考點01化學反應與能量變化【核心考點梳理】一、系統(tǒng)的內(nèi)能1、系統(tǒng)在自然科學研究中，被研究的對象稱為系統(tǒng)。系統(tǒng)以外的，與系統(tǒng)相關的其他部分稱為環(huán)境。例如，研究水的蒸發(fā)，水和水蒸氣就是系統(tǒng)，周邊的其他部分是環(huán)境。研究鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應，溶液就是系統(tǒng)，而盛溶液的燒杯和溶液周圍的空氣等便是環(huán)境。系統(tǒng)與環(huán)境可以根據(jù)需要來劃分，有一定的人為性。2、內(nèi)能與功內(nèi)能是系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)各種能量的總和，用符號U表示。當系統(tǒng)處于一定狀態(tài)時，系統(tǒng)就具有確定的內(nèi)能，當溫度、壓強、物質(zhì)的聚集狀態(tài)等發(fā)生改變，內(nèi)能也隨之改變。熱與功系統(tǒng)與環(huán)境之間由于溫度差交換或傳遞的能量稱為熱，用符號Q表示。除熱以外，其他各種形式傳遞的能量都稱為功，用符號W表示。系統(tǒng)因體積變化所做的功稱為體積功，除體積功以外，其他的功如電功、機械功、光能等都稱為非體積功，或稱其他功。一定壓強下，0℃時1.0mol的水和0℃時1.0mol的冰，哪個系統(tǒng)的內(nèi)能更大？一定壓強下，25℃時1.0mol的水和25℃時10.0mol的水，哪個系統(tǒng)的內(nèi)能更大？系統(tǒng)內(nèi)能的變化用符號ΔU來表示。幾乎所有化學反應的發(fā)生，都伴隨著能量的變化，能量通過功和熱這兩種形式在系統(tǒng)與環(huán)境之間實現(xiàn)轉(zhuǎn)化或傳遞。我們可以通過測定系統(tǒng)變化過程中的功和熱得到系統(tǒng)內(nèi)能的變化量。二、反應的焓變1、化學反應的熱效應在一定溫度下，化學反應過程中吸收或釋放的熱稱為化學反應的熱效應，也稱反應熱，用符號Q表示。系統(tǒng)從環(huán)境吸熱，則Q>0；系統(tǒng)對環(huán)境放熱，則Q<0。實驗：碳酸氫鈉與檸檬酸反應的熱效應取一只100mL燒杯，加入10g碳酸氫鈉固體和10g檸檬酸固體（為防止反應過快液體沖出燒杯，所加固體不宜太多），再向燒杯中注入少量蒸餾水后攪拌，觀察現(xiàn)象。待反應稍平緩后，用手小心觸摸燒杯壁，感受反應的熱效應?，F(xiàn)象記錄：反應放出大量的氣體，且燒杯壁出現(xiàn)水滴。實驗結論：碳酸氫鈉與檸檬酸該反應為吸熱反應，水蒸氣冷凝在燒杯壁。2、焓（1）焓的定義及焓變的計算焓（H）是一種與內(nèi)能有關的物理量。系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化，焓也隨之改變。在科學研究與生產(chǎn)實踐中，大多數(shù)化學反應是在等壓或接近等壓的條件下進行，此時的反應熱稱為等壓反應熱，用符號Qp表示。人們常用系統(tǒng)的焓的變化，即焓變（ΔH）來表示在等壓、只做體積功條件下的反應熱，單位常用kJ?·?mol—1，此時：ΔH=Qp在一定條件下，一個化學反應是吸熱還是放熱，是在等壓條件下由生成物和反應物的焓的差值決定的，即：ΔH=∑H（生成物）—∑H（反應物）當ΔH<0時，為放熱反應；當ΔH>0時，為吸熱反應。如以下兩個反應：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)2HgO(s)=2Hg(l)+O2(g)ΔH=—484kJ·mol—1ΔH=182kJ·mol—1氫氣與氧氣化合是放熱反應，而氧化汞的分解則是吸熱反應。兩個化學反應中的焓變?nèi)鐖D1.3所示。（2）化學反應與吸放熱反應化學反應的本質(zhì)是化學鍵的斷裂和形成。化學反應的熱效應主要與化學鍵重組時鍵能的變化有關。斷裂原有的化學鍵需要吸收能量，生成新的化學鍵會釋放能量。若反應物斷鍵時吸收的能量小于生成物成鍵時放出的能量，該反應是放熱反應，反之為吸熱反應。在放熱反應中，反應物所具有的化學能轉(zhuǎn)化為熱釋放出來；在吸熱反應中，吸收的熱轉(zhuǎn)化為化學能儲存在生成物之中。一定條件下，1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Br2斷鍵時分別需要吸收436kJ和193kJ的熱量，而1mol氣態(tài)HBr成鍵時會放出366kJ的熱量。據(jù)此推算，反應：H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)是吸熱反應還是放熱反應？相同條件下，發(fā)生下列兩個化學反應：簡述ΔH1與ΔH2的聯(lián)系和差別?！裆鲜鰞蓚€反應的共同點在于：反應條件、反應物的聚集狀態(tài)及物質(zhì)的量是相同的，表明兩者反應物的焓［∑H（反應物）］相等。差別在于：一個反應的生成物是液態(tài)水，另一個反應的生成物是氣態(tài)水。由于液態(tài)水要吸收能量才能變?yōu)樗魵猓虼松晌镆簯B(tài)水和水蒸氣的焓不同，這就導致了ΔH1和ΔH2數(shù)值的差異。習指南【核心歸納】1、化學反應的熱效應化學反應過程中發(fā)生物質(zhì)變化的同時，常常伴有能量的變化。這種能量的變化常以熱能的形式表現(xiàn)出來，叫做反應熱。類型比較放熱反應吸熱反應定義有熱量放出的化學反應吸收熱量的化學反應形成原因反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學鍵強弱關系生成物分子成鍵時釋放出的總能量大于反應物分子斷裂舊鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放出的總能量小于反應物分子斷裂舊鍵時吸收的總能量表示方法Q>0Q<0圖示2.常見的放熱反應和吸熱反應（1）常見的放熱反應：能自發(fā)進行的氧化還原反應（較活潑的金屬與酸反應、燃燒反應、中和反應、金屬的氧化反應）、鋁熱反應、由不穩(wěn)定物質(zhì)變?yōu)榉€(wěn)定物質(zhì)的反應、多數(shù)化合反應、氯酸鉀的分解、高壓下石墨轉(zhuǎn)化為金剛石。（2）常見的吸熱反應：多數(shù)的分解反應，氯化銨和氫氧化鋇晶體的反應，碳、一氧化碳和氫氣作還原劑的反應，電離和水解，常壓下石墨轉(zhuǎn)化為金剛石?！颈貍渲R基礎練】下列說法正確的是(????)A.反應物總能量高于生成物總能量，此反應釋放能量

B.需要加熱的反應一定是吸收能量的反應

C.分解反應一定是吸收能量的反應

D.若化學鍵斷裂吸收的能量大于化學鍵形成釋放的能量，此反應釋放能量形成1mol?H?Cl鍵時放出431kJ的能量，斷裂1molCl?Cl鍵時吸收243kJ的能量，斷裂1mol?H?H鍵時吸收436kJ的能量，則1mol?H2(g)與1mol?Cl2(g)A.放出248

kJ的熱量 B.吸收248

kJ的熱量

C.放出183

kJ的熱量 D.吸收183

kJ的熱量下列屬于氧化還原反應同時能量的變化符合如圖的是(????)Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl反應

下列說法正確的是如不小心被同樣溫度的液態(tài)水和水蒸氣燙傷，往往是被水蒸氣燙傷更嚴重

B.所有有O2參與的反應都是放熱反應

C.絕熱密閉容器，中間活塞能自由移動，在兩邊各加入等量的反應物，發(fā)生如圖的反應，反應達到平衡后，最終活塞仍處于正中間，則這兩個反應放出或吸收的熱量相同

D.已知CH3CH2CH2CH3(g)?=?(CH3)2CHCH3(g)

Δ?H=??9.0?kJ·mol?1，則常溫下CH3CH2CH2CH3(g)完全燃燒放出的熱量比(CH3)2CHCH3(g)完全燃燒放出的熱量多9kJ如圖表示某一反應過程中的能量變化曲線．下列說法中不正確的是(????)該反應為放熱反應

B.該反應的焓變?yōu)椤鱄=?(E2?E1)

C.曲線b相對曲線下列有關化學反應能量的敘述正確的是(????)A.放熱反應都不需要加熱

B.化學反應的熱效應數(shù)值與參加反應的物質(zhì)多少有關

C.任何酸與堿發(fā)生中和反應生成1

mol

H2O的過程中，能量變化均相同

D.焓變是指1

【關鍵能力提升練】1.高溫下，某反應達到平衡，平衡常數(shù)K=cCO?cH2A.該反應的焓變?yōu)檎?/p>

B.恒溫恒容下，增大壓強，H2濃度一定減小

C.升高溫度，逆反應速率減小

D.該反應的化學方程式為反應A(g)+B(g)?C(g)+D(g)

發(fā)生過程中的能量變化如圖，△H

表示反應的焓變。下列說法正確的是(????)A.反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1減小，E2增大

B.反應體系中加入催化劑，反應速率增大，△H增大

C.△H<0，反應達到平衡時，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率減少

D.△H>0，反應達到平衡時，增大壓強，A的轉(zhuǎn)化率不變

已知：C2CO(g)+4Fe(s)+33CO(g)+F下列關于上述反應焓變的判斷正確的是(????)A.△H1=△H2+△H3 B.△H2CH2=CH2與HA.該反應為吸熱反應

B.催化劑Ⅱ比催化劑Ⅰ活性更好

C.催化劑可改變反應的活化能和焓變

D.正反應的活化能大于逆反應的活化能【學科素養(yǎng)拔高練】能源短缺是全球面臨的問題，用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇的反應原理為C化學鍵C—HH—HC—OC===OH—O鍵能/kJ·mo413.4436.0351.0745.0462.8則該反應的焓變ΔH為(????)A.?46.2

kJ/mol B.?181.6

kJ/mol

C.+46.2

kJ/mol D.+181.6

kJ/mol下列說法正確的是(????)化學反應中的能量變化只表現(xiàn)為熱量變化

B.所有的吸熱反應都不能自發(fā)進行，必須始終給體系加熱

C.爆炸過程中涉及到化學鍵的斷裂與形成，一定屬于化學變化

D.化學反應中的焓變不會因為是否使用催化劑而發(fā)生改變近年科學家提出“綠色自由”構想。把含有CO2的空氣吹入K2CO3溶被中，再把A.I、II兩步目的是為了富集CO2

B.鉻鋅觸媒催化劑可以改變合成甲醇的焓變

C.從合成塔中及時分離出甲醇可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率

D.2007年諾貝爾化學獎授予埃特爾以表彰其對于合成氨反應機理的研究，氮氣和氫氣分子在催化劑表面的部分變化過程如圖所示，下列有關說法正確的是(????)

N2+3HA.高溫下合成氨，能提高原料轉(zhuǎn)化率

B.圖中①～②過程放熱，②～③過程吸熱

C.合成氨各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中有非極性鍵的斷裂與形成

D.催化劑能降低合成氨反應的焓變一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應：CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)，設起n(H2A.溫度不變時，圖中X點對應的平衡在加壓后中φ(CH4)增大

B.圖中Z的大小為a>3>b

C.圖中X點對應的平衡混合物中n(H2下列說法正確的是(????)A.放熱反應一定是自發(fā)進行的反應

B.吸熱反應一定是非自發(fā)進行的

C.自發(fā)進行的反應一定容易發(fā)生

D.體系混亂度增大有利于反應自發(fā)進行用酒精(乙醇)涂在皮膚上消毒時，感覺皮膚很涼爽，這是因為酒精

。酒精是否可再生資源：

。請寫出車用乙醇汽油中乙醇(C2H5OH)燃燒的化學方程式：

。燃用乙醇汽油的汽車發(fā)動后，內(nèi)燃機工作時能量轉(zhuǎn)化是：化學能→內(nèi)能(熱能)→甲醇是一種基礎化工原料，可以用多種方法合成。(1)用CO已知：CO22H2(g)+O2(g)=2則表示CH3OH(g)要使反應①在一定條件下建立的平衡逆向移動，可采取的措施有_______(填寫字母序號)。a.縮小反應容器的容積

b.擴大反應容器的容積c.升高溫度d.使用合適的催化劑

e.從平衡體系中及時分離出C(2)用CO生產(chǎn)甲醇。已知：CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)，下圖是該反應在不同溫度下CO①該反應的焓變ΔH__________0(填“>”、“<”或“=”)。②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K1_______K2(填“>”、“③若容器容積不變，下列措施