第五讲 化学键与化学反应中能量变化的关系

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1、第五讲化学键与化学反应中能量变化的关系一、从微观结构角度理解化学反应中的能量变化从微观分析看，化学反应是原子(或离子)重新组合的过程。即在一定条件下，分子(或其他形式的微粒)中的化学键吸收能量后被破坏，形成原子(或离子)，而后又相互结合成新的分子，在此过程中由于原子间(或离子间)的相互结合而放出能量。下图为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程的能量变化示意图，由图可知，当1molN2(g)与1molO2(g)在一定条件下反应生成2molNO(g)时，1molN2分子中的化学键断裂需要吸收946kJ能量，1molO2分子中的化学键断裂需吸

2、收498kJ能量，形成2molNO分子中的化学键要释放632kJ·mol－1×2mol＝1264kJ能量。反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)是吸收能量还是放出能量，要看断键时吸收的能量与成键时放出的能量的相对大小。由上可知，断裂反应物分子中的化学键吸收的总能量为946kJ·mol－1＋498kJ·mol－1＝1444kJ·mol－1，形成生成物分子中的化学键放出的总能量为1264kJ·mol－1，即反应吸收能量180kJ·mol－1。上述过程说明化学反应中，化学键的断裂与形成是反应过程中有能量变化的本质原因。[特别提醒]任何化学反

3、应都伴随着能量的变化，但伴有能量变化的不一定是化学变化，例如水由液态变为气态需要吸收热量，但没有发生化学变化。二、决定吸收能量或放出能量的因素一个反应在完成后是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。其关系如下图所示：图Ⅰ中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中反应物将比生成物多的那部分能量释放出来，这样的反应为放出能量的反应；图Ⅱ中反应物的总能量比生成物的总能量低，反应过程中需要从外界吸收能量，这部分能量便储存在生成物中，这样的反应为吸收能量的反应。(1)反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放出能量。

4、(2)反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸收能量。[特别提醒]物质所具有的能量越低越稳定。要注意断键吸收能量、成键放出能量与物质所具有的能量之间的区别。例1　已知破坏1molH—H键、Cl—Cl键、H—Cl键分别需要吸收436kJ、243kJ、432kJ能量，则由H2与Cl2生成1molHCl总的过程需要(　　)A．放热185kJ　　　B．吸热185kJC．放热92.5kJD．吸热92.5kJ跟踪练习1　下列变化过程中需要吸收能量的是(　　)4A．H＋H―→H2B．H＋Cl―→HClC．I2―→I＋ID．S＋O2―→SO2例2　一个确定

5、的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于________________________________________________。如果化学反应表现为吸收能量，则有________________________________(填不等式，下同)，如果化学反应表现为放出能量，则有________________________________，请作出化学反应放出能量的示意图。跟踪练习2　下列关于放出能量的反应：A＋B―→C＋D的说法中正确的是(EA、EB、EC、ED分别表示A、B、C、D所具有的能量)(　　)A．EA>EC

6、　B．EA>EC＋EDC．EA＋EB>EC＋ED　D．EA＋EB

7、5．下列关于能源的开发和利用的说法中不正确的是(　　)A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭是杞人忧天C．在能源的开发和利用中必须同时考虑对环境的影响D．可再生能源和清洁能源(绿色能源)将成为新能源的主力军6．下列图像分别表示反应过程中的能量变化，其中表示吸热反应的是(　　)7．金刚石在一定条件下可以转变为石墨，并放出能量，下列说法中正确的是(　　)A．金刚石更稳定B．金刚石所具有的能量更高C．反应中断开金刚石中的化学键所消耗的能量比形成石墨中的化学键所放出的能量多D．该变化为物理变化

8、8．已知：①物质的能量越低越稳定　②白磷转化为红磷是放热的。据此下列说法中正确的是(　　)A．白磷转化为红磷是物理变化B．在相同条件下红磷比白磷稳定4C．相同条件下红磷所具有的总