第一章化学反应与能量变化(三)报告
选修4 第一章第一节 化学反应与能量的变化
第一章化学反应与能量一、化学键与化学反应中能量变化的关系（教材1页、教辅4~5页）1、化学反应的本质化学反应的特征是有新物质的生成，涉及到反应物的化学键断裂，生成物的化学键的形成，而化学键的断裂要吸收能量，化学键的生成要放出能量，使得化学反应中就有了能量的变化。
物质中的原子之间是通过化学键相结合的（有效碰撞）2、化学反应中能量变化的原因在相同条件下，各物质的能量不相同；能量不能再生，也不会消失，只发生形式的转化或传递物质具有的能量越低越稳定，参加化学反应时，化学键断裂就需要吸收更多的能量；反之，物质具有的能量越高越不稳定，参加化学反应时，化学键断裂需要吸收的能量低。
(物质具有的能量大小与化学键的能量大小刚好相反)物质所具有的能量与物质的状态有关：固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)某种物质从固体转变为液体、再转变为气体是需要吸收能量的，因此对于同种物质，气体所具有的能量最高，固体最低。
在说一个反应的能量变化时，一定要说明物质（反应物和生成物）的状态。
3、化学反应中能量变化形式化学反应都有新物质的生成，同时伴有能量变化；能量变化可表现为热能、光能、电能、声能、功等，通常表现为热能的变化二、常见的放热反应和吸热反应类型㈠、放热反应1、定义：放出热量的化学反应2、能量变化：E反应物的总能量＞E生成物的总能量3、类型：①酸碱中和反应②可燃物的燃烧反应(所有的燃烧反应)③金属单质与酸的反应④绝大部分化合反应⑤铝热反应类型⑥炸药的爆炸，如NH4NO3、TNT(三硝基甲苯)等的爆炸⑦氧化钙溶于水、强调：①固体氢氧化钠等溶于水通常理解为物理变化（生成水合离子时放热）②浓H 2SO 4溶于水是一个有争议的问题： 9H 2SO 4·SO 3（生成水合离子时放热）SO 3＋H 2O=H 2SO 4是化学变化，但溶液中的溶质主要是H 2SO 4，做题时揣摩题意㈡、吸热反应：1、定义：吸收热量的化学反应2、能量变化：E 反应物的总能量＜ E 生成物的总能量3、类型： ①铵盐与强碱的反应 NH 4Cl ＋Ca(OH)2、 NH 4Cl ＋Ba(OH)2·8H 2O②C 和CO 2的反应，C 与H 2O 在高温下反应，N 2与O 2在放电条件下反应③加热分解的反应(绝大部分分解反应)，如KClO 3、KMnO 4、H 2O 2④盐的水解（实质是酸碱中和的逆反应）⑤ H 2＋CuO强调：①铵盐溶于水(CH 3COONH 4溶于水)②弱电解质的电离：通常认为电离过程只有化学键的断裂，没有化学键的生成，故不认为是―反应‖三、焓变 反应热 在化学反应过程中同时存在着物质变化和能量的变化，而且二者均符合守恒定律（质量守恒定律、能量守恒定律）在化学反应中，能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。
化学反应与能量的变化(3)
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化（第三课时）课型新授课班级姓名【学习目标】：1、理解中和反应反应热测定的实验原理2、掌握中和反应反应热测定的操作步骤、注意事项和数据处理【学习重点】：实验原理的理解和操作要点的把握【预习案】1、0.50 mol/L50mL盐酸与0.50 mol/L50mLNaOH溶液完全反应放出1.4325kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：HCl(aq)＋NaOH(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l) △H＝－57.3kJ/mol 2、回顾：必修2第二章34页关于“中和热”的内容：（稀溶液中）酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
【探究案】㈠、中和热与反应热是否相同？它们之间有什么区别和联系？㈡、中和热的测定：实验步骤：P51、数据处理Q = m c Δt①Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1）②其中：V酸=V碱=50 mL。
c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L。
ρ酸=ρ碱=1 g/cm3c=4.18 J/（g·℃）把以上数据代入式②,得出Q的表示式：Q=0.418（t2－t1）kJ ③⑴、③式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？⑵该反应的中和热应怎样表示呢？实验装置图：2.大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？3.温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？4.酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？5.实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？【课堂练习】：试回答下列中和热测定的有关问题。
（1）实验桌上备有烧杯（大、小两个烧杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒、0.50mol·L－1盐酸、0.55mol·L－1 NaOH溶液，尚缺少的实验用品是________________。
第一节化学反应与能量的变化
计算
对于反 应:2C(g)+2H2O(g85)0=℃=1=012KCPaO(g)+2H2(g),1molC与 1mol水蒸汽反应生成1mol CO和1mol H2需要吸 收131.5KJ热量.则该反应的反应热为？
问题4：
为什么常温下将可燃物甲烷与氧气混 合几乎不反应。但是点燃的情况却发 生爆炸？
归 纳总结
一个反应要发生一般要经历哪些过程？
普通 分子
活化 能
活化 分子
合理 取向的
碰撞
有效 碰一节：化学反应与能量变化
本章引言
化学反应过程中，存在物质变化的同时，也伴 随能量变化，能量可以以热能、电能、光能 等形式表现出来。
△H=+ 263.0KJ/mol
与反应热有关的因素：温度、压 强、物质状态、反应的物质的量。
热化学方程式：
1000℃ 101KPa
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) △H=－ 184.6KJ/mol
★书写热化学方程式的注意事项
1、化学方程的右边必须写上△H， △H：吸热用 “+”，放热用：“－”，单位是kJ/mol或 J/mol 2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件， 即指: 25℃ 1.01×105Pa； 3、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）
5、已知1mol白磷转化成1mol红磷，放出18.39 kJ
热量，又知：P4(白，s)+5O2（g） = 2P2O5(s) 的 反应热为 ΔH1，P4（红，s）+5O2(g) = 2P2O5 （s） 的反应热为 ΔH2 ，则ΔH1和ΔH2的关系正确的是 ()
第一章化学反应及能量变化
第一章化学反应及能量变化1.根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少，把化学反应分为、、和，这就是我们通常所说的四种基本类型的反应。
2.在反应中，电子从转移到，即氧化剂是电子（或电子对偏向的物质，在反应时所含元素的化合价。
氧化剂具有，反应时本身被。
还原剂是电子（或电子对偏离）的物质，在反应时所含元素的化合价。
还原剂具有，反应时本身被。
还原剂：升—失—氧，氧化剂：降—得—还。
3.的化合物叫做电解质。
的水溶液里，只有存在离子，没有溶质分子，它们是全部电离的。
在水溶液里的电解质叫做强电解质。
如:的电解质叫做弱电解质.如: 。
4.如果反应物的总能量大于生成物的总能量，那么该反应是反应；如果反应物的总能量小于生成物的总能量，那么在反应中反应物需要，该反应为反应。
5写出下列反应的离子方程式:氢氧化钡溶液和硫酸碳酸钠溶液和硫酸碳酸钙和盐酸碳酸氢钠溶液和盐酸硫酸铜溶液和氢氧化钾溶液氧化铜和硫酸铁片和盐酸铁和硫酸铜溶液6. 写出下列离子方程式对应的一个化学反应方程式H＋+OH―=H2O2H＋+CO32―=CO2+H2O Cu2＋+2OH―=C u(O H)2↓ Ba2＋+SO42―=BaSO4↓7.书写离子方程式时,可以拆成离子形式的物质（类别）有:不可以拆成离子形式的物质有:第二章《碱金属》1.碱金属包括元素，，它们的最外电子层上的电子数都是 .钠在自然界里不能以态存在，只能以态存在.2.由于钠很容易与空气中的、等物质反应，通常将钠保存在里，以使钠与、等物质隔绝。
3.过氧化钠是色固体，能与、反应，可用在呼吸面具中和潜水艇里作为氧气的来源。
4.碳酸钠俗名，碳酸氢钠俗名。
等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠分别与过量的盐酸反应，消耗的盐酸多。
如何区别这两种固体?。
5.碱金属元素的原子，随着核电荷数的增多，它们的电子层数逐渐，原子半径逐渐 ,它们的金属性逐渐。
熔沸点逐渐。
6.钠或灼烧时火焰呈现色，钾或灼烧时火焰呈现色。
1-1 化学反应与能量变化
⑸Δ H的计算方法
Δ H ＝ E旧键断裂时吸收的总能量 － E新键形成时放出的总能
量
Δ H ＝ E反应物的键能之和 － E生成物的键能之
和
Δ H ＝ E生成物的总能量 － E反应物的总能
量
实验测得1molH2与1molCl2反应生成2molHCl 时放出184.6kJ的热量，从微观角度应如 何解释184.6kJ？
不同的物质所具有的能量不同，其焓H也不 相同。焓是物质固有的性质之一，不能测量。
焓变： ⑴ 定义： 生成物与反应物的焓值差: ⑵ 符号： 物 ⑶单位： 影响因素：
Δ H ＝ H生成物 － H反应
物质的量、温度、压强、状态..... ⑷反应热与焓变的关系 一般反应都是在敞口容器中进行的，系统的 压力等于外界压力，即反应在恒压条件下进行的， 恒压条件下反应的热效应等于焓变，我们常 用焓变Δ H来表示反应热。
2.中和热的测定
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2.中和热的测定
实验目的
测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反 应的热效应。 实验用品 大烧杯（500ml）、小烧杯（100ml）温度计、 量筒（50ml)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板 或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒
实验步骤 思考1：为什么杯口相平？碎纸条的作用
两杯口相平，可使盖板把杯 口尽量盖严，从而减少热量损失；
填碎纸条的作用是为了达到保 温隔热、减少实验过程中热量损失 的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如 保温杯）会使实验结果更准确。 思考2：为什么不用环形铁搅拌棒？ 铁与盐酸之间会发生反应，另外铁的导热性 好，这样都会造成热量的损失。
化学反应与能量（知识点总结）
选修4《化学反应原理》第1页（共8页） 第2页 （共8页）第一章 化学反应与能量（知识点总结）一、“有效碰撞”模型。
从物质结构变化上看，化学反应的过程，其实是怎样的一个过程？ 旧的 断裂、新的 形成的过程。
1、有效碰撞：分子都在不停的运动，反应物分子能够发生碰撞是反应发生的先决条件，如果每次碰撞都是有效的话，任何反应都会在瞬间完成，而事实不是这样，所以并不是所有的碰撞都是有效的。
有效碰撞：能够导致化学键断裂，引发化学反应的碰撞。
2、活化分子：要有效碰撞，要求分子必须具有足够高的能量。
我们把这样的分子叫做“活化分子”。
活化分子：具有足够高的能量，可能发生有效碰撞的反应物分子。
活化分子发生的碰撞一定是有效碰撞吗？ 。
还要求取向正确。
发生有效碰撞的条件： 3、活化能：活化能 。
活化能的作用是 ，与课本第3页图中表示的哪部分能量相等？ 参看教材所举的“公司贷款”一例： 活化能的大小决定了一般分子变为活化分子的难易，也就是化学反应的难易，它会影响反应热的大小吗？ 结论：某一化学反应的速率大小与单位时间内 有关；有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中 的多少有关；活化分子的多少又与该反应的 大小有关。
活化能的大小是由反应物分子的性质决定的，而反应物分子的性质又与分子的内部结构密切相关，可以说反应物分子的内部结构是决定化学反应速率的内因。
那么，对于一个特定的反应人们可以通过改变它的外部条件加以控制和利用。
活化能是决定化学反应难易的关键。
不同的化学反应，活化能差别很大。
一个具体的反应，活化能的值只能通过实验方法测得。
二．用“有效碰撞”模型解释外界条件对化学反应速率的影响 1、温度对反应速率的影响：我们知道，温度升高，反应速率加快；温度降低，反应速率减慢。
..一化学反应与能量的变化
3、 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 =-299.52kJ/mol
4、 4g CO在氧气中燃烧生成CO2， 放出 9.6kJ热量，写出CO燃烧的热 化学方程式。
2CO(g) + O2(g) =2CO2(g) ∆H =-134.4kJ/mol
有关，即对于相同的反应，当化学计量数
不同时，其∆H不同。
例题
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
而这些书写也是对的
课堂练习
关系呢？ 有
能量的释放或吸收是以发生变化的物质 为基础，二者密不可分，但以物质为主。 能量的多少则以反应物和产物的质量为 基础。
那么化学反应中能量到底怎样变化?
一、反应热 焓变 1、定义： 化学反应过程中所释放或吸收的
热量，叫做反应热，又称为“焓变”
2、符号： ∆H
3、单位： kJ/mol 或 kJ·mol－1
大部分化合反应 大部分分解反应
问题：化变学化反？应 （过用程学中过为的什知么识会 回有答能）量的
化学反应的实质就是反应物分子中 化学键断裂，形成新的化学键，重新组合 成生成物的分子的过程。旧键断裂需要 吸收能量，新键形成需要放出能量。 而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的 总能量与新键形成所放出的总能量是不相等 的，而这个差值就是反应中能量的变化。 所以化学反应过程中会有能量的变化。
4、规定： （1）反应体系的能量降低
高一化学旧人教版课本 第一章 化学反应及其能量变化
第一章化学反应及其能量变化人类的祖先在与自然界的长期斗争中，很早就开始利用火。
他们用火来取暖、烧烤食物，进而又用火来烧制陶器、炼铜、炼铁，等等。
因此，我们可以说，人类的文明是从火堆中萌发的，火在人类的进化中起了很重要的作用！我们知道，火是木柴等可燃物燃烧时所产生的，要探索火的奥秘，就需要研究可燃物的燃烧。
在初中化学中，我们已经知道燃烧是指可燃物跟空气中的氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应。
但是，仅仅知道这些知识是远远不够的，我们还需要继续研究诸如燃烧反应的本质是什么？燃烧是否一定要有氧气参加？在燃烧过程中能量是如何变化的？如何提高燃料的燃烧效率？如何防治燃烧产物对大气造成的污染？等等。
这些问题，大多与我们在本章中学习的化学反应及其能量变化知识有密切的关系，有些问题还有待今后进一步学习。
第一节氧化还原反应一、化学反应的类型我们知道，木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应，既是化合反应，又是氧化反应。
正如我们可以根据物质的组成和性质，将物质分成单质、氧化物、酸、碱、盐等若干类那样，我们也可以把化学反应分成若干类。
这样，不仅学习时更简便，而且也有利于了解各类化学反应的本质。
化学反应从不同的角度可以有多种分类方法。
例如，在初中化学中，我们曾学习过两种不同的分类方法。
1．根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少，把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。
这就是我们通常所说的四种基本类型的反应。
2．根据反应中物质是否得到氧或失去氧，把化学反应分为氧化反应和还原反应。
讨论1．用四种基本类型的分类方法分析：属于哪种类型的反应？2．用物质是否得氧和失氧的分类方法分析，氢气与氧化铜在加热条件下的反应，是否仅仅属于还原反应？通过讨论我们可以知道，四种基本类型的分类方法是一种重要的分类方法。
但由于这种分类方法更多地是从形式上划分的，因此，既不能较深入地反映化学反应的本质，也不能包括所有的化学反应。
化学反应与能量
2HCl
反应过程
放热反应：放出热的化学反应叫放热反应. 原因：其反应物的总能量大于生成物的总能量. 反应进行所需的最低能量 反应物总能量 物 质 的 能 放出能量：△H 为 量 “-”或△H <0。 原因：体系能量减 少（释放给环境） 放热反应：“贮存” 在物质内部的能量 转化为热能等而 “释放”出来的过 程。 生成物总能量
点燃
H2 H—H 断 开 吸 收 能 量 ＋ + Cl2 Cl—Cl 断 开 吸 收 能 量 → = 2HCl
H·
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、反应热∶化学过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或 转换成相应的热量）来表述，叫做反应热，也称为“焓变”。 符号：ΔH ，单位：kJ/mol 或 kJ•mol-1
状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前 式的一半，Q2＜Q1
例如：H2+Cl2==2HCl
H H 436 kJ/ ol m Cl Cl
H + Cl H Cl
H + Cl
243kJ/ ol m
H Cl 431 kJ/ ol m
E断键=436 kJ/mol+243 kJ/mol=679 kJ/mol E成键=2×431 kJ/mol=862 kJ/mol E反应放热=862 kJ/mol-679 kJ/mo同样是水，而释出的能量却不 同？
能 量 增 加 1g 冰
蒸 发 1g液态水 熔 化 吸收能量
1g气态水 吸收能量
液态水变成水蒸气要吸收热量 结论：物质所具有的能量与它们的聚集状态有关。 热化学方程式：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化 学方程式。
思考与交流：热化学方程式与普通化学方程式有什么区别？正 确书写其应当注意哪几点？
化学反应与能量的变化教案(优秀7篇)
化学反应与能量的变化教案(优秀7篇)化学反应与能量的变化教案篇一教学目标知识目标使学生了解化学反应中的能量变化，理解放热反应和吸热反应；介绍燃料充分燃烧的条件，培养学生节约能源和保护环境意识；通过学习和查阅资料，使学生了解我国及世界能源储备和开发；通过布置研究性课题，进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系，化学教案－化学反应中的能量变化。
能力目标通过对化学反应中的能量变化的学习，培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力，提高自学能力和创新能力。
情感目标在人类对能源的需求量越来越大的现在，开发利用新能源具有重要的意义，借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。
注意科学开发与保护环境的关系。
教学建议教材分析本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。
可以讲是高中化学理论联系实际的开篇，它起着连接初高中化学的纽带作用。
本节教学介绍的理论主要用于联系实际，分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解，使学生在感性认识中对知识深化和总结，同时提高自身的综合能力。
教法建议以探究学习为主。
教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。
建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验，内容不多，准备方便。
这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性，又能培养学生的实际操作技能。
教师不能用化学课件代替化学实验，学生亲身实验所得实验现象最具说服力。
教学思路：影像远古人用火引入课题→化学反应中的能量变化→学生实验验证和探讨理论依据→确定吸热反应和放热反应的概念→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→能源的展望和人类的进步→布置研究学习和自学内容。
教学设计方案课题：化学反应中的能量变化教学重点：化学反应中的能量变化，吸热反应和放热反应。
教学难点：化学反应中的能量变化的观点的建立。
能量的“储存”和“释放”。
教学过程：[引入新课] 影像：《远古人用火》01/07[过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层，表明人类使用能源的历史已非常久远。
第一章_化学反应的热效应第三节_盖斯定律
练习1 写出(25℃ 练习1：写出(25℃,101kPa )时石墨变成 )时石墨变成 金刚石的热化学方程式
查燃烧热表知： 查燃烧热表知： C(s,石墨 石墨)+O 393.5kJ/mol ①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol (g)△ C(s,金刚石 金刚石)+O (g)△ ②C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol ①- ②得： C(s,石墨 C(s,金刚石 石墨)= 金刚石) C(s,石墨)= C(s,金刚石) △H=+1.5kJ/mol
盖斯定律的应用 方法：写出目标方程式确定“过渡物质” 方法：写出目标方程式确定“过渡物质” 要消去的物质） （要消去的物质）然后用消元法逐一消去 过渡物质” “过渡物质”。
中燃烧， 例：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧， 某次发射火箭， 生成N 液态H 生成N2、液态H2O。请写出发射火箭反应的热化 学方程式。 学方程式。 已知（ 已知（1）N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol （2）N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol
P(s 、红磷 红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H = -738.5 kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式
P4(s 、白磷 白磷)=4 P(s 、红磷 ； ∆H = -29.2 红磷)； _________________________________。 。 kJ/mol
① + ② =③
如何测出下列反应的反应热： 如何测出下列反应的反应热： C(s)+1/2O2(g)==CO(g)
3化学反应与能量变化
化学反应与能量的变化[知识内容]一、焓变、反应热1．焓变、反应热的概念焓（H）是与内能有关的物理量。
在一定条件下，某一化学反应为吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变（△H）决定。
中学阶段，一般研究的是在一定的温度和压强下，在敞开容器中（反应系统的压力与外界大气压力相等），此时的热效应等于焓变。
反应热用符号△H 表示，单位一般采用“kJ/mol”。
反应物的总键能=生成物的总键能+△H反应热符号有正负之分，当△H <0 时，为放热反应，△H >0 时，为吸热反应。
2．反应热的微观解释化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。
如氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下，氢气分子和氯气分子中的H-H 键和Cl-Cl 键断开，氢原子和氯原子通过形成H-Cl 键而结合成HCl 分子。
1molH2中含有1molH-H 键，1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl 键，在25℃和101kPa 的条件下，断开1molH-H 键要吸收436kJ 的能量，断开1mol Cl-Cl 键要吸收242 kJ 的能量，而形成1molHCl 分子中的H-Cl 键会放出431 kJ 的能量。
这样，由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量，根据“能量守恒定律”，多余的能量就会以热量的形式释放出来。
放热反应的反应物具有的总能量大于生成物所具有的总能量（反应物具有的总键能小于生成物所具有的总键能），导致反应物转化为生成物时放出热量；吸热反应是由于反应物具有的总能量小于生成物所具有的总能量（反应物具有的总键能大于生成物所具有的总键能）。
化学变化过程中的能量变化如下图：∑E（反应物）＞∑E（生成物）——放出能量∑E（反应物）＜∑E（生成物）——吸收能量3、常见的放热反应和吸热反应（1）放热反应①燃烧反应②中和反应③物质的缓慢氧化④金属与水或酸反应⑤大部分化合反应（2）吸热反应①氢氧化钡晶体与氯化铵晶体②弱电解质的电离③大多数分解反应④二氧化碳与碳高温反应、碳与水蒸汽高温反应⑤盐类水解[ 练习1] 下列变化属于吸热反应的是：a 液态水汽化b 将胆矾加热变为白色粉未c 浓硫酸稀释d 氯酸钾分解得氧气e 生石灰跟水反应生成熟石灰[练习2]下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应是A.铝片与稀硫酸B. Ba(OH)2.8H2O 和NH4Cl 的反应C.灼热的碳与二氧化碳反应D.氢氧化钠与盐酸反应二、热化学方程式1．热化学方程式的意义热化学方程式是用来表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。
高中化学 第一章 化学反应与能量 重难点三 吸热反应与放热反应（含解析）新人教版选修4
重难点三吸热反应与放热反应1．吸热反应的概念：化学键角度：新化学键的形成所释放的能量小于破坏旧化学键所吸取的能量．能量守恒角度：反应物的总能量小于生成物的总能量的化学反应．2．常见的吸热反应或部分物质的溶解过程：大部分分解反应，NH4Cl固体与Ba(OH)2•8H2O固体的反应，炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，炭与水蒸气的反应，一些物质的溶解(如硝酸铵的溶解)，弱电解质的电离，水解反应等．3．放热反应的概念：化学键角度：新化学键的形成所释放的能量大于破坏旧化学键所吸取的能量．能量守恒角度：反应物的总能量大于生成物的总能量的化学反应．4．常见的放热反应：①燃烧反应；②中和反应；③物质的缓慢氧化；④金属与水或酸反应；⑤部分化合反应．5．吸热反应和放热反应的能量变化图如图所示：留意：（1）反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小；（2）不是需要加热的反应都是吸热反应，燃烧大多数要点燃，都是放热反应．吸热反应就是在化学变化中，需要不断吸取大量热量的反应．不是需要使用催化剂的反应都是吸热反应。
【重难点指数】★★★【重难点考向一】吸热反应和放热反应的概念【例1】已知2SO2+O2⇌2SO3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( )A．O2的能量肯定高于SO2的能量 B．SO2和O2的总能量肯定高于SO3的总能量C．SO2的能量肯定高于SO3的能量D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生【答案】B【名师点睛】考查了物质能量和反应热的关系；对于放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，对于吸热反应，反应物总能量小于生成物总能量．有的放热反应需要加热才能发生；解此类题要明确反应物能量是指反应物的总能量，生成物能量是指全部生成物能量和，而不是某一个反应物和某一个生成物能量进行对比。
【重难点考向二】吸热反应和放热反应图示【例2】下列各图所表示的反应是吸热反应的是( )A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】若反应物的总能量＞生成物的总能量，则反应为放热反应，若反应物的总能量＜生成物的总能量，则反应为吸热反应；故选A。
6.第一章 化学反应与能量 答案
△H=-483.6kJ/mol ；
1 O2(g) = H2O(1) △H =-285.8 kJ/mol 2
〖点评〗反应热的多少与物质的稳定状态和物质的量有关，而燃烧热必须是 1mol 物质完 全燃烧的反应热，请对比在本题中这两个方程式的叙述方式和表达方式，对比它们的 反应热，道理自在其中。 【例题 3】 （1）煤 人均能源占有量少，能源利用率低，单位产值能耗高（2）ABCD （3）H2 （4）不产生 CO2 ，不会因温室效应而影响大气，H2 来源丰富 ，燃烧产物 对环境无污染 【例题 4】 （1）1molH2SO4 与 2molNaOH 溶液反应放出 114.6KJ 的热量，所以热化学方程式为： H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) = Na2SO4(aq) + 2H2O(l)； △H = —114.6kJ/mol （2）中和热对应的是生成 1mol 水时所放出的热量，所以中和热为—57.3kJ/mol。 （3）1moHF 在水溶液中完全电离时吸收 10.4KJ 的热量，故 1molHF 跟 1molNaOH 反应时放 出的热量为中和热减去电离所需的热量等于 46.9kJ，所以热化学方程式为： HF(aq) + NaOH(aq) = NaF(aq) + H2O(l)； △H = —46.9kJ/mol 〖基础知识巩固〗1.D 2.C 3.D 4.B 5.C 6.A 7.A 8.D 9. （1）△H = — 216 kJ· mol—1 S(s) + O2(g) = SO2(g) △H = — 216 kJ· mol—1 —1 （2）△H = — 285.8 kJ· mol H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H = — 285.8 kJ· mol—1 〖思维能力训练〗 10.D 11.A 12.CD 13.B 14.D 15. 常规；新；新 16.（1）O2、H2 （2）2H2（g）＋O2（g）==2H2O（l） ；△H =-571.6kJ· mol—1 （3）燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染 （4）答：不现实。现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本太高，另外是氢气的熔沸点 太低， 给储存和运输带来困难。 （注意： 如果答的是 “现实” ， 只要理由合情合理可以。 ）
第一章 化学反应与能量知识点总结
一、化学反应与能量的变化 1、焓变与反应热 （1）化学反应的外观特征 化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生 成，从外观上看， 所有的化学反应都伴随着能 量的释放或吸收、发光、变色、放出气体、生成 沉淀等现象的发生。能量的变化通常表现为热量 的变化，但是化学反应的能量变化还可以以其他 形式的能量变化体现出来，如光能、电能等。
③热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数 仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或 原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。 ④反应物和产物的聚集状态不同，焓变ΔΗ不同。因 此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化 学方程式的意义。气体用“g” ，液体用“l” ，固体用 “s” ，溶液用“aq” 。热化学方程式中不用“↑” 和 “↓” 。若涉及同素异形体，要注明同素异形体的名 称。 ⑤热化学方程式是表示反应已完成的量。 由于ΔΗ与反应完成的物质的量有关，所以方程式中 化学式前面的化学计量数必须与ΔΗ相对应，如果化学 计量数加倍，则ΔΗ也要加倍。当反应向逆向进行时， 其焓变与正反应的焓变数值相等，符号相反。
（4）研究物质燃烧热的意义 了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用 能源。
3、能源 凡是能提供某种形式能量的物质统称能源。 （1）能源的分类 ①一次能源与二次能源 从自然界直接取得的自然能源叫一次能源，如原煤、原油、 流过水坝的水等；一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次 能源，如各种石油制品、煤气、蒸气、电力、 氢能、沼气等。 ②常规能源与新能源 在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的 能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能等。人类采用先 进的方法刚开始加以利用的古老能源以及利用先进技术新发展的 能源都是新能源，如核聚变能、风能、太阳能、海洋能等。 ③可再生能源与非再生能源 可连续再生、永远利用的一次能源称为可再生能源，如水 力、风能等；经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称为 非再生能源，如石油、煤、天然气等。
第一节化学反应与能量变化第3课时中和反应反应热的测定
药品：
♣实验步骤： 1）在大烧杯底部垫泡沫塑料 （或纸条），使放入的小烧杯 杯口与大烧杯杯口相平。然后 再在大、小烧杯之间填满碎泡 沫塑料（或纸条），大烧杯上 用泡沫塑料板（或硬纸板）作 盖板，在板中间开两个小孔， 正好使温度计和环形玻璃搅拌 棒通过，以达到保温、隔热、 减少实验过程中热量损失的目 的，该实验也可在保温杯中进 行。
5、若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL 0.55mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值 是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作 没有失误）？
否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生 成1molH2O时放出的热量，其数值与反应物 的量的多少无关，故所测结果应基本和本次 实验结果相同（若所有操作都准确无误，且 无热量损失，则二者结果相同）。
2）用一个量筒量取 50 mL 0.50 mol／L盐酸，倒入小ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ烧杯中，并用温度计测量盐 酸的温度，记入下表。然后 把温度计上的酸用水冲洗干 净。
3）用另一个量筒量取 50 mL 0.55 mol／L NaOH溶液，并用 温度计测量NaOH溶液的温度， 记入下表。
4）把温度计和环形玻璃搅拌 棒放入小烧杯的盐酸中，并把 量筒中的NaOH溶液一次倒入 小烧杯（注意不要洒到外面）。 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶 液，并准确读取混合溶液的最 高温度，
H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-114.6kJ/mol
1、上述三个反应的反应热是多少？中和热 是多少？ 2、三个反应有何异同，得出什么结论？
结论： 强酸和强碱的中和反应，中和热数值相同。 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol
第一章 反应与能量
第一节
化学反应与能量
化学反应与能量的变化 2010年 2010年9月
1. 化学反应的过程中伴随着能量变化，通常表现为热 化学反应的过程中伴随着能量变化， 能量变化 量的变化 放热反应：有热量放出的化学反应。 放热反应：有热量放出的化学反应。 吸热反应：吸收热量的化学反应。 吸热反应：吸收热量的化学反应。 常见的放热反应： 常见的放热反应： （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 ）活泼金属跟水或酸反应（ ） （5）物质的缓慢氧化 （6）铝热反应 ） ） 常见的吸热反应： 常见的吸热反应： （1）大多数分解反应 ）
一、反应热、焓变 反应热、
1.什么是反应热？ 什么是反应热？ 什么是反应热 化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做反应热 化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做反应热 在恒压下的反应热为“焓变” 在恒压下的反应热为“焓变” 表示，单位常采用kJ 符号用 △Ｈ 表示，单位常采用 mol-1。
当△Ｈ为“－”或△Ｈ < 0时，为放热反应； 时 为放热反应； 当△Ｈ为“ + ”或△Ｈ > 0时，为吸热反应。 或 时 为吸热反应。
（1）需注明反应的温度和压强； ）需注明反应的温度和压强； 常压（ 可不注明】 【如常温（25℃）、 常压（101kpa）下，可不注明】 如常温（ ） （2）应注明反应物和生成物的状态； ）应注明反应物和生成物的状态； 分别用s、 、 表示固体 液体、气体；不用↑和 表示固体、 分别用 、l、 g表示固体、液体、气体；不用 和↓
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2.化学反应中能量变化的主要原因： 化学反应中能量变化的主要原因： 化学反应中能量变化的主要原因
化学反应的本质是旧键断裂，新键生成。 化学反应的本质是旧键断裂，新键生成。 任何化学反应都有反应热， 任何化学反应都有反应热， 这是由于在化学反应过程中， 这是由于在化学反应过程中， 当反应物分子间的化学键断裂时， 当反应物分子间的化学键断裂时， 需要克服原子间的作用力，这需要吸收能量； 需要克服原子间的作用力，这需要吸收能量； 当原子重新结合成生成物分子时， 当原子重新结合成生成物分子时， 即化学键生成时，又要释放能量。 即化学键生成时，又要释放能量。
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第一章化学反应与能量（三）考点五能源1．概念: 能提供能量的自然资源。
2．发展阶段: 柴草时期→化石能源时期→多能源结构时期。
3．分类(1)化石燃料①种类：煤、石油、天然气。
②特点：蕴藏量有限，且不能再生。
(2)新能源①种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。
②特点：资源丰富，可以再生，没有污染或污染很小。
4．能源问题(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。
(2)化石燃料的大量使用带来严重的环境污染问题。
5．解决能源问题的措施(1)提高能源的使用效率①改善开采、运输、加工等各个环节。
②科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
一是保证燃烧时有适当过量的空气，如鼓入空气、增大O2浓度等。
二是保证燃料与空气有足够大的接触面积，如将固体粉碎成粉末，使液体喷成雾状等。
(2)开发新的能源开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
深度思考1．2009年哥本哈根气候大会，是被称作“人类拯救地球的最后一次机会”的联合国气候变化大会。
下列措施有利于节能减排、改善环境质量的是()①回收再利用废弃的塑料、金属、纸制品及玻璃等资源②发展低碳经济、循环经济，开发推广太阳能、水能、风能等能源，减少煤、石油等化石燃料的使用③使用填埋法处理未经分类的生活垃圾④推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染⑤研制开发新型燃料电池汽车，减少机动车尾气污染A．①②④⑤B．①②⑤C．①②③④D．③④⑤答案 A解析未经分类的生活垃圾使用填埋法处理的措施不仅污染环境，还造成资源浪费，③不正确。
2．能源分类相关图如右图所示，下列四组选项中，全部符合图中阴影部分的能源是()A．煤炭、石油、沼气B．水能、生物能、天然气C．太阳能、风能、潮汐能D．地热能、海洋能、核能答案 C1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用 (×)(2009·浙江理综，7C) 解析太阳能热水器的使用不属于生物质能的利用。
(2)石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料(×)(2009·浙江理综，7D) 解析植物油不属于化石燃料。
(3)开发核能、太阳能等新能源，推广甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放(×)(2010·浙江理综，7B) 解析无磷洗涤剂与碳的排放不相关。
(4)甲烷的标准燃烧热为－890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 (×)(2010·浙江理综，12A) 解析水的状态错误。
(5)500 ℃、300 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH2(g)，放热19.32NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1(×) kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)催化剂500 ℃、30 MPa(2010·浙江理综，12B) 解析合成氨反应为可逆反应，并不能完全转化。
(6)化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒定律和能量守恒定律(√)(2011·浙江理综，7A) 解析化学变化遵循能量和质量守恒。
(7)实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为－3 916 kJ·mol－1、－3 747 kJ·mol－1和－3 265 kJ·mol－1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键(√)(2011·浙江理综，12C) 解析由盖斯定律，根据环己烷和环己烯的燃烧热，则1 mol环己烷失去2 mol H即1 mol H2燃烧的反应热之和为－3 916 kJ·mol－1＋3 747 kJ·mol－1＝－169 kJ·mol－1；根据环己烷和苯的燃烧热，则1 mol环己烷失去6 mol H即3 mol H2燃烧的反应热之和为－3 916 kJ·mol－1＋3 265 kJ·mol－1＝－651kJ·mol －1，若苯分子中存在独立的碳碳双键，则两处的反应热之比为1∶3；而显然二者的反应热之比不为1∶3，说明苯分子中不存在独立的碳碳双键。
(8)已知：Fe 2O 3(s)＋3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH ＝489.0 kJ·mol －1CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283.0 kJ·mol －1C(石墨)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1则4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH ＝－1 641.0 kJ·mol －1(√)(2011·浙江理综，12D)解析 运用盖斯定律，将第三个反应×6－第一个反应×2－第二个反应×6，可得目标反应，则ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1×6－489.0 kJ·mol －1×2－(－283.0 kJ·mol －1)×6＝－1 641.0 kJ·mol －1。
(9)利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法(√)(2012·浙江理综，7A)解析 利用太阳能分解水制氢，氢气是清洁能源，符合绿色化学要求。
2．(2012·重庆理综，12)肼(H 2NNH 2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。
已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)：N ≡N 为942、O===O 为500、N —N 为154，则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是( )A ．194B ．391C ．516D ．658答案 B解析 由题图可知ΔH 3＝－(ΔH 2－ΔH 1)＝－[－2 752 kJ·mol －1－(－534 kJ·mol －1)]＝＋2 218 kJ·mol－1，断裂1 mol N —H 键所需能量＝(2 218 kJ －500 kJ －154 kJ)×14＝391 kJ 。
3．(2012·大纲全国卷，9)反应 A ＋B ―→C(ΔH ＜0)分两步进行：①A ＋B ―→X (ΔH ＞0)，②X ―→C(ΔH ＜0)。
下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )答案D解析根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。
化学反应都伴随能量变化，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应。
反应①的ΔH>0，为吸热反应，故可排除A项和C项。
反应②的ΔH<0，为放热反应，B项错误，故选D。
4．(2010·课标全国卷，11)已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6 kJ·mol－1。
则HCN在水溶液中电离的ΔH等于()A．－67.7 kJ·mol－1B．－43.5 kJ·mol－1C．＋43.5 kJ·mol－1D．＋67.7 kJ·mol－1答案C解析根据题意可得如下热化学方程式：HCN(aq)＋OH－(aq)===CN－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－12.1 kJ·mol－1，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－55.6 kJ·mol－1，依据盖斯定律得到：HCN(aq)===H＋(aq)＋CN－(aq)ΔH＝(－12.1 kJ·mol－1)－(－55.6 kJ·mol－1)＝＋43.5 kJ·mol－1。
2Cl2＋2H2O5．[2012·北京理综，26(1)]已知反应A：4HCl＋O2CuO/CuCl2400 ℃ⅰ.反应A中， 4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.①H2O的电子式是____________。
②反应A的热化学方程式是_____________________________________________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为________kJ，H2O中H—O 键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)________。
答案①H··O··H②4HCl(g)＋O2(g)400 ℃2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6 kJ·mol－1 ③32强解析①H2O为共价化合物，其电子式为H··O··H。
②根据4 mol HCl被氧化放出115.6 kJ的热量又结合反应条件为400 ℃，故其热化学方程式为4HCl(g)＋O2(g)400 ℃2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6 kJ·mol－1。
③根据②的热化学反应方程式和O2、Cl2的键能可知，断裂4 mol H—Cl键与1 mol O===O键需吸收的能量比生成2 mol Cl—Cl键和4 mol H—O键放出的能量少115.6 kJ，故4 mol H—O键的键能比4 mol H—Cl键的键能大：115.6 kJ＋498 kJ－2×243 kJ＝127.6 kJ，故断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为127.6 kJ÷4≈32 kJ；根据H—O键键能大于H—Cl 键键能可知，H—O键比H—Cl键强。
6．[2011·四川理综，29(1)]已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________________________________________________。
答案 4FeS 2(s)＋11O 2(g)===8SO 2(g)＋2Fe 2O 3(s) ΔH ＝－3 408 kJ·mol －1解析 根据1 g FeS 2完全燃烧放出7.1 kJ 的热量，可求得1 mol FeS 2完全燃烧放出的热量为852 kJ ，则该反应的热化学方程式为4FeS 2(s)＋11O 2(g)===8SO 2(g)＋2Fe 2O 3(s) ΔH ＝－3 408 kJ·mol －1。