第1章 第1节 第1课时 反应热 焓变-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（人教版2019）

第一章　化学反应的热效应 第一节　反应热　焓变 第一课时　反应热　 焓变 预习作业 01 课时分层练 02 目录 CONTENTS 预习作业 (建议用时：15分钟) 1．(1)焓是与________有关的物理量。 (2)焓变是生成物与反应物的________差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。 2．反应热是化学反应过程中所_______________的能量，________条件下的反应热等于焓变，单位：____________。 3．在化学反应中，旧化学键断裂要_______能量，形成新化学键要______能量，ΔH＝_______________________________________＝_____________________ ____________________。 内能 焓值 放出或吸收　 等压　 kJ•mol－1 吸收 放出 生成物的总能量－反应物的总能量 反应物的总键能－ 生成物的总键能 预习作业 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)任何化学反应都有反应热。(　　) (2)中和反应反应热的测定结果与所用酸碱的种类无关。(　　) (3)在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热。(　　) (4)焓变的单位与能量的单位相同，均为kJ或J。(　　) × √ × × 预习作业 2．下列变化中属于吸热反应的是(　　) ①液态水汽化　②将胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释　④氯酸钾分解制氧气　⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 A．①④ B．②③ C．①④⑤ D．②④ 解析　①是吸热的过程，但不是化学反应；②④都属于分解反应，是吸热反应；③是放热的过程，但不是化学反应；⑤是放热反应。 答案 解析 预习作业 3．下列对于反应中的能量变化，表述正确的是(　　) A．断开化学键的过程会放出能量 B．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量 C．加热才能发生的反应一定是吸热反应 D．氧化反应均为吸热反应 解析　破坏旧化学键需要吸收能量来克服原子间的相互作用，所以断开化学键的过程会吸收能量，A错误；反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无关，有些放热反应也需加热才能发生(如木炭的燃烧)，C错误；燃烧反应、缓慢氧化反应为放热反应，D错误。 答案 解析 预习作业 4．如图表示H2和Br2反应的历程，其中虚线表示 的是使用催化剂的反应历程，下列说法正确的是(　　) A．正反应为吸热反应 B．正反应为放热反应 C．加入催化剂，该化学反应的反应热增大 D．从图中可以看出，该反应的反应热与反应途径有关 答案 预习作业 －45.5 预习作业 课时分层练 (建议用时：40分钟) [学习·理解] 1．下列说法正确的是(　　) A．焓变单位中kJ·mol－1，是指1 mol物质参加反应时的能量变化 B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0 C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－” D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应物的总键能时，反应吸热， ΔH为“＋” 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析　焓变单位中的kJ·mol－1，是指每摩尔具体的反应，不是指参加反应的反应物为1 mol，A错误；在反应中物质所具有的总能量减少，反应就放热，ΔH<0，反之就吸热，ΔH>0，B错误，C正确；化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断键时吸收能量，成键时放出能量，生成物总键能大于反应物总键能时，反应放热，D错误。 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2．下列过程伴随的能量变化中，属于反应热的是(　　) A．形成1 mol H—Cl键放出的能量 B．石墨转化为金刚石吸收的能量 C．1 mol O2形成2 mol O吸收的能量 D．水蒸气变成液态水放出的能量 答案 解析　A项，化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，形成1 mol H—Cl键，只有化学键的形成，故其能量变化不属于反应热；C项，1 mol O2形成2 mol O，只有化学键的断裂，故其能量变化不属于反应热；D项，水蒸气变成液态水是物理变化，故其能量变化不属于反应热。 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3．下列有关H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1的说法正确的是(　　) A．代表所有的酸碱中和反应 B．反应物一定是强酸与强碱 C．强酸与强碱的中和反应的热化学方程式都可以这样表示 D．表示稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和1 mol液态水时放出57.3 kJ热量 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析　⑤金属与酸的反应为放热反应，⑥物质的缓慢氧化为放热反应，⑦⑧属于物理变化。 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 16 [重难点拨]　常见的吸热反应与放热反应 (1)常见的吸热反应：大多数盐的分解反应，Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应，C和CO2、C和水蒸气的反应等。 (2)常见的放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 17 6．(2023·四川成都七中期中)某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列说法正确的是(　　) A．实验(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C．实验(c)中若用NaOH固体，则测得的中和反应反应热的绝对值偏低 D．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器，则测得的最高温度偏低 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析　Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，A错误；放出热量多少与物质是粉末状还是片状无关，B错误；NaOH固体溶于水放出热量，若用NaOH固体测定中和反应的反应热，则测得的中和反应反应热的绝对值偏高，C错误；铁质搅拌器的导热性好，会导致部分热量散失，则测得的最高温度偏低，D正确。 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 －(b－a) kJ•mol－1 803 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [应用·实践] 8．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．每生成2 mol AB(g)吸收(a－b) kJ能量 B．该反应的ΔH＝(b－a) kJ·mol－1 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．断裂1 mol A—A(g)和1 mol B—B(g)键，吸收a kJ能量 答案 解析　该反应的ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1，B错误。 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9．已知几种化学键的键能(E)如表所示，则下列说法错误的是(　　) A.表中最牢固的化学键是H—F键 B．431 kJ·mol－1>E(H—Br)>299 kJ·mol－1 C．1 mol H2(g)与1 mol F2(g)生成2 mol HF(g)放出25 kJ的能量 D．1 mol H2(g)分解成2 mol H(g)需吸收436 kJ的能量 答案 解析　1 mol H2(g)与1 mol F2(g)生成2 mol HF(g)放出的能量为(2×568－436－157) kJ＝543 kJ，C错误。 解析 化学键 H—H F—F H—F H—Cl H—I E/(kJ·mol－1) 436 157 568 431 299 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10．将V1 mL 1.0 mol·L－1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50)，下列叙述正确的是(　　) A．做该实验时环境温度为22 ℃ B．该实验表明化学能可以转化为热能 C．NaOH溶液的浓度约为1.0 mol·L－1 D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析　由题图可知，5 mL 1.0 mol·L－1 HCl 溶液与45 mL NaOH溶液混合后温度为22 ℃，因 此，做该实验时环境温度低于22 ℃，A错误；两 者恰好完全反应时，放出的热量最多，温度最高， 从题图上看出，30 mL 1.0 mol·L－1 HCl溶液和20 mL NaOH溶液恰好完全反应，因此，该NaOH溶液的浓度为1.0 mol·L－1×0.03 L÷0.02 L＝1.5 mol·L－1，C错误；通过该反应并不能判断凡有水生成的反应都是放热反应，D错误。 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11．下图分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法中正确的是(　　) A．石墨转变为金刚石是放热反应 B．白磷比红磷稳定 C．①S(g)＋O2(g)===SO2(g)；②S(s)＋O2(g)===SO2(g)；放出热量：①<② D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)，该反应为放热反应 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析　由题图可知，石墨比金刚石能量低，则石墨转变为金刚石是吸热反应，故A错误；由题图可知，红磷比白磷能量低，则红磷更稳定，故B错误；气态S比固态S的能量高，燃烧为放热反应，且生成物相同，则放出热量：①>②，故C错误。 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 实验序号 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃ 变化温度/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 ________ 2 20.2 20.4 23.4 ________ 3 20.5 20.6 23.6 ________ 12．(2023·黑龙江大庆东风中学高二月考)某学习小组进行中和反应反应热的测定实验后的分析如下： (1)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，且NaOH稍过量，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和反应反应热，某学生用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH进行实验，实验记录数据如表，算出每组实验中变化温度。 答案 3.15 3.10 3.05 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 该实验测得的中和反应反应热ΔH＝__________________(结果保留一位小数)。 (2)误差分析 ①用量筒量取盐酸时仰视读数，温度变化值将________(填“偏大”“偏小”或“不变”，下同)。 ②分多次将NaOH溶液倒入小烧杯，温度变化值将________。 ③不盖杯盖，温度变化值将________。 (3)学习小组还利用其他物质测量中和反应反应热，将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。 答案 －51.8 kJ•mol－1 偏大 偏小 偏小 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1 ΔH＜0，反应为放热反应，生成物总能量小于反应物总能量 不正确 该反应的活化能大于反应放出的能量，所以应持续加热才能发生 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 　　　　　　　　　　　　　 R 5．氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨是人工固氮比较成熟的技术，其原理为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知破坏1 mol有关化学键需要的能量如表所示： H—H N—H N≡N 436 kJ 390.8 kJ 945.8 kJ 则反应生成1 mol NH3(g)的反应热为______________ kJ·mol－1。 4．利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示，则下列说法错误的是(　　) A．该过程中实现了光能转化为化学能 B．氢能资源丰富，属于可再生能源 C．过程Ⅰ吸收能量，过程Ⅱ释放能量 D．2H2Oeq \o(=======,\s\up17(光照),\s\do15(催化剂))2H2↑＋O2↑的能量变化如图所示 5．下列变化中，属于吸热反应的是(　　) ①CaCO3高温分解　②CO2＋Ceq \o(=====,\s\up17(高温))2CO　③2SO3eq \o(,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))2SO2＋O2　④C＋H2O(g)eq \o(=====,\s\up17(高温))CO＋H2　⑤Al与HCl反应　⑥葡萄糖在人体内缓慢氧化　⑦NaOH溶于水　⑧碘升华 A．①②③④⑧ B．①②③④ C．②④⑦⑧ D．②③⑤⑥ 7．(2023·河北省霸州市第一中学高三摸底考试)低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题： 用CO2催化加氢可以制取乙烯：CO2(g)＋3H2(g)eq \f(1,2)C2H4(g)＋2H2O(g)，该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的ΔH＝____________________(用含a、b的式子表示)。相关化学键的键能如表，实验测得上述反应的ΔH＝－152 kJ·mol－1，则表中的x＝_____。 化学键 C===O H—H C===C C—H H—O 键能(kJ·mol－1) x 436 764 414 464 ΔH1＝ΔH2<ΔH3 (1)混合溶液起始温度为盐酸、氢氧化钠溶液温度的平均值，最高温度减去起始温度为变化温度，可得三次实验的变化温度分别为3.15 ℃、3.10 ℃、3.05 ℃，则三组实验的平均变化温度为3.10 ℃，测得实验放出的热量为100 mL×1 g·cm－3×3.10 ℃×4.18 J· g－1·℃－1＝1295.8 J，NaOH稍过量，盐酸完全反应，生成的H2O的物质的量为0.025 mol，则反应热ΔH＝－eq \f(1.2958 kJ,0.025 mol)≈－51.8 kJ·mol－1。 (3)中和反应反应热是强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水放出的热量， ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。NaOH和Ca(OH)2均为强碱，则稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应均放热57.3 kJ；一水合氨是弱电解质，溶液中存在NH3·H2O的电离，电离过程是吸热的，稀氨水和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.3 kJ。由于放热反应焓变是负值，故ΔH1＝ΔH2<ΔH3。 [创新·提高] 13．(1)已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8具有相似的结构特点，其结构如图所示： 若已知硫氧键的键能为d kJ·mol－1，氧氧键的键能为e kJ·mol－1，S＋O2eq \o(=====,\s\up17(点燃))SO2的反应热ΔH＝－a kJ·mol－1，则S8分子中硫硫键的键能为_____________________。 (2d－a－e) kJ·mol－1 解析　(1)设硫硫键的键能为x kJ·mol－1，则－a＝eq \f(1,8)×8×x＋e－2d，x＝2d－a－e。 (2)现有反应2B(g)＋C(g)2D(g)　ΔH＜0，其反应过程中的能量变化符合图1或图2。 ①图____(填“1”或“2”)能表示2B(g)＋C(g)2D(g)反应过程中的能量变化，理由是_________________________________________________________________。 ②某同学根据①判断反应2B(g)＋C(g)2D(g)开始时需要加热，待反应发生后立即撤去热源，反应会持续进行。该判断___________(填“正确”或“不正确”)，理由是_______________________________________________________________________。 $$