内容正文:
第一单元 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的焓变
[明确学习目标] 1.认识化学能与热能相互转化的规律。2.能正确书写热化学方程式。3.能从化学键的角度解释化学反应中能量变化的本质。
1.反应热与焓变
(1)反应热
在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,吸收或释放的热。
(2)焓变
在恒压的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热。符号为ΔH,常用单位kJ·mol-1。
特别提醒:如不特别指明,化学反应的反应热就是该反应的焓变。
2.吸热反应与放热反应
从反应物和生成物总能量相对大小角度分析
3.热化学方程式
(1)能够表示反应热的化学方程式叫作热化学方程式。
(2)热化学方程式的书写要求
①标明反应温度和压强。如果没有标明温度和压强,则表示是在25 ℃(298 K)、101 kPa条件下的反应热。
②标明物质的状态。因为物质发生状态的变化也伴随着能量的变化,所以书写热化学方程式必须标明物质的状态。一般用“g”表示气体,“l”表示液体,“s”表示固体,“aq”表示水溶液。
③热化学方程式中化学计量数表示物质的量,可以用整数或简单分数表示。
④若一个反应的焓变ΔH=a kJ·mol-1,则其逆反应的焓变ΔH=-a kJ·mol-1。
4.化学反应中能量变化的本质原因
N2(g)+O2(g)===2NO(g)反应的能量变化如图所示:
化学反应中化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因。化学反应中的反应热等于断裂反应物分子中的化学键吸收的总能量与形成生成物分子中的化学键释放的总能量之差,则该反应的反应热为180 kJ·mol-1。
5.人体所需的能量
(1)人体所需的能量主要依靠三大营养物质——糖类、脂肪、蛋白质来提供。
(2)糖类中只有单糖能直接给人提供热量,淀粉等多糖在酶的作用下水解生成葡萄糖。
(3)葡萄糖在人体内与氧气作用,发生反应的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g)===6H2O(l)+6CO2(g) ΔH=-2803 kJ·mol-1。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)伴有能量变化的一定是化学反应。( )
(2)加热条件下发生的反应均为吸热反应。( )
(3)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“-”。( )
(4)放热反应的ΔH<0;而吸热反应的ΔH>0。( )
(5)化学反应中必然存在化学键的变化。( )
(6)浓硫酸溶于水,体系的温度升高,该过程属于放热反应。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
(6)×
2.下列说法正确的是( )
A.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃的条件下ΔH应该不相同
B.化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C.任何吸热反应必须加热才能发生,放热反应一定不需要加热
D.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热
答案 D
3.已知化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( )
A.每生成2 mol AB(g)吸收b kJ热量
B.该反应的反应热ΔH=(a-b)kJ·mol-1
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键,放出a kJ能量
答案 B
4.1 g H2完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,下列反应的热化学方程式正确的是( )
A.2H2+O2===2H2O ΔH=-571.6 kJ·mol-1
B.H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH=-142.9 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH=-285.8 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=571.6 kJ·mol-1
答案 C
知识点一 焓变、吸热反应与放热反应
放热反应、吸热反应的比较
放热反应
吸热反应
能量比较
反应物的总能量>生成物的总能量
反应物的总能量<生成物的总能量
本质原因
生成物分子成键释放的总能量>反应物分子断键吸收的总能量
生成物分子成键释放的总能量<反应物分子断键吸收的总能量
表示方法
ΔH<0
ΔH>0
能量
变化
图示
实例
碳的燃烧
碳与水蒸气的反应
1.已知EA、EB、EC、ED分别表示A(g)、B(g)、C(g)、D(g)所具有的能量,则对于吸热反应A(g)+B(g)===C(g)+D(g),下列说法正确的是( )
A.EA>EC B.EA>EC+ED
C.EA+EB>EC+ED D.EA+EB<EC+ED
答案 D
2.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法不