第一章 化学反应与能量
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第一节 化学反应与能量的变化
学习目标：
1．了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。
2．认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，能量的多少取决于反应物和生成物的质量。
3．了解反应热和焓变的涵义。
4．认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。
学习重点、难点：
学习过程：
【温习旧知】
1.化学反应都有新物质产生，同时还伴随着能量变化，请列举学过的有热量变化的相关反应。
2. 在这些反应中，哪些是我们日常生活中利用到的？
【学习新知】
一.反应热 焓变
1、定义：化学反应过程中所 或 的能量，叫反应热，又称为 ，符号用 表示，其单位常采用 。许多化学反应的反应热可以通过 直接测量。
2、 化学反应中能量变化的原因
化学反应的本质是 。
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 ___时，需要 _的相互作用，这需要 能量；当 ，即新化学键 时，又要 能量 。
如果反应完成时，生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量 ，这是放热反应。对于放热反应，由于反应后放出能量（释放给环境）而使反应体系的能量 。因此，规定放热反应的ΔH为“_ ”。
反之，对于吸热反应，由于反应通过 、 等吸收能量（能量来自环境）而使反应体系的能量 。因此，规定吸热反应的ΔH为“ ”。
当ΔH为“___ __”或ΔH 0时，为放热反应；
当ΔH为“_ _”或ΔH_ __0时，为吸热反应。
3、放热反应与吸热反应比较
类型
比较 放热反应吸热反应
定 义
形成原因
与化学键强弱的关系
表示方法
图 示
二、热化学方程式
1、 化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。
2、H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ； ΔH=－285．8 kJ•mol－1,表示在 ℃,_
Pa, mol H2与 mol O2完全反应生成 态水时 的热量是285．8 kJ。
（3）热化学方程式各物质前的化学计量数只表示 不表示 ，因此，它可以是 _数，也可以是 数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH 。
小结：书写热化学方程式的注意事项
①标聚集状态（s、l、g）
②右端标热量数值和符号，
△H：吸热用“ ”，放热用：“ ”。
③系数单位是“ ”，而不是“ ”。
④系数可用分数，但热量值要相应变化。如：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H=-571.6kJ/mol
H2(g)+ O2(g)=H2O(l)，△H= kJ/mol
⑤不注明条件，既指: (25℃， 1.01×105Pa)
【当堂检测】
1、下列说法正确的是
A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B．放热的反应在常温下一定很易发生
C．反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D．吸热反应在一定的条件下也能发生
2、已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48．40 kJ的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是
A． C8H18(l)+ O2(g) 8CO2(g)+9H2O(g) ；ΔH=－48．40 kJ•mol－1
B． C8H18（l）+ O2(g) 8CO2(g)+9H2O(l) ；ΔH=－5 518 kJ•mol－1
C． C8H18（l）+ O2(g) 8CO2(g)+9H2O ；ΔH=+5 518 kJ•mol－1
D． C8H18（l）+ O2(g) 8CO2(g)+9H2O(l) ；ΔH=－48．40 kJ•mol－1
3、在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1＞ΔH2的是
A．2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ；ΔH1
2H2(g)+O2(g)===2H2O（l) ；ΔH2
B． S(g)+O2(g)===SO2(g) ；ΔH1
S(s)+O2(g)===SO2(g) ；ΔH2
C． C(s)+ O2(g)===CO(g) ；ΔH1
C(s)+O2(g)=== CO2(g) ；ΔH2
D． H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ；ΔH1
H2(g)+ Cl2(g)===HCl(g) ；ΔH2
【作业】
1．物质之间发生化学反应时，一定发生变化的是
A．颜色B．状态C．化学键D．原子核
2．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
3．我们把拆开1 mol 共价键所吸收的能量或生成1 mol共价键所放出的能量叫键能，已知Cl―Cl键的键能为247 kJ•mol－1。下列有关键能的叙述正确的是
A．要拆开1 mol Cl―Cl键需吸收247 kJ能量
B．要形成1 mol Cl―Cl键需吸收247 kJ能量
C．要拆开1 mol Cl―Cl键需放出247 kJ能量
D．要形成1 mol Cl―Cl键需放出247 kJ能量
4．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时，将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是
A．氯化钠B固体硝酸铵
C．生石灰D．蔗糖
5．下列反应中，生成物的总能量大于反应物总能量的是
A．氢气在氧气中燃烧B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧D．焦炭在高温下与水蒸气反应
6．石墨和金刚石都是碳元素的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化成金刚石时，要吸收E kJ的能量，下列说法正确的是（ ）
A．石墨不如金刚石稳定
B．金刚石不如石墨稳定
C．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
7．在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22．68 kJ,下列热化学方程式正确的是
A． CH3OH（l）＋ O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ；ΔH=+725．8 kJ•mol－1
B． 2CH3OH（l）+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ；ΔH=－1 452 kJ•mol－1
C． 2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ；ΔH=－725．8 kJ•mol－1
D． 2CH3OH（l）+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ； ΔH=+1 452 kJ•mol－1
8．298 K、101 kPa时，合成氨反应的热化学方程式为N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)； ΔH=－92．38 kJ•mol－1。在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在情况下进行反应，测得反应放出的热量总是少于92．38 kJ,其原因是什么？
9．以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C2H2（g）+ O2(g) 2CO2(g)+H2O(l) ；ΔH=－1 300 kJ•mol－1的说法中，正确的是
A．当10NA个电子转移时，该反应放出1 300 kJ的能量
B．当1NA个水分子生成且为液体时，吸收1 300 kJ的能量
C．当2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
D．当8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
10．一些盐的结晶水合物，在温度不太高时就有熔化现象，即熔溶于自身的结晶水中，又同时吸收热量。它们在塑料袋中经日晒就熔化，又在日落后缓慢凝结而释放热量。故可用于调节室内温度，或用作夏日防暑的枕垫或坐垫，这些物质可称之为热材料。现有几种盐的结晶水合物有关数据如下：
① Na2S2O3•5H2O②
CaCl2•6H2O③ Na2SO4•10H2O④
Na2HPO4•12H2O
熔点/℃40~5029．9232．3835．1
熔化热/kJ•mol－149．737．377100．1
根据上述数据和实用性考虑，实际应用时常采用的物质应该是
A．①B．②C．③D．④
11、1 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94 kJ的热量，相应的热化学方程式为 ( )
A．C+H2O=CO+H2 ΔH=+10.9 kJ/ mol
B．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+10.94 kJ/ mol
C．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ/ mol
D．1/2C(s)+ 1/2H2O(g)= 1/2CO(g)+ 1/2H2(g ) ΔH=+65.64 kJ/ mol
12．已知1mol白磷转化成1mol红磷，放出18.39 kJ热量，又知：P4(白，s)+5O2 = 2P2O5(s) ΔH1,4P（红，s）+5O2 = 2P2O5 （s）ΔH2
则ΔH1和ΔH2的关系正确的是( )
A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH1＜ΔH2
C．ΔH1=ΔH2 D．无法确定
13、 今有如下三个热化学方程式：
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=a kJ/ mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=b kJ/ mol
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH=c kJ/ mol
关于它们的下列表述正确的是 ( )
A．它们都是吸热反应 B．a、b和c均为正值
C．a=b D．2b=c
14．家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当10 kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×105kJ?,试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式_______________。已知1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量，则1 mol丁烷完全燃烧并生成气态水时放出的热量为______kJ。