鲁科版高中化学选修四课件1.1.1化学反应的反应热、焓变.pptx

【特别提醒】(1)燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来 定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧 1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。 (2)燃烧产物必须是稳定的氧化物，如C→CO2、H2→H2O(l)等。 (3)对于强酸和强碱的稀溶液反应，其中和热都约是 57.3kJ·mol-1。对于强酸和弱碱或弱酸和强碱的稀溶液反应， 中和热一般低于57.3kJ·mol-1，因为弱电解质的电离是吸热的。
3.当反应物的焓高于反应产物的焓时，该反应是吸热反应， Δ H>0。()× 分析：当反应物的焓高于反应产物的焓时，该反应应为放热 反应，ΔH<0。 4.热化学方程式中Δ H的单位kJ·mol-1，代表每生成1mol产 物时能量的变化。() × 分析：kJ·mol-1中的mol并不表示某一具体物质，而是表示 “1mol反应”，或者说是“1mol反应过程”，是指1mol特 定的反应组合，数值随化学方程式中的化学计量数不同而 不同。
为_H_2_(_g_)+__12_O__2 _(g_)_=__=_=_=__H_2_O_(_l)____D_H__(_2_98__K_)_=__-_2_8_5_.8__k_J_m_o_l_- _1 __。
1.所有的化学反应都有能量的变化。() √ 分析：化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成， 化学键的断裂和形成过程中，能量变化不可能一致，故任何化 学反应中,既有物质变化,又会伴随能量变化。 2.伴随能量变化的物质变化过程,都是化学变化。()× 分析：有能量变化的过程不一定是化学变化,如浓硫酸的稀释 过程；干冰的气化过程等。
常温下，取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折 合成标准状况)，经完全燃烧后恢复至常温，则下列说法正确 的是() A.放出的热量为(0.4Q1+0.05Q3)kJ·mol-1 B.放出的热量为(0.4Q1+0.05Q2)kJ·mol-1 C.Δ H2=Δ H3 D.Δ H2<Δ H3
测定反应前后溶液的温度 使反应充分进行，体系的温度均匀 保温作用 反应容器
(2)原理：
Q=-C(T2-T1)。 其中C表示溶液及量热计的_热__容__，T1、T2分别表示_反__应__前__和__反_ _应__后__体__系_的__温__度___。
二、化学反应的焓变 (1)焓变与反应物和生成物的能量大小有何关系？ (2)如何把一个反应的物质变化和能量变化同时表示出来呢？
一、物质的能量、化学键能、焓变三者之间关系的辨析
1.微观角度：化学键与焓变
吸收能量E1 ↑
反旧应化物学反键应断产裂物 新化学键形成
↓
放出能量E2 E1>E2反应吸收能量Δ H>0 E1<E2反应放出能量Δ H<0
化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，化学反 应的热效应来源于反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时 的能量变化。
1.概念 当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量 称为该反应在此温度下的热效应，简称为反应热。通常用符号 Q表示，单位为_k_J_·__m_o_l_-_1或__J_·__m_o_l_-_1__。 2.Q值与反应热的关系 反应吸热：_Q_>_0_；反应放热：_Q_<_0_。
3.测定中和反应的反应热 (1)主要仪器——量热计：
(4)与反应热的关系： 对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量 变化_全__部__转__化__为__热__能__，则反应前后物质的焓的改变就等于该 反应的反应热，数学表达式为Δ H=Qp。
3.热化学方程式 (1)意义：可把一个化学反应中物质的变化和反应的焓变同时 表示出来。 (2)实例：298K时，1molH2(g)和0.5molO2(g)反应生成 1molH2O(l)放热285.8kJ，此反应的热化学方程式可表示
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第1课时化学反应的反应热、焓变
1.了解化学反应中能量的常见转化形式。 2.了解反应热、焓、焓变的概念及其表示方法，了解焓变与反 应热、物质能量间的关系。 3.了解定量测定反应热的基本原理和方法，能进行简单的误差 分析。 4.掌握热化学方程式的书写。
一、化学反应的反应热 (1)化学反应都有能量变化吗？ (2)如何定量测定并正确表示反应中能量的变化情况呢？
2.宏观角度：物质能量变化与焓变
【特别提醒】(1)化学反应是吸热还是放热，与反应是否需要 加热没有直接关系。许多放热反应也需要加热来引发，比如：
铝热反应2Al+Fe2O3A=l=2△O=3=+2Fe。
(2)常见的放热反应有：酸碱中和反应、活泼金属与酸反应、 燃烧反应等； 常见的吸热反应有：大多数分解反应、铵盐与碱的反应等。
Δ H=-1452kJ·mol-1 C.2CH3OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l)
Δ H=-725.8kJ·mol-1 D.2CH3OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(g)
Δ H=-1452kJ·mol-1
【思路点拨】解答本题时要注意以下三点： (1)计算出1mol甲醇燃烧放出热的数值。 (2)标明各物质的聚集状态。 (3)注意焓变的符号、数值要与反应物的物质的量对应。
三、热化学方程式中焓变数值的计算及大小的比较 1.焓变的数值与热化学方程式的书写方式密切相关，与化学方 程式中的化学计量数成比例关系，计算时要做到单位统一，比 例正确。 2.比较焓变的大小时要考虑“+”“-”号的影响。
【典例3】(2012·揭阳高二检测)已知：
CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) Δ H1=-Q1kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)====2H2O(g) Δ H2=-Q2kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) Δ H3=-Q3kJ·mol-1
【典例2】在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时 放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是() A.CH3OH(l)+3/2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)
Δ H=+725.8kJ·mol-1 B.2CH3OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l)
(4பைடு நூலகம்Δ H的符号和数值： ①Δ H的符号 在所写的化学方程式的右边写下Δ H的“+”或“－”、数值 和单位，方程式与Δ H应用空格隔开。若为放热反应，Δ H为 “－”；若为吸热反应，Δ H为“+”。 ②Δ H的数值 由于Δ H与反应完成的物质的量有关，所以化学计量数必须与 Δ H相对应。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热 数值相等，符号相反。Δ H的单位为kJ·mol-1。
【思路点拨】解答本题时要注意以下两点： (1)准确计算出甲烷和氢气的物质的量。 (2)注意燃烧后恢复至常温，此时水为液态。 【解析】选A。n(CH4)=(4/5)×(11.2L/22.4L·mol-1) =0.4mol n(O2)=(1/5)×(11.2L/22.4L·mol-1)=0.1mol 混合气体放热数值为(0.4Q1+0.05Q3)kJ·mol-1 因为H2O(g)====H2O(l)ΔH<0(放热反应)，所以生成H2O(l)时 放热更多，ΔH值更小，应为ΔH2>ΔH3。
答案：(1)代表旧键断裂吸收的能量代表新键形成放出的能量 代表反应热(2)放热<
【方法技巧】反应热焓变的图像辨析题目是经常会出现的一类 重要考点。关键是能根据图像的纵横坐标的意义，根据图线的 走向趋势，顺利判断出物质在反应过程中的能量变化情况。同 时，对于焓变、反应热、键能、物质的能量等概念要有清晰的 认识。
二、热化学方程式书写的注意事项 1.热化学方程式书写的注意事项 (1)化学计量数： 热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数仅表示该物质的 物质的量，并不表示物质的分子或原子数。因此化学计量数以 “mol”为单位，数值可以是小数或分数。
(2)物质的聚集状态： 反应物和反应产物的聚集状态不同，反应热Δ H也不同。因此， 必须注明物质的聚集状态，g——气态，l——液态， s——固态，aq——溶液。由于已经注明物质的聚集状态，所 以热化学方程式中不用标↓和↑。 (3)测定条件： 反应热Δ H与测定条件如温度、压强等有关。因此，书写热化 学方程式应注明Δ H的测定条件。若不注明，则表示在298K、 101325Pa下测定的。
1.焓：描述物质所具有的能量的物理量，符号：H。 2.焓变： (1)含义：反应产物的总焓与反应物的总焓之差。符号：Δ H， 单位：_______k_J_·__m_o_l_-1_或__J_·__m。ol-1 (2)表达式：Δ H=H(反应产物)-H(反应物)。 (3)与反应能量变化的关系： 反应吸热，Δ__H__>_0_；反应放热，_Δ__H_<_0_。
____________(填“>”或“<”)0。
【思路点拨】解答本题时要注意以下两点： (1)看清图像中各个点的意义(包括起点，最高点，拐点等)。 (2)熟练掌握化学键断裂、形成过程中能量变化情况、焓变、 热效应之间的关系。
【解析】(1)H2(g)和与12 2OH2((gg))和O(g)之间的能量差是 H2(g)→2H(g)和→12OO(g2 ()g过) 程中断开H—H键和O=O键需 吸收的能量，所以a代表旧键断裂吸收的能量。b代表2H(g) +O(g)结合成H2O(g)中的氢氧键所放出的能量，c则代表断 键所吸收的能量与成键所释放的能量之差，即a－b＝c。 (2)由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量，所以 该反应为放热反应，ΔH<0。
【解析】选B。本题考查热化学方程式的书写，首先计算1mol 甲醇燃烧放热数值为32×22.68kJ≈725.8kJ，即1mol甲烷完全 燃烧的焓变为ΔH=-725.8kJ·mol-1。A项，焓变正负号错误； C项，数值错误；D项，水的状态标注错误。
【方法技巧】“四检”法判断热化学方程式书写的正误 (1)检查ΔH的单位是否正确。 (2)检查ΔH的“－”“+”是否与放热、吸热一致。 (3)检查物质的聚集状态是否标明及标明的聚集状态是否正确。 (4)检查ΔH是否与反应物或反应产物的物质的量相对应(成正 比)。
例如：已知ΔH2Hg=-28125O.28kgJ·molH-12O(l) 则ΔHH2O=+l285.8kHJ2·gm ol12-1O2 (g) Δ2HH2 =g-57O12.6gkJ·mo2lH-12O(l)
2.两种特殊的反应热——燃烧热与中和热 (1)燃烧热：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化 物时所放出的热量。燃烧热的单位一般用kJ·mol-1表示。 (2)中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时 所放出的热量。
【典例1】已知：H反2 应(g)过＋程12 O中2 (的g)能= = = = H2O(g)，
量变化如图，问：
(1)a、b、c分别代表什么意义？ a.__________________________________________________； b.__________________________________________________； c.__________________________________________________； (2)该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应，Δ H
【警示钟】 (1)比较ΔH大小时，特别注意焓变是有正负号的物理量。 (2)计算吸收或放出的热量时，看清方程式的化学计量数，化 学计量数不同，会有不同的ΔH数值。
1.下列有关化学变化中的能量关系的说法中，错误的是() A.任何一个化学变化的过程中都包含着能量的变化 B.化学变化过程中能量变化的实质就是旧键断裂要吸收能量， 新键生成会放出能量 C.如果生成物的能量比反应物的能量高，则该反应为放热反应 D.如不特别注明，化学反应的反应热就是该反应的焓变