1、第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能第1课时 化学键与化学反应中能量变化的关系1.从化学键变化的角度，在本质上认识物质变化与能量变化的关系。2知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。晨背重点语句1.化学反应的实质：原子的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成过程。2.断开反应物中的化学键要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。3.断裂旧化学键吸收的总能量形成新化学键释放的总能量，反应放出能量；断裂旧化学键吸收的总能量形成新化学键释放的总能量，反应吸收能量。4.反应物的总能量生成物的总能量，反应吸收能量；反应物的总能量生成物的总能量，反应放出能量。细梳理
2、、练对点、层层过关知识分点突破分点突破 1 断开或形成 1 mol 化学键的能量变化1化学反应的本质是原子(或原子团)的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。2物质中的原子之间是通过化学键结合的。断开反应物中的化学键要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。3断开或形成 1 mol H2 中化学键的能量变化(1)在 1 mol 氢分子中，含有 1 _mol HH 键。(2)已知在 25 和 101 kPa 条件下，由 2 mol H 原子形成 1 mol HH 键时，放出 436 kJ 的能量。若要使 1 mol 氢分子变为2 mol 氢原子时，需要断开 1 mol H
3、H 键，其能量变化是 2_的能量。1吸收 436 kJ4断开或形成 1 mol CH4 中化学键的能量变化(1)CH4 的电子式是，结构式是，1 mol CH4 分子中含有 3 _ mol CH 键。4(2)在 CH4 中，断开 1 mol CH 键要吸收 415 kJ 的能量。若 要 形 成 1 mol CH4 中 的 CH 键 其 能 量 变 化 是 4_的能量。放出 4 mol415 kJmol11 660 kJ【归纳总结】在 25 和 101 kPa 的条件下，由原子形成 1 mol 化学键时所放出的能量，与断开 1 mol 相同化学键所吸收的能量是相等的。键能是指在 25、101 k
4、Pa，将 1 mol 理想气体分子 AB拆开为中性气态原子 A 和 B 时所需要的能量。显然键能越大，化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。如 HH 键的键能是436 kJmol1，是指 1 mol H2分子变成 2 mol H原子需要吸收 436 kJ 的能量。根据上述材料，回答下列问题：(1)已知 HCl 键的键能为 431 kJmol1，下列叙述正确的是_(填字母序号，下同)。A每生成 1 mol HCl 键放出 431 kJ 能量B每生成 1 mol HCl 键吸收 431 kJ 能量C每拆开 1 mol HCl 键放出 431 kJ 能量D每拆开 1 mol HCl 键吸收 431 k
5、J 能量答案：AD(2)已知键能：HH 为 436 kJmol1；HF 为 565 kJmol1；HCl 为 431 kJmol1；HBr 为 366 kJmol1。则下列分子受热时最稳定的是_。AHF BHClCHBr DH2答案：A分点突破 2 化学反应中的能量变化1化学反应中存在两大变化，即 1 _变化和 2_变化。由于断开不同的化学键 3 _的能量不同，形成不同的化学键 4 _的能量也不同，所以化学反应中总会伴有 5 _的变化，最终的反应结果表现为 6 _能量和 7 _能量。物质能量吸收释放能量吸收放出2化学反应中发生能量变化的两种类型：8 _能量和 9 _能量。放出吸收(1)从化学键
6、的角度理解反应物、生成物中化学键的变化关系能量变化断裂旧化学键吸收的总能量形成新化学键释放的总能量10 _能量断裂旧化学键吸收的总能量形成新化学键释放的总能量11 _能量放出吸收放出吸收(2)从物质储存化学能的角度理解反应物、生成物储存的化学能的大小关系能量变化反应物的总能量生成物的总能量12 _能量反应物的总能量生成物的总能量13 _能量【归纳总结】化学反应吸收或放出能量的判断(1)若用 E 总吸表示反应物化学键断开时所吸收的能量，E 总放表示生成物化学键形成时所放出的能量，化学反应能量变化 EE 总吸E 总放。若 E 为正值则吸收能量，为负值则放出能量。(2)各种物质都储存有化学能，不同的
7、物质所储存的化学能不同。化学反应中，物质发生了变化，化学能也随之而改变，化学反应过程中吸收或放出能量可用下图形象地表示：1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)化学键断裂需要吸收能量，化学键形成会放出能量。()(2)化学反应必然伴随能量变化。()(3)相同条件下由原子形成 1 mol HCl 键所放出的能量与断开 1 mol HCl 键吸收的能量相等。()(4)放出能量越多的反应通常生成物越不稳定。()答案：(1)(2)(3)(4)2已知反应 A2B2=2AB，破坏 1 mol A2 中的化学键消耗的能量为 Q1 kJ，破坏 1 mol B2 中的化学键消耗的能量为 Q2kJ，形成 1
8、mol AB 中的化学键释放的能量为 Q3 kJ，则下列说法正确的是()A若 1 mol A2 和 1 mol B2 的总能量之和大于生成的 2 mol AB 的总能量，则反应放出能量B若 1 mol A2 和 1 mol B2 的总能量之和小于生成的 2 mol AB 的总能量，则反应放出能量C若该反应放出能量，则 Q1Q22Q3D若该反应吸收能量，则 Q1Q22Q3解析：选 A 若反应物总能量之和大于生成物总能量之和，则反应放热，反之，反应吸热。若破坏反应物化学键消耗的能量小于形成生成物化学键释放的能量，则反应放热，反之，反应吸热。化学反应中的能量变化【例】化学反应 A2B2=2AB 的能
9、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断裂 1 mol AA 键和 1 mol BB 键放出 x kJ 的能量C断裂 2 mol AB 键需要吸收 y kJ 的能量D2 mol AB 的总能量高于 1 mol A2 和 1 mol B2 的总能量解析 从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，A、D 项错误；断键时需要吸收能量，B 项错误，C 项正确。答案 C【归纳总结】(1)如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时化学反应放出能量，反之，化学反应吸收能量。如图所示：(2)既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量
10、变化，又可以根据化学反应中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能。计算公式：化学反应中的能量变化值反应物的总键能生成物的总键能。计算出的数值如果为正值，意味着吸热反应；计算出的数值如果是负值，意味着是放热反应。1下列各图中，表示吸收能量反应的是()解析：选 A 吸收能量的反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，A 项正确。2根据下面的信息，判断下列叙述正确的是()A氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量B氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量C1 mol H2 跟12 mol O2 反应生成 1 mol H2O 一定释放能量245 kJD2 mol H2(g)跟 1 mol O2(g)反应生成 2 m
11、ol H2O(g)吸收能量 490 kJ解析：选 A 由题中信息可知，1 mol H2(g)的共价键断裂吸收能量 436 kJ，12 mol O2(g)的共价键断裂吸收能量 249 kJ，两项共吸收能量 685 kJ；形成 2 mol HO 键时共释放能量 930 kJ。在 1 mol H2(g)跟12 mol O2(g)反应生成 1 mol H2O(g)的过程中，放出的能量比吸收的能量多 245 kJ，C 项中缺少物质的状态，所以释放的能量不一定是 245 kJ。夯基础、练能力、堂内过关随堂层级训练1下列对化学反应的认识错误的是()A会引起化学键的变化B会产生新的物质C必然引起物质状态的变化
12、D必然伴随着能量的变化解析：选 C 化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，并伴随着能量的变化，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故C 项错误。2从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成。从微观角度来看，下列变化不能说明发生了化学变化的是()A变化时有电子的得失或共用电子对的形成B变化过程中有化学键的断裂和形成C变化时释放出能量D变化前后原子的种类和数目没有改变，分子种类增加了解析：选 C 某些物理变化也能释放能量，如浓 H2SO4、NaOH 等溶于水放出热量，白炽灯工作时发光发热。3已知断裂 1 mol 共价键所需要吸收的能量分别为 HH：43
13、6 kJ，II：151 kJ，HI：299 kJ，下列对 H2(g)I2(g)2HI(g)的反应类型判断错误的是()A放出能量的反应 B吸收能量的反应C氧化还原反应D可逆反应解析：选 B 依题意，断裂 1 mol HH 键和 1 mol II 键吸收的能量为 436 kJ151 kJ587 kJ，生成 2 mol HI 键放出的能量为 299 kJ2598 kJ，因为 598 kJ587 kJ，所以，该反应的正反应是放出能量的反应，即该反应是放出能量的反应；根据反应式可知该反应是可逆反应，也是氧化还原反应。4研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变
14、化。据此判断以下叙述中错误的是()A金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低B物质燃烧可看作是储存在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来C氮气分子内部存在着很强的化学键，故通常情况下氮气的化学性质很活泼D需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应答案：C5金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量。已知 12 g 石墨和金刚石完全燃烧时放出的热量依次为 Q1 和 Q2，下列说法错误的是()AQ1Q2B石墨不如金刚石稳定C石墨具有的能量比金刚石低D完全燃烧，生成的二氧化碳一样多解析：选 B 石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能
15、量，说明石墨的能量低于金刚石的能量，12 g 石墨完全燃烧时放出的热量小于 12 g 金刚石完全燃烧时放出的热量，即Q1Q2，A 项正确；石墨转化为金刚石需要吸收能量，说明石墨的能量低，石墨比金刚石稳定，B 项错误，C 项正确；金刚石和石墨互为同素异形体，等质量的金刚石和石墨完全燃烧时生成的二氧化碳质量是一样的，D 项正确。6根据如图提供的信息，下列所得结论正确的是()A该反应过程中，形成新化学键释放的总能量小于断裂旧化学键吸收的总能量B因为生成物的总能量低于反应物的总能量，所以该反应不需要加热即可进行C该图像可以表示碳酸钙受热分解的能量变化D该图像可以表示锌与稀硫酸反应的能量变化解析：选 D 该反应为放热反应，则断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量，A 项错误；该反应为放热反应，但不一定不需要加热，如铝热反应为放热反应，但需要在高温条件下进行，B 项错误；碳酸钙受热分解为吸热反应，反应物总能量小于生成物总能量，C 项错误；锌与稀硫酸反应为放热反应，符合图像的能量变化，D 项正确。word部分：请做：课时跟踪训练练规范、提能力、好题练全点此进入该word板块
