH3S(g)+O2(g)=SO2(g)AH4i H2(g)+2O2(g)=H2O(l)AH52H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH6 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2©AH7CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)AH8A.B.C.D.聽課記錄：高考集訓i. 判斷正誤(i) A.甲烷的標準燃燒熱為一890.3kJmoi,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4©+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)-1AH=890.3kJmol()B.500C、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉容器中

10、充分反應生成NH3(g),催化劑放熱19.3kJ，其熱化學方程式為1kJmol()N2(g)+3H2(g)"2NH3(g)AH=38.6（2010浙江理綜12A、B）（2）化學反應必然伴隨著能量的變化（）（2009上海5D）（3）1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱（）（2008四川理綜一7D）2. （2011北京理綜，10）25C、101kPa下：1 2Na（s）+2O2（g）=Na2O（s）AH1=414kJmol1 2Na（s）+°2（g）=Na2O2（s）1AH2=511kJmol下列說法正確的是（）A.和產物的陰、陽離子個數比不相等B.和

11、生成等物質的量的產物，轉移電子數不同C.常溫下Na與足量O2反應生成Na?。，隨溫度升高生成NazO的速率逐漸加快1D.25C、101kPa下，Na2O2（s）+2Na（s）=2Na2O（s）AH=317kJmol3. （2011上海，3）據報道，科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關考點集訓反應迥糅D題組一化學反應的熱效應1. （2011西寧質檢）甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是 CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）AH=+49.0kJmol11 CH3OH（g）+?O2（g）=CO2（g）+2H2（g）1AH=192.9kJm

12、ol下列說法正確的是（A.CH30H的燃燒熱為B.反應中的能量變化如右圖所示C.CH30H轉變成H2的過程一定要吸收能量1-1D根據推知反應CH3OH(I)+2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的AH>192.9kJmol2. (2011貴陽月考)下列說法中正確的是()A.在化學反應過程中，發(fā)生物質變化的同時不一定發(fā)生能量變化B破壞生成物全部化學鍵所需要的能量大于破壞反應物全部化學鍵所需要的能量時,該反應為吸熱反應C.生成物的總焓大于反應物的總焓時，反應吸熱，AH>0D.AH的大小與熱化學方程式的計量數無關3已知某反應A(g)+B(g)C(g)+D(g)，過程中的能量變化如圖所

13、示，回答下列問題。1(1)該反應是反應(填"吸熱”或"放熱”)，該反應的AH=kJmol(用含E1、E2的代數式表示),1mol氣體A和1mol氣體B具有的總能量比1mol氣體C和1mol氣體D具有的總能量(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。若在反應體系中加入催化劑使逆反應速率增大，則E1和E2的變化是：E1,E2,AH(填“增大”、“減小”或“不變”)。題組二反應熱大小的比較4已知一定溫度下合成氨反應：N2(g)+3H2(g)匸2NH3(g)AH=92.4kJmol1在相同溫度，相同體積的密閉容器中進行如下實驗:通入1molN2和3molH2達到平衡時放熱為Q1

14、;通入2molN2和6molH2達到平衡時放熱為Q2。則下列關系正確的是()B.Q1>Q2/2D.Q1=Q2v92.4kJ)A.Q2=2Q1C.Q1VQ2V184.8kJ5.下列說法或表示正確的是(A.等物質的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量少B.由單質A轉化為單質B時AH=+119kJmol1可知單質B比單質A穩(wěn)定C.稀溶液中：H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=57.3kJmol,若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量小于57.3kJD.在101kPa時，H2燃燒的熱化學方程式為2H2(g)+°2(g)=2H2O

15、(l)AH=571.6kJmol1貝VH2在101kPa時的燃燒熱為571.6kJmol1題組三熱化學方程式6. (2011沈陽質檢)下列熱化學方程式中AH的絕對值能表示可燃物的燃燒熱的是()A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)1AH=184.6kJmolB.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)1AH=802.3kJmolC.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)1AH=571.6kJmolD.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)1AH=283kJmol7. (2009重慶理綜，12)下列熱化學方程式書寫正確的是(AH的絕對值均正確)()A.C2H5OH(l

16、)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)-1H=-1367.0kJmo(燃燒熱)B.NaOH(aq)+HCI(aq)=NaCI(aq)+出0(1)H=+57.3kJmol1(中和熱)C.S(s)+O2(g)=SO2(g)AH=296.8kJmol-1(反應熱)1D.2NO2=O2+2NOZH=+116.2kJmol(反應熱)題號124567答案題組四綜合探究8.化學鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1mol化學鍵時釋放的能量。如H(g)+I(g)->H1(g)H=-297kJmol1,即HI鍵的鍵能為297kJmol1,也可以理解為破壞1molHI鍵需要吸收297kJ的熱量。一個化學反應

17、一般都有舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。下表是一些鍵的鍵能的數據(kJmol-1)：鍵能-1(kJmol)鍵能-1(kJmol)HH436S=S255CCl330ClCl243HS339CI218HCl432CF427HF565HO464CO347回答下列問題：(1)由表中數據能否得出這樣的結論： 半徑越小的原子形成的共價鍵越牢固(即鍵能越大),(填“能”或“不能”)。 非金屬性越強的原子形成的共價鍵越牢固，(填“能”或“不能”)。能否從數據中找出一些規(guī)律，請寫出一條：?試預測CBr鍵的鍵能范圍。(2)由熱化學方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCI(g)H=-185kJmol-，并結合表中數

18、據可推知一個化學反應的反應熱(設反應物、生成物均為氣態(tài))與反應物和生成物的鍵能之間的關玄阜系是,由熱化學方程式2H2(g)+S2(s)=2H2S(g)H=-224.5kJmol-1和表中數據可計算出1molS2(s)氣化時將(填“吸收”或“放出”)kJ的熱量。學案36化學反應與能量變化【課前準備區(qū)】知識點一1 .(1)物質能量(2)質量能量(3)熱能熱量2. (1)恒壓熱效應(2)ZH(3)kJ/molkJmol1吸收放出不相等吸熱E1E2>放熱E1E2<3.放熱反應吸熱反應定義放出熱量的化學反應吸收熱量的化學反應形成原因反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應物具有的總能量小

19、于生成物具有的總能量與化學鍵生成物成鍵時釋放的總能量大于反應生成物成鍵時釋放的總能量小于反應的關系物斷鍵時吸收的總能量物斷鍵時吸收的總能量表示方法AH<0AH>0fell辰應鞫卜£2:生成斗一g*圖示J眄反碩物嚴j12昨桎知識點二比較項目燃燒熱中和熱相同占八、能量變化放熱丿反應AH1AH<0，單位：kJmol不同占八、反應物的量1mol(O2的數量不限)可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是1mol反應熱的含義25C、101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量；不同反應物，燃燒熱不同稀溶液中強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1

20、molH2O時所釋放的熱量；不冋反應物的中和熱大致相同，均約為57.3kJmol1知識點三1 .物質的量反應熱2 .物質能量3. (2)sIgaq(5)11穩(wěn)定的氧化物問題思考1. 在空氣中燃燒放出的熱量多，因在純氧中燃燒火焰明亮，光能多，故熱量少。2. 不正確。反應放熱還是吸熱，與反應物和生成物具有的能量有關，與加熱與否無必然關系。例如紅磷和。2生成P2O5需要加熱，銨鹽和堿不加熱就能進行。3持續(xù)用酒精燈加熱，撤掉酒精燈反應就停止的反應是吸熱反應；開始用酒精燈加熱，反應開始后，撤去酒精燈仍能繼續(xù)反應的是放熱反應。放熱反應加熱目的一般是加快反應速率。4因為弱酸或弱堿的電離過程中會吸收一部分熱量

21、，從而使測得的結果偏低。5.CO2(g)、H2OQ)、SO2(g)【課堂活動區(qū)】一、1不一定。反應熱少與測定條件(溫度、壓強等)有關。因此書寫熱化學方程式時應注明少的測定條件。絕大多數AH是在25C、101kPa下測定的，可不注明溫度和壓強。2.反應物和產物的聚集狀態(tài)不同，反應熱AH不同。因此，必須注明物質的聚集狀態(tài)。這是因為：吱3 .(1)熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量，并不表示物質的分子數或原子數。因此化學計量數可以是整數，也可以是分數。(2)熱化學方程式中的反應熱是表示反應物完全反應時的熱量變化，與反應是否可逆無關。方程式中化學式前面的化學計量數必須與A

22、H相對應，即化學計量數與AH成正比。當反應逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數值相等，符號相反。如：H2(g)+Cl2(g)=2HCI(g)AH111 2H2(g)+2Cl2(g)=HCI(g)AH2 2HCI(g)=H2(g)+Cl2(g)AH3則有：AHi=2AH2=_AH3二、1比較吸、放熱反應過程中，吸收或放出熱量的多少時不考慮符號，但比較AH大小時，必須帶正、負號比較，對放熱反應，AH越小，放熱越多；對吸熱反應，AH越大，吸熱越多。2.(1)<0AH2-AHi<(2) AH1AH1-AH2<0<(3) AH1>典例導悟1. BH2SO4與Ba(OH)2

23、溶液反應，不僅生成了出0還有BaSO4生成，因此A項放出的熱量比57.3kJ2還多，A項錯誤；辛烷的燃燒熱是指1mol辛烷完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時放出的熱量是5518kJ,C、D項均錯誤。2. C本題主要考查對“A”的理解，明確“H”既有?！?、-”又有數值大小。碳與氧氣反應放熱，即AH1<0,AH2<0,CO再與O2作用時又放熱，所以AH1<AH2；等量的固態(tài)硫變?yōu)闅鈶B(tài)硫蒸氣時吸收熱量，故在與。2作用產生同樣多的SO2時，氣態(tài)硫放出的熱量多，即AH3>AH4;發(fā)生同樣的燃燒反應，物質的量越多，放出的熱量越多，故AH5>AH6；碳酸鈣分解吸收熱量，AH7&g

24、t;0,CaO與H2O反應放出熱量，AH8<0，顯然AH7>AH8。故本題答案為C?！菊n后練習區(qū)】咼考集訓1.(1)A.X解析H2O的狀態(tài)應為液態(tài)。B.X解析由等效平衡分析AH>-38.6kJmol-1OV(3)X2. DA項Na2O2中的陰離子是O2-，所以Na?。？中陽離子與陰離子的個數比為2:1,與Na：。相同，故A錯誤；B項兩種情況下生成等物質的量的生成物時轉移的電子數相等，故B錯誤；C項溫度升高后產物是Na2O2，故C錯誤；D項正確。3. B本題從水分解過程中的能量變化入手，主要考查催化劑對化學反應的影響以及化學反應吸(放)熱與能量變化的關系。水分解過程吸熱，反應物的總能量小于生成物的總能量；加入催化劑，可以降低反應的活化能，B項正確?？键c集訓11.DA項中192.9kJmol-是反應的熱效應，而不是CH3OH的燃燒熱，A錯；B1項中根據反應的AH=+49.0kJmol-可知該反應為吸熱反應，生成物的總能量應該大，B錯；C項中從反應和看，前者是吸熱的，后者是放熱的，C錯；根據反應CH3OH為氣態(tài)時AH=192.9kJmol-，而當CH3OH為液態(tài)時AH應大于192.9kJmol-,D正確。2. C化學反應中一定有能量變化，A錯