第05讲 化学反应中的热能变化过程（word讲义）-【帮课堂】2021-2022学年高一化学同步精品讲义（苏教版2019必修第二册）

第05讲 化学反应中的热能变化过程 知识导航 知识精讲 一、化学反应的本质和特征 1．本质： （1）化学反应的本质是旧化学键的_______和新化学键的_______。 （2）断开化学键要_______能量，形成化学键要______能量，吸收的能量与释放的能量__________。 2．特征： （1）生成新物质（符合质量守恒定律）； （2）释放能量或吸收能量（符合能量守恒定律）。 二、从反应物与生成物总能量相对大小分析焓变 1．放热反应（ΔH＜0）：反应物的总焓（能量）大于生成物的总焓（能量）。 2．吸热反应（ΔH＞0）：反应物的总焓（能量）小于生成物的总焓（能量）。 3．计算公式：ΔH = ___________________________ 三、从反应物与生成物总键能相对大小分析焓变 1．化学反应的本质是 。 2．断键需要 能量，成键需要 能量。 3．键能：断开（形成）1 mol某键所吸收（放出）的能量叫键能。单位：kJ/mol。 例如，H-H键的键能是436.0 kJ/mol，那么断开（形成）1 mol H-H键吸收（放出）的能量为436.0 kJ。 4．实例分析 由图可知，1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl分子的过程中， 了 kJ的能量。 5．计算公式：ΔH = ___________________________ 四、物质的稳定性 1. 能量越低越稳定。 2. 键能越大越稳定。 五、人类对能源的利用 1．获取热能的途径——物质的燃烧 （1）早期：以树枝杂草为主要能源。 （2）现代：以煤、石油和天然气为主要能源。 2．面临问题 （1）短期内不可再生，储量有限； （2）煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等造成大气污染。 3．解决方法 （1）节能减排。 （2）开发利用新能源。 对点训练 题型一：从反应物与生成物总能量相对大小分析焓变 【例1】下列过程中能量变化与图像不相符的是 选项 A B C D 反应 NaOH和盐酸反应 Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl反应 Cl2和H2反应 Na和水反应 图像 【变1-1】下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是（ ） ①酸碱中和反应②液态水变成水蒸气③生石灰与水反应④铝热反应⑤石灰石分解⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 A．①④⑤⑥ B．②⑤⑥ C．②③⑤ D．⑤⑥ 【变1-2】下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。 据此判断下列说法中正确的是(　 ) A．由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应 B．由图2知，S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1， S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2 ，则ΔH1＞ΔH2 C．由图3知，白磷比红磷稳定 D．由图4知，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH＞0 【例2】最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图： 下列说法正确的是 A．该能量图也可以表示碳酸氢钠与盐酸的反应过程 B．CO2所具有的能量比CO和O要高 C．状态Ⅰ→Ⅱ的过程可以说明，形成化学键会向环境放出能量 D．状态Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的过程中，反应体系经历了向环境吸收和放出能量的过程 【变2-1】氢能的低成本、低温、高速率制取一直是亟待解决的关键难题。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应(CO+H2O=CO2+H2)过程中能量的变化如图所示，下列说法正确的是 A．水煤气变换产氢反应是吸热反应 B．过程I和过程II均为放热过程 C．过程I发生了极性键的断裂 D．过程II只生成了具有极性键的CO2和H2O 【变2-2】以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。 下列说法正确的是 A．该反应①中钛氧键断裂会释放能量 B．该反应中，光能和热能转化为化学能 C．使用作催化剂可降低反应热，从而提高化学反应速率 D．分解反应的热化学方程式为 题型二：键能的计算 【例3】已知H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ·mol-1，断开1molO=O键和1mol H—O键所吸收的能量分别为496kJ和463kJ，则断开1molH—H键所吸收的能量为（ ） A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJ 【变3】已知：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mo1.若断裂1 mol H-H、1 molN≡N需要吸收的能量分别为akJ、b kJ。则生成1 mol N－H放出能量的数值为 A． B． C． D． 题型