考点10-有关化学键与能量转化的计算(要点总结)

2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关（人教版2019必修第二册）考点10有关化学键与能量转化的计算复习要点1.知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。2.掌握反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。3.应用键能计算反应过程中的能量变化。核心梳理1.化学反应中能量变化的原因：在化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成。物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化的依据如下：示例：既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量变化，又可以根据化学反应中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能。计算公式：化学反应中的能量变化值=反应物的总键能−生成物的总键能。计算出的数值如果为正值，意味着是吸热反应；计算出的数值如果是负值，意味着是放热反应。2.利用图像进行反应能量变化的计算例如化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示：分析图中信息，可进行如下计算：断裂1molA—A键和1molB—B键吸收xkJ能量；断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量；1molA2和1molB2反应生成2molAB放出的能量为y−xkJ。深化理解化学键的形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。(1)对同一种化学键而言，断裂时吸收的能量与形成时放出的能量相同。(2)判断该反应是放热反应还是吸热反应，也可比较断键吸收的总能量与形成新键所释放的总能量大小。典型例题例1科学家已获得了气态N4分子，其结构为正四面体(如图所示)。已知断裂1molN—N吸收167kJ能量，断裂1molN≡N吸收942kJ能量，下列说法正确的是A．N4属于一种新型的化合物B．N4(g)=4N(g)的过程中释放1002kJ能量C．1molN4转化为N2时要吸收882kJ能量D．N4和N2互为同素异形体，N4转化为N2属于化学变化答案D解析A.N4属于一种新型的单质，A错误；B.N4(g)=4N(g)的过程中吸收能量为6×167kJ＝1002kJ，B错误；C.1molN4转化为N2时能量变化为6×167kJ－2×942kJ＝－882kJ，即放出882kJ能量，C错误；D.N4和N2均是氮元素形成的单质，互为同素异形体，N4转化为N2属于化学变化，D正确；答案选D。变式强化（2020·河北省石家庄二中高一月考）肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图1。已知200℃时：反应Ⅰ:3N2H4(g)＝N2(g)+4NH3(g)ΔH1=－32.9kJ/mol反应Ⅱ:N2H4(g)+H2(g)＝2NH3(g)ΔH2=－41.8kJ/mol下列说法不正确的是()A．图1所示过程①是放热反应，②是吸热反应B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示C．断开3molN2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化学键释放的能量D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为：N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=－50.7kJ/mol答案D解析A.由已知信息“反应Ⅰ”知，过程①为放热反应；根据盖斯定律：Ⅰ-2×Ⅱ得N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=-32.9kJ/mol-2×(-41.8kJ/mol)=+50.7kJ/mol，过程②为吸热反应，故A正确，D错误；B.反应Ⅱ为放热反应，反应物能量高于生成物能量，故