化学反应与能量的变化

第一章化反应与能量第一节

化学反与能量的变（学案第一课【学习目标:、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量；、了解反应热和焓变的含义。【重、难点:、化学反应中的能量变化、对eq\o\ac(△,H)eq\o\ac(△,)的”与“”的理解。【

学习过程一、反应热焓（一反能量变化与反应热能量就是推动人类进步的“杠杆量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明化学反应所释放的量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式外界环境进行能量交换以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。化学反与能量变化的关系任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是等，在产生新物质的同时总是伴随着的变化。即在一个化学反应中，同时遵守守恒和守恒两个基本定律。、化学反应中能量变化形式化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一以热和功的形式与外界环境进行能量交换，通常表现为热量的变化。、类型（1放热反应：即_的化学反应，其反应物的总能量___生成物的总能量。如：燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。（2吸热反应：即_________的学反应，其反应物的总能____生成物的总能量。如H还的反应灼热的碳与二氧化反应分等多数分解反应·8H232与NHCl的应都是吸热反应。4说明：吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热，但有的不需要加热如：Ba(OH)·8H和NHCl固反应，24放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。形成原因（图示从微观上分析：从宏观上分析：从宏观上分析预测生成（二应

焓变/

两个概念：环境体系、定义：叫反应，又叫变。、表示符号：、单位：或)。、计算方法反应物的总键-生成物的总能（H=生物的总能量-反应物的总量）因此H<0,为反;

H>0时，为热反应。、注意：在应用焓变时，应注H的号。H>0，其”不能省略。应”与“的区别：反应热有+分；而热量是标量，但要注明是“吸、是放出.知识拓展：焓是与物质的内能有关的一个物理量，但它又不同于物质的内能。单位为，不可以测量。化学研究表明，对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全转化为热能（同时可能伴随着反应体系体积的改变有转化为电能、光能等其他形式的能，则反应的反应热就等于反应前后物质的焓的变化，即焓变。即在此，可用焓变代替反应热。但焓变与反应热是不同含义两个的概念。【思考】

:看看两幅图分别表示什么反应，一段差值表示什么？AB【疑反通过本课学习、作业后你有哪些没有

搞懂的知识，请记录下来）【础标．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的()A铝片和稀盐酸反应B．Ba(OH)与NHCl的应24C．热的碳与二氧化碳的反应D．烷氧气中的燃烧．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏mol气中的化学键消耗的能量为破坏1气中的化学键消耗的能量为QkJ形成mol氯氢中的化学键释放的能12量为，下列关系式正确的是()3AQQQBQ＋QQ131C．Q＋Q<DQ＋Q<2Q131答案D解析燃烧为放热反应，即生成的键能之和大于反应物的键能之和。．下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的()A氢气在氧气中燃烧B铁丝在氧气中燃烧C．在氧气中燃烧D．炭高温下与水蒸气反应．下列变化一定为放热的化学反应的()AHO(g)===HO(l)出44热量2B．ΔH的学反应C．成化学键时共放出能量的学反应D．量化如图所示的化学反应/

．关于化学反应的本质的说法正确的()A化学反应都有新物质生成B化学反应都有能量变化C．学反应是旧键断裂新键形成的过程D．学应的发生都需要在一定条件下．下列说法正确的是)A反应热就是反应中放出的能量B在kPa时，mol碳烧所放出的热量为碳的燃烧热C．C(石墨金石)H＝＋1.9

可知，金刚石比石墨稳定D．量硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多．下列反应中，生成物的总焓大于反应物总焓的()A锌与稀硫酸反应制氢气B．铁丝在氯气中燃烧C．化钙与水反应D．酸氢铵分解．下列说法中正确的()A焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化B反应放热时Δ；反应吸热时ΔH<0C．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．一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．科学家已获得了极具理论研究意义的N分子，其结构为正四面(如图所示)，与白磷分子相似。4已知断裂1molNN键吸收193热，断裂molN≡N键收941热量，()AN的点比高44B1molN气转化为N时吸收724kJ能量42C．是N的同系物42D．molN气转化为N时放出kJ能42．某学习小组设计以下实验，探究化学反应中的热效应，把试管放入盛有℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管往其中滴加mL盐。试回答下列问题：实验中观察到的现象是/

产生上述现象的原因是_______________________________________________________(3)写出有关反应的离子方程式。(4)由实验推知，MgCl和H的能量_____(填大”、小或等”镁和盐酸的总能量。22(5)如果将本题中25℃的饱和石”成20碳酸料进行实验探究，实验中观察到的另一象是________________________________________________________________________，其原因是。11．在一定条件下A和B反可生成C和D，能量变化如下：ABCD反应物总生反A＋B＋D生物总能量为E

1

能量为E

2(反应前(应后(1)下列有关反应A＋B===CD的法正确的是。A反应前后原子的种类和数目一定不变B该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应C．该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行D．应的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒(2)若<E，生成物总能__________(““<”或“＝反物的总能量，填吸”1或放热)反应。已1g气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ氧气中mol键完全断裂时吸收热量kJ，蒸气中1—O键成时放出热量463kJ，氢气中1mol—键裂时吸收热量是多少？答案436kJ．在研究化学反应中的能量变化时我们通常做如图所示的实验：在一个小烧杯里，加入约20已磨成粉的氢氧化钡晶体[Ba(OH)O]，将小烧放在事先已2滴有～4滴的玻璃(或三合板)上，然后再加入约10NHCl晶，并立即用玻璃棒速搅拌。4试回答下列问题：(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅的原因是什么？(2)如果实验中没有看到“结冰现，可能的原因是什么回出三个以上的原因)(3)如果没有看到结现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热(回答出两种方案)(4)实验中即使不结，将烧杯提起的时候，发现烧杯与玻璃片“在一起”原因是什么？试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是“结冰而黏在一起的。【展升．下表中的数据是破坏1mol物中的化学键所消耗的能(：物质

Cl2

Br2

I2

H

2

HCl

HI

HBr键能/kJ·mol

/

12根据上述数据回1)～题。12(1)下列物质本身具有的能量最低()AHB．．D．I22(2)下列氢化物本身具有的能量最的()AHClB．．HID．HF(3)X＋代Cl、Br、I)反应是反应。填吸热”放热)2(4)相同条件下，X(X代ClBrI)分与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最2多的是__________。【参考答案】答案解析注意知识的积累，记住常的吸热反应B属吸热反应，再从化合价变化角来分析，知答案为。答案D解析AB、三均为放反应，说明它们的反应物的总能量大于生成物的总能量，多余的量以热能的形式放出；而D为吸热反应，正好相反，故D正确。答案D解析化学反应放热还是吸热于H(生成物)H(反物的相对大小H(成)>反应物，则反应吸热，反之放热。A项O(g)===HO(l)为理变化项H>0，即H生成物)H(反物，22反应吸收热量项法确定反应放热是吸热项图可知H生成物H反应物应放热。答案解析化反应的本质是旧键断，新键形成。在这个过程中，原子重新组合生成新物质，同时伴随着能量的变化。答案D解析反应过程中所放出或吸收热量都是反应热因A错在kPa时mol物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热B选项未指明碳完全燃烧生成二氧化碳，是错误的；由石墨)金石H＝＋kJ·mol

1

可知，金刚石能量高，不稳定；因为硫固体变为硫蒸气要吸热所以量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧者放出热量多是正确的相同条件下，同一物质在气态时具有的能量最多，液态时次之，固态时最少，反应放出的热量等于反物所具有的能量减去生成物所具有的能量，因为生成物是一样的，所以等量的硫蒸气燃烧时放出热量比硫固体放出的多)。答案D解析AB、均放热反，说明它们的反应物的总焓大于生成物的总焓，多余的能量以热的形式放出。而D为吸热反应，正好反，故D正。答案答案D解析N与磷)结构相似均分子晶体，由于N相对分子质量小于，故其分子间作用弱44于，其熔点低于P，A错；与N互同素异形体，而不是同系物，则错从结构图中可看4出N分中含有6个NN键N(g)===2N(g)ΔHH42

－kJ·mol

1

＝－724kJ·mol

1

，故项误项确。10.答案(1)试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯中石灰水变浑浊(2)镁与稀盐酸的反应是放热反应该反应放出的热量使石灰水温度升高Ca(OH)的解度随温度2的升高而降低，故变浑浊(3)Mg＋H↑2(4)小于(5)烧杯中液体放出气泡且速率逐加快气的溶解度随着温度的升高而减小。解析镁盐酸的反应是放热反，镁与盐酸反应放出的热量使石灰水的温度升高，Ca(OH)的溶2/

解度随温度的升高而减小。气体的溶解度也随温度的升高而减小。答案、D(2)>吸12.解析因1g氢完燃烧生成水蒸气时放出热量121，以molH与mol完燃烧22生成mol蒸气时放出热量242学应中之所以存在能量的变化是因为在化学反应过程中存在旧键的断裂与新键的形成，其中旧键的断裂需要吸收能量而新键的形成需要放出能量。发上述反应H＋O(g)===H)H＝－242kJ·mol222

时所发生键的变化为断裂molHH键mol键、形成2molOH键，因此在此反应过程中断裂旧键需吸收的能量为＋E新键释放的能量为＝926应放热反应有926－×496－E—H

—H＝，解得＝。—H13.答案(1)使反应物混合而迅速充分地反应，并使温度迅速下降。(2)①药品用量太少；·8H未成粉末，反应太慢；③没有立即迅速搅拌；④环境温度太22高；⑤玻璃片上滴加的水太多。(3)①用皮肤感觉很凉；②用温度来检测，发现温度下降。(4)由于水排开了烧杯底部和玻璃之间的空气，在大气压的作用下，烧杯与玻璃“黏在一起了。将黏一起的烧杯和玻璃片提起，从侧面轻推玻璃片，若烧杯和玻璃能发生相对滑动，则说明烧杯和玻璃片是被水黏在一起，若不能发生相对滑动则是被冰所黏。解析Ba(OH)与NHCl的应是吸热反应二者充分反应后温会明显降低为证明这一224反应是吸热反应，可在烧杯和玻璃片之间滴入少量水，通过二者反应使周围的温度降低，烧杯玻璃片之间的水结成冰，从而烧杯与玻璃片黏在一起。但实验时要