化学能量变化

1、化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化1什么是化学键？什么是化学键？【答案答案】使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。键。温故温故 2如何用化学键的观点解释如何用化学键的观点解释H2与与Cl2反应的过程？反应的过程？【答案答案】如果用化学键的观点来解释如果用化学键的观点来解释H2与与Cl2反应的过反应的过程，可以想象为两个步骤：程，可以想象为两个步骤：H2与与Cl2中的化学键断裂中的化学键断裂(旧化学旧化学键键)，生成，生成H和和Cl；H和和Cl结合成结合成HCl，形成了，形成了H和和Cl之间的化之间的化学键学键(新化学键新化学键)。知新知新

2、 1化学键与化学反应中能量变化的关系化学键与化学反应中能量变化的关系发生化学反应时，断开反应物中的化学键要发生化学反应时，断开反应物中的化学键要_能量，能量，而形成生成物中的化学键要而形成生成物中的化学键要_能量，化学键的能量，化学键的_是化学反应中能量变化的主要原因。是化学反应中能量变化的主要原因。焓变反应热焓变反应热吸收吸收 释放释放 断裂和形成断裂和形成2焓变与反应热的关系焓变与反应热的关系焓变是焓变是_和和_的焓值差，符号的焓值差，符号_，单位，单位_，_条件下的反应热等于焓变。条件下的反应热等于焓变。生成物生成物反应物反应物HkJmol1恒压恒压3放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应

3、类型比较类型比较放热反应放热反应吸热反应吸热反应定义定义_的化学反应的化学反应_的化学反应的化学反应能量能量变化变化反应物具有的总能量反应物具有的总能量_生成物具有的总生成物具有的总能量能量反应物具有的总能量反应物具有的总能量_生成物具有的总生成物具有的总能量能量键能键能比较比较生成物分子成键时释放生成物分子成键时释放出的总能量出的总能量_反应反应物分子断裂时吸收的总物分子断裂时吸收的总能量能量(生成物的总键能大生成物的总键能大于反应物的总键能于反应物的总键能)生成物分子成键时释放生成物分子成键时释放的总能量的总能量_反应物反应物分子断裂时吸收的总能分子断裂时吸收的总能量量(生成物的总键能小于

4、生成物的总键能小于反应物的总键能反应物的总键能)放出热量放出热量 吸收热量吸收热量 大于大于 小于小于 大于大于 小于小于 类型类型比较比较放热反应放热反应吸热反应吸热反应表示表示形式形式H_0或或H为为“_”H_0或或H为为“_”图示图示 反应热反应热焓变焓变含义含义化学反应中吸收或放出的热量化学反应中吸收或放出的热量化学反应中生成物所具有化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓的焓与反应物所具有的焓之差之差符号符号QH单位单位kJmol1kJmol1与能量变与能量变化的关系化的关系Q0，反应吸收热量，反应吸收热量H0，反应吸收热量，反应吸收热量Q0，反应放出热量，反应放出热量H0，反应

5、放出热量，反应放出热量二者的相二者的相互关系互关系H是化学反应在恒压下是化学反应在恒压下(即敞口容器中进行的化学反应即敞口容器中进行的化学反应)且不且不与外界进行电能、光能等其他形式能量的转化时的反应热，与外界进行电能、光能等其他形式能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行的反应的反应热即恒压条件下进行的反应的反应热Q就是焓变就是焓变H下列说法正确的是下列说法正确的是()A反应热是反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化物质参加反应时的能量变化B当反应放热时当反应放热时H0，当反应吸热时，当反应吸热时H0C在加热条件下发生的反应均为吸热反应在加热条件下发生的反应均为吸热反应D在一个化学反应中，

6、当反应物能量大于生成物能量在一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，时，反应放热，H为为“”解析：解析：反应在恒压条件下吸收或放出的热量为反应热，因反应在恒压条件下吸收或放出的热量为反应热，因此此A错误；反应热与反应物所具有的能量有关，与反应条件没错误；反应热与反应物所具有的能量有关，与反应条件没有直接关系，所以有直接关系，所以C错误；在反应中物质所具有的总能量减错误；在反应中物质所具有的总能量减少，即少，即H0，反应放热，反之就吸热，因此，反应放热，反之就吸热，因此B错误；错误；D正正确。确。答案：答案：DCO(g)与与H2O(g)反应的能量变化如下图所示，有反应的能量变化如

7、下图所示，有关两者反应的说法正确的是关两者反应的说法正确的是()A该反应为吸热反应该反应为吸热反应BCO(g)和和H2O(g)具有的总能量大于具有的总能量大于CO2(g)和和H2(g)具有具有的总能量的总能量C该反应不需要加热就能进行该反应不需要加热就能进行D1 mol CO2(g)和和1 mol H2(g)反应生成反应生成1 mol CO(g)和和1 mol H2O(g)要放出要放出41 kJ热量热量【答案答案】B【解析解析】由能量变化可知，生成物的总能量比反应物的总由能量变化可知，生成物的总能量比反应物的总能量低，反应为放热反应，但并不是不需要加热；当能量低，反应为放热反应，但并不是不需要

8、加热；当1 mol CO2(g)和和1 mol H2(g)反应生成反应生成1 mol CO(g)和和1 mol H2O(g)时，时，要吸收要吸收41 kJ热量。热量。2由化学键的形成和断裂过程的能量变化求焓变的公式由化学键的形成和断裂过程的能量变化求焓变的公式H反应物的化学键断裂吸收的能量总和生成物的化反应物的化学键断裂吸收的能量总和生成物的化学键形成时放出的能量总和。学键形成时放出的能量总和。3焓变与物质能量的关系焓变与物质能量的关系H生成物的能量反应物的能量。生成物的能量反应物的能量。解析：解析：本题考查热效应和键能的关系，本题考查热效应和键能的关系，H反应物键能反应物键能总和生成物的键能

9、总和。所以总和生成物的键能总和。所以92.4 kJmol1E(NN)3436 kJmol12391 kJmol13，E(NN)945.6 kJmol1。答案：答案：B判断一下哪种说法正确判断一下哪种说法正确()A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B放热的反应在常温下一定很容易发生放热的反应在常温下一定很容易发生C反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小总能量的相对大小D吸热反应的吸热反应的H0【答案答案】C【解析解析】放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。放热反应和吸热反应在一定的条件

10、下都能发生。反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，应，A、B项错误；吸热反应的项错误；吸热反应的H0，放热反应的，放热反应的H0，D项错误。项错误。1热化学方程式的概念及意义热化学方程式的概念及意义(1)概念：能表示参加反应概念：能表示参加反应_和和_关系的化学关系的化学方程式，叫做热化学方程式。方程式，叫做热化学方程式。(2)意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的_变化，也表明了化学反应中的变化，也表明了化学反应中的_变化。变化。热化学方程式热化学方程式物质的量物质的量 反应热

11、反应热 物质物质 能量能量2热化学方程式的特点热化学方程式的特点(与化学方程式比较与化学方程式比较)(1)指明了反应时的指明了反应时的_和和_，在，在_下进行的反应，可不注明。下进行的反应，可不注明。(2)在化学方程式右边注明在化学方程式右边注明H的的_、数值和、数值和_。(3)所有反应物和产物都用括号注明了它们在反应时的所有反应物和产物都用括号注明了它们在反应时的_。温度温度 压强压强 25 、101 kPa符号符号 单位单位 状态状态 (4)化学计量数只表示化学计量数只表示_，而不表示分子数或原子，而不表示分子数或原子数，因此可以为数，因此可以为_。(5)化学计量数和反应热的数值可以同时扩

12、大或缩小化学计量数和反应热的数值可以同时扩大或缩小_倍数。倍数。物质的量物质的量 分数分数 相同相同 3注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数。因仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。此化学计量数可以是整数，也可以是分数。4注意反应物和产物的聚集状态不同，焓变注意反应物和产物的聚集状态不同，焓变H不同。因不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用的意义

13、。气体用“g”，液体用，液体用“l”，固体用，固体用“s”，溶液中的微，溶液中的微粒用粒用“aq”。热化学方程式中不用标。热化学方程式中不用标“”和和“”。5注意热化学方程式是表示反应已完成的能量。由于注意热化学方程式是表示反应已完成的能量。由于H与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加也要加倍。当反应向逆向进行时，其焓变与正反应的焓变数值相等，倍。当反应向逆向进行时，其焓变与正反应的焓变数值相等，符号相反。符号相反。解析：解析：氢气燃烧

14、反应为放热反应，所以氢气燃烧反应为放热反应，所以H为负值，因为为负值，因为相同的反应，反应热与反应物的物质的量成正比，可判断相同的反应，反应热与反应物的物质的量成正比，可判断2bc。答案：答案：D【答案答案】B【解析解析】1 g甲醇燃烧生成甲醇燃烧生成CO2(g)和和H2O(l)时放热时放热22.68 kJ，则，则1 mol甲醇甲醇(32 g)燃烧放热：燃烧放热：22.68 kJ32725.76 kJ，2 mol甲醇燃烧放热甲醇燃烧放热1 451.52 kJ。A、D中中H的符号不正确，的符号不正确，C中中H的数值不正确。的数值不正确。中和热的测定中和热的测定1实验原理实验原理在稀溶液中，酸跟碱

15、发生中和反应生成在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反时的反应热叫做中和热。本实验通过测定酸碱中和反应前后溶液温度应热叫做中和热。本实验通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变化，计算反应过程中所放出的热量，并由此求得中和热。的变化，计算反应过程中所放出的热量，并由此求得中和热。创新探究创新探究 2测量的步骤测量的步骤3问题探究问题探究实验室用实验室用50 mL 0.5 molL1盐酸、盐酸、50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液和如下图所示装置进行测定中和反应反应热的实溶液和如下图所示装置进行测定中和反应反应热的实验，得到下表中的数据：验，得到下表中的数据：实验实验序

16、号序号起始温度起始温度t1/终止温度终止温度t2/盐酸盐酸NaOH溶液溶液120.220.323.7220.320.523.8321.521.624.9完成下列问题：完成下列问题：( 1 ) 实 验 时 用 环 形 玻 璃 棒 搅 拌 溶 液 的 方 法 是实 验 时 用 环 形 玻 璃 棒 搅 拌 溶 液 的 方 法 是_。不 能 用 铜 质 搅 拌 棒 代 替 环 形 玻 璃 棒 的 理 由 是不 能 用 铜 质 搅 拌 棒 代 替 环 形 玻 璃 棒 的 理 由 是_。(2)经数据处理，经数据处理，t2t13.4 ，则该实验测得的每生成，则该实验测得的每生成1 mol液态水时的反应热液态

17、水时的反应热H_。盐酸和盐酸和NaOH溶液的密度按溶液的密度按1 gcm3计算，反应后混合溶液的比热容计算，反应后混合溶液的比热容(c)按按4.18 Jg11计算计算(3)若将若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得每生成每生成1 mol 液态水时的反应热为液态水时的反应热为H1，则，则H1和和H的关系：的关系：H1_(填填 “ ” “” “ ” 或或 “ ” )H， 理 由 是， 理 由 是_。【答案答案】(1)上下搅动上下搅动(或轻轻搅动或轻轻搅动)铜传热快，热量损失铜传热快，热量损失大大(2)56.8 kJmol1(3)NH3H2O电离吸热

18、电离吸热1概念概念_时，时，_纯物质纯物质_燃烧生成燃烧生成_的氧化物时所放出的热量。的氧化物时所放出的热量。燃烧热燃烧热25 、101 kPa1 mol完全完全稳定稳定2表达形式表达形式(1)符号：符号：H为为“”或或H0。(2)单位：单位：_。3解释解释完全燃烧生成稳定的氧化物是指：完全燃烧生成稳定的氧化物是指：C_，H_，S_。4意义意义例 如 ：例 如 ： C 的 燃 烧 热 为的 燃 烧 热 为 3 9 3 . 5 k J m o l 1， 表 示 在， 表 示 在_时，时，_C完全燃烧生成完全燃烧生成CO2时时_393.5 kJ的热量。的热量。kJmol1(或或Jmol1)CO2H

19、2O(l)SO225 、101 kPa1 mol放出放出答案：答案：D101 kPa时，时，1.00 g CH4完全燃烧生成液态水和二完全燃烧生成液态水和二氧化碳，放出氧化碳，放出55.6 kJ的热量，写出表示的热量，写出表示CH4燃烧热的热化学方燃烧热的热化学方程式。程式。【答案答案】CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H889.6 kJmol1【解析解析】因因1 mol CH4的质量为的质量为16.0 g，又因，又因1.00 g CH4燃燃烧放出烧放出55.6 kJ的热量。所以的热量。所以1 mol CH4燃烧放出的热量为：燃烧放出的热量为：16.0 g1.00 g55.6

20、 kJ889.6 kJ。1同一化学反应的反应热受哪些因素的影响？同一化学反应的反应热受哪些因素的影响？【答案答案】同一化学反应的反应热与参加反应物质的物质的同一化学反应的反应热与参加反应物质的物质的量、物质的聚集状态、反应条件有关。量、物质的聚集状态、反应条件有关。2你是怎样理解化学反应中的能量变化的？你是怎样理解化学反应中的能量变化的？【答案答案】化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。许多化学反应有变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。许多化学反应有放热现象，如可燃物的燃烧、铝与盐酸的反应等；也有的化学放

21、热现象，如可燃物的燃烧、铝与盐酸的反应等；也有的化学反应有吸热现象，如反应有吸热现象，如CaCO3、KMnO4等的分解。等的分解。1内容：不管化学反应是一步完成或分步完成，其反应内容：不管化学反应是一步完成或分步完成，其反应热是热是_的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的_有关，而与反应的有关，而与反应的_无关。无关。盖斯定律盖斯定律相同相同始态和终态始态和终态途径途径2解释：在化学反应中，能量的变化以解释：在化学反应中，能量的变化以_的变化为的变化为基础，二者密不可分，但以物质为主。能量变化的多少由发生基础，二者密不可分，但以物质为主。能量变化的

22、多少由发生变化的变化的_和和_的量决定。的量决定。物质物质反应物反应物产物产物2加合法：即运用所给方程式通过加减的方法得到新化加合法：即运用所给方程式通过加减的方法得到新化学方程式。学方程式。(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。乘上该数。(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。应热也随之相加减。(3)将一个热化学方程式颠倒时，将一个热化学方程式颠倒时，H的的“”或或“”号号必须随之改变。必须随之改变。(4)一般解题步骤：首先确定待求的方程式，然后观

23、察待一般解题步骤：首先确定待求的方程式，然后观察待求方程式中的各物质在已知方程式中的位置，最后根据未知方求方程式中的各物质在已知方程式中的位置，最后根据未知方程式中各物质的化学计量数和位置的需要对已知方程式进行处程式中各物质的化学计量数和位置的需要对已知方程式进行处理理(包括调整化学计量数或调整反应方向，然后把各方程式叠包括调整化学计量数或调整反应方向，然后把各方程式叠加并检验加并检验)。已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为学方程式为C(金刚石，金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H1395.41 kJmol1；C(石墨，石墨，s)O2

24、(g)=CO2(g)H2393.51 kJmol 1，则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为，则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为_。由此看来更稳定的碳的同素异形体为。由此看来更稳定的碳的同素异形体为_。解析：解析：由盖斯定律知，要得到金刚石和石墨的转化关系，由盖斯定律知，要得到金刚石和石墨的转化关系，可将两个热化学方程式相减：可将两个热化学方程式相减：C(金刚石，金刚石，s)=C(石墨，石墨，s)HH1H2395.41 kJmol1393.51 kJmol11.90 kJmol1，即，即C(金刚石，金刚石，s)=C(石墨，石墨，s)H1.90 kJmol1。可见金刚石转化为石墨放出热量，说明石

25、墨的能量更低，可见金刚石转化为石墨放出热量，说明石墨的能量更低，比金刚石稳定。比金刚石稳定。答案：答案：C(金刚石，金刚石，s)=C(石墨，石墨，s)H1.90 kJmol1石墨石墨【答案答案】P4(s，白磷，白磷)=4P(s，红磷，红磷)H29.2 kJmol1【解析解析】本题考查盖斯定律的应用。根据盖斯定律将题给本题考查盖斯定律的应用。根据盖斯定律将题给、式作如下处理：式作如下处理：4得到新的热化学方程式：得到新的热化学方程式：P4(s，白磷，白磷)=4P(s，红磷，红磷)H29.2 kJmol1反应热的计算依据有：热化学方程式、反应热的计算依据有：热化学方程式、_定律和定律和_的数据。的

26、数据。反应热的计算反应热的计算盖斯盖斯燃烧热燃烧热(3)可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量其其燃烧热。燃烧热。(4)根据反应物和生成物的键能，根据反应物和生成物的键能，H反应物的键能和反应物的键能和生成物的键能和。生成物的键能和。2反应热计算的注意事项反应热计算的注意事项(1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做相同倍数的改变。做相同倍数的改变。(2)热化学方程式中的反应热是指反应按所

27、给形式完全进热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热。行时的反应热。(3)正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。在在298 K、100 kPa时，已知：时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3则则H3与与H1和和H2间的关系正确的是间的关系正确的是()AH3H12H2BH3H1H2CH3H12H2DH3H1H2解析：解析：根据盖斯定律，第二个热化学方程式乘以根据盖斯定律，第二个热化学方程式乘以2，再和，再和第一个热化学方程式相加，即得出第三个热化学方程式。第一个热化学方程式相加，即得出第三个热化学方程式。答案：答案：A氢气和氧气生成液态水的反应，