人教版高中化学选修四第一章第一节《化学反应与能量变化》课件

第一节化学反应与能量的变化第1课时化学反应与能量的变化那么，你还知道其他形式的能量变化的例子吗？如何定量地来描述或测定一个反应释放或吸收的能量呢？

1．焓变(1)焓变①概述：焓(H)是与内能有关的

。在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的

即焓变(ΔH)决定。②常用单位：

(或

)。kJ/molkJ·mol－1物理量焓值差(2)焓变与反应热的关系恒压条件下，反应的热效应等于焓变。因此，我们常用

表示反应热。2．ΔH的正、负和吸热、放热反应的关系(1)放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量

反应物吸收的总能量的反应。由于反应后放出热量(释放给环境)能使反应体系的能量

，故ΔH

0(填“<”或“>”)，即ΔH为

(填“正”或“负”)。ΔH大于降低负<(2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量

反应物吸收的总能量的反应。由于反应时吸收环境能量而使反应体系的能量

，故ΔH

0(填“<”或“>”)，即ΔH为

(填“正”或“负”)。小于>正升高3．化学反应中能量变化的图示放热反应和吸热反应的比较类型比较放热反应吸热反应定义有热量放出的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量表示方法ΔH＜0ΔH＞0图示常见的实例①大多数化合反应；②中和反应；③金属与酸反应如：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑

ΔH<0；④燃烧反应；⑤铝热反应；①大多数分解反应；②Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵反应：Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

ΔH>0；③以C、CO为还原剂的氧化还原反应1．(2009年上海单科)下列对化学反应的认识错误的是(

)A．会引起化学键的变化B．会产生新的物质C．必然引起物质状态的变化D．必然伴随着能量的变化解析：化学变化的本质是旧化学键的断裂、新化学键的形成，化学变化中会产生新的物质并伴随能量变化，但物质状态不一定发生变化，答案：

C

1．概念能表示

和

的关系的化学方程式。参加反应物质的量反应热2．特点(与化学方程式比较)(1)指明了反应时的

和

，若在

时进行的反应，可不注明。(2)在化学方程式右边注明ΔH的

.和。(3)所有反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的状态。常用

分别表示固体、液体和气体。3．意义热化学方程式不仅表示化学反应中的

变化，也表明了

变化。25℃、101kPa“＋”、“－”单位s、l、g物质能量温度压强物质的量书写热化学方程式应注意的问题(1)注意ΔH的符号ΔH只能写在热化学方程式的右边，且中间留空格。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ/mol(或kJ·mol－1)。(2)注意测定条件反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关，因此书写热化学方程式时应注意ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25℃、101kPa下测定的，可不注明温度和压强。(3)注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH也不同。因此，书写热化学方程式必须注明物质的聚集状态。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用标“↑”和“↓”。(4)注意化学计量数①化学计量数只表示物质的量，因此可以为分数或小数。②由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应：a．化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同的倍数。b．当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。答案：

B

已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)

ΔH＝－546.6kJ/mol，下列说法正确的是(

)A．氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应B．1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于546.6kJC．在相同条件下，1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF气体的能量D．该反应中的能量变化可用下图来表示

由热化学方程式可知ΔH<0，H2与F2反应生成HF是放热反应，则HF分解成H2和F2为吸热反应，故A错。HF(g)转变为HF(l)要放热，则1molH2与1molF2反应生成2molHF(l)，放出的热量大于546.6kJ，故B错。该反应为放热反应，则反应物总能量高于生成物总能量，C正确。该反应中能量变化的图示为

答案：

C

反应热的实质及ΔH的计算表达式(1)反应热与物质中化学键的关系化学反应在本质上来说就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。破坏旧键时克服原子间的相互作用，需要吸收能量；形成新键时又要释放能量。在不做其他功的情况下，当前者大于后者时，为吸热反应；当前者小于后者时，为放热反应。(2)反应热与物质固有能量的关系反应物具有的总能量大于生成物所具有的总能量，导致反应物转化为生成物时放出热量，为放热反应；反应物具有的总能量小于生成物所具有的总能量，则反应时需要从外界吸收能量，为吸热反应。化学变化过程中的能量变化可用以下图示说明(以氢气和氯气的燃烧反应为例)：(3)ΔH的计算方法从不同角度解释反应热，其计算方式也不同，故ΔH有三种表达方式：①ΔH＝吸收的总能量－释放的总能量②ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量③ΔH＝反应物中化学键断裂吸收的能量之和－生成物中化学键生成放出的能量之和1．已知：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是(

)

A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝＋183kJ/molC．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/molD．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/mol解析：因为ΔH＝反应物中化学键断裂吸收的能量之和－生成物中化学键生成释放的能量之和。根据反应方程式：H2＋Cl2===2HCl，可知，该反应的ΔH＝(436＋243－431×2)kJ/mol＝－183kJ/mol，故C正确。答案：

C

已知在1×105Pa、298K条件下，2molH2燃烧生成水蒸气时放出的484kJ热量，下列热化学方程式正确的是(

)A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋242kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－484kJ·mol－1C．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH＝＋242kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝＋484kJ·mol－1答案：

A判断热化学方程式正误注意下列要点：(1)化学反应原理即化学方程式是否正确；(2)看各物质的聚集状态是否正确；(3)看ΔH变化的“＋”、“－”是否正确；(4)看反应热的单位是否为kJ·mol－1；(5)看反应热数值与计量数是否相对应。

2．0.3mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5kJ的热量，其热化学方程式为________________________________________________________________________

。又已知H2O(l)===H2O(g)

ΔH＝＋44kJ·mol－1，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量为________。解析：

答案：

B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)

ΔH＝－2165kJ·mol－1

1016.5kJ1．反应热是指(

)A．专指化学反应过程中放出的热量B．特指1mol反应物燃烧时放出的热量C．不论多少物质反应放出的热量都是反应热D．热化学方程式中标注的“±akJ/mol”解析：反应热的单位为kJ/mol，是有量的限制的。答案：

D2．下列说法正确的是(双选)(

)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．反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D．吸热反应在一定条件下也能发生

解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。吸热反应开始加热，反应后需不断加热，才能使反应继续进行下去；放热反应开始加热，反应后会放出一定的热量，如果此热量足够大可以使反应维持下去，则反应过程不需要再加热，如煤的燃烧，一旦加热，使煤燃烧起来后，就可继续燃烧下去，不需外界再加热。答案：

CD

3.分析如图所示的能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是(

)A．2A(g)＋B(g)===2C(g)

ΔH＝a(a>0)B．2A(g)＋B(g)===2C(g)

ΔH＝a(a<0)C．2A＋B===2C

ΔH＝a(a<0)D．2C===2A＋B

ΔH＝a(a>0)解析：

根据图示，2A(g)＋B(g)的总能量>2C(g)的总能量，故A、B、C中应a<0，D中应a>0，但C、D未注明物质的聚集状态。答案：

B4.如图所示，把试管放入盛有25℃澄清石灰水饱和溶液的烧杯中，试管中开始放入几块镁条，再用滴管滴入5mL的盐酸于试管中。试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是________________________________________________________________________。(2)产生上述实验现象的原因是__________