高中化学《反应热》微课精讲+知识点+教案课件+习题
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知识点:
一 焓变 反应热
1.化学反应的基本特征:一是物质发生了变化,二是能量发生了变化。
2.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化如图所示:
由图可知,1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是436 kJ,1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243 kJ,2 mol HCl分子中的化学键形成释放的能量是862 kJ,则H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为183 kJ。
3.反应热、焓变的概念
(1)反应热是化学反应在一定条件下所释放或吸收的热量,符号是ΔH,单位是kJ·mol-1或kJ/mol。
(2)焓(H)是与内能有关的物理量,焓变(ΔH)是生成物与反应物的焓值差。
4.ΔH的正、负和吸热、放热反应的关系
(1)放热反应是反应完成时,生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量的反应。由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低,故ΔH<(填“<”或“>”)0,即ΔH为-(填“+”或“-”)。
常见的放热反应①所有的中和反应 ②所有的燃烧反应 ③大多数的化合反应
④活泼金属与水、较活泼金属与酸的反应 ⑤铝热反应 ⑥物质的缓慢氧化等
(2)吸热反应是反应完成时,生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量的反应。由于反应时吸收环境能量而使反应体系的能量升高,故ΔH>(填“<”或“>”)0,即ΔH为+(填“+”或“-”)。
常见的吸热反应①盐的水解和弱电解质的电离②大多数的分解反应
③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应④碳和水蒸气、C和CO2的反应、氢气还原三氧化钨等
5.有下列反应:①氧化钙与水反应 ②碳酸氢钠受热分解③硫酸与氢氧化钠溶液混合 ④燃烧煤炭取暖 ⑤钠与水反应 ⑥胆矾受热失去结晶水,其中为吸热反应的是②⑥,放热反应的是①③④⑤。
归纳总结
1.反应热与焓变的关系
2.焓变与物质化学键断裂与形成的关系
ΔH=反应物总键能-生成物总键能。
3.焓变与反应物、生成物能量的关系
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量。
4.①有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应,如水结成冰放热但不属于放热反应。
②化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可进行。
5. 正确理解活化能与反应热的关系
(1)催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。
(2)在无催化剂的情况下,图一E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,即E1=E2+|ΔH|。
(3)如图二,各反应的活化能E1 、E2 、Ea各不相同,但反应的反应热是相同的,所以催化剂能改变反应的历程,但不改变反应的反应热。
视频教学:
典题解析:
【1答案】B。
【1解析】根据题意和微课程,可写出对应的热化学方程式和相应的焓变关系:
①CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq) 2++5H2O(l) ΔH1>0
②CuSO4 (s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq) 2+ ΔH2<0
③CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3=ΔH1—ΔH2
即有ΔH3=ΔH1—ΔH2,则同时有ΔH3>ΔH1和ΔH3>ΔH2。只有B选项符合题意。
【2答案】 A。
【2解析】根据能量示意图,则有N2(g)+3H2(g)=2NH3(l);ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1 ,为放热反应,选项A正确;N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);ΔH=2(a-b)kJ·mol-1,为放热反应,选项B错误;同理C、D错误。
【3答案】C。
【3解析】同周期原子半径P>Cl,因此P-P键键长大于P-Cl键键长,则P-P键键能小于P-Cl键键能,选项A错误;利用“盖斯定律”,结合题中给出两个热化学方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g) △H=(b-a)/4kJ·mol-1,但不知PCl5(g)=PCl5(s)的△H,因此无法求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的△H,选项B错误;设P-P键的键能x kJ·mol-1,设Cl-Cl键的键能y kJ·mol-1;则有:
(1)6x+6y-4×3×1.2c=a
(2)6x+10y-4×5×c=b
联立(1)(2)可以得到x=(b-a+5.6c)/4,即Cl-Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ∙mol—1,选项C正确;y=(2.5a-1.5b+6c)/6,即P-P键的键能为(2.5a-1.5b+6c)/6 kJ∙mol—1,选项D错误。
【4答案】2CO(g)+4H2(g) = CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-204.7 kJ·mol-1
【4解析】根据题意写出总反应方程式2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g),则总反应=①×2+④×1,即△H=(-90.1kJ·mol-1)×2+(-24.5kJ·mol-1)×1=-204.7 kJ·mol-1。综合得:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-204.7 kJ·mol-1。
【5答案】CS2(l)+3 O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)=△H=-1375kJ·mol-1
【5解析】根据题意直接书写。
【6答案】 5.52×103kJ。
【6解析】根据题意和思维模型,首先可得CH4、H2和CO的燃烧热的热化学方程式:
①O2(g)+2H2(g)=2H2O(l) △H1=-571.6 kJ·mol-1;
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H2=-890.3 kJ·mol-1;
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3=-566.0 kJ·mol-1,
则总反应②×1-①×1-③×1,可得总热化学方程式为:CH4(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g) △H=+247.3 kJ·mol-1,即生成2molCO,需要吸热247.3kJ,故得到1立方米的CO吸热为(1000L÷22.4L/mol)×(247.3 KJ÷2)=5.52×103kJ。
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