2019-2020学年高中化学 第一章 化学反应与能量转化 第一节 化学反应的热效应(第3课时)教案 鲁科版选修4.doc
高中化学选修4《化学反应原理》 第1章 化学反应与能量转化 思维导图
高中化学选修4《化学反应原理》第1
章化学反应与能量转化思维导图.doc
本文介绍了思维导图作为一种终极的思维工具，可以帮助人们整理和记忆信息，提高研究效率。
同时，本文还利用思维导图整理了高中化学《化学反应原理》第一章的基础知识。
化学反应与能量转化是化学学科中的基础知识之一。
其中，1-1节介绍了化学反应的热效应，即反应过程中能量的转化。
化学反应可以放热或吸热，这取决于反应物的能量和反应产物的能量之间的差异。
在反应中，能量的转化可以通过热量计等仪器来测量。
1-2节介绍了电能转化为化学能，即电解。
电解是一种将
电能转化为化学能的过程，可以将离子化合物分解成原子或离子。
在电解中，电流通过电解质溶液，导致离子发生氧化还原反应，从而在电极上产生化学反应。
在电解中，产生的化学反应与电流密切相关。
1-3节介绍了化学能转化为电能，即电池。
电池是一种将
化学能转化为电能的装置，可以将化学反应中产生的能量转化为电能。
电池的工作原理是利用化学反应产生电势差，使电子在电路中流动，从而产生电流。
电池的种类很多，例如原电池、干电池、锂离子电池等。
总之，化学反应与能量转化是化学学科的重要内容，理解其中的原理和机制对于研究化学非常重要。
思维导图作为一种有效的研究工具，可以帮助我们更好地整理和记忆知识，提高研究效率。
高中化学第1章化学反应的热效应第1节第1课时反应热焓变教案第一册
第1课时反应热焓变发展目标体系构建1。
结合具体实例发展学生基于内能及内能变化认识物质所具有的能量和化学反应中能量变化的实质.2。
认识化学能与热能的相互转化,恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。
一、反应热及其测定1．认识体系与环境(以盐酸与NaOH溶液的反应为例)2．反应热（1）含义:在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热.（2）测定方法：利用量热计直接测定。
3．中和反应反应热的测定（1）实验装置(2)实验测量数据①反应物温度(t1)的测量：用一个量筒量取50 mL 0。
50 mol·L－1盐酸,打开杯盖，倒入量热计的内筒,盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度.用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用；用另一个量筒量取50 mL 0。
55 mol·L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度，取两温度平均值为t1。
②反应后体系温度（t2)的测量打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖,插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。
并准确读取混合溶液的最高温度，并记录为t2。
③重复实验操作,记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据.④实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是 1 g·cm－3，反应后生成的溶液的比热容c＝4。
18 J/(g·℃）。
该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.418（t2－t1)kJ，中和热为－错误!kJ·mol－1。
（1)装置中的玻璃搅拌器能否用金属（不与酸、碱反应)质搅拌器代替？为什么？［提示］不能。
原因是金属质搅拌器易导热,造成实验过程中热量损失。
(2)实验中为何使用0。
55 mol·L－1 NaOH溶液与0。
50 mol·L －1盐酸反应，而不是选用0。
50 mol·L－1 NaOH溶液？［提示]碱过量的目的是保证盐酸完全反应。
《化学反应与能量变化》 第1课时 教学设计【高中化学必修2(新课标)】
第一节化学反应与能量变化第1课时◆本章教材分析1.教材地位和作用(1)本章内容分为两个部分——化学反应与能量变化、化学反应速率和限度，都属于化学反应原理范畴，是化学学科最重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。
同时，本章内容又在社会生产、生活和科学研究中有广泛的应用，对人类文明进步和现代化发展有重大价值，与我们每个人息息相关。
因此，化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的重要性，决定了本章学习的重要性。
初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修4《化学反应原理》中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统、深入地学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡的原理。
本章内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修4《化学反应原理》的学习奠定必要的基础。
学生通过学习化学能与热能、化学能与电能的相互转化及其应用，对化学在提高能源的利用率与开发新能源中的作用与贡献有初步的认识；通过引入新型化学电池开发与利用的知识，学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会；通过对化学反应速率和限度的学习与讨论，学生将对化学反应的条件有更深的认识。
这些都会增进学生对化学学习的兴趣，使学生体会化学学习的价值。
(2)内容的选择与呈现新课程标准关于化学反应与能量及化学反应速率与限度的内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排，既有学习的阶段性，又有必修、选修的层次性，在具体内容上前后还有交叉和重叠，学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的状态。
根据新课程标准，关于化学反应中能量变化的原因，在此只点出化学键的断裂和形成是其主要原因，并笼统地将化学反应中吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低，不予深究。
关于化学能与热能、化学能与电能的相互转化，侧重讨论化学能向热能或电能的转化，以及化学能直接转化为电能的装置——化学电池，主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。
第1章第1节第1课时-2024-2025学年高中化学选择性必修1教学PPT
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第一章 化学反应的热效应
化学·选择性必修1 化学反应原理
④实验数据处理 盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 g·cm－3，反应后生成的 溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是 ___0_.4_1_8_(_t2_－__t_1)_k_J____，中和反应反应热为____0_.4_1_8_0（_.0_t2_25－__t_1）___k_J_·__m__o_l－_1___。
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第一章 化学反应的热效应
化学·选择性必修1 化学反应原理
2．下列过程一定释放能量的是( )
A．化合反应
B．分解反应
C．分子拆分成原子
D．原子构成分子
D [原子构成分子的过程为新化学键形成过程，一定释放能量。]
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第一章 化学反应的热效应
化学·选择性必修1 化学反应原理
3．硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的一种原理是 粗硅冶炼：①SiO2＋2C═高═温═ Si＋2CO↑； 精炼硅：②Si＋3HCl═高═温═ SiHCl3＋H2； ③SiHCl3＋H2═高═温═ Si＋3HCl。
化学·选择性必修1 化学反应原理
虽然反应热和焓变单位一样，但是只有在等压条件下反应热和焓变才会相等，所 以不能说反应热就是焓变。
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第一章 化学反应的热效应
诊断
自测
化学·选择性必修1 化学反应原理
1.判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)所有的化学反应都伴有能量的变化，伴有能量变化的一定是化学反应。( × ) (2)反应热是指1 mol物质参加反应时的能量变化。( × ) (3)加热条件下发生的反应均为吸热反应。( × ) (4)在一个化学反应中，当反应物的能量大于生成物的能量时，反应放热，ΔH为 “－”。( √ )
化学反应的热效应++课件++2022-2023学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
2、符号：Q Q > 0，表示吸热 Q < 0，表示放热
3、单位：J 或 kJ
反应热的数值可以通过实验测得，也可以通过理论计 算求得。
反应热的计算
键能：断裂1 mol化学键吸收的能量或形成1 mol化学键释放的能量。
Q＝Σ反应物键能－Σ反应产物键能 注意系数和化学键数目
应(填“放热”或“吸热”)。
Q＝280 kJ＋3×160 kJ－330 kJ×6
(二)反应热的测定（中和反应）
1、装置： 量热计
测量反应前后溶 液温度的变化值
内筒：反应容器
使反应充分进行， 体系的温度均匀
外筒：起保温作用
保温、隔热， 减少热量损失
金属是热的良导体而玻璃不是，选用玻璃材质搅拌器可减少 反应过程中热量的损失，减少实验误差。
放热反应
化学能
热能（主要） 光能 电能 机械能
吸热反应
2.哪些反应是放热反应？哪些反应是吸热反应？
常见的放热反应：
常见的吸热反应：
①大多数化合反应；
①大多数分解反应；
②酸碱中和反应；
②铵盐与碱的反应，如
③所有燃烧反应；
Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl
④活泼金属跟水或酸的反应； 的反应；
⑤物质的缓慢氧化(钢铁腐蚀 、食物腐败)； ⑥铝热反应
③以C、H2、CO为还原剂的氧化 还 原 反 应 ， 如 C 与 H2O(g) 的 反 应 ，C与CO2的反应； ④NaHCO3 与 柠 檬 酸 、 盐 酸 的 反
应。
吸热反应、放热反应与反应条件无必然联系。
化学反应一定伴随能量变化，有能量变化的不一定是 化学反应。（如三态变化、浓硫酸稀释、强碱溶解）
2019-2020年人教版选修4第一章 化学反应与能量变化测试题3(有答案)
第一章从实验中学化学测试题3第一卷选择题（48分）一、选择题（共16小题，每题3分，共48分）1、下列说法不正确的是( C)A.利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变B.在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的C.当同一个化学反应以不同的过程完成时，反应的焓变是不同的D.如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到2、已知298 K时，合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.0 kJ·mol－1，将此温度下的1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应。
测得反应放出的热量为(假定测量过程中没有能量损失)( A)A.一定小于92.0 kJB.一定大于92.0 kJC.一定等于92.0 kJD.无法确定3、下列反应可能属于吸热反应的是（B）A. 甲烷与氧气反应B. 碳酸钙分解反应C. KOH与稀硫酸反应D. 铁丝与氯气反应4、下列说法中正确的是( C)A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能反量变化B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关5、“嫦娥奔月”是一个充满浪漫主义的中国神话故事．2007年10月24日我国“嫦娥一号”探月卫星由长三甲火箭送入预定的轨道．长三甲火箭第三级推进剂采用低温液氧/液氢．已知在298K时，2g氢气与氧气完全反应生成液态水放热285.8kJ，则此反应的热化学方程式为（A. ）A. 2H2（g）+O2（g）==═2H2O（l）△H =﹣571.6KJ•mol﹣1B. 2H2（g）+O2（g）==═2H2O（l）△H=﹣285.8KJ•mol﹣1C. 2H2（g）+O2（g）═==2H2O（l）△H=+285.8KJ•mol﹣1D. 2H2（g）+O2（g）═==2H2O（l）△H =+571.6KJ•mol﹣16、根据如下图所示的反应判断下列说法中错误的是( D )A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B．该反应的焓变大于零C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D．由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应7、天然气燃烧过程中的能量转化方式为（C）A. 热能转化为化学能B. 化学能转化为电能C. 化学能转化为热能D. 化学能转化为机械能8、已知：（l）H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）△H1＝a kJ•mol﹣1（2）2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H2＝b kJ•mol﹣1（3）H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H3＝c kJ•mol﹣1（4）2H2（g）+ O2（g）=2H2O（l）△H4＝d kJ•mol﹣1下列关系式中正确的是（C）A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞09、下列关于热化学反应方程式的描述中正确的是( B)10、25℃、101kPa下：①2Na(s)+12O2(g)=Na2O(s) △H= -414kJ mol-1②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H= -511kJ mol-1下列说法正确的是（D）A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等B.①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D. 25℃、101kPa 下：Na 2O 2(s)+2Na(s)=2Na 2O(s) △H= -317kJ mol -111、已知1 mol 白磷(s)转化为红磷(s)时放出18.39 kJ 的热量，又知：P 4(白，s)＋5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH 14P(红，s)＋5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH 2则ΔH 1和ΔH 2的关系正确的是( C )A ．ΔH 1＝ΔH 2B ．ΔH 1>ΔH 2C ．ΔH 2>ΔH 1D ．无法确定12、已知：①CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283.0 kJ·mol －1②H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ·mol －1 下列说法正确的是( B )A.通常状况下，氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol －1 B.由①可知，1 mol CO(g)和 12mol O 2(g)反应生成 1 mol CO 2(g)，放出283.0 kJ 的热量 C.可用下图表示2CO 2(g)===2CO(g)＋O 2(g)反应过程中的能量变化关系D.分解1 mol H 2O(g)，其反应热为－241.8 kJ13、用CH 4催化还原NO x ，可以消除氮氧化物的污染。
高中化学人教版选修4第一章第一节第一课时焓变反应热
只要不放弃努力和追求，小草也有点缀春天的 价值。 人生的成功不过是在紧要处多一份坚持，人生 的失败往往是在关键时刻少了坚持。
思考
1.化学反应中为何有能量变化？
2.是不是所有的化学反应都有能量的变化？为什么？
1.宏观：化学反应中能量变化的原因 ——反应物和生成物的总能量相对大小
能 量 反应物总能量高
释 放 能 量
生成物总能量低
反应进程
①反应物的总能量大于 生成物的总能量，反应放出能量。
②反应物总能量 小于 生成物总能量，反应吸收能量。
吸热反应：
1．判断正误(正确打“√”号，错误打“×”号)。 (1)化学变化过程是原子的重新组合过程。
√
(2)任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热。
(3)伴有能量变化的物质变化一定都是化学变化。
(4)化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的。 (5)化学反应可分为吸热反应和放热反应。 (6)吸热反应过程是化学能转变为热能的过程。 (7)生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应。
若E(反应物)<E(生成物)，则为吸热反应。 3)根据反应物和生成物的键能差判断。 若反应物的总键能大于生成物的总键能，则为吸热反应； 若反应物的总键能小于生成物的总键能，则为放热反应。
4)根据反应类型或具体的化学反应判断。如所有的燃烧反应、 酸、碱中和反应都属于放热反应。
1需要加热发生的反应一定是吸热反应吗？
差。即：ΔH ＝H(生成物)－H(反应物)
符号： ΔH 单位 ：kJ/mol或 kJ· mol－1
2．反应热 （1）定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量叫 做反应热。 符号： ΔH 单位 ：kJ/mol或 kJ· mol－1 焓变和反应热是什么关系？ 在恒压条件下进行的反应，其反应热就是焓 说明： 变．因此它们的符号均为ΔH，单位也相同．
化学：第一章《化学反应与能量》全章课件(人教选修4)
4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的 盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小 烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅 拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的 最高温度，记为终止温度，记入下表。
思考5：酸、碱混合时，为何要把量筒中的 NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？
答：因为本实验的关键是测反应的反应热，若 动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。
作业： 课本P6 3-(2,3,5,6)、4 ［课外作业］ 1、预习课本下一小节的内容 2、课外查阅我国能源结构和状况。
一、燃烧热 二、能源
一、燃烧热
1、定义
25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧 化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
2、单位 3、注意 kJ/mol
指定产物通常规定为：它是指物质中的下列元素
⑵ 一定标明各物质的状态（s、l、g、aq） ；
⑶ ΔH只放右边，以空格与标有物质状态的化学方程 式隔开(数值及单位) 放热： ΔH < 0； 吸热： ΔH > 0； ⑷ 系数仅仅表示物质的量，不表示分子或原子个数； 故系数可以是整数、分数、小数；
⑸ΔH的值与系数相匹配。 系数加倍，ΔH值也加倍。 正逆反应的ΔH绝对值相等，符号相反。 ⑹ 反应物完全变成生成物，所释放或吸收的热量。
H2 + I2 == 2HI
只表示物质变化
【例1】 在200℃、101kPa时，1 mol H2与碘蒸气作用生 成HI的反应，科学文献上表示为：
H2(g) + I2 (g) ==== 2HI(g) ΔH =
101kPa
200℃
－14.9 kJ/mol
二、热化学方程式
1、定义
ห้องสมุดไป่ตู้
高中化学 人教版选修4 课件：第一章 第一节 第1课时 化学反应与能量变化(37张PPT)
由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学
式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍， 则ΔH也要加倍。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。
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(4)与反应热的关系：
恒压 条件下，反应的热效应等于________ 焓变 。因此， ________ 我们常用________ ΔH 表示反应热。
(5)焓变(ΔH)的正负与吸热、放热反应的关系： ＜ 0( 填“＞”或“＜” ) ，即 若为放热反应， ΔH________ ΔH为________( 填“＋”或“－”)。 － ＞ 0( 填“＞”或“＜” ) ，即 若为吸热反应， ΔH________ ΔH为＋ ________(填“＋”或“－”)。
(2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量 小于 反应物吸收的总能量的反应。由于反应时吸收环境 ________ 升高 ，故ΔH________0( ＞ 能量而使反应体系的能量________ 填“＜” ＋ 填“＋”或“－”)。 或“＞”)，即ΔH为________(
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应用 思考 1.浓硫酸溶于水放出热量，是放热反应吗？NH4NO3晶 体溶于水吸收热量，是吸热反应吗？ 提示：放热(吸热)反应是指放出(吸收)热量的化学反应， 而浓H2SO4溶于水是浓溶液的稀释过程，NH4NO3溶于水是
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溶解过程，没有新物质生成，都不是化学反应，故浓硫酸溶
于水不是放热反应，NH4NO3晶体溶于水不是吸热反应。
2．任何化学反应都有反应热吗？为什么？
提示：任何化学反应都有反应热。这是由于在化学反应 过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间 的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分
化学反应与能量的变化)
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化（学案）第一课时【学习目标】:1、使学生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变化，而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量；3、了解反应热和焓变的含义。
【重、难点】:1、化学反应中的能量变化，2、对△H的“+”与“-”的理解。
【学习过程】：一、反应热焓变（一）：反应能量变化与反应热能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。
化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。
所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。
1.化学反应与能量变化的关系任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是等的，在产生新物质的同时总是伴随着的变化。
即在一个化学反应中，同时遵守守恒和守恒两个基本定律。
2、化学反应中能量变化形式化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一，一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换，通常表现为热量的变化。
3、类型（1）放热反应：即_____________的化学反应，其反应物的总能量____生成物的总能量。
如：燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。
（2）吸热反应：即_________的化学反应，其反应物的总能量____生成物的总能量。
如：H2还原CuO的反应，灼热的碳与二氧化碳反应，CaCO3分解等大多数分解反应，Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl的反应都是吸热反应。
说明：吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热，但有的不需要加热如：Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应，放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。
即反应的吸、放热与反应条件无关。
形成原因（图示）从微观上分析：从宏观上分析：从宏观上分析:预测生成（二）：反应热焓变两个概念：环境体系1、定义：叫反应热，又叫焓变。
高中化学选修四第一章 热化学概论
第一章 第一节 化学反应与能量的变化教学目标知识与技能：1.使学生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.认识化学反应过程的物质变化和能量变化；3.了解反应热和焓变的涵义；4.能正确认识、书写热化学方程式。
过程与方法：1.通过对学习资料的查找与交流，培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力；2.通过从化学键的角度分析化学反应，引导学生分析引起反应热的本质。
情感态度与价值观：培养学生从微观的角度理解化学问题。
教学重点：热化学方程式的书写和反应热与键能教学难点：反应热与键能教学过程：第一节 化学反应和能量变化一、概念1.化学反应及其能量变化任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。
在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。
2.放热反应和吸热反应（1）放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。
（2）吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。
3.化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式：由能量守恒可得：反应物的总能量：生成物的总能量+热量(放热反应)应物的总能量：生成物的总能量-热量(吸热反应)4．热化学方程式的书写：（1）热化学方程式必须标有热量变化。
（2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。
（3）热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量，因此，有时可用分数表示，但要注意反应热也发生相应变化。
5．书写热化学方程式时明确以下问题：（1）反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指101kPa 和25℃时的数据。
（2）物质的聚集状态不同，反应吸收和放出的热量不同，因此要注明反应物和生成物的聚集状态。
（3）热化学方程式中的热量数据，是与各化学计量数为物质的量时相对应的，不是几个分子反应的热效应。
6.第一章 化学反应与能量 答案
△H=-483.6kJ/mol ；
1 O2(g) = H2O(1) △H =-285.8 kJ/mol 2
〖点评〗反应热的多少与物质的稳定状态和物质的量有关，而燃烧热必须是 1mol 物质完 全燃烧的反应热，请对比在本题中这两个方程式的叙述方式和表达方式，对比它们的 反应热，道理自在其中。 【例题 3】 （1）煤 人均能源占有量少，能源利用率低，单位产值能耗高（2）ABCD （3）H2 （4）不产生 CO2 ，不会因温室效应而影响大气，H2 来源丰富 ，燃烧产物 对环境无污染 【例题 4】 （1）1molH2SO4 与 2molNaOH 溶液反应放出 114.6KJ 的热量，所以热化学方程式为： H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) = Na2SO4(aq) + 2H2O(l)； △H = —114.6kJ/mol （2）中和热对应的是生成 1mol 水时所放出的热量，所以中和热为—57.3kJ/mol。 （3）1moHF 在水溶液中完全电离时吸收 10.4KJ 的热量，故 1molHF 跟 1molNaOH 反应时放 出的热量为中和热减去电离所需的热量等于 46.9kJ，所以热化学方程式为： HF(aq) + NaOH(aq) = NaF(aq) + H2O(l)； △H = —46.9kJ/mol 〖基础知识巩固〗1.D 2.C 3.D 4.B 5.C 6.A 7.A 8.D 9. （1）△H = — 216 kJ· mol—1 S(s) + O2(g) = SO2(g) △H = — 216 kJ· mol—1 —1 （2）△H = — 285.8 kJ· mol H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H = — 285.8 kJ· mol—1 〖思维能力训练〗 10.D 11.A 12.CD 13.B 14.D 15. 常规；新；新 16.（1）O2、H2 （2）2H2（g）＋O2（g）==2H2O（l） ；△H =-571.6kJ· mol—1 （3）燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染 （4）答：不现实。现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本太高，另外是氢气的熔沸点 太低， 给储存和运输带来困难。 （注意： 如果答的是 “现实” ， 只要理由合情合理可以。 ）
高中化学选修4《化学反应原理》 第1章 化学反应与能量转化 思维导图
普通高中化学
（山东科学技术出版社）
化学反应原理（第1章化学反应与能量转化）
思维导图
史学强
2014年10月18日
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本资料利用思维导图整理高中化学《化学反应原理》第一章章中每一节基础知识，可以帮助大家增强记忆、改善思维、提高化学学习效率！
化学反应与能量转化
1-1化学反应的热效应
1-2电能转化为化学能——电解
1-3化学能转化为电能——电池。
高中化学 第一章 第一节 化学反应与能量的变化学案 新人教版选修41
化学反应与能量的变化（第1课时）【学习目标】1.了解反应热的概念，明确化学反应、热效应与反应的焓变之间的关系。
2.理解反应热与反应物和生成物总能量、化学键的关系。
3.掌握热化学方程式的书写、正误判断的方法。
【学习过程】从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。
断裂化学键需要吸收能量，形成化学键要释放出能量，断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等。
反应物和生成物的总能量通常不相等，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学能转化为其他形式的能量释放出来，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，化学反应将其他形式的能量转化为化学能储存起来，所以化学反应过程中总会伴随着能量的变化。
一、焓变与反应热1．反应热与焓变：化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表示,叫反应热，又称为“焓变”。
符号为ΔH，单位为kJ/mol 或kJ•mol-1。
(1)通常条件下,反应热就是焓变。
(2)任何化学反应都有反应热,即都有焓变(ΔH≠0)。
(3)ΔH的大小与反应条件无关。
(4)物质越稳定,则自身含有的能量越低。
2．放热反应与吸热反应：（1）放热反应：化学反应过程中释放能量的反应叫放热反应。
规定放热反应△H为“一”，所以△H为“一”或△H＜0时为放热反应。
如1 mol H2与1 mol Cl2充分反应放出183 kJ的热量,则该反应的反应热表示为ΔH=-183 kJ·mol-1。
常见放热反应有：①大多数化合反应；②所有的燃烧反应；③酸碱中和反应；④金属与酸的反应。
（2）吸热反应：化学反应过程中吸收能量的反应叫吸热反应。
规定△H为“＋”，所以△H为“＋”或△H＞0时为吸热反应。
常见放热反应有：①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；④C和CO2、C和H2O(g)的反应。
反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应。
新教材2023版高中化学专题1化学反应与能量变化第一单元化学反应的热效应第2课时反应热的测量与计算课
5．注意同素异形体
如C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－c kJ/mol； C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－d kJ·mol－1
提升点三 盖斯定律的应用
例3. 发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮(NO2)作氧化剂，两 者反应生成氮气和气态水。已知：
状元随笔 中和热测定时，为了保证酸(或碱)完全反应，应加入过 量的碱(或酸)；酸和碱的用量多少会影响产生的热量多少，但不会影 响中和热，因为中和热是以生成1 mol H2O为标准。
关键能力 中和反应的实质是H＋和OH－结合生成水，因而理解中和热时要注意 以下几点： (1)条件 稀溶液，因浓酸和浓碱稀释时会放出热量。 (2)反应物 酸与碱(在中学化学中，只讨论强酸和强碱反应的中和 热)。 (3)生成物及其物质的量 1 mol H2O(l) (4)表述 用文字叙述中和热时，不带“－”；用ΔH表示时，带上 “－”。如强酸与强碱反应的中和热为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
【即学即练】
1．在测定中和热的实验中，使用下列用品不是为了减小实验误差的
是( )
A．碎泡沫塑料 B．环形玻璃搅拌棒
C．硬纸板
D．两个量筒
答案：D 解析：碎泡沫塑料起到保温效果，减少热量散失，从而减小实验误差，A项不 符合题意；环形玻璃搅拌棒搅拌能加快反应速率，减少热量散失，从而减小实验
误差，B项不符合题意；硬纸板覆盖于反应装置上起隔离作用，能减少热量散失， 从而减小实验误差，C项不符合题意；两个量筒用来分别盛放和量取酸和碱，对 实验误差无影响，因此不是为了减小实验误差，D项符合题意。
(2)应用实例 ①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol， ②CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ/mol， 求C(s)＋12O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。 根据盖斯定律，知：
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2019-2020学年高中化学 第一章 化学反应与能量转化 第一节 化学反应的热效应（第3课时）教案 鲁科版选修4【教学目标】1.知识与技能 盖斯定律及其应用。
2.过程与方法(1)通过“联想.质疑”等活动，训练学生的思维能力；(2)通过“活动探究”等实践活动，对学生进行定量实验的基本训练；(3)通过“交流研讨”等学生互动和师生互动活动，培养学生的动手、动脑能力以及获取、分析处理、归纳信息的能力；(4) 通过阅读“拓展视野”“资料在线”“方法导引”“追根寻源”等资料，扩大学生的知识面，增加学生全面的能力。
3.情感态度与价值观使学生能从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献，通过进一步了解化学的研究特点，激发学习的兴趣，建立基本的化学科学思维。
【教学过程】反应焓变的计算方法：由盖斯定律可知，若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
因此可利用已知化学反应的热效应，通过代数的加减来求得某一反应的热效应。
但运算时必须注意，欲消去的物质的种类、状态均应该相同。
一、反应焓变的计弃 1.盖斯定律定义：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。
即化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关，与反应的过程无关。
化学反应H 2(g)＋21O 2(g)＝H 2O(l)可看作由以下两步完成：其中，H2（g）+O2（g）= H2O（g）；△H1=－241.8kJ/molH2O（g）=H2O（l）；△H2=－44.0kJ/mol根据盖斯定律可得：△H=△H1＋△H2=－285.8kJ/mol2.盖斯定律的应用：对于无法或较难通过实验测得反应焓变的反应，可应用盖斯定律计算求得。
3能否根据热化学方程式求参加反应的某物质放出或吸收的热量？答案：能。
根据热化学方程式确定1 mol该物质参加反应时的焓变，再乘以其物质的量即可。
【探究新知】焓变的计算1、利用热化学方程式求焓变热化学方程式中各物质的化学计量数应与ΔH的数值成____比例关系，焓变与反应物或生成物的化学计量数呈同比例改变，因此可将焓变看做是热化学方程式的一个组成部分，反应的焓变与参加反应的各物质的物质的量成正比。
【例1】沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。
0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445kJ热量，则反应CH4（g）＋4O2（g）＝CO2（g）＋2H2O的ΔH＝ ______________kJ·mol －1〖解析〗0.5molCH4完全燃烧放出445kJ热量，1molCH4完全燃烧应放出890kJ热量，ΔH＝-890 kJ·mol－1。
答案：-890【深度思考1】能否将答案写作890？答案：不能，因为焓变既可以表示放热，又可以表示吸热，因此需要用“+”、“-”号加以区分。
2、利用盖斯定律求焓变若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
【例2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下2N2H4(g) + 2NO2(g) == 3N2(g) + 4H2O(g)的反应焓变。
N2（g） + 2O2（g） == 2NO2（g）△H1= + 67.7kJ•mol—1N2H4（g）+ O2（g） == N2（g）+ H2O（g）△H2 = —534kJ•mol—1〖解析〗将第二个反应化学计量数与△H2同时乘以2，然后与第一个反应相减，即可得2N2H4(g) + 2NO2(g) == 3N2(g) + 4H2O(g)的焓变为△H=2△H2 --△H1=-1135.7 kJ•mol—1。
【方法技巧】应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程。
同时注意：⑴方程式中各物质的系数与△H同等倍数的扩大或缩小。
⑵当方程式进行加减运算时，△H也同样要进行加减运算，且要带“+”、“-”符号，即总方程式的焓变等于各方程式焓变的代数和。
⑶通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样不能忽略△H的符号。
⑷当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
（5）盖斯定律的运算过程与数学上的向量运算有相似之处。
3．根据化学键断裂和形成过程中的能量变化来计算焓变等于破坏旧化学键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量之差。
ΔH＝E(反应物的化学键断裂吸收的总能量)－E(生成物的化学键形成放出的总能量)【例3】已知断裂或形成1mol共价键所需要或产生的能量称之为键能。
以下是部分共价键键能数据：P—P 198kJ•mol—1，P—O360kJ•mol—1，O=O 498kJ•mol—1。
试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。
P4(s,白磷) + 3O2(g) == P4O6(s) △H = ？氧原子磷原子P4分子结构 P4O6分子结构【解析】1molP4分子中含有6molp-p键，1molO2中有1mol O=O，1mol P4O6有12mol P—O，因此P4(s,白磷) + 3O2(g) == P4O6(s) △H = --12×360+6×198+3×498=--1638 kJ•mol—1。
【深度思考3】利用化学键计算反应焓变的关键是准确计算物质中含有化学键的数目。
如1molH2O中含有2molH-O键，1molNH3中含有3molN-H键，1molCH4中含有4molC-H键。
二、盖斯定律的理解1或2三、利用盖斯定律书写热化学方程式特别提醒：通过热化学方程式变形时，利用“加法”不容易出错。
四、学生通过几个课时的学习，应注意以下几个问题，需要熟练掌握如下几点：1．书写热化学方程式良好的思维习惯(1)第一步，写出正确的化学方程式；(2)第二步，注明每一种物质的聚集状态；(3)第三步，书写ΔH，首先确定焓变的正负，然后确定焓变的数值，最后，书写焓变的单位。
2．书写热化学方程式时注意的问题(1)判定反应是放热还是吸热，确定ΔH的符号：放热为“－”，吸热为“＋”。
(2)计算反应的焓变①根据题给反应物或生成物的量，计算反应的焓变，并依据焓变的数值确定各物质的化学计量数，题目中常常给出反应物的质量或浓度，需要换算成物质的量。
②根据化学键键能计算焓变：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。
(3)正确标注反应物状态反应物和生成物的聚集状态不同，会导致反应热数值不同。
因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。
对于化学式形式相同的同素异形体，还必须注明物质名称，如C(金刚石，s)。
五、检测题1. 已知：2CH4(g)＋3O2(g)===2CO(g)＋4H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－12CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1C—H、O===O、O—H和CO键的键能分别为415 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1、462 kJ·mol－1和847 kJ·mol－1，则a为( )A．－780 B．－1 560C．－670 D．－1 0002. 燃煤烟气脱硫可用生物质热解气(主要成分：CO、CH4、H2)将SO2在一定条件下还原为单质硫。
已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ· mol－1②CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH2＝＋172.5 kJ· mol－1③S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－296.0 kJ· mol－1则反应2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)的ΔH为( )A．＋270 kJ· mol－1B．＋862 kJ· mol－1C．－270 kJ· mol－1D．－862 kJ· mol－13. 已知：HCN(aq)＋NaOH(aq)===NaCN(aq)＋H2O(l) ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；则HCN在水溶液中电离的ΔH等于( )A．－69.4 kJ·mol－1B．－45.2 kJ·mol－1C．＋45.2 kJ·mol－1D．＋69.4 kJ·mol－14. 红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的ΔH 表示生成1 mol产物的数据。
已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。
下列说法正确的是( )A．其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成B．反应2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热ΔH＝－399 kJ/molC．P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH＝－306kJ/molD．其他条件不变，对于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反应，增大压强，PCl5的转化率减小，平衡常数K不变5. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3 kJ的热量C．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a；2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝b，则a>b D．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定6. 已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH22CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH34Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s) ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )A．ΔH1>0，ΔH3＜0B．ΔH2>0，ΔH4>0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5参考答案1. 【解析】将已知两个反应相加，消去反应中的CO，得到新反应：2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝(a－220)kJ·mol－1，结合键能可求出a，即(a－220)kJ·mol－1＝8×415 kJ·mol－1＋4×496 kJ·mol－1－4×847 kJ·mol－1－8×462 kJ·mol－1，则a＝－1 560。