人教版选修4第一章化学反应与能量

选4 第一章 《化学反应与能量》期末知识梳理一、焓变 反应热1．反应热：化学反应过程中所放出或吸收的热量，任何化学反应都有反应热，因为任何化学反应都会存在热量变化，即要么吸热要么放热。

反应热可以分为燃烧热、中和热、溶解热。

2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应。

符号：△H ，单位：kJ/mol 恒压下：焓变=反应热，都可用ΔH 表示，单位都是kJ/mol 。

3．产生原因：化学键断裂——吸收能量 化学键形成——释放能量4.键能：拆开1 mol 某化学键所需的能量或形成1 mol 该化学键所释放的能量叫键能5．可以利用计算ΔH 来判断是吸热还是放热。

ΔH =生成物所具有的总能量—反应物所具有的总能量=反应物的总键能—生成物的总键能ΔH 为“-”或△H <0时，为放热反应； ΔH 为“+”或△H >0时，为吸热反应。

对于放热反应,反应物具有的总能量高于生成物具有总能量,反应过程中释放出能量，从而使反应本身的能量降低,因此规定放热反应的△H 为“-”。

对吸热反应, 反应物具有的总能量低于生成物具有总能量,反应过程中释放出能量，从而使反应本身的能量降低,因此规定放热反应的△H 为“+”。

6．能量与键能的关系：物质具有的能量越低，物质越稳定（能量越低越稳定），能量和键能成反比。

7．同种物质不同状态时所具有的能量：气态>液态>固态【特别提醒】（1）常见的放热反应△所有的燃烧反应△酸碱中和反应HCl + NaOH = NaCl +H 2O△大多数的化合反应△常见金属（Al 、Fe 、Zn 等）与酸（HCl 、H 2SO 4等）的反应△生石灰（氧化钙）和水反应△铝热反应△缓慢氧化：食物的腐败等（2）常见的吸热反应△大多数分解反应：CaCO 3CaO +CO 2↑ △Ba(OH)2·8H 2O 晶体与NH 4Cl 晶体的反应：Ba(OH)2·8H 2O+2NH 4Cl ＝BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O △碳与CO 2气体的反应：C + CO 22CO △碳与水蒸气的反应：C + H 2O CO + H 2 △氢气还原氧化铜：H 2+CuO H 2O+Cu（3）区分是现象（物理变化）还是反应（生成新物质是化学变化），一般铵盐溶解是吸热现象，别的物质溶于水是放热。

第一章化学反应与能量一、化学键与化学反应中能量变化的关系（教材1页、教辅4~5页）1、化学反应的本质化学反应的特征是有新物质的生成，涉及到反应物的化学键断裂，生成物的化学键的形成，而化学键的断裂要吸收能量，化学键的生成要放出能量，使得化学反应中就有了能量的变化。

物质中的原子之间是通过化学键相结合的（有效碰撞）2、化学反应中能量变化的原因在相同条件下，各物质的能量不相同；能量不能再生，也不会消失，只发生形式的转化或传递物质具有的能量越低越稳定，参加化学反应时，化学键断裂就需要吸收更多的能量；反之，物质具有的能量越高越不稳定，参加化学反应时，化学键断裂需要吸收的能量低。

(物质具有的能量大小与化学键的能量大小刚好相反)物质所具有的能量与物质的状态有关：固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)某种物质从固体转变为液体、再转变为气体是需要吸收能量的，因此对于同种物质，气体所具有的能量最高，固体最低。

在说一个反应的能量变化时，一定要说明物质（反应物和生成物）的状态。

3、化学反应中能量变化形式化学反应都有新物质的生成，同时伴有能量变化；能量变化可表现为热能、光能、电能、声能、功等，通常表现为热能的变化二、常见的放热反应和吸热反应类型㈠、放热反应1、定义：放出热量的化学反应2、能量变化：E反应物的总能量＞E生成物的总能量3、类型：①酸碱中和反应②可燃物的燃烧反应(所有的燃烧反应)③金属单质与酸的反应④绝大部分化合反应⑤铝热反应类型⑥炸药的爆炸，如NH4NO3、TNT(三硝基甲苯)等的爆炸⑦氧化钙溶于水、强调：①固体氢氧化钠等溶于水通常理解为物理变化（生成水合离子时放热）②浓H 2SO 4溶于水是一个有争议的问题： 9H 2SO 4·SO 3（生成水合离子时放热）SO 3＋H 2O=H 2SO 4是化学变化，但溶液中的溶质主要是H 2SO 4，做题时揣摩题意㈡、吸热反应：1、定义：吸收热量的化学反应2、能量变化：E 反应物的总能量＜ E 生成物的总能量3、类型： ①铵盐与强碱的反应 NH 4Cl ＋Ca(OH)2、 NH 4Cl ＋Ba(OH)2·8H 2O②C 和CO 2的反应，C 与H 2O 在高温下反应，N 2与O 2在放电条件下反应③加热分解的反应(绝大部分分解反应)，如KClO 3、KMnO 4、H 2O 2④盐的水解（实质是酸碱中和的逆反应）⑤ H 2＋CuO强调：①铵盐溶于水(CH 3COONH 4溶于水)②弱电解质的电离：通常认为电离过程只有化学键的断裂，没有化学键的生成，故不认为是―反应‖三、焓变 反应热 在化学反应过程中同时存在着物质变化和能量的变化，而且二者均符合守恒定律（质量守恒定律、能量守恒定律）在化学反应中，能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。

[例1]:1molC(s)与1molH2O(g)反应,当生成H2(g)、CO(g) ]:1molC(s)与 O(g)反应 当生成H (g)、 反应, 1mol时 需要吸收131.5kJ的热量 的热量, 各1mol时,需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热 ＋131.5 kJ/mol (1mol均换成2mol呢?) 5 均换成2mol呢 ______kJ/mol (1mol均换成 为△H= [例2]:拆开lmolH—H键、lmolN－H键、lmolN≡N键分 拆开lmolH— lmolN－ lmolN≡N键分 例 拆开 别需要的能量是436kJ、391kJ、946kj,则 别需要的能量是436kJ、391kJ、946kj,则1molN2完全 反应生成NH __,1mol __ 反应生成NH3的反应热为 -92KJ/mol ,1mol H2完全 反应生成NH ______。 ______。 反应生成NH3的反应热为 -30.6KJ/mol 回顾]: [回顾]: 1.化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化。 1.化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化 化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化。 能量的释放或吸收以发生变化的物质为基础 以发生变化的物质为基础, 能量的释放或吸收以发生变化的物质为基础,二 者密不可分, 以物质为主. 者密不可分,但以物质为主.能量的多少则以反应 物和产物的质量为基础,同时遵循________定律 物和产物的质量为基础,同时遵循 定律 定律。 和________定律。 定律 2.化学反应过程中所释放或吸收的能量叫做 反应热 化学反应过程中所释放或吸收的能量叫做_____, 化学反应过程中所释放或吸收的能量叫做 它等于反应前后体系的_____,用 ⊿H 表示 表示,单位 它等于反应前后体系的 焓变 用_____表示 单位 kJ/mol 。 为_______。

7、热化学方程式： 热化学方程式： ΔH=－ S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH=－297.3kJ/mol 分析下列说法中正确的是（ 分析下列说法中正确的是（ B D ） ΔH>A．S(g)+O2(g)=SO2(l) ΔH>-297.3KJ/mol ΔH<B．S(g)+O2(g)=SO2(l) ΔH<-297.3KJ/mol 的键能总和大于1molS 1molS和 C．1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2键能之和 的键能总和小于1molS 1molS和 D．1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2键能之和
（3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ∆H3 = c kJ/mol ） （4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) ） 则a、b、c、d的关系正确的是 、 、 、 的关系正确的是 A、a<c<0 、 B、b>d>0 、 C ∆H4 = d kJ/mol 。
∆H=QP
焓 生成物 △H＞0
焓 反应物 △H＜0
吸热 反应物 反应过程
放热
生成物 反应过程
放热反应： 放热反应： ∆H＜0或 ∆H为“－” ＜ 或 为 吸热反应： 吸热反应： ∆H＞0 或∆H为“＋” ＞ 为
反应热.焓变. 反应热.焓变.键能的概念及其关系
(1)概念 (1)概念 反应热 化学反 应中吸收 或者放出 的热量。 的热量。 焓变 恒压条件下的反 应热 符号:Δ H 符号:Δ H<0:放热反应 Δ H<0:放热反应 :吸热反应 Δ H>0 :吸热反应 键能
例 2：拆开 lmol H—H键、lmol N－H键、 H— N－ lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 键分别需要的能量是436kJ lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 946kJ， 生成NH 946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 -92KJ/mol 生成NH 1mol H2生成NH3的反应热为 -30.6KJ/mol 。