第一节 化学反应与能量的变化 第1课时 焓变 反应热
1.了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。 2.认识化学反应过程中物质和能
量的变化。 3．了解反应热和焓变的含义。 4.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。
焓变 反应热
1．焓变
(1)焓：与内能有关的物理量，符号：H。
－1
(2)焓变：生成物与反应物之间的焓值差，符号：ΔH，单位：kJ·mol(或kJ/mol)。 2．反应热
－1
(1)概念：化学反应过程中所释放或吸收的热量，单位：kJ·mol(或kJ/mol)。 (2)与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变。 3．化学反应中能量变化的原因 (1)微观角度——化学键的变化
若Q1>Q2，反应吸收能量，ΔH>0，为吸热反应； 若Q1 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。 4．化学反应过程中能量变化的表示 (1)放热反应：ΔH为“－”或ΔH<0，体系能量降低。 (2)吸热反应：ΔH为“＋”或ΔH>0，体系能量升高。 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)反应热是指1 mol物质参加反应时的能量变化。( ) (3)加热条件下发生的反应均为吸热反应。( ) (4)在一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－”。( ) (5)在确定的化学反应体系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同。( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ 2．在日常生活和学习中，我们经常接触到下列反应： ①化石燃料燃烧 ②强酸、强碱的中和反应 ③用C和H2O在高温下制水煤气 ④锌和盐酸反应制氢 气 ⑤氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气 ⑥煅烧石灰石 其中属于放热反应的有________，属于吸热反应的有________。 答案：①②④ ③⑤⑥ 1．放热反应与吸热反应对比 用E(反应物)、E(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量；Q(吸)、Q(放)分别代表反应物断键吸收的热量、生成物成键放出的热量。 类别 放热反应 吸热反应 项目 定义 放出能量的化学反应 吸收能量的化学反应 比较 E(反应物)>E(生成物) E(反应物) ①活泼金属与H2O或酸的反应，如2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。 ②所有酸碱中和反应，如2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2O。 点燃 ③所有燃烧反应，如2CO＋O2=====2CO2。 ④绝大多数化合反应，如CaO＋H2O===Ca(OH)2。 ⑤部分特殊反应，如铝热反应、过氧化钠与水或CO2的反应、氨的催化氧化等。 (2)常见的吸热反应 高温 ①绝大多数分解反应，如CaCO3=====CaO＋CO2↑。 ②铵盐与碱的反应，如2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。 高温 ③以C、CO和H2为还原剂的氧化还原反应，如C(s)＋H2O(g)=====CO(g)＋H2(g)。 (1)任何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放热，属于物理变化。 (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)反应条件与该反应能量变化之间没有必然联系，因此，不能根据反应条件来判断一个反应是放热反应还是吸热反应。有些放热反应需加热才能进行，如碳的燃烧；有些吸热反应常温下即可进行，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。 某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是( ) A＋BC[A…C…B]AC＋B A．反应过程可表示为―→―→ (反应物) (过渡态)(生成物) B．E1为反应物的能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能 C．正反应的热效应为ΔH＝E1－E2，且E2>E1，所以正反应为放热反应 D．此图中逆反应的热效应为ΔH＝E1－E2，逆反应为吸热反应 [解析] A项，结合图像知其正确。B项，反应物分子转变为活化分子所需要的最低能量即正反应的活化能，B项正确。C项，由图可知，正反应的热效应为ΔH＝E1－E2，且E2>E1，所以正反应为放热反应，C项正确。D项，题图中逆反应的热效应ΔH＝E2－E1，为吸热反应，D项错误。 [答案] D (1)由上述例题中的图示可知，因为反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应不需要加热就可以进行，这种说法是否正确？ (2)试从能量高低判断，上题中反应物和生成物哪个较为稳定？ 答案：(1)不正确。反应物和生成物总能量的相对高低与反应是否需要加热无关。 (2)能量越低越稳定，故生成物较稳定。 吸热反应和放热反应的判断 1．从如图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误的是( ) A．这是一个放热反应 B．该反应可能需要加热 C．生成物的总能量低于反应物的总能量 D．反应物比生成物更稳定 解析：选D。因反应物的总能量高于生成物的总能量，故反应放热，且生成物比反应物更稳定，A、C项正确，D项不正确；反应是否需要加热与反应吸、放热无必然联系，B项正确。 2．下列化学反应属于吸热反应的是( ) A．盐酸与烧碱溶液的反应 B．Al与稀盐酸的反应 高温 C．C＋CO2=====2CO D．葡萄糖在人体内氧化分解 解析：选C。酸碱中和反应、活泼金属与酸的反应均属于放热反应；葡萄糖在人体内氧化分解，为人的生命活动提供能量，也属于放热反应；C与CO2反应需持续加热，属于吸热反应。 焓变与物质能量的关系 3．已知某反应的焓变小于零，下列说法正确的是( ) A．该反应为放热反应 B．该反应为吸热反应 C．生成物的焓大于反应物的焓 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 解析：选A。ΔH＜0表示反应放热。 4．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＋C ΔH＜0 C．A具有的焓高于B和C具有焓的总和 D．A→B＋C ΔH＞0，B＋C→A ΔH＜0 解析：选D。由图可看出，B＋C的焓高于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，两反应吸收或放出的能量一定相等。 (1)物质越稳定，则自身具有的能量越低。 (2)放热反应是体系反应后放出能量而使体系的能量降低，ΔH＜0，物质的稳定性增强。如A→B ΔH＜0，则稳定性B＞A。 (3)吸热反应是反应通过加热、光照等外界条件吸收能量而使体系的能量升高，ΔH＞0，物质的稳定性减弱。如A→B ΔH＞0，则稳定性A＞B。
人教版高中化学选修4导学案：1.1化学反应与能量的变化 第1课时 焓变 反应热 Word版含答案
