第一节反应热
第1课时反应热焓变
[核心素养发展目标] 1.科学探究：理解反应热测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。2.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质，正确认识和判断放热反应和吸热反应。3.变化观念与平衡思想：能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量可以相互转化的观念，正确理解反应热和焓变的概念。
一、反应热及其测定
1．体系与环境
被研究的物质系统称为体系，与体系相互影响的其他部分称为环境。如：将试管中的盐酸、
NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系；盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。
2．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。
3．实验探究：中和反应反应热的测定
(1)测定原理：环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。即利用公式Q＝cmΔt进行计算。
(2)实验装置
①将如图实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。
②各部分仪器的作用
a．玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接触。
b．隔热层的作用是减少热量的散失。
c．温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。
(3)实验步骤
①反应物温度测量(t1)：测量混合前50 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液的温度，取两温度平均值，记录为起始温度t1。
②反应后体系温度测量(t2)：将酸碱溶液迅速混合，用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为终止温度t2。
③重复实验操作两次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。
(4)实验数据处理
某实验小组测定数据如下，请填写表中空白
设溶液的密度均为1 g·cm－3，中和后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，根据实验数据计算出该反应放出的热量Q≈1.42 kJ，则生成1 mol H2O时放出的热量为56.8 kJ。
(5)实验结论
大量实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液，发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。
(1)浓硫酸与NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)，放出的热量为57.3 kJ(×)
(2)同一中和反应的反应热与酸碱的用量有关(√)
(3)中和反应反应热的测定实验中的玻璃搅拌器换成铜质搅拌器效果更好(×)
(4)中和反应反应热的测定实验中，应将50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液分多次倒入小烧杯(×)
(5)中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计没有冲洗干净，立即测NaOH溶液的温度(×)
根据上述测定中和反应反应热的实验，思考回答下列问题：
(1)实验中为何使用0.55 mol·L－1NaOH溶液与0.50 mol·L－1盐酸反应，而不是选用0.50 mol·L－1NaOH 溶液？
提示碱过量的目的是保证盐酸完全反应。
(2)若用0.55 mol·L－1 KOH溶液代替0.55 mol·L－1 NaOH 溶液，对结果会产生影响吗？为什么？提示无影响。因为强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量是相同的，与用KOH溶液还是NaOH 溶液以及酸碱的用量无关。
(3)用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，对结果会产生什么影响？
提示浓硫酸溶于水时放热，所测反应热的数值偏大；弱酸、弱碱电离吸热，所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热，生成BaSO4沉淀还会多放出一部分热量，所测反应热的数值偏大。
提高中和反应反应热的测定准确度的措施
(1)原理方面
①为使测得的数据更准确，酸、碱溶液应当使用强酸、强碱的稀溶液。测定实验中若用弱酸或弱碱，因其电离吸热使测定数值偏小；若用浓酸或浓碱，因其溶解放热使测定数值偏大。
②为保证盐酸被完全中和，碱的浓度应稍大。
(2)操作方面
①酸碱溶液混合要迅速，防止热量散失。
②在测量反应混合液的温度时，温度计不要贴在容器壁上或插入容器底部，要随时读取温度值，记录下最高温度值。
(3)仪器方面
①不可将温度计当搅拌器使用；玻璃搅拌器应上下移动。
②应使用玻璃搅拌器，不能用金属质搅拌器代替。
二、反应热与焓变
1．化学反应的实质和特征
2．内能
内能是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。
3．焓与焓变
(1)
(2)反应热与焓变的关系
在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变，因此常用ΔH表示反应热。
(3)焓变与吸热反应和放热反应的关系
①放热反应：反应体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为负值，即ΔH<0。
②吸热反应：反应体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为正值，即ΔH>0。
4．从微观角度理解反应热的实质
以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示：
由图可知：
①图示：化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示：
其中，E1表示反应物断裂化学键吸收的总热量，E2表示生成物形成化学键放出的总热量，E1与E2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。
②焓变计算公式：ΔH＝E总(断键)－E总(成键)
(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化(×)
(2)所有的化学反应都伴有能量的变化(√)
(3)伴有能量变化的一定是化学反应(×)
(4)加热条件下发生的反应均为吸热反应(×)
(5)在一个化学反应中，当反应物总焓大于生成物的总焓时，反应放热，ΔH为负值(√)
(6)浓硫酸溶于水，体系的温度升高，该过程属于放热反应(×)
(7)化学反应中必然存在化学键的变化(√)
(8)石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定(√)
(1)任何化学反应都有反应热。
(2)放热反应和吸热反应是针对化学反应而言，物质三态之间的变化、物质的溶解有能量的变化，但属于物理变化，故不属于放热反应或吸热反应。
(3)放热反应和吸热反应取决于反应物和生成物总能量的相对大小，与反应条件并无必然的关系。
(4)物质的能量越高，越不稳定。
1．在日常生活和学习中，我们经常接触到下列反应：
①化石燃料燃烧②强酸、强碱的中和反应③用C和H2O在高温下制水煤气④锌和盐酸反应制氢气⑤氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气⑥煅烧石灰石
其中焓变为负值的有，焓变为正值的有。
答案①②④③⑤⑥
2．化学反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的能量变化如下图所示：
已知断裂1 mol N≡N、1 mol N—H分别需吸收946 kJ、391 kJ的能量，试回答下列问题：
(1)该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)拆开1 mol H2中化学键所需能量为kJ。
(3)该反应的反应热ΔH＝。
答案(1)放热(2)436(3)－92 kJ·mol－1
判断吸热反应和放热反应的两种方法
(1)记忆法，熟记重要的吸热反应和放热反应。
①常见的吸热反应：大多数的分解反应，碳和二氧化碳、碳和水的反应，Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。
②常见的放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。
(2)依据物质的稳定性判断：由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应，反之为放热反应。
随堂演练知识落实
1．某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1 mol水的反应热ΔH＝－52.3 kJ·mol－1，造成这一结果的原因不可能的是()
A．实验装置保温、隔热效果差
B．用量筒量取盐酸时仰视读数
C．分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中
D．用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度
答案 B
解析若装置保温、隔热效果差，会造成较多的热量损失，测得的反应热数值偏小，A项可能；仰视读数时，实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积，会导致放出的热量变多，B项不可能；C项操作会导致较多的热量损失，C项可能；D项操作会导致测得的NaOH溶液的初始温度偏高，最后计算出的反应放出的热量比实际放出的热量少，D项可能。
2．下列说法正确的是()
A．吸热反应使环境的温度升高
B．当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0
C．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“－”D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
答案 C
解析吸热反应一般使周围环境的温度降低，A项错误；放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH ＞0，B项错误；铝热反应是放热反应，但需要在加热(高温)条件下才能进行，D项错误。3．(2020·南京月考)CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示，下列有关两者反应的说法正确
的是()
A．该反应为吸热反应
B．1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)具有的总能量大于1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)具有的总能量C．该反应不需要加热就能进行
D．1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ热量
答案 B
解析由能量变化示意图可知，生成物的总能量比反应物的总能量低，该反应为放热反应，但并不是不需要加热；当1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)时，要吸收41 kJ热量。
4．化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是() A．该反应每生成2 mol AB(g)吸收b kJ热量
B．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和1 mol B—B键放出a kJ能量
答案 B
解析根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，每生成2 mol AB(g)吸收(a－b) kJ热量，A、C项错误；根据反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差值可知，该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1，B项正确；化学键断裂吸收能量，D项错误。5．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则反应S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为()
A．－1 780 kJ·mol－1B．－1 220 kJ·mol－1
C．－450 kJ·mol－1D．＋430 kJ·mol－1
答案 B
解析利用ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和进行计算。ΔH＝280 kJ·mol－1＋3×160 kJ·mol－1－6×330 kJ·mol－1＝－1 220 kJ·mol－1。
题组一中和反应的反应热及测定
1．下列有关中和反应反应热及测定的说法正确的是()
A．若中和反应反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则1 mol H2SO4和1 mol Ca(OH)2反应放出的热量是114.6 kJ
B．准确测量中和反应反应热的实验过程中，至少需测定温度4次
C．玻璃搅拌器材料若用铜代替，则测量出的中和反应反应热数值偏小
D．若稀酸溶液中H＋与稀碱溶液中OH－的物质的量相等，则所测中和反应反应热数值更准确答案 C
解析A项，1 mol H2SO4和1 mol Ca(OH)2反应除生成2 mol H2O(l)外，还生成1 mol CaSO4，所以放出的热量大于114.6 kJ，错误；C项，铜容易导热，使热量损失，所以测量的中和反应反应热数值偏小，正确；D项，当酸与碱中的H＋和OH－物质的量相等时，实验过程中稍有误差就不能确定产生水的量，一般都是有一种物质稍微过量，错误。
2．(2019·濮阳高二检测)在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是()
A．使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀，减小实验误差
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与容器底部接触
C．用50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液与50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸反应，测得的反应热数值偏大
D．在测定中和反应反应热的实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计答案 A
3．(2019·重庆高二检测)用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液测定H＋(aq)＋OH－(aq)==H2O(l)的反应热ΔH的实验时，下列说法不正确的是()
A．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓缓倒入量热计内筒中，不断用玻璃搅拌器搅拌B．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热减少热量损失
C．用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，测得的反应热ΔH不变
D．改用25 mL 0.50 mol·L－1盐酸跟25 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行测定，ΔH数值不变答案 A
解析酸碱混合时要迅速，并且不能搅拌，防止热量的散失，A错误；中和反应反应热测定实验成败的关键是做好保温工作，B正确；用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，氢氧化钠溶液体积高于所需量的体积，但生成水的量不变，放出的热量不变，测得的中和反应反应热ΔH不变，C正确；反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，但生成1 mol水时中和反应反应热的大小与参加反应的酸碱用量无关，D正确。
题组二焓变和反应热概念的理解
4．下列说法中正确的是()
A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化
B．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓
答案 C
解析化学反应的能量变化可以表现为很多方面，如转化为热能、电能、光能等；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓不一定高于生成物的总焓，但总是不同；焓变是指在一定条件下化学反应的反应热，不仅是指1 mol 物质参加反应时的能量变化。
5．下列关于ΔH的说法正确的是()
A．反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大
B．ΔH＞0时反应放热，ΔH＜0时反应吸热
C．ΔH越大，说明反应放出的热量越多
D．能量变化如图所示的化学反应为放热反应，ΔH符号为“－”
答案 D
解析A项，ΔH与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关，错误；B项，ΔH ＞0时反应吸热，ΔH＜0时反应放热，错误；C项，反应热有正、负，反应放出的热量越多，ΔH越小，反应吸收的热量越多，ΔH越大，错误；D项，由于反应物的总焓大于生成物的总焓，故由反应物转化为生成物时，该反应为放热反应，ΔH符号为“－”，正确。
题组三放热反应和吸热反应
6．(2020·合肥一中月考)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是()
A．放热反应的发生无须任何条件
B．化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关
C．化学反应过程都伴随着能量的变化
D．硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应
答案 C
解析放热反应的发生可能需要条件，如加热等，A项错误；化学键的断裂和形成与反应放热和吸热有关，B项错误；化学反应过程都伴随着能量的变化，C项正确；H2SO4与NaOH 的反应是放热反应，D项错误。
7．已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是()
A．X的能量一定高于M
B．Y的能量一定高于N
C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
答案 C
解析放热反应指反应物的总能量高于生成物的总能量，所以X和Y的总能量高于M和N 的总能量，C项正确；X的能量不一定高于M的能量，A项错误；Y的能量不一定高于N的能量，B项错误；放热反应有些也需要加热，D项错误。
8．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()
A．铝片与稀盐酸反应
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C．灼热的炭与二氧化碳反应
D．甲烷在氧气中的燃烧反应
答案 C
解析Al与盐酸反应是放热反应，A项错误；B中反应是吸热反应，但不是氧化还原反应，B项错误；灼热的C和CO2反应是氧化还原反应，同时又是吸热反应，C项正确；甲烷的燃烧是放热反应，D项错误。
题组四化学反应中能量变化图像的识别
9．已知某化学反应X(g)＋2Y(g)===2Z(g)，反应中的能量变化如图所示，下列有关该反应的说法正确的是()
A．该反应是放热反应
B．反应物的总键能大于生成物的总键能
C．Y的能量高于Z的能量
D．该反应的反应热ΔH＞0
答案 A
解析该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，其焓变小于0，
A项正确、D项错误；放热反应中反应物的总键能小于生成物的总键能，B项错误；反应物的总能量高于生成物的总能量，C项错误。
10．肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O==O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H所需的能量(kJ)是()
A．194 B．391 C．516 D．658
答案 B
解析由图知N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534 kJ·mol－1，可设断裂1 mol N—H所需的能量为x，154 kJ＋4x＋500 kJ－2 752 kJ＝－534 kJ，可求得x＝391 kJ。11．反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()
答案 D
解析由A＋B―→X为吸热反应，可知X的能量高于A＋B的能量，可排除A项和C项；由总反应A＋B―→C为放热反应，可知C的能量小于A＋B的能量，故B项错误、D项正确。
题组五反应热与化学键的关系
12．(2020·贵阳验收考试)氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量。在反应过程中，断裂1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，断裂1 mol F2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol HF中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是() A．Q1＋Q2＜2Q3B．Q1＋Q2＞2Q3
C．Q1＋Q2＜Q3D．Q1＋Q2＞Q3
答案 A
解析该反应放热，根据公式ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，且ΔH＜0，可知(Q1＋Q2)－2Q3＜0，A项正确。
13．根据下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况，判断下列说法错误的是()
A ．直观看，该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
B ．2 mol 气态氧原子结合生成O 2(g)时，能放出498 kJ 能量
C ．断裂1 mol NO 分子中的化学键，需要吸收632 kJ 能量
D ．1 mol N 2(g)和1 mol O 2(g)生成2 mol NO(g)的反应热ΔH ＝－180 kJ·mol －
1
答案 D
解析 直观看，该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，A 项正确；互逆过程的热量变化，ΔH 数值相等，符号相反，故B 、C 正确；
ΔH ＝(946＋498－2×632) kJ·mol －1＝＋180 kJ·mol －1，D 项错误。
14．在一定条件下，A 和B 反应可生成C 和D ，其能量变化如下： A ＋B 反应物总能量E 1―――――――――→发生反应A ＋B====C ＋D
C ＋
D 生成物总能量
E 2
(1)下列有关反应A ＋B===C ＋D 的说法正确的是 (填字母)。
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．该反应若有能量变化，则一定是氧化还原反应
C．该反应若为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行
D．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒
(2)若E1＜E2，则该反应为(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的反应热为。
答案(1)AD
(2)吸热ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1
解析(1)每个化学反应都遵循质量守恒和能量守恒，原子数目和种类不会改变，A、D项正确；任何化学反应都伴随着能量变化，不一定为氧化还原反应，B项错误；某一反应是放热反应还是吸热反应，与反应条件无关，加热是为了使旧化学键断裂，引发化学反应，C项错误。(2)若E1＜E2，反应吸收能量，ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1＞0；相反，若E1＞E2，反应放出能量，ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1＜0。
15．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇，发生反应如下：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH。
已知反应中相关的化学键键能数据如下：
由此计算ΔH＝kJ·mol－1。
答案－99
解析根据键能与反应热的关系知，ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和＝(1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1)－(413 kJ·mol－1×3＋343 kJ·mol－1＋465 kJ·mol－1)＝－99 kJ·mol－1。
16．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，回答下列有关中和反应的问题：
第一节课时1反应热与焓变 一、单项选择题 1．下列过程一定释放出能量的是() A．化合反应B．分解反应 C．分子拆成原子D．原子组成分子 2．下列说法正确的是() A．焓变是指物质参加反应时的能量变化 B．当反应放热时ΔH＞0，吸热时ΔH＜0 C．在加热条件下发生的反应均为吸热反应 D．一个化学反应中当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，ΔH为“－” 3．下列物质加入水中，显著放热的是() A．固体NaCl B．生石灰 C．无水乙醇D．固体NH4NO3 4．下列说法正确的是() A．凡有能量变化的过程都是化学变化 B．吸热反应只能在加热条件下才能进行 C．放热反应可能需要加热才能进行 D．天然气在空气中燃烧时，其化学能将全部转化为热能 5．由图分析，下列叙述正确的是() A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能 量不等 B．A―→B＋C是放热反应 C．A具有的能量高于B和C具有的能量总和 D．A―→B＋C是吸热反应，B＋C―→A是放热反应 6．(2011·临沂高二检测)下列说法中正确的是() A．干冰蒸发要吸收大量的热，这就是化学反应中的吸热反应 B．酒精常被用作酒精灯和内燃机中的燃料，说明酒精燃烧是放热反应 C．木炭常温下不燃烧，加热才燃烧，说明木炭燃烧是吸热反应 D．人们用氢氧焰焊接或切割金属，主要是利用了氢气和氧气化合时所吸收的能量7．已知化学反应：2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法中不正确的是() A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量 B．56 g CO和32 gO2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量
《选修四第一章第一节焓变反应热》导学案（第1课时） 高二班第组姓名组内评价教师评价 【课标要求】 1、了解化学反应中能量变化的原因和能量转化形式。 2、了解化学能与热能的相互转化，反应热和焓变的含义。 3、理解吸热反应、放热反应的实质； 【难点重点】 1、焓变、反应热的概念； 2、从化学键角度认识化学反应能量变化的原因 【新课导学】 （自主学习教材独立思考问题）P2-3 1．焓变 (1)焓变 ①概念：焓(H)是与有关的物理量。在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的即焓变(ΔH)决定。 ②常用单位： (或 )。 (2)焓变与反应热的关系 恒压条件下，反应的热效应等于焓变。因此，我们常用表示反应热。 2．1 mol H 2分子中的化学键断裂吸收436 kJ的能量，1 mol Cl 2 分子中的化学键断裂吸收243 kJ的 能量，2 mol HCl分子中的化学键形成释放862 kJ的能量，则H 2(g)＋Cl 2 (g)===2HCl(g)的反应放出 的热量为。 3．【资料】体系与环境 体系：环境： 例如：研究物质在水溶液中的反应，就是体系，而便是环境。 4．浓硫酸溶于水放出热量，是放热反应吗？ 5．下列反应属于放热反应的是( ) A．Al与稀盐酸反应 B．C＋CO 2 ===== △ 2CO C．KClO 3 受热分解 D．NaOH溶于水 课堂活动区（合作探究重点互动撞击思维） 一、放热反应与吸热反应的比较 【典例1】已知H 2 (g)＋ 2 O 2 (g)===H 2 O(g)反应过程中能量变化如图所示，请问： （1）a、b、c分别代表什么意义？ （2）该反应是放热反应还是吸热反应？ （3）ΔH大于零还是小于零？
课时作业1反应热和焓变 一、选择题(每小题4分，共48分) 1．下列说法中，正确的是() A．在化学反应中发生物质变化的同时，不一定发生能量变化 B．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应 C．放热反应，使体系的温度升高；吸热反应，使体系的温度降低 D．生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，ΔH<0 2．在一化学反应中，其产物的总能量为60kJ，如果该反应是放热反应，那么反应物的总能量应当是() A．50kJ B．20kJ C．30kJ D．80kJ 3．反应热是() A．专指化学反应过程中吸收的热量 B．特指1mol反应物燃烧时放出的热量 C．不论多少物质反应放出的热量都是反应热 D．热化学方程式中标注的“±××kJ/mol” 4．下列说法正确的是() A．反应热就是反应中放出的能量 B．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 C．由C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 5．石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收E kJ的能量，下列说法中正确的是() A．石墨不如金刚石稳定 B．金刚石不如石墨稳定 C．等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多 D．等质量的石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多 6．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是() A．电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应 B．水分解产生氢气和氧气时放出能量 C．相同状况下，反应2SO2＋O2===2SO3是一个放热反应，则反应2SO3===2SO2＋O2
化学反应热与焓变 Prepared on 22 November 2020
化学反应热与焓变 1．(2010·江苏扬州3月模拟)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NO x )的污染。已知： ①CH 4(g)＋4NO 2(g)===4NO(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g)； ΔH ＝－574 kJ ·mol －1 ②CH 4(g)＋4NO(g)===2N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g)； ΔH ＝－1 160 kJ ·mol －1 下列正确的选项是( ) A ．CH 4(g)＋2NO 2(g)===N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(l)； ΔH ＝－867 kJ ·mol －1 B ．CH 4催化还原NO x 为N 2的过程中，若x ＝，则转移的电子总数为 mol C ．若 mol CH 4还原NO 2至N 2，在上述条件下放出的热量为 kJ D ．若用标准状况下4.48L CH 4还原NO 2至N 2，整个过程中转移的电子总数为 mol 2．已知下列热化学方程式： Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g)； ΔH ＝－ kJ/mol Fe 2O 3(s)＋13CO(g)===23Fe 3O 4(s)＋1 3CO 2(g)； ΔH ＝－ kJ/mol Fe 3O 4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO 2(g)； ΔH ＝＋ kJ/mol
则14 g CO 气体还原足量FeO 固体得到Fe 固体和CO 2气体时对应的ΔH 约为( ) A ．－218 kJ/mol B ．－109 kJ/mol C ．＋218 kJ/mol D ．＋109 kJ/mol 3．下列反应中，其反应放热的是( ) ①NaOH 溶液中加入盐酸 ②由乙醇制C 2H 4 ③铝热反应 ④由氯酸钾制O 2 A ．①② B ．②③ C ．①③ D ．①④ 4．已知：Fe 2O 3(s)＋32C(s)===3 2 CO 2(g)＋2Fe(s) ΔH ＝－ kJ ·mol －1 C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－ kJ ·mol －1 则2Fe(s)＋3 2O 2(g)===Fe 2O 3(s)的ΔH 是( ) A ．－ kJ ·mol －1 B ．－ kJ ·mol －1 C ．－ kJ ·mol －1 D ．－ kJ ·mol －1 5．将V 1 mL mol ·L －1 HCl 溶液和V 2 mL 未知浓度的NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中 始终保持V 1＋V 2＝ 50 mL)。下列叙述正确的是( ) A ．做该实验时环境温度为22℃ B ．该实验表明化学能可以转化为热能 C ．NaOH 溶液的浓度约为 mol ·L －1
第一章 化学反应与能量变化（1） 第二节反应热与焓变 一、绪言 1、 有效碰撞： 2、活化分子： 。 3、活化能： 。 二、反应热 1、定义：化学反应在 下反应时所释放或吸收的热量。 2、吸收或释放的热量称为热效应 当一定条件为恒压条件时，此时化学反应吸收或释放的热量称为焓变 三、焓变 1、定义：化学反应在 下的热效应。 2、单位：KJ /mol 3、表示符号：ΔH 4、表达式：ΔH=反应物总键能—生成物总键能 【思考】：化学反应怎么会有能量变化呢？ 微观上： H2 + Cl2 =====点燃 2HCl 键能（KJ /mol ） 436 243 断键（吸收能量）=（426+243）KJ /mol H + Cl H + Cl 形成键（释放能量）=（2*431）KJ /mol ΔH=反应物总键能—生成物总键能=（426+243）+（2*431）= —184.6 KJ /mol 【思考】：“—184.6”中的负号代表什么意思？ 说明整个反应体系放出的能量比收吸的能量多，总的看来，整个反应是一个放热反应，所以 ΔH<0 为放热反应 规定： 当ΔH 为“—“或ΔH <0 为放热反应 当ΔH 为“+”或ΔH>0 为吸热反应 四、宏观上的能量变化图 从能量图可知，反应物的总能量 生成物的总能量，这个化学反应为 反应， ΔH 。
【思考】：吸热反应的能量变化图是怎样的呢？在右边的图中 画出 从图上可知，反应物的总能量 生成物的总能量， ΔH 。 五、常见的放热反应 1、多数化和反应 如：Na 2O ＋H 2O===2NaOH CaO ＋H 2O===Ca(OH)2 2、活泼金属与算或H2O 反应 如：2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑ Mg +H2SO4=MgSO4+H2 3、酸碱中和反应： 如：2KOH ＋H 2SO 4===K 2SO 4＋2H 2O NaOH+HCl=NaCl+H2O 4、燃烧反应（C 、CO 、H2、有机物等的燃烧反应） 如：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2 CH 3CH 2OH ＋3O 2=====点燃 2CO 2＋3H 2O 六、常见的放热反应 1、多数的分解反应 如：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑ CuSO 4·5H 2O=====△ CuSO 4＋5H 2O 2、铵盐与碱的反应 如：2NH 4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H 2O(s)===BaCl 2＋2NH 3↑＋10H 2O 3、以C 、H2、CO 作还原剂的氧化反应 C(s)＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2 ④CO 2＋C=====△2CO 4、盐的水解反应 七、ΔH 与ΔE 的比较 ΔH=反应物总键能—生成物总键能 ΔE=生成物的总键能—反应物的总键能 ΔH 与ΔE 数值的绝对值相等 ΔH = —ΔE 【例题与练习】：1、下列说法正确的是（ ） A 反应热是1 mol 物质参加反应时的能量变化 B 、当反应烦热时ΔH>0，当反应吸热时ΔH <0 C 在加热条件下发生的反应均为吸热反应 D 在一个化学反应中，当反应物能量大于生产物能量时，反应放热，ΔH 为“—” 2、由下图分析，有关叙述正确的是( ) A ．A ―→ B ＋ C 和B ＋C ―→A 两个反应吸收或放出的能量不等 B ．A ―→B ＋ C 是放热反应 C ．A 具有的能量高于B 和C 具有的能量总和 D ．A ―→B ＋C 是吸热反应，则B ＋C ―→A 必然是放热反应 【练习】：1、CO(g)+与H 2O(g)反应的能量变化如图所示，有关两者反 应的说法正确的是（ ） A 、该反应为吸热反应 B 、该反应不需要加热就能进行 C 、CO(g)和H 2O(g)具有的总能量大于CO 2(g)和H 2(g)具有的总能量 D 、1mol CO 2(g) 和1 mol H 2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H 2O(g)要 放出41KJ 热量 2、下列说法中正确的是（ ） A 、物质发生化学反应都伴随着能量的变化，有能量变化的都 是化学反应 B 、伴有能量变化的物质变化都是化学变化
第一节反应热 第1课时反应热焓变 [核心素养发展目标] 1.科学探究：理解反应热测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。2.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质，正确认识和判断放热反应和吸热反应。3.变化观念与平衡思想：能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量可以相互转化的观念，正确理解反应热和焓变的概念。 一、反应热及其测定 1．体系与环境 被研究的物质系统称为体系，与体系相互影响的其他部分称为环境。如：将试管中的盐酸、
NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系；盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 2．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。 3．实验探究：中和反应反应热的测定 (1)测定原理：环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。即利用公式Q＝cmΔt进行计算。 (2)实验装置 ①将如图实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。 ②各部分仪器的作用 a．玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接触。 b．隔热层的作用是减少热量的散失。 c．温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。 (3)实验步骤 ①反应物温度测量(t1)：测量混合前50 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液的温度，取两温度平均值，记录为起始温度t1。 ②反应后体系温度测量(t2)：将酸碱溶液迅速混合，用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为终止温度t2。 ③重复实验操作两次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。 (4)实验数据处理 某实验小组测定数据如下，请填写表中空白
第1课时焓变反应热 学习目标核心素养 1.知道化学反应中能量转化的原因和常见的 能量转化形式。 2．记住常见的放热反应和吸热反应。 3．理解反应热和焓变的含义，会用反应热的表达式进行计算。 4．能结合能量变化图像分析放热反应和吸热反应。1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质。2．变化观念与平衡思想：能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量是可以相互转化的观念，体会引入焓变概念的价值。 一、焓变反应热 1．焓变 ①焓(H)：与内能有关的物理量。 ②焓变(ΔH)：生成物与反应物的焓值差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。 2．反应热 ①概念：化学反应过程中所放出或吸收的能量。 ②与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变，单位kJ·mol－1。 二、化学反应过程中能量变化的原因 1．微观角度 ①化学反应的本质及特点 ②举例(以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例)
2.宏观角度 3．结论：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝反应物键能总和－生成物键能总和三、化学反应过程中能量变化的表示
2．举例 1 mol C和1 mol H2O(g)反应生成1 mol CO和1 mol H2，需吸收131.5 kJ的热量，则该反应的反应热ΔH ＝＋131.5_kJ·mol－1。 探究点一吸热反应和放热反应 1．放热反应与吸热反应的比较 放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应 形成原因反应物的总能量大于生成物的 总能量 反应物的总能量小于生成物的 总能量 与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放的总能 量大于反应物分子断键时吸收 的总能量 生成物分子成键时释放的总能 量小于反应物分子断键时吸收 的总能量 表示方法ΔH<0 ΔH>0 图像表示 说明1.(1)对于放热反应，由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低，故ΔH<0，即ΔH为“－”。 (2)对于吸热反应，由于反应吸收来自环境的能量而使反应体系的能量升高，故ΔH>0，即ΔH为“＋”。 2．同一个反应向正逆两个方向进行时，一个方向释放能量，另一个方向必然吸收能量，但能量的绝对值相等。 (1)常见的放热反应 ①所有的燃烧反应：木炭、H2、CH4等在O2中的燃烧，H2在Cl2中的燃烧。
2020年高二化学人教选修4同步导学提分教程： ——焓变反应热 【自主导学】 一、焓变反应热 1．焓与焓变 (1)焓(H)：与□01内能有关的物理量。 (2)焓变(ΔH)：生成物与反应物的□02焓值差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。 2．反应热 (1)概念：化学反应过程中所□03放出或吸收的能量。 (2)与焓变的关系：□04恒压条件下的反应热等于焓变。 (3)单位：□05kJ·mol－1。 二、化学反应过程中能量变化的原因 1．微观角度 (1)化学反应的本质： (2)以H 2(g)＋Cl 2 (g)===2HCl(g)反应的能量变化为例：
2．宏观角度
1．化学反应都伴随能量变化吗？ 提示：所有化学反应都伴随着能量变化，因为旧化学键断裂所吸收的能量和新化学键形成所放出的能量不可能完全相同。 2．从微观和宏观两个角度怎样理解H 2(g)＋Cl 2 (g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1中的“183 kJ”？ 提示：从微观上看，断裂1 mol氢氢键和1 mol氯氯键所吸收的能量比形成 2 mol氢氯键释放的能量少18 3 kJ。从宏观上看1 mol H 2(g)和1 mol Cl 2 (g)所 具有的总能量比2 mol HCl(g)所具有的总能量多183 kJ。 3．H 2(g)和Cl 2 (g)在光照条件下也可以发生上述反应，那么该反应的ΔH是 否发生变化？ 提示：焓变不发生变化，ΔH仍为－183 kJ·mol－1；因为化学反应的焓变与反应条件无关。 二、化学反应过程中能量变化的原因 1．放热反应和吸热反应的比较
第1课时焓变反应热 焓变反应热 在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。 1．焓和焓变 焓是与物质内能有关的物理量。单位：kJ·mol－1，符号：H。 焓变是在恒压条件下，反应的热效应。单位：kJ·mol－1，符号：ΔH。 2．化学反应中能量变化的原因 化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。 任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。 ΔH＝反应物分子的总键能－生成物分子的总键能。 3．放热反应与吸热反应 当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。 (1)当ΔH为“－”或ΔH<0时，为放热反应，反应体系能量降低。 (2)当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为吸热反应，反应体系能量升高。 4．反应热思维模型 (1)放热反应和吸热反应 放热反应吸热反应 (2)反应热的本质 (以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－186 kJ·mol－1为例) E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)E2：2E(H—Cl)ΔH＝E1－E2 知识点一有关反应热的概念 1．下列说法正确的是() A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．放热反应在常温下一定很容易发生 C．吸热反应在一定的条件下也能发生 D．焓变的符号是ΔH，单位是kJ·mol－1，反应热的单位是kJ 2．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是() A．电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应 B．水分解产生氢气和氧气时放出能量 C．相同状况下，反应2SO2＋O2===2SO3是一个放热反应，则反应2SO3===2SO2＋O2是一个吸热反应 D．氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量
训练1焓变反应热 [基础过关] 一、放热反应和吸热反应 1．下列说法不正确的是( ) A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化 B．对于ΔH>0的反应，反应物的能量小于生成物的能量 C．放热反应都不需要加热就能发生 D．吸热反应在一定条件(如常温、加热等)下也能发生 2．下列反应属于吸热反应的是( ) A．炭燃烧生成一氧化碳 B．中和反应 C．锌粒与稀硫酸反应制取H2 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 3．下列变化一定为放热的化学反应的是( ) A．H2O(g)===H2O(l)放出44 kJ热量 B．ΔH>0的化学反应 C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应 D．能量变化如图所示的化学反应 二、反应热、焓变 4．下列说法中正确的是( ) A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 B．反应放热时，ΔH>0；反应吸热时，ΔH<0 C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 5．在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2 则( ) A．ΔH2>ΔH1B．ΔH1>ΔH2 C．ΔH1＝ΔH2D．无法确定
6．科学家已获得了极具理论研究意义的N 4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol N —N 键吸收193 kJ 热量，断裂1 mol N≡N 键吸收941 kJ 热量，则 ( ) A ．N 4的熔点比P 4高 B ．1 mol N 4气体转化为N 2时要吸收724 kJ 能量 C ．N 4是N 2的同系物 D ．1 mol N 4气体转化为N 2时要放出724 kJ 能量 三、热化学方程式 7．沼气是一种能源，它的主要成分是CH 4。 mol CH 4完全燃烧生成CO 2和液态水时放出445 kJ 的热量，则下列热化学方程式中正确的是 ( ) A ．2CH 4(g)＋4O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝＋890 kJ·mol －1 B ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝＋890 kJ·mol －1 C ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890 kJ·mol －1 CH 4(g)＋O 2(g)===1 2 CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－890 kJ·mol －1 8．由氢气和氧气反应生成1 mol 水蒸气放出 kJ 的热量，1 g 水蒸气转化为液态水放出 kJ 的热量，则下列热化学方程式书写正确的是 ( ) A ．H 2(g)＋1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－ kJ·mol －1 B ．H 2(g)＋1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－ kJ·mol －1 C ．H 2(g)＋1 2O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝＋ kJ·mol －1 D ．H 2(g)＋1 2 O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝＋ kJ·mol －1 9．根据热化学方程式：S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝a kJ·mol －1 (a ＝－。分析下列说法，其中不正确的是 ( ) A ．S(s)在O 2(g)中燃烧的反应是放热反应 B ．S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝b kJ·mol －1 ，则a >b C ．1 mol SO 2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O 2(g)所具有的能量之和 D ．16 g 固体硫在空气中充分燃烧，可吸收 kJ 的热量 [能力提升] 10．白磷与氧气可发生如下反应：P 4＋5O 2===P 4O 10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分 别为 P －P ：a kJ·mol －1 、P —O ：b kJ·mol －1 、P===O ：c kJ·mol －1 、O===O ：d kJ·mol －1 。
第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 第1课时 焓变 反应热 [目标要求] 1.了解反应热的概念，知道化学反应、热效应与反应的焓变之间的关系。 2.知道反应热与化学键的关系。 3.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。 焓变 反应热 在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。 1．焓和焓变 焓是与物质内能有关的物理量。单位：kJ·mol－1，符号：H。 焓变是在恒压条件下，反应的热效应。单位：kJ·mol－1，符号：ΔH。 2．化学反应中能量变化的原因 化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。 任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。 ΔH＝反应物分子的总键能－生成物分子的总键能。 3．放热反应与吸热反应 当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。 (1)当ΔH为“－”或ΔH<0时，为放热反应，反应体系能量降低。 (2)当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为吸热反应，反应体系能量升高。 4．反应热思维模型 (1)放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 (2)反应热的本质 (以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－186 kJ·mol－1为例) E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)
E 2：2E (H—Cl) ΔH ＝E 1－E 2 知识点一 有关反应热的概念 1．下列说法正确的是( ) A ．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B ．放热反应在常温下一定很容易发生 C ．吸热反应在一定的条件下也能发生 D ．焓变的符号是ΔH ，单位是kJ·mol －1，反应热的单位是kJ 答案 C 2．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是( ) A ．电解熔融的Al 2O 3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应 B ．水分解产生氢气和氧气时放出能量 C ．相同状况下，反应2SO 2＋O 2===2SO 3是一个放热反应，则反应2SO 3===2SO 2＋O 2是一个吸热反应 D ．氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量 答案 C 解析 由题意可以推测，如果一个反应过程放出能量，那么使该反应向反方向进行则需要吸收能量，所以C 正确；另外氢气和氧气反应、氢气和氯气反应、铝和氧气反应都是放出能量的反应，与它们相反的反应：水、氯化氢和Al 2O 3的分解都应该是吸收能量的反应，故A 、B 、D 错误。 知识点二 反应热与化学键键能的关系 3．通常人们把拆开1 mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。现给出化学键的键能(见下表)： 化学键H—H Cl—Cl Cl—H 键能/(kJ·mol －1)436243431 请计算H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g)的反应热( ) A ．＋862 kJ·mol －1 B ．＋679 kJ·mol －1 C ．－183 kJ·mol －1 D ．＋183 kJ·mol －1 答案 C 解析 拆开1 mol H 2和1 mol Cl 2中的化学键所吸收的能量是436 kJ·mol －1＋243 kJ·mol －1＝679 kJ·mol －1；形成2 mol HCl 所放出的能量是431 kJ·mol －1×2＝862 kJ·mol －1，所以该反应的反应热是679 kJ·mol －1－862 kJ·mol －1＝－183 kJ·mol －1。4. 白磷的化学式为P 4，分子的空间构型是正四面体(如图)。白磷在空气中燃烧生成十氧化四磷(P 4O 10)，在十氧化四磷分子里只存在P—O 和P===O 两种共价键。 已知几种共价键的键能：P—O 360 kJ·mol －1； P===O 585 kJ·mol －1；P—P 198 kJ·mol －1； O===O 498 kJ·mol －1。 请问：在P 4(s)＋5O 2(g)===P 4O 10(s)中，ΔH ＝______________。 答案 －2 982 kJ·mol －1 解析 由P 4的分子结构和P 4＋5O 2P 4O 10的物质变化，在P 4O 10分子中 =====点燃 只存在P—O 和P===O 两种共价键，P 4O 10中P 显＋5价、O 显－2价等事实可知，在P 4分子
焓变、化学反应与能量的变化 一、化学反应与能量的变化 ● 反应热焓变 (1)反应热：化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。 (2)焓变：在恒压条件下进行的化学反应的热效应即为焓变。 (3)符号：ΔH,单位：kJ/mol或kJ·molˉ1。 (4)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=反应物键能总和-生成物键能总和 (5)当ΔH为“-”或ΔH<0时，为放热反应 当ΔH为“+”或ΔH>0时，为吸热反应 ● 热化学方程式 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。 H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol 表示在25℃,101kPa，1molH2与?molO2反应生成液态水时放出的热量是285.8kJ。 ● 注意事项： (1)热化学方程式各物质前的化学计量数只表示物质的量，不表示分子数，因此，它可以是整数，也可以是小数或分数。
(2)反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同，因此，书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态。热化学方程式中不用“↑”和“↓” ● 中和热定义： 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O，这时的反应热叫做中和热。 二、燃烧热 (1)概念：25℃,101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 (2)单位：kJ/mol 三、反应热的计算 (1)盖斯定律内容： 不管化学反应是一步完成或是分几步完成，其反应热是相同的。或者说，化学反应的的反应热只与体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 反应热的计算常见方法： (1)利用键能计算反应热：通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能，键能通常用E表示，单位为kJ/mol或kJ·mol-1。方法：ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物)，即ΔH等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。如反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=E(H—H)+E(Cl—Cl)-2E(H—Cl)。 (2)由反应物、生成物的总能量计算反应热：ΔH=生成物总能量-反应物总能量。 (3)根据盖斯定律计算： 反应热与反应物的物质的量成正比。化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。
第一节化学反应与能量的变化1：反应热、焓变 一、选择题(每小题4分，每小题有1个正确选项，共44分) 1．已知一定条件下断裂或生成某些化学键的能量关系如下表： 断裂或生成的化学键能量数据断裂1 mol H2分子中的化学键吸收能量436 kJ 断裂1 mol Cl2分子中的化学键吸收能量243 kJ 断裂1 mol HCl分子中的化学键吸收能量431 kJ 对于反应：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，下列说法正确的是() A．该反应的反应热ΔH>0 B．生成1 mol HCl时反应放热431 kJ C．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固 D．相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量 2．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是() A．铝片与稀盐酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应 C．灼热的炭与CO2的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧反应 3．某反应的反应过程和能量变化如图所示，下列有关该反应的叙述 正确的是() A．该反应是吸热反应 B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．该反应的反应热ΔH<0 D．加入催化剂后反应放出的热量会减少 4．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＝－a kJ·mol－1 已知：――→ b kJ·mol－1 键断裂 ――→ c kJ·mol－1 键断裂 (a、b、c均大于零) 下列说法不正确的是() A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量 C．断开2 mol H—I键所需能量约为(c＋b＋a)kJ D．向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ 5．常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。根据表中信息判断下列说 共价键H—H F—F H—F H—Cl H—I E/(kJ·mol－1) 436 157 568 432 298 －－ B．表中最稳定的共价键是H—F键 C．H2(g)―→2H(g)ΔH＝＋436 kJ·mol－1 D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－25 kJ·mol－1 6．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是() A．Q1＋Q2>Q3B．Q1＋Q2>2Q3 C．Q1＋Q2
焓变与反应热（高三一轮复习） 设计说明： 本节基本内容位于选修四第一章第一节《化学反应与能量变化》，在必修二第二章第一节《化学能与热能》中也有体现。本节课在学生已有化学能与热能相互转变知识的基础上，进一步体现知识点在习题中的应用。教学中通过“知识梳理”进行知识点的复习与重现，通过“深度思考”加强对基础知识的理解与体会，通过“练一练”进行知识点的初步应用，通过“走进高考”实现理论与解题的突破和飞跃,通过“作业”进一步熟悉和熟练,从而达到从本质上解决问题的目的，提高复习效率，收到较好的复习效果。 教学设计： 【教学目标】 1、知识与技能 （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。 2、过程与方法 学会有关反应热的图形分析及反应热的计算方法。 3、情感态度价值观 培养学生辩证分析化学反应与能量的关系，培养实事求是的科学态度。 【教学重点】 反应热的图形分析及反应热的计算方法。 教学过程教师活动学生活动设计意图一、高考题引入 肼(H 2NNH 2 )是一种高能燃料，有关 化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O==O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H 键所需的能量(kJ)是( ) A．194 B．391 C．516 D．658 【引入】同学 们分析此题考 到的知识点有 哪些？ 【思考】 【回答】 键能与反应热的关 系、 ΔH的相关计算 从高考题 引入，分 析基础知 识在考题 中的实际 应用，使 后续的复 习更有针 对性 二、知识梳理 1．化学反应中的能量变化 （1)化学反应中的两大变化：变化和变化。
课时达标训练(一) 焓变反应热 一、选择题 1．关于化学反应的本质的说法正确的是( ) A．化学反应都有新物质生成 B．化学反应都有能量变化 C．化学反应是旧键断裂新键形成的过程 D．化学反应的发生都需要在一定条件下 2．下列说法正确的是( ) A．反应热就是反应中放出的能量 B．已知某反应的焓变小于零，则反应产物的焓大于反应物的焓 C．由C(石墨)―→C(金刚石) ΔH＝＋1.9 kJ/mol，可知，金刚石比石墨稳定 D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 3．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( ) A．铝片与稀盐酸反应 B．灼热的C与CO2反应 C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D．甲烷在氧气中的燃烧反应 4．根据化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成这一现实，下列变化不属于化学反应的是( ) A．白磷在260 ℃时转化为红磷 B．石墨在高温下转化为金刚石 C．NaOH溶于水 D．五氧化二磷吸水 5．对于反应3A===2B，如图所示，下列说法不正确的是( ) A．该反应为吸热反应 B．该反应一定有能量转化成了化学能 C．反应物比生成物稳定
D．因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应不需要加热 6．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见( ) A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应 B．该反应中，热能转化为产物内部的能量 C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．该实验说明放热反应无需加热就能进行 7．下列变化一定为放热的化学反应的是( ) A．H2O(g)===H2O(l)放出44 kJ热量 B．ΔH>0的化学反应 C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应 D．能量变化如图所示的化学反应 8．反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( ) 9．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是 ( )
化学反应中能量的变化第一讲 反应热与焓变 一、放热反应、吸热反应和反应热 1.放热反应：具有的总能量大于的总能量时，反应释放能量，ΔH 0 (填“>”或“<”)。 2.吸热反应：具有的总能量小于的总能量时，反应吸收能量，ΔH 0 (填“>”或“<”)。 二、化学反应的焓变 1.焓（H） 用于描述物质具有的能量的物理量。 2.焓变（ΔH） 始、终状态焓的变化表示为 ΔH=H（反应产物）-H（反应物） 3.反应热的含义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，在恒压条件下，它等于反应前后物质的焓变，符号是ΔH，单位是kJ/mol；反应热随反应物的物质的量变化而变化，反应热随反应前后物质的聚集状态变化而变化，一个“可逆的”化学反应，它的正反应和逆反应的焓变（ΔH）大小相等符号相反。 4..化学反应热的计算 ΔH=E（生成物的总能量）—E（反应物的总能量） ΔH=E（反应物的键能总和）—E（生成物的键能总和） 例题：1. (07年全国II理综)已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ 的能量；下列叙述正确的是（ C ） A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g) B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的?H = 183 kJ/mol C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的?H =－183 kJ/mol D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的?H =－183 kJ/mol 解析：ΔH=E（反应物的键能总和）—E（生成物的键能总和） =436 kJ/mol+243 kJ/mol－2×431 kJ/mol= －183 kJ/mol 变式练习1.（2011重庆） SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为（） A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol 解析：本题考察反应热的有关计算。在化学反应中断键需要吸热，而形成新的化学键需要放热。由题意的1mol S(s)和3molF2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280kJ+3×160kJ＝760 kJ。而生成1mol SF6(g)时需形成6molS-F键，答案：B
课时授课计划 第 1 周共 2 课时第 2 课时 课题 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化（反应热、焓） 课的类型新课 学情分析 学生在必修二中已经学习了关于吸热反应和放热反应的相关知识，本节内容在此基础上加以深化。 教学目标知 识 与 能 力 1、了解反应热和焓变的含义 2、理解吸热反应和放热反应的实质 过 程 与 方 法 从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因 情 感 态 度 与 价 值 观 通过了解简单过程中的能量变化中的热效应 教 学重点理解吸热反应和放热反应的实质 教 学 难 点 能量变化中的热效应 教学 媒体投影仪
教师活动学生活动引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有 思考 思考讨论后回答（1）你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结 吗？ 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 （2）你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结 吗？ 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的 生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳 反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 1、当能量变化以热能的形式表现时： 我们知道：一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那 么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？ 有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可分， 但以物质为主。 能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能 量到底怎样变化 2、反应热,焓变 化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答） 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键， 从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成 需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新 键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变 化。所以化学反应过程中会有能量的变化。 反应热焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或换算成相 应的热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”。符号：ΔH ，单 位：kJ/mol 或kJ?mol-1