《反应热》导学案.doc

高三化学 HX—12—XX4—002
《反应热》导学案
编写人：杨雪姣 审核人：周树全 2012-12-22
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【学习目标】
1.记住焓变的含义，能判断反应是放热还是吸热。
2.能从微观角度，运用化学键的知识，解释化学反应过程中能量变化的原因。
3.掌握有关反应热计算的方法和技巧，以进一步提高计算能力。
4.进一步理解盖斯定律的意义和应用。
【重点难点】重点：盖斯定律；反应热的计算。难点：有关反应热的计算
【学法指导】归纳、概括等方法。
【基础梳理】
一、焓变和放热吸热反应
1．焓变
①概念：焓(H)是与内能有关的 。在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的 即焓变(ΔH)决定。
②常用单位：
2、焓变与反应热的关系
恒压条件下，反应的热效应等于焓变。因此，我们常用 表示反应热。
3．ΔH的正、负和吸热、放热反应的关系
(1)放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量 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 ，故ΔH<0(填“<”或“>”)，即ΔH (填“＋”或“－”)。
(2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量 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 ，故ΔH (填“<”或“>”)，即ΔH为 (填“＋”或“－”)。
4．化学反应中能量变化如下图所示：

图1为 反应，ΔH1 0；图2为 反应，ΔH2 0。
思考题：浓硫酸溶于水放出热量，是放热反应吗？
【考点归纳】
一、放热反应与吸热反应
常见的实例：放热反应①大多数化合反应；②中和反应；
③金属与酸反应如：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ ΔH<0 ④燃烧反应 ⑤铝热反应
吸热反应：①大多数分解反应；②Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵反应：Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ΔH>0； ③以C、CO为还原剂的氧化还原反应
二、反应热的计算
1．反应热的计算
(1) 计算依据 ①热化学方程式 ②盖斯定律 ③燃烧热的数据
注意事项：
①反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做相同倍数的改变。
②热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热。
③正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。
2．反应热计算的常用方法
①根据实验测出的数据计算
反应热是指化学反应过程中放出或吸收的热量，它可以直接通过实验测定。具体做法是：先测得一定质量溶液吸收或放热前后的温度，然后应用公式直接计算求得。
②由燃烧热计算 可燃物完全燃烧产生的热 = 可燃物的物质的量×其燃烧热
③由热化学方程式计算
④根据键能求算
化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，其中旧键的断裂要吸收能量，新健的形成要放出能量，由此得出反应热与键能的关系为：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能。
⑤根据能量的变化求算
从微观角度看，反应热等于生成物分子中化学键形成时放出的能量与反应物分子中化学键断裂时吸收能量的差值，即反应热等于生成物具有的总能量与反应物所具有的总能量的差。△H = E(生成的总能量) — E(反应物的总能量) 。
⑥根据盖斯定律的规律求算
“盖斯定律”是热化学中一个相当有使用价值的定律。利用这一规律，可以从已经测定的反应的热效应来计算难于测量或不能测量反应的热效应，它是间接求算反应热的常用方法。
(1)虚拟路径法
若反应物A变为生成物E，可以有三个途径，如图所示：
则有ΔH＝_________＝____________________。
(2)加合法
即运用所给方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。

【典型例题】
【典例1】　已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)反应过程中能量变化如图所示，问：a、b、c分别代表什么意义？该反应是放热反应还是吸热反应，ΔH大于零还是小于零？

【典例2】　化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1 mol共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1, Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol－1，H—Cl键的键能为431 kJ·mol－1，则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热(ΔH)等于(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．－183 kJ·mol－1 B．183 kJ·mol－1 C . －862 kJ·mol－1 D．862 kJ·mol－1
解析　根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能知：ΔH＝436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1。
答案　A
【典例3】已知下列两个热化学方程式：
①P4(s，白磷)＋5O2===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1
②P(s，红磷)＋O2(g)＝P4O10(s)　 ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1
由①－4×②得白磷转化为红磷的热化学方程式，根据盖斯定律：
ΔH＝ΔH1 +（—ΔH2）×4
＝________________________＝_______________ （结果）

【当堂检测】
1、2010年10月1日，“嫦娥二号”探月卫星发射成功。发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：
①N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH1＝＋67.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534 kJ·mol－1
试计算1 mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为__________________kJ；写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式____________________________
2、已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.41 kJ·mol－1, C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.51 kJ·mol－1，则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为__________________________________
由此看来更稳定的碳的同素异形体为__________。
3.（2011重庆） SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为
A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol
4．（2011上海）根据碘与氢气反应的热化学方程式
(i) I2(g)+ H2(g) 2HI(g)+ 9.48 kJ (ii) I2(S)+ H2(g)2HI(g) - 26.48 kJ
下列判断正确的是
A．254g I2(g)中通入2gH2(g)，反应放热948 kJ
B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C．反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定
D．反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低
5.　S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知：①S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1
②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1
③S(单斜，s)===S(正交，s)　 ΔH3
下列说法正确的是(　　)
A．ΔH3＝＋0.33 kJ·mol－1
B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C.S(单斜，s)===S(正交，s)　ΔH3<0，正交硫比单斜硫稳定
D．S(单斜，s)===S(正交，s)　ΔH3>0，单斜硫比正交硫稳定
6.　根据下表的键能的数据，可计算出甲烷的燃烧热ΔH是(　　)
化学键
O===O
C—H
O—H
C===O
键能/kJ·mol－1
497
414
463
803
A.－379 kJ·mol－1 B．－808 kJ·mol－1 C.－1 656 kJ·mol－1 D．－2 532 kJ·mol－1