考點(diǎn)01化學(xué)反應(yīng)與能量變化【核心考點(diǎn)梳理】一、系統(tǒng)的內(nèi)能1、系統(tǒng)在自然科學(xué)研究中，被研究的對(duì)象稱為系統(tǒng)。系統(tǒng)以外的，與系統(tǒng)相關(guān)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(yīng)，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(hào)U表示。當(dāng)系統(tǒng)處于一定狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)就具有確定的內(nèi)能，當(dāng)溫度、壓強(qiáng)、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(hào)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(hào)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(jī)械功、光能等都稱為非體積功，或稱其他功。一定壓強(qiáng)下，0℃時(shí)1.0mol的水和0℃時(shí)1.0mol的冰，哪個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)能更大？一定壓強(qiáng)下，25℃時(shí)1.0mol的水和25℃時(shí)10.0mol的水，哪個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)能更大？系統(tǒng)內(nèi)能的變化用符號(hào)ΔU來表示。幾乎所有化學(xué)反應(yīng)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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化或傳遞。我們可以通過測(cè)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(yīng)的焓變1、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)在一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或釋放的熱稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，也稱反應(yīng)熱，用符號(hào)Q表示。系統(tǒng)從環(huán)境吸熱，則Q>0；系統(tǒng)對(duì)環(huán)境放熱，則Q<0。實(shí)驗(yàn)：碳酸氫鈉與檸檬酸反應(yīng)的熱效應(yīng)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(yīng)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(yīng)稍平緩后，用手小心觸摸燒杯壁，感受反應(yīng)的熱效應(yīng)?，F(xiàn)象記錄：反應(yīng)放出大量的氣體，且燒杯壁出現(xiàn)水滴。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：碳酸氫鈉與檸檬酸該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，水蒸氣冷凝在燒杯壁。2、焓（1）焓的定義及焓變的計(jì)算焓（H）是一種與內(nèi)能有關(guān)的物理量。系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化，焓也隨之改變。在科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐中，大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)是在等壓或接近等壓的條件下進(jìn)行，此時(shí)的反應(yīng)熱稱為等壓反應(yīng)熱，用符號(hào)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(yīng)熱，單位常用kJ?·?mol—1，此時(shí)：ΔH=Qp在一定條件下，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，是在等壓條件下由生成物和反應(yīng)物的焓的差值決定的，即：ΔH=∑H（生成物）—∑H（反應(yīng)物）當(dāng)ΔH<0時(shí)，為放熱反應(yīng)；當(dāng)ΔH>0時(shí)，為吸熱反應(yīng)。如以下兩個(gè)反應(yīng)：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(yīng)，而氧化汞的分解則是吸熱反應(yīng)。兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)中的焓變?nèi)鐖D1.3所示。（2）化學(xué)反應(yīng)與吸放熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂和形成?；瘜W(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)主要與化學(xué)鍵重組時(shí)鍵能的變化有關(guān)。斷裂原有的化學(xué)鍵需要吸收能量，生成新的化學(xué)鍵會(huì)釋放能量。若反應(yīng)物斷鍵時(shí)吸收的能量小于生成物成鍵時(shí)放出的能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反之為吸熱反應(yīng)。在放熱反應(yīng)中，反應(yīng)物所具有的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱釋放出來；在吸熱反應(yīng)中，吸收的熱轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)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(shí)分別需要吸收436kJ和193kJ的熱量，而1mol氣態(tài)HBr成鍵時(shí)會(huì)放出366kJ的熱量。據(jù)此推算，反應(yīng)：H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？相同條件下，發(fā)生下列兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)：簡(jiǎn)述ΔH1與ΔH2的聯(lián)系和差別。●上述兩個(gè)反應(yīng)的共同點(diǎn)在于：反應(yīng)條件、反應(yīng)物的聚集狀態(tài)及物質(zhì)的量是相同的，表明兩者反應(yīng)物的焓［∑H（反應(yīng)物）］相等。差別在于：一個(gè)反應(yīng)的生成物是液態(tài)水，另一個(gè)反應(yīng)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?，因此生成物液態(tài)水和水蒸氣的焓不同，這就導(dǎo)致了ΔH1和ΔH2數(shù)值的差異。習(xí)指南【核心歸納】1、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)，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(yīng)熱。類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵強(qiáng)弱關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂舊鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷裂舊鍵時(shí)吸收的總能量表示方法Q>0Q<0圖示2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（1）常見的放熱反應(yīng)：能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)（較活潑的金屬與酸反應(yīng)、燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬的氧化反應(yīng)）、鋁熱反應(yīng)、由不穩(wěn)定物質(zhì)變?yōu)榉€(wěn)定物質(zhì)的反應(yīng)、多數(shù)化合反應(yīng)、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(yīng)：多數(shù)的分解反應(yīng)，氯化銨和氫氧化鋇晶體的反應(yīng)，碳、一氧化碳和氫氣作還原劑的反應(yīng)，電離和水解，常壓下石墨轉(zhuǎn)化為金剛石。【必備知識(shí)基礎(chǔ)練】下列說法正確的是(????)A.反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，此反應(yīng)釋放能量

B.需要加熱的反應(yīng)一定是吸收能量的反應(yīng)

C.分解反應(yīng)一定是吸收能量的反應(yīng)

D.若化學(xué)鍵斷裂吸收的能量大于化學(xué)鍵形成釋放的能量，此反應(yīng)釋放能量形成1mol?H?Cl鍵時(shí)放出431kJ的能量，斷裂1molCl?Cl鍵時(shí)吸收243kJ的能量，斷裂1mol?H?H鍵時(shí)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(yīng)同時(shí)能量的變化符合如圖的是(????)Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl反應(yīng)

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(yán)重

B.所有有O2參與的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

C.絕熱密閉容器，中間活塞能自由移動(dòng)，在兩邊各加入等量的反應(yīng)物，發(fā)生如圖的反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，最終活塞仍處于正中間，則這兩個(gè)反應(yīng)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(yīng)過程中的能量變化曲線．下列說法中不正確的是(????)該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.該反應(yīng)的焓變?yōu)椤鱄=?(E2?E1)

C.曲線b相對(duì)曲線下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)能量的敘述正確的是(????)A.放熱反應(yīng)都不需要加熱

B.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)數(shù)值與參加反應(yīng)的物質(zhì)多少有關(guān)

C.任何酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1

mol

H2O的過程中，能量變化均相同

D.焓變是指1

【關(guān)鍵能力提升練】1.高溫下，某反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K=cCO?cH2A.該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?/p>

B.恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小

C.升高溫度，逆反應(yīng)速率減小

D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為反應(yīng)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(yīng)的焓變。下列說法正確的是(????)A.反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1減小，E2增大

B.反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，△H增大

C.△H<0，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率減少

D.△H>0，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，增大壓強(qiáng)，A的轉(zhuǎn)化率不變

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

B.催化劑Ⅱ比催化劑Ⅰ活性更好

C.催化劑可改變反應(yīng)的活化能和焓變

D.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能【學(xué)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(yīng)原理為C化學(xué)鍵C—HH—HC—OC===OH—O鍵能/kJ·mo413.4436.0351.0745.0462.8則該反應(yīng)的焓變?chǔ)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(xué)反應(yīng)中的能量變化只表現(xiàn)為熱量變化

B.所有的吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行，必須始終給體系加熱

C.爆炸過程中涉及到化學(xué)鍵的斷裂與形成，一定屬于化學(xué)變化

D.化學(xué)反應(yīng)中的焓變不會(huì)因?yàn)槭欠袷褂么呋瘎┒l(fā)生改變近年科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)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(shí)分離出甲醇可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率

D.2007年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予埃特爾以表彰其對(duì)于合成氨反應(yīng)機(jī)理的研究，氮?dú)夂蜌錃夥肿釉诖呋瘎┍砻娴牟糠肿兓^程如圖所示，下列有關(guān)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(yīng)的焓變一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)，設(shè)起n(H2A.溫度不變時(shí)，圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)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(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中n(H2下列說法正確的是(????)A.放熱反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)

B.吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的

C.自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生

D.體系混亂度增大有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行用酒精(乙醇)涂在皮膚上消毒時(shí)，感覺皮膚很涼爽，這是因?yàn)榫凭?/p>

。酒精是否可再生資源：

。請(qǐng)寫出車用乙醇汽油中乙醇(C2H5OH)燃燒的化學(xué)方程式：

。燃用乙醇汽油的汽車發(fā)動(dòng)后，內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化是：化學(xué)能→內(nèi)能(熱能)→甲醇是一種基礎(chǔ)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(yīng)①在一定條件下建立的平衡逆向移動(dòng)，可采取的措施有_______(填寫字母序號(hào))。a.縮小反應(yīng)容器的容積

b.擴(kuò)大反應(yīng)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(shí)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(yīng)在不同溫度下CO①該反應(yīng)的焓變?chǔ)__________0(填“>”、“<”或“=”)。②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1_______K2(填“>”、“③若容器容積不變，下列措施