选修4 第一章 第一节 化学反应与能量变化

第一节 化学反应与能量的变化
复习与思考
1.化学反应过程中，除有物质的变化以外还有________的变化.这种变化常以______、________、________等形式表现出来.
热能
能量
电能
光能
2.当能量变化以热能的形式表现时：
化学反应
放热反应
吸热反应
（1）所有燃烧反应
（2）中和反应
（3）活泼金属跟水或酸反应
（4）大多数化合反应
（5）物质的缓慢氧化
常见的放热反应：
（1）大多数分解反应
（2）Ba(OH)2 · 8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3 + 10H2O
C+CO2==2CO
H2+CuO==Cu+H2O C+ H2O==CO+H2等。 以 C 、CO、H2为还原剂的氧化还原反应
△
△
高温
常见的吸热反应：
★主要原因：
化学反应中能量变化
★一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于
化学键的断裂和形成
反应物的
总能量与生成物的总能量的相对大小。
通过此图大家还能发现反应热?H有什么规律？
一、反应热 焓变
从化学键的角度理解反应与能量变化的关系
键能数据：
H-H 436 kJ/mol Cl-Cl 243 kJ/mol H-Cl 431 kJ/mol
由实验测得的反应热为186.4kJ/mol
ΔH＝断键吸收的总能量－成键释放的总能量
我们可以发现：其实
?H＝
E（生成物的总能量）－ E（反应物的总能量）
?H＝
E（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）－
E（生成物分子化学键形成时所释放的总能量）
?H＝
E（反应物的总键能）－ E（生成物的总键能）
对比记忆
Q吸收＜Q放出
Q吸收＞Q放出
物质能量的角度 化学键能量的角度
放热反应
吸热反应
1.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ）
A. A的能量一定高于C
B. B的能量一定高于D
C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生
C
2.在反应H2 + Cl2＝2HCl中，已知H－H键能为436kJ，
Cl－Cl键能为247kJ，H－Cl键能为431kJ，判断该反应是（ ）
A.吸热反应 B.放热反应
C.吸收179kJ热量 D.放出179kJ热量
BD
练习
3.氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，
破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，
破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ，
形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是（ ）
A. 2Q1 + Q2 > 4Q3
B. 2Q1 + Q2 < 4Q3
C. Q1 + Q2 < Q3
D. Q1 + Q2 = Q3
B
例1：1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H= kJ/mol。
例2：拆开lmol H—H键、lmol N－H键、lmol
N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，
1mol N2生成NH3的反应热为 。
＋131.5
-92KJ/mol
我们已经认识了反应热，那么如何在化学方程式中正确反映其热量的变化？
1.定义：能够表示化学反应热效应的化学方程式。
二、热化学方程式
2.意义：既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)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol
200℃
101kPa
物质变化
能量变化
3.书写要点：
①方程的右边必须写上△H，并用“空格”隔开，
△H：吸热用“+”，放热用：“－”。
H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol
200℃
101kPa
空格
H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol
200℃
101kPa
②需注明反应时的温度和压强。没有注明，即指25℃、101kPa。
③需注明各物质的状态。
注：气体用g；液体用l；固体用s。
④不写反应条件（如点燃、加热之类）；方程式中不用“↓”和“↑”。
④系数只表示物质的量，可以是整数、小数或分数。
如：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
⑤热化学方程式是表示已完成的数量,由于△H与反应完成物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应,如果化学计量数加倍, △H也要加倍.当反应逆反应方向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反.

2H2O(l) = 2H2(g)+O2(g) △H=+571.6kJ/mol
1.当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol
气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反
应的热化学方程式。
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ?H =-184.6KJ/mol
√
2. 25℃ (1.01×105)Pa下，4g CO在氧气中燃烧
CO2，放出 9. 6kJ热量，写出CO燃烧的
（1）反应方程式；
（2）热化学反应方程式。
2CO (g) + O2 (g) === 2CO2 (g) △H =134.4 kJ/mol
解:
(1) 2CO + O2 === 2CO2
(2)
点燃
1、1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。
S(s)+O2(g)=SO2(g) ?H = -299.5kJ/mol
2、根据热化学方程式(在101Pa时) S(s)+O2(g)=SO2(g)
△H = -297.23JK/mol 下列说法中,正确的是( ) A. S(g)+O2(g)=SO2(g)放出的热量大于297.23KJ
B.S(g)+O2(g)=SO2(g)放出的热量小于297.23KJ
C.1molSO2的键能总和大于1molS和1mol O2的键能之和
D. 1molSO2的键能总和小于1molS和1mol O2的键能之和
3、1g氢气在氧气中燃烧生成液态水，放出142.9kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是（ ）
A. H2 +1/2 O2 == H2O ?H= -285.8kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ?H= -285.8kJ/mol
C.H2(g)+1/2 O2(g)==H2O(l) ?H= -285.8kJ/mol
D.H2(g)+1/2 O2(g)== H2O(g) ?H= -285.8kJ/mol
AC
C
4、在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程式为：
2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l) ?H= – 572 kJ /mol
CH4(g) +2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l) ? H= – 890 kJ/mol
由1mol 氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。
2066kJ
5、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：
2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l) ?H= – 572 kJ/mol
C3H8(g) +5O2(g)= 3CO2 (g) +4H2O (l) ?H= – 2220 kJ/mol
5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热
3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为( )
A. 1:3 B. 3:1 C. 1:4 D. 1:1
B
6、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是( )
A、 2CH4 (g)＋4O2 (g) ＝ 2CO2 (g) ＋ 4H2O (l)
ΔH = +890 kJ/mol
B、 CH4 ＋2 O2 ＝ CO2 ＋ H2O ΔH = －890 kJ/mol
C、 CH4 (g)＋2 O2 (g) ＝ CO2 (g) ＋ 2H2O (l)
ΔH = －890 kJ/mol
D、 1/2CH4 (g)＋O2 (g) ＝ 1/2CO2 (g) ＋ H2O (l)
ΔH = -890 kJ/mol
C
7、已知
（1）H2(g)＋1/2O2 (g) ＝ H2O (g) ΔH1 = a kJ/mol
（2）2H2(g)＋O2 (g) ＝2H2O (g) ΔH2 = b kJ/mol
（3） H2(g)＋1/2O2 (g) ＝ H2O (l) ΔH3 = c kJ/mol
（4） 2H2(g)＋O2 (g) ＝2H2O (l) ΔH4 = d kJ/mol
则a、b、c、d的关系正确的是( )
A、ad>0
C、2a=b< 0 D、2c=d>0
C
8、下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是( )
① C(s)＋O2(g)===CO2(g)；△H1
C(s)＋O2(g)===CO(g)；△H2
② S(s)＋O2(g)===SO2(g)；△H3
S(g)＋O2(g)===SO2(g)；△H4
③ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)；△H5
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；△H6
④ CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；△H7
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)；△H8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
C