【重点推荐】人教版高中化学选修四第一节化学反应与能量的变化

高中化学学习材料（精心收集**整理制作）第一节化学反应与能量的变化名师导航知识梳理1.焓变 反应热（1）反应热化学反应过程中所______________的能量，叫反应热，它等于反应前后体系的______________，用符号_________表示，其单位常采用_________。

许多化学反应的反应热可以直接测量。

（2）化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是____________________________。

任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键________时，需要______________的相互作用，这需要______________能量；当______________，即新化学键_________时，又要______________能量。

（3）放热反应与吸热反应当ΔH 为“_________”或ΔH________0时，为吸热反应；当ΔH 为“_________”或ΔH________0时，为放热反应。

2.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)+21O 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_________。

即使化学计量数相同，当反应物、生成物的状态不同时，ΔH 值______。

ΔH 单位中的“每摩尔”是指______________。

疑难突破1.怎样用“+”和“－”表示吸热反应和放热反应？剖析：放热反应中，由于生成物的总能量比反应物的总能量小，在反应过程中要向外界释放能量，反应体系的能量减小，因此规定放热反应的ΔH 为“－”；吸热反应中，由于生成物的总能量比反应物的总能量大，在反应过程中要从外界吸收能量，反应体系的能量增大，因此规定吸热反应的ΔH 为“+”。

2.用化学键键能如何估算化学反应的热效应？剖析：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：ΔH=反应物的键能总和－生成物的键能总和3.如何正确书写热化学方程式？剖析：与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下几点：(1)要注明反应的温度和压强，若反应是在298 K 和1.013×105 Pa 条件下进行，可不予注明。

(2)要注明反应物和生成物的聚集状态或晶型。

常用s 、l 、g 分别表示固体、液体、气体。

(3)ΔH 与方程式计量系数有关，注意方程式与对应ΔH 不要弄错，计量系数以“mol ”为单位，可以是小数或分数。

(4)在所写化学反应计量方程式后写下ΔH 的数值和单位，方程式与ΔH 应用空格隔开。

(5)放热反应的ΔH 为“－”或ΔH ＜0时；吸热反应的ΔH 为“+”或ΔH ＞0。

(6)热化学方程式是表示反应已完成的数量。

由于ΔH 与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH 相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH 也要加倍。

当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

(7)热化学方程式一般不要写反应条件。

问题探究问题：化学方程式相同的情况下反应物和生成物的聚集状态不同，相应的热化学方程式也不同。

请探究相同状况下如何比较几个反应ΔH 的大小。

探究：①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，若是放热反应，生成固体放出的热量>生成液体放出的热量>生成气体放出的热量；若是吸热反应，生成气体吸收的热量>生成液体吸收的热量>生成固体吸收的热量；②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，反应热越大；④要注意ΔH 的“+”和“－”。

典题精讲【例1】下列说法正确的是（ ）A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B.放热的反应在常温下一定很容易发生C.反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.吸热反应在一定的条件下也能发生思路解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。

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。

放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。

反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。

吸热反应开始加热，反应后需不断加热才能使反应继续进行下去；放热反应开始加热，反应后会放出一定的热量，如果此热量足够大可使反应维持下去，则反应过程不需要再加热，如煤的燃烧，一旦加热使煤燃烧起来后就可继续燃烧下去，不需外界再加热。

答案：CD【例2】(2010江苏高考，8)下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH 前者大于后者的是（ ） ①C （s ）+O 2(g)====CO 2(g);ΔH 1 C(s)+21O 2(g) ====CO(g);ΔH 2 ②S(s)+O 2(g) ====SO 2(g);ΔH 3S(g)+O 2(g) ====SO 2(g);ΔH 4③H 2(g)+21O 2(g) ====H 2O(l);ΔH 5 2H 2(g)+O 2(g)====2H 2O(l);ΔH 6④CaCO 3(s)====CaO(s)+CO 2(g);ΔH 7CaO(s)+H 2O(l)====Ca(OH)2(s);ΔH 8A.①B.④C.②③④D.①②③思路解析：对于①，CO+O 2−→−CO 2的反应放热，故ΔH 1<ΔH 2，所以①错；对于②，反应物S （s ）−→−S （g ）需吸热，故ΔH 1>ΔH 2，所以②对；对于③，反应③放热，后一反应的化学计量数为前一反应对应物质的2倍，故ΔH 1>ΔH 2，所以③对；对于④，前一反应吸热，后一反应放热，故ΔH 1>ΔH 2，所以④对。

答案：C知识导学学习本节前要复习化学必修2中化学键与化学反应中能量变化的关系以及化学方程式中化学计量数的意义。

学习反应热的表示方法及热化学方程式的书写及意义，可为以后学习燃烧热及化学反应热的计算奠定坚实的基础。

化学反应必有新物质生成，新物质的总能量与反应物的总能量不同。

化学反应中必然能量守恒。

反应物与生成物的能量差，若以热能形式表现，即为放热或吸热。

在学习反应热与吸热反应和放热反应的关系时，应注意结合化学反应的实质，也可通过表格进行对比记忆。

在记忆ΔH 的正负时可简记为：“吸热为正，放热为负”。

反应所放出或吸收的热量通常会用热化学方程式来表示，熟练掌握热化学方程式书写步骤和要求是学好能量变化一章的关键。

热化学方程式除了要表示出化学反应过程中的物质的变化外，还要表示出能量的变化，在学习时要仔细观察热化学方程式与普通化学方程式的区别，并结合能量的吸收和释放与哪些因素有关，总结出书写和判断热化学方程式的注意点，然后还要多练习，养成书写的良好习惯。

在化学中，一般以反应的系统为参照系，则正号表示外界对反应物质做功，化学反应吸收了热量；负号表示反应物质对外界做功，化学反应放出了热量。

疑难导析要弄清吸热反应和放热反应ΔH 的“+”和“－”与反应体系的能量在反应前后的变化情况的关系。

当体系的能量减小时ΔH 为“－”还是为“+”，当体系的能量增大时ΔH 为“－”还是为“+”，从而确定吸热反应ΔH 的正负，以及放热反应ΔH 的正负。

应通过教材1 mo1 H 2和1 mol Cl 2反应生成2 mol HCl 释放出的能量来推算，并得出公式推广。

首先要清楚化学反应过程中反应物分子内化学键的断裂以及生成新物质时形成新的化学键时的能量变化，然后确定这些能量变化与化学反应热效应的关系。

首先要清楚热化学方程式是否表明化学反应中的物质变化，是否也表明化学反应中的能量变化。

要想正确书写热化学方程式，要注意热化学方程式是否表示了物质的变化和能量的变化，也就是说热化学方程式的书写是否要遵循物质和能量两个守恒。

在书写热化学方程式前还要弄清化学反应的能量与下列因素的关系：(1)测定条件：如温度、压强。

(2)反应物的聚集状态：气态物质储存的能量是否高于液态物质，液态物质储存的能量是否高于固态物质。

(3)反应物的物质的量：反应物的物质的量与反应放出或吸收能量的关系。

要能正确书写热化学方程式，要检查是否注明了反应的温度和压强，是否注明了反应物和生成物的聚集状态或晶型、方程式计量系数、ΔH 的正负等。

问题导思要探究相同状况下如何比较几个反应ΔH 的大小，首先要明确ΔH 是否表示反应过程中的热效应，反应过程中的热效应与哪些因素有关，就应该从这些有关因素进行考虑：①对于物质的聚集状态，要明确同种物质的状态不同，储存的能量是否也不同，是否必然导致反应热数值的差异；②对于化学计量数，要明确ΔH 与反应完成物质的量是否有关，化学计量数是否必须与ΔH 相对应，如果化学计量数加倍，ΔH 是否也要加倍；③对于反应逆向进行，其反应热与正反应的反应热数值是否相等，符号是否相反。

典题导考绿色通道：反应是吸热还是放热与反应开始是否需要加热无关，而决定于反应物和生成物所具有总能量的相对大小。

【典题变式1】1.下列说法正确的是（ ）A.物质发生化学反应都伴随着能量变化B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量答案:AC2.吸热反应一定是（ ）A.反应物总能量等于生成物总能量B.反应物总能量高于生成物总能量C.反应物总能量低于生成物总能量D.反应物和生成物总能量的大小关系应视具体反应而定答案:C黑色陷阱：此类题目考查运用热化学方程式的有关知识和物质状态与反应热的关系的知识来解决化学问题的能力。

解题过程中容易混淆放出热量的多少与ΔH 大小的关系。