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新课标人教版
化学选修四 化学反应原理
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
1、从化学键的变化角度分析,化学反应的本质是反应物分子内化学键的 和生成物分子内化学键的 。
2、一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的 。
断裂
形成
相对大小
思考:
3、常见的放热反应和吸热反应
(1)常见的放热反应有:
①活泼金属与H2O或酸的反应,2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;
②酸碱中和反应,如 2KOH+H2SO4===K2SO4+2H2O;
一、焓变、反应热
1.焓与焓变
ΔH=生成物的焓-反应物的焓
放热
△H
吸热
△H
<0
>0
等于
2.焓变与反应热的关系
反应热:化学反应中吸收或放出的热量。
研究证明:恒压条件下(通常在敞口容器中进行的反应),且不与外界进行电能、光能等其他形式的能量转化时,化学反应的焓变 化学反应的反应热。
△H=H(生成物)- H(反应物)
=E(生成物)-E(反应物)
1.宏观角度:反应热、焓变产生的原因
——反应物和生成物的总能量相对大小
放热反应
ΔH<0或 ΔH为“-”
1.宏观角度:反应热、焓变产生的原因
——反应物和生成物的总能量相对大小
△H=H(生成物)- H(反应物)
=E(生成物)-E(反应物)
吸热反应
ΔH > 0或 ΔH为“+”
2.微观角度:焓变、反应热产生的原因
——化学键的断裂和形成
①断开化学键吸收的总能量 形成化学键释放出的总能量,反应放出能量。
小于
H
Cl
Cl
H
ΔH =反应物分子断裂时所吸收的总能量
-生成物分子形成时所释放的总能量
ΔH<0或 ΔH为“-”
放热反应
能量
反应进程
大于
②断开化学键吸收的总能量 形成化学键释放出的总能量,反应吸收能量。
ΔH =反应物分子断裂时
所吸收的总能量
- 生成物分子形成时
所释放的总能量
ΔH > 0或 ΔH为“+”
吸热反应
化学反应中能量变化的原因
旧键断裂 ? 吸收能量
新键形成 ? 放出能量
=
=
679kJ/mol
862 kJ/mol
679kJ/mol - 862kJ/mol = -183kJ/mol
反应热=
【典例1】 已知H2(g)+O2(g) = H2O(g)反应过程中能量变化如图所示,问:a、b、c分别代表什么意义?该反应是放热反应还是吸热反应,ΔH大于零还是小于零?
放热反应 ΔH<0。
a代表旧键断裂吸收的能量
b代表新键形成释放的能量
c代表反应热
【变式训练1】下列说法正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C.任何放热反应在常温下一定能发生
D.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热
答案 D
【变式训练2】由右图分析,有关叙述正确的是( )
A.A→ B+C和B+C→A两个反应吸收或放出的能量不等
B.A→B+C是放热反应
C.A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D.A→B+C是吸热反应,则B+C→A必然是放热反应
答案 D
【典例2】已知:①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量 ②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量 ③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化学方程式是H2(g)+Cl2(g) = HCl(g)
B.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的ΔH = +183 kJ?mol-1
C.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的ΔH = -183 kJ?mol-1
D.氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体,反应的ΔH= -183 kJ?mol-1
答案 C
【变式训练3】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( )
①石墨不如金刚石稳定 ②金刚石不如石墨稳定 ③等质量的石墨与金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多 ④等质量的石墨与金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多
A.①④ B.②③ C.②④ D.①③
答案 B
【变式训练4】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:P-P a kJ·mol-1、P-O b kJ·mol-1、P= O c kJ·mol-1、O=O d kJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是( )
A.(6a+5d-4c-12b) kJ·mol-1 B.(4c+12b-6a-5d) kJ·mol-1
C.(4c+12b-4a-5d) kJ·mol-1 D.(4a+5d-4c-12b) kJ·mol-1
答案:A
再 见