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专题一

化学反应与能量复习提高

【知识梳理】

化学反应中除了发生物质变化外，还同时伴随着______________变化，这种变化如__________的形式表现出来,反应分为__________________________。

常见吸热反应：①多数的分解反应

②氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应

③水煤气的生成反应、④炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应

常见放热反应：①燃烧反应

②中和反应

③物质的缓慢氧化

④金属与水或酸反应

⑤大部分化合反应

注意：需要加热的反应，不一定是吸热反应；不需要加热的反应，不一定是放热反应。

焓(H)是与物质的内能有关的物理量，是物质固有的性质，不同的物质具有的能量不同，其焓也不同。

一、焓变（△H）

反应热:

1．反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所放出或吸收的热量. 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应

（1）.符号：

△H；（2）.单位：kJ/mol

3. 产生原因：化学键断裂——吸热

；化学键形成——放热

放出热量的化学反应

(放热>吸热)

△H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0

☆

常见的放热反应：①

所有的燃烧反应

②

酸碱中和反应

③

大多数的化合反应

④

金属与酸的反应

⑤

生石灰和水反应

⑥

浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等

☆

常见的吸热反应：①

晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl

②

大多数的分解反应

③

以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应

④

铵盐溶解等

从微观角度分析反应热的问题：

1. 从化学键的角度分析反应的本质：

反应物在参加化学反应时旧化学键断裂必须________能量，当原子重新结合生成产物形成新的化学键时,又要______能量，因此化学反应往往伴随着能量变化。

2. (a) 对于放热反应,反应物参加反应时吸收的能量__________生成物释放的能量,从而使反应本身的能量降低,因此规定放热反应的△H______________。

(b) 对吸热反应,反应物参加反应时吸收的能量__________生成物释放的能量,从而使反应本身的能量升高,因此规定吸热反应的△H______________。

(c) 即：放热反应的ΔH为“-”或ΔH＜0 ；吸热反应的ΔH为“+”或ΔH ＞0

∆H＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）

∆H＝E（反应物的总键能）－

E（生成物的总键能）

【巩固练习1】

利用键能求反应热

方法点拨：在化学反应中，旧化学键断裂时，需要吸收能量；当原子重新组合，形成新化学键生成新物质时，又要释放能量。断裂1 mol化学键吸收的能量或形成1 mol化学键释放的能量，就是该化学键的键能。

－某些化学键的键能如下表(kJ·mol1) H—H Br—Br I—I Cl—Cl H—Cl H—I H—Br 键

436 193 151 247 431 299 356 键能

(1) 1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量________kJ。

(2) 在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是(

) A．Cl2>Br2>I2

B．I2>Br2>Cl2

(3) 预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中放热_________________。

例2. 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是(

) A．碳酸钙受热分解

B．乙醇燃烧

C．铝粉与氧化铁粉末反应

D．氧化钙溶于水

二、热化学方程式

定义：能表示参加反应的各物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。

意义：表示反应中的物质变化和能量变化。

【书写化学方程式注意要点】

①热化学方程式必须标出能量变化；②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示）而不标“↓、↑”，若涉及同素异形体，要注明同素异形体的名称，同种物质气体的能量最高，固体的能量最高，液体居中；③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强，△H只能写在热化学方程式的右边，用空格隔开，△H值“-” 表示放热反应，

△H值“+”表示吸热反应；单位为“kJ/mol”；④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数；⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变。

例如：热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1)；△H=-285.8kJ•mol-1；

表示为1mol氢气与1/2mol氧气完全反应生成1mol液态水，放出285.8kJ的热量。

【巩固练习2】

热化学方程式正误判断

例1. 在25℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式书写正确的是(

) 3－A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝＋725.76 kJ·mol1

2－B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝－1 451.52 kJ·mol1

－C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝－725.76 kJ·mol1

－D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝＋1 451.52 kJ·mol1

例2. 根据以下3个热化学方程式：

2H2S(g)+3O2(g)＝2SO2(g)+2H2O(l)

△H＝―Q1 kJ/mol 2H2S(g)+O2(g)＝2S (s)+2H2O(l)

△H＝―Q2 kJ/mol 2H2S(g)+O2(g)＝2S (s)+2H2O(g)

△H＝―Q3 kJ/mol 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是(

) A．

Q1>Q2>Q3

B．

Q1>Q3>Q2

C．

Q3>Q2>Q1

D．

Q2>Q1>Q3

例3. 已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的化学方程式正确的是

（

）

A．2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(1)；

H4bkJ/mol

B．C2H2(g)5O2(g)2CO2(g)H2O(1)；

H2bkJ/mol

2

C．

2C2H2(g)5O2(g)CO2(g)2H2O(1)；

H2bkJ/mol

D．2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(1)；

HbkJ/mol

三、燃烧热

定义：25℃、101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热；单位：KJ/mol 注意点：1．测定条件：25℃、101KPa，非标况。

2．量：纯物质1mol

3．最终生成稳定的化合物。如C→CO2，H→H2O（l）

书写燃烧热化学方程式应以燃烧1mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。

【巩固练习3】

燃烧热

例1. 下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是

(

)

A．CH4(g)＋3/2O2(g)===2H2O(l)＋CO(g)

ΔH1

B．S(s)＋3/2O2(g)===SO3(s)

ΔH2

C．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)

ΔH3

D．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH4

例2. 已知在298 K,100 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是(

) 25－A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)

ΔH＝－48.40 kJ·mol1

225－B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)

ΔH＝－5 518 kJ·mol1

225－C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)

ΔH＝＋5 518 kJ·mol1

225－D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)

ΔH＝－48.40 kJ·mol1

2四、中和热

定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。

强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为：

H+（aq）+ OH- (aq) == H2O(l)

△H= -57.3KJ/mol 比较燃烧热与中和热：

相同点

不同点

燃烧热

△H_____0（填大于、小于、等于）

（1）限定__________为1 mol （2）不同的物质，燃烧热_______（填相同或不同）

中和热

△H_____0 （1）限定__________为1 mol （2）不同的反应物，中和热大致是_____（填相同或不同）

特别提醒：

1．燃烧热指的是1 mol可燃物燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，注意：稳定的化合

物，如H2→H2O(l)而不是H2O(g)、

C→CO2(g)而不是CO

、S→SO2(g)而不是SO3。

2．中和热是指酸、碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol水所放出的热量。注意：弱酸、弱碱电离出H+、OH-需要吸收热量，故所测定中和热的数值偏小；浓硫酸与碱测定中和热时，因浓硫酸释稀要放热，故测定的中和热的数值偏大。

3．因燃烧热、中和热是确定的放热反应，具有明确的含义，故在表述时不用带负号，如CH4 的燃烧热为890KJ/mol。

4．注意表示燃烧热的热化学方程式和燃烧的热化学方程式；表示中和热的热化学方程式和

表示中和反应的热化学方程式的不同。燃烧热以可燃物1mol为标准，且燃烧生成稳定的化合物；中和热以生成1mol水为标准。

【巩固练习4】中和热

例1. 已知反应：①101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)

ΔH＝－221 kJ/mol；②稀溶液中，＋－H(aq)＋OH(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3 kJ/mol，下列结论正确的是(

)

A．碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol

B．①的反应热为221 kJ/mol C．浓H2SO4与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ/mol的热量

例2. 下列热化学方程式正确的是（注：H的绝对值均正确）(

) A．C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g) +3H2O(g)；△H= —1367.0 kJ/mol（燃烧热）

B．NaOH(aq) + HCl(aq) == NaCl(aq) + H2O(l)；△H= —57.3kJ/mol（中和热）

C．S(s) + O2(g) == SO2(g)；△H= —269.8kJ/mol（反应热）

D．2NO2==O2+2NO；△H= +116.2kJ/mol（反应热）

例3. 下列关于热化学反应的描述中正确的是

(

)

A．HCl和NaOH反应的中和热△H＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反映的中和热△H＝2×(－57.3)kJ/mol B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)错误！未找到引用源。2CO(g)＋O2(g)反应的△H＝2×283.0kJ/mol C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热

五、化学反应热的计算

1、按热化学方程式计算：

2、放热反应的ΔH为“—”或ΔH＜0 ；吸热反应的ΔH为“+”或ΔH ＞0

∆H＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）

∆H＝E（反应物的总键能）－E（生成物的总键能）

3、

盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关。

假设反应体系的始态为S，终态为L，若S→L，△H﹤0；则L→S，△H﹥0。

【巩固练习5】化学反应热的计算

例1. 汽油的主要成分是辛烷(C8H18), 1mol C8H18(液态)在O2(气态)中燃烧,生成CO2(气态) 和H2O(液态),放出5518 kJ的热量,是写出该反应的热化学方程式并计算在同样情况下燃烧28.5g辛烷时放出的热量。

1O2（g）===

ZnO(s)，ΔH= -348.3 kJ·mol-1，

21

（2）2Ag(s)+ O2（g）=== Ag2O(s)，ΔH= -31.0 kJ·mol-1，

2例2. 已知：（1）Zn（s）+则Zn（s）+ Ag2O(s)

===

ZnO(s)+ 2Ag(s)的ΔH等于（

）

A．-379.3 kJ·mol-1 B．-317.3 kJ·mol-1 C．-332.8 kJ·mol-1

D．317.3 kJ·mol-1 4. 已知下列反应的热化学方程式为：⑴C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ；ΔH 1＝－393.5kJ/mol

⑵CH3COOH（l）＋2O2（g）＝2CO2(g)＋2H2O(l) ；ΔH 2＝－870.3kJ/mol ⑶H2(g)＋1O2(g)＝H2O(l) ；ΔH 3＝－285.8kJ/mol

2则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)＝CH3COOH(l) 的ΔH

为（

）

A．488.3 kJ/mol

B．－488.3 kJ/mol

C．－244.15 kJ/mol

D．244.15 kJ/mol 【专题突破】

1. 下列说法或表示方法正确的是

(

)

A.反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应一定不能发生

B.强酸跟强碱反应放出的热量就是中和热

C.由石墨比金刚石稳定可知：C(金刚石,s)C(石墨,s)H0

D.在101kPa、25C时，1gH2完全燃烧生成气态水，放出120.9kJ热量，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol

2. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是

（

）

A．已知2H2(g)+O2(g) == 2H2O(l)；△H=－571.6kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1

B．已知C（石墨，s）== C（金刚石，s）；△H>0，则金刚石比石墨稳定

C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：

NaOH(aq)+CH3COOH(aq) == CH3COONa(aq) + H2O(l) △H =－57.4kJ·mol-1

D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1；2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2，则△H1>△H2

3. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是

（

）

A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)；△H=－483.6 kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8 kJ B．已知C(石墨，s)=== C(金刚石，s)；△H＞0，则金刚石比石墨稳定

C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则该反应中和热的热化学方程式为：NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)；△H=－57.4 kJ/mol D．已知2C(s)＋2O2(g)==2CO2(g)；△H1。2C(s)＋O2(g)=2CO(g)；△H2。则△H1＞△H2

－4. 在25℃、1.01×105Pa下，将22 g CO2通入1 mol·L1NaOH溶液750mL中充分反应，测－得反应放出x kJ热量。在该条件上，1 mol CO2通入2 mol·L1NaOH溶液1 L中充分反应放出y kJ热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式是

（

）

－

A．CO2(g)＋NaOH(aq) === NaHCO3(aq)；△H=－(2y－x) kJ·mol1 －

B．CO2(g)＋NaOH(aq) === NaHCO3(aq)；△H=－(2x－y) kJ·mol1

－

C．CO2(g)＋NaOH(aq) === NaHCO3(aq)；△H=－(4x－y) kJ·mol1

－

D．2CO2(g)＋NaOH(1) === NaHCO3(1)；△H=－(8x－2y) kJ·mol1

5. 根据热化学方程式：S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H= -297.23kJ/mol。下列说法中正确

A.S(g)+O2(g)=SO2(l)；

|△H|>297. 3kJ/mol

B.S(g)+O2(g)=SO2(l)；|△H|<297. 3kJ/mol C.1mol SO2的键能总和小于1mol S和1mol O2键能之和

D.1mol SO2的键能总和等于1mol S和1mol O2键能之和

6. 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是（

）

－①CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋3H2(g)；△H＝＋49.0kJ·mol1

－②CH3OH(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2(g)；△H＝－192.9kJ·mol1

下列说法正确的是

－

A．CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol1

B．反应①中的能量变化如右图所示

C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

－

D．根据②推知反应CH3OH(l)＋1/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2(g)的△H＞—192.9kJ·mol1

7. 下列说法不正确的是

（

）

．．．

A．对于吸热反应，反应物所具有的总能量总是低于生成物所具有的总能量

B．任何放热反应在常湿条件下一定能发生反应

C．在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热叫做中和热

D．在101kPa，1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量就叫做该物质的燃

烧热

8. 燃烧1g液态有机物，只生成0.05molCO2气体和1.2g液态水，且放出热量33.63kJ，该有机物的蒸汽对H2的相对密度为30，则该有机物燃烧的热化学方程式为（

）

A．C3H8O(l)+9/2O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l); △H=-2017.8kJ/mol B．C3H8 (l)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l); △H=-33.63kJ/mol C．C3H8(l)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);

△H=-1479.4kJ/mol D．C3H8O(l)+9/2O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g); △H=-2017.8kJmol

9. 有关键能数据如表

化学键

键能/kJ·mol-1

Si—O X O=O 498.8 Si—Si 176 晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)=SiO2(s)；△H = -989.2/kJ·mol-1，则X的值为

（

）

A．423.3

B．460

C．832

D．920 10. 以NA代表阿伏加德罗常数，有关反应(

) C2H2(g)+2O2(g)→2CO2(g)+H2O(l)；ΔH= -1300kJ/mol 下列关于热化学方程式的说法正确的是

A．有5NA个电子转移时，该反应放出1300kJ的能量

B．有NA个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量

C．有4NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量

D．有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量

11. 红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。

根据右图回答下列问题：

(1) 原子最外层电子均达到8电子结构的分子是

（选填“PCl3”或“PCl5”）。

(2) P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式

______

_。

(3) PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式__________________

_

。

(4) PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是

________________ ___

__。

12.火箭发射时可用肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮作氧化剂，它们相互反应生成氮气和水

蒸气。已知N2 (g) + 2O2 (g) =2NO2 (g)

△H =+67.7 kJ/mol N2H4 (g) +O2 (g) =N2 (g) + 2H2O (g) △H = -534 kJ/mol

则N2H4和NO2反应的热化学方程式为____________________________________________。

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