2019-2020学年苏教版化学必修二同步导练课件：2-2 化学反应中的热量

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(2)化石燃料需亟待解决的问题：
(3)燃料充分燃烧的条件： ①要有足够多的空气； ②燃料与空气要有足够大的接触面。 (4)解决燃料燃烧存在问题的研究方向： ①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，研究提高燃 料利用率的措施； ②研究怎样防止燃料燃烧造成的环境污染； ③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为洁净燃料； ④开发氢能、核能、太阳能等洁净、高效的新能源。
生成。
2．化学键与化学反应中能量变化的关系 当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学
键要放出能量。旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所放出的能量不尽相同。因此
化学反应不仅有新物质生成，还常伴有能量的变化。化学键的断裂和形成是物质在化学反
应中发生能量变化的主要原因。
吸收的总能量
键时吸收的总能量
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图示
常见 实例
①大部分化合反应
①大部分分解反应
②金属和水或酸的反应
②较典型的反应：
③可燃物的燃烧反应及缓慢 Ba(OH)2·8H2O 和 NH4Cl 反应
氧化反应 ④酸和碱的中和反应
C＋CO2=高==温==2CO
⑤铝热反应
C＋H2O(g)=高==温==CO＋H2 等
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断裂 1 mol H—H 键和 1 mol Cl—Cl 键吸收的总能量 436 kJ＋243 kJ＝679 kJ， 形成 2 mol H—Cl 键放出的总能量 431 kJ＋431 kJ＝862 kJ>679 kJ，故反应为放热反应，该反应放出热量 862 kJ－679 kJ ＝183 kJ。
CaCO3________178.5 kJ 热量，完全分解生成________。 3．书写“三步骤”
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பைடு நூலகம்
如：1 mol C 与 1 mol O2 完全反应生成 1 mol CO2 气体，放出 393.6 kJ 热量的化学方程 式为：______________。
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二、热化学方程式
1．含义 可以表示化学反应中________的化学方程式。 2．意义 不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的________变化。如热化学
方 程 式 CaCO3(s)===CaO(s) ＋ CO2(g) Δ H ＝ ＋ 178.5 kJ·mol － 1 表 示 1 mol
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二、放热反应和吸热反应
定义
放热反应 释放热量的化学反应
吸热反应 吸收热量的化学反应
宏观 解释
反应物具有的总能量大于生 反应物具有的总能量小于
成物具有的总能量
生成物具有的总能量
微观 解释
生成物分子成键时释放的总 生成物分子成键时释放的
能量大于反应物分子断键时 总能量小于反应物分子断
【解析】 需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应；放热反应常温 下不一定容易发生，如铝热反应；反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总 能量的相对大小；由于放热反应在反应过程中放出热量，可以维持反应的继续进行，所以 停止加热后反应也可以继续进行。
【答案】 A
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【例 5】 已知反应 A＋B===C＋D 的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．形成产物 C 和 D 的化学键放出的总能量高于断开反应物 A 和 B 的化学键所吸收 的总能量
B．该反应只有在加热条件下才能进行 C．反应物的总能量高于产物的总能量 D．该反应为吸热反应
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一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1．化学反应的实质 判断一个变化是物理变化还是化学变化关键看是否有新物质生成。有新物质生成的是
化学变化，反之，为物理变化。而化学变化的实质从微观上看是旧化学键断裂，新化学键
同步 导练
同步导练/SJ·必修②
化学
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02 化学反应与能量转化
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第二单元 化学反应中的热量
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1．知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2．知道反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。 3．了解化学能与热能的相互转化。 4．初步学习热化学方程式的书写，并能进行一些简单的能量变化计算。 5．了解能量转化在生产、生活中的应用。
【答案】 D
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三、热化学方程式的判断与书写
【例 6】 1 g 碳与适量水蒸气反应生成 CO 和 H2，需吸收 10.94 kJ 热量，此反应的 热化学方程式为( )
A．C＋H2O===CO＋H2
ΔH＝＋131.3 kJ
B．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
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答案
一、1.(1)断裂 形成 (2)断裂 形成 (3)吸热 放热 (4)436.4 kJ＋242.7 kJ＝679.1 kJ 431．8 kJ×2＝863.6 kJ 679．1 kJ－863.6 kJ＝－184.5 kJ 放出 2．放热 吸热 二、1.放出或吸收热量 2．能量 吸收 1 mol CaO 和 1 mol CO2 气体 3．g、l、s C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.67 kJ·mol－1 三、1.(1)热值 2．(1)煤 石油 天然气
ΔH＝－131.3 kJ·mol－1
C．C(s)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
D．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
【解析】 A 项，未注明物质的状态 ΔH 的单位错误，A 错误；B 项，该反应为吸热
三、燃料燃烧释放的热量 1．燃料燃烧释放的热量 (1)特点：质量相同的不同燃料，由于它们的________不同，完全燃烧后放出的热量不 相同。 (2)计算方法： 燃料燃烧放出的热量＝形成生成物中的化学键放出的总能量－断裂反应物中的化学 键吸收的总能量。 2．提高燃料的使用效率 (1)当今世界上使用最多的能源：化石燃料，即________、________、________。
③物质的能量越低越稳定，参加反应时，化学键断裂吸收的能量就越多；而如果是通 过新化学键形成而生成该物质时，放出的能量就越多。
三、正确理解有关热化学方程式的“四注意”
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一、化学键与化学反应中能量变化的关系
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一、化学反应中的能量变化 1．化学键与能量的变化(微观角度) (1)化学反应的本质：反应物中旧化学键________和生成物中新化学键的________。 (2)化学反应中的能量变化： 化学键________吸收能量[记为 Q(吸)]，化学键________放出能量[记为 Q(放)]， Q(吸)≠Q(放)⇒化学反应中有能量变化。 (3)放热反应和吸热反应： Q(吸)>Q(放)⇒________反应， Q(吸)<Q(放)⇒________反应。 (4)实验：
【答案】 C
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【例 3】 (2019 年郑州高一检测)下列说法正确的是( ) ①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ②放热反应在常温下一定很容易发生 ③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 ④放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行 A．③④ B．①② C．①②③④ D．②③④
C．Q1＋Q2＜Q3
D．Q1＋Q2＜2Q3
【解析】 化学键的断裂要吸收能量，而化学键的形成要放出能量，该反应为放热反
应，所以吸收的能量要比放出的能量少，故有 Q1＋Q2＜2Q3。 【答案】 D
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【例 2】 (2019 年河北省唐山市开滦一中高一期中)已知 2 mol 氢气完全燃烧生成水 蒸气时放出能量 484 kJ，且氧气中 1 mol O═O 键完全断裂时吸收能量 496 kJ，水蒸气中 1 mol H—O 键形成时放出能量 463 kJ，则氢气中 1 mol H—H 键断裂时吸收能量为( )
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【例 4】 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( ) A．碳酸钙受热分解 B．乙醇燃烧 C．铝与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水
【解析】 生成物总能量高于反应物总能量，说明反应是吸热的；乙醇燃烧、铝热反 应、氧化钙与水的反应都是放热的。
【答案】 A
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A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ
【解析】 本题考查有关反应热的计算。氢气完全燃烧生成水蒸气是放热反应，所以 化学反应放出的热量＝新键生成释放的能量－旧键断裂吸收的能量，设氢气中 1 mol H—H 键断裂时吸收热量为 x，根据方程式：H2＋21O2―点―燃→H2O，则：242 kJ＝2×463 kJ－(x＋12 ×496 kJ)，解得 x＝436 kJ，故选 C.
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注意：①任何化学反应都伴有能量的变化，但有能量变化的不一定是化学变化。有些 物理过程也有能量变化，如浓 H2SO4 溶于水放出大量热，核反应也伴随着能量变化，但二 者都不属于化学反应。
②化学反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件无关，需要加热的不一定是吸热反 应，例如燃烧反应，吸热反应也不一定需要加热才能进行，例如 NH4Cl 和 Ba(OH)2·8H2O 反应。
H—H Cl—Cl H—Cl
键能/kJ·mol－1
436.4
242.7
431.8
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对于反应：H2＋Cl2===2HCl， Q(吸)＝________， Q(放)＝________， Q(吸)－Q(放)＝________， 即生成 2 mol HCl________184.5 kJ 的热量。 2．物质储存能量与化学反应中能量的变化(宏观角度) (1)化学反应中的能量变化： 反应物的能量[记为 E(反)]≠生成物的能量[记为 E(正)]。 (2)放热反应和吸热反应： E(反)>E(生)⇒________反应； E(反)<E(生)⇒________反应。
【例 1】 氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏 1 mol 氢气中
的化学键消耗的能量为 Q1 kJ，破坏 1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为 Q2 kJ，形成 1 mol
氯化氢中的化学键释放的能量为 Q3 kJ。下列关系式中，正确的是( )
A．Q1＋Q2＞Q3
B．Q1＋Q2＞2Q3
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【解析】 由题给能量变化图可知，该反应为吸热反应，形成产物 C 和 D 的化学键 放出的总能量低于断开反应物 A 和 B 的化学键所吸收的能量，A 项错误；吸热反应不一 定需要加热，如 Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应常温不需加热即可进行，B 项错误；反 应物的总能量低于产物的总能量，C 项错误，只有 D 项正确。
3．化学反应中的能量变化可以以热能、光能、电能等形式体现，通常主要表现为热 量的变化——吸热或放热。
利用化学键的能量变化可粗略计算化学反应过程中的能量变化。
以 H2＋Cl2===2HCl 为例，利用化学键的能量变化计算，化学反应中的能量变化，1 mol H2 和 1 mol Cl2 反应生成 2 mol HCl 的能量转化如图所示：
反应，ΔH>0，B 错误；C 项，H2O 为液态，C 错误；D 项，1 mol C(s)与 H2O(g)反应生成 CO(g)和 H2(g)时，吸收热量为 12×10.94 kJ＝131.3 kJ，D 正确。