人教版高中化学第1讲　化学反应的热效应.doc

化学反应与能量
第1讲　化学反应的热效应
课 程 标 准
知 识 建 构
1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。
2．能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。
3．能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。
4．能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用等。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、焓变　热化学方程式
1．化学反应的实质与特征
2．焓与焓变
3．反应热
(1)概念：反应热是一定条件下化学反应释放或吸收的热量。
(2)反应热和焓变的关系：恒压条件下进行的化学反应的焓变等于反应热，因此常用ΔH表示反应热。
4．焓变的计算
(1)根据物质具有的能量计算
ΔH＝E(总生成物)－E(总反应物)
(2)根据化学键的断裂与形成计算
ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和
(3)根据化学反应过程中的能量变化计算
图示
意义
a表示正反应的活化能；
b表示逆反应的活化能；
c表示该反应的反应热
ΔH
图1：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1，表示放热反应
图2：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝c kJ·mol－1，表示吸热反应
5.放热反应和吸热反应
(1)放热反应和吸热反应的判断
①从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。
②从反应热的量化参数——键能的角度分析
(2)常见的放热反应
①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。
(3)常见的吸热反应：①大多数分解反应；②盐类的水解；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
【特别提醒】
(1)过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别，有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应。如水结成冰放热，但不属于放热反应。
(2)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可进行。
6．热化学方程式
(1)概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示：2_mol氢气和1_mol氧气反应生成2_mol液态水时放出571.6_kJ的热量。
(3)热化学方程式的书写要求及步骤
【诊断1】 判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×。
(1)所有的放热反应不需要加热就能进行反应 (　　)
(2)物质发生化学变化一定伴有能量的变化(　　)
(3)浓H2SO4稀释是放热反应(　　)
(4)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高(　　)
(5)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量(　　)
(6)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(　　)
(7)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√
二、燃烧热、中和热和能源
1．燃烧热和中和热的比较
燃烧热
中和热
概念
101 kPa时，1_mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量
在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1_mol水时所放出的热量
相同点
能量变化
放热
ΔH及其单位
ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1
不同点
反应物的量
1_mol
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成的水为1_mol
表示方法
燃烧热ΔH＝
－a kJ·mol－1(a＞0)
强酸与强碱反应的中和热ΔH＝
－57.3_kJ·mol－1
2.中和热的测定
(1)实验装置
(2)测定原理
ΔH＝－
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；
n为生成H2O的物质的量。
(3)实验步骤
(4)注意事项
①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温。
②为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量。
3．能源
(1)能源的分类
(2)解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b