1、第一章 化学反应的热效应共1课时 章末归纳与整理 教学目标1.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.认识能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，能量的多少取决于反应物和生成物的质量；3.理解反应热和焓变的含义，认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 教学重难点反应热的含义，热化学方程式的书写方法和盖斯定律及应用。 教学过程【新课导入】化学反应中，由于反应物转变为生成物的过程中，经历了旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，而断键要吸收能量，成键要释放能量，本节课我们将进一步强化化学反应中与能量有关的一些问题。【视频】如需使用此资源，
2、请插入资源 “化学反应过程”。【新知讲解】【阅读理解】阅读教材P18的内容，回忆本章知识结构，并完成课本中表格。1、 化学反应中能量的变化的主要原因和表现形式【讲解】化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化。能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。【讲解】化学反应中有新物质生成，反应到底是吸收能量还是放出能量取决于反应物和生成物能量的相对大小。能量的表现形式有很多种，光能，热能，电能等，在发生化学反应时主要表现为热量的变化，吸收热量的化学反应为吸热反应，放出热量的化学反应为放热反应。【交流讨论】用图示表示化学反应过程及能量
3、变化的原因。【讲解】1. 化学反应中能量变化的原因：(1)当反应物中化学键的断裂所吸收的能量大于形成生成物中的化学键所释放的能量时，该反应就要吸收能量；反之，该化学反应就会释放能量。(2)当反应物的总能量大于生成物的总能量，该化学反应就会放出能量；当生成物的总能量大于反应物的总能量，该化学反应就会吸收能量。因此，一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小，它与物质结构中的化学键的关系密切。2化学反应热与反应条件无必然关系：(1)放热反应往往也需要加热。一个化学反应往往需要达到它要求的最低条件才可能发生。例如，氢气和氧气的混合气体，常温下储存很久也不反应，
4、但是在点燃条件下，瞬间就能完成。点燃并没有提供太多的能量，但为反应的发生提供了必要条件，反应的发生释放出大量的热量，维持反应所需要的条件。(2)吸热反应常温下也能自发进行。例如，固体Ba(OH)28H2O和固体NH4Cl之间的反应，两固体混合后加少量的水溶解，用玻璃棒搅拌，反应即可发生。一个反应能否自发进行，主要看在通常环境下是否能达到该反应发生的条件。因此，不能根据反应条件判断一个反应是放热反应还是吸热反应。3化学反应热与物质的稳定性关系：化学反应热与物质的稳定性：物质的能量越低，该物质越稳定；物质的能量越高，该物质越不稳定。即AB，H0，A具有的能量高于B，B的稳定性强于A。4. 图像在化
5、学反应能量变化中的应用【交流讨论】根据下图(能量变化关系图)判断吸、放热反应AB：H0；属于吸热反应。BC：H0；属于放热反应。【例题分析】1.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线和曲线分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是(C)A该反应物H91 kJmol1B加入催化剂，该反应的H变小C反应物的总能量大于生成物的总能量D如果该反应生成液态CH3OH，则H增大解析：根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，故选项A错误，C正确；加入催化剂只能降低反应所需的活化
6、能，而对反应热无影响，选项B错误；生成液态CH3OH时释放出的热量更多，H更小，选项D错误。2、 化学反应的热效应【交流讨论】焓变、反应热、燃烧热、中和热基本概念如何理解？有哪些区别？焓变反应热燃烧热中和热含义生成物与反应物的焓值差化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量在101 kPa时，l 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中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol 水所放出的热量。联系在等压条件下进，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则该反应的反应热就为焓变都是反应热，都是放热反应，H0DH的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析：化学反应的实质是旧化学键的断裂和新
7、化学键的形成，在化学键断裂和形成中都会有能量的变化，故化学反应的过程中，发生物质变化时，一定有能量的变化，A错误；B项即形成生成物化学键时放出的能量多，应为放热反应，B错误；C项，H生成物的总能量反应物的总能量，H0时为吸热反应，正确；D项，H与化学方程式中物质的化学计量数成正比，错误。2.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(D)A已知2SO2(g)O2(g) = 2SO3(g) 为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量B已知C(石墨，s)C(金刚石，s)H0，则金刚石比石墨稳定C已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3
8、 kJD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1，2C(s)O2(g)=2CO(g)H2 ，则H1H2解析：A、2SO2(g)O2(g)=2SO3(g) 为放热反应，则SO2与氧气的能量和一定高于SO3的能量，A错误；B、能量越高越不稳定，石墨比金刚石稳定，B错误；C、稀强酸、稀强碱只生成水的中和反应的热效应均为57.3 kJ，C错误；D、碳完全燃烧放热大于不完全燃烧的放热，放热越多焓变越小，所以H1H2，D正确。答案选D。3.下列表述中正确的是(C)A根据图甲可知合成甲醇的热化学方程式为CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H1(ba)kJmol1B图乙表示2 mol H2(g)所具
9、有的能量比2 mol气态水所具有的能量多483.6 kJC1 mol NaOH分别和1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反应，后者比前者H小D汽油燃烧时将全部的化学能转化为热能解析：由题图甲可知，合成甲醇的反应是放热反应，H1(ba)kJmol1，A项错误；由题图乙知，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)的总能量比2 mol气态水的能量高483.6 kJ，B项错误；CH3COOH为弱酸，电离吸收热量，所以NaOH与CH3COOH反应放出的热量少，但H02C(s)O2(g)2CO(g)H220 kJmol12得：2H2O(g)O2(g)2H2(g)H(2a220)kJmol
10、10，即446249624362a220，解得a130，答案选B。5.研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义。(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知：CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H296.0 kJmol1此反应的热化学方程式是 2CO(g)SO2(g)=S(s)2CO2(g) H270 kJmol1 。(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：CO(g)NO2(g)=NO(g)CO2(g) Ha kJmol1(a0)2CO(g)2NO(g)=N2(
11、g)2CO2(g) Hb kJmol1(b0)标准状况下，用3.36 L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的数目为_0.3 NA_，放出的热量为_kJ(用含有a和b的代数式表示)。(3)用CH4催化还原NOx，也可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H1574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H2？若1 mol CH4还原NO2至N2的过程中放出的热量为867 kJ，则H2_1160_kJmol1_。解析：由题意可知，CO、SO2反应生成CO2和单质S，根据盖斯定律，由2得：2CO(g)SO2(g)=S(s)2CO2(g)H270 kJmol1。(2)由题意可知，CO最终转化成CO2，则整个过程中转移电子的物质的量为20.3 mol，转移电子的数目为0.3 NA。根据盖斯定律，由2得：4CO(g)2NO2(g)=N2(g)4CO2(g)H(2ab)kJmol1。则0.15 mol CO完全反应放出的热量为 kJ kJ。(3)根据盖斯定律，由可得：2CH4(g)4NO2(g)=2N2(g)2CO2(g)4H2O(g)HH1H2，则(H1H2)2867 kJmol1，解之得H21160 kJmol1。 13 / 13
