1.1.1反應(yīng)熱焓變課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第一節(jié)反應(yīng)熱（第一課時）反應(yīng)熱焓變第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)本節(jié)內(nèi)容是高考的必考點，考查形式有：一是以圖像、圖表為背景考查能量變化、化學(xué)鍵鍵能、正逆反應(yīng)的活化能的關(guān)系及簡單計算；二是熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷；三是結(jié)合生產(chǎn)、生活考查燃燒熱、中和熱和能源的開發(fā)利用，題型以選擇題、填空題為主。一、化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)與特征1、實質(zhì)：反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂和生成物中化學(xué)鍵的形成2、特征：在化學(xué)反應(yīng)過程中，不僅有物質(zhì)的變化，還有能量的變化，這種能量變化常以熱能、電能、光能等形式表現(xiàn)出來。當(dāng)能量變化以熱能的形式表現(xiàn)時，我們把反應(yīng)分為

反應(yīng)和

反應(yīng)。放熱吸熱在化學(xué)反應(yīng)過程中，反應(yīng)物斷鍵，吸收能量；生成物成鍵，釋放能量。

而吸收和放出的能量不相等，所以在化學(xué)反應(yīng)中會有能量的變化3、常見的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)所有燃燒反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)金屬與酸或水的置換反應(yīng)鋁熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)（堿與銨鹽反應(yīng)生成氨氣）以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)鹽類的水解(1)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量變化，還表現(xiàn)為光能變化、電能變化、機械能變化，熱量變化不是唯一的表現(xiàn)形式。(4)放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的區(qū)別是放熱反應(yīng)撤去熱源后仍能進行，吸熱反應(yīng)必須持續(xù)加熱才能繼續(xù)進行。(3)化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。如吸熱反應(yīng)NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O在常溫常壓下即可進行，而很多放熱反應(yīng)需要在加熱的條件下才能進行。(2)有能量變化的過程不一定是吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，如物質(zhì)的物理變化過程中，也會有能量的變化，不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。如濃硫酸、NaOH溶于水放出熱量，NH4NO3溶于水吸收熱量，但它們不是化學(xué)反應(yīng)，其放出或吸收的熱量不屬于反應(yīng)熱。提醒：判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)所有的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以不需要加熱就能進行。()(2)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化。()(3)可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)。()(4)吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量。()(5)同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同。()(6)水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時放出的能量就是該變化的反應(yīng)熱。()二、反應(yīng)熱如何定量描述化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化？體系以外的其他部分稱為環(huán)境被研究的物質(zhì)系統(tǒng)稱為體系1、體系與環(huán)境——以鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)為例反應(yīng)物NaOHaq,鹽酸發(fā)生的反應(yīng):生成物：NaCl,H2O試管空氣體系環(huán)境放熱吸熱

等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。體系與環(huán)境的熱量交換——反應(yīng)熱3、反應(yīng)熱：2、熱量：因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的能量化學(xué)反應(yīng)為什么會產(chǎn)生反應(yīng)熱？這是因為化學(xué)反應(yīng)前后體系的內(nèi)能（符號U）發(fā)生了變化。內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受T、P和物質(zhì)的聚集狀態(tài)（s、l、g、aq.等）影響。在科學(xué)的研究和生產(chǎn)實踐中，化學(xué)反應(yīng)通常是在等壓條件下進行的。為了描述等壓條件下的反應(yīng)熱，科學(xué)上引入了一個和內(nèi)能有關(guān)的物理量——焓（符號為H）三、反應(yīng)熱與焓變(一)焓變的概念1、等壓條件下進行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變，符號：ΔH2、單位：kJ/mol或kJ·mol-1ΔH＝生成物的總焓值-反應(yīng)物的總焓值，即ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)。反應(yīng)熱等于焓變?反應(yīng)熱與反應(yīng)過程中的各物質(zhì)的能量變化E1：舊鍵斷裂吸收的能量或稱為活化能。E2：新鍵形成放出的能量。該反應(yīng)的焓變?yōu)棣＝E1－E2。催化劑的作用：降低E1、E2，但不影響ΔH，反應(yīng)放熱還是吸熱取決于起點(反應(yīng)

物)和終點(生成物)能量的高低。在無催化劑的情況下，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，ΔH＝E1－E2。根據(jù)規(guī)定，當(dāng)反應(yīng)體系放熱時其焓減小，ΔH為負(fù)值，即ΔH<0；當(dāng)反應(yīng)體系吸熱時其焓增大，ΔH為正值，即ΔH>0。(二)焓變的正負(fù)焓(H)ΔH<0放熱反應(yīng)能量反應(yīng)物生成物ΔH>0吸熱反應(yīng)能量反應(yīng)物生成物焓(H)2、25℃、101kPa，1molH2

與1mol

Cl2反應(yīng)生成2molHCl時放出184.6kJ的熱量。則上述反應(yīng)的反應(yīng)熱為：ΔH=-184.6kJ/mol1、25℃、101kPa，1molC（石墨）與1mol水蒸氣反應(yīng)生成1molCO和1mol

H2

，需要吸收131.5kJ的熱量。則上述反應(yīng)的反應(yīng)熱為：ΔH=+131.5kJ/mol1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl分子的過程中，

了

kJ的能量。吸收吸收431431釋放1833、在25℃和101KPa下，1molH2中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收436KJ的能量，1molCl2中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收243KJ的能量，而2molHCl的化學(xué)鍵形成時要釋放431KJX2mol=862KJ的能量分析結(jié)果與實驗測得的該反應(yīng)的ΔH（-184.6kJ/mol）很接近。這表明，化學(xué)鍵斷裂和形成時的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。ΔH=-183kJ/mol(三)焓變的計算1、下表是幾種化學(xué)鍵的鍵能（鍵能是指斷開(形成)1mol某化學(xué)鍵所吸收(放)的能量）化學(xué)鍵N≡NF-FN-F鍵能/KJ.mol-1941.7154.8283.0反應(yīng)N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)的焓變是多少？寫出計算式與結(jié)果。ΔH=(941.7+3X154.8)KJ/mol-2X3X283.0KJ/mol=-291.9KJ/mol在計算反應(yīng)的焓變時，一定要注意反應(yīng)中的化學(xué)計量數(shù)和分子中含有的共價鍵數(shù)目2.(2021·河南開封模擬)由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示。根據(jù)圖示可知，反應(yīng)物能量之和

(填“>”“<”或“＝”)生成物能量之和，反應(yīng)N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)的反應(yīng)熱為

，使用催化劑后，該反應(yīng)的反應(yīng)熱

(填“增大”“減小”或“不變”)。>－139kJ·mol－1不變物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定。物質(zhì)具有的能量與其穩(wěn)定性之間的關(guān)系：如石墨轉(zhuǎn)化成金剛石需吸熱，金剛石能量高，金剛石的穩(wěn)定性比石墨的差。1．(2020·濟南模擬)下列說法中正確的是()A．在化學(xué)反應(yīng)過程中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時不一定發(fā)生能量變化B．破壞生成物全部化學(xué)鍵所需要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需要的能量時，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．生成物的總焓大于反應(yīng)物的總焓時，反應(yīng)吸熱，ΔH>0D．ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)無關(guān)C[解析]化學(xué)反應(yīng)中一定有能量變化，A項錯誤；由ΔH＝斷開舊化學(xué)鍵吸收的能量－形成新化學(xué)鍵放出的能量，得ΔH<0，故為放熱反應(yīng)，B項錯誤；熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)改變，ΔH也相應(yīng)改變，D項錯誤。故選C。2．(2020·黑龍江大慶第一中學(xué)月考)下列說法正確的是()A．使用高效催化劑能改變反應(yīng)的活化能和反應(yīng)熱B．任何化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量變化C．有化學(xué)鍵斷裂一定發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．灼熱的鉑絲與NH3、O2混合氣接觸，鉑絲繼續(xù)保持紅熱，說明氨的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)[解析]催化劑只能改變反應(yīng)的路徑，降低活化能，不能改變反應(yīng)熱，A錯誤；任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，但不一定都是熱量變化，也可能是光能、電能等多種形式，B錯誤；某些物質(zhì)的溶解、電離或狀態(tài)的變化可能伴隨著化學(xué)鍵的斷裂，但沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，C錯誤；氨的催化氧化用灼熱的鉑絲作催化劑，由于是放熱反應(yīng)，所以鉑絲保持紅熱，故D正確。D3.(2020·河南豫南九校第二次聯(lián)考)某反應(yīng)由兩步反應(yīng)：A→B→C構(gòu)成，它的反應(yīng)能量變化曲線如圖所示。下列敘述不正確的是()A．B→C反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．A、B、C三種物質(zhì)中C最穩(wěn)定C．A→B反應(yīng)的活化能