2017-2018学年高中化学 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化（第3课时）学案（一） 新人教版选修4.docVIP

第一节　化学反应与能量的变化 第1课时　化学反应与能量的变化 问题导学 1．焓变与反应热 活动与探究1 下图是H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化示意图；实验测得1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量。请你从微观的角度分析反应热产生的原因。通过分析，你能形成什么样的规律？ 迁移与应用 已知断开1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，断开1 mol H—N键吸收的能量为391 kJ，根据化学方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则断开1 mol N≡N键吸收的能量是(　　) A．431 kJ·mol－1 B．945.6 kJ·mol－1 C．649 kJ·mol－1 D．869 kJ·mol－1 反应热(ΔH)的计算方法 ΔH三种表达式为： ①ΔH＝吸收的能量－释放的能量； ②ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量； ③ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和。 三者的内在含义都是一样的，均为反应体系与外界环境之间能量交换的差值。 2．物质能量的高低、物质的稳定性与物质所含化学键的能量的关系 活动与探究2 已知由石墨制备金刚石的反应为：C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1 (1)质量相同的金刚石与石墨，哪种能量高？ (2)金刚石与石墨，哪种稳定性高？ (3)金刚石与石墨中，哪种物质中的C—C键的键能大？ 思考与交流 能否根据化学反应的条件判断一个反应是吸热反应还是放热反应？ 放热反应与吸热反应的比较3．热化学方程式 活动与探究3 (1)谈一谈你对热化学方程式及其意义的认识，及如何书写热化学方程式？ (2)书写热化学方程式为什么要注明物质的状态？化学计量数与ΔH又有何关系？ 迁移与应用 1．由氢气和氧气反应生成1 mol气态水放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式____________________________________________________。 2．在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是(　　) A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝＋725.8 kJ·mol－1 B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 452 kJ·mol－1 C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－725.8 kJ·mol－1 D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝＋1 452 kJ·mol－1 热化学方程式书写注意事项： 1．热化学方程式要注明反应的温度、压强(298 K，101 kPa时一般不写)；ΔH的单位常用kJ·mol－1。 2．要注明反应物和生成物的聚集状态，常用s、l、g分别表示固体、液体、气体。不标明沉淀符号或气体符号。 3．ΔH的值必须与方程式的化学计量数对应。计量数加倍时，ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其ΔH与正反应的数值相等，符号相反。 4．方程式中的化学计量数以“mol”为单位，不表示分子数，因此可以是整数，也可以是小数或分数。 5．可逆反应的ΔH表明的是完全反应时的数据。 6．有机反应一般也用“===”。 【问题导学】 活动与探究1：答案：化学键断裂时需要吸收能量，吸收的总能量为：436 kJ＋243 kJ＝679 kJ；化学键形成时需要释放能量，释放的总能量为：431 kJ＋431 kJ＝862 kJ；反应放出的热量为：862 kJ－679 kJ＝183 kJ。任何化学反应都有反应热，这是由于反应物中旧化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用而吸收能量，当原子重新形成生成物中的新化学键时，又要释放能量，新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的能量的差就是此反应的反应热。 迁移与应用：B　解析：ΔH＝反应物中断键吸收的总能量－生成物中成键释放的总能量。 所以－92.4 kJ·mol－1＝436 kJ·mol－1×3＋E(N≡N)－2×391 kJ·mol－1×3， 故E(N≡N)＝945.6 kJ·mol－1。 活动与探究2：答案：(1)由石墨制备金刚石的反应可知，石墨转化为金刚石的反应为吸热反应，因此，可知质量相同的金刚石与石墨，金刚石能量高。 (2)物质具有的能量越高，越不稳定。金刚石与石墨相比，石墨稳定性较高。 (3)物质越稳定，其化学键被破坏时需要吸收的能量越多，即键能越大。金刚石与石墨比较，石墨中的C—C键的键能较大。 思考与交流：答案：不能。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生