專題1　化學(xué)反應(yīng)與能量變化
第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)
第1課時(shí)　化學(xué)反應(yīng)的焓變
[目標(biāo)要求]　1.了解 反應(yīng)熱的概念，知道化學(xué)反應(yīng)、熱效應(yīng)與反應(yīng)的焓變之間的關(guān)系。
2.知道反應(yīng)熱與化學(xué)鍵的關(guān)系。3.知道反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物總能量的關(guān)系。
　　　　　　　　　　　　　　　
焓變　反應(yīng)熱
在化學(xué)反應(yīng)過程中，不僅有物質(zhì)的變化，同時(shí)還伴有能量變化。
1．焓和焓變
焓是與物質(zhì)內(nèi)能有關(guān)的物理量。單位：kJ•mol－1，符號(hào)：H。
焓變是在恒壓條件下，反應(yīng)的熱效應(yīng)。單位：kJ•mol－1，符號(hào)：ΔH。
2．化學(xué)反應(yīng) 中能量變化的原因
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物分子中舊化學(xué)鍵斷裂和生成物生成時(shí)新化學(xué)鍵形成的過程。
任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱，這是由于在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物分子間的化學(xué)鍵斷裂時(shí)，需要克服原子間的相互作用，這需要吸收能量；當(dāng)原子重新結(jié)合成生成物分子，即新化學(xué)鍵形成時(shí)，又要釋放能量。
ΔH＝反應(yīng)物分子的總鍵能－生成物分子的總鍵能。
3．放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)
當(dāng)反應(yīng)完成時(shí)，生成物釋放的總能量與反應(yīng)物吸收的總能量的相對(duì)大小，決定化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。
(1)當(dāng)ΔH為“－”或ΔH0時(shí)，為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)體系能量升高。
4．反應(yīng)熱思維模型
(1)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

放熱反應(yīng)　　　　　　　　吸熱反應(yīng)

(2)反應(yīng)熱的本質(zhì)

(以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH＝－186 kJ•mol－1為例)
E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)
E2：2E(H—Cl)
ΔH＝E1－E2

知識(shí)點(diǎn)一　反應(yīng)熱
1．下列說法不正確的是(　　)
A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)
B．放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生
C．反應(yīng)是放熱還是吸熱必須看反 應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小
D．吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生
答案　B
解析　化學(xué)反應(yīng)的能量變化主要表現(xiàn)為放 熱或吸熱。反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定的條件下都能發(fā)生。反應(yīng)開始時(shí)需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)開始加熱，反應(yīng)后需不斷加熱才能使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行下去；放熱反應(yīng)開始加熱，反應(yīng)后會(huì)放出一定的熱量，如果此熱量足夠大，可使反應(yīng)維持下去，則反應(yīng)過程不需要再加熱，如煤的燃燒，一旦加熱使煤燃燒起來后就可繼續(xù)燃燒下去，不需外界再加熱。
2．已知在相同狀況下，要使同一化學(xué)鍵斷裂需要吸收的能量等于形成該化學(xué)鍵放出的能量。下列說法正確的是(　　)
A．電解熔融的Al2O3可以制得金屬鋁和氧氣，該反應(yīng)是一個(gè)放出能量的反應(yīng)
B．水分解產(chǎn)生氫氣和氧氣時(shí)放出能量
C．相同狀況下，反應(yīng)2SO2＋O2===2SO3是一個(gè)放熱反應(yīng)，則反應(yīng)2SO3===2SO2＋O2是一個(gè)吸熱反應(yīng)
D．氯化氫分解成氫氣和氯氣時(shí)放出能量
答案　C
解析　由題意可以推測(cè)，如果一個(gè)反應(yīng)過程放出能量，那么使該反應(yīng)向反方向進(jìn)行則需要吸收能量，所以C正確；另外氫氣和氧氣反應(yīng)、氫氣和氯氣反應(yīng)、鋁和氧氣反應(yīng)都是放出能量的反應(yīng)，與它們相反的反應(yīng)：水、氯化氫和Al2O3的分解都應(yīng)該是吸收能量的反應(yīng)，故A、B、D錯(cuò)誤。
知識(shí)點(diǎn)二　反應(yīng)熱與化學(xué)鍵鍵能的關(guān)系
3．通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵 所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能?，F(xiàn)給出化學(xué)鍵的鍵能(見下表)：
化學(xué)鍵 H—H Cl—Cl Cl—H
鍵能/(kJ•mol－1) 436 243 431
請(qǐng)計(jì)算H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反應(yīng)熱(　　)
A．＋862 kJ•mol－1 B．＋679 kJ•mol－1
C．－183 kJ•mol－1 D．＋183 kJ•mol－1
答案　C
解 析　拆開1 mol H2和1 mol Cl2中的化學(xué)鍵所吸收的能量是436 kJ•mol－1＋243 kJ•mol－1＝679 kJ•mol－1；形成2 mol HCl所放出的能量是431 kJ•mol－1×2＝862 kJ•mol－1，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱是679 kJ•mol－1－862 kJ•mol－1＝－183 kJ•mol－1。
4．已知H—H鍵鍵能(斷裂時(shí)吸收或生成時(shí)釋放的能量)為436 kJ•mol－1，H—N鍵鍵能為391 kJ•mol－1，根據(jù)熱化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ•mol－1。則NN鍵的鍵能是(　　)
A．431 kJ•mol－1 B．946 kJ•mol－1
C．649 kJ•mol－1 D．896 kJ•mol－1
答案　B
解析　本題主要考 查利用化學(xué)鍵鍵能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的能量變化，ΔH＝－(生成物鍵能總和－反應(yīng)物鍵能總和)＝－[6×EN—H－(3×EH—H＋ENN)]，得ENN＝6×EN—H－3×EH—H＋ΔH＝6×391 kJ•mol－1－3×436 kJ•mol－1－92.4 kJ•mol－1≈946 kJ•mol－1。故正確答案為B。
5.白磷的化學(xué)式為P4，分子的空間構(gòu)型是正四面體(如圖)。白磷在空氣中燃燒生成十氧化四磷(P4O10)，在十氧化四磷分子里只存在P—O和P===O兩種共價(jià)鍵。

已知幾種共價(jià)鍵的鍵能：P—O 360 kJ•mol－1；
P===O 585 kJ•mol－1；P—P 198 kJ•mol－1；
O===O 498 kJ•mol－1。
請(qǐng)問：在P4(s)＋5O2(g)===P4O10(s )中，ΔH＝______________。
答案?。? 982 kJ•mol－1
解析　由P4的分子結(jié)構(gòu)和P4＋5O2=====點(diǎn)燃P4O10的物質(zhì)變化，在P4O10分子中只存在P—O和P===O兩種共價(jià)鍵，P4O10中P顯＋5價(jià)、O顯－2價(jià)等事實(shí)可知，在P4分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，每2個(gè)P原子之間插入1個(gè)O原子形成2個(gè)P—O鍵，每個(gè)P原子再結(jié)合1個(gè)O原子形成P===O鍵，就構(gòu)成了P4O10的分子結(jié)構(gòu)。這樣，在1個(gè)P4O10分子中共有12個(gè)P—O鍵、4個(gè)P===O鍵。
ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和＝6×198 kJ•mol－1＋5×498 kJ•mol－1－(12×360 kJ•mol－1＋4×585 kJ•mol－1)＝－2 982 kJ•mol－1。
知識(shí)點(diǎn)三　反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物總能量的關(guān)系
6．已知25 ℃、101 kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：
C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ•mol－1①
C(金剛石)＋O2(g)===CO2(g)　..