1、【 精品教育资源文库 】 第 1 节 化学反应与能量变化 考试说明 1了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。 2了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 3了解热化学方程式的含义。 4了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。 5了解焓变与反应热的含义。了解 H H(生成物 ) H(反应物 )表达式的含义。 命题规律 能源是社会关注的热点之一，因此本节内容是高考的必考点，考查形式有：一是以图像、图表为背景考查能量变化、化学键键能、正逆反应的活化能的关系及 简单计算；二是热化学方程式的书写及正误判断；三是结合生产、生
2、活考查燃烧热、中和热和能源的开发利用，题型以选择题、填空题为主，难度不大。 考点 1 焓变与反应热 1化学反应的实质与特征 (1)实质：反应物中化学键 断裂 和生成物中化学键 形成 。 (2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为 热量 的变化，也有光能和电能等。 2焓变和反应热 (1)反应热：化学反应中 吸收或放出 的热量。 (2)焓变：生成物与反应物的内能差， H H(生成物 ) H(反应物 )。在恒压条件下化学反应的热效应，其符号为 H，单位是 kJmol 1或 kJ/mol。 (3)产生原因 3吸热反应和放热反应 【 精品教育资源文库 】 【 精品教育资源文库 】
3、(1)物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，但不属于吸热反应或放热反应，在进行反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。 (2)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都有热效应。 (3)需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 【基础辨析】 判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 (1)物质发生化学变 化都伴有能量的变化。 () (2)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。 () (3)水变成水蒸气时吸收的能量就是该过程的反应热。 () (4)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。 (
4、) (5)可逆反应的 H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。 () (6)放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生。 () 题组一 焓变与反应热的概念 1伴随下列变化而发生的能量变化中，属于反应热的是 ( ) A形成 1 mol H Cl 键放 出的能量 B石墨转化成金刚石吸收的能量 C Na变成 Na 吸收的能量 D水蒸气变成液态水放出的能量 答案 B 解析 反应热是化学反应所放出或吸收的热量。 2用 Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物 HCl。利用反应 A，可实现氯的循环利用。 反应 A： 4HCl O2 =催化剂2Cl2 2H2O 【 精品教育资源文库 】
5、 已知： 反应 A中， 4 mol HCl被氧化，放出 115.6 kJ热量。 判断下列说法正确的是 ( ) A反应 A的 H 115.6 kJm ol 1 B H2O中 H O键比 HCl中 H Cl键弱 C由 中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强 D断开 1 mol H O键与断开 1 mol H Cl键所需能量相差 31.9 kJ 答案 D 解析 反应 A中， 4 mol HCl被氧化，放出 115.6 kJ 能量，则反应 A的 H 115.6 kJmol 1， A 错误；反应 A 中 H E(反应物 ) E(生成物 )，则有 4 E(H Cl) 498 kJmol 1 2243 kJ
6、mol 1 4 E(H O) 115.6 kJmol 1，整理可得 E(H O)E(H Cl) 31.9 kJmol 1，故断裂 1 mol H O 键比断裂 1 mol H Cl 键多吸收 31.9 kJ能量，故 H2O中 H O键比 HCl中 H Cl 键强， B错误；由断键所需的能量不能比较元素的非金属性强弱，由反应 A 可知， O2可将 HCl 氧化为 Cl2，则 O2的氧化性强于 Cl2，故 O 元素的非金属性强于 Cl元素， C错误；由 B项分析可知，断开 1 mol H O键与断开 1 mol H Cl键所需能量相差 31.9 kJ， D正确。 题组二 反应过程中能量变化及图像分
7、析 3反应 A B=C(放热 )分两步进行： A B=X(吸热 )； X =C(放热 )。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 ( ) 答案 B 解析 反应 A B=C为放热反应，则 A、 B具有的总能量高于 C具有的总能量； A B=X为吸热反应，则 A、 B 具有的总能量低于 X 具有的总能量； X=C 为放热反应，则 X 具有的总能量高于 C具有的总能量，综上所述，只有 B项符合题意。 4最新报道：科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO与 O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下，下列说法中正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A CO和 O生成 CO
8、2是吸热反应 B在该过程中， CO断键形成 C和 O C CO和 O生成了具有极性共价键的 CO2 D状态 状态 表示 CO 与 O2反应的过程 答案 C 解析 状态 的总能量为反应物的总能量，状态 的总能量为生成物的总能量，由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应为放热反应， A错误；从状态 的图示可知，反应中 CO 并未断键形成 C 和 O， C、 O 原子之间始终存在化学键， B 错误；由图示可知， CO与 O在催化剂表面形成了 CO2， CO2分子内存在 C=O 极性共价键， C正确；状态 状态 表示 CO 与 O反应 生成 CO2的过程，并不是 CO与 O2反应的过程，
9、 D错误。 反应热与反应过程中的各物质的能量变化 E1：旧键断裂吸收的能量或称为活化能。 E2：新键形成放出的能量。 【 精品教育资源文库 】 H E1 E2，为此反应的焓变。 催化剂的作用：降低 E1、 E2，但不影响 H，反应放热还是吸热取决于起点 (反应物 )和终点 (生成物 )能量的高低。 考点 2 热化学方程式 1概念 表示参加化学反应的物质的 物质的量 和 反应热 的关系的化学方程式。 2意义 不仅表明了化学反应中的 物质 变化，也表明了化学反应中的 能量 变化。如 H2(g) 12O2(g)=H2O(g) H 241.8 kJmol 1表示的意义为在 25 、 101 kPa条
10、件下， 1 mol H2(g)和 12 mol O2(g)反应生成 1_mol_H2O(g)时 放出 241.8 kJ 的热量。 3书写 (1)注明反应条件：绝大多数反应是在 25 、 101 kPa下进行的，可不注明。 (2)注明物质的聚集状态：常用 s、 l、 g、 aq 分别表示 固 态、 液 态、 气 态、溶液。 (3)注意符号单位： H应包括 “ ” 或 “ ” 、数值和单位 (kJmol 1)。 (4)注意对应关系： H的数值大小与 化学计量数 相对应。 (5)区别于普通化学方程式：一般不注 “”“” 以及 “ 点燃 ”“ 加热 ” 等反应条件。 (1)对于同素异形体，除注明聚集状
11、态外，还要注明名称。因为同素异形体虽然构成元素相同，但属于不同物质，其本身具有的能量不同，所以反应中的 H也不同。 (2)热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与 H相对应，若化学计量数加倍，则 H也要加倍。 (3)正反应与逆反应的 H数值相等，符号相反。 (4)不管化学 反应是可逆反应还是不可逆反应，热化学方程式中的热效应都是指物质按化学方程式完全反应时的热效应。如 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g) H 197 kJmol 1表示的意义为 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)完全转化成 2 mol S
12、O3(g)时放出 197 kJ的热量。 【基础辨析】 判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 (1)C(石墨， s)=C(金刚石， s) H0，说明石墨比金刚石稳定。 () (2)已知： 500 、 30 MPa下， N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) H 92.4 kJmol 1；将 1.5 mol H2和过量的 N2在此条件下充分反应，放出热量 46.2 kJ。 () (3)2H2O(l)=2H2(g) O2(g)的焓变 H0。 () 【 精品教育资源文库 】 (4)已知相同条件下 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g) H1，反应 2SO2(s) O2(g) 2SO3
13、(g) H2，则 H1 H2。 () (5)H2(g) 12O2(g)=H2O(l) H1和 2H2(g) O2(g)=2H2O(l) H2中的 H1 H2。() (6)H2(g) 12O2(g)=H2O(g) H1和 H2O(g)=H2(g) 12O2(g) H2中的 H1 H2。() 题组一 热化学方程式正误判断 1已知断裂 1 mol H2(g)中的 H H键需要吸收 436.4 kJ的能量，断裂 1 mol O2(g)中的共价键需要吸收 498 kJ的能量，生成 H2O(g)中的 1 mol H O键能放出 462.8 kJ的能量。下列说法正确的是 ( ) A断裂 1 mol H2O中
14、的化学键需要吸收 925.6 kJ的能量 B 2H2(g) O2(g)=2H2O(g) H 480.4 kJmol 1 C 2H2O(l)=2H2(g) O2(g) H 471.6 kJmol 1 D H2(g) 12O2(g)=H2O(l) H 240.2 kJmol 1 答案 B 解析 断裂 1 mol H O键吸收的能量与形成 1 mol H O键放出的能量相等 ， 1 mol H2O(g)中含有 2 mol H O键 ， 断裂 1 mol H2O(g)中的化学键需要吸收 925.6 kJ的能量 ， 但题目未标注 H2O 的状态 ， A 错误。根据题给信息可知，反应 2H2(g) O2(
15、g)=2H2O(g)中断裂反应物中化学键吸收的热量为 2436.4 kJ 498 kJ 1370.8 kJ，形成生成物中化学键放出的热量为 4462.8 kJ 1851.2 kJ，则该反应的 H (1851.2 1370.8) kJmol 1 480.4 kJmol 1， B 正确。题目未指明生成 H2O(l)中 1 mol H O 键放出的能量，无法计算 C、 D项中反应的 H，故 C、 D错误。 2下列热化学方程式或叙述正确的是 ( ) A 1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出 642 kJ的热量： N2H4(l) O2(g)=N2(g) 2H2O(g) H 642 kJmol
