2021鲁科版选修四1.1《化学反应的热效应》word学案

第1节 化学反应的热效应

学习目标

1． 了解化学反应中的能量变化

2． 了解反应热和焓变的涵义，并能用盖斯定律进行有关反应热的简单运算

3． 能用热化学方程式表示化学能与热能的的相互转化关系，明白得热化学反应方程式的意

义

*4.了解标准摩尔生成焓的定义

知识梳理

1． 通常情形下，化学反应中能量的变化要紧是__________和__________之间的转化，几乎

所有化学反应都相伴着________的开释和吸取。

2． 反应热是指_____________________________________________________________。通

常用_______表示。反应吸热时，表示为__________;反应放热时，则表示为_____________。

3． 反应热通常用___________来测量，其运算公式Q= –C(T1 – T2)中，C表示_____________，

T1、T2分别表示_______________________________________。

4． 各取1.0 mol·L-1的盐酸100mL,并分别加入100mL1.0mol·L-1的NaOH溶液、KOH溶液，

测得的反应热_______(填“相同”或“不同”)，缘故是______________________________。在实际操作中往往让酸或碱略过量，如此做的目的是______________________________。

5． 化学反应的反应热是因反应前后_______________不同而产生的。用符号______的变化

来描述与反应热有关的能量变化。关于在等压条件下的化学反应，假如反应中物质的能量变化只转化成热能，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于__________________________。反应完成时，反应产物的总焓_____（填“大于”或“小于”）反应物的总焓，该反应确实是放热反应，否则确实是吸热反应。

6． 在热化学中，常用热化学方程式把一个化学反应中_____________的变化和

____________的变化同时表示出来。H2(g) + 1/2O2(g) == H2O(l)；△H(298K)= －285.8KJ·mol-1表示__________________________，若将方程式改为2H2(g) + O2(g) == 2H2O(l)；△H(298K)= －571.6KJ·mol-1则表示___________________________________,

两者的意义______(填“相同”或“不同”) 7． 盖

斯

定

律

是

指

________________________________________________________________。

*8.标准摩尔生成焓是指_____________________________________________,关于任意反应aA+bB== Cc+dD，其△H== _______________________________________________________。

学习导航

1．方法指导：化学方程式是学习热化学的重要工具，化学反应所开释的能量是当今世界上重要的能源之一。国防上用的火箭燃料、高能电池等，差不多上利用化学反应所开释的能量的。而化学反应中的能量变化通常表现为热能的变化。因此从能量的角度考虑化学变化的问题，认识并把握热化学方程式能够关心我们较全面地认识化学反应的本质。 （1）反应热

放热反应：反应过程中有热量放出的化学反应。其反应物的总焓大于反应产物的总焓。如酸碱中和反应，煤、石油等化石燃料的燃烧等。

吸热反应：反应过程中吸取热量的化学反应。其反应物的总焓小于反应产物的总焓。如：电解质的电离，灼热的碳与CO2的反应等。 （2）盖斯定律及反应热的简单运算

盖斯定律是运算反应热的重要依据，在生产和科学研究中有重要意义。它表示：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与反应进行的具体途径无关。例如：△H== △H1 + △H2 或△H1 == △H --△H2，因此热化学方程间可进行“+”“–”等数学运算，△H也同样能够。

（3）热化学方程式：

① 热化学方程式不仅说明了化学反应中的物质变化，也说明了化学反应中的能量变

化，而能量变化与外界的温度和压强都有关，故应指明外界条件，若不指明，一样指101KPa和298K的外界条件。

② 不同状态的同种物质参加化学反应时，其能量变化不相同，因此书写热化学方程式

时

A

△H1

△H

B C

△H2

一定要标明反应物或生成物的集合状态。

③ 热化学方程式中的化学计量数能够用整数，也能够用分数，因为它只表示物质的量。

当计量数改变时，△H也应随之改变。

④ △H的“+”“—”一定要标明，其单位是KJ·mol-1。mol-1不是指1mol某反应物

或生成物，而是指1mol如此的反应。

*（4）标准摩尔生成焓

① 稳固单质的标准摩尔生成焓为0。

② 生成焓是指由稳固单质生成化合物时的热效应（焓变），生成的化合物常以1mol为

基准。

③ 生成焓与反应的条件有关。

④ 标准摩尔生成焓的运确实是生成物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔

生成焓之和，二者不可颠倒。且运算时不要遗漏化学方程式中的化学计量数。

2． 例题解析

【例1】已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为

C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝–393.51 kJ ·mol1 C(金刚石)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝–395.41 kJ ·mol1 据此判定，下列说法中正确的是  

A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高

解析：从题意知，1 mol金刚石燃烧生成CO2放出的热量比1 mol石墨燃烧生成CO2放

出的热量多，说明石墨的能量比金刚石的低，因此由石墨制备金刚石应是吸热反应。因此，A正确 【例2】已知

（l）H2(g)O2(g) ＝H2O（g） △H1＝a kJ·mol1 （2）2H2(g)O2(g) ＝2H2O（g） △H2＝b kJ·mol1

12（3）H2(g)O2(g)＝H2O（l） △H3＝c kJ·mol1 （4）2H2(g)O2(g) ＝2H2O（l） △H4＝d kJ·mol1 下列关系式中正确的是 A． a＜c ＜0

B．b＞d＞0

C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0

12 解析 氢气的燃烧为放热反应，因此上述四个反应的△H均小于0，且等量的氢气完全反应生成液态水比生成气态水时放出的热量多，因此选C.

【例3】已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列

热化学方程式正确的是

A H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g） ； ΔH＝＋242kJ·molB 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l） ； ΔH＝－484kJ·mol

－1

－1

C H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g） ； ΔH＝＋242kJ·mol1 D 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g） ； ΔH＝＋484kJ·mol1

解析 热化学方程式的书写要求有三：①标明各物质的集合状态：B项水为液态，排除；②化学计量数能够使整数或分数，且与热量成正比；③用ΔH表示时，吸热，其值为正；放热，其值为负。H2与O2反应生成水蒸气是放热反应，ΔH应为负值，排除C、D。故选A.

－

－

【例4】已知热化学方程式：2H2O（l）== 2H2（g）＋O2（g）；ΔH＝＋571.6kJ·mol

－1

和

2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g） ； ΔH＝-483.6kJ·mol－1，当1g液态水变为气态水时，其热量变化为：①放出②吸取③2.44KJ④4.88KJ⑤88KJ A.②和⑤ B. ①和③ C. ②和④ D. ②和③

解析 2H2O（l）== 2H2（g）＋O2（g）； ΔH＝＋571.6kJ·mol－1 （1

2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g） ； ΔH＝-483.6kJ·mol－1， （2）

依照盖斯定律，由（1）+（2）得：2H2O（l）== 2H2O（g）；ΔH＝＋88.0kJ·mol1 ，可知18g液态水变为气态水时，吸取44.0kJ的热量，则1g液态水变为气态水时，吸取的热量为：44/18 =2.44KJ。因此选D。

－

*【例5】 利用标准摩尔生成焓运算H2还原 Fe3O4反应的焓变。 解析 在298K时各物质的标准摩尔生成焓如下：

Fe3O4（s）+4H2（g）=3Fe（s）+4H2O（g）

ΔfHmθ（298 K）/KJ/mol -1118.4 0 0 -241.82