1、江苏省徐州市学年高中化学 第2单元 化学反应中的热量导学案第二单元化学反应中的热量【目标导航】1.通过活动与探究，认识常见的吸热反应、放热反应，了解吸热反应和放热反应的涵义。2.通过对热化学方程式知识的学习，初步学会热化学方程式的书写。3.通过交流与讨论，认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，了解化学反应中热量变化的实质。4.通过生产、生活中的实例，了解提高燃料的燃烧效率、合理利用化石燃料、开发高能清洁燃料的重要性。【自主学习】一、 放热反应和吸热反应1化学反应过程中能量转化形式化学反应中不仅是物质的转变，同时还伴随着_变化。化学反应中比较常见的是化学能与_的互相转化。2吸热反
2、应、放热反应(1)实验探究：实验操作实验现象有关化学方程式及结论产生大量_离子方程式：_混合液的温度_结论：反应过程_热量有_气味气体产生化学方程式：_烧杯温度_结论：反应过程_热量结论每一个化学反应都伴随着_的变化，有的_能量，有的_能量(2)概念：有_的化学反应称为放热反应，_的化学反应称为吸热反应。3化学反应中能量变化的原因(1)从化学键的断裂与形成理解放热、吸热反应化学反应中的能量变化可以用下图形象地表示出来：若E1E2，反应_能量若E10，则为吸热反应，若H0，则为放热反应。3放热反应与吸热反应的比较 放热反应 吸热反应 能量 变化 反应物的总能量大于生成物的总能量 反应物的总能量小
3、于生成物的总能量 键能 变化 生成物的总键能大于反应物的总键能 生成物的总键能小于反应物的总键能 图示 实例 金属和水或酸的反应；金属氧化物和水或酸的反应；可燃物的燃烧反应及缓慢氧化；酸和碱的中和反应；铝热反应；大部分化合反应大部分分解反应；以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应；Ba(OH)28H2O和NH4Cl的反应 例1已知反应H2Cl2=2HCl，破坏1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol Cl2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为Q3 kJ，则下列说法中正确的是()A该反应反应物的总能量高于生成物的总能量B该反应的能
4、量关系为Q1Q20，则为吸热反应，若H0，则为放热反应。变式训练1已知XY=MN反应中的能量变化过程如图，则下列有关说法正确的是()AX的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量DX和Y的总能量一定低于M和N的总能量易错警示辨证理解反应的条件与反应中能量变化的关系(1)需要点燃、加热、光照的反应不一定是吸热反应，有些放热反应也需要加热等条件引发反应。如H2在O2中点燃、铁粉与硫粉混合反应需要加热。(2)不需要加热(在常温下)能进行的反应不一定是放热反应。如Ba(OH)28H
5、2O与NH4Cl的反应为吸热反应，在常温下能反应。(3)在高温下或持续加热条件下进行的反应一般是吸热反应。(4)放热反应在常温下不一定能进行反应，吸热反应在常温下也可能进行反应。二、热化学方程式书写正确书写热化学方程式，除了遵循书写化学方程式的要求外，还要注意以下几点：(1)需注明H的符号和单位若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”(“”常省略)。H的单位一般为kJmol1。(2)需注明物质的聚集状态反应物和生成物的状态不同，反应热H不同，因此，必须注明物质的聚集状态。气、液、固、溶液分别注“g”、“l”、“s”、“aq”。热化学方程式中，可以不标明反应条件、“”和“”等。(3)需注明
6、反应热的测定条件反应热H与测定条件(温度、压强等)有关，因此书写热化学方程式时应注明H的测定条件。若不注明，则指25 和101.3 kPa。(4)需注意H的数值与化学计量数相对应由于H与反应已完成的各物质的物质的量有关，所以热化学方程式中的化学计量数与H的值相对应，如果化学计量数加倍，则H也加倍。例如：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H 890 kJmol1CH4(g)O2(g)= CO2(g)H2O(l)H445 kJmol1(5)需注意可逆反应的H含义不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热H表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。例如：N2 (g) 3H2(g)
7、 2NH3(g)H92.4 kJmol1是指1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全转化为2 mol NH3(g)时放出的热量为92.4 kJ。关键提醒热化学方程式中的反应热是表示反应物完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关，与反应进行的程度无关，与实际反应的量与是否使用催化剂无关。例2 已知在1.01105 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()AH2O(g)=H2(g)O2(g)H242 kJmol1 B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H484 kJmol1CH2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJm
8、ol1 D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1方法总结当反应逆向进行时，热化学方程式的H与正反应的H数值相等，符号相反。变式训练2下列热化学方程式书写正确的是()A2SO2O2=2SO3H196.6 kJmol1BH2(g)O2(g)=H2O(l)H241.8 kJmol1C. 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1DC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1方法总结“四查”热化学方程式书写正误一查“四态”。即(g、l、s、aq)是否正确；二查“正负莫反”。即“”、“”是否与吸热和放热一致；三查“单位书写”。即反应热的单位是否为
9、kJmol1；四查“数值对应”。 即H的数值与物质化学计量数是否对应。【当堂过关】1下列反应属于放热反应的是()A氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应B能量变化如图所示的反应C化学键断裂吸收的热量比化学键形成放出的热量多的反应D燃烧反应和酸碱中和反应2下列说法中正确的是()A物质发生化学反应都伴随能量变化B伴有能量变化的物质变化都是化学变化C断开HCl中的化学键放出能量D在一个确定的化学反应体系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量3下列关于反应能量的说法中正确的是()A化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化B化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C已知反应：Zn(s)CuSO4(aq
10、)=ZnSO4(aq)Cu(s)为放热反应，则反应物总能量4Q3 B2Q1Q24Q3CQ1Q20，体系能量升高；放热反应H0，体系能量降低，B、D 错。当堂过关1D2.A3.B4. B1 g氢气燃烧生成液态水时，放出142.9 kJ的热量，H0，则1 mol H2燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量，故反应的热化学方程式为H2(g)1/2O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol1或2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1。A项中热量计算错误，C项中没有注明物质的聚集状态，D项中H应为负值。故正确答案为B。5(1)共价键分子(2)SiH4(g)2O2(g)=
11、SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1解析(1)甲硅烷是非金属元素和非金属元素形成的化合物，属于共价化合物，其中只含共价键，在固态时依靠分子间作用力结合成分子晶体。(2)1 mol SiH4完全燃烧，生成液态水放出的热量为44.6 kJg132 g1 427.2 kJ。因此热化学方程式为：SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1。6(1) a表示断裂1 mol HH键和5 mol O=O 键所吸收的总能量b表示形成2 mol HO键所放出的总能量c表示1 mol H2(g)和5 mol O2(g)完全反应生成1mol H2O(g
12、)放出的能量放热2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2c kJmol1或H2(ba) kJmol1B436(2)99解析(1)化学反应发生时，首先断裂反应物中的化学键，再形成生成物中的化学键，H2(g)和O2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量差是H22H(g)和O2(g)O(g)过程中断开HH键和O=O键需吸收的能量。故a表示断裂1 mol HH键和5 mol O=O键所吸收的总能量。同理，b表示形成2 mol HO键所放出的总能量，c表示1 mol H2(g)和5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(g)放出的能量。所以该反应的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H
13、2O(g)H2c kJmol1或H2(ba) kJmol1。氢气在氧气中燃烧的反应为2H2(g)O2(g)=2H2O(g)，反应释放能量。在该反应中破坏2 mol HH键、1 mol O=O键，形成4 mol HO键，所以2Q1Q24Q3。因为1 g H2 (g)完全燃烧生成H2O(g)时放出热量121 kJ，所以1 mol H2(g)与mol O2(g)完全燃烧生成1 mol H2O(g)时放出热量242 kJ。反应过程中断裂1 mol HH键和mol O=O键需要吸收的能量为496 kJEHH，形成2 mol OH键释放的能量为2463 kJ926 kJ，所以926 kJ(496 kJEHH)242 kJ，解得EHH436 kJ。(2)反应热等于断开反应物的化学键吸收的能量与形成生成物化学键所放出的能量之差，H1 076 kJmol12436 kJmol13413 kJmol1343 kJmol1465 kJmol199 kJmol1。
