全书-2022-2023学年高中化学选修4化学反应原理【金版新学案】同步导学教师用书（人教版）电子教辅

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 课标 定位 1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。 2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 3.了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。(重点) 知识点一　焓变　反应热 1．反应热 (1)定义：化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。 (2)特殊值——焓变。 焓变是生成物与反应物的焓值差。符号“ΔH”，常用单位kJ/mol或kJ·mol－1。 (3)反应热和焓变的相互关系为 2．ΔH与吸热反应、放热反应的关系 (2)实例：1 mol H2与0.5 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量，则该反应的焓变ΔH＝－285.8_kJ/mol。 3．化学反应中的能量变化 从物质内能上分析，如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出能量，这就是放热反应。反之，则为吸热反应。如图所示： 4．微观解释 (1)化学反应的本质。 (2)化学键变化与反应热的关系。 若E1>E2，反应吸收能量，ΔH>0，为吸热反应； 若E1<E2，反应释放能量，ΔH<0，为放热反应。 [速记卡片] (1)反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，如煤的燃烧是放热反应，但开始时需加热引燃。 (2)物质发生化学变化同时伴随着能量变化 [小试身手] 判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)伴随着能量变化的物质变化都是化学变化。(×) (2)吸热反应不加热就不会发生。(×) (3)反应热与热量的单位相同。(×) (4)反应开始前需要加热的反应不一定是吸热反应。(√) 知识点二　热化学方程式 1．概念 表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2．意义 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 如：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　 ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 表示1_mol气态H2与_mol气态O2反应生成1_mol水蒸气放出的热量为241.8_kJ。 [速记卡片] (1)等量的同种物质三态的能量大小：气体>液体>固体。 (2)化学计量数与反应热成正比关系，可以同时增大或减小相同的倍数。 (3)对于任何一个反应，正反应过程和逆反应过程的反应热大小相等，符号相反 [小试身手] 胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有希望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是(　　) A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 解析：　甲烷燃烧放热，ΔH<0，A错误；反应热的单位为kJ·mol－1，C错误；D项应为H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，D错误。 答案：　B 考查点一　反应热　焓变 [典例1]　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 解析：　A．根据图1知，石墨能量低，因此石墨转变为金刚石是吸热反应，故A正确；B．根据图2知，1 mol S(g)具有的能量比1 mol S(s)具有的能量高，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，1 mol S(g)燃烧放出的热量多，由于放热焓变为负，放出热量越多，焓变反而越小，因此则ΔH1＜ΔH2，故B错误；C．根据图3知，根据能量越低越稳定，得出红磷比白磷稳定，故C错误；D．根据图4知，CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＞0，则CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0，故D错误。综上所述，答案为A。 答案：　A [核心突破] 1．常见的放热反应 (1)常见的放热反应