第一章 学科素养1 反应热知识整合（讲解课件）-2019-2020学年高中化学选修4【优化探究】同步导学案（人教版）

学科素养1　反应热知识整合 授课提示：对应学生用书第12页 一、焓变(ΔH)正负的判断(即反应是吸热反应还是放热反应) [例1]　已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4 3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　) A．ΔH1＞0，ΔH3＜0 B．ΔH2＞0，ΔH4＞0 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 [解析]　根据反应特点，碳燃烧放热，故ΔH1<0；二氧化碳和碳反应吸热，故ΔH2>0；CO燃烧反应放热，故ΔH3<0；铁和氧气反应放热，故ΔH4<0；CO还原氧化铁反应吸热，故ΔH5>0；故A、B选项错误。C、D选项考查盖斯定律的应用，此处暂不展开。 [答案]　C 知识要点：根据反应的特点归纳出常见的放热反应和吸热反应。 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；⑥铝热反应等。 常见的吸热反应：①大多数分解反应；②盐类的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④以C、CO、H2等为还原剂的氧化还原反应(如：H2＋CuOH2O＋Cu)等。 二、热化学方程式的书写 [例2]　工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃，101 kPa时： CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－271 kJ/mol 5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)　ΔH＝－937 kJ/mol 则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 ________________________________________________________________________。 [解析]　由题给已知25 ℃，101 kPa时两反应分别编号①②，根据盖斯定律：①×⑤－②得Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式，ΔH＝－418 kJ/mol。 [答案]　Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H2PO4(l)＋HF(g)　ΔH＝－418 kJ/mol 评注：本题考查了热化学方程式的书写，题目难度中等，注意掌握热化学方程式的书写原则，明确热化学方程式的叠加是解这类试题的关键。 三、已知热量求焓变 [例3]　油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应： C37H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l) 已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ，油酸甘油酯的燃烧热ΔH为(　　) A．3.8×104 kJ·mol－1 B．－3.8×104 kJ·mol－1 C．3.4×104 kJ·mol－1 D．－3.4×104 kJ·mol－1 [解析]　本题主要考查了由热量来计算反应热。燃烧热指的是燃烧1 mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104 kJ，则1 kg该化合物的物质的量为1 000 g÷884 g/mol，则油酸甘油酯的燃烧热ΔH＝－3.8×104 kJ÷(1 000 g÷884 g/mol)≈－3.4×104 kJ·mol－1，故选D。 [答案]　D 评注：这类试题解题的关键是理解燃烧热的含义和燃烧物质的物质的量，利用公式q＝Q÷n。 四、利用物质具备的能量计算焓变 [例4]　一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。 ①D是________(填离子符号)。 ②B→A＋C反应的热化学方程式为__________________________________________ (用离子符号表示)。 [解析]　①根据题图可知，D中Cl元素化合价为＋7价，所以ClO中x为4，则D为ClO；②根据氯元素的化合价可知A为Cl－、B为ClO－、C为ClO，则B→A＋C的方程式为3ClO－===ClO＋2Cl－，水溶液中的反应，状态为溶液，反应放出的热量为63＋2×0－3×60＝117 kJ，反应的焓变为－117 kJ/mol。 [答案]　①ClO　②3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－117 kJ·mol－1。 知识要点：从物质具备的能量角度计算：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。 五、利用键能计算焓变 [例5]　乙苯催化脱氢制苯