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1、同步导学与评估新课标人教版选修4,化 学,目录,第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变化 第二节燃烧热能源第三节化学反应热的计算第二章化学反应速率和平衡第一节化学反应速率第二节影响化学反应速率的因素第三节化 学 平 衡第四节化学反应进行的方向,第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离第二节水的电离和溶液的酸碱性第三节盐类的水解第四节难溶电解质的溶解平衡第四章电化学基础第一节原电池第二节化学电源第三节电解池第四节金属的电化学腐蚀与防护,第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第1课时焓变反应热三维目标,思维激活现在新兴的“即食即热型快餐盒”使用起来非常方便，适合外出旅行使用。其内层
2、是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品；外层则是分别包装的两包化学物质，一包是生石灰，另一包是水。使用时拉动预留在外的拉线使这两种化学物质混合，几分钟后，饭菜就变得热腾腾的。你知道这是为什么吗？自学导引一、化学反应过程中的能量变化1化学反应过程中能量变化的表现形式化学反应过程中，不仅有物质的变化，还有能量的变化。这种能量的变化常以热能、电能、光能等形式表现出来。,2放热反应和吸热反应释放热量的化学反应叫做放热反应；吸收热量的化学反应叫做吸热反应。3化学反应过程中物质变化与能量变化的关系化学反应中，能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。思考题1下列说
3、法中不正确的是()A化学变化过程是原子的重新组合过程B化学反应可分为吸热反应和放热反应C化学反应中能量变化的多少与其反应物的质量有关D化学变化中的能量变化都是以热能形式表现出来的答案D,二、反应热、焓变1反应热：在反应过程中所释放或吸收的能量，以热量来表示，叫做反应热，又称为焓变，符号用H表示，单位常采用kJ/mol或(kJmol1)。2以1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量为例，从微观角度解释化学反应过程中的能量变化。解答此反应过程的能量变化可表示如下：,(1)化学键断裂时需要吸收能量,吸收的总能量为679 kJ。(2)化学键形成时需要释
4、放能量释放的总能量为862 kJ。(3)反应热的计算：862 kJ679 kJ183 kJ，即放出183 kJ的能量。显然，分析结果与实验测得的该反应的反应热184.6 kJmol1很接近(一般用实验数据来表示反应热)。,3H的正负和吸放热反应的关系(1)放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量。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H0或H为“”。(2)吸热反应：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。由于反应后吸收环境热量而使反应体系的能量升高，故H0或H为“”。思考题2下列说法中正确的是()A焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变
5、化B当反应放热时H0，当反应吸热时H0C在加热条件下发生的反应均为吸热反应D一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，H为“”答案D,名师解惑一、放热反应与吸热反应的比较,特别提醒比较H的大小时，要连同“”、“”包含在内，类似于数学上的正负数比较。如果只比较反应放出热量的多少，则只须比较数值大小，与“”、“”无关。二、中学常见的放热反应与吸热反应1放热反应：燃烧、中和反应、金属的氧化、金属与酸或水的反应、由不稳定物质转变为稳定物质的反应等。2吸热反应：盐类的水解、C与CO2或H2O的反应、CaCO3的分解、Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应、由稳定物质转变成不稳定物质的反应
6、等。,特别提醒化学反应总体遵循“分吸合放”规律，即大多数分解反应吸热，大多数化合反应放热，且化学反应中吸热反应占少数，所以务必记住常见的吸热反应。放热反应或吸热反应必须属于化学变化。如醋酸的电离虽然要吸热，但不能称为吸热反应，只能称为吸热过程；同样，水蒸气转变成液态水，也不能称为放热反应。三、用化学键键能(拆开1 mol化学键所吸收的能量)如何估算化学反应的热效应？化学反应过程是原子重新组合的过程，反应物分子内化学键的断裂需要吸收能量，生成新物质时形成新的化学键要放出能量，二者的能量差，就决定了能量的变化。因此用化学键键能的大小可粗略计算化学反应的热效应，公式为：H反应物的键能总和生成物的键能
7、总和。,四、在加热条件下进行的反应一定是吸热反应吗？不同化学反应发生的条件不同，有的常温下就可以发生，有的则需要加热。因此往往容易把在加热条件下进行的反应认为是吸热反应，而在常温下进行的反应认为是放热反应。其实两者之间无必然联系，常温下进行的反应可能是放热反应，如中和反应；也可能是吸热反应，如NH4Cl与Ba(OH)28H2O的反应。加热条件下进行的反应，可能是吸热反应，如CCO2 2CO；也可能是放热反应，如CO2 CO2。两者的区别是放热反应撤去热源后仍能进行，吸热反应必须持续加热才能继续进行。由上可见，反应吸热还是放热与反应条件无关，而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。,典例导
8、析知识点1：对放热反应和吸热反应概念的考查例1下列过程能肯定是放热反应的是()A燃烧 B分解 C凝华 D溶解解析反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。凝华和溶解均属物理变化，C、D不符合题意；大多数分解反应为吸热反应，如NH4HCO3分解；而燃烧反应均为放热反应。答案A跟踪练习1下列过程要吸收热量的是()CHOHH2O DCO2CO2答案A,知识点2：化学反应中的能量变化的考查例2下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的是()A氢气在氧气中燃烧 B铁丝在氧气中燃烧C硫在氧气中燃烧D焦炭在高温下与水蒸气反应解析A、B、C三项均为放热反应，说明它们的反应物的总能
9、量大于生成物的总能量，多余的能量以热能的形式放出；而D项为吸热反应，正好相反，故D项正确。答案D,跟踪练习2对于放热反应：2H2(g)O2(g)2H2O(l)，下列说法中正确的是()A产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量B反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量C反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量D反应物H2和O2比产物H2O稳定答案B,第2课时热化学方程式三维目标,思维激活拯救大兵瑞恩里面有一个美军用燃烧弹烧死坑道中敌兵的镜头，这就是燃烧弹在现代坑道战、堑壕战中的作用之一。由于汽油的密度较小，发热量高，且价格便宜，所以被广泛用做
10、燃烧弹原料。汽油燃烧是化学变化，如何书写汽油燃烧的热化学方程式呢？自学导引一、热化学方程式1概念：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。2表示意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。,思考题1下列说法中不正确的是()A物质发生化学反应的反应热仅指反应放出的热量B热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量，不表示分子的个数C所有的燃烧都是放热反应D热化学方程式中分子式前面的化学计量数可以是分数答案A3特点(与化学方程式比较)(1)指明了反应时的温度和压强，如在25 、101 kPa下进行的反应，可不注明。(2)在化学方程式
11、右边注明H的符号、数值和单位。(3)所有反应物和产物都用括号注明了它们的聚集状态。,(4)化学计量数只表示物质的量，而不表示分子数或原子数，因此可以为非整数。(5)化学计量数和反应热的数值可以同时扩大或缩小相同倍数。思考题2为什么书写热化学方程式时要注明反应物和生成物的聚集状态？答案反应热与物质的聚集状态有关，即状态不同，产生的热效应不同。二、中和热及其测定1中和热在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O，这时的反应热叫做中和热。,2中和热的测定如右图所示装置，利用50 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所
12、放出来的热量可计算中和热。其实验过程为：(1)安装实验装置。(2)用一个量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸，倒入小烧杯中，用温度计测出溶液的温度，再用水洗净温度计。,(3)用另一个量筒量取50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液，并用温度计测出NaOH溶液的温度。(4)将NaOH溶液倒入小烧杯中，搅拌溶液，测量最高温度。(5)重复实验两次，取平均值计算。(6)数据处理。如起始两溶液的平均温度为t1，实验中最高温度为t2，则生成1 mol H2O所放出的热量(即中和热)为：H kJmol1即酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量。,名师解惑一、书写热化学方程式的注
13、意事项1H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“空格”隔开。若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位一般为kJmol1。2注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值不同。物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如下图，因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用标“”或“”。,3H的单位“kJmol1”的含义。并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。如2H2(g)O2(g)2H2O(g)H483.6 kJmol1中的反
14、应热是指每摩尔反应，放出的热量为483.6 kJ。因此H与化学方程式的写法有关，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。例如：已知H2(g) O2(g)H2O(l)H285.8 kJmol1，则2H2(g)O2(g)2H2O(l)H571.6 kJmol1；H2O(l)H2(g) O2(g)H285.8 kJmol1。特别提醒在进行热化学方程式的书写和正误判断时，一定要注意检查状态、数值及正负号，此三处易错易漏。,二、热化学方程式与普通化学方程式的区别,三、中和热的测定与计算1中和热测定实验的注意事项整个实验过程中应把好两关：隔热关。如量
15、热计保温层内隔热填充材料要填满；盖板上的两孔只需要正好使温度计和环形玻璃棒通过即可；倒入NaOH溶液要迅速，尽可能减少实验过程中的热量损失。准确关。如配制溶液的浓度要准确；NaOH溶液要新制；量取溶液体积时读数要准确；对温度计的读数要读到最高点。2中和热的计算由50 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液进行实验，根据所测结果，计算中和反应的中和热为：H kJmol1(C为生成溶液的比热容),特别提醒中和热的测量中碱稍过量的原因是保证酸能完全反应，计算时应以不足的酸作为计算标准。实验中使用的酸和碱不能是浓酸或浓碱，若用浓酸或浓碱，由于稀释过程中放出热量，
16、会使测得的中和热数值偏高。3导致测定误差的因素求算出的中和热是否接近57.3 kJmol1，取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有：溶液浓度不准确；溶液量取不准确；隔热较差；室温太低；温度未读取到最高点等。,典例导析知识点1：反应热(焓变)的比较例1已知1 mol白磷转化成红磷，放出18.39 kJ的热量，又知：P4 (白，s)5O2(g)=2P2O5(s)H1,4P(红，s)5O2(g)=2P2O5(s)H2 。 则H1和H2的关系正确的是()AH1H2BH1H2CH1H2D无法确定解析由于白磷转化为红磷时放出热量，所以白磷和红磷与等量O2反应生成等量
17、的P2O5时，白磷放出的热量更多，又因H10，H20，故H1H2。答案B,跟踪练习1下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)CO2(g)H1，C(s) O2(g)CO(g)H2S(s)O2(g)SO2(g)H3，S(g)O2(g)SO2(g)H4H2(g) O2(g)H2O(l)H5，2H2(g)O2(g)2H2O(l)H6CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)H7，CaO(s)H2O(l)Ca(OH)2(s)H8A B C D答案C,知识点2：热化学方程式的书写及正误判断例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
18、，下列热化学方程式书写正确的是()ACH3OH(l) O2(g)CO2(g)2H2O(l) H725.76 kJmol1B2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H1451.52 kJmol1C2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H725.76 kJmol1D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1451.52 kJmol1解析1 g甲醇燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68 kJ，则1 mol甲醇(32 g)燃烧放热22.68 kJ32725.76 kJ，相同条件下，2 mol甲醇燃烧放热725.76 kJ21
19、451.52 kJ。答案B,跟踪练习2含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸恰好完全反应，放出28.7 kJ热量，下列表示该反应中和热的热化学方程式正确的是()A NaOH(aq) HCl(aq) NaCl(aq) H2O(l) H28.7 kJmol1B NaOH(aq) HCl(aq) NaCl(aq) H2O(l) H57.4 kJmol1CNaOH(aq)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJmol1DNaOH(aq)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l) H57.4 kJmol1答案D,第二节燃烧热能源三维目标,思维激活柴草是家庭最早使用的燃料，随着煤和石
20、油的开采利用，家用燃料又进入了新的时代燃气时代。为保证燃料的充分燃烧，燃烧柴草时使用的风屉，是不是拉得越快越好？调节燃气灶的调节阀时，是不是空气的通入量越大越好？自学导引一、燃烧热1概念：25 、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位是kJmol1。,2表示的意义例如，CH4的燃烧热为H890.3 kJmol1，表示在25 、101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O放出的热量为890.3 kJ。思考题1在25 、101 kPa时，2 mol H2在O2中完全燃烧，生成2 mol液态水，放出571.6 kJ
21、热量，则H2的燃烧热H_，表示H2燃烧的热化学方程式为：_。答案285.8 kJmol1；H2(g)O2(g)H2O(l)H285.8 kJmol1,二、能源1能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。化石燃料包括煤、石油和天然气。2我国目前使用的重要能源是化石燃料，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。3现在探索的新能源主要有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。新能源的特点是资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。思考题2新的替代能源主要包括()核能柴草煤炭太阳能氢能液化石油气水煤气天然气ABC D答案B,名师解惑一、正确理解燃烧热1
22、反应条件：25 和101 kPa(书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得)。2可燃物用量：1 mol纯物质。例如，C8H18燃烧的热化学方程式为2C8H18(l)25O2(g)16CO2(g)18H2O(l)H11036 kJmol1。C8H18的燃烧热为5518 kJmol1，而不是11036 kJmol1。3“完全燃烧生成稳定的化合物”是指完全燃烧时，下列元素要生成对应的氧化物：CCO2、HH2O。CCO不是完全燃烧，生成的水为液态不能是气态。例如，C燃烧的热化学方程式为：C(s) O2(g)CO(g) H110.5 kJmol1C(s)O2(g)CO2(g)H393.5 kJmol1则C的
23、燃烧热为393.5 kJmol1, 而不是110.5 kJmol1。,4燃烧热用文字叙述时，用“正值”；若用“H”表示，则为“负值”。例如，CH4的燃烧热为890.3 kJmol1或H890.3 kJmol1。5燃烧热是以1 mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的。因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数。二、燃烧热与中和热的比较,特别提醒“燃烧热的热化学方程式”与“燃烧的热化学方程式”的书写不同。写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1 mol，燃烧的热化学方程式不强调可燃物的物质的量，可为任意值。“中和热
24、的热化学方程式”与“中和反应的热化学方程式”的书写不同。书写中和热的热化学方程式时生成的水必须为1 mol，书写中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值。三、有关燃烧热的计算燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的。因此计算燃烧反应所释放的热量时，应先计算出可燃物的物质的量，然后根据该可燃物的燃烧热Hc计算燃烧反应所释放的热量。其计算公式为Q放n(可燃物)Hc。,典例导析知识点1: 燃烧热的考查例1由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气，放热241.8 kJ。写出该反应的热化学方程式：_。若1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应H2(g) O2(g)H2O(l)的
25、H_kJmol1。解析本题主要考查热化学方程式的书写及燃烧热的求算。书写热化学方程式时注意：化学计量数改变时，H也同等倍数地改变，故生成水蒸气时的热化学方程式可写为：H2(g) O2(g)H2O(g)H241.8 kJmol1或2H2(g)O2(g)2H2O(g) H483.6 kJmol1等多种形式。18 g水蒸气变成18 g液态水时放热44 kJmol1，所以1,mol H2燃烧生成1 mol H2O(l)时，H241.8 kJmol1(44 kJmol1)285.8 kJmol1。答案 H2(g) O2(g)H2O(g)H241.8 kJmol1 H483.6 kJmol1；285.8跟
26、踪练习1已知：C2H2(g)H2(g)C2H4(g)H199.6 kJmol1；2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)H2599.2 kJmol1。则C2H2的燃烧热H为()A199.6 kJmol1B2599.2 kJmol1C1299.6 kJmol1D2798.8 kJmol1答案C,知识点2：化石能源的考查例2已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大。下面是有关天然气的几种叙述：天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大燃烧天然气也是酸雨的成因之一, 其中正确的是()A
27、B只有C和 D只有解析CH4燃烧的产物是CO2和H2O，与煤、柴油相比属较清洁的能源；依题意，以1 mol作比较，1 mol CH4(16 g)比1 mol CO2(44 g)产生的温室效应大，故等质量的CH4比CO2产生的温室效应大；天然气燃烧生成的CO2不是酸雨的成因，因为H2CO3酸性很弱。答案C,跟踪练习2下列说法中正确的是()A化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B化石燃料在燃烧过程中会产生污染环境的有害气体如CO、SO2等C直接燃烧煤和将煤深加工后再燃烧的热效率相同D固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将降低答案B知识点3：新能源开发的考查例3近20年来，对以氢气作为未来动力燃料的氢能源的研
28、究取得了迅速发展。氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知碳和氢气燃烧的热化学方程式为：C(s)O2(g)CO2(g) H393.5 kJmol1H2(g) O2(g)H2O(l)H285.8 kJmol1,试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是_。解析由热化学方程式可知，相同质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比：(285.8 kJmol1 )(393.5 kJmol1 )4.361。答案4.361跟踪练习3乙醇汽油的推广使用，带动了粮食深加工相关产业的发展，具有较好的经济效益和社会效益，促进了农业生产与消费的良性循环。 (1)下列说法中正确的是_。,推广乙醇汽油可以减轻环境污染，可降
29、低尾气中一氧化碳的含量。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点之一。乙醇属于可再生资源，使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧缺的矛盾。太阳能、风能、水能、生物能、地热能、潮汐能等都属于可再生能源。ABCD(2)通过分析反应过程中化学键的断开和形成，应用有关数据，可以估算化学反应的反应热。已知有关数据见下表：,工业制乙醇目前主要方法是乙烯水化法(CH2CH2H2O CH3CH2OH )，估算制取1 mol 乙醇的反应热H_kJmol1。(3)在相同温度和压强下，将46 g乙醇分别在纯氧中和空气中完全燃烧，在纯氧中燃烧热为H1，在空气中燃烧热为H2，则H1_H2(填“”、“”、“
30、”或“无法判断”)。答案(1)D(2)53.5(3),第三节化学反应热的计算第1课时盖 斯 定 律三维目标,自学导引一、盖斯定律1盖斯定律的内容：不管化学反应是一步或分几步完成，其反应热是相同的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。2盖斯定律的解释：能量的释放或吸收是以发生化学变化的物质为基础的，两者密不可分，但以物质为主。思考题1如何用能量守恒的原理理解盖斯定律？答案盖斯定律体现了能量守恒原理，因为化学反应的始态物质和终态物质各自具有的能量是恒定的，二者的能量差就是反应放出或吸收的热量。只要始态和终态定了，不论途经哪些中点状态，最终的能量差就是固定的。,
31、二、盖斯定律的应用对于进行得很慢的反应，不容易直接发生的反应，产品不纯(即有副反应发生)的反应，测定反应热有困难，如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。思考题2已知下列热化学方程式：Zn(s) O2(g)ZnO(s)H1351.1 kJmol1Hg(l) O2(g)HgO(s)H290.7 kJmol1由此可知Zn(s)HgO(s)ZnO(s)Hg(l)H3，其中H3的值是()A441.8 kJmol1 B254.6 kJmol1C438.9 kJmol1D260.4 kJmol1答案D,名师解惑一、盖斯定律的特点1反应热效应只与始态、终态有关，与反应的途径无关。就像登山至山顶
32、，不管选哪一条路走，山的海拔总是不变的。2反应热总值一定。如右图表示始态到终态的反应热，则HH1H2H3H4H5。,二、盖斯定律在科学研究中的重要意义因为有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯(有副反应发生)，这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。例如：(1)C(s) O2(g)CO2(g)H1393.5 kJmol1(2)CO(g) O2(g)CO2(g)H2283.0 kJmol1求C(s)O2(g)CO(g)的反应热。,解析：根据上述两个反应的关系可知：H1H2H3，H3H1H2393.5 kJmol1(283.0 k
33、Jmol1)110.5 kJmol1所以C(s)O2(g)CO(g)H3110.5 kJmol1,三、应用盖斯定律计算反应热时应注意的事项1热化学方程式中物质的化学计量数同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。2热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。3将一个热化学方程式颠倒时，H的“”、“”号必须随之改变。4若热化学方程式需相减，最好能先把被减方程式进行颠倒，然后相加，更不易出错。,典例导析知识点1：盖斯定律的意义例1实验中不能直接测出由石墨和氢气反应生成甲烷的反应热，但可通过测出CH4、石墨及H2燃烧反应的反应热，再求由石墨生成甲烷的反应热。已知：CH4(g)2
34、O2(g)CO2(g)2H2O(l) H1890.3 kJmol1C(石墨)O2(g)CO2(g)H2393.5 kJmol1H2(g) O2(g)H2O(l)H3285.8 kJmol1求：C(石墨)2H2(g)CH4(g)H4_,解析本题考查盖斯定律的理解和运用，可用“加合法”。因为反应式、之间有以下关系：2所以H4H22H3H1=-393.5 kJmol-1+2(-285.8 kJmol-1)-(-890.3 kJmol-1)=-74.8 kJmol1答案74.8 kJmol1,跟踪练习1盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途
35、径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由右图判断下列关系错误的是()AAF：HH6BH1H2H3H4H5H61CCF：|H|H1H2H6|DH1H2H3(H4H5H6)答案B,知识点2：盖斯定律的应用例2已知下列热化学方程式：(1)CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)2H2O(l)H1870.3 kJmol1(2)C(s)O2(g)CO2(g)H2393.5 kJmol1(3)H2(g) O2(g)H2O(l)H3285.8 kJmol1则反应：2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l)的反应热为()A488.3 kJmol1B244.15 kJmol1C488.3
36、kJmol1D244.15 kJmol1,解析依据反应：2C(s)2H2(g)O2(g)CH3COOH(l)可将(1)、(2)、(3)分别演变成如下情况：2CO2(g)2H2O(l)CH3COOH(l)2O2(g)Ha870.3 kJmol12C(s)2O2(g)2CO2(g) Hb2393.5 kJmol12H2(g)O2(g)2H2O(l)Hc2285.8 kJmol1由于总反应等于、相加，故其反应热也等于Ha+Hb+Hc+870.3 kJmol1+(2393.5 kJmol1)(2285.8 kJmol1)488.3 kJmol1。答案A,跟踪练习2下图构想的物质循环中太阳能最终转化为(
37、)A化学能B热能C生物能D电能答案B,第2课时反应热的计算三维目标,思维激活在化学科学研究中，常常需要通过实验测定物质在发生化学反应时的反应热，但是某些反应的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接地获得。在生产中对于燃料的燃烧，反应条件的控制以及“废热”的利用，也需要进行反应热的计算。反应热的计算要依据什么来进行？自学导引一、怎样进行反应热的计算1热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正、负号；各项的系数包括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。,2根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其H相加或相减，得到一个新的热化学方程式。3可燃物完全燃烧产
38、生的热量nH。思考题已知C(s)O2(g)CO2(g)H393.5 kJmol1，则2.5 mol C在O2中完全燃烧生成CO2时放出多少热量？答案983.75 kJ二、进行反应热计算常用的几种方法1列方程或方程组法。2平均值法。3极限分析法。4十字交叉法。5估算法(仅适于选择题)。,名师解惑一、反应热的计算1由化学反应的本质(旧键断裂新键生成)及化学反应能量变化的原因(反应物的总能量与生成物的总能量不等)可得：(1)反应热断裂旧键所需的能量生成新键释放的能量(2)反应热生成物的总能量反应物的总能量2根据盖斯定律计算：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。也就是说，化学反应的反
39、应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应的途径无关。所以，可将热化学方程式进行适当的“加”、“减”等变形，H进行相应的变化后来计算反应热。3其他相关计算根据比热容公式HCmt进行计算；由生成反应的焓变计算:反应热生成物生成焓之和反应物生成焓之和。,特别提醒利用盖斯定律解题的关键是设计流程：从反应物开始，经历若干中间反应(并不是真实的反应历程)，最终生成生成物。分析过程中要注意同一物质的不同状态，因为物质的状态不同，吸收或放出的热量也不相同。二、进行反应热的计算时需注意的问题1反应热数值与各物质的化学计量系数成正比，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
40、。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。,典例导析知识点1：有关反应热的计算例1已知：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H1Q1；2H2(g)O2(g)2H2O(g)H2Q2；2H2(g)O2(g)2H2O(l)H3Q3。室温时取体积比为41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，放出的热量为()A0.4 molQ1 0.05 molQ3B0.4 molQ1 0.05 molQ2C0.4 molQ1 0.1 molQ3D0.4 molQ1 0.1 molQ2,解析n(气体) 0.5
41、mol，n(CH4)0.5 mol 0.4 mol，n(H2)0.5 mol 0.1 mol。燃烧后恢复至室温，H2O为液态，所以放出的热量为：Q0.4 molQ10.1 mol 0.4 molQ1 0.05 molQ3。答案A,跟踪练习1化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知P4(白磷)、P4O6的分子结构如图所示。现提供以下化学键的键能（kJmol1）：PP 198、PO 360、OO 498，则反应P4(s)3O2(g)P4O6(g)的反应热H为()A1638 kJmol1B1638 kJmol1C126 kJmol1D126 kJmol1答案B,知识点
42、2：有关反应热的综合考查例2已知下列两个热化学方程式：H2(g)O2(g)H2O(l)H285.8 kJmol1C3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l)H2220.0 kJmol1实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3847 kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体积比约是_(填字母，下同)；两者放出的热量之比约为_。A13 B31C14 D513,解析该题为计算型选择题，可采用以下两种方法巧解。方法一(十字交叉法)：,方法二(估算排除法)：因C3H8的燃烧热为2220.0 kJmol1，而两者燃烧共放热3847 kJ，故H2和C3H8的体积比一定大于11，而四个选项
43、中唯有B选项3111符合题意。两者放出的热量之比也只需列出方法一中的计算式，再估算并对照选项便可选定D选项为答案。答案B；D跟踪练习2一定条件下，2CO(g) O2(g)2CO2(g)H566.0 kJmol1，CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H890 kJmol1，则1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气在上述条件下完全燃烧放出热量为 ()A2912 kJB2953 kJC3236 kJD3836 kJ答案B,第二章化学反应速率和平衡第一节化学反应速率三维目标,思维激活在我们熟悉的化学反应中，有的反应可以瞬间完成，如沉淀反应、中和反应等，但有的反应很慢，如煤的形成
44、、石油的形成等。如何来表示这些反应的快慢呢？自学导引一、化学反应速率1化学反应速率的概念化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化来表示。在容积不变的反应器中，通常是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2化学反应速率的数学表达式v(1)化学反应速率的符号是v，c|c始c末|表示反应过程中，其反应物减少的浓度或生成物增加的浓度的绝对值，常用的单位是molL1。,t表示变化时间，其单位常根据化学反应进行的快慢来适当选择，常用的单位是s、min。(2)v ,其常用单位是molL1s1或molL1min1。思考题同一反应，用不同物质的物质的量浓度变化所表示的反应速率的数值
45、可能不同。为什么？答案在一个化学反应里，各物质的化学计量数不一定相同，则单位时间内不同物质的物质的量浓度变化量就可能不同，所以用不同物质所表示的化学反应速率的数值就不一定相同。二、化学反应速率的测定化学反应的速率是通过实验来测定的。包括能够直接观察的某些性质，如释放出气体的体积和体系的压强；也包括必须依靠仪器来测量的性质，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液中常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率。,名师解惑一、化学反应速率的计算规律在1 L固定容积的容器中发生反应：N23H22NH3，在1 min内2 mol N2与6 mol H2反应生成
46、了4 mol NH3。在该反应中，各物质的化学计量数之比、发生化学变化的物质的量之比、发生化学变化的物质的量浓度之比、各物质表示的化学反应速率之比如下：,可以看出，各物质所占有的体积及反应所用的时间均相同，所以各物质的化学计量数之比发生变化的物质的量之比发生变化的物质的量浓度之比化学反应速率之比。二、理解化学反应速率时要注意的几个问题1无论是反应物还是生成物，其化学反应速率的值都取正值。2对于给定的一个化学反应，有关的物质的量是不断变化的，因此化学反应速率有平均速率和即时(瞬时)速率之分。在中学化学里，我们能够计算的是单位时间内的反应速率，即平均速率，而在速率图像上的每一个点则表示的是瞬时速率
47、。如右图表示的是一定量的碳酸氢钠在盐酸中反应的速率时间曲线，曲线中的每一个点表示该时刻的瞬时速率，如A点表示t1时刻的反应速率。,3由于一个化学反应里各物质之间的化学计量数不一定相同，所以在同一个化学反应里，不同物质所表示的化学反应速率数值不一定相同。虽然用不同物质表示的化学反应速率数值不一定相同，但是它们的实际意义却完全相同，即一种物质的化学反应速率也就代表了整个化学反应的反应速率。,4在一定温度下，纯固态和纯液态物质，单位体积里的物质的量保持不变，因此液态或固态纯物质物质的量浓度可以看成常数，所以不能用纯固体或纯液体来表示化学反应的反应速率。特别提醒在比较化学反应速率的大小时，不能简单直接
48、地进行数据比较，要做到反应速率的单位一致，对应物质的化学计量数相同，或换算成同一物质的反应速率后再进行比较。典例导析知识点1：化学反应速率的计算例1在一密闭的容器里装有氮气和氢气。反应开始时，氮气的浓度为2 molL1，氢气的浓度为5 molL1，反应开始2 min后，测得容器中氮气的浓度为1.8 molL1。这2,min内氮气的平均反应速率是多少？氢气和氨气的平均反应速率各是多少？解析N23H22NH3起始浓度(molL1)252 min后浓度(molL1) 1.8变化浓度(molL1) 0.2用氮气的浓度变化表示的反应速率是：v(N2) 0.1 molL1min1根据各物质的化学反应速率之
49、比等于化学计量数之比，用氢气和氨气的浓度变化表示的反应速率分别是：v(H2)=v(N2) =0.1 molL1min1 =0.3 molL1min1,v(NH3)=v(N2) =0.1 molL-1min-1 =0.2 molL-1min-1。答案在2 min内，氮气、氢气、氨气的平均反应速率分别是0.1 molL1min1、0.3 molL1min1、0.2 molL1min1。跟踪练习1将化合物A的蒸气1 mol通入0.5 L 的容器中加热，发生反应：2A(g)B(g)nC(g)。反应到3 min时，容器内A的浓度为0.8 molL1，通过测定得这段时间内的平均速率v(C)0.6 molL
50、1min1，则化学方程式中的n值为_，用物质B表示这段时间的平均速率v(B)_。答案3；0.2 molL1min1,知识点2：判断化学反应速率的快慢例2反应：A3B2C2D在四种不同情况下的反应速率分别为： v(A)0.15 molL1min1，v(B)0.01 molL1s1，v(C)0.40 molL1min1，v(D)0.45 molL1min1，该反应进行的快慢顺序为_(填序号)。解析比较四种不同情况下反应速率的快慢，需要用同一物质的变化来表示。v(A)v(B)v(C)v(D)1322，转化为用A的浓度变化来表示的反应速率为：v(A)0.15 molL1min1；v(B)0.01 mo
