【風向標】年高考化學 第一章 第一節(jié) 化學反應與能量的變化 選修4

第一章化學反應與能量第一節(jié)化學反應與能量的變化一、焓變反應熱1．化學鍵與化學反應中能量變化的關系

發(fā)生化學反應時，斷開反應物中的化學鍵要______能量，而形成生成物中的化學鍵要______能量，化學鍵的__________是化學反應中能量變化的主要原因。吸收釋放斷裂和形成kJ/mol(或kJ·mol－1)2．焓變與反應熱的關系生成物

焓變是__________和__________的焓值差，符號ΔH，單位________________________，_______條件下的反應熱等于焓變。反應物恒壓3．放熱反應與吸熱反應－

(1)當ΔH為“____”或ΔH____0時，為放熱反應，反應體系能量_______。 (2)當ΔH為“____”或ΔH_____0時，為吸熱反應，反應體系能量_______。＋>升高<降低二、熱化學方程式1．定義物質的量反應熱

能表示參加反應的__________和_______的關系的化學方程式。 2．意義 (1)表明了化學反應中的物質變化情況(質量守恒)。 (2)表明了化學反應中的能量變化情況(能量守恒)。3．特點溫度壓強狀態(tài)(1)需要注明反應的______和______。(2)要注明反應物和生成物的______。(3)在化學方程式右邊標出ΔH的符號、數(shù)值和單位。(4)各物質化學式前的化學計量數(shù)只表示____________，不表示分子數(shù)，因此可用分數(shù)表示。物質的量三、中和反應的反應熱的測定稀溶液

1．中和熱：在________中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應而生成_______________時的反應熱。

2．中和熱的測定原理1molH2O3．中和熱測定的注意問題(1)酸堿溶液應當用強酸、強堿的稀溶液(0.1～0.5mol/L)，不能用弱堿或弱酸。(2)要使用同一支溫度計，溫度計的水銀球要完全浸入溶液中，讀出變化過程中的最高溫度。(3)實驗時所用鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫，才能使用。(4)該實驗中所有措施均是為了保溫、隔熱，減少實驗過程中的熱量損失。焓變的理解ΔH有三種表達方式：(1)ΔH＝吸收的能量－釋放的能量。(2)ΔH＝生成物的能量－反應物的能量。(3)ΔH＝反應物的鍵能之和－生成物的鍵能之和。對表達式(1)的理解：ΔH>0或ΔH為“＋”，反應吸熱；ΔH<0或ΔH為“－”，反應放熱。對表達式(2)的理解：如果反應物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，反應放熱，反之則為吸熱。

對表達式(3)的理解：反應物的鍵能越小，穩(wěn)定性越弱，能量就越高，破壞它需要的能量就越??；生成物的鍵能越大，穩(wěn)定性越強，能量就越低，釋放的能量就越大，故需要放出能量，ΔH為負；反之ΔH為正。反應類型放熱反應吸熱反應概念放出熱量的化學反應吸收熱量的化學反應形成原因反應物具有的總能量>生成物具有的總能量反應物具有的總能量<生成物具有的總能量與化學鍵 的關系生成物分子成鍵時釋放 的總能量>反應物分子 斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放 的總能量<反應物分子 斷鍵時吸收的總能量放熱反應和吸熱反應下表是放熱反應和吸熱反應基本特點的比較。反應類型放熱反應吸熱反應表示方法ΔH<0ΔH>0圖示續(xù)表熱化學反應方程式的書寫與普通化學方程式相比，書寫熱化學方程式除了要遵循書寫化學方程式的要求外還應注意以下幾點：

1．反應熱ΔH與反應的溫度和壓強有關，中學化學所用的ΔH一般都是在101kPa和25℃時的數(shù)據(jù)，因此不必特別注明。但需要注明ΔH的“＋”和“－”，放在方程式的右邊，放熱用“－”，吸熱用“＋”。

2．反應熱與反應物和生成物的聚集狀態(tài)有關，在熱化學方程式中必須注明物質的狀態(tài)。氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學方程式中不用“↑”和“↓”。

3．ΔH的單位：kJ/mol(或kJ·mol－1)。由于ΔH與生成物的物質的量有關，所以方程式中的化學計量數(shù)必須與ΔH相對應，可用分數(shù)或小數(shù)表示，若化學計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。如：2H2(g)＋O2(g)

2H2O(l)；ΔH＝－571.6kJ/mol

當反應向逆方向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數(shù)值相等，符號相反。 4．熱化學方程式一般不要求寫反應條件。焓變和反應熱的考查【例1】圖1－1－1分別表示有關反應過程與能量變化的關系圖1－1－1)。據(jù)此判斷下列說法中正確的是(A．石墨轉變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻狟．白磷比紅磷穩(wěn)定SO2(g)C．S(g)＋O2(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2D．CO(g)＋H2O(g)SO2(g)ΔH1，S(s)＋O2(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH>0答案：A下列結論正確的是()。A．1molC燃燒生成CO放出熱量110.5kJB．①的反應熱為221kJ/molC．濃硫酸與稀NaOH溶液反應的中和熱為－57.3kJ/molD．稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水，放出57.3kJ熱量

解析：反應熱應帶上符號，B錯誤；濃硫酸溶于水要放出大量的熱，故中和熱小于－57.3kJ/mol，C錯誤；同理醋酸電離要吸熱，D也錯誤。答案：A2．(2011年廣東潮州檢測)下列反應中，生成物的總能量高于反應物的總能量的是()。①液態(tài)水汽化②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰蹪饬蛩嵯♂將苈人徕浄纸庵蒲鯕猗萆腋磻墒焓?A．①④ B．②③ C．①④⑤ D．②④D放熱反應與吸熱反應的考查【例2】下列說法正確的是()。A．需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應B．放熱反應在常溫下一定很容易發(fā)生C．吸熱反應在一定條件下能夠發(fā)生D．鐵與稀鹽酸的反應為吸熱反應

名師點撥：反應是放熱還是吸熱主要取決于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小。放熱反應和吸熱反應在一定的條件下都能發(fā)生。反應開始時需要加熱的反應可能是吸熱反應，也可能是放熱反應。答案：C常見的放熱反應常見的吸熱反應①多數(shù)化合反應：①多數(shù)分解反應：

②金屬與酸(活潑金屬與水)反應：2Al＋6HCl

②常見的放熱反應常見的吸熱反應③酸堿中和反應：NaOH＋③大多數(shù)持續(xù)加熱或高溫條件下發(fā)生的反應：

④燃燒反應：2CO＋O2

續(xù)表3．(2011年廣東梅州檢測)下列反應屬于吸熱反應的是()。CA．Ba(OH)2

與HCl的中和反應B．葡萄糖在人體內氧化分解C．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應D．鋅粒與稀H2SO4

反應制取H24．(雙選)下列反應既屬于氧化還原反應，又屬于放熱反應的是()。ADA．鋁片與稀鹽酸的反應B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應C．灼熱的碳與二氧化碳的反應D．甲烷在氧氣中的燃燒反應

熱化學方程式的書寫 【例3】0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷(分子式B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ的熱量，則其熱化學方程式為_________________________________________________________________。

5．由氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放出241.8kJ的熱量，1g水蒸氣轉化為液態(tài)水放出2.45kJ的熱量，則下列熱化學方程式書寫正確的是( A．H2(g)＋1/2O2(g) B．H2(g)＋1/2O2(g) C．H2(g)＋1/2O2(g) D．H2(g)＋1/2O2(g)

)。H2O(l)；ΔH＝－285.9kJ/molH2O(l)；ΔH＝－241.8kJ/molH2O(l)；ΔH＝＋285.9kJ/molH2O(g)；ΔH＝＋2