化学新素养导学人教选修四讲义第1章第1节课时1焓变反应热

第一节化学反应与能量的变化课时1焓变反应热目标与素养：1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。(变化观念与微观探析)2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。(宏观辨识与变化观念)3.从微观化学键的变化进行ΔH的有关计算。(微观探析)一、化学反应的实质与特征1．实质反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。2．特征既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热量的变化。二、焓变反应热1．焓与焓变2．反应热和焓变的关系反应热焓变含义化学反应中放出或吸收的热量化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差二者的相互联系ΔH是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热，即恒定条件下进行的反应的反应热等于焓变ΔH微点拨：①反应热和焓变的单位均为kJ·mol－1。②任何化学反应一定有能量变化即ΔH≠0。3．吸热反应与放热反应(1)图示(2)结论反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应；反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应。(3)常见的放热反应、吸热反应放热反应吸热反应①大多数化合反应②所有燃烧反应③酸碱中和反应④金属与水或酸的置换反应①大多数分解反应②盐的水解③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应④C和CO2或H2O(g)的反应吸热反应一定需加热吗？放热反应一定不需加热吗？[答案]都不一定。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)所有的化学反应都伴有能量的变化，伴有能量变化的一定是化学反应。()(2)化学反应的反应热一定是化学反应的焓变。()(3)不需加热的反应一定是放热反应。()(4)在一个化学反应中，当反应物的能量大于生成物的能量时，反应放热，ΔH为“－”。()[答案](1)×(2)×(3)×(4)√2．下列说法正确的是()A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B．放热反应在常温下一定很容易发生C．反应是放热还是吸热，可根据反应物和生成物所具有的总能量的相对大小判断D．吸热反应在常温下一定不能发生C[A项，放热反应也可能需要加热才能发生，如铝热反应；B项，放热反应在常温下不一定容易发生，如C(s)与O2(g)在点燃条件下才能发生；D项，吸热反应在常温下也能发生，如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O晶体的反应。]3．在一定条件下A与B反应可生成C和D，其能量变化如下图：eq\x(\a\al(A＋B,反应物总,能量E1))eq\o(→,\s\up10(发生反应A＋B=C＋D))eq\x(\a\al(C＋D,生成物总,能量E2))若E1>E2，反应体系的总能量____________(填“升高”或“降低”)，为__________(填“吸热”或“放热”)反应，其原因是_______________________________________________________________。[答案]降低放热反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放到环境中化学反应能量变化的原因与ΔH的计算以H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明化学键反应中能量变化1molA—B化学键反应中能量变化H—H吸收436kJ共吸收679kJCl—Cl吸收243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ结论H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH＝－183kJ·mol－1宏观辨识与微观探析：化学反应能量变化的原因(1)微观角度认识ΔH＝Q1－Q2eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Q1>Q2，ΔH>0，吸热反应,Q1<Q2，ΔH<0，放热反应))(2)宏观角度认识【典例】化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是()A．每生成2个AB分子吸收(a－b)kJ热量B．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1molA—A和1molB—B键，放出akJ能量B[每生成2molAB吸收(a－b)kJ热量，A项错误，B项正确；由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，C项错误；断裂1molA—A和1molB—B键，吸收akJ能量，D项错误。]2AB(g)=A2(g)＋B2(g)的ΔH为多少？[答案]－(a－b)kJ·mol－1。1．由图分析，下列说法正确的是()A．A→B＋C和B＋C→A两个反应吸收或放出的能量不等B．A→B＋CΔH<0C．A具有的焓高于B和C具有的焓的总和D．A→B＋CΔH>0，则B＋C→AΔH<0D[由图可看出，B和C的焓之和高于A的焓，则反应B＋C→A一定是放热反应，ΔH<0；反之，A→B＋C的反应一定是吸热反应，ΔH>0。根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的能量一定相等。]2．键能是两原子间形成1mol新键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知下列物质的键能：化学键H—HN≡NN—H键能/(kJ·mol－1)436946391则反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH＝________。[解析]ΔH＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键释放的总能量＝946kJ·mol－1＋3×436kJ·mol－1－6×391kJ·mol－1＝(2254kJ·mol－1－2346kJ·mol－1)＝－92kJ·mol－1。[答案]－92kJ·mol－1?1?物质发生化学反应一定伴随着能量变化，但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化。如水蒸气变成液态水的过程放热，但该变化为物理变化。?2?化学反应的能量变化主要表现为热量变化，但并不完全是热量变化，还有光能、电能等。?3?一个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然关系。有些放热反应需加热才能进行。?4?破坏反应物中的化学键吸收的能量越小，说明反应物越不稳定，本身的能量越高。?5?形成生成物的化学键放出的能量越多，说明生成物越稳定，本身的能量越低。1．下列说法中不正确的是()A．分解反应大多数是吸热反应B．氢氧化钾与硝酸的反应是放热反应C．燃料有足够的空气就能充分燃烧D．放热反应的过程，都可以看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能、光能、电能等被释放出来的过程C[空气足量，燃料与空气接触不充分，也不能充分燃烧。]2．已知：①能量越低的物质就越稳定，②白磷转化成红磷是放热反应。据此，下列判断或说法中正确的是()A．在相同的条件下，红磷比白磷能量高B．在相同的条件下，白磷比红磷稳定C．红磷和白磷的结构不同D．红磷容易发生自燃而白磷则不会自燃C[由题意知，白磷能量高，红磷能量低，红磷比白磷稳定。]3．反应A＋B→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()D[由①A＋B→X(ΔH＞0)知，A、B能量总和小于X的能量，排除A、C两项；由②X→C(ΔH＜0)知X的能量大于C的能量，排除B项。]4．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()A．铝片与稀盐酸反应B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C．灼热的炭与CO2反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应[答案]C5．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH′＝－99kJ·mol－1。请回答下列问题：(1)图中A点表示：____________________________________；C点表示：___________________________________________。从微观角度分析E表示________。(2)图中