一一化学反应与能量的变化

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5.胶状液氢（主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和 空间运输系统。实验测得，101 kPa时，1 molH2完全燃烧生成 液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水 和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是 A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=+890.3 kJ· mol-1 B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=-890.3 kJ· mol-1 C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)；ΔH=-890.3 kJ D.2H2(g)+O2(g)=== 2H2O(l)；ΔH=-285.8 kJ
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• 一．化学键与反应热的关系 • (1)化学反应的热效应来源于反应过程中旧化学键 的断裂和新化学键的形成。 • (2)由键能求反应热的公式：ΔH＝反应物的键能总
和－生成物的键能总和（ΔH＝H反应物-H生成物）。
• 分析：当ΔH<0时，反应物的键能总和小于生成物的键能总 和，则断键要吸收的能量小于成键放出的能量，因此该反 应为放热反应；反之，ΔH>0，为吸热反应。
• 6．产生原因：化学反应的过程中旧键断裂吸收 的总能量与新键形成 放出 的总能量不相 等，故化学反应均伴随着能量变化。
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• 二．从能量变化的角度划分化学反应的种类 • 从能量变化的角度来看，化学反应可以分为吸热反应 和放热反应。化学反应过程中放出热量的反应叫放热 反应，吸收热量的反应叫做吸热反应。确定化学反应 在反应过程中是吸收能量还是放出能量，主要取决于 反应物的总能量与生成物的总能量之间的相对大小关 系：如果反应物分子的总能量高于生成物分子的总能 量，即为放热反应；反之，则为吸热反应。
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• （3）反应热(焓变) • 1．定义： 当化学反应在一定温度下进行时，反应放出或吸收
的能量称为该反应在此温度下的热效应 ，又称为焓变。
• 2．符号： ΔH ，单位： kJ· mol－1 。
• 4．测量：可用量热计测量。 • 5．表示方法：吸热反应：反应后的物质所具有的能量升 高，用“＋”表示，ΔH 0> ；放热反应：则反应后的物质所 < 具有的能量降低，用“－”表示ΔH 0。
第一章第一节 化学反应与能量的变化
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三维目标
知识与技能：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 识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系;3、了解反应热和焓变的含 义;4、理解化学键能与焓变的关系;5、认识热化学方程式的意义并能正确书写 热化学方程式. 过程与方法：1. 通过对化学反应实质的回顾,逐步探究引起反应热效应的内在原 因,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的兴趣;通过对热化学方程式与化 学方程式的讨论、分析、对比,培养学生的分析能力和主动探究能力.2.通过讨 论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力. 情感态度价值观：激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培 养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主 义观点. 重点：化学反应中的能力变化，热化学方程式的书写 难点：焓变，ΔH的“+”与“-”，热化学
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2、已知在25℃，101kPa下，1mol (辛烷，汽油的主要成分之一)燃烧生成二氧化碳和液态水时 放出5517.6kJ热量．写出该反应的热化学方程式 △H=-5517.6KJ/mol _________________________________________________ 。 3、0.3mol的气态高能燃料乙硼烷( ） 在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出 649.5kJ热量，其热化学方程式为 _________________________． 4、由N2和H2反应生成1mol NH3时放出的热量为46.2kJ，写 出该反应的热化学方程式 。
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• 三、热化学方程式 • 1．定义：表明反应 放出或吸收 热量的化学方程式 。 2.热化学方程式的含义：
C （ s , 石 墨 ） + O （ g ） = C O ( g ) ΔH＝－393.5 kJ· mol－1 2 2
它表示，1mol石墨固体与1molO2气体完全化合生成 1molCO2气体时放出－393.5 kJ的热量。
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1．25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是 393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2800 kJ/mol，则下列热化 学方程式正确的是 ( )
A．C(s)＋
O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol ΔH ＝－
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋571.6 kJ/mol C ． CH 4 (g) ＋ 2O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(g) 890.3 kJ/mol D. C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1400 kJ/mol
• [解析]燃烧热是1 mol物质燃烧生成稳定化合物时放出的热量，A选 项中的CO，C选项中的H2O(g)均不属于稳定化合物，相应的CO2、 H2O(l)才是所谓的“稳定化合物”。燃烧均为放热反应，B选项中 ΔH>0不对，应表示为ΔH＝－571.6 kJ/mol才正确。 • [答案]D
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习题巩固 1、1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和 1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反 应热为△H= 131.5KJ/mol kJ/mol。热反应方程式为 C： （s）+H20（g）=CO（g）+H2（g）;△H=131.5KJ/mol ___________________________________________ 。
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3．书写要求 (1)注明反应的温度和压强(25℃、101kPa下进行的 反应可不注明)。 注明反应物和生成物的聚集状态：固态用s、液态用l 气态用g，溶液用aq。 (2)热化学方程式的化学计量数只表示参加反应的物 质的 物质的量 和反应热的关系，而不代表分子个 数，因此可以写成分数。
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• 4．热化学方程式与普通化学方程式的比较