专题05 化学反应中热量的变化情况判断与计算-2021-2022学年高一化学期末复习重点专题突破（人教版2019必修第二册）

2021-2022学年高一化学期末复习重点专题突破 专题05 化学反应中热量的变化情况判断与计算 方法探究 一、化学反应中能量变化的原因 在化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成。物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化如下： 既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量变化，又可以根据化学反应中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能。计算公式：化学反应中的能量变化值=反应物的总键能−生成物的总键能。计算出的数值如果为正值，意味着是吸热反应；计算出的数值如果是负值，意味着是放热反应。 归纳总结 化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的根本原因。 (1)化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。 (2)化学键的断裂吸收能量，化学键的形成要放出能量，吸收能量和放出能量的数值不相等就造成了化学反应过程中的能量变化。 (3)一个化学反应是吸热还是放热，在宏观上取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小，在微观上取决于旧化学键断裂所吸收的总能量和新化学键形成所放出的总能量的相对大小。 二、吸热反应和放热反应的判断 1.吸热反应和放热反应的比较 2.常见的吸热反应与放热反应 3.吸热反应和放热反应的判断方法 E1>E2 反应吸收能量(吸热反应) E1<E2 反应放出能量(放热反应) (1)根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素。 若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，反之是吸热反应。 (2)根据化学键断裂或形成时的能量变化判断——用于计算。 若断裂反应物中的化学键所吸收的总能量小于形成生成物中化学键所放出的总能量，属于放热反应，反之是吸热反应。 (3)根据反应物和生成物的相对稳定性判断。 由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。 (4)根据反应条件判断。 凡是持续加热才能进行的反应一般是吸热反应。 三、利用图像进行反应能量变化的计算 例如化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示： 分析图中信息，可进行如下计算： 断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键吸收x kJ能量；断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量；1 mol A2和1 mol B2反应生成2 mol AB放出的能量为y−x kJ。 典例剖析 例1 2C + O2 = 2CO，2CO + O2 = 2CO2 都是放热反应。下列说法不正确的是（ ） A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量 B．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量 C．12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量 D．将一定质量的碳燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多 【答案】A 【详解】A.2C + O2 = 2CO是放热反应，则12gC和16gO2所具有的总能量一定高于28gCO所具有的总能量，A错误； B. 2CO + O2 = 2CO2 是放热反应，则56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量，B正确； C.根据C+O2=CO2是放热反应，则12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量，C正确； D.将一定质量的碳燃烧，完全燃烧生成CO2放出热量较多，不完全燃烧生成CO放出的热量较少，D正确； 答案选A。 例2 反应2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．因为是分解反应，所以该反应吸热 B．由途径a变成b改变了反应的热量变化 C．1molH2O2(l)的能量高于1molH2O(l)的能量 D．该反应说明H2O2(l)比H2O(l)稳定 【答案】C 【详解】A．由能量变化图可知，2H2O2(l)具有的能量大于2H2O(l)和O2(g)具有的总能量，故该反应是放热反应，故A错误； B．途径a、b的始态与终态相同，则反应的热效应相同，故途径改变，反应热不变，故B错误； C．由能量变化图可知，2molH2O2(l)具有的总能量高于2molH2O(l)和1molO2(g)具有的总能量，故1molH2O2(l)的能量高于1molH2O(l)和0.5 molO2(g)具有的总能量，故1molH2O2(l)的能量高于1molH2O(l)的能量，故C正确； D．经以上分析，1molH2O2(l)的能量高于1molH2O(l)的能量，能量越高，越不稳定，故H2O2(l)没有H2O(l)稳定，故D错误； 本题答案C。 例3 化学反应中不仅有物质变化而且伴随着能量变