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1、1 化学选修四 化学反应原理 第一章化学反应与能量变化 第一节化学反应与能量变化-基本概念 综述：坏消息是这部分内容，理论方面晦涩难懂，需要列位看官仔细体会； 好消息是这部分的题在高考中往往以较为基础的形式出现，各位大可不必害怕； 另一个坏消息是如果你不能正确理解下文中的基本概念，错误率会很高； 另一个好消息是只要你紧随下文思路，理解还是比较容易的。 闲话少说，且看，下文，分，解 【课标要求】 1了解化学反应中的能量变化、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。 2掌握热化学方程式的含义，正确书写热化学方程式。 3掌握有关燃烧热的简单计算。 4初步了解新能源的开发。 【考点 1】化学
2、反应中能量变化的理解 1、从化学键角度理解 化合物里的原子或离子之间通过_相结合。 化学反应可以理解为旧键的断裂和新键的形成化学反应可以理解为旧键的断裂和新键的形成。 化学键是原子间一种强烈的相互作用，被打断时，要从外界吸收能量。 相应的，新键形成时，要向外界放出能量。 若旧键断裂时吸收的能量，大于新键形成时放出的能量，显然该反应为_ 若旧键断裂时吸收的能量，小于新键形成时放出的能量，则该反应为_ 任何化学反应，都伴随能量的变化任何化学反应，都伴随能量的变化，这种能量变化包括多种形式，主要以_形式体 现。 2、从能量守恒角度理解 任何物质有含有一定的能量， 若反应物的能量比生物的能量少，根据能
3、量守恒，多的那部分能量只能从外界吸收，反 应为吸热反应，反之为放热反应。 换句话说，对于一个吸热反应，反应物的能量加上从外界吸收的能量，应该等于生成物 的能量，放热反应同理。 如：2H2 + O2 = 2H2O （放出 Q kJ 热量） 2H2O = 2H2 + O2 （吸收 Q kJ 热量） 从能量守恒的角度来看， 2H2 + O2 Q = 2H2O 2H2O + Q = 2H2 + O2 2H2+ O2 2H2O -Q 2H2+ O2 2H2O -Q 2H2+ O2 2H2O +Q 2H2+ O2 2H2O +Q 2 整理后如下： 2H2 + O2 = 2H2O + Q 2H2O = 2H
4、2 + O2 Q 【思考】在同温、同压下，比较下列反应放出热量 Q1、Q2的大小 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) + Q1 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) + Q2 S(g) + O2(g) = SO2(g) + Q1 S(s) + O2(g) = SO2(g) + Q2 C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) +Q1 C(s) + O2(g) = CO2(g) + Q2 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) + Q1 1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) = HCl(g) + Q2 3、常见放热反应、吸热反应 常见放热反应：大多数化
5、合反应 常见吸热反应：大多数分解反应 所有的燃烧反应 盐类的水解 酸碱中和反应 Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 反 应 金属与酸反应 4、吸热与加热 需要加热的反应不一定是吸热反应，不需要加热的反应也不一定就是放热反应。 化学反应时吸热还是放热与是否需要加热无关 5、反应与过程 注意区别反应与过程。 我们这里的反应特指化学反应。 而过程有很多种，包括物理过程，化学过程（即化学反应）等 如液态水蒸发为水蒸气需要吸热，这是一个物理过程，不是吸热反应 【考点 2】反应热 在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫做_ 首先，我们来看一张无所不能百看不厌荡气回肠的图 E2 E3 E1 E2 E3 E
6、1 3 上图中，E1为反应物所含有的能量，E3为生成物含有的能量 反应时，旧键断裂，物质从外界吸收能量（E2 E1）-即反应物键能之和 新键形成，物质向外界放出能量（E2 E1）-即生成物键能之和 可以看出，这里给出的是一个吸热反应的图像，请大家在其右侧画出放热反应的图像。 1、 从化学键角度 从化学键角度，反应的能量变化应该等于：“旧键断裂时吸收的能量”与“新键形成时 放出的能量”之差，即 （E2 E1）(E2 E3） 对于任何反应，规定： 反应热 = 反应物键能之和 生成物键能之和 2、 从能量守恒角度 从能量守恒角度，反应的能量变化应该等于反应物与生成物能量之差，即 E3 E1 对于任何
7、反应，规定： 反应热 = 生成物的能量 反应物的能量 【注意注意】：虽然两种角度计算方式不同，但结果相同，都是：虽然两种角度计算方式不同，但结果相同，都是 E3 E1 我们将物质自身含有的能量称为焓 （*严格来讲，焓的概念比较复杂，为了理解方便，这里我们暂且这么说也无妨） 焓的符号_，单位_，这样，我们就可以将反应热表示为：“H” ， 【思考】：放热反应，放热反应，H_0, 吸热反应，吸热反应，H_0 例：例：填写下表 判断依据放热反应吸热反应 反应物总能量与生成物 总能量的相对大小 E 反应物 _E 生成物 E 反应物_E 生成物 与化学键的关系 生成物分子成键时释放 出的总能量_反应物 分
8、子断裂时吸收的总能 量 生成物分子成键时释放 出的总能量_反应 物分子断裂时吸收的总 能量 H 的符号H_0 (_)H_ 0 (_) 3、 kj / mol 如果说“kj”是能量的单位，好理解，那么这里的“/mol”是什么意思呢？ H 既然是反应热（化学反应中能量的变化）的符号，它的单位应该是 kj 才对，为什 么要加上“/mol”呢？ 这里的“/mol” ，是指“1mol 反应” 。 何谓“1mol 反应”？ 4 以 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) 和 1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) = HCl(g) 为例 对于前者，1mol 反应是指 1molH2和 1molC
9、l2完全反应生成 2mol HCl 对于后者，1mol 反应是指 1/2 mol H2和 1/2 mol Cl2 完全反应生成 1mol HCl 相信大家都能看出来了，所谓 1mol 反应，简单点说就是方程式中各物质的系数就是各 自参加反应的物质的量。上述两个方程式，在以往看来没有什么差别，但在热化学中，代 表却是两个不同的情况。 【考点 3】燃烧热 什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？ 在 25,101 kPa 时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物 质的燃烧热。 在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点： 研究条件： 25 ,101 kPa 反
10、应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 燃烧物的物质的量：1 mol 研究内容：放出的热量。 （H 0 表示放热反应，H H2 C.H2 = - 57.3 kJmol-1 D. |H1|H2| 6.（06 年广东惠州）根据热化学方程式：S(s) + O2(g)= SO2(g) H = -297.23 kJmol- 1，下列说法正确的是: A1 mol SO2 (g)的能量总和大于 1 mo S(s)和 1 mol O2(g)的能量总和 B1 mol SO2(g)的能量总和小于 1 mol S(s)和 1 mol O2(g)的能量总和 CS(g) + O2(g) = SO2(g) H = -Q
11、kJmol-1；Q 的值大于 297.23 DS(g) + O2(g)= SO2(g) H = -Q kJmol-1；Q 的值等于 297.23 7、 （06 年江苏东海）工业由粗硅制取纯硅有以下反应： Si(s) + 3 HCl(g) SiHCl3(g) + H2(g)；H = -318 kJmol-l SiHCl3(g) + H2(g) Si(s) + 3 HCl(g)； 下列关于上述反应的说法中不正确的是 A反应、均为氧化还原反应 B反应、均为置换反应 C若反应放热，则反应一定吸热 D欲提高 SiHCl3产率，可减压或升温 8、 （08 高考重庆）化学反应 N23H2 2NH3的能量变化
12、如图所示，该反应的热化学方 程式是 A、N2(g)3H2(g) 2NH3(l)； H 2(abc)kJ/mol B、N2(g)3H2(g) 2NH3(g) ； H 2(ba)kJ/mol C、N2(g)H2(g) NH3(l) ； H (bca)kJ/mol 2 1 2 3 D、N2(g)H2(g) NH3(g) ； H (ab)kJ/mol 2 1 2 3 9、某种发动机燃料由 A、B 两种物质混合而成，A、B 两种物质含有 C、H、O 三种元素中 的两种或三种。已知常温下 A、B 及 CO、H2的燃烧热如下： 物 质ABCOH2 13 QkJmol1 0.40.20.61.00.8 4 4
13、14 2 066 x 燃烧热kJmol17255518283286 A、B 按不同比例混合的燃料 91.2g，在足量的氧气中燃烧时，放出的热量 Q 与 B 的物 质的量分数 x 的关系如右图。 A、B 的相对分子质量为 A_，B_。 等物质的量的 A、B 混合的燃料 73g，在 160LO2中完全燃烧， 得到 104L 气体，通过碱石灰吸收后剩余 3.2L（气体体积均在标准 状况下测定） 。由此可推得混合物中 N(C)N(H)N(O) _，A 分子式为_，B 分子式为 _。 1mol 等物质的量的 A、B 混合的燃料，在一定量的氧气中燃烧，放出热量 2980kJ， 则反应中生成 CO_mol。
14、 课题：热化学方程式及盖斯定律（课题：热化学方程式及盖斯定律（9 9） 1.书写下列反应的热化学方程式: 在标准状况下11.2升甲烷完全燃烧生成CO2 和液态水放出444.8KJ热,其热化学方程式为 ( ) 3克红热的炭和水蒸汽充分反应,生成CO2 和H2。吸收32.8KJ热,热化学方程式为( ) 2.已知热化学方程式2H2 (g) +O2 (g) =2H2O(L); H1=-571.6KJ/mol，则关于热化学方程 式2H2O（L）=2H2（g）+O2（g） ，H2=？的说法正确的是 （ ） A 热化学方程式中化学计量数表示分子数 B 该反应 H2大于零 C 该反应的 H2=-571.6KJ
15、/mol D 该反应可表示36克水分解时的热效应 3.0.096Kg炭完全燃烧，可放出3134.4KJ热量,以下热化学方程式的表示中正确的是( ) A C(s)+ O2 (g)=CO2 (g); H=-392.9KJ/mol B C(s)+ O2 (g)=CO2 (g); H=-391.8KJ/mol C C(s)+ 1/2O2 (g)=CO2 (g); H=-196.5KJ/mol D C(s)+ O2 (g)=CO2 (g); H=-392.9KJ/mol 4.以NA代表阿佛加德罗常数,则关于热化学方程式C2H2(g) +5/2O2(g)=2CO2 (g)+H2O(L); H=-1300KJ/mol的说法中,正确的是 ( ) A、有1
