2022年高中化學(xué) 《化學(xué)反應(yīng)與能量變化》教案6 新人教選修4

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1、2022年高中化學(xué) 《化學(xué)反應(yīng)與能量變化》教案6 新人教選修4 一、基本化學(xué)反應(yīng)模型理論 1、有效碰撞模型: 分子間的磁撞并不一定就能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只有具有一定能量的微粒間的碰撞才可能是有效碰撞。 2、活化分子與活化能: E2 E1 反應(yīng)熱 〖基礎(chǔ)要點1〗其中活化能就是 ,活化能大小決定了一個微粒成活化分子的難易程度。反應(yīng)熱= 。 〖思考1〗能否舉例活化能=0的化學(xué)反應(yīng)呢? 3、催化劑 〖交流1〗催化劑的作用: 1、降低活化能;原因是: 2、增多活

2、化分子;原因是: 3、有效碰撞機(jī)率增大;原因是: 二、質(zhì)能不滅定律 〖基礎(chǔ)要點2〗 1、質(zhì)量守恒定律: 2、能量守恒定律: 在化學(xué)反應(yīng)中常伴有能量的變化如以 形式表現(xiàn)出來,按熱量劃分,化學(xué)反應(yīng)可分為 熱反應(yīng)和 熱反應(yīng)。 質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量,但目前未發(fā)現(xiàn)能量直接轉(zhuǎn)化為質(zhì)量的事例。 3、蓋斯定律 〖基礎(chǔ)要點3〗對于一個化學(xué)反應(yīng),無論是一步

3、完成還是分幾步完成,其反應(yīng)焓(熱量)變是 。 三、反應(yīng)熱(焓變) 〖基礎(chǔ)要點4〗反應(yīng)熱 的定義: 單位: 反應(yīng)熱用 表示, 為吸熱反應(yīng), 為放熱反應(yīng)。 〖交流2〗用鍵能來解釋化學(xué)反應(yīng)中的能量問題 〖思考2〗已知H2的化學(xué)鍵能為:436KJ/mol Cl2的化學(xué)鍵鍵能為:243KJ/mol HCl的化學(xué)鍵鍵能為 431KJ/mol,通過計算回答氫氣和氯氣生成氯化氫是吸熱還是放熱反應(yīng)? 〖

4、思考3〗為何氫氣和氯氣反應(yīng)條件是加熱? 四、熱化學(xué)方程式 〖基礎(chǔ)知識5〗區(qū)分以下四個概念 適用范圍 數(shù)字表示的意義 遵循的守恒定律 化學(xué)方程式 離子方程式 電離方程式 熱化學(xué)方程式 〖思考5〗在200℃、101KPa時,氫氣和氧氣生成1mol水,生成氣態(tài)水時 ⊿H=-241.8KJ/mol,生成液態(tài)水時⊿H=-285.8KJ/mol,寫出二者的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。 〖思考6〗在200℃、101KPa時,1molH2與碘蒸氣作用生成HI的反應(yīng),文獻(xiàn)上表示反應(yīng)熱是-14.9K

5、J/mol,請書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式? 〖交流3〗已知298K時,由H2和N2合成1molNH3氣,放熱46.11KJ,將下列方程式改成熱化學(xué)方程式: 3/2 H2+1/2N2=NH3 3H2+N2=2NH3 NH3=3/2H2+1/2N2 〖?xì)w納〗熱化學(xué)方程式書寫的注意事項? 1、 2、 3、 4、 【練習(xí)】 1、 寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: (1)1mol N2(g)與適量的H2(g)起反應(yīng),生成NH3(g),放出92.2KJ熱量。 (2)1mol N2(g)與適量的O2(g)起反應(yīng),生成NO2(g),吸收68KJ熱量。

6、 (3)1mol Cu(s)與適量的O2(g)起反應(yīng),生成CuO(g),放出157KJ熱量。 (4)1mol N2H4(g)在O2中燃燒,生成N2和H2O(g),放出622KJ熱量。 (5)1mol C(s)與適量的H2O(g)起反應(yīng),生成NH3(g),吸收131.3KJ熱量。 (6)1mol C8H18(l)與在O2中燃燒,生成CO2和H2O(g),放出5518KJ熱量 五、化學(xué)反應(yīng)熱的重要考點: 1、 化學(xué)反應(yīng)熱的概念、中和熱、燃燒熱、活化能的概念、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) 例:下列各圖中,表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的圖是( )。 2、

7、熱化學(xué)方程式的判斷正誤 例:1克氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ熱,表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是( )。 A.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l); △H =-142.9 kJ B.H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l); △H =-285.8 kJ C.2H2 + O2 = 2H2O; △H =-571.6 kJ D.H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g);△H = -285.8kJ 練習(xí):已知:CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g);△H =-890.3kJ,1克氫氣和1克甲烷分別

8、燃燒后,放出的熱量之比約是( )。 A.1:3.4 B.1:1.7 C.2.3:1 D.4.6:1 3、 熱化學(xué)方程式的計算、反應(yīng)熱大小判斷: 例:已知下列兩個熱化學(xué)方程式 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l);△H =-571.6kJ C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l);△H =-2220.0kJ 實驗測得氫氣和丙烷的混和氣體共5mol完全燃燒時放熱3847kJ,則混和氣體中氫氣與丙烷的體積比是( )。 A.1:3 B.3:1 C.1:4 D.1:1 練習(xí):已知(l)=H2O(g) △H

9、1=a kJ· (2)=2H2O(g) △H2=b kJ· (3)=H2O(l) △H3=c kJ· (4)=2H2O(l) △H4=d kJ· 下列關(guān)系式中正確的是( ) (A)a<c<0 (B)b>d>0 (C)2a=b<0 (D)2c=d>0 4、 化學(xué)物質(zhì)穩(wěn)定性的判斷 例:已知C(石墨)=C(金剛石)⊿H<0,下列判斷不正確的是( ) A、此反應(yīng)為放熱反應(yīng) B、斷裂石墨的化學(xué)鍵需要能量大于生成金剛石化學(xué)鍵的能量 C、石墨比金剛石穩(wěn)定 D、此變化為物理變化 5、 能源問題: 例:根據(jù)以下敘述,

10、回答第5—7題 能源可劃分為一級能源和二級能源。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源;需依靠其它能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源,它可以由自然界中大量存在的水來制?。? 2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g);△H =+571.6kJ (1).下列敘述正確的是( )。 A.電能是二級能源 B.水力是二級能源 C.天然氣是一級能源 D.焦?fàn)t氣是一級能源 (2).已知:CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g);△H =-890.3kJ,1克氫氣和1克甲烷分別燃燒后,放出的熱量之

11、比約是( )。 A.1:3.4 B.1:1.7 C.2.3:1 D.4.6:1 (3).關(guān)于用水制取二級能源氫氣,以下研究方向不正確的是( )。 A.構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì),因此可研究在水不分解的情況下,使氫成為二級能源 B.設(shè)法將太陽光聚集,產(chǎn)生高溫,使水分解產(chǎn)生氫氣 C.尋找高效催化劑,使水分解產(chǎn)生氫氣,同時釋放能量 D.尋找特殊化學(xué)物質(zhì),用于開發(fā)廉價能源,以分解水制取氫氣 六、化學(xué)反應(yīng)熱的計算 (一)、蓋斯定律 〖基礎(chǔ)要點1〗蓋斯定律:                  〖思考1〗對蓋斯定律的理解:

12、 (1) (2) (3) (4) 〖思考2〗  △H1、△H1、△H1 三種之間的關(guān)系如何? 圖1 圖2 A B C B A C △H1 △H1 △H2 △H2 △H3 △H3

13、 〖基礎(chǔ)要點2〗計算的步驟? 2、 找出能量守恒的等量的關(guān)系 圖1 圖2 (1) 找起點 A (2) 找終點 C (3) 過程 A→B→C A→C (4) 列式 △H1+△H2=△H3 注意配平 在具體實例中要注意 (5) 求解 〖例題1〗試?yán)?98K時下列反應(yīng)焓變的實驗數(shù)據(jù),計算在此溫度下 C(s)+O2 (g)=CO(g)的反應(yīng)焓變?         反應(yīng)3 C(s)+ O2 (g)=CO2(g) △H1=-393.5 KJ·mol-1      反應(yīng)1

14、 CO(g)+ O2 (g)=CO2(g) △H2=-283.0 KJ·mol-1      反應(yīng)2 方法1:以蓋斯定律原理求解, 以要求的反應(yīng)為基準(zhǔn) (1) 找起點C(s), (2) 終點是CO(g), (3) 總共經(jīng)歷了兩個反應(yīng) C→CO2→CO。 (4) 也就說C→CO的焓變?yōu)镃→CO2;CO2→CO之和。 注意:CO→CO2 △H2=-283.0 KJ·mol-1 那 CO2→CO 的焓變就是= —△H2=+283.0 KJ·mol-1 (5) 求解:△H3=△H1—△H2=-393.5 KJ·mol-

15、1+283.0 KJ·mol-1=-110.5 KJ·mol-1 方法2:以蓋斯定律原理求解, 以要求的反應(yīng)為基準(zhǔn) (1)找起點C(s), (2)終點是CO2(g), (3)總共經(jīng)歷了兩個反應(yīng) C→CO2;C→CO→CO2。 (4)也就說C→CO2的焓變?yōu)镃→CO;CO→CO2之和。 則△H1=△H3+△H2 (5)求解:C→CO △H3=△H1— △H2=-110.5 KJ·mol-1 方法3:利用方程組求解 (1) 找出頭尾 同上 (2) 找出中間產(chǎn)物 CO2 (3) 利用方程組消去中間產(chǎn)物  反應(yīng)

16、1-反應(yīng)2=反應(yīng)3 (4) 列式:          △H1—△H2=△H3 (5) 求解可得 (二)、反應(yīng)熱的計算: 〖練習(xí)1〗298K,101KPa時,將1.0 g鈉與足量的氯氣反應(yīng),生成氯化鈉晶體并放出17.87 KJ的熱量,求生成1mol 氯化鈉的反應(yīng)熱? 〖練習(xí)2〗乙醇的燃燒熱是△H=-1366.8KJ/mol,在此溫度下,1Kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量? 〖練習(xí)3〗已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為: (1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3KJ/mol (2)C(s)+O2(g)=CO2(g)

17、 △H=—393.5KJ/mol (3) H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=—285.8KJ/mol 試計算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱: 2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) 〖分層練習(xí)〗 1、下列熱化學(xué)方程式中,△H能正確表示物質(zhì)的燃燒熱的是 ( ) A.CO(g) +1/2O2(g) ==CO2(g); △H=-283.0 kJ/mol A. C(s) +1/2O2(g) ==CO(g); △H=-110.5 kJ/mol B. H2(g) +1/2O2(g)==H2O(g); △H=-241

18、.8 kJ/mol C. 2C8H18(l) +25O2(g)==16CO2(g)+18H2O(l); △H=-11036 kJ/mol 2、已知常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定,在下列反應(yīng)中: 4P(白磷,s)+5O2(g)====2P2O5(s);△H=== -a kJ/mol 4P(紅磷,s)+5O2(g)====2P2O5(s);△H=== -b kJ/mol 若a、b均大于零,則a和b的關(guān)系為 ( ) A.a(chǎn)<b B.a=b C.a>b  D.無法確定   3、已知: H+(aq)+OH-(aq)==

19、=H2O(l); △H=-57.3 kJ·mol-1?,F(xiàn)將一定量的稀鹽酸、濃硫酸、稀醋酸分別和1L 1mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反應(yīng),其反應(yīng)熱分別為△H1、△H2、△H3,,則△H1、△H2和△H3的大小關(guān)系為 ( ) A. △H1==△H2>△H3 B. △H3>△H2>△H1 C. △H3>△H1>△H2 D. △H2>△H1>△H3 4、已知25℃、101 kPa下,石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為 C(石墨)+O2(g) = CO2(g) ; △H=-393.51 kJ·mo

20、l-1 C (金剛石) +O2 (g) = CO2(g) ; △H=-395.41 kJ·mol-1 據(jù)此判斷,下列說法正確的是 ( ) A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng);等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石的低 B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng);等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石的高 C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng);等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石的低 D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng);等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石的高

21、 5、已知⑴ H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(g) ; △H1=a kJ·mol-1 ⑵ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g) ; △H2=b kJ·mol-1 ⑶ H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(l) ; △H1=c kJ·mol-1 ⑷ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l) ; △H2=d kJ·mol-1 下列關(guān)系式中正確的是( ) A. a<b<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0 6、已知在1×105 Pa,2

22、98 K條件下,2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量, 下列熱化學(xué)方程式正確的是 ( ) A. H2O(g) == H2(g)+1/2 O2(g); △H1=+242 kJ·mol-1 B. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l); △H2=- 484 kJ·mol-1 C. H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(g) ; △H1=+242 kJ·mol-1 D. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g); △H2=+484 kJ·mol-1 7、已知反應(yīng)X

23、+Y==M+N為放熱反應(yīng),對該反應(yīng)的下列說法中正確的(  )  A.X的能量一定高于M B. Y的能量一定高于N C. X和Y的總能量一定高于M和N的總能量 D. 因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就可發(fā)生 8、一定條件下,充分燃燒一定量的丁烷放出熱量為Q kJ(Q>0),經(jīng)測定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol·L-1的KOH溶液100ml,恰好生成正鹽,則此條件下反應(yīng): C4H10(g)+13/2O2(g)== 4 CO2 (g)+ 5 H2O(g)的△H為 A. +8Q kJ B. +16Q kJ C. -8Q kJ D.

24、 -16Q kJ 9、已知1 molCO氣體完全燃燒生成CO2 氣體放出283 kJ熱量;1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出286 kJ熱量; 1 molCH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出 890 kJ熱量。 (1) 寫出氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式 。 (2) 若 1 molCH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣,放出熱量

25、 為 890 kJ( 填“>”、 “<”、“= ”)。 (3) 若將a molCH4、CO和H2的混合氣體完全燃燒,生成 CO2氣體和液態(tài)水時,則放出熱量(Q)的取值范圍是 。 (4) 若將a molCH4、CO和H2的混合氣體完全燃燒,生成 CO2氣體和液態(tài)水,且CO2和水的物質(zhì)的量相等時,則放出熱量(Q)的的取值范圍是: 。

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