专题1化学反应中的能量变化 第一单元 化学反应中的热效应 第1课时

课件40张PPT。第一单元　化学反应中的热效应
第1课时　化学反应的焓变1.反应热
(1)定义
在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所____________的热量。焓变　反应热吸收或放出
(2)特殊值——焓变
在_______________条件下，化学反应过程中________或________的热量即为焓变。
(3)符号及单位
符号：________，常用单位：____________。恒温、恒压吸收释放ΔH　kJ·mol－12．化学反应过程中能量变化的原因
(1)微观角度
①化学反应的本质及特点断裂形成吸收放出②举例[以N2(g)＋O2(g)===2NO(g)反应的能量变化为例]9464981 4446321 264(2)宏观角度3．化学反应过程中能量变化的表示
(2)举例
2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)，需放出483.6 kJ的热量，则该反应的反应热ΔH＝_______________。－＜＋－483.6 kJ·mol－1 ＞ 1.热化学方程式
能够表示________的化学方程式。
2．热化学方程式的意义
热化学方程式不仅表示________的变化，还表明了________的变化。
例如：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)热化学方程式反应热 物质　能量
ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1，表示在________和________的条件下，_________ C(s)和__________H2O(g)完全反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)时______的热量为131.5 kJ。25 ℃101 kPa1 mol　1 mol吸收 【慎思1】 下列说法正确的是(　　)
A．反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化
B．当反应放热时ΔH＞0，当反应吸热时ΔH＜0
C．在加热条件下发生的反应均为吸热反应
D．在一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，ΔH为“－”
【答案】D
【解释】反应在恒温、恒压条件下吸收或放出的热量为反应热，因此A错误；在反应中物质所具有的总能量减少，即ΔH＜0，反应放热，反之就吸热，因此B错误；反应热与反应物所具有的能量有关，与反应条件没有直接关系，所以C错误；D正确。【慎思2】 由下图分析，下列说法正确的是(　　)
A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B．A―→B＋C　ΔH＜0
C．A具有的焓高于B和C具有的焓总和
D．A―→B＋C　ΔH＞0，则B＋C―→A　ΔH＜0
【答案】D
【解释】由图可看出，B＋C的焓高于A的焓，则反应B＋C―→A一定是放热反应，ΔH＜0；反之，A―→B＋C的反应一定是吸热反应，ΔH＞0，根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的热量一定相等。【慎思3】 如下图汽油燃烧是个放热反应，请举出我们常见的吸热反应和放热反应？【答案】(1)常见的吸热反应
多数分解反应，如：石灰石分解。
铵盐与碱反应，如：NH4Cl与Ba(OH)2反应。
以C、H2、CO作还原剂的氧化还原反应，如：制水煤气。
(2)常见的放热反应
多数化合反应，如：CaO与水反应。
活泼金属与酸反应，如：Mg与稀H2SO4反应。
酸碱中和反应，如：NaOH与稀盐酸反应。
燃烧反应，如：C、CO、H2的燃烧。【慎思4】 请用表格的形式比较热化学方程式与普通化学方程式的差别。
【答案】放热反应和吸热反应比较【例1】CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如下图所示，有关两者反应的说法正确的是(　　)
A．该反应为吸热反应
B．CO(g)和H2O(g)具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C．该反应不需要加热就能进行
D．1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和 1 mol H2O(g)要放出41 kJ热量
解析　由能量变化可知，反应产物的总能量比反应物的总能量低，反应为放热反应，但并不是不需要加热；当1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)，要吸收41 kJ热量。
答案　B反应物总能量大于反应产物总能量的反应为放热反应，其逆过程为吸热反应，与反应条件无必然的联系。【体验1】（双选）下列说法正确的是(　　)
A．物质发生化学反应都伴随着能量变化
B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于反应产物的总焓
【答案】AC
【解释】物质发生化学反应时都伴随着能量的变化；伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，当物质发生物理变化时也伴有能量变化，在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓(设为x)与反应产物的总焓(设为y)之间的关系为①x>y，化学反应为放热反应；②x第一步写出化学反应方程式；第二步依据题目信息注明物质状态；第三步计算焓变数值；第四步确定焓变的符号(即正负号)；最后写出热化学方程式。热化学方程式的书写与判断
2．书写热化学方程式应注意的问题
(1)必须注明物质的聚集状态
因为反应物和生成物的聚集状态不同，焓变ΔH不同。因此只有注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义和特点。一般用英文字母g、l、s表示物质分别为气态、液态、固态，稀溶液中的溶质则用aq来表示。
(2)ΔH只能写在热化学方程式的右边且中间有空格。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ·mol－1，该单位是表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相对应，并不是指1 mol物质发生反应。(3)注明反应条件
焓变(ΔH)与测定条件(温度、压强等)有关，如同一反应在不同温度下进行时的焓变是不同的。因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25 ℃(即298 K)、101 kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。
(4)热化学方程式中ΔH的数值必须与化学式前面的系数相对应。同一化学反应，热化学方程式中物质的化学计量数不同，反应的ΔH也不同。C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－725.76 kJ·mol－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝＋1 451.52 kJ·mol－1
解析　1 g甲醇燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68 kJ，则1 mol甲醇(32 g)燃烧放热：22.68 kJ×32＝725.76 kJ，2 mol甲醇燃烧放热1 451.52 kJ。A、D中ΔH的符号不正确，C中ΔH的数值不正确。
答案　B热化学方程式正误判断的“四看”：
“一看”化学原理是否正确；
“二看”状态是否标明；
“三看”反应热符号及单位是否正确；
“四看”反应热数值是否与系数和状态相对应。C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ
D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
【答案】B
【解释】A中未注明各物质的聚集状态；C中ΔH的单位错，应为kJ·mol－1；D中反应是放热反应，ΔH<0。 实验探究一　化学反应中的热效应【案例】 某学习小组设计以下实验，探究化学反应中的热效应，把试管放入盛有25 ℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用胶头滴管向其中滴加5 mL稀盐酸。试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是___________________________ ____________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是___________________________ ____________________________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式：_____________________ ____________________________________________________。
(4)由实验推知，MgCl2和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和稀盐酸的总能量。
(5)如果将本题中“25 ℃的饱和石灰水”换成“20 ℃碳酸饮料”进行实验探究，实验中观察到的另一现象是 _________ ____________________________________________________，
其原因是__________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯中饱和石灰水变浑浊
(2)镁与稀盐酸反应是放热反应，该反应放出的热量使石灰水温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小，故变浑浊
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于
(5)烧杯中液体放出气泡的速率逐渐加快　气体的溶解度随着温度的升高而减小
【解释】镁与稀盐酸反应是放热反应，反应产生的热量使石灰水的温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小，气体的溶解度也随温度的升高而减小。