1、第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的焓變 【課前學(xué)案導(dǎo)學(xué)】 精準(zhǔn)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)航1.了解焓變與反應(yīng)吸熱或放熱的關(guān)系。2.掌握化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)和意義。自主梳理基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)航一、化學(xué)反應(yīng)的焓變1.焓：用來(lái)描述物質(zhì)所具有的能量的物理量，符號(hào)H。【注意】 焓是一個(gè)物理量；焓是物質(zhì)固有的性質(zhì)，與密度相似2.焓變（1）定義：_，符號(hào)_。是用來(lái)描述反應(yīng)熱的物理量。（2）表達(dá)式及單位H=H（反應(yīng)產(chǎn)物) H（反應(yīng)物），單位：KJ/mol或Jmol1（3）意義P:從能量角度分析焓變與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系：吸熱反應(yīng)：_，即產(chǎn)物的焓（產(chǎn)物具有的總能量）大于反應(yīng)物的焓(反應(yīng)物具有的總能

2、量 )，當(dāng)由反應(yīng)物生成產(chǎn)物時(shí)，需吸收能量。放熱反應(yīng)：_，即產(chǎn)物的焓（產(chǎn)物具有的總能量）小于反應(yīng)物的焓(反應(yīng)物具有的總能量 )，當(dāng)由反應(yīng)物生成產(chǎn)物時(shí)，需釋放能量。問(wèn)題思考1 ？（1）焓和焓變分別是用來(lái)描述什么的物理量？（2）反應(yīng)焓變與反應(yīng)熱有什么關(guān)系？在什么條件下，該關(guān)系成立？二、熱化學(xué)方程式1.定義：表明_的化學(xué)方程式。2.含義：不僅表明了_，也表明了_。自主梳理參考答案一、1. 用來(lái)描述物質(zhì)所具有的能量的物理量 H2. （1）生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差 H（3）H0 H0,反應(yīng)吸收熱量Q0，反應(yīng)吸收熱量H0，反應(yīng)放出熱量二者的相互聯(lián)系H是化學(xué)反應(yīng)在恒定溫度和壓強(qiáng)下（即敞口容器中進(jìn)行的化學(xué)

3、反應(yīng)）且不與外界進(jìn)行電能、光能等其他能量的轉(zhuǎn)化時(shí)的反應(yīng)熱（Qp）；H= Qp，中學(xué)階段二者通用與鍵能的關(guān)系H= Qp=反應(yīng)物的鍵能生成物的鍵能探究二：熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)1.熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)是整數(shù)，既表示粒子個(gè)數(shù)又表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)，只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量狀態(tài)不需注明必須在分子式后注明H正負(fù)號(hào)及單位無(wú)必須注明意義表示化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化2.正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式 注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不標(biāo)反應(yīng)條件，

4、也不用和。 注意反應(yīng)熱H與測(cè)定條件（溫度、壓強(qiáng)等）有關(guān)。因此書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明H的測(cè)定條件。 絕大多數(shù)H是在298K、Pa下測(cè)定的，可不注明溫度和壓強(qiáng)。 H的單位Jmol1或kJmol1； 注意熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)。因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)、也可以是分?jǐn)?shù)。H的的值與方程式中的物質(zhì)前的系數(shù)成正比，若反應(yīng)逆向進(jìn)行，H的數(shù)值改變符號(hào)，但絕對(duì)值不變。H的的值指的是反應(yīng)物完成轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所放出的熱量。典例剖析-名師釋疑助航例1. 已知25、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為 C(石墨)O2(g)CO2(g)

5、H393.51 kJ mol-1C(金剛石)O2(g)CO2(g) H395.41 kJ mol-1據(jù)此判斷，下列說(shuō)法中正確的是 ( )A由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低B由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高C由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低D由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高答案：A解析：從題意知，1 mol金剛石燃燒生成CO2放出的熱量比1 mol石墨燃燒生成CO2放出的熱量多，說(shuō)明石墨的能量比金剛石的低，因此由石墨制備金剛石應(yīng)是吸熱反應(yīng)。【變式訓(xùn)練1】 灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫

6、的兩種同素異形體，已知：Sn(s、白)2HCl(aq)SnCl2(aq)H2(g)；DH1Sn(s、灰)2HCl(aq)SnCl2(aq)H2(g)；DH2Sn(s、灰)Sn(s、白)；DH32.1 kJ/mol ；下列說(shuō)法正確的是 （ ）ADH1DH2 B錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在 C灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)D錫制器皿長(zhǎng)期處于低于13.2 的環(huán)境中，會(huì)自行毀壞【例2】下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是 （ ）A碳酸鈣受熱分解 B乙醇燃燒 C鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng) D氧化鈣溶于水答案A解析碳酸鈣受熱分解是吸熱反應(yīng)，乙醇燃燒、鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng)、氧化鈣溶于水都是放熱反應(yīng)。在熱化學(xué)反應(yīng)

7、里，能量的變化以熱量的形式體現(xiàn)，當(dāng)反應(yīng)物總能量高于生成物總能量（生成物總能量低于反應(yīng)物總能量）時(shí)，反應(yīng)物能量的虧損主要是以熱量的形式散發(fā)，表現(xiàn)為放熱反應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)物總能量低于生成物總能量（生成物總能量高于反應(yīng)物總能量）時(shí)，生成物能量的增加主要是以熱量的形式吸收，表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)。本題中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量為吸熱反應(yīng)，選A規(guī)律方法首先判斷四個(gè)選項(xiàng)的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，然后回憶相關(guān)理論：放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物能量的大小關(guān)系，結(jié)合選項(xiàng)做出判斷?！咀兪接?xùn)練2】下列關(guān)于焓變H的說(shuō)法正確的是（ ）A.焓變是指1 mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化B.當(dāng)反應(yīng)放熱時(shí)H0，反應(yīng)吸熱時(shí)H0C.

8、在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)D.在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí)，反應(yīng)放熱，H為“-” 【例3】已知在1105Pa ，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是 （ ）AH2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) H = + 242kJ/mol B2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H = - 484kJ/molCH2(g)+O2(g) = H2O(g) H = + 242kJ/mol D2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H = + 484kJ/mol答案：A。解析：根據(jù)題意書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式為：2H2

9、(g)+O2(g) = 2H2O(g) H = - 484kJ/mol （1）式（1）式變形一： 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H 0 （4）式【變式訓(xùn)練2】答案：D解析：焓變是從能量角度描述化學(xué)反應(yīng)的變化的，并沒(méi)有限定反應(yīng)物的物質(zhì)的量；就如同從物質(zhì)變化角度描述化學(xué)反應(yīng)沒(méi)有限定物質(zhì)的多少一樣；反應(yīng)熱是生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓的差，所以放熱焓減少，H0。對(duì)于很多的放熱反應(yīng)往往是需要加熱的，但反應(yīng)一旦開(kāi)始就不需要再加熱了?！咀兪接?xùn)練3】答案：C解析：H=E（反應(yīng)物的鍵能總和）E（生成物的鍵能總和）=436 kJ/mol+243 kJ/mol2431 kJ/mol= 183 kJ/

10、mol備選例題1. 在相同條件下，一定量的氫氣在氧氣中充分燃燒并放出熱量。若生成液態(tài)水放出的熱量為Q1；若生成氣態(tài)水放出的熱量為Q2。那么Q1與Q2之間的大小關(guān)系是（ ）A.Q1Q2 B.Q1Q2 C.Q1Q2 D.不能確定答案：A解析：由于完全燃燒的氫氣是在相同條件下的定值，且燃燒后都生成水，若都是生成氣態(tài)水，則Q1Q2。但氫氣燃燒分別生成液態(tài)水和氣態(tài)水，由氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水還要放出熱量，故Q1Q22已知葡萄糖的燃燒熱是2804kJ/mol，當(dāng)它氧化生成1g水時(shí)放出的熱量是 （ ）A260kJ B51.9 kJ C155.8 kJ D467.3kJ答案：A解析：在101kPa時(shí)C6H12O6

11、(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ； H=-2804kJ/mol 618 28041 x=2804/108=26.0 3平衡(A)C2H4(g) C2H2(g)+H2(g),(B)2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g),當(dāng)升高溫度時(shí)（A）和（B）平衡皆向右移動(dòng)。(1)C(s)+2H2(g)=CH4(g) H1;(2)2C(s)+H2(g)=C2H2(g) H2;(3)2C(s)+2H2(g)=C2H4(g) H3;判斷（1）、（2）和（3）中H1.H2.H3的大小順序排列正確的是（ ）A.H1H2H3 B.H2H3H1C.H2H1H3 D.H3H2H1答案：B解析：(1

12、)2-(3)得C2H4(g)+2H2(g)2CH4(g) H=2H1-H3,(3)-(2)得C2H2(g)+H2(g)C2H4(g) H=H3-H2，由升溫時(shí)平衡均向右移動(dòng)知2H1-H30,H3-H20,故H1H3H2常用教學(xué)素材研究反應(yīng)熱的意義化學(xué)反應(yīng)常常伴隨著吸熱或放熱現(xiàn)象，從熱力學(xué)第一定律的觀點(diǎn)也不難理解，因?yàn)椴煌镔|(zhì)有著不同的內(nèi)能，反映產(chǎn)的總內(nèi)能通常與反應(yīng)物的總內(nèi)能是不同的，所以發(fā)生一反應(yīng)，總是伴隨著能量變化，這種能量變化以熱的形式與外界交換就是反應(yīng)的熱效應(yīng)。 我們知道不同反應(yīng)，反應(yīng)熱量是不同的。 同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)究竟能放出多少熱量跟條件有關(guān)，不同的溫度不同的條件熱效應(yīng)的值都不一樣。為了

13、把各種化學(xué)反應(yīng)所放出或吸收的熱量進(jìn)行比較，計(jì)算和應(yīng)用，需要規(guī)定一個(gè)相同的條件，所以熱力學(xué)規(guī)定：當(dāng)體系發(fā)生變化之后，使反應(yīng)產(chǎn)物的溫度回到反應(yīng)前始態(tài)的溫度，體系放出或吸收的熱量稱(chēng)為該反應(yīng)的熱效應(yīng)，也就是說(shuō)反應(yīng)在等溫過(guò)程中放出或吸收的熱量。 化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來(lái)源之一?；瘜W(xué)反應(yīng)一般是以熱和功的形式跟外界環(huán)境進(jìn)行能量交換，但大多是以熱的形式進(jìn)行能量交換。因此，研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，主要集中在熱量問(wèn)題上?；瘜W(xué)反應(yīng)中的熱量問(wèn)題，對(duì)于化工生產(chǎn)有重要的意義。例如，合成氨反應(yīng)是放熱的。如果不設(shè)法將這些熱量移走，反應(yīng)器內(nèi)的溫度就會(huì)過(guò)高。這樣，不僅會(huì)燒毀催化劑，使產(chǎn)量降低，還可能發(fā)生爆炸事故。在制造原料氣的水煤氣反應(yīng)中，是要吸收大量熱的。如果不及時(shí)供應(yīng)所需要的熱量，反應(yīng)就不能順利進(jìn)行，甚至停止。因此，在進(jìn)行化工設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，就必須事先獲得準(zhǔn)確的反