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1、.第一节化学反应与能量的变化第1课时焓变反应热1.了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。2.认识化学反应过程中物质和能量的变化。3了解反应热和焓变的含义。4.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。焓变反应热1焓变(1)焓：与内能有关的物理量，符号：H。(2)焓变：生成物与反应物之间的焓值差，符号：H，单位：kJmol1(或kJ/mol)。2反应热(1)概念：化学反应过程中所释放或吸收的热量，单位：kJmol1(或kJ/mol)。(2)与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变。3化学反应中能量变化的原因(1)微观角度化学键的变化若Q1Q2，反应吸收能量，H0，为吸热反应；若Q1Q2
2、，反应放出能量，H0，为放热反应。(2)宏观角度反应物与生成物能量相对高低图示结论反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应；反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应。4化学反应过程中能量变化的表示(1)放热反应：H为“”或H0，体系能量升高。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)所有的化学反应都伴有能量的变化，伴有能量变化的一定是化学反应。()(2)反应热是指1 mol物质参加反应时的能量变化。()(3)加热条件下发生的反应均为吸热反应。()(4)在一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，H为“”。()(5)在确定的化学反应体系中，反应物的总能量与生成物的
3、总能量一定不同。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2在日常生活和学习中，我们经常接触到下列反应：化石燃料燃烧 强酸、强碱的中和反应 用C和H2O在高温下制水煤气锌和盐酸反应制氢气氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气煅烧石灰石其中属于放热反应的有_，属于吸热反应的有_。答案：1放热反应与吸热反应对比用E(反应物)、E(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量；Q(吸)、Q(放)分别代表反应物断键吸收的热量、生成物成键放出的热量。类别项目放热反应吸热反应定义放出能量的化学反应吸收能量的化学反应宏观角度比较E(反应物)E(生成物)E(反应物)E(生成物)图示微观角度Q(吸)Q(放)表示方法H02
4、.常见的放热反应和吸热反应(1)常见的放热反应活泼金属与H2O或酸的反应，如2Al6HCl=2AlCl33H2。所有酸碱中和反应，如2KOHH2SO4=K2SO42H2O。所有燃烧反应，如2COO22CO2。绝大多数化合反应，如CaOH2O=Ca(OH)2。部分特殊反应，如铝热反应、过氧化钠与水或CO2的反应、氨的催化氧化等。(2)常见的吸热反应绝大多数分解反应，如CaCO3CaOCO2。铵盐与碱的反应，如2NH4Cl(s)Ba(OH)28H2O(s)=BaCl22NH310H2O。以C、CO和H2为还原剂的氧化还原反应，如C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)。(1)任何化学反应一定伴随着
5、能量变化，但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化。如水蒸气变成液态水放热，属于物理变化。(2)化学反应的能量变化主要表现为热量变化，但并不完全是热量变化，还有光能、电能等。(3)反应条件与该反应能量变化之间没有必然联系，因此，不能根据反应条件来判断一个反应是放热反应还是吸热反应。有些放热反应需加热才能进行，如碳的燃烧；有些吸热反应常温下即可进行，如Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应。某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A反应过程可表示为BE1为反应物的能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C正反应的热效应为HE1E2，且E2E1，所以正反应为放热反应D此图中逆反
6、应的热效应为HE1E2，逆反应为吸热反应解析A项，结合图像知其正确。B项，反应物分子转变为活化分子所需要的最低能量即正反应的活化能，B项正确。C项，由图可知，正反应的热效应为HE1E2，且E2E1，所以正反应为放热反应，C项正确。D项，题图中逆反应的热效应HE2E1，为吸热反应，D项错误。答案D(1)由上述例题中的图示可知，因为反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应不需要加热就可以进行，这种说法是否正确？(2)试从能量高低判断，上题中反应物和生成物哪个较为稳定？答案：(1)不正确。反应物和生成物总能量的相对高低与反应是否需要加热无关。(2)能量越低越稳定，故生成物较稳定。吸热反应和放热反
7、应的判断1(2017北京西城区高二检测)从如图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误的是()A这是一个放热反应B该反应可能需要加热C生成物的总能量低于反应物的总能量D反应物比生成物更稳定解析：选D。因反应物的总能量高于生成物的总能量，故反应放热，且生成物比反应物更稳定，A、C项正确，D项不正确；反应是否需要加热与反应吸、放热无必然联系，B项正确。2下列化学反应属于吸热反应的是()A盐酸与烧碱溶液的反应BAl与稀盐酸的反应CCCO22COD葡萄糖在人体内氧化分解解析：选C。酸碱中和反应、活泼金属与酸的反应均属于放热反应；葡萄糖在人体内氧化分解，为人的生命活动提供能量，也属于放热反应；C与C
8、O2反应需持续加热，属于吸热反应。焓变与物质能量的关系3已知某反应的焓变小于零，下列说法正确的是()A该反应为放热反应B该反应为吸热反应C生成物的焓大于反应物的焓D反应物的总能量小于生成物的总能量解析：选A。H0表示反应放热。4由图分析，下列说法正确的是()AABC和BCA两个反应吸收或放出的能量不等BABCH0CA具有的焓高于B和C具有焓的总和DABCH0，BCAH0解析：选D。由图可看出，BC的焓高于A的焓，则反应BCA一定是放热反应，H0；反之，ABC的反应一定是吸热反应，H0。根据能量守恒定律，两反应吸收或放出的能量一定相等。(1)物质越稳定，则自身具有的能量越低。(2)放热反应是体系
9、反应后放出能量而使体系的能量降低，H0，物质的稳定性增强。如ABH0，则稳定性BA。(3)吸热反应是反应通过加热、光照等外界条件吸收能量而使体系的能量升高，H0，物质的稳定性减弱。如ABH0，则稳定性AB。(4)通常条件下，反应热就是焓变。(5)任何化学反应都有反应热，即都有焓变(H0)。(6)H的大小与反应条件无关。 键能与反应热(H)1化学反应的本质化学反应是旧键断裂，新键形成的过程。2H与键能的关系(1)键能：拆开(或形成)1 mol化学键吸收(或放出)的能量，单位：kJ/mol(或kJmol1)。(2)H与化学键键能的关系：H反应物的总键能生成物的总键能。实例说明：以H2(g)Cl2(
10、g)=2HCl(g)反应的能量变化为例化学键反应中能量变化断裂或形成1 mol化学键的能量变化断裂或形成化学键的总能量变化HH吸收436 kJ共吸收679 kJClCl吸收243 kJHCl放出431 kJ共放出862 kJ结论H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热H183 kJ/mol3.图示化学反应过程中的能量变化可用如图表示：其中，E1表示活化能(或反应物断键吸收的热量)，E2表示生成物成键放出的热量，E1与E2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)化学反应的本质是旧键断裂和新键形成。()(2)氯化氢溶于水，化学键发生
11、断裂，是化学变化。()(3)反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量的反应是吸热反应。()(4)化学反应是放出热量还是吸收热量，关键是看断裂化学键吸收能量E1和形成化学键放出能量E2的相对大小。()(5)物质能量越高越稳定。()(6)物质所含化学键键能越大越稳定。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2根据下列图示能量变化，计算NO与CO2反应的反应热H_。解析：HE1E2368 kJmol1134 kJmol1234 kJmol1。答案：234 kJmol1关于焓变与化学键键能的相互计算1依据“H反应物的总键能生成物的总键能”计算反应热。2根据热化学方程式中各物质的计量数，计
12、算反应物的总键能和生成物的总键能。3注意H的符号，计算结果为负值，则H为“”，反之为“”。4明确每个反应物和生成物分子中的化学键条数(1)利用键能求反应热时应先写出参加反应的各物质的结构式，如NH3写成，1 mol NH3中有3 mol NH键，然后根据各物质的物质的量计算其键能。(2)含有双键或三键的，如、，应用或的键能，不能用CC键的键能乘以2或3来计算。SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为
13、()A1 780 kJ/molB1 220 kJ/molC450 kJ/mol D430 kJ/mol解析S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的能量为280 kJ/mol160 kJ/mol3760 kJ/mol，新键生成放出的能量为330 kJ/mol61 980 kJ/mol，反应放出(1 980760) kJ1 220 kJ的能量，H1 220 kJ/mol。答案B反应：SF6(g)=S(s)3F2(g)的反应热H为_kJ/mol。解析：反应方向相反的反应，H的绝对值相同，符号相反，故该反应的H1 220 kJ/mol。答案：1 220根据键能计算反应热1如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，则该反应的反应热为()A180 kJmol1B180 kJmol1C812 kJmol1 D812 kJmol1解析：选B。反应化学方程式为N2(g)O2(g)=2NO(g)，则H(9464982632) kJmol1180 kJmol1。2白磷与氧气可发生如下反应：P45O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为PP键 a kJ/mol、PO键 b kJ/mol、PO键c
