2022年新教材高中化学 专题1 化学反应与能量变化 1.docx

1、第1课时化学反应的焓变热化学方程式课程目标1了解反应热、吸热反应、放热反应等概念。2了解反应热与焓变的含义。3认识热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。图说考点基础知识新知预习1焓变与反应热(1)焓与焓变焓(H)：与_有关的物理量。焓变(H)：生成物与反应物的_差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。常用单位是_(或_)。(2)反应热定义：化学反应过程中所_的能量。与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变，单位是_。(3)H与吸热反应、放热反应的关系表示方法：放热反应，H为“_”或H_0吸热反应，H为“_”或H_0实例：1 mol H2与0.5 mol O2完全反应生成1 mol液

2、态水时放出285.8 kJ的热量，则该反应的焓变H_。2化学反应中能量变化的原因：(1)微观角度化学反应的本质_能量E1反应物生成物_能量E2化学键变化与反应热的关系若E1E2，反应吸收能量，H0，为_反应；若E1E2，反应放出能量，H0，为_反应。(2)宏观角度从物质内能上分析，如果_所具有的总能量大于_所具有的总能量，反应物转化为生成物时_能量，这就是_反应。反之，则为_反应。3热化学方程式(1)定义：表明反应所_的热量的化学方程式。(2)意义：热化学方程式既表明了化学反应中的_变化，也表明了化学反应中的_变化。例如H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1，表示在2

3、5 、101 kPa时，_H2与_O2完全反应生成_水时_的热量是285.8 kJ。(3)热化学方程式书写三步骤：一写写出配平的化学方程式二注注明物质的_状态三求计算出H的数值，并写出_(4)书写原则：热化学方程式的化学计量数只表示_，不表示_，可以用整数也可以用_。必须注明物质的_、H的“_”和_。对于相同反应，H的数值必须与_对应。即时性自测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)所有的化学反应都伴有能量的变化，伴有能量变化的一定是化学反应。()(2)反应热是指1 mol物质参加反应时的能量变化。()(3)加热条件下发生的反应均为吸热反应。()(4)在一个化学反应中，当反应物的总能量大

4、于生成物的总能量时，反应放热，H为“”。()(5)放热反应的H0；而吸热反应的H0。()(6)热化学方程式中，化学计量数只代表物质的量，不代表分子数。()(7)反应条件(点燃或加热)对反应热有影响，所以热化学方程式必须注明反应条件。()(8)比较H大小，只需比较数值，不用考虑正负号。()(9)3H2(g)N2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1表示3 mol H2和1 mol N2混合后，在一定条件下反应就可放出92.4 kJ的热量。()2下列反应中，生成物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石灰石烧制石灰 D在生石灰中加水3由图分析，下列说法正确的是(

5、)AABC和BCA两个反应吸收或放出的能量不等BABCH0，则BCAH0，吸热反应的H0C所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测量D反应产物的总焓大于反应物的总焓时，H02下列反应中，生成物的总焓大于反应物的总焓的是()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3下列过程中，需要吸收能量的是()AHH=H2 BHCl=HClCI2II DCH42O2=CO22H2O4下列图示变化为吸热反应的是()5化学反应N23H2=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)H2(abc) kJmol1BN2(g)3H

6、2(g)=2NH3(g)H2(ba) kJmol1C12N2(g)32H2(g)=NH3(l)H(bca) kJmol1D12N2(g)32H2(g)=NH3(g)H(ab) kJmol16肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200 时，在Cu表面分解的机理如图甲。已知200 时，反应：3N2H4(g)=N2(g)4NH3(g)H132.9 kJmol1；反应：N2H4(g)H2(g)=2NH3(g)H241.8 kJmol1，下列说法不正确的是()A图甲所示过程都是放热反应B反应的能量变化如图乙所示C断开3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mol N2(g)和4 m

7、ol NH3(g)中的化学键释放的能量D200 时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)2H2(g)H50.7 kJmol17写出下列反应的热化学方程式：(1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 366.8 kJ热量：_。(2)1 mol C(石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量：_。(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67 kJ的热量：_。8我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料，其主要成分是氮化硅，该陶瓷材料可由石英固体

8、与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：3SiO26C2N2Si3N46CO该反应变化过程中的能量变化如图所示。回答以下问题。(1)上述反应中的还原剂是_，还原产物是_。(2)该反应_(填“吸热”或“放热”)，反应热H_0(填“”“”或“”)。练后感悟1断键吸收能量，成键释放能量。2放热(吸热)反应与放热(吸热)过程有区别：放热(吸热)反应一定有放热(吸热)过程，但放热(吸热)过程不一定有放热(吸热)反应。第1课时化学反应的焓变热化学方程式基础知识新知预习1(1)内能焓值kJ/molkJmol1(2)吸收或放出kJmol1(3)285.8 kJmol12(1)吸收放出吸热放热(2)反应物生

9、成物放出放热吸热3(1)释放或吸收(2)物质能量1 mol12mol液态放出(3)聚集单位及符号(4)物质的量分子个数分数聚集状态、单位化学计量数即时性自测1答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2答案：C3解析：由图可看出，B和C的焓之和高于A的焓，则反应BCA一定是放热反应，H0；反之，ABC的反应一定是吸热反应。根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的能量一定相等。答案：D4解析：该反应为放热反应，A、C项错误；0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时放出133.5 kJ热量，则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)

10、时放出的热量为534 kJ，B项正确，D项错误。答案：B5答案：(1)C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1 411 kJmol1(2)CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.2 kJmol1(3)2Al(s)32O2(g)=Al2O3(s)H1 669.8 kJmol1(4)C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H2 804 kJmol1技能素养例1解析：观察题给图像可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热H(ab) kJ/mol。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。答案：B提升

11、1解析：图a中反应物总能量大于生成物总能量，表示的是放热反应，A项正确；图b表示的是吸热反应，故反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量，B项正确；氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应是吸热反应，C项正确；放热反应、吸热反应与反应是否需要加热无关，D项错误。答案：D例2解析：反应是吸热还是放热主要取决于所有的反应物和生成物总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。例如CO2CO2的反应为放热反应，但反应开始也需加热，需要向反应体系先提供一定的能量。答案：D提升2解析：生成物总能量高于反应物总能量，则该反应是吸

12、热反应。常见的吸热反应有水煤气的制取、大多数的分解反应、C与CO2的反应等。答案：A例3解析：H2在Cl2中燃烧生成HCl气体，1 g H2燃烧放出92.3 kJ的热量，则1 mol(2 g)H2燃烧放出184.6 kJ的热量，化学反应放出热量，H为“”。则H2在Cl2中燃烧生成HCl气体的热化学方程式为H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol1。一个放热反应的逆反应是吸热反应，并且在其他条件相同时，H是原H的相反数。则该题的四个选项中只有D是正确的。答案：D提升3解析：由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kJ热量(25 、101 kPa下测得)，推知氢气

13、和氧气反应生成1 mol水蒸气，反应的热化学方程式为：H2(g)12O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ/mol。答案：(1)H2(g)12O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ/mol(或2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol)(2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol1(3)1 016.5形成性自评1解析：只有在恒压条件下发生的化学反应，反应热才等于焓变，A项错误；放热反应的H0，吸热反应的H0，B项错误；有些化学反应的反应热与焓变不能通过实验直接测量，C项错误；反应产物的总焓大于反应物的总焓时，说明反应吸热，

14、H0，D项正确。答案：D2解析：生成物的总焓大于反应物的总焓表示该反应吸热，燃烧反应都属于放热反应。氢气在氧气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧、硫在氧气中燃烧均属于放热反应，A、B、C错误；焦炭在高温下与水蒸气的反应属于吸热反应，D正确。答案：D3解析：形成化学键放热，故A、B错误；断裂化学键吸收能量，故C正确；燃烧反应放出能量，D错误。答案：C4解析：A项中的图像表示生成物的能量比反应物的能量高，故为吸热反应；B项中的图像表示反应物比生成物的能量高，故为放热反应；稀释浓硫酸放热，且没有发生化学变化；盐酸与NaOH反应是放热反应。答案：A5答案：A6解析：本题考查肼在不同条件下分解的能量变化。题图甲所

15、示过程为反应，是放热反应，过程为氨气分解生成氮气和氢气，由3可得2NH3(g)N2(g)3H2(g)H92.5 kJmol1，则过程为吸热反应，A错误；反应为放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，题图乙符合，B正确；反应为放热反应，则断开3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)中的化学键释放的能量，C正确；由2可得到200 时肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)2H2(g)H50.7 kJmol1，D正确。答案：A7解析：(1)C2H5OH燃烧的化学方程式为C2H5OH3O22CO23H2O，

16、那么，相应的热化学方程式为C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.8 kJmol1。(2)1 mol C(石墨)与H2O(g)完全反应吸收131.3 kJ热量，则相应的热化学方程式C(石墨，s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1。(3)1.7 g NH3的物质的量为0.1 mol，则1 mol NH3完全反应放出的热量为226.7 kJ。那么相应的热化学方程式为NH3(g)54O2(g)=NO(g)32H2O(g)H226.7 kJmol1。答案：(1)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.8 kJmol1(2)C(石墨，s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1(3)NH3(g)54O2(g)=NO(g)32H2O(g)H226.7 kJmol18解析：(1)3SiO26C2N2Si3N46CO，反应中碳元素的化合价由0价升高到2价，氮元素的化合价由0价降低到3价。故反应中的还原剂是C，还原产物为Si3N4。(2)该反应过程中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，H0。答案：(1)CSi3N4(2)放热