化學(xué)反應(yīng)與能量的變化

1、錦囊妙解高中化學(xué)（化學(xué)反應(yīng)原理分冊）第一章化學(xué)反應(yīng)與能量知識網(wǎng)絡(luò)第一講化學(xué)反應(yīng)與能量的變化課標(biāo)解讀一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 知識與技能：了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式；了解反應(yīng)熱和焓變的涵義；能正確認(rèn)識、書寫熱化學(xué)方程式。2. 過程與方法：通過從化學(xué)鍵的角度分析化學(xué)反應(yīng)，學(xué)會分析引起反應(yīng)熱的本質(zhì)。3. 情感態(tài)度與價值觀：學(xué)會從微觀的角度理解化學(xué)問題。二、重難點聚焦1. 學(xué)習(xí)重點：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，熱化學(xué)方程式的書寫。2. 學(xué)習(xí)難點 ：焓變，熱化學(xué)方程式的書寫，理解中和熱的意義和測定方法。知識清單知識點 1. 化學(xué)反應(yīng)的焓變1. 焓變：化學(xué)反應(yīng)過程中反應(yīng)物總能量與生成物總能量的變化

2、叫做反應(yīng)的焓變。熱化學(xué)研究表明， 對于在等壓條件下進行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能（同時可能伴隨著反應(yīng)體系體積的改變），而沒有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱就等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓的變化。 h h（生成物） h（反應(yīng)物）h 為生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差，稱為化學(xué)反應(yīng)的焓變。2. 反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，叫做反應(yīng)熱，在恒壓條件下，它等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓變，符號是h，單位是kj/mol。3. 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的生成。破壞舊化學(xué)鍵需要吸收能量, 形成新化學(xué)鍵需要放出能量, 化學(xué)反應(yīng)過成中, 在

3、發(fā)生物質(zhì)變化的同時必然伴隨著能量變化。如下圖 :4. 放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)由于反應(yīng)后放出的熱量使反應(yīng)體系的能量降低（使環(huán)境的能量升高），故放熱反應(yīng)的h 為“ - ”， h0?！咀⒁鈫栴}】吸熱反應(yīng)有的不需要加熱，如ba(oh)2 8h2o 和 nh4cl 固體反應(yīng)；多數(shù)需要加熱。放熱反應(yīng)有的開始時需要加熱以使反應(yīng)啟動。即反應(yīng)的吸、放熱與反應(yīng)條件無關(guān)。例題 1 化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。已知下列物質(zhì)的鍵能分別為： h h： 436 kj/mol ， cl cl ：243 kj/mol ， h cl ：431 kj/mol試計算 h2(g)+cl 2(g)=2hcl(g)的反應(yīng)熱?！窘馕?/p>

4、】該反應(yīng)的反應(yīng)熱為： h= 436 kj/mol+243 kj/mol 2 431 kj/mol 183 kj/mol ?！军c評】從化學(xué)鍵的角度分析，反應(yīng)熱來源于反應(yīng)過程中斷裂舊化學(xué)鍵（吸熱）并形成新化學(xué)鍵（放熱）的能量變化。變題 1.已知 1 g 氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121 kj，且氧氣中1 mol o= o 鍵完全斷裂時吸收熱量496 kj，水蒸氣中1 mol h o 鍵形成時放出熱量463 kj，則氫氣中1 molhh 鍵斷裂時吸收熱量為a 920 kjb 557 kjc 436 kjd 188 kj【解析】先算出1 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量242 kj，計算得

5、e(h h) 436kj/mol 。則氫氣中1 mol h h 鍵斷裂時吸收熱量為436 kj?！敬鸢浮?c知識點 2. 熱化學(xué)方程式及其書寫1. 概念：熱化學(xué)方程式：能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱之間的關(guān)系的化學(xué)方程式。2. 意義：既表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。3. 書寫注意事項：（ 1） 要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)，因為物質(zhì)呈現(xiàn)哪一種聚集狀態(tài)，與它們所具有的能量有關(guān)。（ 2）要注明反應(yīng)溫度和壓強。如不注明，即表示在101kpa 和 25 c。（ 3）熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)，而是表示物質(zhì)的量，故化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。h 的單位

6、是： kj/mol 或 j/mol ?！咀⒁鈫栴}】例題 2 由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol 水蒸氣放熱241.8kj，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。若 1g 水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444kj，則反應(yīng)1h2(g)+ o2(g)= h 2o(1) 的 h=_kj mol 。2h 為“”，熱量數(shù)值要與方程式化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng)。1mol 水蒸氣轉(zhuǎn)【解析】放熱反應(yīng)的化為相同條件下的1mol 液態(tài)水時要放出44.0 kj 的熱量，可求出h 為 285.8 kjmol ?！敬鸢浮?h 2(g)+o 2(g)=2h 2o(g)h =483.6kj/mol 285.8【點評】熱化學(xué)方程式的書寫應(yīng)注意：需表明反應(yīng)物、

7、生成物的狀態(tài)；放熱與吸熱，熱量數(shù)值與反應(yīng)物的量有關(guān)。變題 2. 在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式q2 q1 的是a. 2h 2（ g） o2（ g） 2h2o（ g）; h q1 2h2（ g） o2（ g） 2h2o（ l ） ; h q2b. s( )+ o 2（ g） so2(g) ； h q1 s( )+ o 2（ g） so2(g) ； h q2c. c（ s） 12o2(g) co(g) ； h q1c（ s） o2(g) co2(g); h q2d. h2（ g） cl 2(g) 2hcl（ g） h q11h2（ g） 1cl 2(g) hcl（ g） h q222【解析】

8、應(yīng)根據(jù)熱化學(xué)方程式特性來分析此問題。首先分析同一物質(zhì)不同狀態(tài)轉(zhuǎn)化的能量變化。例如：中因h2 o（ g）h2o（ l ）放熱、故q2 q1；中s( ) s( ) 吸熱，而且在燃燒時必須由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)才能燃燒。故q2 q1；其次分析化學(xué)計量數(shù)的影響，例如：中 q1 q2；再分析不同物質(zhì)在反應(yīng)中相互關(guān)系及反應(yīng)熱的影響。例如：中碳不完全燃燒生成co，而co還可以燃燒放出熱量，故q2 q1?！敬鸢浮?c易錯點 1：反應(yīng)熱與化學(xué)鍵的鍵能之間的關(guān)系典例 1（ 08 海南卷）白磷與氧可發(fā)生如下反應(yīng)：p4+5o2=p4o10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為： ppakjmol 1、p o bkjmol

9、1 、p=o ckjmol 1、o=odkjmol 1。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的h，其中正確的是（）a（ 6a+5d 4c 12b） kj mol 1b （ 4c+12b 6a 5d） kj mol 1c（ 4c+12b 4a 5d） kj mol 1d（ 4a+5d 4c 12b） kj mol 1【解析】 由圖可以看出： p4 中有 6mol 的 pp，5mol 的 o2 中含有 5molo o，1mol 的 p4o10中含有 4mol 的 p o， 12mol 的 po，所以 h (6a 5d 4c 12b)kj mol 1?！敬鸢浮?a ?！咎嵝选繌幕瘜W(xué)鍵的角度分析，反

10、應(yīng)熱來源于反應(yīng)過程中斷裂舊化學(xué)鍵（吸熱）并形成新化學(xué)鍵（放熱）的能量變化。易錯點2 熱化學(xué)方程式的正誤判斷方法典例 2 已知甲烷燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為55.625kj g 1。下列熱化學(xué)方程式中不正確的是a ch4(g) 2o2(g) co2(g) 2h2o(l)h 890 kj/molb1/2 ch 4(g)+o 2(g)=1/2 co 2(g)+h 2o(l)h 445 kj/molc1/2 co 2(g)+h 2o(l)= 1/2 ch 4(g)+o 2(g) h + 445 kj/mold ch4(g) 2o2(g) co2(g) 2h2o(l) ； h 55.625 k

11、j/mol【解析】 1 mol(16 g) ch 4 完全燃燒 h 55.625kjg 116 g mol 1 890 kj/mol 【答案】 d【提醒】熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)，而是表示物質(zhì)的量。點擊高考1（ 2009 年上海化學(xué) 5）下列對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識錯誤的是a會引起化學(xué)鍵的變化b會產(chǎn)生新的物質(zhì)c必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化d必然伴隨著能量的變化【點撥】理解化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化的實質(zhì)。【解析】化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的生成。破壞舊化學(xué)鍵需要吸收能量,形成新化學(xué)鍵需要放出能量, 化學(xué)反應(yīng)過成中, 在發(fā)生物質(zhì)變化的同時必然伴隨著能量變化?！敬鸢浮?c2（ 2

12、009 年上海化學(xué) 19）已知氯氣、溴蒸氣分別跟氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下（q1、q2均為正值）：h 2(g) cl 2(g)=2hcl(g) +q1h 2(g) br 2(g)=2hbr(g) +q2有關(guān)上述反應(yīng)的敘述正確的是1 q2a qb生成物總能量均高于反應(yīng)物總能量c生成 1molhcl 氣體時放出 q1 熱量d 1mol hbr(g) 具有的能量大于 1mol hbr （ 1）具有的能量【點撥】【解析】兩個反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量，b 項錯。由熱化學(xué)方程式可知，生成 2mol 氯化氫放出的熱量才是q1, c 項錯。物質(zhì)在氣態(tài)時具有的能量一般高于液態(tài)和固態(tài)時，

13、故d 項正確?！敬鸢浮?ad模擬演練 練習(xí)題數(shù)量為10 題，難度比例為基礎(chǔ)題：中等題：難題=5：3： 2。要有詳細(xì)解析和答案！1. 下列各項與反應(yīng)熱的大小無關(guān)的是a. 反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)b.反應(yīng)物量的多少c.反應(yīng)物的性質(zhì)d.反應(yīng)的快慢2下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是a 碳酸鈣受熱分解b 乙醇燃燒c鋁粉與鹽酸反應(yīng)d氧化鈣溶于水3. 已知反應(yīng) x+y=m+n 為放熱反應(yīng) ,對該反應(yīng)的下列說法中正確的a x 的能量一定高于mb.y 的能量一定高于nc.x 和 y 的總能量一定高于m 和 n 的總能量d 因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就可發(fā)生4. 已知 （ 1） h( g ) 1/2o2( g ) ho ( g )h1= a kj/mol22（ 2） 2h2( g ) o2 ( g ) 2h 2o ( g )h2 = b kj/mol（ 3） h2( g ) 1/2o2 ( g ) h 2o ( l )h3 = c kj/mol（ 4） 2h2( g ) o2( g ) 2h o ( l )h4= d kj/mol2則 a、 b、 c、d 的關(guān)系正確的是a 、 acd0c、 2a=b05. 已知充分燃燒a g 乙炔 (c2h2)氣體時生成 1mol 二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出