1、1化学反应中的能量变化1 重点了解化学反应中的能量变化了解放热反应吸热反应理解反应热燃烧热中和热及书写热反应方程式2难点一、反应热1、化学反应过程中放出或吸收的 热量，通常叫做反 应热 。反应热用符号 H 表示，单位一般采用 kJ/mol。当 H为负值为放热反应；当 H为正值为吸热反应。测量反应热的仪器叫做量 热计。2、燃烧热：在 101kPa 时，1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，叫做该 物质的燃烧热。3、中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O，这时的反应热叫做中和 热。中学 阶段主要讨论强 酸和强碱的反应。二、热化学方程式1、书写热反应方程式应注意的 问
2、题：(1)由于反应热的数值与反应的温度和压强有关，因此必须注明，不注明的是指 101kPa和 25时的数据。(2)物质的聚集状态不同，反应热的数值不同，因此要注明物质的聚集状态。(3)热化学方程式中的化学计量数为相应物质的物质的量，它可以是整数，也可以是分数。2、书写热化学方程式的一般步 骤(1)依据有关信息写出注明聚集状态的化学方程式，并配平。(2)根据化学方程式中各物质的化学计量数计算相应的反 应热的数值。(3)如果为放热反应 H为负值，如果为吸热反应则 H为正值。并写在第一步所得方程式的后面，中间用“ ；”隔开。(4)如果题目另有要求，如反应燃料燃烧热的热化学方程式和有关中和热的热化学方
3、程式，可将热化学方程式的化学 计量数变换成分数。三、中和热的测定1、测定前的准备工作(1)选择精密温度计（精确到 0.10C），并进行校对（本实验温度要求精确到 0.10C）。(2)使用温度计要轻拿轻声放。刚刚测量高温的温度计不可立即用水冲洗，以免破裂。(3)测量溶液的温度应将温度计悬挂起来，使水银球处于溶液中间，不要靠在烧杯壁上或插到烧杯底部。不可将温度计 当搅拌棒使用。2、要想提高中和热测定的准确性，实验时应注意的问题(1)作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此可用保温杯来做。如果按教材中的方法做，一定要使小烧杯杯口与大烧杯杯口相平，这样可以减少热量损失。(2)盐酸和氢氧化钠
4、溶液的浓度的配制须准确，且氢氧化钠溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，所用盐酸和氢氧化钠溶液的 浓度宜小不宜大。(3)温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所2测温度的精度。(4)实验操作时动作要快，以尽量减少热量的散失。(5)为了减少实验误差，重复实验 23 次，数据取平均值。注意事项：一、反应热的大小比 较：比较反应热的大小，一般是在不同条件下（温度、 压强、物质的聚集状态等）下的同一化学反应，或同一条件（温度、压强）下的同类化学反应之间进行。比较时要善于从同中求异，抓住其 实质，从而 顺利解决问题 。影响反应热大小因素主要有以下几个方面
5、。1、热化学方程式中的化学 计量数。如 2mol 氢气燃烧放出的热量是相同条件下 1mol 氢气燃烧时放出的 2 倍。2、物质的聚集状态或晶体 结构。如等量 氢气燃烧生成液 态水时放出的热量比生成气态水时放出的热量多。3、化学键的强弱。如都由单质反应生成 2mol 的卤化氢时，由于 HF、HCl、HBr、HI 中的共价键依次减弱，所以放出的 热量也依次减少。二、盖斯定律的应用和有关燃 烧热和中和热的计算化学反应中反应热的大小与反应物、生成物的种 类、量及聚集状态有关，与反应途径无关。根据能量守恒定律，无论反应是一步完成还是几步完成，只要反应的起始状态和终了状态确定，反应热就是个定值，这就是著名
6、的盖斯定律。3例题精讲【例 1】已知在 25，101kPa 下， lgC8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 48.40kJ 热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是 （ ）A.C8H18（1）22.5O 2（g）8CO 2（g）9H 2O（g）；H48.40kJmol 1B.C8H18（1）22.5O 2（g）8CO 2（g）9H 2O（1）；H5518kJmol 1C.C8H18（1）22.5O 2（g）8CO 2（g）9H 2O（1）；H5518kJmol 1D.C8H18（1）22.5O 2（g）8CO 2（g）9H 2O（1）；H48.40kJmol 1【解析】根据题目条件
7、，生成的水 为液态，所以 A 错， 1gC8H18 燃烧后放出热量 48.40kJ，故1molC8H18 完全燃 烧放出热量 5518kJ，放 热用“ ”表示，故 C 错。【答案】B【评析】热化学方程式的书写较难，书写时不能忽视反应物、生成物的状态，要注意系数与反应物的关系。【关键词】反应热及热化学方程式的书写【例 2】在同温同压下，下列各 组热化学方程式中 Q2Q 1 的是 （ ）A.2H2(g)O 2(g)2H 2O(g)；HQ 1； 2H2(g)O 2(g)2H 2O(l)；HQ 2B.S(g)O 2(g)SO 2(g)；HQ 1； S(s)O 2(g)SO 2(g)；HQ 2C.C(s
8、)1/2O 2(g)CO(g)； HQ 1； C(s)O 2(g)CO 2(g)；HQ 2D.H2(g)Cl 2(g)2HCl(g)； HQ 1； 1/2H2(g)1/2Cl 2(g)HCl(g)；HQ 2。【解析】A 中，由于气态水转变为液态水要放出热量，所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多，即 Q2Q 1；B 中，由于固 态硫转变为气态硫要吸收热量，所以气 态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即 Q1Q 2；C 中，生成 CO 放热，因氧气 过量会与 CO 反应也放出热量，所以 Q2Q 1，D 中 Q1=2Q2。【答案】AC【评析】反应放出或吸收热量的多少，跟反 应物和生成物的
9、聚集状 态有密切关系。3【关键词】反应热及热化学方程式的书写【例 3】炽热的炉膛内有反应：C(s) O 2(g)CO 2(g)；H392kJ/mol ，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：C(s)H 2O(g)CO(g) H 2(g)；H131kJ/mol，CO(g)1/2O 2(g)CO 2(g)；H282kJ/mol，H 2(g)1/2O 2(g)H 2O(g)；H241kJ/mol，由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时 （ ）A.不能节省燃料，但能使炉火瞬间更旺 B.虽 不能使炉火瞬间更旺，但可以节省燃料C.既能使炉火瞬间更旺，又能节省燃料 D.既不能使炉火瞬 间更旺，又不能节省燃料【
10、解析】本题应从两个方面考虑，一是能否使炉火瞬 间更旺，由于往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应发生：C(s)H 2O(g)CO(g)H 2(g)，生成的 CO 和 H2 都是可燃性气体，故能使炉火瞬间更旺。二是能否节省燃料，根据盖斯定律，C(s)H 2O(g)CO(g)H 2(g)；H131kJ/mol ，CO(g)1/2O 2(g)CO 2(g)；H282kJ/mol，H 2(g)1/2O 2(g)H 2O(g)；H241kJ/mol ，三个方程加合在一起即得总反应式 C(s)O 2(g)CO 2(g)；H392kJ/mol ，故与相同量的炭燃烧放出的热量相同，因此不能节省原料。【答案】A【评析
11、】要熟练掌握运用盖斯定律进行热量的计算。【关键词】反应热及热化学方程式的书写/碳族元素【例 4】已知胆矾溶于水时，溶液温度降低。在室温下将 1mol 无水硫酸铜制成溶液时，放出 热量为 Q1kJ，而胆矾分解的热化学方程式是 CuSO45H2O(s)CuSO 4(s)5H 2O(l)；HQ 2kJ/mol，则 Q1 与 Q2 的关系是 （ ）A.Q1Q 2 B.Q1Q 2 C.Q1Q 2 D.无法确定【解析】由已知得 CuSO45H2O(s)Cu 2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l)；H+Q(Q 0），CuSO4(s)Cu 2+(aq)+SO42-(aq)；H Q1，得 CuSO45
12、H2O(s)CuSO 4(s)5H 2O(l)；HQ 1+Q，根据盖斯定律：Q 1+Q=Q2，故 D 正确。【答案】D【评析】解此类题目常把题给信息转化为热化学方程，然后根据盖斯定律可得出正确的 结论。【关键词】反应热及热化学方程式的书写/氧族元素【例 5】已知有 amolC 和 bmolO2（a2b），充分反应后，将得到的可燃性物质提取后再次燃烧，充分反应。可燃性物质燃烧放出的 热量有 p%被 mg、0的水吸收，使之沸腾。若已知 1molC燃烧成 CO2 放出的热量为 qJ，试求 1molC 燃烧成 CO 所放出的热量约为多少？（c=4.2103J/kg）【解析】根据题意可知，可燃性物 质燃
13、烧后放出热量为：。又知：Qmtpp%.()4104CObmollbo22点 燃高 温所以 amolC 和 bmolO2（a2b）反应后，其可燃性物质的量为(a-2 b)molC 和 2bmolCO。若设 1molCO 燃 烧成 CO2 放出的热量为 xJ，则可得出关系式：qxmp2410.解得： abq. ()若设所求 1molC 燃烧成 CO 放出的热量为 yJ，则由下列热化学方程式：olHgCOs/);()(21)2mxglJqs/);()(22就不难发现：式 式 式，即为题目所求。故可推知：yqxmpabJa41024.().【答案】(aqp-4.210 4m)/2bpJ【评析】本题是一
14、道物理、化学相互交叉渗透的综合计算题 ，难度大。因此，解决 这类问题的关键在于分析题意，挖掘题中 隐含着的重要信息（即热化学方程式有加合性），弄清该题中所涉及的两个过程，即物理过程与化学 过程，并求出 联系这两个 过程的纽带热量（Q ）。然后正确运用所学物理、化学的有关基础知识， 则题中的问题 便可迎刃而解。1(2010山东高考) 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )A生成物总能量一定低于反应物总能量B放热 反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D同温同压下，H 2(g)Cl 2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的 H 不同1.
15、答案：C 解析：本题考查化学反 应能量变化，意在考 查考生的分析推理能力和实际运用知识的能力放热反应的特点是生成物 总能量低于反应物 总能量，吸 热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A 选项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放 热或吸热无直接关系， B 选项错误；盖斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与反应始态和终态 有关， C 选项正确；同一反应的 H 不因反应条件的改变而改变， D 选项错误2(2010包头三十三中) 已知：2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ/mol，下列叙述正确的是( )5A2 个氢分子和 1 个
16、氧分子反应生成 2 个水分子，放出 热量 571.6 kJB2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)反 应生成 2 mol H2O(l)，吸收 热 量 571.6 kJC2 mol H2O(l)分解为 2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)，吸收 热量 571.6 kJD2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)，放出热量 571.6 kJ解析：此热化学方程式表示的意义为 2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(l)，放出热量 571.6 kJ，A 错误； B 中应为放热；C 项是把热化学方程式倒过
17、来， H 改变符号，C正确；D 中 H2O 应为液态，D 错误答案：C3已知 25、101 kPa 下，拆开 1 mol CH 键要吸收 415 kJ 的能量，拆开 1 mol CC键要吸收 331 kJ 的能量，拆开 1 mol O2 中的 O=O 键要吸收 498 kJ 的能量，形成水分子中的 1 mol HO 键要放出 465 kJ 的能量，形成二氧化碳分子中的 1 mol C=O 键要放出 798 kJ 的能量 (丙烷燃烧过程中不考 虑其他能量转化) 下列 说 法正确的是( )A火炬中丙烷完全燃烧的热化学方程式为 C3H85O 2=3CO24H 2O H2 036 kJ/molBC3H
18、8(g)5O 2(g)=3CO2(g)4H 2O(g)；H2 036 kJ/molC火炬中丙 烷完全燃烧的热化学方程式为：C 3H8(g)5O 2(g)=3CO2(g)4H 2O(l) H 2 036 kJ/molD火炬中丙烷燃烧的能量变化可用如图所示表示解析：C 3H8 分子中含有 2 个 CC 键，8 个 CH 键，在燃烧过程中所有的化学键均要发生断裂，1 mol C3H8 吸收的 热量2331 kJ8415 kJ3 982 kJ,5 mol O2 吸收的热量5498 kJ2 490 kJ，生成的 3 mol CO2 和 4 mol H2O(l)放出的热量32798 kJ42465 kJ8
19、 508 kJ，故 1 mol C3H8 完全燃烧生成 CO2 和 H2O(l)时放出的热量8 508 kJ6 472 kJ2 036 kJ，故火炬中丙烷完全燃烧的热化学方程式为：C 3H8(g)5O 2(g)=3CO2(g)4H 2O(l)H2 036 kJ/mol.选项 A 没有注明物质的状态， 错误 选项 C 中 H 忽视“”，错误 选项 B，因 H2O(l)H 2O(g)时吸收热量，故生成 H2O(g)时放出更少的热量， H 是负值，故有 H2 036 kJ/mol.选项 D，因 C3H8(g)完全燃烧是放 热反应，反 应物的总能量大于生成物的总能量，正确答案：D4(2010广东高考)
20、 在 298 K、100 kPa 时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H 2(g) H1Cl2(g)H 2(g)=2HCl(g) H22Cl2(g)2H 2O(g)=4HCl(g)O 2(g) H3则 H3 与 H1 和 H2间的关系正确的是( )AH3 H12H 2 BH3H 1H 2CH3H 1 2H2 DH3H 1H 2解析：本题考查盖斯定律，意在考 查考生对盖斯定律的运用能力及 对反应热的计算能力设提供的三个热化学方程式分 别为、 、，根据盖斯定律，由2 可以得到，故 H12H 2H 3，A 项正确答案：A5甲醇是人们开发和利用的一种新能源已知：2H 2(g)O 2(g)=2H2O(
21、l) H1571.8 kJ/mol；CH 3OH(g)1/2O 2(g)=CO2(g)2H 2(g) H2192.9 kJ/mol.6(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式为_.(2)反应中的能量变化如图所示，则 H2_ kJ/mol.(3)H2(g)的燃烧热为_(4)请你分析 H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点：_(写出两点即可) 解析：(1)根据盖斯定律，反应反应有：2H 2(g)O 2(g)CH 3OH(g)1/2O 2(g)=2H2O(l)CO 2(g)2H 2(g)；HH 1H 2571.8 kJ/mol192.9 kJ/mol 764.7 kJ/mol，则甲醇蒸气完全燃烧
22、的热化学方程式为：CH 3OH(g)3/2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H764.7 kJ/mol.(2)反应的最终能量变化只与始态、终态能量有关，与中间状态无关，故 H2E 1E 2.(3)根据燃烧热的定义可知， H2(g)的燃烧热为285.9 kJ/mol.(4)比较 H2(g)和 CH3OH(g)完全燃烧的热化学方程式， H2(g)燃烧产物为 H2O，其 对环境无任何影响，CH 3OH(g)燃烧会产生对环境有影响的温室气体 CO2，且等 质量的 H2(g)燃烧比CH3OH(g)燃烧 放出的热量多答案：(1)CH 3OH(g)3/2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l)
23、H 764.7 kJ/mol(2)E1 E2 (3)285.9 kJ/mol (4)H2 燃烧的产物对环境无任何 污染；等质量的 H2 完全燃烧放出的热量比 CH3OH(g)的高 (其他合理答案也可)练 习12010 年“六五” 世界环境日中国主 题为“低碳减排 绿色生活”下列行为中不符合“促进低碳经济”宗旨的是( )A提高能源效率、寻找替代能源、保护森林、提倡生态友好型消费B推广以液化石油气代替天然气作民用燃料C推广利用二氧化碳与环氧丙烷和琥珀酸酐的三元共聚物的生物降解材料D推广“绿色制油” 计划，吸收空气中的 CO2 并利用廉价能源合成汽油2(2010温州中学月考) 下列说法正确的是( )
24、A吸热反应一定需要加热才能发生B放热 反应是不需要加热就能进行的反应C反应 是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小DNH4NO3 固体溶于水，能放出热量3(2010南师附中测试) 已知： 101 kPa 时， C(s)1/2O 2(g)=CO(g) H1110.5 kJ/mol；稀溶液中，H (aq)OH (aq)=H2O(l) H2 57.3 kJ/mol.下列结论正确的是( )A若碳的燃烧热用 H3 来表示，则 H3H1C浓硫酸与稀 NaOH 溶液反 应的中和热为57.3 kJ/molD稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水，放出 57.3 kJ 热量5(2
25、010泰兴高级中学月考) 实验测得：101 kPa 时，1 mol H2 完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ 的热量； 1 mol CH4 完全燃烧生成液态水和 CO2，放出 890.3 kJ 的热量下列热化学方程式的书写正确的是( )7CH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l)H890.3 kJ/molCH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l)H890.3 kJ/molCH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(g)H890.3 kJ/mol2H2(g)O 2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/molA仅有 B仅有C仅有 D全都符合要求6201
26、0 年 10 月 1 日我国在西昌 卫星发射中心用“ 长征三号”丙运载火箭，将“常娥”二号卫星成功送入预定轨道 “长征三号”丙运载火箭推进器常以联氨(N 2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂已知下列各物质反应的 热化学方程式为：N2H4(g)O 2(g)=N2(g)2H 2O(g)H1533.23 kJ/molH2O(g)=H2O(l) H244 kJ/mol2H2O2(l)=2H2O(l)O 2(g) H3196.4 kJ/mol则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为( )AN2H4(g)2H 2O2(l)=N2(g)4H 2O(l)H817.63 kJ/molBN2H4(g)2H 2O2(
27、l)=N2(g)4H 2O(g)H641.63 kJ/molCN2H4(g)2H 2O2(l)=N2(g)4H 2O(l)H641.63 kJ/molDN2H4(g)2H 2O2(l)=N2(g)4H 2O(g)H817.63 kJ/mol7已知：2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ/mol.CO(g) O2(g)=CO2(g) 12H 282.8 kJ/mol，现有 CO、H2 和 CO2组成的混合气体 112.0 L(标准状况) 经完全燃烧后放出的总热量为 851.4 kJ，并生成 18 g 液态水 则燃烧前混合气体中 CO 的体积分数为 ( )A80% B40%
28、C60% D20%7.答案：B 解析：由题意 H2(g)H 2O(l)，则反应前 V(H2) 22.4 L/mol22.4 18 g18 g/molL,22.4 L H2 燃烧放出的热量为 571.6 kJ 285.8 kJ，则 V(CO) 22.4 12 851.4 285.8 kJ282.8 kJ/molL/mol44.8 L，故 CO 的体积 分数 100%40%.44.8 L112.0 L8(2010合肥一模) 甲醇广泛用作燃料电池的燃料，可用天然气来合成，已知： ( )2CH4(g)O 2(g)=2CO(g)4H 2(g)H71 kJ/mol8CO(g)2H 2(g)=CH3OH(l
29、)H90.5 kJ/mol下列描述错误的是( )ACO(g)2H 2(g)=CH3OH(g)H90.5 kJ/molB在甲醇燃料电池中，甲醇所在的电极为正极CCH4(g)1/2O 2(g)=CH3OH(l)H126 kJ/molD反应 中的能量 变化如图所示答 案1.答案：B解析：液化石油气、天然气均属于化石燃料，它们的燃烧均会排放 CO2，但液化石油气含碳量大，燃烧不如天然气充分，易产生 C、CO.2.答案：C 解析：Ba(OH) 28H2O 与 NH4Cl(固)的反应是在常温下就能进行的吸热反应，A不正确；有些放热反应需要加热才能进行， B 不正确；C 正确；NH 4NO3 固体溶于水是一
30、个吸热过程，D 不正确3.答案：A 解析：H 本身有正负之分，放 热为负值，吸 热为正值A、B 项，燃烧热是指生成稳定氧化物时的反应热，碳燃 烧生成的稳定氧化物为 CO2，因 为 CO 燃烧生成 CO2 是放热反应，因此，H 30，根据盖斯定律，则、可知，CO(g)2H 2(g)=CH3OH(g) H90.5 kJ/mol，A 正确；甲醇燃料电池中，甲醇所在的电极为负 极， B 错误；根据盖斯定律，将 可得：CH 4(g) O2(g)12 12=CH3OH(l)H71 kJ/mol 90.5 kJ/mol126 kJ/mol，C 正确；反应H0，为放热反应，12反应物的总能量高于生成物的总能量， D 正确9
