1、版高中化学 第1章 化学反应与能量 第1节 化学反应与能量的变化第1课时焓变反应热学案 新人教版选修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。(重点)焓 变反 应 热基础初探教材整理1反应热与焓变1反应热化学反应过程中所吸收或放出的能量都可以用热量来表述，叫做反应热。2焓变(1)定义：生成物与反应物的焓值差即为焓变。(2)符号：H。(3)单位：kJ/mol或kJmol1。3反应热与焓变的关系恒压条件下，反应的热效应等于焓变。教材整理2化
2、学反应中的能量变化1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化示意图化学键反应中能量变化1 mol AB化学键反应中能量变化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/mol2.放热反应与吸热反应用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。放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热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(
3、放)表示方法H0探究升华思考探究已知有下列变化过程：浓硫酸溶于水；盐酸和氢氧化钠溶液的反应；甲烷在空气中燃烧；氢气和氯气反应，焓变小于0；二氧化碳气体与碳共热生成一氧化碳，该反应H0；加热石灰石生成生石灰；液态水变成水蒸气；铝与盐酸反应产生氢气；常温下，Ba(OH)28H2O晶体研细后与NH4Cl晶体反应。问题思考：(1)以上变化中，需要吸收热量的是哪几个？是不是都需要加热？【提示】、均需要吸收热量，不需要加热。(2)上述变化中，属于化学反应并且能够放出热量的有哪些？【提示】、均是化学变化且放出热量。(3)反应在光照和点燃条件下均可以发生上述反应，那么该反应的H是否发生变化？【提示】不发生变化
4、。H与反应条件无关。认知升华1常见的放热反应、吸热反应放热反应吸热反应大多数化合反应所有燃烧反应酸碱中和反应金属与水或酸的置换反应大多数分解反应盐的水解Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应C和CO2或H2O(g)的反应2两个角度理解焓变(H)(1)能量角度放热反应：H(反应物)大于H(生成物)，HH(生成物)H(反应物)0。(2)化学键角度放热反应：断键吸收能量(Q吸)小于成键放出能量(Q放)，HQ吸Q放0。3利用反应热判断物质的稳定性若HE(生成物的总能量)，说明生成物较稳定；反之，则反应物较稳定。如P(白磷，s)=P(红磷，s)H18.39 kJmol1，H0，则红磷比白磷稳定；再如H
5、2O(g)=H2O(l)H0的化学反应C形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应D能量变化如图所示的化学反应【解析】A项，H2O(g)=H2O(l)不属于化学反应，属于物理变化；B项，H0的反应为吸热反应；C项，未知断裂化学键吸收的能量，无法判断反应是否放热。【答案】D3下列说法正确的是()A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B放热反应在常温下一定很容易发生C反应是放热还是吸热，可根据反应物和生成物所具有的总能量的相对大小判断D吸热反应在常温下一定不能发生【解析】A项，放热反应也可能需要加热才能发生，如铝热反应；B项，放热反应在常温下不一定容易发生，如C(s)与O2(g)在点燃条件下才能
6、发生；D项，吸热反应在常温下也能发生，如NH4Cl和Ba(OH)2晶体的反应。【答案】C题组2焓变(H)与能量变化的关系4反应ABC(H0)，XC(H0)知A、B能量总和小于X的能量，排除A、C两项；由XC(H”、“”或“”)。【解析】(1)SiO2CN2Si3N4CO，反应中碳元素的化合价由0升高到2，氮元素的化合价由0降低到3。故反应中的还原剂是C，还原产物为Si3N4。(2)该反应过程中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，H0。【答案】(1)CSi3N4(2)放热E2，反应吸收能量，H0；若E1E2，反应放出能量，H0。(2)HE1E2。2利用键能计算H须明确反应中各物质的结
7、构式如H2O写成HOH，NH3写成，CH4写成,1 mol H2O含2 mol HO键，1 mol NH3含3 mol HN键，1 mol CH4含4 mol HC键，然后根据各物质的物质的量计算其键能之和。3反应热大小的比较放热反应的反应热，H0，吸热越多，H越大。题组冲关题组1焓变(H)大小的比较1在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用H1和H2表示：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2则()AH2H1 BH1H2CH1H2 D无法确定【解析】两个反应均放热，故H10，H20，由于H2O(g)=H2O(l)，H|H1|，则H2H1H2 B
8、H1H2CH1H2 D无法确定【解析】两个反应均为放热反应，故H10，H20，由于P4(白，s)4P(红，s)H|H2|，则H1H20；反应吸热时，H0C在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同D在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓【解析】A项，焓变不是指1 mol物质参加反应时的能量变化；B项，放热反应H0；D项，一个确定的化学反应体系中，反应物总焓可能高于或低于生成物总焓。【答案】C6下列各图中，表示正反应是H0反应的是() 【解析】H0表示吸热反应，即反应物总焓低于生成物总焓。【答案】A7根据反应：S(s)O2(g)=SO2(g)Ha kJm
9、ol1(a297.2)。分析下列说法，其中不正确的是()AS(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应BS(g)O2(g)=SO2(g)Hb kJmol1，则abC1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和D16 g固体硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6 kJ的热量【解析】A项，该反应的H0，故|b|a|，则baQ2，则H1_H2。(2)1 mol C与1 mol H2O(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)，需吸收131.5 kJ的热量，该反应的反应热为H_。【解析】(1)由H1Q10，H2Q2Q2可知：Q1Q2
10、，则H10，故该反应的反应热H131.5 kJmol1。【答案】(1)(2)131.5 kJmol19已知H2(g)O2(g)=H2O(g)，反应过程中的能量变化如图所示。(1)a、b、c分别代表的意思是_、_、_。(2)该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应，H_0(填“”)。 【导学号：51182020】【解析】(1)a代表旧键断裂所吸收的能量，b代表新键形成所放出的能量，c则代表断键吸收的能量与成键释放的能量之差。(2)由图可知该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，H0。【答案】(1)旧键断裂吸收的能量新键形成放出的能量反应热(2)放热C BABCC2AB2C【
11、解析】该反应放热，故H0，据“H反应物键能总和生成物键能总和”知，2AB2C0，推知2AB2C。【答案】C11在化学反应中，能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞，这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其单位用kJmol1表示。请认真观察下图，然后回答问题。 【导学号：29910003】(1)图中反应是_(填“吸热”或“放热”)反应，该反应_(填“需要”或“不需要”)环境先提供能量，该反应的H_(用含E1、E2的代数式表示)。(2)已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1，该反应的活化能为167.2 kJmol1，则其逆反应的活化能为_。(3)对于同一反应，图中虚线()与实线()相比，活化能_(填“升高”、“降低”或“不变”)，对反应热是否有影响？_，原因是_。【解析】(2)由图示可知H正反应活化能逆反应活化能，故逆反应活化能正反应活化能H167.2 kJmol1(241.8 kJmol1)409.0 kJmol1。【答案】(1)放热需要E2E1(2)409.0 kJmol1(3)降低无影响催化剂只降低反应的活化能，不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变。或：因为催化剂只降低反应的活化能，同等程度的降低E1、E2的值，则E2E1的差(即反应热)不改变。
