选修四 第一节 化学反应与能量的变化学案

选修四第一节化学反应与能量的变化

【温习旧知】:

1、化学反应中发生能量变化的主要原因是什么？

2、化学反应究竟是放出能量还是吸收能量由什么决定？

3、列举常见的吸热反应和放热反应。

【练习】

1、下列过程释放能量的是（）

A. 2H+O→H2O

B.H2O(l)→H2O(g) C． H2O →H2 +O2 D、C+H2O →H2 +CO

2、下列图示变化为吸热反应的是（）

3、对于放热反应H2＋Cl22HCl，下列说法中，正确的是( )。

A．产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量 B．反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量C．断开1 mol H－H键和1 mol Cl－Cl键所吸收的总能量大于形成1mol H－Cl键所放出的能量

D．该反应中，化学能只转变为热能

4、金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收EkJ的能量，下列说法正确的是（）

A.金刚石与石墨互为同位素

B.石墨不如金刚石稳定

C.金刚石不如石墨稳定

D.等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多

5、下列说法不正确的（）

A.需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应

B.E（拆键）< E（成键），则反应放热

C. 化学反应开始时都需要吸收能量

D.可逆反应若正向放热，则逆向一定吸热

6、资料：拆开1molH2吸热436kJ，拆开1molCl2吸热243kJ，形成1molHCl放热431kJ。请你算一算“氢气和氯气反应生成氯化氢”的反应是吸热过程还是放热过程。简单说说你的依据。

【学习新知】

一.反应热焓变

1、焓：与有关的物理量。在一定条件下，反应是吸热或放热，由决定。

2、反应热：化学反应过程中所或的能量，叫反应热，在恒压条件下的反应热等于，符号用表示，其单位常采用。许多化学反应的反应热可以通过直接测量。

3、化学反应中能量变化的原因

化学反应的本质是。

放热反应与吸热反应比较

5、根据教材提供的键能数据计算H2与Cl2反应的反应热

【思考】

1、由教材数据可知，Ｈ—Ｈ键的键能比Ｃl—Ｃl 的键能大，即H2 比Cl2更稳定，所以等物质的量的H2比Cl2含有的能量高。这种理解正确吗？

2、“任何化学反应均伴随旧化学键的断裂和新化学键的形成，所以任何化学反应均有反应热”。这句话正确吗？

3、H2和Cl2在光照条件下也可以发生上述反应，那么该反应的ΔＨ是否发生变化？

结论：根据质量守恒定律和能量守恒定律，特定反应的 反应热等于反应物分子

化学键断裂时所吸收的总能量与生成物分子化学键形成时所释放的总能量之差。

即ΔH ＝

【练习】

１． 物质之间发生化学反应时，一定发生变化的是（ ）

Ａ． 颜色 Ｂ． 状态 Ｃ． 化学键 Ｄ． 原子核

２． 下列说法正确的是 （ ）

Ａ．焓变是指 １ｍｏｌ 物质参加反应时的能量变化 Ｂ.当反应放热时 ΔＨ ＞０ ，反应吸热时 ΔＨ ＜０ Ｃ．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，ΔＨ为“ － ”

Ｄ．一个化学反应中，生成物总能量小于反应物的总能量时，反应吸热，ΔＨ为“ ＋ ”

3、判断下列说法是否正确（用 √ 和 × 表示）。

（１）任何情况下，化学反应的热效应就是焓变。（ ）

（２）反应是吸热还是放热要看反应物和生成物所具有总能量的大小。 （ ）

（３）任何化学反应均伴随能量的变化。 （ ）

（４）离子化合物固体熔化伴随着化学键的断裂，属于化学变化。 （ ）

（５） ΔＨ ＜０ 的反应为放热反应。 （ ）

4．下列与化学反应能量变化相关的叙述中正确的是 （ ）

Ａ．已知 Ｃ（石墨,ｓ） ＝ Ｃ（金刚石,ｓ） ΔＨ ＞ ０ ，则金刚石比石墨稳定

Ｂ．若存在反应 Ａ（ｇ） ＋ Ｂ（ｇ） ＝ Ｃ（ｇ） ΔＨ ＜ ０ ，该反应为放热反应。

Ｃ． ＮａＣｌ溶于水，破坏了化学键，能够放出热量

Ｄ． 实验室用加热 ＫＣｌＯ 3 的方法制备氧气，加入催化剂和不加入催化剂的ΔＨ不同

二、热化学方程式

1、 化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。

2、H 2(g)+2

1O 2(g)===H 2O(l) ； ΔH =－285．8 kJ·mol －1,表示在 ℃,_ Pa, mol H 2与 mol O 2完全反应生成 态水时 的热量是285．8 kJ 。

3、热化学方程式各物质前的化学计量数只表示 不表示 ，因此，它可以是 _数，也可以是 数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH 。

小结：书写热化学方程式的注意事项

①化学反应与 、 有关，所以要标清条件。不注明条件，既指: (25℃， 1.01×105Pa)

②注明聚集状态（s 态、l 态、g 态）且热化学方程式中无↑或↓。

③右端标热量数值和符号，且中间留空格。△H ：吸热用“ ”，放热用：“ ”。

④△H 单位是 。

⑤热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，所以，系数可以是 也可以是 ，但热量值要相应变化。如：

2H 2(g)+O 2(g)=2H 2

O(l)，△H=-571.6kJ/mol H 2(g)+21

O 2

(g)=H 2O(l)，△H= kJ/mol △H 与 成比例 同一反应时，当系数不同时，ΔH ；系数相同但状态不同时，ΔH 。

⑥对于可逆反应，如果正反应为放热，则逆反应为吸热。如H 2（g ）+Cl 2（g ）=2HCl （g ）△H =-184.6kJ/mol ，则反应HCl （g ）=1/2 H 2（g ）+1/2Cl 2（g ）的△H 为

【例题1】书写下列反应的热化学方程式

①1molN 2(g)与适量O 2(g)反应生成NO (g)，需吸收68kJ 的热量；

②2molCu(s)与适量O 2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ 热量；

练习１．沼气的主要成分为甲烷，0.5molCH 4完全燃烧生成CO 2和液态H 2O 时，放出445kJ 热量，则下列热化学方程式中正确的是（ ）

A.2CH 4(g)+4O 2(g)===2CO 2(g)+4H 2O(l) △H= +890kJ/mol

B.CH 4+2O 2===CO 2+2H 2O △H= -890kJ/mol

C.CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) △H= -890kJ/mol

D.1/2CH 4(g)+O 2(g)===1/2CO 2(g)+H 2O(l) △H= -890kJ/mol

【重要方法】 ΔＨ 的大小比较。（最长用的方法为图像法）

１ 考虑反应物或生成物的聚集状态。 由于气体变成液体，液体变成固体均会放热。所以对于同一种物质来说，三种状态的能量高低顺序为 。

２．考虑反应的化学计量数。 若一反应的化学计量数是另一反应的化学计量数的 ｎ 倍，则反应热亦为另一反应的反应热的 ｎ 倍。

３ 可逆反应中的ΔＨ是指完全反应时的反应热，因此要考虑反应的程度，反应的程度越大，反应热的数值越大。