2019-2020学年高中化学第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第1课时焓变反应热课时训练新人教版选
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高中化学人教版新旧版教材对比分析与考试注意事项一、新旧课程标准对比普通高中化学课程标准(2017年版)普通高中化学课程标准(实验)化学反应与能量化学反应与能量化学反应的方向、速率和限度化学反应速率和化学平衡水溶液中的离子反应与平衡溶液中的离子平衡二、新旧教材的目录对比(1)第一章目录新教材(2020年5月第1版)旧教材(2007年2月第3版)第一章化学反应的热效应第一章化学反应与能量第一节反应热第一节化学反应与能量的变化第二节燃烧热能源第二节反应热的计算第三节化学反应热的计算从目录上看,新教材第一章将旧教材中前两节合并成了一节,使节奏更加紧凑。
同时因为在之前必修阶段已经学到过能源的问题,因此新版教材中将该内容删除,不赘述。
第一节顺序有调整:先讲反应热(化学反应中的热效应),再给出焓变概念,更符合学生认知的特点;同时还有一个变化是先讲中和热的测定,再讲热化学方程式,且删除了能源这一部分的内容。
(2)第二章目录新教材(2020年5月第1版)旧教材(2007年2月第3版)第二章化学反应速率与化学平衡第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率第一节化学反应速率第二节化学平衡第二节影响化学反应速率的因素第三节化学反应的方向第三节化学平衡第四节化学反应的调控第四节化学反应的方向从目录上看,新教材将化学反应速率及其影响因素合并到了一节,这样节奏更紧凑。
同时增加了化学反应的调控问题,让学生在解决实际问题过程中体会反应速率与平衡的影响因素,实际过程中,通过综合考虑,找到合适的反应条件。
新教材第一节的变化:将旧教材中绪言部分的内容“活化能及有效碰撞理论模型”调整到了本章第一节,这样整个速率的有关概念及影响因素更为完整和紧凑。
而新教材中关于速率的影响因素的内容呈现是先从实验的角度进行探究,再从活化能与有效碰撞的理论的角度进行解释,更符合学生认知特点,更能为学生所接受和理解。
新教材中第二节的变化主要集中在以下两点:(1)删掉了旧教材中“可逆反应”的有关内容,因为在必修中也详细讲解了什么是“可逆反应”,因此不赘述;(2)新教材调整了一下顺序,先讲化学平衡常数,再讲影响平衡的因素,强调了一些外在条件的改变引起浓度商和平衡常数不再相等时,将导致平衡发生移动。
第一节化学反应与能量变化第1课时◆本章教材分析1.教材地位和作用(1)本章内容分为两个部分——化学反应与能量变化、化学反应速率和限度,都属于化学反应原理范畴,是化学学科最重要的原理性知识之一,也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。
同时,本章内容又在社会生产、生活和科学研究中有广泛的应用,对人类文明进步和现代化发展有重大价值,与我们每个人息息相关。
因此,化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的重要性,决定了本章学习的重要性。
初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,在选修4《化学反应原理》中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统、深入地学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡的原理。
本章内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又是为选修4《化学反应原理》的学习奠定必要的基础。
学生通过学习化学能与热能、化学能与电能的相互转化及其应用,对化学在提高能源的利用率与开发新能源中的作用与贡献有初步的认识;通过引入新型化学电池开发与利用的知识,学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会;通过对化学反应速率和限度的学习与讨论,学生将对化学反应的条件有更深的认识。
这些都会增进学生对化学学习的兴趣,使学生体会化学学习的价值。
(2)内容的选择与呈现新课程标准关于化学反应与能量及化学反应速率与限度的内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排,既有学习的阶段性,又有必修、选修的层次性,在具体内容上前后还有交叉和重叠,学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的状态。
根据新课程标准,关于化学反应中能量变化的原因,在此只点出化学键的断裂和形成是其主要原因,并笼统地将化学反应中吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低,不予深究。
关于化学能与热能、化学能与电能的相互转化,侧重讨论化学能向热能或电能的转化,以及化学能直接转化为电能的装置——化学电池,主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。
第一节化学反应与能量变化第一课时化学反应与热能1.下列变化中属于吸热反应的是( )①冰融化成水②胆矾受热分解③浓硫酸加水稀释④高锰酸钾分解制取氧气⑤生石灰与水反应生成熟石灰⑥石灰石高温分解⑦CO2+C 高温2CO⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合⑨C+H2O(g)高温CO+H2A.②④⑥⑦⑨B.①②④⑥⑦⑧⑨C.②③④⑤⑥⑧D.②④⑥⑦⑧⑨2.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。
然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。
由此可知A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B.该反应中,热能转化为产物内部的能量C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量3.下列说法错误的是( )A.化学反应放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小B.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化C.需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应D.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应4.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。
100kPa下,1mol石墨转化成1mol金刚石需要吸收热量1.895kJ。
据此,判断下列结论正确的是()A.金刚石比石墨稳定B.1mol石墨比1mol金刚石总能量高C.1mol金刚石比1mol石墨总能量高D.石墨和金刚石是碳元素的同位素5.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。
如图为()2N g 和()2O g 反应生成()NO g 过程中的能量变化,下列说法中正确的是A .()21molN g 和()21molO g 完全反应放出的能量为180kJB .通常情况下,()2N g 和()2O g 混合能直接生成NOC .()21molN g 和()21molO g 具有的总能量小于()2molNO g 具有的总能量D .NO 是一种酸性氧化物,能与NaOH 溶液反应生成盐和水6.已知断开1molH -H 键吸收的能量为436kJ ,形成1molN -H 键放出的能量为391kJ ,根据化学方程式N 2+3H 22NH 3可知,高温、高压条件下,1molN 2完全反应放出的能量为92.4kJ ,则断开1molN ≡N 键吸收的能量是( )A .431kJB .649kJC .869kJD .945.6kJ7.已知反应X+Y=M+N 为吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是( )A .X 的能量一定低于M 的,Y 的能量一定低于N 的B .因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行C .破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D .X 和Y 的总能量一定低于M 和N 的总能量8.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是( )A .图a 表示的是吸热反应的能量变化B .图b 中生成物比反应物稳定C .图b 可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化D .图a 不需要加热就一定能发生,图b 一定需要加热才能发生9.反应2H2O2(l)⇌2H2O(l)+O2(g)能量变化如图所示,下列说法正确的是A.因为是分解反应,所以该反应吸热B.由途径a变成b改变了反应的热效应C.1 mol H2O2(l)的能量高于1 mol H2O(l)的能量D.该反应说明H2O2(l)比H2O(l)稳定10.下图为反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的能量变化示意图。
高中化学的归纳化学反应的能量变化总结化学反应是物质在不同条件下发生变化的过程,而能量变化则是化学反应中重要的考察内容之一。
通过归纳各种类型的化学反应的能量变化,我们可以更好地理解反应的本质及其在能量转化中的重要性。
以下是对高中化学常见反应类型的能量变化的总结。
1. 合成反应合成反应发生时,两个或多个物质结合形成一个新的物质,同时释放出能量。
这时,反应物的能量较低,而生成物的能量较高。
典型的例子是燃烧反应,如燃烧木材产生热量和光。
2. 分解反应分解反应与合成反应相反,一个物质被分解成两个或多个较简单的物质,并且吸收能量。
此时,反应物的能量较高,而生成物的能量较低。
例如,水的电解是一个典型的分解反应,在此过程中水分子分解成氢气和氧气。
3. 反应物置换反应反应物置换反应中,一个元素或离子在反应中与另一个元素或离子交换位置,形成不同的物质。
这类反应通常伴随着能量的释放或吸收。
例如,金属与酸反应产生盐和氢气,同时也产生热量。
4. 氧化还原反应氧化还原反应是指在化学反应中发生的电子转移。
氧化剂接受电子,而还原剂失去电子。
在这类反应中,维持电荷平衡需要有能量变化。
例如,电池反应中的化学能转化为电能。
5. 酸碱中和反应酸碱中和反应是指酸和碱之间的化合反应,产生水和盐。
这类反应通常伴随着能量的变化,可以是吸热反应或放热反应。
例如,硫酸与钠氢氧化物反应产生水和盐,同时释放出大量的热能。
6. 离子反应离子反应是指溶液中离子之间的反应,通常涉及到阳离子和阴离子的结合形成沉淀。
在这类反应中,能量变化通常不明显。
总结起来,化学反应的能量变化在很大程度上取决于反应类型。
合成反应、分解反应和反应物置换反应往往伴随着能量的释放,而氧化还原反应、酸碱中和反应可以是吸热反应或放热反应。
离子反应的能量变化相对较小。
通过对这些常见化学反应类型能量变化的归纳总结,我们可以更深入地理解化学反应的本质和能量的转化过程。
这对于学习化学,并在实验中正确解释和理解反应现象具有重要意义。
重难点一化学反应中能量转化的原因1.有效碰撞理论(1)有效碰撞:使分子间发生反应的碰撞.(2)有效碰撞的条件:①发生碰撞的分子具有较高的能量;②取向正确.(3)活化分子:具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子.注意:发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞.(4)活化能:活化分子高出反应物分子平均能量的那部分.2.反应过程描述:3.化学反应能量转化的原因:化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键的过程;旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量;而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化,所以化学反应过程中会有能量的变化。
【重难点指数】★★【重难点考向一】反应物、生成物能量与反应热的关系【例1】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )A.生成物总能量一定低于反应物总能量B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同【答案】C【名师点睛】化学反应中一定伴随着能量变化,反应中既有放热反应,又有吸热反应,取决于反应物和生成物总能量的大小,生成物的总能量低于反应总能量的反应,是放热反应,若是吸热反应则相反,化学反应速率取决于物质的性质和外界反应条件,与反应是吸热还是放热没有必然的联系,反应热只取决于反应物和生成物总能量的大小,与反应条件无关。
【重难点考向二】化学键键能与反应热【例2】化学反应A2+B2═2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是( )A.该反应是吸热反应B.断裂1molA-A键和1molB-B键能放出xkJ的能量C.断裂2molA-B键需要吸收ykJ的能量D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量【答案】C【名师点睛】考查学生有关化学反应中的能量变化知识,准确理解能量变化图是解题关键,图像显示反应物的能量高于生成物的能量时,反应是放热反应;化学反应过程中旧键的断裂吸收能量,新键的形成释放能量,此反应放热,说明键断裂吸收的热量小于键形成放出的热量。
第一章从实验中学化学测试题3第一卷选择题(48分)一、选择题(共16小题,每题3分,共48分)1、下列说法不正确的是( C)A.利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变B.在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的C.当同一个化学反应以不同的过程完成时,反应的焓变是不同的D.如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到2、已知298 K时,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.0 kJ·mol-1,将此温度下的1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应。
测得反应放出的热量为(假定测量过程中没有能量损失)( A)A.一定小于92.0 kJB.一定大于92.0 kJC.一定等于92.0 kJD.无法确定3、下列反应可能属于吸热反应的是(B)A. 甲烷与氧气反应B. 碳酸钙分解反应C. KOH与稀硫酸反应D. 铁丝与氯气反应4、下列说法中正确的是( C)A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能反量变化B.破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,该反应为吸热反应C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关5、“嫦娥奔月”是一个充满浪漫主义的中国神话故事.2007年10月24日我国“嫦娥一号”探月卫星由长三甲火箭送入预定的轨道.长三甲火箭第三级推进剂采用低温液氧/液氢.已知在298K时,2g氢气与氧气完全反应生成液态水放热285.8kJ,则此反应的热化学方程式为(A. )A. 2H2(g)+O2(g)==═2H2O(l)△H =﹣571.6KJ•mol﹣1B. 2H2(g)+O2(g)==═2H2O(l)△H=﹣285.8KJ•mol﹣1C. 2H2(g)+O2(g)═==2H2O(l)△H=+285.8KJ•mol﹣1D. 2H2(g)+O2(g)═==2H2O(l)△H =+571.6KJ•mol﹣16、根据如下图所示的反应判断下列说法中错误的是( D )A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B.该反应的焓变大于零C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量D.由该反应可推出凡是需要加热才能发生的反应均为吸热反应7、天然气燃烧过程中的能量转化方式为(C)A. 热能转化为化学能B. 化学能转化为电能C. 化学能转化为热能D. 化学能转化为机械能8、已知:(l)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H1=a kJ•mol﹣1(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=b kJ•mol﹣1(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H3=c kJ•mol﹣1(4)2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)△H4=d kJ•mol﹣1下列关系式中正确的是(C)A.a<c<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>09、下列关于热化学反应方程式的描述中正确的是( B)10、25℃、101kPa下:①2Na(s)+12O2(g)=Na2O(s) △H= -414kJ mol-1②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H= -511kJ mol-1下列说法正确的是(D)A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D. 25℃、101kPa 下:Na 2O 2(s)+2Na(s)=2Na 2O(s) △H= -317kJ mol -111、已知1 mol 白磷(s)转化为红磷(s)时放出18.39 kJ 的热量,又知:P 4(白,s)+5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH 14P(红,s)+5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH 2则ΔH 1和ΔH 2的关系正确的是( C )A .ΔH 1=ΔH 2B .ΔH 1>ΔH 2C .ΔH 2>ΔH 1D .无法确定12、已知:①CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-283.0 kJ·mol -1②H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =-241.8 kJ·mol -1 下列说法正确的是( B )A.通常状况下,氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol -1 B.由①可知,1 mol CO(g)和 12mol O 2(g)反应生成 1 mol CO 2(g),放出283.0 kJ 的热量 C.可用下图表示2CO 2(g)===2CO(g)+O 2(g)反应过程中的能量变化关系D.分解1 mol H 2O(g),其反应热为-241.8 kJ13、用CH 4催化还原NO x ,可以消除氮氧化物的污染。
化学反应与能量的变化教案(优秀7篇)化学反应与能量的变化教案篇一教学目标知识目标使学生了解化学反应中的能量变化,理解放热反应和吸热反应;介绍燃料充分燃烧的条件,培养学生节约能源和保护环境意识;通过学习和查阅资料,使学生了解我国及世界能源储备和开发;通过布置研究性课题,进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系,化学教案-化学反应中的能量变化。
能力目标通过对化学反应中的能量变化的学习,培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力,提高自学能力和创新能力。
情感目标在人类对能源的需求量越来越大的现在,开发利用新能源具有重要的意义,借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。
注意科学开发与保护环境的关系。
教学建议教材分析本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。
可以讲是高中化学理论联系实际的开篇,它起着连接初高中化学的纽带作用。
本节教学介绍的理论主要用于联系实际,分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解,使学生在感性认识中对知识深化和总结,同时提高自身的综合能力。
教法建议以探究学习为主。
教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。
建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验,内容不多,准备方便。
这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性,又能培养学生的实际操作技能。
教师不能用化学课件代替化学实验,学生亲身实验所得实验现象最具说服力。
教学思路:影像远古人用火引入课题→化学反应中的能量变化→学生实验验证和探讨理论依据→确定吸热反应和放热反应的概念→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→能源的展望和人类的进步→布置研究学习和自学内容。
教学设计方案课题:化学反应中的能量变化教学重点:化学反应中的能量变化,吸热反应和放热反应。
教学难点:化学反应中的能量变化的观点的建立。
能量的“储存”和“释放”。
教学过程:[引入新课] 影像:《远古人用火》01/07[过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层,表明人类使用能源的历史已非常久远。
第1节第一章 化学反应的热效应一、反应热 焓变 1.体系与环境被研究的物质系统称为 ,体系以外的其他部分称为 或 。
2.内能内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的 和组成的影响。
3.反应热在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同 时,吸收或释放的热称为化学反应的 ,也称 。
4.焓、焓变 (1)焓焓是与 有关的物理量,用符号H 表示。
(2)焓变在恒压的条件下,化学反应过程中 的热即为反应的 ,用 表示,单位常采用 。
注意:(1)焓变为恒压条件下的反应热。
(2)反应热、焓变的单位均为kJ·mol -1,热量的单位为kJ 。
5.焓变(ΔH )与吸热反应和放热反应的关系 (1)化学反应过程中的能量变化。
一个化学反应是吸收能量还是释放能量,取决于 和 之间的相对大小。
若反应物的总能量 生成物的总能量,则反应过程中 ;若反应物的总能量 生成物的总能量,则反应过程中 。
(2)焓变(ΔH )与吸热反应和放热反应的关系。
宏观角度:ΔH = 总能量- 总能量。
①吸收热的反应称为吸热反应,ΔH 0; ①放出热的反应称为放热反应,ΔH 0。
微观角度:反应物的键能总和>生成物的键能总和 ,E 1>E 2,吸收热量 反应物的键能总和<生成物的键能总和,E 1<E 2,放出热量 用图示理解如下:宏观角度热反应热反应微观角度热反应热反应二、热化学方程式1.概念能够表示的化学方程式叫做。
2.意义不仅表示化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
实例:已知25 ℃、101 kPa下,热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1,其表示在25 ℃、101 kPa下,与完全反应生成时的热量是。
3.热化学方程式的书写方法(1)写出相应的化学方程式。
热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其,可以是整数或分数。
(2)标注反应的和。
【高中化学】化学反应与能量变化知识点总结一、化学反应与能量的变化反应焓变(1)反应热:化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。
(2)焓变:恒压下化学反应的热效应是焓变。
(3)符号:δh,单位:kj/mol或kj?molˉ1。
(4)δH=产物总能量-反应物总能量=反应物总键能-产物总键能(5)当δh为“-”或δh<0时,为放热反应当δH为“+”或δH>0时,为吸热反应热化学方程式热化学方程不仅反映了化学反应中物质的变化,而且反映了化学反应中能量的变化。
h2(g)+?o2(g)=h2o(l)δh=-285.8kj/mol在25℃、101kpa、1molh2和?当Molo 2反应生成液态水时,释放的热量为285.8kj。
注意事项:(1)热化学方程式各物质前的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数,因此,它可以是整数,也可以是小数或分数。
(2)反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同,因此,书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态。
热化学方程式中不用“↑”和“↓”H2O与热的中和反应称为H2O在稀溶液中的中和反应。
点击查看:高中化学知识点总结二、燃烧热(1)概念:25℃,101kpa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
(2)单位:kJ/mol三、反应热的计算(1)气体定律的内容:无论化学反应是一步完成还是几步完成,反应热都是相同的。
换句话说,化学反应的反应热只与体系的初始状态和最终状态有关,而与反应方式无关。
反应热的计算常见方法:(1)按键能计算反应热:一般来说,人们认为化学键分解1mol所吸收的能量就是化学键的键能。
键能通常用E表示,单位为kJ/mol或kJ?mol-1.方法:δH=∑ e(反应物)-∑ e(产物),即δH等于反应物的总键能和产物的总键能之差。
例如,反应H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)δh=e(h?h)+e(cl?cl)-2e(h?cl)(2)由反应物、生成物的总能量计算反应热:δh=生成物总能量-反应物总能量。
高中化学化学反应与能量知识点归纳总结化学反应是物质转化过程中发生的一系列化学变化,而能量是推动化学反应进行的重要因素之一。
了解化学反应与能量之间的关系对于学习化学非常重要。
本文将对高中化学中与化学反应和能量相关的知识点进行归纳总结。
一、化学反应的能量变化在化学反应中,反应物发生变化并转化成产物,伴随着能量的变化。
能量的变化主要包括反应热、吸热和放热等。
1. 反应热(ΔH)反应热是指在恒定压力下,化学反应中所吸收或释放的能量。
如果反应过程中吸热,即吸收能量,则反应热为正数;而如果反应过程中放热,即释放能量,则反应热为负数。
2. 反应焓变(ΔH)反应焓变也是指化学反应中的能量变化,包括吸热过程和放热过程。
反应焓变可通过实验测量或通过热力学计算得到。
根据热力学第一定律,反应焓变等于反应物与产物之间焓的差值(ΔH=H(产物) - H(反应物))。
二、能量与化学反应速率的关系化学反应速率决定着反应进行的快慢。
能量与化学反应速率有密切的关系。
1. 活化能(Ea)活化能是指反应物形成转化为产物所需要克服的最小能量。
反应物中的分子在碰撞时必须具备一定能量,才能克服活化能的阻力,使化学反应发生。
2. 反应速率与温度的关系根据化学动力学理论,反应速率与温度呈正相关关系。
随着温度的升高,分子的平均动能增加,分子间的碰撞频率和能量也增加,从而增加了反应发生的可能性,使反应速率加快。
三、能量与化学平衡的关系化学反应在达到化学平衡后,反应物与产物之间的物质浓度保持不变,反应速率相互平衡。
能量与化学平衡之间存在一定的关系。
1. 平衡常数与反应热的关系在化学平衡状态下,正向反应与逆向反应之间的反应速率相等。
根据吉布斯自由能变化(ΔG)和反应热(ΔH)的关系,当ΔG<0时,反应为放热反应;当ΔG>0时,反应为吸热反应。
2. 化学平衡与温度的关系根据利奥特里兹原理,当提高系统温度时,平衡系统会偏向于吸热方向,以吸收多余的热量;当降低系统温度时,平衡系统会偏向于放热方向,以释放多余的热量。
第一节化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能圈回国喝课程标准核心素养1.认识物质具有能量,认识吸热反应与放热反应。
2.了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。
3.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化。
4.体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。
1.变化观念与平衡思想:知道化学变化需要一定条件,并遵循一定规律;认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化。
2.宏观辨识与微观探析:能从宏观(反应物和生成物的总能量)和微观(化学键的断裂和形成)相结合的视角分析化学反应中能量的变化。
知]识点1吸热反应和放热反应1.实验探究实验操作ff_2mol-L-1卜盐酸带0-------->寻-镁条BBa(OH)2-8H2O+NH4C1滴有水滴的木片实验现象(1)看到有气泡产生;(2)用手触摸反应后的试管,手感到发烫;(3)温度计指示溶液温度ft匾(1)闻到刺激性气味;(2)用手触摸杯壁下部,有冰凉的感觉;(3)用手拿起烧杯,木片粘结到烧杯的底部;(4)烧杯内反应物呈糊状实验结论该反应放出热量该反应吸收热量化学方程Mg+2HCl=MgCh+H2fBa(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaC12+2NH3f+IOH2O式2.概念(1)放热反应:释放热量的化学反应。
(2)吸热反应:吸收热量的化学反应。
3.常见的吸热反应和放热反应(1)常见的放热反应:金属与水或酸的反应、燃烧反应、大多数化合反应、中和反应等。
(2)常见的吸热反应:氢氧化钗晶体与氯化俊的反应、盐酸与碳酸氢钠的反应、C+ CO2岌土2CO、C+H2O(g)^=CO+H2,大多数分解反应等。
1.下列反应不一定属于放热反应的是()A.燃烧反应B.H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应C.Mg与盐酸的反应D.复分解反应解析:选D。
所有燃烧反应、金属与酸的反应、中和反应都属于放热反应,复分解反应则不一定属于放热反应。
2.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是()A.铝片与稀盐酸的反应B.Ba(OH)2•8H2O与NH4C1的反应C.灼热的碳与C02的反应D.甲烷在氧气中的燃烧解析:选C。
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第1课时焓变反应热1.下列反应属于放热反应的是( )A.Al与稀盐酸反应 B.C+CO2 2COC.KClO3受热分解 D.NaOH溶于水解析:金属与酸的置换反应是放热反应;C与CO2的反应是吸热反应;KClO3的分解反应为吸热反应;NaOH溶于水不是化学反应。
答案:A2.由图分析,下列说法正确的是( )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 ΔH<0C.A具有的焓高于B和C具有焓的总和D.A→B+C ΔH>0,则B+C→AΔH<0解析:由图可看出,B+C的焓高于A的焓,则反应B+C→A一定是放热反应,ΔH<0;反之,A→B+C的反应一定是吸热反应。
根据能量守恒定律,两反应吸收和放出的能量一定相等。
答案:D 3.已知H2(g)+Br2(g)===2HBr(g) ΔH=-102 kJ·mol-1,其他相关数据如下表:)A.404 B.260 C.230 D.200解析:反应的ΔH=[(436+a)-2×369]kJ·mol-1=-102 kJ·mol-1,解得a=200。
答案:D 4.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为160 kJ、330 kJ。
则S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )A .-1 780 kJ·mol -1B .-1 220 kJ·mol -1C .-450 kJ·mol-1D .+430 kJ·mol -1解析:化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成,旧键的断裂吸收能量,新键的生成放出能量,两个能量变化的总体效应即为反应的热效应。
S(s)+3F 2(g)===SF 6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的能量为280 kJ +160 kJ×3=760 kJ ,新键生成放出的能量为330 kJ ×6=1 980 kJ ,反应放出1 220 kJ 的能量,ΔH =-1 220 kJ·mol -1。
答案:B5.已知:H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g)反应过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)a 、b 、c 分别代表什么意义?a ______________;b ______________;c ____________。
(2)该反应是放热反应还是吸热反应?________。
ΔH 大于零还是小于零?________。
(3)若已知2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 1=-Q 1,2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 2=-Q 2,则ΔH 1________ΔH 2,Q 1________Q 2(均填“>”“<”或“=”)。
解析:(1)2H(g)+O(g)与H 2(g)+12O 2(g)之间的能量差是H 2(g)―→2H(g)和12O 2(g)―→O(g)过程中断开H —H 键和O FO 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)和O(g)结合成氢氧键所放出的能量;c 代表反应放出的能量。
(2)由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量,所以该反应为放热反应,ΔH <0。
(3)比较ΔH 大小时,要连同“+”“-”包含在内;如果只比较反应放出热量的多少,则只比较数值大小,与“+”“-”无关。
答案:(1)代表旧键断裂吸收的能量 代表新键形成放出的能量 代表反应放出的能量 (2)放热反应小于零 (3)> <(时间:40分钟 满分:100分)一、选择题(本题包括7个小题,每小题8分,共56分。
每小题只有一个选项符合题意) 1.固体酒精是目前饭桌上常用的火锅燃料,关于固体酒精燃烧过程的叙述正确的是( )A .不发生状态变化B .反应中化学能转化为热能C .没有化学键断裂D .不存在氧化还原反应解析:固体酒精的燃烧是放热反应,反应中化学能转化为热能。
该反应也是氧化还原反应,存在化学键的断裂和生成。
答案:B2.下列反应中,生成物的总能量大于反应物的总能量的是( )A.氢气在氧气中燃烧B.铁丝在氧气中燃烧C.硫在氧气中燃烧D.焦炭在高温下与水蒸气反应解析:A、B、C三项均为放热反应,说明它们的反应物的总能量大于生成物的总能量,多余的能量以热能的形式放出;而D项为吸热反应,正好相反,故D项正确。
答案:D3.已知反应A+B===C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( )A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的能量总和一定高于C和D的能量总和D.因该反应为放热反应,故不必加热就可进行解析:所有反应物的总能量高于所有生成物的总能量时,反应为放热反应。
答案:C4.下列变化一定是放热的化学反应的是( )A.H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1B.2HI(g)===H2(g)+I2(g)C.形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应D.能量变化如图所示的化学反应解析:A项,气态水变成液态水放出热量,但属于物理变化;B项,该反应为分解反应,是吸热反应;C项,未告诉断裂化学键吸收的能量,无法判断该反应是吸热反应还是放热反应;D项,反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应为放热反应。
答案:D 5.已知:①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量,②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量,③由氢原子和氯原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量,下列叙述正确的是( )A .H 2和Cl 2反应生成1 mol HCl 时,反应的ΔH =+91.5 kJ·mol-1B .H 2和Cl 2反应生成2 mol HCl 时,反应的ΔH =+183 kJ·mol -1C .H 2和Cl 2反应生成2 mol HCl 时,反应的ΔH =-183 kJ·mol -1D .H 2和Cl 2反应生成1 mol HCl 时,反应的ΔH =-183 kJ·mol-1解析:由已知条件知,生成2 mol HCl 时反应物的总键能为436 kJ +243 kJ =679 kJ ,而2 mol HCl 的键能为2×431 kJ=862 kJ ,所以生成2 mol HCl 时ΔH =679 kJ·mol -1-862 kJ·mol=-183 kJ·mol-1。
答案:C6.根据如图所示的反应,判断下列说法中错误的是( )碳酸钙的热分解示意图A .CO 2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO 3(s)的总能量B .该反应的焓变大于零C .该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量D .由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应解析:因为碳酸钙受热分解是吸热反应,CO 2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO 3(s)的总能量,焓变大于零,故A 、B 项正确;C 项,在CaCO 3中,Ca 2+和CO2-3之间存在离子键,CO2-3中,C 与O 之间存在共价键,故反应中有离子键断裂也有共价键断裂,断裂吸收能量,成键放出能量,C 项正确;需要加热才发生的反应不一定为吸热反应,如碳的燃烧反应就是放热反应,D 项错误。
答案:D7.已知1 mol X 2(g)完全燃烧生成X 2O(g)放出热量a kJ ,且氧气中1 mol O===O 键完全断裂时吸收能量b kJ ,X 2O 中1 mol X —O 键形成时放出能量c kJ ,X 2中1 mol X —X 键断裂时吸收的能量为( )A .(4c -b +2a ) kJ B.4c -b -2a2 kJC .(4c +b -2a ) kJ D.4c +b -2a2kJ解析:本题考查了键能与反应中能量变化的关系。
1 mol X 2完全燃烧生成 X 2O(g),放出热量为a kJ ,则2X 2(g)+O 2(g)===2X 2O(g) ΔH =-2a kJ ·mol -1,设1 mol X —X 键断裂时吸收能量为Q ,有2Q +b -4c=-2a ,求得Q =4c -b -2a2kJ ,所以B 项正确。
答案:B二、非选择题(本题包括2个小题,共44分)8.(22分)如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。
将镁片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,请根据要求完成下列问题:(1)有关反应的离子方程式是____________________,试管中看到的现象是______________________________________________。
(2)U形管中液面A________(填“上升”或“下降”),原因是________;说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
解析:镁片与盐酸的反应是放热反应,是由于反应物的总能量高于生成物的总能量,放出的热量使锥形瓶内气压增大,导致U形管左端液面下降,右端液面上升。
答案:(1)Mg+2H+===Mg2++H2↑镁片溶解,有气泡产生(2)下降反应放出的热量使锥形瓶内气压增加放热(3)小于9.(22分)在一定条件下,A和B反应可生成C和D,其能量变化如下:(1)下列关于反应A+BC+D的说法正确的是。
A.反应前后原子的种类和数目一定不变B.该反应若有热量变化,则一定是氧化还原反应C.若该反应为放热反应,则不需加热反应就一定能自发进行D.反应物的总质量与生成物的总质量一定相等,且该反应遵循能量守恒(2)若E1<E2,则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的反应热为________。
解析:(1)每个反应都遵循质量守恒和能量守恒,故A、D两项正确。
任何反应都伴随着能量变化,B项错误。
某一反应是放热反应还是吸热反应与反应条件无关,加热是为了使旧化学键断裂,引发反应,C项错误。
答案:(1)AD (2)吸热ΔH=(E2-E1) kJ·mol-1。