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第1章
化学反应与能量转化
#第1节
化学反应的热效应
第1课时化学反应的反应热
[知识素养目标]
1.能辨识化学反应中能量的转化形式:能解释化学反应中能量变化的本质,认识化学能
与热能的相互转化,提升变化观念。
2.体验能量的转化遵循能量守恒定律。
知识整合·新知探究
/通数材·埠知识·露莽初成
知识点一化学反应的反应热
知识梳理
1.化学反应的基本特征
(1)特征:有物质变化,还伴有能量转化。
(2)能量转化形式:热能、光能、电能等。
(3)通常情况下,化学反应几乎都伴随着热能的释放或吸收。
2.常见的放热反应和吸热反应
(1)常见的放热反应
①活泼金属与水或酸的反应;②酸、碱中和反应;③铝热反应;④燃烧反应;⑤大多数
化合反应。
(2)常见的吸热反应
①大多数的分解反应;②Ba(OH2晶体与NH,CI晶体常温下进行的反应:③NaHCO,与
高温
高温
盐酸的反应:④两个特殊反应:C十H2Og)
C0+H2:C+CO22C0.
3.反应热
(1)概念:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该
反应在此温度下的热效应,简称反应热。
(2)表示方法:用符号Q表示;吸热反应的Q≥0:放热反应的Q≤0。
(3)单位:kmol。
[注意]放热反应或吸热反应与反应条件无关。
关键能力
1.如图中的“钻木取火”和燃气的燃烧都涉及哪些能量间的转化?
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提示:“钴木”是机械能转化为内能,“取火”是化学能转化为热能和光能:燃气的燃烧
是化学能转化为热能和光能。
2.1molH2和1 mol Cl2反应生成2 mol HC1的能量转化关系如图所示:
436J·molr@
健斯裂①
吸牧能量
能量
假想的中
+
243u@器@@
间物质
吸收能量
能量
④@①@
431 kJ mol-
431 kJ mol-!
能量
能量
(1)断裂1molH2分子和1molC2分子中的化学键吸收的总能量是多少?
提示:436 kJ-mol-1×1mol+243 kJmol-1×1mol=679kJ。
(2)生成2 mol HC1中的化学键释放的总能量是多少?
提示:释放总能量为431kJ×2=862kJ。
(3)计算1molH2和1molC2完全反应的热效应,该反应是吸热反应还是放热反应?
提示:该反应的能量变化为679kJ-862kJ=-183kJ,即Q=-183kJmo1<0,故该
反应为放热反应。
[归纳提升]
利用键能从定性、定量角度理解反应热
1.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
吸收能量(E)
反应物
旧化学健断裂生成物
新化学键形成
放出能量(E)
2,放热反应:生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子键时吸收的总能量。
吸热反应:生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量。
3,反应热与化学键键能的定量关系
Q=E(反应物断裂化学键吸收的总能量)一E2(反应产物形成化学键释放的总能量)。
素养提升
1.下列变化中,属于吸热反应的是()
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①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓H2SO:稀释④KC1O,分解制O2⑤
生石灰跟水反应生成熟石灰⑥CaCO3高温分解⑦CO2十C一2CO⑧Ba(OHz8H2O与
固体NH,CI混合⑨C十H2Og)一CO+H2@A1与盐酸反应
A.①②④⑥⑦8⑨
B.②④⑥⑦8⑨
C.①④⑥⑧
D.①②④⑧⑨
解析B①液态水汽化,属于吸热过程,为物理变化,故不选;②将胆矾加热变为白
色粉末,为分解反应,属于吸热反应,故选;③浓H2SO,稀释放出大量的热,为物理变化,
故不选;④KCO3分解制O2,为分解反应,属于吸热反应,故选;⑤生石灰跟水反应生成熟
石灰,为放热反应,故不选:⑥CCO3高温分解,为分解反应,属于吸热反应,故选;⑦CO2
+C一2CO为吸热反应,故选;⑧Ba(OH28HO与固体NH,CI混合,为吸热反应,故选:
⑨C十HOg)一CO十H2,为吸热反应,故选:四A1与盐酸反应为放热反应,故不选。
2.拆开1 mol H-H键、1molN一H键、1molN=N键分别需要的能量是436k、391kJ、
946kJ,试通过计算确定:
(1)1mol2完全反应生成2 mol NH3的反应热为
(2)该反应属于
(填“放热”或“吸热”)反应。
解析由化学方程式N2+3H2g2NH知,Q=(946+3×436-6×391 kJ mol-1=-