化学选修4第一章化学反应与能量复习学案 下载本文

高二化学 化学反应与能量复习学案

【基础自学】一、化学键与化学反应中能量变化的关系 1、化学反应中能量变化的原因

物质中的原子之间是通过 相结合的,断开反应物中的化学键要 能量;形成生成物中的化学键要 能量。

2、决定化学反应中能量变化的因素

(1)E(吸收) E(释放)——放热反应

E(吸收) E(释放)——吸热反应

(2)∑E(反应物) ∑E(生成物)————放热反应

∑E(反应物) ∑E(生成物)————吸热反应 二、化学能与热能的相互转化 1、两条基本的自然定律

⑴质量守恒定律:自然界中物质发生变化时, 不变。

⑵能量守恒定律:化学能是能量的一种形式,可以转化为 能量, 如转化为 等。

2、化学能转化为热能——放热反应

常见的放热反应有 3、热能转化为化学能——吸热反应

常见的吸热反应有 【思维拓展】

1、“放热反应都不需要加热,吸热反应都需要加热”这种说法对吗?

不对吸放热与反应条件无关。

2、凡是有能量变化的过程一定发生了化学变化吗?

3、是否存在反应物的总能量等于生成物的总能量的化学反应?为什么?

4、吸热反应(放热反应)与反应物、生成物具有的总能量、化学键强弱有何关系? 三、焓变、反应热

1、在吸热反应中,由于生成物的总能量 反应物的总能量,所以吸热反应的反应热 0,即△H为 、(填+、—)。

在放热反应中,由于生成物的总能量小于反应物的总能量,所以放热反应的反应热 0,即△H为 。

2、计算△H的方法: △H= 的总能量- 的总能量= *四、热化学方程式

观察例1——例3中的热化学方程式

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例1.在200C、101KPa时,1molH2与碘蒸气作用生成HI的反应,有关文献上表示为:

例2.在250C、101KPa时,有2mol由H2和O2化合生成1molH2O的反应,一个生成气态水,一个生成液态水,其化学方程式可表示为:

例3. 合成氨的反应热可以表示为:

【自主总结】:

1、热化学方程式定义:能表示参加反应 和 关系的化学方程式。 2、书写热化学方程式的注意事项:

①要标明反应时的 和 ,但对于 的反应可不标。 ②要注明各物质的 :固体( );液体( );气体( );溶液( )。 ③在方程式后面要写上 。(注意单位和符号,吸热反应ΔH为 ,放热反应ΔH为 。)

④热化学方程式中的系数只表示 ,不表示分子数或原子数,所以当方程式的系数扩大2倍,ΔH的数值也相应的 。

⑤对于可逆反应,ΔH的数值是反应完全时的反应热;当把方程式的反应物和生成物颠倒时,ΔH的数值 ,但 相反。

【思维拓展】:

1、 反应热的单位kJ/mol 含义是什么? 2、 浓硫酸稀释时放出的热是否为反应热? 3、 可逆反应的热化学方程式怎样书写? 五、中和热

1、中和热的定义: 溶液中,酸与碱反应生成 时放出的热量。

+-2、对中和热的理解:强酸与强碱反应,生成可溶性盐时表示中和热的热化学方程式为:H(aq)+OH(aq)=H2O(l) Δ

H=-57.3KJ/mol

所以中和热为定值,为57.3KJ/mol,但当反应中有弱酸或弱碱时,由于弱酸或弱碱的电离需吸收热量,所以生成1molH2O时放出的热量 (填大于、小于、等于)57.3KJ/mol,即反应热ΔH -57.3KJ/mol。当反应中有浓硫酸时,由于浓硫酸溶于水时 热量,所以生成1molH2O时放出的热量 (填大于、小于、等于)57.3KJ/mol,即反应热ΔH -57.3KJ/mol。 3、中和热的测定 (1)实验装置图

(2)实验用品有: (3)实验步骤:

①在大烧杯底部垫泡沫或纸条,使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口 。然后,在两烧杯间填满泡沫或纸条。用塑料板或硬纸板做盖板,在板中间开两个小孔,正好使 和 通过,以达到 的目的。

②用一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并 ,记录下来。然后把温度计上的酸 。

③用另一个量筒量取50 mL mol/L NaOH溶液,并 ,记录下来。

④把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液 倒入小烧杯(注意不要洒到外面),盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的 温度,记录下来。 ⑤重复实验2--4次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。 (4)数据处理:Q=cmΔt= cm(t2-t1)

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提示:①把实验所用酸碱的密度近似当做1g/cm

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②近似认为酸碱中和后的溶液的比热容和水相同(4.18J/(g·c) (5)误差分析

①大烧杯上不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填偏大、偏小、不变)。 ②使用铁质搅拌棒,求得的中和热数值 (填偏大、偏小、不变)。

③测量盐酸的温度计没有冲洗就测氢氧化钠的温度,求得的中和热数值 。

④倒入氢氧化钠时,有少量液体溅出,求得的中和热数值 (填偏大、偏小、不变)。 【思维拓展】:

1、实验中为什么采用稀的强酸、强碱溶液? 2、为什么碱的浓度要稍大于酸?反过来可以吗?

3、在上述实验中,若改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_ (填“相等”“不相等”),所求中和热 (填“相等”“不相等”)。

若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值_ ;用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 _.(均填“偏大”“偏小”“无影响”) 4、 要想提高中和热测定的准确性,实验应注意什么? 六、燃烧热

1.定义:101KPa时, 纯物质完全燃烧生成 的氧化物时所放出的热量。 2.对燃烧热的理解

(1)条件: (2)规定的量:

(3)生成物: 如:C→ H→ S→ (4)单位: (5)有无“+”“-”号: (6)表示燃烧热的热化学方程式的书写要求:

①可燃物的物质的量为 mol ②生成物为 的氧化物 【练习1】 已知:2CO(g)+ O2(g)=2CO2(g) ΔH= —566.0kJ/mol,

则表示CO燃烧热的热化学方程式为 。 【练习2】已知

则氢气的燃烧热为

(7)区分燃烧热、反应热、反应放出的热量

已知:CH4(g)+2O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) ΔH= —890.31kJ/mol 则该反应的反应热(ΔH)为: CH4的燃烧热为: 燃烧1mol CH4放出的热量为: 。 *七、有关燃烧热的计算

Q= n= 燃烧热= 例1.乙醇的燃烧热ΔH= —1366.8 kJ/mol,在250C、101KPa时,1Kg乙醇完全燃烧放出多少热量?

例2完全燃烧多少摩H2使生成液态水,才能得到1000KJ热量?(氢气的燃烧热为285.8kJ/mol)

例3 4.0g硫粉在氧气中完全燃烧生成SO2,放出37KJ热量,计算硫的燃烧热。

*八、盖斯定律

1.内容(1840年,瑞士,盖斯):不管化学反应是 还是 完成,其反应热是 。即,化学反应的反应热只与体系的 有关,而与 无关。

2.应用——计算难以测量反应的反应热 例如:C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=?

已知:(1)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1= —393.5kJ/mol

(2)CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH2= —283.0kJ/mol