高二化学--反应热焓变反应热与键能的关系

[学习任务]：

一、焓变反应热

在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。1．焓和焓变

焓是与物质内能有关的物理量。单位：kJ·mol－1，符号：H。

焓变：化学反应过程中所___________________________________来表达，叫做反应热，又称________。符号用____________表示，单位常采用kJ·mol－1

注：单位中的每mol是与整个反应对应的，即反应热表示每mol反应放出或吸收的热量。

2、化学反应中能量变化的原因

化学反应的本质是反应物分子中旧化学键_______和生成物生成时新化学键______的过程。

任何化学反应都有反应热，产生的原因是：

当反应物分子间的化学键_______时，需要克服原子间的相互作用，这需要______能量；

当原子重新结合成生成物分子，即新化学键_______时，又要_______能量。

ΔH＝反应物分子的总键能－生成物分子的总键能。

3．放热反应与吸热反应

当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。

(1)当ΔH为“－”或ΔH<0时，为____热反应，反应体系能量降低。

(2)当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为____热反应，反应体系能量升高。

4、△H的大小的比较

1、能量最低原理：物质所具有的能量越低越_______，物质的键能越_________.(解释键能)

2、放热反应，放热越多△H越__________,吸热反应吸热越多△H越__________

5、反应热思维模型 (1)放热反应和吸热反应

放热反应吸热反应

小结：放热反应： E（反）>E（生），吸热反应：E（反）

(2)反应热的本质 (以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－186 kJ·mol－1为例)

E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)E2：2E(H—Cl)ΔH＝E1－E2

6、反应热与化学键键能的关系：根据质量守恒定律和能量守恒定律，特定反应的反应热等于反

应物分子化学键断裂时所吸收的总能量与生成物分子化学键形成时所释放的总能量之差。

即：ΔH＝E（反应物分子化学键总键能）－E（生成物分子化学键总键能）

常见的吸热、放热反应实例

放热反应：①大多数化合反应；②中和反应；③金属与酸反应如：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ ΔH<0

④燃烧反应⑤铝热反应

吸热反应：①大多数分解反应；②以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应

③Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵反应

Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ΔH>0；

[本节知识体系]

１、了解化学反应中的能量变化 2、了解吸热反应和放热反应的概念

3、理解反应热，理解吸热反应、放热反应的实质

[自主检测] （一）基础知识——必会题

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．放热反应在常温下一定很容易发生

C 吸热反应在一定的条件下也能发生

D．焓变的符号是ΔH，单位是kJ·mol－1，反应热的单位是kJ

2、已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下

列说法正确的是( )

A．电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应

B．水分解产生氢气和氧气时放出能量

C 相同状况下，反应2SO2＋O2===2SO3是一个放热反应，则反应2SO3===2SO2＋O2是一个吸热

反应

D．氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量

3、通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。现给出化学键的键能

(见下表)：

化学键H—H Cl—Cl Cl—H

键能/(kJ·mol－1) 436 243 431

请计算H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热( )

A．＋862 kJ·mol－1 B．＋679 kJ·mol－1

C －183 kJ·mol－1 D．＋183 kJ·mol－1

4、对放热反应：A＋B===C＋D，以下说法一定正确的是(E A、E B、E C、E D分别表示物质A、B、C、

D所具有的能量)( )

A．E A>E B B．E A>E B＋E C C E A＋E B>E C＋E D D．E A＋E B

5、下列说法不正确的是( )

A．任何化学反应都伴随着能量变化

B 化学反应中的能量变化都表现为热量变化

C．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应

D．反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生吸热反应

（二）能力拓展——选做题

6、已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kJ·mol－1，H—N键键能为391

kJ·mol－1，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。则N≡N键的键能是( )

A．431 kJ·mol－1 B 945.6 kJ·mol－1

C．649 kJ·mol－1 D．896 kJ·mol－1

7、已知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Q2kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ，下列关系式正确的是( )

A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3

C．Q1＋Q2

８、下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()

A．铝片和稀盐酸反应

B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应

C灼热的碳与二氧化碳的反应

D．甲烷在氧气中的燃烧

（三）课后问题征答：

9题图 10题图

9、已知H2(g)＋

1

2

O2(g)===H2O(g)反应过程中能量变化如图，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？

10、由上图分析，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

11、已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O===O键完全断裂

时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H 键断裂时吸收热量是________。

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物质Cl2Br2I2HCl HBr HI H2

能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436

(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )

A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2

(2)下列氢化物中，最稳定的是( )

A．HCl B．HBr C．HI

(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？

答：____________________。

(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放

出或吸收的热量最多的是__________。

(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？

答：________，你的根据是__________________________________________________