第一節化學反應與能量的變化名師導航知識梳理1.焓變 反應熱（1）反應熱化學反應過程中所_的能量，叫反應熱，它等于反應前后體系的_，用符號_表示，其單位常采用_。許多化學反應的反應熱可以直接測量。（2）化學反應中能量變化的原因化學反應的本質是_。任何化學反應都有反應熱，這是由于在化學反應過程中，當反應物分子間的化學鍵_時，需要_的相互作用，這需要_能量；當_，即新化學鍵_時，又要_能量。（3）放熱反應與吸熱反應當h為“_”或h_0時，為吸熱反應；當h為“_”或h_0時，為放熱反應。2.熱化學方程式（1）_化學方程式，叫做熱化學方程式。熱化學方程式不僅表明了化學反應中的_變化，也表明了化學反應中的_變化。（2）h2(g)+o2(g)=h2o(l) h=285.8 kjmol-1，表示在_,_pa,_mol h2與_mol o2完全反應生成_態水時_的熱量是285.8 kj。（3）熱化學方程式各物質前的化學計量數只表示_，不表示_，因此，它可以是_數，也可以是_數。對于相同物質的反應，當化學計量數不同時，其h_。即使化學計量數相同，當反應物、生成物的狀態不同時，h值_。h單位中的“每摩爾”是指_。疑難突破1.怎樣用“+”和“”表示吸熱反應和放熱反應？剖析：放熱反應中，由于生成物的總能量比反應物的總能量小，在反應過程中要向外界釋放能量，反應體系的能量減小，因此規定放熱反應的h為“”；吸熱反應中，由于生成物的總能量比反應物的總能量大，在反應過程中要從外界吸收能量，反應體系的能量增大，因此規定吸熱反應的h為“+”。2.用化學鍵鍵能如何估算化學反應的熱效應？剖析：化學反應過程是原子重新組合的過程，反應物分子內化學鍵的斷裂需要吸收能量，生成新物質時形成新的化學鍵要放出能量。二者的能量差，就決定了能量的變化。因此用化學鍵鍵能的大小可粗略計算化學反應的熱效應。公式為：h=反應物的鍵能總和生成物的鍵能總和3.如何正確書寫熱化學方程式？剖析：與普通化學方程式相比，書寫熱化學方程式除了要遵循書寫化學方程式的要求外還應注意以下幾點：(1)要注明反應的溫度和壓強，若反應是在298 k和1.013105 pa條件下進行，可不予注明。(2)要注明反應物和生成物的聚集狀態或晶型。常用s、l、g分別表示固體、液體、氣體。(3)h與方程式計量系數有關，注意方程式與對應h不要弄錯，計量系數以“mol”為單位，可以是小數或分數。(4)在所寫化學反應計量方程式后寫下h的數值和單位，方程式與h應用空格隔開。(5)放熱反應的h為“”或h0時；吸熱反應的h為“+”或h0。(6)熱化學方程式是表示反應已完成的數量。由于h與反應完成物質的量有關，所以方程式中化學式前面的化學計量數必須與h相對應，如果化學計量數加倍，則h也要加倍。當反應向逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數值相等，符號相反。(7)熱化學方程式一般不要寫反應條件。問題探究問題：化學方程式相同的情況下反應物和生成物的聚集狀態不同，相應的熱化學方程式也不同。請探究相同狀況下如何比較幾個反應h的大小。探究：反應物或生成物的聚集狀態。由于氣體變成液體，液體變成固體均會放熱，若是放熱反應，生成固體放出的熱量生成液體放出的熱量生成氣體放出的熱量；若是吸熱反應，生成氣體吸收的熱量生成液體吸收的熱量生成固體吸收的熱量；反應的化學計量數。若一反應的化學計量數是另一反應的化學計量數的n倍，則反應熱亦為另一反應的反應熱的n倍；可逆反應中的h是指完全反應時的反應熱，因此要考慮反應的程度，反應的程度越大，反應熱越大；要注意h的“+”和“”。典題精講【例1】下列說法正確的是（ ）a.需要加熱方能發生的反應一定是吸熱反應b.放熱的反應在常溫下一定很容易發生c.反應是放熱的還是吸熱的必須看反應物和生成物所具有的總能量的相對大小d.吸熱反應在一定的條件下也能發生思路解析：化學反應的能量變化主要表現為放熱或吸熱。反應是放熱還是吸熱主要取決于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小。放熱反應和吸熱反應在一定的條件下都能發生。反應開始時需要加熱的反應可能是吸熱反應，也可能是放熱反應。吸熱反應開始加熱，反應后需不斷加熱才能使反應繼續進行下去；放熱反應開始加熱，反應后會放出一定的熱量，如果此熱量足夠大可使反應維持下去，則反應過程不需要再加熱，如煤的燃燒，一旦加熱使煤燃燒起來后就可繼續燃燒下去，不需外界再加熱。答案：cd【例2】(2006江蘇高考，8)下列各組熱化學方程式中，化學反應的h前者大于后者的是（ ）c（s）+o2(g)=co2(g);h1c(s)+o2(g) =co(g);h2s(s)+o2(g) =so2(g);h3s(g)+o2(g) =so2(g);h4h2(g)+o2(g) =h2o(l);h52h2(g)+o2(g)=2h2o(l);h6caco3(s)=cao(s)+co2(g);h7cao(s)+h2o(l)=ca(oh)2(s);h8a. b. c. d.思路解析：對于，co+o2co2的反應放熱，故h1h2，所以對；對于，反應放熱，后一反應的化學計量數為前一反應對應物質的2倍，故h1h2，所以對；對于，前一反應吸熱，后一反應放熱，故h1h2，所以對。答案：c知識導學 學習本節前要復習化學必修2中化學鍵與化學反應中能量變化的關系以及化學方程式中化學計量數的意義。學習反應熱的表示方法及熱化學方程式的書寫及意義，可為以后學習燃燒熱及化學反應熱的計算奠定堅實的基礎。 化學反應必有新物質生成，新物質的總能量與反應物的總能量不同。 化學反應中必然能量守恒。 反應物與生成物的能量差，若以熱能形式表現，即為放熱或吸熱。 在學習反應熱與吸熱反應和放熱反應的關系時，應注意結合化學反應的實質，也可通過表格進行對比記憶。 在記憶h的正負時可簡記為： “吸熱為正，放熱為負”。 反應所放出或吸收的熱量通常會用熱化學方程式來表示，熟練掌握熱化學方程式書寫步驟和要求是學好能量變化一章的關鍵。 熱化學方程式除了要表示出化學反應過程中的物質的變化外，還要表示出能量的變化，在學習時要仔細觀察熱化學方程式與普通化學方程式的區別，并結合能量的吸收和釋放與哪些因素有關，總結出書寫和判斷熱化學方程式的注意點，然后還要多練習，養成書寫的良好習慣。 在化學中，一般以反應的系統為參照系，則正號表示外界對反應物質做功，化學反應吸收了熱量；負號表示反應物質對外界做功，化學反應放出了熱量。疑難導析 要弄清吸熱反應和放熱反應h的“+”和“”與反應體系的能量在反應前后的變化情況的關系。當體系的能量減小時h為“”還是為“+”，當體系的能量增大時h為“”還是為“+”，從而確定吸熱反應h的正負，以及放熱反應h的正負。 應通過教材1 mo1 h2和1 mol cl2反應生成2 mol hcl釋放出的能量來推算，并得出公式推廣。 首先要清楚化學反應過程中反應物分子內化學鍵的斷裂以及生成新物質時形成新的化學鍵時的能量變化，然后確定這些能量變化與化學反應熱效應的關系。 首先要清楚熱化學方程式是否表明化學反應中的物質變化，是否也表明化學反應中的能量變化。要想正確書寫熱化學方程式，要注意熱化學方程式是否表示了物質的變化和能量的變化，也就是說熱化學方程式的書寫是否要遵循物質和能量兩個守恒。 在書寫熱化學方程式前還要弄清化學反應的能量與下列因素的關系：(1)測定條件：如溫度、壓強。(2)反應物的聚集狀態：氣態物質儲存的能量是否高于液態物質，液態物質儲存的能量是否高于固態物質。(3)反應物的物質的量：反應物的物質的量與反應放出或吸收能量的關系。 要能正確書寫熱化學方程式，要檢查是否注明了反應的溫度和壓強，是否注明了反應物和生成物的聚集狀態或晶型、方程式計量系數、h的正負等。問題導思 要探究相同狀況下如何比較幾個反應h的大小，首先要明確h是否表示反應過程中的熱效應，反應過程中的熱效應與哪些因素有關，就應該從這些有關因素進行考慮： 對于物質的聚集狀態，要明確同種物質的狀態不同，儲存的能量是否也不同，是否必然導致反應熱數值的差異；對于化學計量數，要明確h與反應完成物質的量是否有關，化學計量數是否必須與h相對應，如果化學計量數加倍，h是否也要加倍；對于反應逆向進行，其反應熱與正反應的反應熱數值是否相等，符號是否相反。典題導考綠色通道：反應是吸熱還是放熱與反應開始是否需要加熱無關，而決定于反應物和生成物所具有總能量的相對大小。【典題變式1】1.下列說法正確的是（ ）a.物質發生化學反應都伴隨著能量變化b.伴有能量變化的物質變化都是化學變化c.在一個確定的化學反應關系中，反應物的總能量與生成物的總能量一定不同d.在一個確定的化學反應關系中，反應物的總能量總是高于生成物的總能量答案:ac2.吸熱反應一定是（ ）a.反應物總能量等于生成物總能量b.反應物總能量高于生成物總能量c.反應物總能量低于生成物總能量d.反應物和生成物總能量的大小關系應視具體反應而定答案:c黑色陷阱：此類題目考查運用熱化學方程式的有關知識和物質狀態與反應熱的關系的知識來解決化學問題的能力。解題過程中容易混淆放出熱量的多少與h大小的關系。突破方法：放熱反應，h0為負值。所以放出熱量越多，h就越小。【典題變