第二单元 化学反应中的能量ppt课件教学实录

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高二化学原理》

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2015-2-28

《反应

高二化学选修

反应原理

专题1

化学反应与能量变化

第一单元

化学反应中的热效应

第一课时

化学反应的焓变

一．教学目标

1．掌握热化学方程式的意义并会正确书写。

2．理解化学反应中能量转化的原因及反应热和焓变的含义。

3．了解常见能量转化的形式。

二．先学应知

（一）化学反应的焓变

1．在化学反应过程中，当反应物和生成物具有

时，所

或

的热量称为化学反应的反应热。

2．化学反应中有能量变化的本质原因是

和

。

3．在

的条件下，化学反应过程中

或

的热量称为反应的

，用

表示，单位常采用

。

4．在化学反应中能量变化通常以

等形式表现。吸收热量的反应称为

反应，其△H

0；放出热量的反应称为

反应，其△H

0。

5．将学过的放热反应与吸热反应举例说明。

（二）热化学方程式

阅读教材简要总结书写热化学方程式应注意的问题：

6．标明物质状态：

7．热化学方程式中计量数的意义及其与△H的关系：

三．合作交流

1．“加热”常作为化学反应的条件，需要加热的反应一定是吸热反应吗？放热反应一定都不需要加热吗？

2．简要说明物质在发生三态变化时吸热与放热的状况。

3．请说出热化学方程式：H2(g)+102(g)=H2O(1)

△H=-285.8 kJ．mol-1的意义。如方程式计量数改2为2、1、2，则其意义作何变化？

四．要点突破

1．如何从本质上认识理解化学反应中的能量变化？

能量变化的宏观解释：对于任何一个化学反应，其反应物所具有的总能量与生成物所具有的总

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能量是不相等的。在新物质产生的同时总伴随着能量的变化。一个具体的化学反应在反应前后是吸收能量还是放出能量，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。如化学反应的能量差全以热能形式表现，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应即为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，反应为吸热反应。

放热与吸热反应常用能量-反应过程关系图来表示（见教材图1-2）。

能量变化的微观解释：化学反应从微观的角度来看，是分子断裂为原子重新组合成新的分子的过程，在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部破坏，在生成物中形成了新的化学键。旧键断裂时需要吸收能量，新键形成时会放出能量，当旧键断裂吸收的能量小于新键形成放出的能量时，反应为放热反应；反之，则是吸热反应。利用化学键键能的大小可粗略计算出化学反应的反应热。

实战检验1.

下列对热化学方程式11H2(g)+ I2(g)=HI(g)

△H=26 kJ．mol-l的叙述中，正确的是22(

) A.1 mol氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ的热量

B.1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ的热量

C.1 mol H2(g)与1 mol I2 (g)完全反应生成2 mol的HI气体需吸收52 kJ的热量

D.1 mol H2(g)与1 mol I2 (g)完全反应放出26 kJ的热量

2．如何用反应物与生成物的键能计算化学反应的反应热？

利用键能求反应热关键要注意以下两点：（1）数值的正、负要正确处理（2）能量的多少与键的数量有密切关系，要算清键的数量。以下述例题为例说明。

例题：已知l g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol 0=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463 kJ，则断裂1molH-H键需

能量。

解析：因为lg氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，所以1 mol H2与1mol O2完全燃烧2生成1 mol水蒸气放出热量是242 kJ。其中旧键的断裂需要吸收能量而新键的形成需要放出能量。发生上述反应H2 (g)+1102(g)=H2O(g) △H= -242 kJ．mol-1时，要断裂1 mol H-H键和

mol O=O键，22形成2 mol O-H。键断裂是吸热取正值，形成新键时放热取负值（与△H相对应），因此有以下关系式

（1×496 kJ十EH-H）一2×463kJ = 一242 kJ，解得EH-H=436 kJ。

2答案：吸收436kJ（要注意：每个H20分子中存在2个O-H键；反应热等于断键与形成新键的能量变化的代数和，断键取正值，形成新键取负值）

实战检验2.

某些化学键的键能如下表( kJ．mol-l): 键

键能

H—H 436 Br-Br 193 I-I 151 Cl-Cl 243 H-Cl 431 H-I 299 H-Br 356 (1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量

kJ。

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(2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是

。

a. Cl2>Br2>12

b.I2>Br2>Cl2

预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中放热____

五．随堂练习

1．已知某反应的焓变△H小于0，则下列叙述正确的是(

) A. 该反应一定是放热反应

B．该反应一定是吸热反应

C．该反应反应物的总能量一定大于产物的总能量

D．该反应产物的总能量一定大于反应物的总能量

2．下列热化学方程式书写正确的是(

)

A. 2S02+02 = 2S03

△H= -196.6 kJ.mol-l

B．H2(g)+102(g)=H2O(1)

△H=-285.8 kJ．mol-1

2

C. 2H2(g) + 02(g) = 2H2O(1)

△H=-571.6

kJ

D. C(s) + 02(g) = C02(g)

△H=+393.5 kJ．mol-1

3.已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是(

)

A. 2C2H2(g) + 502(g) = 4C02 (g) + 2H20 (1)

△H= -2b kJ．mol-l

B. C2H2(g) + 502(g) = 2C02 (g) + H20 (1)

△H= 2b kJ．mol-l

2

C. 2C2H2(g) + 502(g) = 4C02 (g) + 2H20 (1)

△H= -4b kJ．mol-l

D. 2C2H2(g) + 502(g) = 4C02 (g) + 2H20 (1)

△H= b kJ．mol-l

4.已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量(

)

②l molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量

③由H原子和C原予形成1 mol HC1分子时释放

431 kJ的能量，下列叙述正确的是

A. 氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)

B．氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的△H=183 kJ．mol-1

。

C．氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体；反应的△H =-183 kJ．mol-l

D．氢气与氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的△H =-183 kJ．mol-l

5.已知：CH3CH2CH2CH3(g)+6.502(g) = 4CO2(g) + 5 H2O(l) △H= -2878 kJ．mol-l

(CH3)2CHCH3(g)+6.502(g) = 4CO2(g) + 5H2O(l) △H= -2869 kJ．mol-l

下列说法正确的是(

) A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子

B．正丁烷的稳定性大于异丁烷

C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程

D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多

6.已知(1) Zn(s)+l/202 (g) = Zn0(s)

△H=-348.3

kJ. mol-1

(2)2Ag(s)+l/202(g)= Ag20(s)

△H= -31.OkJ．mol-1

则Zn(s)+Ag20(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H等于(

)

A.-317.3 kJ. mol-1

B.-379.3 kJ. mol-1

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C.-332.8 kJ. mol-l

D. +317.3 kJ. mol-1

7.将0.3 mol的气态燃料乙硼烷(B2

H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，该反应的热化学方程式为

。又已知：H2O(l)=H2O(g)

△H=44.0 kJ.mol-1，则11.2 L(标况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出热量是

kJ。

六．自我评价

1．下列过程中，需要吸收能量的是(

)

A．H+H = H2

B. H+Cl = HCl

C．I2 = I+I

D. S+O2 = S02

2．分析下面的能量变化示意图，下列选项中正确的是(

) A．2A(g)+B(g)=2C(g)

△H

B．2A(g)+B(g)=2C(g) △H>O

C．2A+B=2C △H

D．2C=2A+B △H

3．下列说法正确的是(

)

A．需加热的反应一定是吸热反应

B．化学反应都伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化

C．水电解生成氢气和氧气是吸热反应，又是分解反应，所以分解反应一定是吸热

D．放热反应常温下易发生

4．已知在1×lO5 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是(

)

A. H20(g)=H2(g)+ 102 (g)

△H=+242 kJ．mol-1

2

B. 2H２(g)+Ｏ２(g)=2H20(l)

△H= -484 kJ．mol-l

C. H2(g)+ 102(g)=H20(g)

△H=+242 kJ．mol-l

2

D. 2H2(g) + O2(g) = 2 H2O(g)

△H= -484 kJ 5．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是

(

)

A．铝粉与氧化铁的反应

B．氯化铵与消石灰的反应

C．锌片与稀硫酸反应

D．钠与冷水反应

6．吸热反应一定是（

）

A．释放能量

B．储存能量

C．反应物的总能量低于反应产物的总能量

D．反应物的总能量高于反应产物的总能量

7.在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下：

A+B反应物总能量为E1（反应前）发生反应A+B=C+DC+D生成物总能量为E2（反应后）

(1)下列关于反应A+B = C+D的说法正确的是(

) A．反应前后原子的种类和数目一定不变

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B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应

C．若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行

D．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且该反应遵循能量守恒

(2)若E1

< E2，则该反应为

（填“吸热”或“放热”）反应，该反应的反应热为

. 8．(1)下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出N02和CO反应的热化学方程式：

(2)我国实施“嫦娥探月”行动的长征火箭中使用偏二甲肼[(CH2)2N-NH2]作为燃料，其与过氧化氢发生反应放出大量热量C2H8N2(1) + 8H202 (1)= N2 (g)+2C02(g)+12H2O(g)

△H=-2500 kJ.mol-1.如果1 mol偏二甲肼与过氧化氢发生上述反应生成液态水，则反应中放出的热量Q

2500 kJ（填“<”“>”或

“=”）

9．如图所示，把试管放入盛有25℃澄清石灰水饱和溶液的烧杯中，试管中开始放人几块镁条，再用滴管滴人5 mL的盐酸于试管中，试回答下列问题：

(1)实验中观察到的现象是

。

(2)产生上述实验现象的原因是

。

(3)写出有关的离子方程式____

。

(4)由实验推知，MgCl2和H2的总能量

（填“大于”“等于”或“小于”）镁条和盐酸的总能量．

(5)如将本题中“25℃澄清石灰水饱和溶液”换成“200C碳酸饮料”进行探究实验，实验(1)中观察到的另一现象是

；其原因是

。

10．写出下列反应的热化学方程式．

(1)12 g镁在氧气中完全燃烧，放出247 kJ热量

。

(2)5 g碳酸钙完全分解吸收7.23 kJ热量

。

(3)标准状况下，11.2 L SO2，在一定条件下被足量氧气氧化成SO3气体时放出46. 33 kJ的热量

。

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