第1課時化學反應的焰變

［學習目標定位］1.熟知能量轉化形式及反應熱和焰變的含義、吸熱反應和放熱反應的本

質。2.學會熱化學方程式的書寫與應用。

知識?回顧區溫故追本溯源推陳方可知新

1.化學反應過程中既有物質變化，又有能量變化。

化

學

反

應

2.化學反應中的能量變化有多種形式，會放或吸收熱量是化學反應中能量變化的主要形式

之一。因此化學反應分為兩類：放熱反應和吸熱反應。下列圖中，圖1表示放熱反應,圖2

表示邈k反應。

3.有下列反應：①氧化鈣與水反應②碳酸氫鈉受熱分解

③硫酸與氫氧化鈉溶液混合④燃燒煤炭取暖⑤鈉與水反應⑥膽磯受熱失去結晶水，其

中為吸熱反應的是②⑥,放熱反應的是①③④⑤。

學習?探究區基礎自學落實重點互動探究

探究點一化學反應的婚變

1.N2(g)+02(g)=2N0(g)反應的能量變化如圖所示:

+i放出能量

吸收能量吸收能量2x632kJmol-1

946kJmol-b498kJmol'

由圖可知：

1molN,分子中的化學鍵斷裂吸收的能量是皿聚；

1molO2分子中的化學鍵斷裂吸收的能量是皿B；

2molNO分子中的化學鍵形成釋放的能量是1264kJ;

則N?(g)+02(g)=2N0(g)的反應吸收的熱量為180kJ。

2.反應熱、焙變的概念

(1)反應熱是化學反應過程中，當反應物和生成物具有相同溫度時，所吸收或放出的熱量。

(2)在恒溫、恒壓條件下,化學反應過程中吸收或釋放的熱量稱為反應的應變(即：化學反應

中生成物所具有的焰與反應物所具有的焙之差)。符號是單位是kJ-moC10

3.△〃的正、負和吸熱、放熱反應的關系

(1)放熱反應是反應完成時，反應物的總能量大工生成物的總能量的反應。由于反應后放出

熱量(釋放給環境)而使反應體系的能量隆低，故(填或“>"，下同)。

(2)吸熱反應是反應完成時，反應物的總能量”生成物的總能量的反應.由于反應時吸收

環境能量而使反應體系的能量升高,故△吟

［歸納總結］

反

恒壓條件,烙表示方法

應一國

執

［活學活用］

1.由右圖分析，有關敘述正確的是()

A.A--B+C和B+C--A兩個反應吸收或放出的能量不等

B.A—"B+C是放熱反應

C.A具有的能量高于B和C具有的能量總和

D.A—*-B+C是吸熱反應，則B+C—?A必然是放熱反應

答案D

解析本題考查化學反應中的能量變化，由圖可知，B+C的能量高于A的能量，則反應B

+C-A一定是放熱反應；反之，A-B+C則是吸熱反應。根據能量守恒定律，兩反應的

反應熱在數值上相等，符號相反。

2.已知反應X+Y=M+N為放熱反應，對該反應的下列說法中正確的是()

A.X的能量一定高于M

B.Y的能量一定高于N

C.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量

D.因為是放熱反應，故不必加熱就可以發生

答案C

解析一個化學反應是放熱還是吸熱，決定于所有反應物的總能量之和與所有生成物的總能

量之和的相對大小，前者大的為放熱反應，后者大的為吸熱反應。所以，放熱反應中每種反

應物的能量不一定比每種生成物的能量都高。放熱反應也往往需要加熱才能進行，如炭的燃

燒；吸熱反應不一定都需要加熱，如Ba(0H)2?8比0與NHiCl的反應是吸熱反應，不用加熱

就能發生。

探究點二熱化學方程式

1.氫氣與碘蒸氣化合反應的能量(或熱量)變化，可用下式表示：H2(g)+I2(g)^n^a2HI(g)

△〃=一14.9它與化學方程式H2+I2△2Hl相比較而言，其特點為

(1)指明了反應時的溫度和壓強:若在25℃、101kPa時進行的反應，可不注明。

(2)用括號注明了各物質反應時的狀態：［固體)、1(液體)、g(氣體)或aq(溶液)。

(3)在方程式的右邊注明了△〃的數值、正負號(正號常省略)及單位。

2.熱化學方程式的概念及意義

(1)熱化學方程式是表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式。

(2)熱化學方程式的意義：不僅表明了化學反應中的物質變化，也表明了化學反應中的能量

變化，還說明了物質的“量”與“能量”之間的數量關系。

3.熱化學方程式的書寫方法及要求

(1)遵循一般化學方程式的書寫規則(一般不寫反應條件)。

(2)在右端注明熱量的變化：吸熱反應，放熱反應，A/A0o

(3)要注明反應物和生成物的聚集狀態。

(4)化學計量數只表示物質的量，因此可以是整數,也可以是分數。

(5)化學計量數改變，A〃要相應改變;逆反應的△〃數值與正反應的相等、符號相反。

4.依據事實，寫出下列反應的熱化學方程式。

(1)1molNz(g)與適量Hz(g)反應,生成NFUg),放出92.2kJ熱量。

(2)24gC(石墨)與足量的與0(g)反應,生成CO(g)和Hz(g),吸收262.6kJ的熱量。

答案(l)N2(g)+3H23(g)△仁一92.2kJ?moL

(2)2C(石墨，s)+2H20(g)=2C0(g)+2H2(g)A"=262.6kJ?mo］T

［歸納總結］

熱化學方程式與普通化學方程式的區別

普通化學方程式熱化學方程式

是整數，既衣小微粒個數乂衣不可以是整數也可以是分數，只表

化學計量數

該物質的物質的量示物質的物質的量

狀態不要求注明必須在分子式后注明

△〃正負號及單位無必須注明(正號常省略)

不僅表明了化學反應中的物質變

意義表明了化學反應中的物質變化

化，也表明了化學反應中的能量

變化

遵循規律原子守恒原子守恒和能量守恒

［活學活用］

3.H2(g)+jo2(g)=H2O(l)A〃=-285.8kJ?moL表示的意義是在25°C、101kPa下,

—氣態比與氣態“反應生成時，的熱量是285.8kJ。

答案1mol；mol1mol液態水放出

4.H?(g)與Ck反應生成HCl(g)過程中的能量變化如下圖所示:

鍵斷裂@

436kJmol假想的中間物質

能量鍵斷裂+

@

-

243kJmol鍵鍵|

能量/形形

成成

431kJ-moP1431kJ-mol-1

能量,能量

寫出該反應的熱化學方程式_______

答案H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)A仁一183kJ?mol-'

?學習小結

,,(反應熱和焙變

概念和意義3表示|化學反應I

詞與能量m吸熱反應?

書寫和判斷

〔放熱反應

自我?檢測區檢測學習效果體臉成功快樂

1.下列說法正確的是()

A.需要加熱才能發生的反應一定是吸熱反應

B.化學反應中的能量變化都表現為熱量變化

C.任何放熱反應在常溫下一定能發生

D.反應物和生成物所具有的總能量的相對大小決定了反應是放熱還是吸熱

答案D

解析化學反應的能量變化可以表現為很多方面，如轉化為熱能、電能、光能等。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都

是在一定條件下發生的，反應開始需要加熱的反應可能是吸熱反應，也可能是放熱反應。

:-1

2.已知2H式g)+。2(g)=2H20⑴A〃=-571.6kJ,mol,則下列關于方程式

2HzO⑴=2H?(g)+()2(g)的△〃的說法中正確的是()

A.方程式中的化學計量數表示分子數

B.該反應△〃大于零

C.該反應A#=-571.6kJ,mol-1

D.該反應可表示36g水分解時的熱效應

答案B

解析在書寫熱化學方程式時，若反應物和生成物對換，則△〃的符號相反，數值不變，故

B正確，C不正確；D項未注明水為液態。

3.在25℃、101kPa的條件下，1g液態甲醇燃燒生成CO2(g)和液態水時放熱22.68kJ,

下列熱化學方程式正確的是()

A.ClhOII(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2壓0⑴

△"=725.76kJ?mol-1

B.2CH：,0H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(1)

△〃=-l451.52kJ-mol-1

C.2cH30H(1)+30,(g)=2C02(g)+4H20(1)

△〃=-725.76kJ?mol-1

D.2cH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(1)

△〃=1451.52kJ?mol-1

答案B

解析甲醇燃燒是一個放熱反應，△水0,故A、D項錯誤；在25°C、101kPa的條件下，1

molCHQH(l)燃燒生成CO2(g)和液態水時放出的熱量為22；68?k」TX32g=725.76kJ,故2mol

CH30H燃燒放出的熱量為1451.52kJ,故B項正確。

4.已知Mg)+荻(g)=HQ(g),反應過程中能量變化如圖所示，則：

2H(g)+()(g)

反應過程

(Da、b、c分別代表什么意義？

b

(2)該反應是反應(填“吸熱”或“放熱”)，XH0(填“〉”或“〈”)。

答案(DIH鍵斷裂吸收的能量新鍵形成放出的能量

反應熱(2)放熱＜

解析⑴H?(g)和孔④與2H(g)和0(g)之間的能量差是H2(g)-2H(gM&2(g)-0(g)

過程中斷裂H-H鍵和0=0鍵需吸收的能量和。所以a代表舊鍵斷裂吸收的能量，b代表

新鍵形成放出的能量，c則代表斷鍵所吸收的能量與成鍵所釋放的能量之差，即反應熱。

(2)由圖可知該反應中反應物總能量大于生成物總能量，所以該反應為放熱反應，A於0。

5.已知斷裂1mol壓(g)中的H—H鍵需要吸收436kJ的能量，斷裂1mol(h(g)中的共價

鍵需要吸收498kJ的能量，生成壓09)中的1molH—0鍵能放出463kJ的能量。試寫出

02(g)與H2(g)反應生成H?O(g)的熱化學方程式

答案2H2(g)+()2(g)=2H20(g)482kJ?moL

40分鐘課時作業

［基礎過關］

一、放熱反應和吸熱反應

1.下列說法不正確的是()

A.化學反應除了生成新物質外，還伴隨著能量的變化

B.對于△/?()的反應，反應物的總能量小于生成物的總能量

C.放熱反應都不需要加熱就能發生

D.吸熱反應在一定條件(如常溫、加熱等)下也能發生

答案C

解析化學反應中既有物質變化，又有能量變化，A正確；△分0的反應為吸熱反應，則反

應物的總能量小于生成物的總能量，B正確：有些放熱反應需要加熱或點燃才能引發，C錯

誤；有些吸熱反應如Ba(0H)2?8H2O和NH,C1在常溫下就能反應，D正確。

2.下列反應屬于吸熱反應的是()

A.炭燃燒生成一氧化碳

B.中和反應

C.鋅粒與稀硫酸反應制取H?

D.Ba(OH)z?8比0與NH￡1反應

答案D

解析物質燃燒、酸堿中和、金屬與水或酸的置換反應都為放熱反應。

3.下列變化一定為放熱的化學反應是（）結

反應物的..........

A.HQ（g）=H20（l）放出44kJ熱量總焰、

B.△心0的化學反應生成物的_

C.形成化學鍵時共放出能量862kJ的化學反應總結

D.能量變化如圖所示的化學反應

答案D

解析化學反應放熱還是吸熱，取決于〃（生成物）與〃（反應物）的相對大小。若〃（生成

物）〉〃（反應物），則反應吸熱，反之放熱。A項1b09）=也0（1）為物理變化；B項A。。，即

〃（生成物）>〃（反應物），反應吸收熱量；C項無法確定反應放熱還是吸熱；D項，由圖可知

〃（生成物）<〃（反應物），反應放熱。

二、反應熱、焙變

4.下列說法中正確的是（）

A.焰變是指1mol物質參加反應時的能量變化

B.反應放熱時，△放0；反應吸熱時，△爾0

C.在一個確定的化學反應關系中，反應物的總焰與生成物的總焙一定不同

D.在一個確定的化學反應關系中，反應物的總焰總是高于生成物的總培

答案C

解析放熱反應的△米0,吸熱反應的ATM）；在一個確定的化學反應關系中，反應物的總

焙不一定高于生成物的總熔；焙變是指在恒溫、恒壓條件下，化學反應過程中吸收或釋放的

熱量，不僅是指1mol物質參加反應時的能量變化。

5.在相同條件下，下列兩個反應放出的熱量分別用△4和△壓表示:

2H2（g）+02（g）=2H20（g）XH\

2H2（g）+02（g）=2H20（l）A?

則（）

A.△份A〃B.

C.A/Z=A/W.無法確定

答案B

解析氣態水液化時釋放能量，放熱越少，△〃越大。

6.科學家已獲得了極具理論研究意義的N”分子，其結構為正四面體（如圖所/X

示），與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量，斷裂1mol/_

N三N鍵吸收941kJ熱量，則（）

A.A的熔點比R高

B.1molN?氣體轉化為N2時要吸收724kJ能量

C.N3是N2的同系物

D.1molN”氣體轉化為N2時要放出724kJ能量

答案D

解析N,與白磷(P,)結構相似，均為分子晶體，由于N,相對分子質量小于P”故其分子間作

用力弱于P“其熔點低于P”A錯；N,與Nz互為同素異形體，而不是同系物，則C錯；從結

構圖中可看出，一個N”分子中含有6個N—N鍵，根據N,(g)=2N2(g)△有AQ6X193

kJ,mol'_2X941kJ,mol'=_724kJ,mol'，故B項錯誤，D項正確。

7.下列有關焰變與反應熱的說法，正確的是()

A.反應熱和婚變的單位都是kJ

B.如果反應是在恒溫恒壓條件下進行的，此時的反應熱與焙變相等

C.如果反應是在恒溫恒容條件下進行的，此時的反應熱與焙變相等

D.任何化學反應的反應熱均可通過實驗直接測定

答案B

解析反應熱和焰變的單位都是kJ?mol-',A錯誤；恒溫恒壓時的反應熱與焰變相等，B

正確，C錯誤；有些反應的反應熱不能通過實驗直接測定，如C不完全燃燒生成CO,故D

錯誤。

三、熱化學方程式

1

8.已知：Hz(g)+F2(g)=2HF(g)A#=—270kJ?mol,下列說法正確的是()

A.2L氟化氫氣體分解成1L氫氣與1L氟氣吸收270kJ熱量

B.1mol氫氣與1mol氟氣反應生成2mol液態氟化氫放出的熱量小于270kJ

C.在相同條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量

D.1個氫氣分子與1個氟氣分子反應生成2個氟化氫氣體分子放出270kJ熱量

答案C

解析A項中用L做單位是錯誤的，因為熱化學方程式的化學計量數表示物質的量；B項中

HF(g)-HF(1)會放熱，所以放出熱量應大于270kJ；D項中說幾個分子間反應是錯誤的；

C項正確。

9.由氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放出241.8kJ的熱量，1g水蒸氣轉化為液態水放

出2.45kJ的熱量，則下列熱化學方程式書寫正確的是()

A.H2(g)+1o2(g)=H2O(l)

△〃=一285.9kJ?mol-1

B.H2(g)+^02(g)=H20(1)

△〃=-241.8kJ?mol-1

C.Hi(g)+^02(g)=H20(1)

A//=285.9kJ?mol-1

D.H2(g)+^O2(g)=H20(g)

△〃=241.8kJ-mol-1

答案A

解析放熱反應XHVO,C、D錯；1mol水蒸氣轉化為相同條件下的1mol液態水時要放

出44.1kJ的熱量，可求出△〃為一285.9kJ?mol，B錯，故選A項。

-

10.根據熱化學方程式：S(s)+O2(g)=SO2(g)△H—akJ?mol'(a=-297.2)0分析下

列說法，其中不正確的是()

A.S(s)在6(g)中燃燒的反應是放熱反應

-1

B.S(g)+02(g)^S02(g)AH—bkJ,mol,則a>6

C.1molSOz(g)所具有的能量低于1molS(s)與1mol(h(g)所具有的能量之和

D.16g固體硫在空氣中充分燃燒，可吸收148.6kJ的熱量

答案D

解析由題中條件可知：反應的熱效應AH—akJ?moT'=—297.2kJ?可知該反

應的正向反應為放熱反應，故D錯誤。

11.有如下三個熱化學方程式：

1

H2(g)+^>2(g)=HaO(g)AH=akJ?mol

H?(g)+10z(g)=H20⑴XH=bkJ?mol-1

2H2(g)+()2(g)^2HzO(l)△H—ckJ,moP1

關于它們的下列表述正確的是()

A.它們都是吸熱反應B.a、6和c均為正值

C.a=Z?D.26=c

答案D

解析出燃燒放出熱量，A〃應為負值，故A、B均錯；根據相同物質的反應，聚集狀態不

同，反應熱不同，可知a#6,故C錯；根據相同的反應，反應熱與可燃物的量成正比可知：

2b=Co

［能力提升］

12.白磷與氧氣可發生如下反應：P.,+502=P,01OO已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分

別為

PP：akJ?mol\P—0：bkJ,mol\P=0：ckJ,mol\0=0：</kJ,mol

根據下圖所示的分子結構和有關數據估算該反應的A//,其中正確的是（）

A.(6a+5d—4c—12b)kJ?mol

B.(4c+126—6a—5初kJ?mol

C.(4c+12b—4d—5由kJ,mol

D.(4a+5d—4c—12〃kJ?mol

答案A

解析舊化學鍵斷裂吸收的能量為（6a+5近kJ,新化學鍵形成放出的能量為（12方+4c）kJ。

13.已知斷裂1molH—H鍵吸收的能量為436kJ,斷裂1molH—N鍵吸收的能量為391kJ,

根據化學方程式：N2（g）+3H23（g）A〃=-92.4kj?mol，貝U斷裂1molN三N

鍵吸收的能量是（）

A.431kJB.945.6kJ

C.649kJD.869kJ

答案B

解析化學反應中斷鍵吸熱，成鍵放熱，△〃=反應物斷鍵吸收的總能量一生成物成鍵釋放

的總能量。所以一92.4kj?mol7=436kJ?mol-1X3+f（N=N）-2X391kJ-mol-1X3,

故雙N三N）=945.6kJ?mol，

14.化學反應帥+3他3的能量變化如圖所示，該反應的熱化學方程式是（）

能

疥

E1molN+3molH

增

加AE=akJ

NE=bkJ

ymolN2(g)+1-molH2(g)

1molNH3(g)tAE=ckJ

1molNH3(1)

A.N2(g)+3H2(g)2NL(1)

AH=2{a—b—c)kJ,mol-1

B.N2(g)+3H2(g)2NH.3(g)

△〃=2(b—a)kj?mol-1

13

C.7N2(g)+/Hz(g)NH3(1)

△H=(A+c—a)kJ?mol

13

D./(g)+/(g)NHs(g)

△//=(a+Z>)kJ,mol"1

答案A

13

解析~molNz(g)與5molH?(g)完全反應生成1molNFLlg)時放熱(。-a)kj,生成1mol

NlUl)時放熱(6+c-a)kJ,故A正確。

15.根據下圖所示，寫出反應的熱化學方程式并回答問題(題中QO,Q>0)：

能量t

反應物的〕反應物A2(g)+B2(g)

總能量廠放正工

\能量AH=ekJmol-'

生成物的一一一\一L

總能量|C(g)生成物

…反應?程

①

能量f

生成物的］A?(g)+B2(g)生成物

總能量I破破「一?

能量7A^eJkJmol-1

反應物的^―/_____i

總能量「施物C(g)

反應過.

②

(1)反應過程①的熱化學方程式：