内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
课标定位素养阐释
1.能说出反应热、焓变等概念的含义。
2.能说出热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。
3.能利用热化学方程式正确表示反应中的能量变化。
4.能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。
一、化学反应过程中能量变化的表现形式
1.表现形式
化学反应过程中,不仅有物质的变化,还有能量的变化。
这种能量的变化常以热能、电能、光能等形式表现出来。
2.类型
化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化。对化学反应,以反应过程中放热或吸热为标准划分,分为放热反应和吸热反应两种类型。
有热量放出的反应叫做放热反应,需要吸收热量的反应叫做吸热反应。
(1)大多数化合反应
(2)活泼金属及其氧化物与水或酸的反应
(3)酸碱中和反应
(4)燃烧反应及缓慢氧化反应
(5)铝热反应
(1)大多数分解反应
(2)水煤气反应
(3)盐类的水解反应
(4)Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
放热反应
吸热反应
2.内能——体系内物质的各种能量的总和。
受温度、压强和物质的聚集状态等影响,符号为U。
二、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。
化学反应前后体系的内能变化导致了反应热的产生。
“等温条件下”是指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复反应前体系的温度,即反应前后体系的温度相等。
二、反应热与焓变
3.焓——等压条件下的反应热。
是一个与内能有关的物理量。符号为H。 只有正值。
4.焓变——化学反应中生成物与反应物的总焓之差。
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,常用单位是kJ/mol(或kJ·mol-1)。可正可负。
根据规定:当反应体系放热时,其焓减小,ΔH为负值。ΔH < 0
当反应体系吸热时,其焓增大,ΔH为正值。ΔH > 0
从微观角度分析,
化学键断裂和形成时的能量变化。
5.反应热产生的原因
从宏观角度分析,
反应物和生成物所具有的总能量不同。
正确理解焓变(ΔH)的几种表达方式
微观角度计算:
(1)ΔH=反应物化学键断裂所吸收的总能量-生成物化学键生成所释放的总能量
(2)ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和
宏观角度计算:
(3)ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
虽然表达方式不同,但表示的意义是相同的,做关于该方面的题目时,要注意分清ΔH是以何种形式给出的。
化学反应A2+B2=2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ能量
C.形成2 mol A—B键需要放出y kJ的能量
D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
C
已知在25 ℃和101 kPa下,反应2HI(g) H2(g)+I2(g)的
ΔH=+11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)中的化学键形成时要释放436 kJ的能量,
1 mol I2(g)中的化学键形成时要释放151 kJ的能量,则1 mol HI(g)中的化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。
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在氢气与氧气的反应中,1 mol H2(g)中的化学键断裂时需要吸收a kJ的能量,1 mol O2(g)中的化学键断裂时需要吸收b kJ的能量,1 mol H2O(g)中的化学键形成时要释放c kJ的能量。则下列关系式正确的是( )
A.a+b>c B.a+b<c C.2a+b<2c D.2a+b=2c
C
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。( )
(2)反应热是指化学反应体系向环境中释放的能量。( )
(3)任何反应的反应热都可通过实验直接测定。( )
(4)焓是一个物理量,与内能有关。( )
(5)化学反应的反应热就是反应体系的焓变,单位为kJ。( )
(6)反应体系放热时, ΔH>0;反应体系吸热时, ΔH<0。( )
(7)断裂化学键放出能量,形成化学键吸收能量。( )
(8)化学反应中能量变化的主要原因是化学键断裂和形成时的能量变化。( )
√
×
×
√
×
×
×
√
发生能量变化时是否一定同时发生物质变化?
提示:不一定,如 H2O(g)与H2O(l)之间的转化伴随能量变化,但H2O没有发生化学变化。
化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如题图所示,该反应的热化学方程式是 ( )
A
A
1.概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方