第1章 化学反应的热效应 章末小节(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（人教版2019）

(一)主干知识·系统整合 　　　　　　　 一、反应热 二、反应热的计算 1.什么是化学反应的焓变？放热反应和吸热反应的焓变数值如何？ 提示：焓变是指生成物与反应物的焓值差。放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0。 2．何为放热反应和吸热反应？归纳总结常见的吸热反应和放热反应。 提示：放热反应：放出热量的化学反应；吸热反应：吸收热量的化学反应；常见的放热反应有：燃烧，大部分化合反应，缓慢氧化，酸碱中和反应，铝热反应等；常见的吸热反应有：大部分分解反应，铵盐与碱的反应，以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应。 3．如何书写热化学方程式？ 提示：(1)需注明反应的温度和压强，若在25 ℃、101 kPa时进行的反应，可不注明。 (2)需注明反应物和生成物的聚集状态： s(固体)、l(液体)、g(气体)、aq(溶液)。 (3)热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数，也可以是分数。 (4)同一反应的ΔH与化学计量数成正比。 4．化学反应的能量变化与化学键有什么关系？ 提示：旧键断裂吸收能量，形成新键释放能量，化学反应的能量变化取决于旧键断裂吸收能量与形成新键释放能量的相对大小。 5．盖斯定律的基本内容是什么？ 提示：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。 (二)课题探究·提升素养 课题——反应热与能源 面对人类的可持续发展，从现有常规能源向清洁、可再生能源过渡是当前科学研究的重大课题。因为清洁能源是依托高新技术的发展，开辟持久可再生能源的道路，以满足人类不断增长的能源需求，并保护地球的洁净。在这些技术中能源材料具有突出和重要的作用。所谓清洁能源是指其开发、使用对环境无污染的能源，其中包括可再生能源和其他新能源。 从生活中衣食住行，到工业生产中，再到航天科研，我们所需要的能源是形形色色的。目前，人类活动所需要的能源大部分还是常规能源，常规能源的使用过程虽然给我们带来了便利，但是也带来了一系列问题，所以能源的合理使用至关重要。　 1．乙醇汽油是由普通汽油与燃料乙醇调和而成的，它可有效改善汽油的性能和质量，降低CO、碳氢化合物等主要污染物的排放。乙醇的燃烧热是1 366.8 kJ·mol－1。燃烧1 mol这种乙醇汽油生成CO2(g)和液态水，放出的热量为Q kJ。测得该汽油中乙醇与汽油的物质的量之比为1∶9。写出普通汽油(CxHy)燃烧热的热化学方程式。 解析：0.9 mol普通汽油完全燃烧放出的热量为Q kJ－1 366.8 kJ·mol－1×0.1 mol＝(Q－136.68)kJ，所以1 mol普通汽油完全燃烧放出的热量为(Q－136.68)kJ＝kJ。 答案：CxHy(l)＋O2(g)===xCO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－kJ·mol－1 2．甲醇是一种可再生能源，甲醇的合成有利于达到碳达峰和碳中和目标，甲醇具有广泛的开发和应用前景。 已知在常压下有如下变化： ①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1 ②H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝b kJ·mol－1 写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式。 解析：根据题意，由①＋4×②得2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝(a＋4b)kJ·mol－1。 答案：2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝(a＋4b)kJ·mol－1 3．利用水煤气合成甲醇的反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。 (1)化学上将断开或形成1 mol化学键所吸收或放出的能量称为键能，已知键能数据如下，由此计算上述反应中生成1 mol甲醇的能量变化是多少？ 化学键 H—H C—O CO H—O C—H E/(kJ·mol－1) 436 343 1 076 465 413 (2)又知CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)每生成1 mol甲醇放出热量58 kJ，计算反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)中每生成1 mol CO的能量变化是多少？ 解析：(1)由反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据方程式CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)可知ΔH1＝1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－3×413 kJ·mol－1－343 kJ·mol－1－465 kJ·mol－1＝－99 kJ·mol－1。(2)把已知方程式按顺序编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律可知Ⅱ－Ⅰ即可得到反应Ⅲ，则ΔH3＝－58 kJ·mol－1＋99 kJ·mol－1＝＋41 kJ·mol－1。 答案：(1)放出热量99 kJ　(2)吸