1、 化學反應(yīng)與能量復(fù)習目標 （1）了解反應(yīng)熱的概念，吸熱和放熱反應(yīng)。（2）掌握熱化學反應(yīng)方程式的概念，能正確書寫熱化學反應(yīng)方程式。（3）了解中和熱和燃燒熱。掌握中和熱的測定方法（實驗）。（4）掌握反應(yīng)熱的簡單計算，能靈活運用蓋斯定律。教學重點熱化學方程式的書寫、反應(yīng)熱的計算。教學難點反應(yīng)熱的計算。教學過程考點一、反應(yīng)熱與熱化學方程式【知識精講】1、反應(yīng)熱（1）定義：化學反應(yīng)中放出或吸收的熱量。（2）焓變：在恒壓條件下化學反應(yīng)的熱效應(yīng)，符號為H，單位為kJ/mol（kJmol-1）。放熱反應(yīng)的H0。（3）常見放熱反應(yīng)可燃物的燃燒； 酸堿中和反應(yīng)；大多數(shù)化合反應(yīng)； 金屬跟酸的置換反應(yīng)；物質(zhì)的緩慢氧化

2、。（4）常見吸熱反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)； 鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離；Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)；碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)。2、燃燒熱（1）定義：在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。（2）單位：kJ/mol或（kJmol-1）.（3）意義：C的燃燒熱為393.5kJ/mol，表示在250C、101kPa條件下，1molC完全燃燒生成CO2(g)放出393.5kJ的熱量。（4）用熱化學方程式表示為：C（s）+O2（g）=CO2(g) H=-393.5kJ/mol。（5）物質(zhì)燃燒一定放熱，故物質(zhì)燃燒的H一定為負值。3、中和熱（1）概念

3、：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成 1 molH2O，這時的反應(yīng)熱叫中和熱。（2）中和熱的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O （1）； H=-57.3kJmol。理解中和熱時注意：稀溶液是指溶于大量水的離子。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。中和反應(yīng)的實質(zhì)是H+和OH-化合生成 H2O，若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。4、中和熱的測定（1）實驗用品：大燒杯(500 mL)、小燒杯(100 mL)、溫度計、兩個量筒(50 mL)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、環(huán)形玻璃攪拌棒。（2）測量方法與步驟：測量原

4、理：Hn(m酸m堿)c(t終t始)操作步驟a量取50 mL 0.50 mol/L的鹽酸，倒入小燒杯中，測定其溫度，記作t（HCl），然后將溫度計上的酸用水沖洗干凈(洗液不倒入小燒杯)。b用另一個量筒最取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，測定其溫度，記作t（NaOH），然后將溫度計上的堿用水沖洗干凈。c先將溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯中，然后把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯中(注意不要灑到外面)，用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液并準確讀取混合溶液的最高溫度，記作t終。d重復(fù)上述實驗兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算數(shù)據(jù)。5、熱化學方程式（1）定義：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱

5、的關(guān)系的化學方程式。（2）意義：表明化學反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化,如H2(g)+O2(g)H2O(g)H=-241.8 kJmol-1表示的意義：在25 、101 kPa條件下,1 mol H2(g)與0.5 mol O2(g)發(fā)生反應(yīng)生成1 mol H2O(g)時放出241.8 kJ的熱量。（3）書寫：H只能寫在標有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊，并用“；”隔開。若為放熱反應(yīng)，H為 0 。H的單位一般為kJ/mol。注意熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)的個數(shù)。因此化學計量數(shù)可以是整數(shù)、也可以是分數(shù)。反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱數(shù)值以

6、及符號都可能不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)(s、l、g)才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義。熱化學方程式中不用和，且一般不寫反應(yīng)條件。由于H與反應(yīng)完成物質(zhì)的量有關(guān)，所以方程式中化學式前面的化學計量數(shù)必須與H相對應(yīng)，如果化學計量數(shù)加倍，則H也要加倍。當反應(yīng)向逆向進行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。如：相同條件(溫度、壓強)下，相同物質(zhì)的化學反應(yīng)(互逆反應(yīng),不一定是可逆反應(yīng))，正向進行 的反應(yīng)和逆向進行的反應(yīng),其反應(yīng)熱H數(shù)值相等，符號相反?！痉椒ňv】1、使用燃燒熱的概念時要理解下列要點（1）規(guī)定是在101 kPa壓強下測出熱量。書中提供的燃燒熱數(shù)據(jù)都是在101kPa下測定出來

7、的。因為壓強不同，反應(yīng)熱有所不同。（2） 規(guī)定可燃物的物質(zhì)的量為1mol。因此，表示可燃物的燃燒熱的熱化學方程式中，可燃物的化學計量數(shù)為1，其他物質(zhì)的化學計量數(shù)常出現(xiàn)分數(shù)。例如，C8H18的燃燒熱為5518 kJmol-1，用熱化學方程式表示則為C8H18（l）+O2（g）= 8CO2（g）+9H2O（l）；H=-5518 kJmol-1（3）規(guī)定生成物為穩(wěn)定的氧化物例如C CO2、H H2O(l)、S SO2等。C（s）+O2（g）=CO（g）；H=-110.5 kJmol-1C（s）+O2（g）=CO2（g）；H=-393.5 kJmol-1C的燃燒熱為393.5 kJmol-1，而不是1

8、10.5 kJmol-1。（4）敘述燃燒熱時，用正值，在熱化學方程式中用H表示時取負值。例如，CH4的燃燒熱為890.3 kJmol-1，而H890.3 kJmol-1且必須以1mol可燃物燃燒為標準。2、從能量和鍵能角度再認識反應(yīng)熱（1）根據(jù)能量守恒，反應(yīng)的H=生成物的能量之和-反應(yīng)物的能量之和。當反應(yīng)物的能量之和大于生成物的能量之和，化學反應(yīng)放熱，H0。（2）化學反應(yīng)中存在舊鍵斷裂和新鍵形成的過程，且舊鍵斷裂吸收熱量，新鍵形成過程中放出熱量，化學反應(yīng)的能量變化取決于吸收和放出熱量的多少，當吸收熱量大于放出的熱量時反應(yīng)吸熱；當放出的熱量大于吸收的熱量時，反應(yīng)放熱。且反應(yīng)的H=反應(yīng)物的鍵能之和

9、-生成物的鍵能之和。3、熱化學方程式正誤的判斷（1）看方程式是否配平；（2）看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；（3）看H的“”、“”符號是否正確；（4）看反應(yīng)熱的單位是否為kJmol1；（5）看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學計量數(shù)是否對應(yīng)。【典例精講】【例1】下列與化學反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是 （ ）A生成物能量一定低于反應(yīng)物總能量B放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率C應(yīng)用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應(yīng)焓變D同溫同壓下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的H不同【答案】C【解析】生成物的總能量低于反應(yīng)總能量的反應(yīng)，是放熱反應(yīng)，若是吸熱反應(yīng)則相反，故A錯；反映速率與

10、反應(yīng)是吸熱還是放熱沒有必然的聯(lián)系，故B錯；C是蓋斯定律的重要應(yīng)用，正確；根據(jù)=生成物的焓-反應(yīng)物的焓可知，焓變與反應(yīng)條件無關(guān)，故D錯?！纠?】下列熱化學方程式書寫正確的是(H的絕對值均正確) （ ）AS(s)O2(g)=SO3(g) H315 kJmol1(燃燒熱)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1(中和熱)CC2H5OH3O2=2CO23H2O H1 368.8 kJmol1(反應(yīng)熱)D 2H2O(g)=2H2(g)O2(g) H483.6 kJmol1(反應(yīng)熱)【答案】B【解析】選項A中根據(jù)燃燒熱的定義可知產(chǎn)物應(yīng)是SO2；選項C中熱化學

11、方程式?jīng)]有標明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；選項D中H應(yīng)為正值。【例3】下列關(guān)于熱化學反應(yīng)的描述中正確的是 （ ）A已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱H2(57.3) kJmol1B燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學方程式是CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1，則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9 kJmol1CH2(g)的燃燒熱是285.8 kJmol1，則2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1D葡萄糖燃燒熱是2 800 kJmol1，則C6H12O6(s)3

12、O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1400 kJmol1【答案】D【解析】本題考查熱化學方程式的有關(guān)知識，關(guān)鍵在于明確有關(guān)反應(yīng)熱的各種概念及熱化學方程式的書寫方法及正誤判斷。H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)時還生成BaSO4沉淀，故反應(yīng)熱還應(yīng)包括BaSO4沉淀的生成熱，A錯；甲醇蒸氣的燃燒熱是1 mol CH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量，B錯；燃燒熱的定義是1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量，C錯；葡萄糖的燃燒熱是2 800kJmol1，故C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1，D正確【考題精練】

13、.1在25、1.01105Pa下，將22gCO2通入到750mL1.0mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng)，放出xkJ熱量。已知該條件下，1mol CO2通入到2L1. 0mol/LNaOH溶液中充分反應(yīng)，放出y kJ的熱量則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學方程式正確為（ ）ACO2（g）+NaOH（aq）=NaHCO3（aq）H=（2y-x）kJ/molBCO2（g）+NaOH（aq）=NaHCO3（aq）H=（4x-y）kJ/molCCO2（g）+NaOH（aq）=NaHCO3（aq）H=（2x-y）kJ/molDCO2（g）+NaOH（aq）=2NaHCO3（aq）H=（8

14、x-2y）kJ/mol 【考點】B【解析】試題分析：根據(jù)題意，22gCO2通入1mol/LNaOH溶液750mL中充分反應(yīng)，n（CO2）=22g44g/mol=0.5mol，n（NaOH）=1mol/L0.75L=0.75mol，該反應(yīng)既生成碳酸鈉又生成碳酸氫鈉，方程式為2CO2+3NaOHNaHCO3+Na2CO3+H2O。由0.5molCO2反應(yīng)放出熱量為xkJ，則2molCO2反應(yīng)放出熱量為4xkJ，即熱化學反應(yīng)方程式為2CO2（g）+3NaOH（aq）NaHCO3 （aq）+Na2CO3（aq）+H2O（l）H=4xkJ/mol，又1mol CO2通入1mol/LNaOH溶液2L中充分

15、反應(yīng)放出y kJ的熱量，則熱化學方程式為 2NaOH（aq）+CO2（g）Na2CO3（aq）+H2O（l）H=ykJ/mol，由蓋斯定律可知，-可得，NaOH（aq）+CO2（g）NaHCO3（aq）H=（4x-y）kJ/mol，答案選B。2下列有關(guān)熱化學方程式的敘述正確的是（ ）A已知2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H= - 483.6 kJmol-1，則氫氣的燃燒熱為241.8kJmol-1B已知C（石墨，s）= C（金剛石，s） H=+1.9kJmol-1，則金剛石比石墨穩(wěn)定C含0.5mol NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出26.7kJ的熱量，則表示該反應(yīng)中和熱的熱

16、化學方程式為：OH-（aq）+H+（aq）= H2O（l） H=-53.4kJmol-1D已知2H2S（g）+ O2（g）= 2S（g）+2H2O（l） H1 ；2H2S（g）+ 3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（l）H2，則H1H2 【答案】D【解析】A、燃燒熱是在一定條件下，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，氫氣的穩(wěn)定產(chǎn)物是液態(tài)水，A錯誤；B、已知C（石墨，s）= C（金剛石，s） H=+1.9kJmol-1，這說明金剛石的能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，則石墨比金剛石穩(wěn)定，B錯誤；C、醋酸是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，電離吸熱，則中和熱的實際數(shù)值大于53.4，C錯誤；

17、D、硫化氫完全燃燒放熱多，放熱越多H越小，則H1H2，D正確，答案選D。3已知:某溫度下，合成氨工業(yè)合成塔中每產(chǎn)生2 mol NH3,放出92.2 kJ熱量。下列相關(guān)敘述正確的是()A加入高效催化劑可提高氨氣的產(chǎn)率B斷裂1 mol NH鍵吸收的能量約等于391 kJC該工業(yè)合成氨的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.2 kJD該溫度下合成塔中放入2 mol N2和6 mol H2,達平衡后放出的熱量為184.4 kJ【答案】B【解析】試題分析：催化劑只能加快化學反應(yīng)速率,不能使化學平衡移動,A項錯誤;H=E(反應(yīng)物鍵能之和)-E(生成物鍵能之和),即-92.2 kJ

18、mol-1=945.8 kJmol-1+436 kJmol-13-6E(NH),解得E(NH)=391 kJmol-1,B項正確;C項中熱化學反應(yīng)方程式中H的單位錯誤;由于反應(yīng)是可逆的,不能反應(yīng)徹底,2 mol N2和6 mol H2達平衡后放出的熱量小于184.4 kJ,D項錯誤。 考點二、反應(yīng)熱的相關(guān)計算 蓋斯定律【知識精講】1、蓋斯定律（1）蓋斯定律的提出1840年，瑞士化學家蓋斯（G.H.Hess,18021850）通過大量實驗證明，不管化學反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。換句話說，化學反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。（2）蓋斯定律的應(yīng)用 蓋

19、斯定律的應(yīng)用價值在于可以根據(jù)已準確測定的反應(yīng)熱來求知實驗難測或根本無法測定的反應(yīng)熱，它在熱化學方程式中的主要應(yīng)用在于求未知反應(yīng)的反應(yīng)熱，物質(zhì)蒸發(fā)時所需能量的計算 ，不完全燃燒時損失熱量的計算，判斷熱化學方程式是否正確，涉及的反應(yīng)可能是同素異形體的轉(zhuǎn)變，也可能與物質(zhì)三態(tài)變化有關(guān)。2、化學反應(yīng)熱的計算 （1）根據(jù)蓋斯定律進行計算利用關(guān)系圖找出反應(yīng)熱之間的關(guān)系找起點和終點（起點是A，終點是C）；找途徑：一個是ABC，一個是AC；列式：H3=H1+H2。（2）根據(jù)鍵能進行計算化學反應(yīng)中最主要的變化是舊化學鍵發(fā)生斷裂和新化學鍵的形成?；瘜W反應(yīng)中能量的變化也主要決定于這兩個方面吸熱與放熱，可以通過鍵能計算

20、 H（反應(yīng)熱）= =反應(yīng)物的鍵能總和生成物鍵能總和?！痉椒ňv】1、利用蓋斯定律進行H計算時的注意事項應(yīng)用蓋斯定律進行簡單計算時，關(guān)鍵在于設(shè)計反應(yīng)過程，同時注意：（1）參照新的熱化學方程式(目標熱化學方程式)，結(jié)合原熱化學方程式(一般23個)進行合理“變形”，如熱化學方程式顛倒、乘除以某一個數(shù)，然后將它們相加、減，得到目標熱化學方程式，求出目標熱化學方程式的H與原熱化學方程式之間H的換算關(guān)系。（2）當熱化學方程式乘、除以某一個數(shù)時，H也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個數(shù)；方程式進行加減運算時，H也同樣要進行加減運算，且要帶“”“”符號，即把H看作一個整體進行運算。（3）將一個熱化學方程式顛倒書寫時，H的

21、符號也隨之改變，但數(shù)值不變。2、根據(jù)鍵能計算方法的理解為方便記憶，可作如下理解：斷裂舊化學鍵需吸熱（用號表示），形成新化學鍵則放熱（用號表示），化學反應(yīng)的熱效應(yīng)等于反應(yīng)物和生成物鍵能的代數(shù)和，即H=（反應(yīng)物的鍵能總和）（生成物鍵能總和）【典例精講】【例1】已知下列反應(yīng)的熱化學方程式6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H2 C(s)+O2(g)=CO2(g) H3 H2O(g)=H2O(l) H4則反應(yīng)4 C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(l)+O2(g)+6N2(g)的H

22、為（ ）A12H3+5H2-2H1+10H4 B2H1-5H2-12H3+10H4C12H3-5H2-2H1+10H4 DH1-5H2-12H3+10H4【答案】A【解析】根據(jù)蓋斯定律，將所給熱化學方程式中的C（s）、H2O(g)、H2(g)消去，2C3H5(ONO2)3(l)= 5H2(g)+3N2(g)+3O2(g)+6CO2(g) H=6H3-H1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=H2+2H4；所以4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(l)+O2(g)+6N2(g)的H為12H3+5H2-2H1+10H4，答案選A?！纠?】【2015新課標卷理綜化學

23、】甲醇是重要的化工原料，又可稱為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應(yīng)如下： CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) H2 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3回答下列問題：已知反應(yīng)中的相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學鍵HHCOC OHOCHE/（kJ.mol-1）4363431076465413由此計算H1 kJmol-1，已知H2-58kJmol-1，則H3 kJmol-1?！敬鸢浮?9；41【解析】反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學鍵所放出的能量的差值，則根據(jù)

24、表中數(shù)據(jù)和反應(yīng)的化學方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知反應(yīng)熱H11076kJ/mol2436 kJ/mol3413 kJ/mol343 kJ/mol465 kJ/mol99kJ.mol-1。根據(jù)蓋斯定律可知即可得到反應(yīng)，則H358 kJ/mol99 kJ/mol41kJ.mol-1。【考題精練】1已知：2H2(g)O2(g)2H2O (g) H13H2(g)Fe2O3(s)2Fe(s)3H2O (g) H22Fe(s)3/2O2(g)Fe2O3(s) H32Al(s)3/2O2(g)Al2O3(s) H42Al(s)Fe2O3(s)Al2O3(s)2Fe(s) H5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確