第1章 第1节 第1课时 焓变 反应热

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1．下列过程中 ΔH<0 的是( ) A．蜡烛燃烧 Bຫໍສະໝຸດ Baidu煅烧石灰石 C．硝酸铵的溶解 D．高温下木炭还原二氧化碳
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解析：ΔH<0，是放热过程，A.燃烧反应都是放热反应，蜡烛燃烧属于放热反应，故 A 正确；B.煅烧石灰石是 CaCO3 发生分解反应，一般分解反应属于吸热反应，故 B 错误；C.硝酸铵溶于水是吸热过程，故 C 错误，D.木炭还原 CO2 属于吸热反应，故 D 错误。
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3．氢气和氟气在黑暗处混合即可发生爆炸而释放出大量的热量。在反应过程中，断
裂 1 mol H2 中的化学键消耗的能量为 Q1 kJ，断裂 1 mol F2 中的化学键消耗的能量为
Q2 kJ，形成 1 mol HF 中的化学键释放的能量为 Q3 kJ，下列关系式中正确的是( )
答案：(1)一定。 (2)反应吸热还是放热与是否加热等条件无直接关系。
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■多维思考·自主预习 1．下列过程一定释放出能量的是( A．化合反应 C．分子拆分成原子
) B．分解反应 D．原子构成分子
高温 解析：化合反应大多释放能量，但也有少数吸收能量，如 C＋CO2=====2CO。原子 构成分子，有新化学键形成，一定释放能量。
答案：①E(生成物)－E(反应物) ②反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总 能量
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[典例剖析] [典例 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．形成 2 mol A—B 键需要放出 y kJ 的能量 C．断裂 1 mol A—A 键和 1 mol B—B 键可放出 x kJ 的能量 D．2 mol AB 的总能量高于 1 mol A2 和 1 mol B2 的总能量
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问：(1)a、b、c 分别代表什么意义？ a．______________________________________________________________________； b．______________________________________________________________________； c．______________________________________________________________________。 (2)该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)，ΔH＝________<0。
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(3)已知： 1 mol H2 分子中的化学键断裂吸收的能量是 436 kJ； 1 mol Cl2 分子中的化学键断裂吸收的能量是 243 kJ； 1 mol HCl 分子中的化学键形成释放的能量是 431 kJ。 求 1 mol H2 和 1 mol Cl2 完全反应的能量变化，并用焓变表示之。
A．Q1＋Q2<2Q3
B．Q1＋Q2>2Q3
C．Q1＋Q2>Q3
D．Q1＋Q2<Q3
解析：由反应热与键能的关系可知 H2(g)＋F2(g)===2HF(g)的 ΔH＝(Q1＋Q2－2Q3) kJ·mol－1，又因为该反应可放出大量的热，即 ΔH<0，故 Q1＋Q2<2Q3，A 正确。
答案：A
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A．－1 780 kJ/mol B．－1 220 kJ/mol
C．－450 kJ/mol
D．＋430 kJ/mol
解析：化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，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)＋3F2(g)===SF6(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。 答案：B
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(4)归纳计算焓变的方法 ①根据物质具有的能量计算： ΔH＝___________________________________________________________________。 ②根据化学键计算： ΔH＝___________________________________________________________________。
答案：放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量。
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4．“其貌不扬”的石墨在一定条件下可以转化成美丽的钻石——金刚石，该过程吸 收热量。试分析等质量的石墨和金刚石，谁的能量高？谁更稳定？
答案：金刚石的能量高，石墨更稳定。
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要点一 放热反应和吸热反应的理解
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要点二 化学反应过程中能量变化的原因 [要点探究]
(1)同一个化学键断裂时吸收的能量和形成时放出的能量有何关系？ 答案：相等。 (2)一个水分子中有几个氧氢键？一个氨气分子中有几个氮氢键？利用键能计算反应 热时要注意什么？
答案：一个水分子中有 2 个氧氢键；一个氨气分子中有 3 个氮氢键；利用键能计算 反应热时要注意分子的组成，即分子中化学键的数目。
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[拓展探究] (1)形成 1 molA—A 键和 1 mol B—B 键共放出的能量是多少？ (2)A2＋B2===2AB 的反应热是多少？
答案：(1)同一化学键断裂吸收热量与形成放出热量相等，故为 x kJ。 (2)ΔH＝－(y－x) kJ·mol－1[或 ΔH＝(x－y) kJ·mol－1]
答案：A
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练后归纳：常见的吸热和放热反应
放热反应
吸热反应
①大多数化合反应
①大多数分解反应
②所有燃烧反应
②盐的水解
③酸碱中和反应
③Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应
④金属与水或酸的置换反应 ④C 和 CO2 或 H2O(g)的反应
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备注：用 E(反应物)、E(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量；Q(吸)、Q(放) 分别代表反应物断键吸收的热量、生成物成键放出的热量。
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[典例剖析] [典例 1] 已知：H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)，反应过程中的能量变化如图。
答案：D
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2．下列过程中 ΔH 小于零的是( ) A．氯酸钾分解制氧气 B．氯化铵受热分解 C．氢气还原氧化铜 D．实验室用锌和稀硫酸反应制氢气 答案：D
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3．暖手宝是运用物理及化学原理研制的自动取暖保健用品。该产品以其自动生热、 实用等新颖独特的优势，深受欢迎。在放热反应中，反应物和生成物的能量相对大 小是怎样的关系？
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第一节 化学反应与能量的变化 第 1 课时 焓变 反应热
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课程目标 1.知道化学反应中能量转化的 原因和常见的能量转化形式。 2．记住常见的放热反应和吸热 反应。 3．理解反应热和焓变的含义， 会用反应热的表达式进行计 算。
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(3)化学反应过程中能量变化的表示 ①放热反应：ΔH 为 － 或 ΔH < 0。 ②吸热反应：ΔH 为 ＋ 或 ΔH > 0。
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2．化学反应中能量变化的原因
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[想一想] (1)任何化学反应一定伴随能量的变化吗？ ________________________________________________________________________。 (2)化学反应放热还是吸热是否与反应条件有关？ ________________________________________________________________________。
类别 项目
定义
[要点归纳]
放热反应
吸热反应
放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应
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类别 项目
放热反应
吸热反应
比较 E(反应物)>E(生成物) E(反应物)<E(生成物)
宏观角度 图示
微观角度 表示方法
Q(吸)<Q(放) ΔH<0
Q(吸)>Q(放) ΔH>0
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4．(教师用书独具)根据下图提供的信息，下列所得结论不正确的是( )
A．该反应为吸热反应 B．该图可以表示石灰石高温分解 C．反应物比生成物稳定 D．因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应一定需要加热
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解析：A.反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，A 正确；B.石灰石高 温分解是吸热反应，该图可以表示石灰石高温分解，B 正确；C.能量越低越稳定，反 应物比生成物稳定，C 正确；D.反应条件与反应是放热反应或吸热反应没有关系，D 错误。答案选 D。
素养目标
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01 基础 自主落实 02 要点 系统认知 03 检测 课堂达标 04 演练 效果检测
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1．焓变 反应热 (1)焓与焓变
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(2)焓变与反应热的关系 ①等值关系：在恒压条件下进行的反应，反应热 等于 焓变； ②等价关系：符号是 ΔH ，单位是 kJ·mol－1 。
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[解析] 根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放热反应，A、 D 不正确；B.因旧键的断裂吸收能量，由图可知断裂 2 mol A—B 键需要吸收 y kJ 能 量，故 B 正确；C.因旧键的断裂吸收能量，而不是释放能量，故 C 错误。
[答案] B
答案：A
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2．甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，同时产生淡蓝色火焰，下列说法正确的是 () A．形成 H—O 键吸收能量 B．该反应是吸热反应 C．断裂 C—H 键放出热量 D．该反应是放热反应 解析：形成化学键放出能量，故 A 错误；燃烧是放热反应，故 B 错误；断裂化学键 吸收能量，故 C 错误；燃烧是放热反应，故 D 正确。 答案：D
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解析：化学键断裂吸收的总能量为： 436 kJ＋243 kJ＝679 kJ 化学键形成释放的总能量为： 2×431 kJ＝862 kJ 该反应为放热反应，放出的能量为： 862 kJ－679 kJ＝183 kJ。
答案：放出 183 kJ 能量；ΔH＝－183 kJ·mol－1。
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键所吸收的能量与成键所释放的能量之差，即 c＝b－a。
(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。
[答案] (1)a 代表旧键断裂吸收的能量 b 代表新键形成放出的能量 c 代表反应热 (2)放热 a－b(或－c)
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[变式训练 1] 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( ) A．碳酸钙受热分解 B．乙醇的燃烧 C．铝粉与氧化铁粉末反应 D．氧化钙与水反应
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[变式训练 2] 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( )
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[解析]
(1)H2(g)
和
1 2
O2(g)
与
2H(g) 和
O(g) 之 间 的 能 量 差 是
H2(g)→2H(g)
和
1 2
O2(g)→O(g)过程中断开 H—H 键和 O＝O 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)＋O(g)结合成 H2O(g)中的氢氧键所放出的能量；c 则代表断