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2019-2020 年高二化學 第 1 節(jié) 化學反應的熱效應知識精講 魯科版選修 4 【本講教育信息】 一. 教學內(nèi)容： 《化學反應原理》 第 1 章 化學反應與能量變化 第 1 節(jié) 化學反應的熱效應 教學目的： 1、了解化學反應中能量變化的特點及原因。 2、理解反應熱、焓變的含義及其表示方法。 3、掌握熱化學方程式的書寫和意義。 4、理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律計算化學反應的焓變。 二. 重點、難點： 焓變與熱化學方程式的含義 三. 知識分析 在日常生活、生產(chǎn)中，人們廣泛利用一些化學反應釋放的能量，如何定量描述一個化 學反應釋放或吸收的熱量呢？用什么方法可以測定、計算這些熱量呢？ （一）化學反應的反應熱 1、定義：化學上規(guī)定，當化學反應的反應物與產(chǎn)物的溫度相同時，反應所吸收或釋放的 能量稱為該反應在此溫度下的熱效應，簡稱反應熱。 2、表示符號：通常用 Q 表示，且反應放熱時，反應體系減少熱量， Q 為負；反應吸 熱時，反應體系增加熱量，Q 為正。 3、決定因素：對于一個給定的化學反應，反應熱與反應物的物質(zhì)的量、狀態(tài)及反應條件 （如溫度、壓強、溶液的濃度等）有關。 4、測量方法：反應熱的數(shù)據(jù)可以用量熱計測量。在測量反應熱的實驗中，反應吸收或放 出的熱量可以通過反應前后體系溫度的變化來計算： Q＝－C（T 2-T1） 其中，C 代表溶液及量熱計的熱容， T2 、T 1 分別代表反應前和反應后體系的熱力學 溫度（T＝ t +273.15℃） 。 （二）化學反應的焓變 1、焓變 （1）定義：為了描述與反應熱有關的能量變化，引入了一個叫做“焓”的物理量，產(chǎn) 物的總焓與反應物的總焓之差，稱為化學反應的焓變。用焓變來描述與反應熱有關的能量 變化。 （2）表達式：△H ＝ H（產(chǎn)物）－H（反應物） （3）焓變與反應熱的關系：如果化學反應過程中發(fā)生的是等壓反應，而且沒有電能、 光能等其他形式能量轉(zhuǎn)化，則反應熱等于反應焓變，即 Qp＝△H 。 從上面的關系式可以看出：當△H>0 時，產(chǎn)物總焓大于反應物總焓，反應是吸收能量 的，為吸熱反應；相反△H0 ，則該反應必定吸熱。這種說法對不 對？為什么？ 解析：如果化學反應過程中體系的壓強不變，而且沒有電能、光能等其他形式能量轉(zhuǎn) 化，則反應熱等于焓變，即 Qp＝ △H ＝H（產(chǎn)物）－H（反應物） ，由此看出，若△H>0， 則說明反應吸熱；△H Q2 C. Q1 △H 2 B. △H 1＝△H 2 C. △H 1 < △H 2 D. 無法確定 10、下列說法正確的是 （ ） A. 天然氣是氣體，不屬于化石燃料 B. 化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的 CO、SO 2 等有害氣體 C. 煤轉(zhuǎn)化成煤氣后燃燒，可以提高燃燒效率 D. 根據(jù)能量守恒定律擔心能源枯竭是杞人憂天 二、填空題 11、在 298K 時，熱化學方程式： 2H2（g）+O 2 （g）＝ 2H2O （l） △ H＝－571.6KJ/mol 表示的意義是______________________________________；H 2（g） +1/2O2 （g）＝ H2O （l） △H ＝_______。 12、根據(jù)事實，寫出 298K 時下列反應的熱化學方程式： （1）1mol 氮氣與適量氫氣起反應，生成 2mol 氨氣，放熱 92.2KJ 熱量。 （2）1mol 碳與適量水蒸氣完全反應，生成一氧化碳氣體和氫氣，吸收 131.3KJ 熱量。 13、已知在 298K 時下列反應的反應熱為： （1）CH 3COOH（l） + 2O2 （g）＝2CO 2（g）+2H 2O （ l） △H 1 ＝－870.3KJ/mol （2）C（s ）+O 2 （g）＝CO 2 （g） △H 2＝－393.5KJ/mol （3）H 2（g）+1/2O 2 （g）＝H 2O （l ） △H 3＝－285.8KJ/mol 試計算下述反應的反應熱： 2C（s） +2H2（g） +O2（g） ＝CH 3COOH（l） 三、計算題 14、在量熱計中將 22.3℃、100ml 1.0mol/L 的鹽酸與等體積等溫度的 1.00mol/L 的氫氧化 鈉溶液混合，溫度最高升高到 29.00℃。已知量熱計的熱容是 46.1KJ/mol，此條件下的 NaCl 溶液的比熱容為 4.03J/（ gK） ，溶液的密度為 1.02g/ml，試求生成每摩 NaCl 的反應熱。 【試題答案】 一、 1、D 2、C 3、A 4、C 5、D 6、C 7、C 8、A 9、C 10、B、C 二、 11、2mol 氫氣和 1mol 氧氣完全反應生成 2mol 液態(tài)水放出 571.6KJ 的熱量； －285.8KJ/mol 12、 （1）N 2（g）+3H 2（g）＝2NH 3（g） △H ＝－92.2KJ/mol （2）C（s） + H2O （g） ＝CO（g）+ H 2 （g） △H ＝+131.3KJ/mol 13、－488.3KJ/mol 三、 14、－58.2KJ/mol