内容正文:
第六章 化学反应与能量
第26讲 反应热
课程标准
1.了解反应热、焓变的概念,知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。
2.知道常见的吸热反应和放热反应,能从多角度分析化学反应中能量变化的原因。
3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
授课提示:对应学生用书第129页
考点一 反应热 焓变
1.化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。
2.反应热和焓变
(1)焓(H):用于描述物质所具有能量的物理量。
(2)焓变(ΔH):ΔH=H(生成物)-H(反应物),单位为kJ·mol-1。
(3)反应热:指当化学反应在一定压强下进行时,反应所放出或吸收的热量,通常用符号Q表示,单位为kJ·mol-1。
(4)焓变与反应热的关系:对于恒压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有如下关系:ΔH=Qp。
3.吸热反应与放热反应
(1)常见的放热反应和吸热反应
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物质的缓慢氧化等。
吸热反应:①大多数分解反应;②盐的水解和弱电解质的电离;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
(2)从能量高低角度理解
(3)从化学键角度理解
[易错辨析] 正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)浓H2SO4稀释是放热反应。( )
(2)放热反应不需要加热就能发生,吸热反应不加热就不能发生。 ( )
(3)可逆反应的 ΔH 表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关。( )
(4)吸热反应中,反应物断裂化学键吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。( )
(5)活化能越大,表明化学反应吸收的能量越多。( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
一、反应热与能量变化的关系
1.某反应过程的能量变化如图所示,
请回答下列问题:
(1)该反应是放热反应还是吸热反应?____________________________________。
(2)该反应的ΔH=____________。
(3)反应的活化能为________________。
(4)试在上图中用虚线表示在反应中使用催化剂后活化能的变化情况。
答案:(1)放热反应 (2)-b kJ·mol-1
(3)a kJ·mol-1
(4)
2.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为吸热反应,热效应等于ΔH
C.改变催化剂,可改变该反应的活化能
D.有催化剂条件下,反应的活化能等于(E1+E2)
解析:由图可知,a是没有催化剂参与的反应过程,b是有催化剂参与的反应过程,反应物能量高于生成物能量,所以该反应为放热反应,C项正确。
答案:C
反思归纳
活化能与焓变的关系
(1)催化剂能降低反应的活化能,但不影响焓变的大小。
(2)在无催化剂的情况,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,ΔH=E1-E2。 二、利用键能计算反应热
3.化学键的键能是指气态基态原子形成1 mol化学键时所释放的能量,常用E表示。
共价键
H—H
F—F
H—F
C—F
C—Cl
C—I
E/(kJ·mol-1)
436
157
568
427
330
218
(1)H2(g)===2H(g) ΔH=____________。
(2)H2(g)+F2(g)===2HF(g) ΔH=____________。
解析:(1)断键吸热,H2(g)===2H(g)过程中断裂1 mol H—H键,则ΔH=+436 kJ·mol-1;(2)根据ΔH与键能的关系可知,H2(g)+F2(g)===2HF(g)的ΔH=(436 kJ·mol-1+157 kJ·mol-1)-(2×568 kJ·mol-1)=-543 kJ·mol-1。
答案:(1)+436 kJ·mol-1 (2)-543 kJ·mol-1
反思归纳
利用键能计算反应热的方法
(1)熟记反应热ΔH的计算公式
ΔH=E(反应物的总键能之和)-E(生成物的总键能之和)
(2)注意特殊物质中键数的判断
物质(1 mol)
P4
C(金刚石)
石墨
Si
SiO2
键数(mol)
6
2
1.5
2
4
考点二 热化学方程式
1.概念:表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.热化学方程式的书写
—写出配平的化学方程式
↓
—用s、l、g、aq标明物质的聚集