化学反应中的能量变化[学习目标]1．从能量的角度考虑化学反应的问题，分析常见放热反应、吸热反应并运用化学键知识理解反应热的涵义。2．热化学方程式的书写和应用[学习内容]一、反应热1．反应热的概念在化学反应中，发生物质变化的同时，还伴随有能量变化，这种能量变化，常以热能的形式表现出来。在化学反应过程中放出或吸收的能量，通常叫做反应热。许多化学反应的反应热可以直接测量，其测量仪器叫做量热计。中学阶段，一般研究的是在一定的温度和压强下，在敞开容器中发生的反应所放出或吸收的热量。2．放热反应和吸热反应（1）放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。（2）吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。由能量守恒可得：反应物的总能量：生成物的总能量+热量(放热反应)应物的总能量：生成物的总能量－热量(吸热反应)反应热符号有正负之分，当Q<0时，为吸热反应，Q>0时，为放热反应。3．反应热的微观解释化学变化一定生成新的物质，形成新的化学键，故必然要破坏旧的化学键。化学反应在本质上来说也就是旧键的断裂和新键的形成过程。破坏旧键时需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；形成新键时又要释放能量。在不做其他功的情况下，当前者大于后者时，就是吸热反应；当前者小于后者时，为放热反应。放热反应的反应物具有的总能量大于生成物所具有的总能量，导致反应物转化为生成物时放出热量；吸热反应是由于反应物具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物需通过加热、光照等条件吸收能量，而使反应物本身的能量升高才能转化为生成物。4．化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式：二、热化学方程式1．热化学方程式的意义热化学方程式是用来表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。因此热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。例如：热化学方程式：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92.38kJ，表示的意义为1mol氮气与3mol氢气反应完全生成2mol氨气，放出92.38kJ的热量能量反应过程反应过程反应物生成物能量Q>0Q<0反应物生成物2．热化学方程式书写（1）应注意反应温度和压强，因为反应的温度和压强不同时，其热量变化也不同。（2）要注明反应物和生成物的聚集状态。因为物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有的能量有关，物质的三态之间的变化本身就伴随有吸热或放热的过程。例如：冰熔化成水时需吸收热量，水蒸发成水蒸气时，也需吸收热。常以g、s、l、aq分别表示气、固、液态及水溶液。（3）要有表明反应热的“+”、“－”符号。（4）与一般化学方程式不同，热化学方程式各物质化学式前的化学计量数不是表示分子个数而是表示其物质的量，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同，其Q也不同。（5）热化学方程式的各物质化学式前的化学计量数与反应热成正比。例如：相同物质的下列化学反应，前者的反应热是后者的两倍。H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+184.6kJH2(g)+Cl2(g)→HCl(g)+92.3kJ[例题解析]1、概念辨析例1：下列说法正确的是（）A．需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应B．任何放热反应在常温条件下一定能发生C．反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热D．吸热反应在一定条件下（如常温、加热等）也能发生2、判断反应类型例2：下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（）A．镁与稀盐酸的反应B．NaOH与HSO24的反应C．灼热的碳与CO2的反应D．木炭在空气中的燃烧反应3、比较物质的稳定性例3：12g石墨与氧气反应生成二氧化碳气体放出393.51kJ热量，12g金刚石与氧气反应生成二氧化碳气体放出395.41kJ热量，试比较金刚石与石墨的稳定性（）A．金刚石比石墨稳定B．石墨比金刚石稳定C．石墨和金刚石同样稳定D．无法确定4、燃料的充分燃烧例4：我国锅炉燃煤采用沸腾炉逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于（）A．增大煤炭燃烧时的燃烧热B．减少炉中杂质气体（如SO2等）的形成C．使得化学反应更容易进行D．使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率5、联系生活实际例5：天然气（CH4）、...
