化学反应与能量变化

第1第1讲化学反映与能量变化（基础）学习目的学习目的1、理解有效碰撞、活化分子和活化能的概念模型。2、理解化学反映中能量转化的因素和常见的能量转化形式；懂得反映热和焓变的含义。3、掌握热化学方程式的意义并能对的书写热化学方程式。要点梳理要点梳理知识点一、几个概念模型1、有效碰撞：引发分子间发生化学反映的碰撞阐明：（1）分子间的碰撞是发生化学反映的必要条件（2）有效碰撞是发生化学反映的充足条件（3）单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反映进行的越快2、活化分子：含有较高能量，能够发生有效碰撞的分子阐明：（1）发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，这还决定于分子运动的取向问题。

（2）有效碰撞次数的多少与单位体积内反映物中活化分子的多少有关3、活化能：活化分子高出反映物分子平均能量的部分阐明：（1）活化能的大小是由反映物分子的性质决定的（2）活化能越小则普通分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，则单位时间内有效碰撞越多，则反映速率越快。（3）活化能的大小即使意味着普通分子成为活化分子的难易，但是却对这个化学反映前后的能量变化并不产生任何影响。如图所示：E1

：活化能E2

：活化分子变成生成物分子放出的能量E2-E1：化学反映前后的能量变化4、催化剂

阐明：如图所示，催化剂变化了反映过程知识点二、反映热焓变等有关概念1、反映热定义：在化学反映过程中放出或吸取的热量符号：用Q表达单位：kJ/mol2、焓变含义：焓是表述物质所含有的能量大小的物理量，符号为H。△H为生成物的总焓与反映物的总焓之差，称为化学反映的焓变。△H＝H（生成物）－H（反映物）阐明：（1）反映热与焓变的关系热化学研究表明，对于等压条件下进行的化学反映，如果反映中物质的能量变化只转化成热能，而没有转化为电能、光能等其它形式的能，则该反映的反映热就等于反映前后物质的焓的变化。数学体现式：QP=∆H，其中：Qp表达在压强不变的条件下化学反映的反映热。（2）△H的正负与吸放热的关系当△H为“－”或不大于0，为放热反映；当△H为“+”或不不大于0，为吸热反映。（3）吸放热与物质能量的关系放热反映中：反映物总能量不不大于生成物总能量，反映后体系能量减少；即△H＜0。吸热反映中：反映物总能量不大于生成物总能量，反映后体系能量升高；即△H＞0。（4）吸放热与化学键的关系反映物分子断键时吸取的能量＞生成物分子成键时释放的能量，则化学反映为吸热反映。反映物分子断键时吸取的能量＜生成物分子成键时释放的能量，则化学反映为放热反映。知识点三、热化学方程式1、概念：能够表达反映热的化学方程式叫做热化学方程式。例如：

H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H=-184.6kJ/mol2、意义：既表明了化学反映中的物质变化，也表明了化学反映中的能量变化。要点诠释：（1）热化学方程式必须标出能量变化。（2）热化学方程式中必须标明反映物和生成物的聚集状态，由于反映热除跟物质的量有关外，还与反映物和生成物的聚集状态有关。（3）热化学方程式中各物质的化学计量数只表达物质的量，因此能够用分数，但要注意反映热也发生对应变化。知识点四、对的理解和应用热化学方程式的注意事项1、普通化学方程式只表明了化学反映中的物质变化；热化学方程式是表达反映所放出或吸取热量的化学方程式，它既表明了化学反映中的物质变化，又表明了化学反映中的能量变化。2、△H只能写在标有反映物和生成物状态的化学方程式的右（后）边，即只有在热化学方程式中出现。若为放热反映，△H为“－”；若为吸热反映，△H为“＋”。△H的单位普通为kJ/mol。3、反映热△H与测定条件（温度、压强等）有关。书写热化学方程式时，应注明△H的测定条件（温度、压强），未指明温度和压强的反映热△H，指25℃（298K）、101kPa时的反映热△H（绝大多数反映热△H是在25℃、101kPa时测定的）。4、物质本身含有的能量与物质的聚集状态有关。反映物和生成物的聚集状态不同，反映热△H的数值以及符号都可能不同。因此，必须注明物质（反映物和生成物）的聚集状态（气体：g液体：l固体：s稀溶液：aq），才干完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中，不用“↑”和“↓”。5、普通化学方程式中，各物质化学式前的化学计量数能够表达物质的分子数、物质的量等含义；但是在热化学方程式中，只表达该物质的物质的量，因此能够是整数、分数、或小数。对相似化学反映，化学计量数不同，反映热△H也不同。如：。6、相似条件（温度、压强），相似物质的化学反映（互逆反映，不一定是可逆反映），正向进行的反映和逆向进行的反映，其反映热△H数值相等，符号相反。如：7、反映热△H的单位kJ/mol中的“/mol”是指化学反映整个体系（即指“每摩化学反映”），而不是具体指该反映中的哪一种物质。如指“每摩反映”，放出571.6kJ的能量，而不是指反映中各物质的物质的量。8、不管化学反映与否可逆，热化学方程式中的反映热△H表达反映进行终究（完全转化）时的能量变化。如：是指2molSO2(g)和1molO2(g)完全转化为2molSO3(g)时放出的能量。若在相似的温度和压强时，向某容器中加入2molSO2(g)和1molO2(g)反映达成平衡时，放出的能量为Q，因反映不能完全转化生成2molSO3(g)，故Q＜197kJ。9、有关反映热的大小比较问题，注意理解：有两种状况，其一是比较Q（热量值），那么就只与反映热的数值有关，与“＋”“－”符号无关，“＋”“－”只表达吸热或放热；其二是比较△H，那么就与“＋”“－”符号有关。如两反映的反映热的关系为a<b两反映的△H的关系为△H1＞△H2典型例题典型例题类型一：反映热、△H等概念的理解及运用【例1】已知1mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ，且氧气中1molO＝O键完全断裂时吸取热量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸取热量为（）。A．920kJB．557kJC．436kJD．188kJ举一反三：【变式1】对下列化学反映热现象，不对的的说法是（）A．放热的反映发生时不必加热B．化学反映一定有能量变化C．普通地说，吸热反映需要加热后才干发生D．化学反映热效应数值与反映物质多少有关【变式2】反映C(石墨)→C(金刚石)是吸热反映,由此可知A．石墨比金刚石更稳定B．金刚石和石墨能够互相转化C．金刚石比石墨稳定D．金刚石和石墨不能互相转化

类型二：热化学方程式的意义及书写【例2】已知：101kPa时1mol辛烷燃烧生成液态水时放出热量为5518kJ；强酸和强碱在稀溶液中发生反映生成1molH2O时放出的热量为57.3kJ，则下列热化学方程式的书写对的的是()①2C8H18(l)+25O2(g)====16CO2(g)+18H2O(g)ΔH＝-11036kJ·mol-1②2C8H18(l)+25O2(g)====16CO2(g)+18H2O(l)ΔH＝-11036kJ·mol-1③H++OH-====H2OΔH＝-57.3kJ·mol-1④2NaOH(aq)+H2SO4(aq)====Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH＝-114.6kJ·mol-1A.①③B.②③C.②④D.只有②举一反三：【变式1】热化学方程式C（s）+H2O（g）==CO（g）+H2（g）ΔH=+131.3kJ／mol表达（）A．碳和水反映吸取131.3kJ能量B．1mol碳和1mol水反映生成一氧化碳和氢气并吸取131.3kJ热量C．1mol固态碳和1mol水蒸气反映生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJD．1个固态碳原子和1分子水蒸气反映吸热131.1kJ【例3】将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反映的热化学方程式为___________。又已知：H2O（g）=H2O（l）；△H2＝－44.0kJ/mol，则11.2L（原则状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是________kJ。举一反三：【变式1】CuCl（s）与O2反映生成CuCl2（s）和一种黑色固体．在25℃、101kPa下，已知该反映每消耗1molCuCl（s），放热44.4kJ，该反映的热化学方程式是．巩固练习巩固练习一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1．下列变化不能阐明发生了化学变化的是（）A．变化时有电子的得失或共用电子对的偏移B．变化过程中有旧化学键的断裂和新化学键的形成C．变化时释放出能量D．变化前后原子的种类和数目没有变化，分子种类增加了2．下列说法错误的是（）A．化学键的断裂和形成是化学反映中能量变化的重要因素B．放热反映和吸热反映取决于反映物的总能量与生成物的总能量的相对大小C．化学反映中的能量变化，普通体现为热量的变化——放热或者吸热D．凡经加热而发生的化学反映都是吸热反映3．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反映过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中，对的的是 ()A．Q1＋Q2＞Q3B．Q1＋Q2＞2Q3C．Q1＋Q2＜Q3D．Q1＋Q2＜2Q34．原则状态下，气态分子断开1mol化学键的焓变为键焓．已知H﹣H，H﹣O和O=O键的键焓△H分别为436kJ•mol﹣1、463kJ•mol﹣1和495kJ•mol﹣1．下列热化学方程式对的的是（）A．H2O（g）═H2（g）+O2（g）△H=﹣485kJ•mol﹣1B．H2O（g）═H2（g）+O2（g）△H=+485kJ•mol﹣1C．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=+485kJ•mol﹣1D．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣485kJ•mol﹣15．某反映过程能量变化如图所示，下列说法对的的是（）A．反映过程a有催化剂参加B．该反映为放热反映，热效应等于△HC．变化催化剂，可变化该反映的活化能D．在催化剂条件下，反映的活化能等于E1+E26．下列说法对的的是()A．反映热就是反映中放出的能量B．在101kPa时，1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热C．由C(石墨)→C(金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多7．科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其构造为正四周体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1molN—N键吸取193kJ热量，断裂1molN≡N键吸取941kJ热量，则()A．N4的熔点比P4高B．1molN4气体转化为N2时要吸取724kJ能量C．N4是N2的同系物D．1molN4气体转化为N2时要放出724kJ能量8．根据热化学方程式：S(l)＋O2(g)＝SO2(g)ΔH＝－293.23kJ/mol，分析下列说法对的的是()A．S(s)＋O2(g)＝SO2(g)，反映放出的热量不不大于293.23kJ/molB．S(g)＋O2(g)＝SO2(g)，反映放出的热量不大于293.23kJ/molC．1molSO2的化学键断裂吸取的能量总和不不大于1mol硫和1mol氧气的化学键断裂吸取的能量之和D．1molSO2的化学键断裂吸取的能量总和不大于1mol硫和1mol氧气的化学键断裂吸取的能量之和9．研究表明，化学反映中能量变化的本质是化学键的形成和断裂过程中会释放和吸取能量。下图表达反映2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）的能量变化，下列有关说法中错误的是（）A．图中的①是指吸取能量，②是指放出能量B．图示阐明反映2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）是一种吸热反映C．图示阐明化学键的形成与断裂是化学反映中发生能量变化的重要因素D．③中a为48410．下列各组热化学方程式中，化学反映的ΔH前者不不大于后者的是()①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；ΔH1C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)；ΔH2②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)；ΔH3S(g)＋O2(g)＝SO2(g)；ΔH4③H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)；ΔH52H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；ΔH6④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)；ΔH7CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)；ΔH8A．①B．④C．②③④D．①②③11．下列有关反映能量的说法对的的是()A．Zn(s)＋CuSO4(aq)＝ZnSO4(aq)＋Cu(s)ΔH＝－216kJ·mol－1，E反映物＜E生成物B．CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋178.5kJ·mol－1，E反映物＜E生成物C．HI(g)1/2H2(g)＋1/2I2(s)ΔH＝+26.5kJ·mol－1，1molHI在密闭容器中分解后吸取26.5kJ的热量D．H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)ΔH＝－57.2kJ·mol－1，含1molNaOH水溶液与含0.5mol的浓硫酸混合后放热57.2kJ12．1，3﹣丁二烯和2﹣丁炔分别与氢气反映的热化学方程式以下：CH2=CH﹣CH═CH2（g）+2H2（g）→CH3CH2CH2CH3（g）+236.6kJCH3﹣C≡C﹣CH3（g）+2H2（g）→CH3CH2CH2CH3（g）+272.7kJ由此不能判断（）A．1，3﹣丁二烯和2﹣丁炔稳定性的相对大小B．1，3﹣丁二烯和2﹣丁炔分子储存能量的相对高低C．1，3﹣丁二烯和2﹣丁炔互相转化的热效应D．一种碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小

二、非选择题1．某同窗设计如图的实验方案来探究NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反映中的能量变化。根据他的实验环节填写对应的实验现象和结论。(1)列表整顿实验事实和结论实验环节实验现象得出结论A.将晶体混合后立刻用玻璃棒快速搅拌混合物，并在烧杯口放一湿润的红色石蕊试纸B.用手触摸烧杯下部C.用手拿起烧杯D.将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起E.反映完后移走烧杯上的多孔塑料板，观察反映物(2)问题讨论①实验中为什么要在晶体混合后立刻用玻璃棒快速搅拌混合物？②在实验中即使不结冰，将烧杯拿起时烧杯与玻璃片也可能粘在一起。如何用简朴办法阐明烧杯与玻璃片之间是因结冰而粘在一起的？③浸有稀H2SO4的棉花有何作用？2．(1)高中教材中有这样一种实验：在两支试管中分别加入3mL稀盐酸(均足量)(只有浓度不大于1mol·L－1的稀盐酸跟Na2CO3和NaHCO3反映才干根据反映的激烈程度分辨开来，浓度较高则反映现象都是同样的激烈)，将两个各装有0.3gNaHCO3和Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口上。将气球内的N