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1、 人教版化学选择性必修一第一章第一节1焓变 反应热 知识链接Hi,在开始挑战之前,先来热下身吧!1.化学反应中能量变化的主要原因:在化学反应过程中,破坏旧的化学键,需要吸收一定的能量来克服原子(或离子)间的相互作用;形成新化学键时,又要释放一定的能量。因此,在化学反应中,不仅有新物质生成,而且伴随着能量的变化。因此说 是化学反应中能量变化的主要原因。2.化学键与化学反应中能量变化的关系 当E2E1,反应 热量。即:如果形成新化学键释放的能量大于断裂旧化学键所需要吸收的能量,反应开始后,就会有一定的能量以热能、电能或光能等形式释放出来。当E2E1,反应 热量。即:如果形成新化学键释放的能量小于断
2、裂旧化学键所需要吸收的能量,反应开始后,则需要不断地吸收能量才能使反应持续。 学习任务(一)读教材,首战告捷让我们一起来阅读教材,并做好色笔区分吧。(二) 试身手, 初露锋芒让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。问题1:反应热与焓变的概念(1)反应热定义:在化学反应过程中 的热量。(2)焓变焓是表述物质所具备的能量(内能)大小的物理量,符号为H。H为生成物的总焓与反应物的总焓之差,称为化学反应的焓变,单位: 。HH(生成物)H(反应物)(3)H的正负与吸放热的关系当H为“”或小于0,为 反应;当H为“+”或大于0,为 反应。 问题2:反应热与焓变的关系 热化学研究表明,对于 条件下进行的化学反
3、应,如果反应中物质的能量变化只转化成热能,而没有转化为电能、光能等其他形式的能,则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变。数学表达式:QP=H其中:Qp表示在压强不变的条件下化学反应的反应热。 问题3:吸放热与物质能量的关系 放热反应中:反应物总能量大于生成物总能量,反应后体系能量 ;即H0。 吸热反应中:反应物总能量小于生成物总能量,反应后体系能量 ;即H0。问题4:吸放热与化学键的关系 反应物分子断键时吸收的能量 生成物分子成键时释放的能量,则化学反应为吸热反应。 反应物分子断键时吸收的能量 生成物分子成键时释放的能量,则化学反应为放热反应。练习1.下列说法或表示法错误的是 ( )A.
4、吸热反应是由于反应物的总能量比生成物的总能量低B.放热反应的H0C.需要加热才能发生反应一定是吸热反应D.酸碱中和反应都是放热反应举一反三:【变式1】已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的说法正确的是AX的能量一定高于MBY的能量一定高于NCX和Y的总能量一定高于M和N的总能量D因为该反应为放热反应,故不必加热就可发生 练习2.已知:1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量由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A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2
5、(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DH = 183 kJ/molC氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的DH =183 kJ/molD氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体,反应的DH =183 kJ/mol(三)攻难关,自学检测让我们来挑战吧!你一定是最棒的! 1白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为: PP a kJmol1、PO b kJmol1、P=O c kJmol1、O=O d kJmol1。 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H,其中正确的是 A(6a+5d4c12
6、b)kJmol1 B(4c+12b6a5d)kJmol1 C(4c+12b4a5d)kJmol1 D(4a+5d4c12b)kJmol1 2某反应的H=+100kJ/mol,下列有关该反应的叙述正确的是A.正反应活化能小于100kJ/molB.逆反应活化能一定小于100kJ/molC.正反应活化能不小于100kJ/molD.逆反应活化能比正反应活化能大100kJ/mol(四)找规律,方法总结测一测,大显身手选择题(每小题只有1个选项符合题意)1下列说法正确的是A需要加热的化学反应都是吸热反应 B中和反应都是放热反应C原电池是将电能转化为化学能的一种装置 D水力发电是将化学能转化为电能的过程2下
7、列关于吸热反应说法正确的是A凡需加热的反应一定是吸热反应B只有分解反应才是吸热反应C使用催化剂的反应是吸热反应DCO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应3对下列化学反应热现象,正确的说法是A放热的反应发生时不必加热B化学反应不一定有能量变化C吸热反应需要加热后才能发生D化学反应热效应数值与反应物质多少有关4SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在SF键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热H为 A1780 kJmol B1220
8、 kJmol C450 kJmol D+430 kJmol 5化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如下图所示,该反应的热化学方程式是( ) AN2 (g)+3H2 (g)=2NH3 (l) H=2(abc) kJmol1BN2 (g)+3H2 (g)=2NH3 (g) H=2(ba) kJmol1CN2 (g)+H2 (g)=NH3 (l) H=(b+ca) kJmol1DN2 (g)+H2 (g)=NH3 (g) H=(a+b) kJmol1二、填空题6下表中的数据是破坏1 mol物质的化学键所消耗的能量:物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量(kJ)243193151432366
9、298436根据上述数据回答(1)(6)题。(1)下列物质本身具有的能量最低的是( ) AH2 BCl2 CBr2 DI2(2)下列氢化物中,最稳定的是( ) AHCl BHBr CHI(3)X2+H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收热量最多的是_。(5)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗?答:_。你的根据是_。参考答案 知识链接Hi,在开始挑战之前,先来热下身吧!1.化学反应中能量变化的主要原因:在化学反应过程中,破坏旧的化学键,需要吸收一定的能量
10、来克服原子(或离子)间的相互作用;形成新化学键时,又要释放一定的能量。因此,在化学反应中,不仅有新物质生成,而且伴随着能量的变化。因此说化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2.化学键与化学反应中能量变化的关系 当E2E1,反应放出热量。即:如果形成新化学键释放的能量大于断裂旧化学键所需要吸收的能量,反应开始后,就会有一定的能量以热能、电能或光能等形式释放出来。当E2E1,反应吸收热量。即:如果形成新化学键释放的能量小于断裂旧化学键所需要吸收的能量,反应开始后,则需要不断地吸收能量才能使反应持续。 学习任务(二) 试身手, 初露锋芒让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。问题1:反应
11、热与焓变的概念(1)反应热定义:在化学反应过程中放出或吸收的热量。(2)焓变焓是表述物质所具备的能量(内能)大小的物理量,符号为H。H为生成物的总焓与反应物的总焓之差,称为化学反应的焓变,单位: kJ/mol。HH(生成物)H(反应物)(3)H的正负与吸放热的关系当H为“”或小于0,为放热反应;当H为“+”或大于0,为吸热反应。 问题2:反应热与焓变的关系 热化学研究表明,对于恒压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化只转化成热能,而没有转化为电能、光能等其他形式的能,则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变。数学表达式:QP=H其中:Qp表示在压强不变的条件下化学反应的反应热。
12、问题3:吸放热与物质能量的关系 放热反应中:反应物总能量大于生成物总能量,反应后体系能量降低;即H0。 吸热反应中:反应物总能量小于生成物总能量,反应后体系能量升高;即H0。问题4:吸放热与化学键的关系 反应物分子断键时吸收的能量生成物分子成键时释放的能量,则化学反应为吸热反应。 反应物分子断键时吸收的能量生成物分子成键时释放的能量,则化学反应为放热反应。练习1. 【答案】BC【解析】A反应热是物质变化过程中与外界之间的能量交换,吸热反应说明产物的能量更高。B根据焓的意义,放热反应的H0 。C吸放热反应表示的是反应过程中物质能量的一种变化,是物质的本性决定的;反应加热是化学反应发生的条件,两者
13、属于不同的范畴。D中和反应是放热的。举一反三:【变式1】 【答案】C练习2. 【答案】C (三)攻难关,自学检测让我们来挑战吧!你一定是最棒的! 1 【答案】A 2【答案】C【解析】考查学生对活化能的理解,关于这类题,比较数值间的相互关系,可先作图再作答,以防出错。在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种,焓与活化能的关系是H=(反应物)-(生成物)。题中焓为正值,过程如图:(四)找规律,方法总结测一测,大显身手【答案与解析】1B解析:需要加热的化学反应也可能是放热反应,如可燃物的燃烧反应,A选项错误;原电池是将化学能转化为电能的装置,故C选项错误;水力发电是将机械能转化为电能的过程,故D选
14、项错误。正确选项为B2D3.D 4B 【解析】S(s)+3F6(g)=SF6(g)的反应过程中,旧化学键断裂吸收的能量为280 kJ+160 kJ3=760 kJ,新化学键形成放出的能量为330 kJ6=1980 kJ,故反应放出1220 kJ的能量。故H=1220 kJmol。5A 解析:由盖斯定律及图示可推知N2 (g)+3H2 (g)=2NH3 (l)的反应热H=2a kJmol12b kJmol12c kJmol1=2(abc) kJmol1,A项正确;N2 (g)+3H2 (g)=2NH3 (g)的反应热H=2(ab) kJmol1,B项错;N2 (g)+H2 (g)=NH3 (l)反应热H=(abc) kJmol1,C项错;N2 (g)+H2 (g)=NH3 (g)的反应热H=(ab) kJmol1,D项错。6(1)A (2)A (3)放热 (4)Cl2 (5)能 生成物越稳定,放出的热量越多,在HX中,HCl最稳定学科网(北京)股份有限公司