内容正文:
化 学
第六章 化学反应与能量
第20讲 化学能与热能
1.认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
2.认识物质具有能量,认识吸热反应与放热反应,知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化,能量的转化遵循能量守恒定律。
4.能进行反应焓变的简单计算,理解盖斯定律及其简单应用。
考点1 反应热 焓变
➢ 对应学生用书P118
1.化学反应的实质与特征
(1)实质:反应物中 化学键的断裂 和生成物中 化学键的形成 。
(2)特征:既有物质变化,又伴有 能量 变化,后者通常主要表现为
热量 的变化。
化学键的断裂
化学键的形成
能量
热量
2.反应热与焓变
(1)反应热:在等温条件下,化学反应体系 向环境释放 或 从环境吸收 的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
(2)焓变:在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变,用符号
ΔH 表示。ΔH的常用单位是 kJ/mol (或 kJ·mol-1 )。
向环境释放
从环境吸
收
ΔH
kJ/mol
kJ·mol-1
3.吸热反应与放热反应
(1)从焓(或能量)的高低角度理解
(2)从化学键角度理解
吸收
放出
(3)常见吸热反应和放热反应
吸热反应(ΔH>0) 放热反应(ΔH<0)
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
②大多数的分解反应
③弱电解质的电离
④盐类水解
⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应 ①中和反应
②燃烧反应
③金属与酸或氧气的反应
④铝热反应
⑤酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应
⑥大多数的化合反应
4.热化学方程式
(1)概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
(2)意义:表明了化学反应中的 物质 变化和 能量 变化。例如:2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,表示在25℃和101kPa下, 2mol气态H2与1mol气态O2反应生成2mol液态H2O时,放出571.6kJ的热量 。
物质
能量
2mol气态H2与1mol气态O2反应生成2mol液态H2O时,放出571.6kJ的热
量
(3)热化学方程式的书写
易丨错丨易丨混
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应。 ( × )
2.可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关。 (√ )
3.吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。 (√ )
4.活化能越大,表明化学反应吸收的能量越大。 ( × )
5.C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定。 (√ )
×
√
√
×
√
6.热化学方程式H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1表示的意义:25℃、101kPa时,发生上述反应生成1molH2O(g)后放出241.8kJ的热量。 (√ )
7.热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量。 (× )
√
×
题组一 反应热与能量变化的关系
1.(2022·上海市虹口区高三学生学习能力诊断测试)研究表明,在一定条件下,气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.HNC比HCN更稳定
B.HCN转化为HNC,反应条件一定要加热
C.HNC(g)HCN(g) ΔH=-59.3kJ·mol-1
D.加入催化剂,可以减小反应的热效应
解析 A项,能量越低越稳定,根据图示,HNC比HCN的能量高,HCN比HNC更稳定,故A错误;B项,HCN转化为HNC是吸热反应,吸热反应的发生不一定需要加热,故B错误;C项,根据图示,HCN比HNC的能量低(186.5-127.2)kJ,所以HNC(g)HCN(g) ΔH=-59.3kJ·mol-1,故C正确;D项,加入催化剂,能降低反应活化能,反应的热效应不变,故D错误。故选C。
答案 C
2.已知反应X+YM+N为吸热反应,关于这个反应的下列说法中正确的是 ( )
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行
C.破坏反应物中化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
解析 已知反应X+YM+N ΔH>0,说明X与Y的总能量低于M与N的总能量,A项错误,D项正确;吸热反应有的不需要加热也可进行,如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体搅拌即可反应,B项错误;破坏反应物中化学键所吸收的能量大于形成生成物中化