第一章 第一节 第1课时 焓变 反应热

⑥CaCO3高温分解
⑦CO2＋C
高温 =====
2CO
⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合 ⑨C＋H2O(g) =高==温== CO＋H2
⑩Al与盐酸反应
1.实例分析化学反应的焓变 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量 变化如图所示： 由图可知：
反应中能量变化 化学键
断裂或形成1 mol化学键的能量变化 断裂或形成化学键的总能量变化
水溶液中的反应，溶液就是体系，而盛溶液的烧杯和溶液之外的空气等便是环境。
(2)用图示理解焓变与吸热反应和放热反应
①放热反应，反应体系向环境释放能量，反应体系能量降低，规定ΔH为“－”，
ΔH＜0。
②吸热反应，反应体系
从环境中吸收能量，反
应体系能量升高，规定
ΔH为“＋”，ΔH＞0。
用图表示如右：
放热
吸热
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(2)该反应的焓变ΔH＝－___4_1_k_J_·m__o_l_－_1_。
解析 ΔH＝E1－E2＝127 kJ·mol－1－168 kJ·mol－1＝－41 kJ·mol－1。
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2.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键需吸收的能量分别
H—H Cl—Cl
吸收 436 kJ 吸收 243 kJ
共吸收 679 kJ
H—Cl
放出 431 kJ
共放出 862 kJ
结论
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热ΔH＝－__1_8_3__k_J_·m__o_l－__1_
2.焓变计算公式 (1)根据物质具有的能量来计算 ΔH＝E(总生成物)－E(总反应物) (2)根据反应物和产物的键能计算 通常拆开1 mol的化学键吸收的能量(或形成1 mol化学键所释放的能量)叫化学 键的键能。所以上式又可表示为 ΔH＝反应物的键能总和－产物的键能总和
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3.键能是气态基态原子形成1 mol化学键(或其逆过程)时释放(或吸收)的最低能 量。已知H—H键、N≡N键、N—H键键能如下表所示：
化学键 键能/kJ·mol－1
H—H 436
N≡N 946
N—H 391
则反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)的ΔH＝_－__9_2_k_J_·_m_o_l_－_1__。
5.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是
A.铝片与稀盐酸反应
√C.灼热的炭与二氧化碳反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应
解析 Al与盐酸反应是放热反应，A项错误； B中反应是吸热反应，但不是氧化还原反应，B项错误； 灼热的C和CO2反应是氧化还原反应，同时又是吸热反应，C项正确； 甲烷的燃烧是放热反应，D项错误。
(3)根据化学反应过程中的能量变化图计算。 ΔH＝E1－E2
跟踪训练 1.(2020·沈阳月考)CO(g)与H2O(g)反 应的能量变化如图所示： 回答下列问题： (1) 该 反 应 是 _放__热___( 填 “ 吸 热 ” 或 “放热”)反应。
解析 由能量变化示意图可知，生成物的总能量比反应物的总能量低，该反应 为放热反应，但并不是不需要加热。
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6.下列说法中正确的是 A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的物质变化也一定是
化学变化 B.需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放
热反应 C.吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高；也可以理解为化学键断
裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多
√D.因为3O2===2O3是吸热反应，所以臭氧比氧气的化学性质更活泼
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解析 物质的三态变化有能量变化，是物理变化，A项错误； 铝热反应是放热反应，但需要在高温下进行；氯化铵与Ba(OH)2·8H2O的反应 是吸热反应，但在室温下发生，不需要加热条件，B项错误； 反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应放热，C项错误； 物质的能量越低越稳定，氧气能量比臭氧低，臭氧比氧气活泼，D项正确。
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2.下列关于ΔH的说法正确的是 A.反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大 B.ΔH＞0时反应放热，ΔH＜0时反应吸热 C.ΔH越大，说明反应放出的热量越多
√D.能量变化如图所示的化学反应为放热反应，
ΔH为“－”
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断开1 mol金刚石中化学键所吸收的能量
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4.根据下面的信息，下列叙述正确的是
A.2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量为490 kJ B.1 mol H2(g)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(l)吸收能量为245 kJ
解析 A项，ΔH与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关， 错误； B项，ΔH＞0时反应吸热，ΔH＜0时反应放热， 错误； C项，反应热有正、负，反应放出的热量越多， ΔH越小，反应吸收的热量越多，ΔH越大，错误； D项，由于反应物的总焓大于生成物的总焓，故由反应物转化为生成物时，该 反应为放热反应，ΔH为“－”，正确。
一.焓变、反应热 (1)焓与焓变
H
ΔH kJ·mol-1 kJ/mol
(2)反应热和焓变的关系 反应热是化学反应热的简称，是一定条件下化学反应释放或吸收的热量。恒压 条件下进行的化学反应的 焓变 等于反应热，因此常用 ΔH 表示反应热。
二.焓变与吸热反应和放热反应的关系
(1)体系与环境简介
被研究的物质系统称为体系，体系以外的其他部分称为环境。例如，研究物质在
为160 kJ、330 kJ。则反应S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为
A.－1 780 kJ·mol－1
√B.－1 220 kJ·mol－1
C.－450 kJ·mol－1
பைடு நூலகம்D.＋430 kJ·mol－1
解析 利用ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和进行计算。 ΔH＝280 kJ·mol－1＋3×160 kJ·mol－1－6×330 kJ·mol－1＝－1 220 kJ·mol－1。
√D.硝酸铵溶于水是吸热反应
解析 硝酸铵溶于水不是化学反应，该过程吸热。
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2.如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列说法正确的是
A.通常情况下，NO比N2稳定 B.通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
√C.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
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3.(2019·泰州月考)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A.放热反应的发生无须任何条件 B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关
√C.化学反应过程都伴随着能量的变化
D.硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应
解析 放热反应的发生可能需要条件，如加热等，A项错误； 化学键的断裂和形成与反应放热和吸热有关，B项错误； 化学反应过程都伴随着能量的变化，C项正确； H2SO4与NaOH的反应是放热反应，D项错误。
而浓硫酸溶于水是物理变化，不能称为放热反应。 生石灰溶于水时发生CaO＋H2O===Ca(OH)2，是放热反应。
方法指导
判断吸热反应和放热反应的两种方法
(1)记忆法，熟记重要的吸热反应和放热反应。
①常见的吸热反应：大多数的分解反应，碳和二氧化碳、碳和水的反应，
Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。 ②常见的放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧
判断正误
(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化( × ) (2)所有的化学反应都伴有能量的变化( √ ) (3)伴有能量变化的一定是化学反应( × ) (4)加热条件下发生的反应均为吸热反应( × )
(5)在一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，
ΔH为“－”( √ ) (6)放热反应的ΔH＜0；而吸热反应的ΔH＞0( √ ) (7)化学反应中必然存在化学键的变化( √ ) (8)浓硫酸溶于水，体系的温度升高，该过程属于放热反应( × )
√C.2 mol H2O(g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低
D.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
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课时对点练 03
一、单项选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1.下列说法中正确的是 A.化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
D.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJ
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3.某反应的能量关系如图所示，下列有关说法正确的是
√A.C(金刚石，s)===C(石墨，s) ΔH＜0
B.金刚石比石墨稳定 C.1 mol C(石墨，s)转化为1 mol C(金刚石，s)的
ΔH＝E2－E1 D.断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量小于
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4.(2020·济南高二检测)已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列 说法中正确的是 A.X的能量一定高于M B.Y的能量一定高于N
√C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D.因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
化、化合反应(大多数)、铝热反应等。
(2)依据物质的稳定性判断：由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热
反应，反之为放热反应。
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2.下列变化中，属于吸热反应的是_②__④__⑥__⑦__⑧__⑨___，其中焓变(ΔH)为负值的是
_⑤__⑩___。(填序号)
①液态水汽化
②将胆矾加热变为白色粉末
③浓H2SO4稀释 ④HClO3分解制O2 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
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7.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
√
解析 由A＋B―→X为吸热反应，可知X的能量高于A＋B的能量，可排除A项 和C项； 由总反应A＋B―→C为放热反应，可知C的能量小于A＋B的能量，故B项错误、 D项正确。
解析 ΔH＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键释放的总能量＝946 kJ·mol－1 ＋3×436 kJ·mol－1－6×391 kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。
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1.(2020·长沙检测)下列说法不正确的是 A.恒压条件下的焓变在数值上等于变化过程中的热效应 B.焓变的符号是ΔH C.焓变的单位通常是kJ·mol－1
归纳总结
(1)焓只有正值，而焓变有正值、负值之分，正值代表吸热，负值代表放热。 (2)任何化学反应都有反应热。 (3)放热反应和吸热反应是针对化学反应而言，物质三态之间的变化有能量 的变化，但属于物理变化，故不属于放热反应或吸热反应。
深度思考
1.浓硫酸溶于水，生石灰溶于水都会有大量热放出，所以这两个变化都是放热 反应，对吗？请说明原因。 提示 不对。 放热反应、吸热反应均指化学反应，
√C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同
D.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓
解析 化学反应的能量变化可以表现为很多方面，如转化为热能、电能、光能 等；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓不一定高于生成物的总焓， 但总是不同；焓变是指在一定条件下化学反应的反应热，不仅是指 1 mol 物质 参加反应时的能量变化。
解析 C项，放热反应指反应物的总能量高于生成物的总能量，所以X和Y的 总能量高于M和N的总能量，正确； A项，X的能量不一定高于M的能量，错误； B项，Y的能量不一定高于N的能量，错误； D项，放热反应有些也需要加热，错误。
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