高三化学007.doc

东北师范大学附属中学网校（版权所有 不得复制）
期数： 0509 HXG3 007
学科：化学 年级：高三 编稿老师：张晓娟
审稿老师：曲宝琦

[同步教学信息]

预 习 篇

第三单元 化学反应中的物质变化和能量变化
第三节 化学反应中的能量变化
【教材阅读提示】
化学反应过程中，在发生物质变化的同时，还伴随着能量变化，这种能量变化，如：热能、光能、电能等，但常以热能的形式表现出来。我们研究化学反应中的物质变化和能量变化，可以为人类提供各种性能的产品和巨大的能量。了解化学反应中的能量变化，理解能量变化的原因以及化学变化的本质与放热和吸热的关系，掌握反应热的概念，能正确书写热化学方程式，并能进行简单计算。
重点、难点：化学反应中能量变化的原因和热化学方程式的书写。
【学习方法导航】
通过对概念的比较和掌握，学会把握概念的内涵与外延，抓住事物的本质和事物内在联系的思维方法。培养概括能力。
【基础知识精讲及典型问题解析】
问题的提出：物质在发生变化的同时，为什么会伴随着能量的变化？
（一）化学键的断裂和形成(微观角度)
化学反应(即物质的变化)的本质是由化学键的断裂和新化学键的形成过程。反应物断键时需吸收能量，生成物化学键形成时要释放能量。
例1：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热应从H2分子和Cl2分子化学键断裂吸收能量与HCl分子化学键形成时放出热量这二个方面加以分析：
H － H(g) + Cl － Cl(g) = 2HCl
↓ ↓ ↓
1molH－H断裂 1molCl－Cl断裂 1molH－Cl生成
(吸收)436KJ/mol (吸收)243KJ/mol (释放)431KJ/mol
生成物总键能 － 反应物总键能
= 2×431KJ/mol － (436KJ/mol) + 243KJ/mol
= 183KJ/mol
≈184.6KJ/mol(实验值)
在此反应中，反应物断键吸收的能量<生成物成键释放的能量。故能量以热量形式放出反应本身能量降低。
放热反应和吸热反应比较如下：
放热反应：反应物断键吸收的能量<生成物成键释放的能量，反应本身能量降低。
吸热反应：反应物断键吸收的能量>生成物成键释放的能量，反应本身能量升高。
（二）反应热(宏观现象)
在化学反应过程中放出或吸收的热量通常叫做反应热。
1、反应热的符号：用表示
表示放热反应：<0；表示吸热反应：>0
2、反应热的种类：燃烧热、中和热等
3、反应热的单位：KJ/mol (其中mol不表示反应物或生成物的物质的量，只表示该体系的物质的量)
4、反应热数值的来源
(1)通过实验直接测得
(2)通过一些数据估算(键能、蒸发热、熔化热、各分步的反应热)等。
5、影响反应热数值的因素
(1)反应物的物质的量
(2)反应物和生成物的始态和终态(温度、压强等)
(3)反应物和生成物的聚集状态。
例2：根据下列数据：1mol H2分子中的化学键断裂时需吸收436kJ的能量，1mol N2分子中的化学键断裂时需吸收946kJ的能量，生成N—H键时需释放391kJ。计算并指出合成NH3的反应：(1)是吸热还是放热，(2)能量变化的数值是多少？(3)写出在该温度下的热化学方程式(T=500℃)
解析：合成氨反应的化学方程式为：
N3+H22NH3
生成物总键能－反应物总键能
=2×(3×91)－(436×3+946)
=92kJ
答：(1)该反应释放的能量大于需吸收的能量故为放热反应。
(2)在该温度下1molN2(g)和3molH2(g)反应，生成2mol NH3(g)放出92kJ的热量
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ； =91.2kJ/mol
（三）热化学方程式
表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式。书写热化学方程式时应注意以下几点：
1、注明反应物和生成物的聚集状态(s、l或g，同素异形体要注名称)
2、若非101kPa和25℃时，要特别注明。
3、热化学方程式中的化学计量数可以为分数，也同等倍数的变化。
4、热化学方程式中的表示时一定注明“+”或“－”。
例3：在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是（ ）
A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ； =－Q1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ； =－Q2
B．S(g)+O2(g)=SO2(g) ； =－Q1
S(s)+O2(g)=SO2(g) ； =－Q2
C．C(s)+O2(g)=CO(g) ； =－Q1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ； =－Q2
D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ； =－Q1
H2(g)+Cl2(g)=HCl(g) ；=－Q2
解析：应根据热化学反应方程特性来分析此问题。①首先分析同一物质不同聚集状态转化时的能量变化。例如：A中因H2O(g)H2O(l)放热、故Q2>Q1；B中S(s)S(g)吸热，而且S在燃烧时必须用固态变为气态才能燃烧。故Q2<Q1；②其次分析化学计量数对反应热的影响，例如：D中Q1=2Q2，故Q1>Q2；③再分析不同物质在反应中相互关系及反应热的影响。例如：C中碳不完全燃烧生成CO，而CO还可以继续燃烧放出热量，故Q2>Q1。
答案：A、C
【教材习题解答】
教材第39页部分习题答案
一、
1、 N2（g） +3H2（g）===2NH3（g） ；= -99.2kJ/mol
2、 N2（g） +2O2（g）===2NO2（g） ；= +68kJ/mol
3、 Cu（s） +1/2O2（g）===CuO（s） ；= -157kJ/mol
4、 C（s） +H2O（g）===CO（g）+H2O（g） ；= +131.3kJ/mol
5、 N2H4（g） +O2（g）===N2+2H2O（g） ；= -534kJ/mol
6、 C8H18（l） +25/2O2（g）===8CO2（g）+9H2O（g） ；= -518kJ/mol
二、
1 、CO（g） +H2O（g）===CO2（g）+H2(g) ；= -41kJ/mol
2、CO2（g） +H2（g）===CO（g）+H2O(g)；= +41kJ/mol