人教版 (2019)选择性必修1第一章 化学反应的热效应第一节 反应热第1课时一课一练

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第一章 化学反应的热效应第一节 反应热第1课时一课一练，共15页。试卷主要包含了常见的放热反应和吸热反应，图示，8 kJ/ml－6×283等内容，欢迎下载使用。


第一节　化学反应与能量的变化
第1课时　焓变　反应热
　1.了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。　2.认识化学反应过程中物质和能量的变化。　3．了解反应热和焓变的含义。　4.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。
　焓变　反应热


1．焓变
(1)焓：与内能有关的物理量，符号：H。
(2)焓变：生成物与反应物之间的焓值差，符号：ΔH，单位：kJ·mol－1(或kJ/mol)。
2．反应热
(1)概念：化学反应过程中所释放或吸收的热量，单位：kJ·mol－1(或kJ/mol)。
(2)与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变。
3．化学反应中能量变化的原因
(1)微观角度——化学键的变化

若Q1>Q2，反应吸收能量，ΔH>0，为吸热反应；
若Q1E1，所以正反应为放热反应，C项正确。D项，题图中逆反应的热效应ΔH＝E2－E1，为吸热反应，D项错误。
[答案]　D

(1)由上述例题中的图示可知，因为反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应不需要加热就可以进行，这种说法是否正确？
(2)试从能量高低判断，上题中反应物和生成物哪个较为稳定？
答案：(1)不正确。反应物和生成物总能量的相对高低与反应是否需要加热无关。
(2)能量越低越稳定，故生成物较稳定。

　吸热反应和放热反应的判断
1．(2017·北京西城区高二检测)从如图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误的是(　　)

A．这是一个放热反应
B．该反应可能需要加热
C．生成物的总能量低于反应物的总能量
D．反应物比生成物更稳定
解析：选D。因反应物的总能量高于生成物的总能量，故反应放热，且生成物比反应物更稳定，A、C项正确，D项不正确；反应是否需要加热与反应吸、放热无必然联系，B项正确。
2．下列化学反应属于吸热反应的是(　　)
A．盐酸与烧碱溶液的反应
B．Al与稀盐酸的反应
C．C＋CO22CO
D．葡萄糖在人体内氧化分解
解析：选C。酸碱中和反应、活泼金属与酸的反应均属于放热反应；葡萄糖在人体内氧化分解，为人的生命活动提供能量，也属于放热反应；C与CO2反应需持续加热，属于吸热反应。
　焓变与物质能量的关系
3．已知某反应的焓变小于零，下列说法正确的是(　　)
A．该反应为放热反应
B．该反应为吸热反应
C．生成物的焓大于反应物的焓
D．反应物的总能量小于生成物的总能量
解析：选A。ΔH＜0表示反应放热。
4．由图分析，下列说法正确的是(　　)

A．A→B＋C和B＋C→A两个反应吸收或放出的能量不等
B．A→B＋C　ΔH＜0
C．A具有的焓高于B和C具有焓的总和
D．A→B＋C　ΔH＞0，B＋C→A　ΔH＜0
解析：选D。由图可看出，B＋C的焓高于A的焓，则反应B＋C→A一定是放热反应，ΔH＜0；反之，A→B＋C的反应一定是吸热反应，ΔH>0。根据能量守恒定律，两反应吸收或放出的能量一定相等。

(1)物质越稳定，则自身具有的能量越低。
(2)放热反应是体系反应后放出能量而使体系的能量降低，ΔH＜0，物质的稳定性增强。如A→B　ΔH＜0，则稳定性B＞A。
(3)吸热反应是反应通过加热、光照等外界条件吸收能量而使体系的能量升高，ΔH＞0，物质的稳定性减弱。如A→B　ΔH＞0，则稳定性A＞B。
(4)通常条件下，反应热就是焓变。
(5)任何化学反应都有反应热，即都有焓变(ΔH≠0)。
(6)ΔH的大小与反应条件无关。　
　键能与反应热(ΔH)


1．化学反应的本质
化学反应是旧键断裂，新键形成的过程。
2．ΔH与键能的关系
(1)键能：拆开(或形成)1 mol化学键吸收(或放出)的能量，单位：kJ/mol(或kJ·mol－1)。
(2)ΔH与化学键键能的关系：ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。
实例说明：
以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例

化学键
反应中能量变化

断裂或形成1 mol化学键的能量变化
断裂或形成化学键的总能量变化
H—H
吸收436 kJ
共吸收679 kJ
Cl—Cl
吸收243 kJ
H—Cl
放出431 kJ
共放出862 kJ
结论
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热ΔH＝－183 kJ/mol
3.图示
化学反应过程中的能量变化可用如图表示：

其中，E′1表示活化能(或反应物断键吸收的热量)，E′2表示生成物成键放出的热量，E′1与E′2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)化学反应的本质是旧键断裂和新键形成。(　　)
(2)氯化氢溶于水，化学键发生断裂，是化学变化。(　　)
(3)反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量的反应是吸热反应。(　　)
(4)化学反应是放出热量还是吸收热量，关键是看断裂化学键吸收能量E1和形成化学键放出能量E2的相对大小。(　　)
(5)物质能量越高越稳定。(　　)
(6)物质所含化学键键能越大越稳定。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√
2．根据下列图示能量变化，计算NO与CO2反应的反应热ΔH＝____。

解析：ΔH＝E1－E2＝368 kJ·mol－1－134 kJ·mol－1＝＋234 kJ·mol－1。
答案：＋234 kJ·mol－1


关于焓变与化学键键能的相互计算
1．依据“ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能”计算反应热。
2．根据热化学方程式中各物质的计量数，计算反应物的总键能和生成物的总键能。
3．注意ΔH的符号，计算结果为负值，则ΔH为“－”，反之为“＋”。
4．明确每个反应物和生成物分子中的化学键条数
(1)利用键能求反应热时应先写出参加反应的各物质的结构式，如NH3写成，1 mol NH3中有3 mol N—H键，然后根据各物质的物质的量计算其键能。
(2)含有双键或三键的，如、，应用或的键能，不能用C—C键的键能乘以2或3来计算。

　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(　　)
A．－1 780 kJ/mol　　　　 B．－1 220 kJ/mol
C．－450 kJ/mol D．＋430 kJ/mol
[解析]　S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的能量为280 kJ/mol＋160 kJ/mol×3＝760 kJ/mol，新键生成放出的能量为330 kJ/mol×6＝1 980 kJ/mol，反应放出(1 980－760) kJ＝1 220 kJ的能量，ΔH＝－1 220 kJ/mol。
[答案]　B

反应：SF6(g)===S(s)＋3F2(g)的反应热ΔH为____kJ/mol。
解析：反应方向相反的反应，ΔH的绝对值相同，符号相反，故该反应的ΔH＝＋1 220 kJ/mol。
答案：＋1 220

　根据键能计算反应热
1．如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，则该反应的反应热为(　　)

A．－180 kJ·mol－1　　　　 B．＋180 kJ·mol－1
C．＋812 kJ·mol－1 D．－812 kJ·mol－1
解析：选B。反应化学方程式为N2(g)＋O2(g)===2NO(g)，则ΔH＝(946＋498－2×632) kJ·mol－1＝＋180 kJ·mol－1。
2．白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P—P键 a kJ/mol、P—O键 b kJ/mol、PO键c kJ/mol、OO键d kJ/mol。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是(　　)

A．(6a＋5d－4c－12b) kJ/mol
B．(4c＋12b－6a－5d) kJ/mol
C．(4c＋12b－4a－5d) kJ/mol
D．(4a＋5d－4c－12b) kJ/mol
解析：选A。一个P4分子中含有6个P—P键，一个O2分子中含有1个O===O键，一个P4O10分子中含有12个P—O键和4个P===O键。反应P4＋5O2===P4O10中，反应物键能总和为(6a＋5d) kJ/mol，生成物键能总和为(12b＋4c) kJ/mol，ΔH＝(6a＋5d－12b－4c) kJ/mol。
　根据反应热计算某些键能
3．[2015·高考全国卷Ⅰ，28－(3)]已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___kJ。
解析：设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x－436 kJ－151 kJ＝＋11 kJ，x＝299 kJ。
答案：299
4．已知1 mol X2(g)完全燃烧生成X2O(g)放出热量a kJ，且氧气中1 molOO键完全断裂时吸收能量b kJ，X2O中1 mol X—O键形成时放出能量c kJ，则X2中1 mol X—X键断裂时吸收的能量为(　　)
A．(4c－b＋2a) kJ B. kJ
C．(4c＋b－2a) kJ D. kJ
解析：选B。本题考查了键能与反应中能量变化的关系。1 mol X2完全燃烧生成X2O(g)，放出热量为a kJ，则2X2(g)＋O2(g)===2X2O(g)　ΔH＝－2a kJ/mol，设1 mol X—X键断裂时吸收能量为Q kJ，有2Q＋b－4c＝－2a，求得Q＝，所以B项正确。
重难易错提炼
1.理解化学反应中能量变化的“两原因”
(1)反应物和生成物本身的总能量不同。
(2)旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不同。
2.反应热“三要素”
(1)符号：ΔH。　
(2)单位：kJ/mol。
(3)正、负号：ΔH0为吸热反应。
3.反应热计算“两公式”
(1)ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。
(2)ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。
课后达标检测
[基础巩固]
1．如图所示是四位同学在学习了“化学反应与能量的变化”后所产生的相关认识，其中一定正确的是(　　)

解析：选B。中和反应、缓慢氧化反应均是放热反应，但都不会发光，A项错误；在吸热反应中，从外界吸收的能量转化为新物质的化学能，B项正确；有些放热反应需要在高温条件下才能进行，如铝热反应，而有些吸热反应在常温下就能进行，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应，C项错误；由燃烧反应是放热反应，且反应过程中部分化学能转化为光能可知，D项错误。
2．“不用开水，不用火电，自热米饭真方便！”这是某品牌“自热米饭”的广告词。加热米饭的热量来自饭盒内贮存的某些特殊物质，当这些物质混合后就会发生剧烈的变化而释放出大量热量，则这些特殊物质最可能是(　　)
A．浓硫酸和水　　　　 B．生石灰和水
C．硝酸铵和水 D．烧碱和水
解析：选B。浓硫酸与水混合，生石灰与水混合均会放出大量热量，但生石灰价格较浓硫酸便宜、易贮存，且浓硫酸的强腐蚀性应避免在食品设备中使用，故A项错误，B项正确；硝酸铵溶于水吸收热量，NaOH溶于水放出的热量无法满足需要，并且NaOH具有腐蚀性，故C、D项错误。
3．下列图示变化为吸热反应的是(　　)

解析：选A。A项中的图像表示生成物的总能量比反应物的总能量高，故为吸热反应；B项中的图像表示反应物的总能量比生成物的总能量高，故为放热反应；C项中浓硫酸溶于水放热，不是化学变化；D项中锌与盐酸反应是放热反应。
4．下列说法正确的是(　　)
A．光合作用是由化学能转化为热能的过程
B．当反应放热时，ΔH>0；反应吸热时，ΔHQ3 D．Q1＋Q2　不能　只进行了一个复分解反应的实验，不能科学地得出结论　(2)①