2020年高二化学人教选修4同步导学提分教程：1.1 第一课时 焓变 反应热【要点透析、提升训练】

2020年高二化学人教选修4同步导学提分教程：
——焓变反应热
【自主导学】
一、焓变反应热
1．焓与焓变
(1)焓(H)：与□01内能有关的物理量。

(2)焓变(ΔH)：生成物与反应物的□02焓值差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。

2．反应热
(1)概念：化学反应过程中所□03放出或吸收的能量。

(2)与焓变的关系：□04恒压条件下的反应热等于焓变。

(3)单位：□05kJ·mol－1。

二、化学反应过程中能量变化的原因
1．微观角度
(1)化学反应的本质：
(2)以H
2(g)＋Cl
2
(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例：
2．宏观角度
1．化学反应都伴随能量变化吗？
提示：所有化学反应都伴随着能量变化，因为旧化学键断裂所吸收的能量和新化学键形成所放出的能量不可能完全相同。

2．从微观和宏观两个角度怎样理解H
2(g)＋Cl
2
(g)===2HCl(g) ΔH＝－183
kJ·mol－1中的“183 kJ”？
提示：从微观上看，断裂1 mol氢氢键和1 mol氯氯键所吸收的能量比形成
2 mol氢氯键释放的能量少18
3 kJ。

从宏观上看1 mol H
2(g)和1 mol Cl
2
(g)所
具有的总能量比2 mol HCl(g)所具有的总能量多183 kJ。

3．H
2(g)和Cl
2
(g)在光照条件下也可以发生上述反应，那么该反应的ΔH是
否发生变化？
提示：焓变不发生变化，ΔH仍为－183 kJ·mol－1；因为化学反应的焓变与反应条件无关。

二、化学反应过程中能量变化的原因
1．放热反应和吸热反应的比较
2．判断吸热反应、放热反应的依据与误区
(1)吸热反应、放热反应判断的“两大依据”
理论依据：反应物总能量与生成物总能量的相对大小。

计算依据：断裂化学键吸收的总能量与形成化学键放出的总能量的相对大小。

(2)吸热反应、放热反应判断的“两大误区”
误区一：与反应条件有关。

误区二：只要吸热就是吸热反应，只要放热就是放热反应。

实际上吸热反应和放热反应都是指化学反应中的能量变化。

【提升训练】
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)：
(1)反应热即化学反应过程中所放出的热量。

( )
(2)焓是用来描述物质所具有能量高低的物理量。

( )
(3)焓变是反应物与生成物的焓值差。

( )
(4)焓变的单位与能量的单位相同，均为kJ或J。

( )
答案(1)×(2)√(3)×(4)×
解析(1)化学反应过程中放出和吸收的热量都是反应热；
(2)焓是用来描述物质具有能量的物理量，H越高物质所具有的能量越高；
(3)ΔH＝H
生成物－H
反应物
；
(4)焓变的单位一般用kJ·mol－1。

2．下列变化中属于吸热反应的是( )
①液态水汽化②将胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
A．①④B．②③
C．①④⑤D．②④
答案 D
解析①是吸热的过程，但不是化学反应；②④都属于分解反应，是吸热反
应；③⑤是放热反应。

故答案选D。

3．对于反应中的能量变化，表述正确的是( )
A．断开化学键的过程会放出能量
B．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量
C．加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．氧化反应均为吸热反应
答案 B
解析破坏旧化学键需要吸收能量来克服原子间的相互作用，所以断开化学键的过程会吸收能量，A项错误；在化学反应中，如果反应物的总能量高于生成物的总能量，发生化学反应时要放出能量，这样的化学反应为放热反应，B项正确；反应是吸热还是放热与反应条件无关，有些放热反应也需加热才能发生反应(如木炭的燃烧)，C项错误；燃烧氧化反应、缓慢氧化反应为放热反应，D项错误。

4．已知H
2(g)＋
1
2
O
2
(g)===H
2
O(g)，反应过程中能量变化如图所示，则：
(1)a、b、c分别代表什么意义？
a：______________________________________________；
b：______________________________________________；
c：______________________________________________。

(2)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，ΔH________(填“>”或“<”)0。

答案(1)旧键断裂吸收的能量新键形成放出的能量反应热(2)放热<
解析(1)H
2(g)和
1
2
O
2
(g)与2H(g)和O(g)之间的能量差是H
2
(g)→2H(g)和
1
2
O
2
(g)→O(g)过程中断开H—H键和O===O键需吸收的能量，所以a代表旧键断裂
吸收的能量，b代表2H(g)＋O(g)结合成H
2
O(g)中的氢氧键所放出的能量，c则代表生成物总能量与反应物总能量之差，即反应热。

(2)由图可知该反应中反应物总能量高于生成物总能量，所以该反应为放热反应，ΔH<0。

5．已知H
2(g)＋Cl
2
(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1，则反应
HCl(g)===1
2H
2
(g)＋
1
2
Cl
2
(g)的ΔH为( )
A．＋184.6 kJ·mol－1B．－92.3 kJ·mol－1
C．＋92.3 kJ D．＋92.3 kJ·mol－1
答案 D
解析互为逆反应的两个热化学方程式，ΔH数值相等，符号相反；ΔH的大小与化学计量数成正比，故选D。

6．下列说法正确的是( )
A．焓变单位中kJ·mol－1，是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0
C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－”
D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH 为“＋”
答案 C
解析焓变单位中的kJ·mol－1，是指每摩尔具体的反应，不一定指参加反应的物质，A错误；在反应中物质所具有的总能量减少，反应就放热，反之就吸热，C正确；化学反应的实质是旧化学键的断裂，新化学键的形成，断键时吸收能量，成键时放出能量，所以D错误。

7．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Q
1kJ，破坏1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为Q
2
kJ，
形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q
3
kJ。

下列关系式中，正确的是( )
A．Q
1＋Q
2
>Q
3
B．Q
1
＋Q
2
>2Q
3
C．Q
1＋Q
2
<Q
3
D．Q
1
＋Q
2
<2Q
3
答案 D
解析氢气在氯气中燃烧时放出能量，所以形成2 mol氯化氢中的化学键释放的能量大于破坏1 mol氢气中的化学键和破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量之和。

8．反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。

(1)该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)。

(2)E
1表示______________，E
2
表示______________，ΔH＝________。

(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？________，原因是__________________________________________。

(4)在反应体系中加入催化剂，E
1和E
2
的变化是：
E
1________，E
2
________(填“增大”“减小”或“不变”)。

答案(1)放热
(2)断键所吸收的能量成键所释放的能量E
1－E
2
(3)否催化剂只能改变活化能，不会改变反应热
(4)减小减小
解析(1)反应物A和B总能量高于生成物C和D总能量，故反应为放热反应。

(2)E
1表示正反应的活化能或者反应物A、B中化学键断裂所吸收的能量，E
2
表示逆反应的活化能或者形成C、D的化学键所释放的能量。

ΔH＝E
1－E
2。

(3)催化剂只会影响活化能即E
1、E
2
的大小，不会改变焓变的大小。