化学反应与能量变化
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第一章化学反应与能量变化
第一节化学反应与能量变化------基本概念
综述：坏消息是这部分内容，理论方面晦涩难懂，需要列位看官仔细体会；
好消息是这部分的题在高考中往往以较为基础的形式出现，各位大可不必害怕；
另一个坏消息是如果你不能正确理解下文中的基本概念，错误率会很高；
另一个好消息是只要你紧随下文思路，理解还是比较容易的。
闲话少说，且看，下文，分，解…………
【课标要求】
1．了解化学反应中的能量变化、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。
2．掌握热化学方程式的含义，正确书写热化学方程式。
3．掌握有关燃烧热的简单计算。
4．初步了解新能源的开发。
【考点1】化学反应中能量变化的理解
1、从化学键角度理解
化合物里的原子或离子之间通过________相结合。
化学反应可以理解为旧键的断裂和新键的形成。
化学键是原子间一种强烈的相互作用，被打断时，要从外界吸收能量。
相应的，新键形成时，要向外界放出能量。
若旧键断裂时吸收的能量，大于新键形成时放出的能量，显然该反应为_________
若旧键断裂时吸收的能量，小于新键形成时放出的能量，则该反应为_________
任何化学反应，都伴随能量的变化，这种能量变化包括多种形式，主要以______形式体现。
2、从能量守恒角度理解
任何物质有含有一定的能量，
若反应物的能量比生物的能量少，根据能量守恒，多的那部分能量只能从外界吸收，反应为吸热反应，反之为放热反应。
换句话说，对于一个吸热反应，反应物的能量加上从外界吸收的能量，应该等于生成物的能量，放热反应同理。
如：2H2 + O2 = 2H2O （放出Q kJ热量） 2H2O = 2H2 + O2 （吸收Q kJ热量）
从能量守恒的角度来看，
2H2 + O2 – Q = 2H2O 2H2O + Q = 2H2 + O2
整理后如下：
2H2 + O2 = 2H2O + Q 2H2O = 2H2 + O2 – Q
【思考】在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小
①2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) + Q1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) + Q2
②S(g) + O2(g) = SO2(g) + Q1
S(s) + O2(g) = SO2(g) + Q2
③C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) +Q1
C(s) + O2(g) = CO2(g) + Q2
④H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) + Q1
1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) = HCl(g) + Q2
3、常见放热反应、吸热反应
常见放热反应：①大多数化合反应 常见吸热反应：①大多数分解反应
②所有的燃烧反应 ②盐类的水解
③酸碱中和反应 ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
④金属与酸反应
4、吸热与加热
需要加热的反应不一定是吸热反应，不需要加热的反应也不一定就是放热反应。
化学反应时吸热还是放热与是否需要加热无关
5、反应与过程
注意区别反应与过程。
我们这里的反应特指化学反应。
而过程有很多种，包括物理过程，化学过程（即化学反应）等
如液态水蒸发为水蒸气需要吸热，这是一个物理过程，不是吸热反应
【考点2】反应热
在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫做________
首先，我们来看一张无所不能百看不厌荡气回肠的图
上图中，E1为反应物所含有的能量，E3为生成物含有的能量
反应时，旧键断裂，物质从外界吸收能量（E2 –E1）--------------即反应物键能之和
新键形成，物质向外界放出能量（E2 – E1）-------------即生成物键能之和
可以看出，这里给出的是一个吸热反应的图像，请大家在其右侧画出放热反应的图像。
1、 从化学键角度
从化学键角度，反应的能量变化应该等于：“旧键断裂时吸收的能量”与“新键形成时放出的能量”之差，即 （E2 –E1）－(E2 – E3）
对于任何反应，规定： 反应热 = 反应物键能之和 — 生成物键能之和
2、 从能量守恒角度
从能量守恒角度，反应的能量变化应该等于反应物与生成物能量之差，即E3 －E1
对于任何反应，规定： 反应热 = 生成物的能量 — 反应物的能量
【注意】：虽然两种角度计算方式不同，但结果相同，都是E3 －E1
我们将物质自身含有的能量称为焓
（*严格来讲，焓的概念比较复杂，为了理解方便，这里我们暂且这么说也无妨）
焓的符号_________，单位_________，这样，我们就可以将反应热表示为：“△H”，
【思考】：放热反应，△H_____0, 吸热反应，△H_____0
例：填写下表
判断依据 放热反应 吸热反应
反应物总能量与生成物总能量的相对大小 E反应物 ____E生成物 E反应物_____E生成物
与化学键的关系 生成物分子成键时释放出的总能量____反应物分子断裂时吸收的总能量 生成物分子成键时释放出的总能量_____反应物分子断裂时吸收的总能量
ΔH的符号 ΔH_____0 (______) ΔH_____ 0 (______)
3、 kj / mol
如果说“kj”是能量的单位，好理解，那么这里的“/mol”是什么意思呢？
△H既然是反应热（化学反应中能量的变化）的符号，它的单位应该是kj才对，为什么要加上“/mol”呢？
这里的“/mol”，是指“1mol反应”。
何谓“1mol反应”？
以 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) 和 1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) = HCl(g) 为例
对于前者，1mol反应是指1molH2和1molCl2完全反应生成2mol HCl
对于后者，1mol反应是指1/2 mol H2和1/2 mol Cl2 完全反应生成1mol HCl
相信大家都能看出来了，所谓1mol反应，简单点说就是方程式中各物质的系数就是各自参加反应的物质的量。上述两个方程式，在以往看来没有什么差别，但在热化学中，代表却是两个不同的情况。
【考点3】燃烧热
什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？
在25℃,101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：
①研究条件： 25℃ ,101 kPa
②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量：1 mol
④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol）
⑤在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25℃ ,101 kPa.
例：
分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？
A、C（s）＋O2（g）=== CO(g); ΔH=110.5 kJ/mol
B、C（s）＋O2（g）=== CO2(g); ΔH=－393.5 kJ/mol
C、2H2(g) ＋O2(g) === 2H2O(l); ΔH=－571.6 kJ/mol
D、H2(g) ＋ O2(g) === H2O(g); ΔH=－241.8 kJ/mol
【考点4】中和热
什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？
在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热．
在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：
①必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热．
②强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H＋(aq)＋OH－(aq)====H2O(l)
中和热均为57．3 kJ/mol，
而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其中和热小于57．3 kJ/mol；
③以生成1 mol水为基准．
中和热测定实验：
实验步骤
（1)往小烧杯中加入50 mL 0.50 mol/L的盐酸，并用温度计测量盐酸的温度。
(2)用量筒量取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，并测量其温度。
(3)将NaOH溶液迅速倒入小烧杯中，盖好盖板，
并用 轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度。
(4)重复实验2～3次。
注意事项
(1)碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是 。
(2)为保证酸、碱完全中和，常使 稍稍过量。
(3)实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值 。
第一节化学反应与能量变化------基本概念
综述：坏消息是这部分内容，理论方面晦涩难懂，需要列位看官仔细体会；
好消息是这部分的题在高考中往往以较为基础的形式出现，各位大可不必害怕；
另一个坏消息是如果你不能正确理解下文中的基本概念，错误率会很高；
另一个好消息是只要你紧随下文思路，理解还是比较容易的。
闲话少说，且看，下文，分，解…………
【课标要求】
1．了解化学反应中的能量变化、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。
2．掌握热化学方程式的含义，正确书写热化学方程式。
3．掌握有关燃烧热的简单计算。
4．初步了解新能源的开发。
【考点1】化学反应中能量变化的理解
1、从化学键角度理解
化合物里的原子或离子之间通过________相结合。
化学反应可以理解为旧键的断裂和新键的形成。
化学键是原子间一种强烈的相互作用，被打断时，要从外界吸收能量。
相应的，新键形成时，要向外界放出能量。
若旧键断裂时吸收的能量，大于新键形成时放出的能量，显然该反应为_________
若旧键断裂时吸收的能量，小于新键形成时放出的能量，则该反应为_________
任何化学反应，都伴随能量的变化，这种能量变化包括多种形式，主要以______形式体现。
2、从能量守恒角度理解
任何物质有含有一定的能量，
若反应物的能量比生物的能量少，根据能量守恒，多的那部分能量只能从外界吸收，反应为吸热反应，反之为放热反应。
换句话说，对于一个吸热反应，反应物的能量加上从外界吸收的能量，应该等于生成物的能量，放热反应同理。
如：2H2 + O2 = 2H2O （放出Q kJ热量） 2H2O = 2H2 + O2 （吸收Q kJ热量）
从能量守恒的角度来看，
2H2 + O2 – Q = 2H2O 2H2O + Q = 2H2 + O2
整理后如下：
2H2 + O2 = 2H2O + Q 2H2O = 2H2 + O2 – Q
【思考】在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小
①2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) + Q1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) + Q2
②S(g) + O2(g) = SO2(g) + Q1
S(s) + O2(g) = SO2(g) + Q2
③C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) +Q1
C(s) + O2(g) = CO2(g) + Q2
④H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) + Q1
1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) = HCl(g) + Q2
3、常见放热反应、吸热反应
常见放热反应：①大多数化合反应 常见吸热反应：①大多数分解反应
②所有的燃烧反应 ②盐类的水解
③酸碱中和反应 ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
④金属与酸反应
4、吸热与加热
需要加热的反应不一定是吸热反应，不需要加热的反应也不一定就是放热反应。
化学反应时吸热还是放热与是否需要加热无关
5、反应与过程
注意区别反应与过程。
我们这里的反应特指化学反应。
而过程有很多种，包括物理过程，化学过程（即化学反应）等
如液态水蒸发为水蒸气需要吸热，这是一个物理过程，不是吸热反应
【考点2】反应热
在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫做________
首先，我们来看一张无所不能百看不厌荡气回肠的图
上图中，E1为反应物所含有的能量，E3为生成物含有的能量
反应时，旧键断裂，物质从外界吸收能量（E2 –E1）--------------即反应物键能之和
新键形成，物质向外界放出能量（E2 – E1）-------------即生成物键能之和
可以看出，这里给出的是一个吸热反应的图像，请大家在其右侧画出放热反应的图像。
1、 从化学键角度
从化学键角度，反应的能量变化应该等于：“旧键断裂时吸收的能量”与“新键形成时放出的能量”之差，即 （E2 –E1）－(E2 – E3）
对于任何反应，规定： 反应热 = 反应物键能之和 — 生成物键能之和
2、 从能量守恒角度
从能量守恒角度，反应的能量变化应该等于反应物与生成物能量之差，即E3 －E1
对于任何反应，规定： 反应热 = 生成物的能量 — 反应物的能量
【注意】：虽然两种角度计算方式不同，但结果相同，都是E3 －E1
我们将物质自身含有的能量称为焓
（*严格来讲，焓的概念比较复杂，为了理解方便，这里我们暂且这么说也无妨）
焓的符号_________，单位_________，这样，我们就可以将反应热表示为：“△H”，
【思考】：放热反应，△H_____0, 吸热反应，△H_____0
例：填写下表
判断依据 放热反应 吸热反应
反应物总能量与生成物总能量的相对大小 E反应物 ____E生成物 E反应物_____E生成物
与化学键的关系 生成物分子成键时释放出的总能量____反应物分子断裂时吸收的总能量 生成物分子成键时释放出的总能量_____反应物分子断裂时吸收的总能量
ΔH的符号 ΔH_____0 (______) ΔH_____ 0 (______)
3、 kj / mol
如果说“kj”是能量的单位，好理解，那么这里的“/mol”是什么意思呢？
△H既然是反应热（化学反应中能量的变化）的符号，它的单位应该是kj才对，为什么要加上“/mol”呢？
这里的“/mol”，是指“1mol反应”。
何谓“1mol反应”？
以 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) 和 1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) = HCl(g) 为例
对于前者，1mol反应是指1molH2和1molCl2完全反应生成2mol HCl
对于后者，1mol反应是指1/2 mol H2和1/2 mol Cl2 完全反应生成1mol HCl
相信大家都能看出来了，所谓1mol反应，简单点说就是方程式中各物质的系数就是各自参加反应的物质的量。上述两个方程式，在以往看来没有什么差别，但在热化学中，代表却是两个不同的情况。
【考点3】燃烧热
什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？
在25℃,101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：
①研究条件： 25℃ ,101 kPa
②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量：1 mol
④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol）
⑤在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25℃ ,101 kPa.
例：
分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？
A、C（s）＋O2（g）=== CO(g); ΔH=110.5 kJ/mol
B、C（s）＋O2（g）=== CO2(g); ΔH=－393.5 kJ/mol
C、2H2(g) ＋O2(g) === 2H2O(l); ΔH=－571.6 kJ/mol
D、H2(g) ＋ O2(g) === H2O(g); ΔH=－241.8 kJ/mol
【考点4】中和热
什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？
在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热．
在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：
①必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热．
②强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H＋(aq)＋OH－(aq)====H2O(l)
中和热均为57．3 kJ/mol，
而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其中和热小于57．3 kJ/mol；
③以生成1 mol水为基准．
中和热测定实验：
实验步骤
（1)往小烧杯中加入50 mL 0.50 mol/L的盐酸，并用温度计测量盐酸的温度。
(2)用量筒量取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，并测量其温度。
(3)将NaOH溶液迅速倒入小烧杯中，盖好盖板，
并用 轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度。
(4)重复实验2～3次。
注意事项
(1)碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是 。
(2)为保证酸、碱完全中和，常使 稍稍过量。
(3)实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值 。