第六章 化学反应一能量 第1讲 化学能与热能

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利用键能计算反应热
3.(2011· 重庆理综，13)SF6 是一种优良 的绝缘气体，分子结构中只存在 S—F 键。已知：1 mol S(s)转化为气 态硫原子吸收能量 280 kJ，断裂 1 mol F—F、 S—F 键需要吸收的能量 分别为 160 kJ、 330 kJ，则 S(s)＋ 3F2(g)===SF6(g)的反应热 ΔH 为
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D.此图中逆反应的热效应 ΔH＝ E1－ E2<0， 所以逆反应为放热反应
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2.(2011· 海南， 11 改编)某反应的 ΔH＝ ＋100 kJ· mol ， 下列有关该反应的 叙述正确的是 ( )
－1
A.正反应活化能小于 100 kJ· mol－1 B. 逆 反 应 活 化 能 一 定 小 于 100 kJ· mol－1 C.正反应活化能不小于 100 kJ· mol－1 D.正反应活化能比逆反应活化能小 100 kJ· mol－1
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热化学方程式
1.概念 表示参加反应 物质的量 和 程式。 2.意义 表明了化学反应中的 物质 ΔH＝－ 571.6 kJ· mol－1 表示： 2 mol 氢气和 1 mol 氧气反应生成 2 mol 液态水时放 出 571.6 kJ 的热量。
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反应热
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1.同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个 放出的热量多，为什么？ 答案 在空气中燃烧放出的热量多， 因在纯氧中燃烧火 焰明亮，转化成的光能多，故放出的热量少。
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2.判断正误，正确的划“√”，错误的划 “×” (1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反 应 (2)物质发生化学变化都伴有能量的变化 (3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化 (4)吸热反应在任何条件都不能发生
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深度思考
1.怎样理解可逆反应中的反应热？
答案 无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热 ΔH
都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如 2SO2(g)＋ O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.64 kJ· mol 1 ， Δ H 是指 2 mol
－
SO2(g)和 1 mol O2(g)完全转化为 2 mol SO3(g)时放出的能量。 若在相同的温度和压强下，向某容器中加入 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)，反应达到平衡时放出的能量为 Q，因反应不能完 全转化为 SO3(g)，故 Q<196.64 kJ。
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练后反思
正确理解活化能与反应热的关系
(1)E1 为正反应活化能，E2 为逆反应活化能，ΔH＝E1－E2； (2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
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利用键能计算反应热
3.(2011· 重庆理综，13)SF6 是一种优良 的绝缘气体，分子结构中只存在 S—F 键。已知：1 mol S(s)转化为气 态硫原子吸收能量 280 kJ，断裂 1 mol F—F、 S—F 键需要吸收的能量 分别为 160 kJ、 330 kJ，则 S(s)＋ 3F2(g)===SF6(g)的反应热 ΔH 为 _________________。
的关系的化学方
变化和
能量
变化。
如： 2H2(g)＋ O2(g)===2H2O(l)
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3.书写 (1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。 绝大多数反应是在 25 ℃、 101 kPa 下进行的，可不注明。 (2)注明物质状态：常用 s 、 l 、 g 、 aq 分别表示固体、 液体、气体、溶液。 (3)注意符号单位：ΔH 应包括“＋”或“－”、数字和单位 (kJ· mol－1)。 (4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守 恒。(ΔH 与化学计量数相对应)
(3)记忆常见的放热反应和吸热反应 放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大 多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓 慢氧化。 吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解 质的电离；③Ba(OH)2· 8H2O 与 NH4Cl 反应；④碳和 水蒸气、C 和 CO2 的反应。
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－1
Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 460 360 436 431 176 347
工业上的高纯硅可通过下列反应制取： SiCl4(g)＋ 2H2(g)===Si(s) ＋ 4HCl(g)，该反应的反应热 ΔH 为 ________。
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答案 ＋236 kJ· mol－1
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反思归纳
1.熟记反应热 ΔH 的基本计算公式 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和 2.规避两个易失分点 (1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任 何一个过程都不是化学变化。 (2)计算物质中键的个数时，不能忽略物质的结构，如 1 mol 晶体硅中含 2 mol Si—Si 键， 1 mol SiO2 中含 4 mol Si—O 键。
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(5)区别于普通方程式： 一般不注“↑”、 “↓”以及 “点燃”、“加热”等。 (6)注意热化学方程式的化学计量数 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， 可以是整数， 也可以是分数。 且化学计量数必须与 ΔH 相对应，如果化学计量数加 倍，则 ΔH 也要加倍。
Q1＋Q2＝196.64 kJ 的关系为______________________。
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3.实验室用 4 mol SO2 与 2 mol O2 在一定条件下进行下列反 应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.64 kJ· mol 1，
断裂 1 mol S—S 键吸收能量 280 kJ，断裂 3 mol F—F 键吸 收能量 3×160 kJ，则吸收的 总能量为 Q 能量为 Q
放 吸
＝ 280 kJ ＋
3×160 kJ＝760 kJ，释放的总 ＝ 330 kJ×6 ＝ 1 980 kJ ，由反应方程式： S(s) ＋3F2(g)===SF6(g)可知， ΔH＝ 760 kJ· mol－1－1 980 kJ· mol－1 ＝－1 220 kJ· mol 1。
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第六章
化学反应与能量
第1讲 化学能与热能
[考纲要求] 1.通过化学键的断裂和形成了解化学反应中能量转化 的原因。 2.了解吸热反应、放热反应、反应热、焓变等概念。 3.了解热化学方程式的含义， 能用盖斯定律进行有关反 应焓变的简单计算。 4.认识常见的能量转化形式； 了解能源是人类生存和社 会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的 重要作用。
(7)同温同压下，反应 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条 件下的 ΔH 不同 ( × )
解析 焓变与反应条件无关。
(8)可逆反应的 ΔH 表示完全反应时的热量变化， 与反应是否可逆 无关
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( √
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＋
(× ) (√ ) (× ) (× )
(5)Na 转化为 Na 时，吸收的能量就是该过程的反应热 ( × )
解析 是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。
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(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 ( × )
解析 是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。
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活化能与反应热
1.某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是( D )
B.E1 为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能
该图表示的正反应放热，ΔH 为
负值， 逆反应吸热， ΔH 为正值。 C.正反应的热效应 ΔH＝ E1－ E 2<0，所以正反应为放热反应
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SiCl4、H2 和 HCl 分子中共价键的数目容易计算，而产
物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的 共价键的数目。 1 mol 晶体硅中所含的 Si—Si 键为 2 mol，即 制取高纯硅反应的反应热 ΔH ＝ 4× 360 kJ· mol － 1 ＋ 2× 436 kJ· mol － 1 － (2× 176 kJ· mol － 1 ＋ 4× 431 kJ· mol － 1) ＝ ＋ 236 kJ· mol－ 1。