第一章 化学反应与能量 复习提纲 2010届高考一轮复习化学反应与能量 第一章 化学反应与能量变化 第一节 化学反应的热效应 【课标三维定向】 １.知识与技能 ⑴了解化学反应中能量变化的实质，理解反应热、放热反应、吸热反应、焓及焓变等概念。 ⑵明确测定反应热的要点，测定反应热的基本原理和方法。 ⑶能熟练书写热化学方程式，能利用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算 ２.过程与方法 ⑴通过化学反应中的能量变化，理解放热反应和吸热反应的实质。且会利用量热计测定反应热。 ⑵能从能量的角度说明“焓”及“焓变”的意义，能熟练书写热化学方程式。 ⑶掌握盖斯定律，并能进行有关发应热的计算。 ３.情感态度与价值观 通过常见的化学反应的热效应，结合物质的结构，体会化学反应的实质，感受化学反应中的能量变化及能源危机，培养学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，感受化学世界的奇妙，培养创新精神和实践能力。 【学习重难点】1. 理解放热反应和吸热反应的实质。 2．熟练书写热化学方程式。 3．掌握盖斯定律，并会计算反应的焓变。 第一课时、化学反应的反应热 【自主学习】 问题一、什么是反应热？反应热是怎样表示反应过程中热量变化的？确定一个反应的反应热通常有哪些方法？ ⑴化学上
规定
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，当化学反应在 下进行时，反应所 或 的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称 ，通常用符号 表示。 ⑵反应 热时，反应热（Q）为正值；反应 热时，反应热（Q）为负值。 ⑶确定某一反应的反应热通常方法有用 测定的实验方法和通过理论计算来求得。 问题二、什么是放热反应和吸热反应？试从“参加反应物质所具有的能量”的角度来
分析
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放热反应和吸热反应的实质？常见的放热反应和吸热反应有哪些？ ⑴① 的化学反应为放热反应，这是一个把 能量转化为热能等而被释放出来的过程。如 等。② 热量的化学反应为吸热反应，这是一个把热能等转化为 能量被“贮存”起来的过程。如：灼 等。 ⑵从“参加反应物质所具有的能量”的角度来分析： 小于 热反应 大于 热反应 ⑶①常见的放热反应有： Ⅰ.活泼金属与酸或水的反应。如： 。 Ⅱ. 酸碱中和反应。如： 。 Ⅲ.燃烧反应。如： 。 Ⅳ.大多数的化合反应。如： 。 ②常见的吸热反应有： Ⅰ. 大多数的分解反应。如： 。 Ⅱ. 大多数持续加热或高温的反应。如： 。 Ⅲ. Ba（OH）2•8H2O 与NH4Cl的反应 [要点强化指导]：⑴ 反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小，与反应条件没有必然联系。有的放热反应很难进行，条件要求很高，开始需要加热，只是断裂旧的化学键所需要能量而已，但它仍是放热反应，如：合成氨的反应，铁与硫的反应等。 ⑵化学反应中的能量变化并不都是以热能的形式表现出来，也有其它形式的能量，如：光能、电能等，但通常是以热能的形式表现出来的。 例题1： 下列说法正确的是（ ） A．物质发生化学反应都伴随着能量变化 B．伴随着能量变化的物质变化都是化学变化 C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总内能量一定不同 D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量 针对性练习： 1．吸热反应一定是（ ） A．释放能量 B．储存能量 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．反应物的总能量高于生成物的总能量 2．下列说法正确的是（ ） A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．放热的反应常温下一定很易发生 C．反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物所具有的总能量相对大小。 D．吸热反应在一定的条件下也能发生 问题三、测定中和热的实验 1、测定中和反应的反应热实验的要点： ① ；② ； ③ ；④ ； ⑤ 。 [要点强化指导]：实验探究 ⑴测定中和热的实验中酸碱溶液一定用稀溶液的原因是：酸和碱的电离是吸热过程，在稀溶液中强酸与强碱已经完全电离，不会影响产生水的反应所产生的热量测定。另外，稀溶液的比热接近于水，密度与水相差不大，在粗略计算时误差小。同时，也不能太稀，因温度改变量太小，测量时很困难，且测得的误差很大。 ⑵简易的量热计（如图所示）中大小烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。 ⑶实验时酸或碱一方略过量反原因是使另一方完全反应生成水。 ⑷不同的强酸与强碱之间的反应，若它们的体积和氢离子的浓度值相同，所测得反应热也相同。因为参加反应的物质都是强酸与强碱，它们在水中是完全电离的，它们所发生的反应都是H＋ ＋ OH－＝ H2O ，且它们所含的H＋ 和OH－的物质的量相同，产生的水的量也相同，所以测定的反应热也就相同。 例题2： 40mL 2mol/L的NaOH 溶液和40mL 2mol/L 的盐酸在19℃时混合，混合后测得溶液的温度为32.6℃。求反应的中和热[混合后溶液的比热容c = 4.18 J/（g•℃）]。 针对性练习：3. 在做中和热实验测定中和热时，应使用的仪器正确组合是（ ） ①天平； ②量筒；③烧杯；④滴定管；⑤温度计；⑥试管；⑦酒精灯。 A．①②④⑤ B．②③⑤ C．②③④⑦ D．全部 4．50 mL 0.050 mol/L 盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中 进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答 下列问题： ⑴从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是 。 ⑵大小烧杯间填满碎纸条的作用是 。 ⑶大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将 （填 “偏大”、“偏小”、或“无影响”）。结合日常生活的实际该实验该 在 中进行效果更好。 ⑷实验中改用60 mL 0.050 mol/L 盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），所求中和热 （填“相等”或“不相等”），简述理由 。 ⑸用相同浓度、相同体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 （填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）；用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 （填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）。 【课堂练习达标】 1.下列说法不正确的是（ ） A．化学反应可分为吸热反应和放热反应 B．化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成 C．化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来 D．放热反应发生时不需加热 2．下列过程属于放热反应的是（ ） A．在生石灰中加水 B．硝酸铵溶于水 C．浓硫酸加水稀释 D．用石灰石煅烧石灰 3．（2006•上海）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 4．在一个小烧杯里，加入20g Ba（OH）2•8H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上。然后加入10g NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒搅拌。 ⑴实验中玻璃棒的作用是 。 ⑵实验中观察到的现象有 、 和反应混合物成糊状。反应混合物成糊状的原因 。 ⑶通过 现象，说明该反应属于 热反应。这是由于反应物总能量 （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物总能量。 ⑷写出有关的化学方程式 。 5．下列叙述正确的是（ ） A．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量 B．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是低于生成物的总能量 C．物质发生化学反应都伴随着能量变化 D．伴随着能量变化的物质变化都是化学变化 6．已知反应：X ＋ Y ＝ M ＋ N为放热反应，对该反应的说法正确的是（ ） A．X的能量一定高于M的能量 B．Y的能量一定高于N的能量 C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D．由于该反应是放热反应，故不必加热就可发生反应 7．已知单质铁和硫粉反应时需用酒精灯加热，反应方能开始，但在铁粉和硫粉开始反应后，把酒精灯撤去反应仍可进行完全。则此反应为 反应（填“放热”、“吸热”）。原因是 。 8．如右图所示，把试管放入盛有25℃澄清饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几块镁条，再用滴管滴入5mL的盐酸于试管中。试回答下列问题： ⑴实验中观察到的现象有 。 ⑵产生上述实验现象的原因是 。 ⑶写出有关的离子方程式 。 ⑷由实验可知，MgCl2和H2的总能量 （填“大于”、“小于”或“等于”）镁条和盐酸的总能量。 ⑸如将本题中“25℃澄清饱和石灰水”换成“20℃的碳酸饮料”进行探究实验，实验中观察到的另一现象是 。其原因是 。 第二课时、化学反应的焓变 【自主学习】 问题一、什么是反应的“焓”？反应的“焓变”的意义又是怎样？其表达式是什么？ ⑴反应的“焓”是描述 ，符号是“ ”，单位是“ ”。物质所聚集的状态不同，所具有的能量也不同，“焓”也不同，一般来说， ＞ ＞ 。 ⑵热化学研究表明，对于等压条件下进行的化学反应，除去伴随着反应体系体积的改变做功所消耗的能量，如果反应中物质的能量变化全部转化为 能，而没有转化为电能、光能等其它形式的能，则反应前后物质的 的改变（反应的“焓变”）就等于该反应的反应热。 ⑶其表达式是：△H ＝ [要点强化指导]：反应“焓变”与反应热的关系怎样？ 反应“焓变” 与反应热的关系为： 如果△H ＞ 0 ，即反应产物的焓 反应物的焓，说明反应是 能量的，为 热反应。 如果△H ＜ 0 ，即反应产物的焓 反应物的焓，说明反应是 能量的，为 热反应。 问题二、在热化学中，我们应如何定量的描述一个化学反应释放或吸收热量呢？并举例说明。 在热化学中，常用热化学方程式把一个化学反应中 的变化和反应的焓变同时表示出来。 如：H＋（aq）＋ OH－（aq）＝ H2O（l） △H ＝ －57.3 kJ/ mol ， H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ•mol－1 。 [合作探究]：热化学方程式的意义是什么？怎样用文字表达一个具体的热化学方程式所表示的意义？ ⑴热化学方程式既可用来一个化学反应中物质的变化，又可表示一个化学反应的能量的变化（反应焓变）。 ⑵ 对于一个具体的热化学方程式，如： H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H（298K） = －285.8kJ•mol－1可表示为：在298K时，1mol的H2（g）和0.5mol O2（g）反应生成1mol的H2O（l）放出285.8kJ的热量。 [规律总结]：热化学方程式书写的注意事项： ⑴ 要在△H后面注明反应的温度；不标，则特指298K。 ⑵ 要注明反应物和生成物的聚集状态，常用s、l和g分别表示固态、液态和气态。水溶液中的溶质则用aq表示。若是同分异构体，则在标明状态的同时，还要注明同分异构体的名称。热化学方程式中不用“↑”、“↓”。 ⑶ 注意△H中“＋”、“－”的意义（“＋”为△H ＞ 0，吸热反应；“－”为△H ＜ 0，放热反应）及单位kJ•mo－1 。 ⑷ △H与方程式中计量数有关，计量数以“mol”为单位，可为小数或分数。依据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则△H的数值也加倍，若反应逆向进行，则△H改变符号，但绝对值不变。 [要点强化指导]： △H单位“kJ•mo－1”并不是指每摩具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体物质反应以各物质的化学计量数来计算其物质的量时伴随的能量变化。也就是说“mo－1”表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相同。如：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H（298K） = －285.8kJ•mol－1表示298K时，1mol的H2（g）和0.5mol O2（g）反应生成1mol的H2O（l）放出285.8kJ的热量。 例题1：由图分析可知下列说法正确的是（ ） A．A→B＋C和B＋C→A两个反应吸收或放出能量不等 B．A→B＋C △H ＜ 0 C．A具有的焓高于B和C具有的焓总和 D．A→B＋C △H ＞ 0，则B＋C→A △H ＜ 0 针对性练习： 1．下列各图中，表示正反应是吸热反应的是（ ） A B C D 2．对于一个放热反应，已知产物的总能量为70kJ，那么反应物的总能量可能是（ ） A．20kJ B．30kJ C．70kJ D．80kJ 例题2：已知在101KPa，298K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是（ ） A．H2O（g）= H2（g）+ 1/2O2 ；△H（298K） = －242kJ•mol－1 B．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H（298K） = ＋484kJ•mol－1 C．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）；△H（298K） = －242kJ•mol－1 D．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）；△H（298K） = －484kJ 针对性练习： 3．1g的炭与适量的水蒸气生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94kJ热量，相应的热化学方程式为（ ） A．C + H2O = CO ＋ H2 ；△H = 10.94kJ•mol－1 B．C（s）+ H2O（g）= CO（g）＋ H2（g）；△H = －10.94kJ•mol－1 C．C（s）+ H2O（g）= CO（g）＋ H2（g）；△H = ＋131.3kJ•mol－1 D．1/2C（s）+ 1/2H2O（g）= 1/2CO（g）＋ 1/2H2（g）；△H = －65.65kJ•mol－1 4．已知热化学方程式2H2（g）+ O2（g）== 2H2O（l） △H1 = —571.6kJ•mol-1，则关于热化学方程式“2H2O（l）== 2H2（g）+ O2（g） △H2 = ？”的说法正确的是（ ） A．方程式中化学计量数表示分子数 B．该反应△H2大于零 C．该反应△H2= —571.6kJ•mol-1 D．该反应可表示36g 水分解时的热效应 【课堂练习达标】 1．下列说法正确的是（ ） A．反应热是指反应过程中放出的热量 B．热化学方程式的系数也可表示分子的个数 C．在热化学方程式中无论是反应物还是生成物必须表明聚集状态 D．所有的化学反应都伴随着能量变化 2．热化学方程式中化学计量数表示（ ） A．分子个数 B．原子个数 C．物质的质量 D．物质的量 3．关于热化学方程式：2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l）；△H = －571.6kJ•mol－1，下列有关叙述错误的是（ ） A．2 mol H2完全燃烧生成液态水时放出571.6kJ的热 B．1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热 C．2 个H2分子完全燃烧生成液态水时放出571.6kJ的热 D．上述热化学方程式可以表示为： H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ•mol－1 4．下列热化学方程式书写正确的是（ ） A．2SO2 ＋ O2 2SO3；△H = －196.6kJ•mol－1 B．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ•mol－1 C．2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l）；△H = ＋571.6kJ•mol－1 D．C（s）＋O2（g） CO2（g）；△H = －393.5kJ 5．已知：H2（g）+ Cl2（g）= 2HCl（g）；△H = －184.6kJ•mol－1，则反应： HCl（g）＝ 1/2 H2（g）+ 1/2 Cl2（g）的△H为（ ） A．＋184.6kJ•mol－1 B．－92.3kJ•mol－1 C．－369.2kJ•mol－1 D．＋92.3kJ•mol－1 6．已知1mol白磷变成1mol红磷放出18.39kJ的热量。下列两个方程式： 4P（白磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H1 4P（红磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H2 则△H1和△H2的关系正确的是（ ） A．△H1 ＝ △H2 B．△H1 ＞ △H2 C．△H1 ＜ △H2 D．不能确定 7．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为： 2CO（g）＋O2（g） 2CO2（g）；△H = －566kJ•mol－1 CH4（g）+ 2O2（g）= CO2（g）＋ 2H2O（l）；△H = －890kJ•mol－1 由1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为（ ） A．2912 kJ B．2953 kJ C．3236 kJ D．3867 kJ 8．在相同温度和压强下，将32g硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧，令前者放出的热量为Q1，后者放出的热量为Q2，则关于Q1和Q2的相对大小正确的判断是（ ） A．Q1 ＝ Q2 B．Q1 ＞ Q2 C．Q1 ＜ Q2 D．无法判断 9．氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式为： H2（g）＋ 1/2 O2（g）＝ H2O（l）；△H = －285.8kJ•mol－1 CO（g）＋ 1/2O2（g） CO2（g）；△H = －283.3kJ•mol－1 C8H18（l）+ 25/ 2O2（g）= 8CO2（g）＋ 9H2O（l）；△H = －5518kJ•mol－1 CH4（g）+ 2O2（g）= CO2（g）＋ 2H2O（l）；△H = －890.3kJ•mol－1 相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是（ ） 第三课时、反应焓变的计算-----盖斯定律 【自主学习】 问题、盖斯定律的内容是什么？如图所示, △H1、△H2、△H3三者有什么样的关系？ ⑴盖斯定律的内容是:不管化学反应是 完成，其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应的 有关，而与反应的 无关。对于那些进行很慢和难以测量的反应，可通过盖斯定律计算出该反应的反应热。 ⑵△H1、△H2、△H3三者的关系为：△H3＝△H1＋△H2 ，或△H1＝△H3－△H2，或 △H2＝△H3－△H1 。 [合作探究]：如何进行反应热的计算？ 由盖斯定律可知：反应热的大小与反应的 无关，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是 的。我们可以将两个或多个热化学方程式包括其△H相 或相 ，得到一个新的热化学方程式。即热化学方程式具有 性，可以进行加、减、乘、除四则运算。 [要点强化指导]：⑴反应热的计算是以其定义为基础的，要掌握其定义的涵义，同时注意单位的转化。 ⑵依据热化学方程式的计算，要注意反应热是指反应按所该形式完全进行时的反应热。 ⑶热化学方程式中的化学计量数与反应热成正比关系。 【问题分析示例】 例题：氢气和氧气生成液态水的反应， 可以通过两种途径来完成，如下图所示： 已知：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ•mol－1 H2O（g）= H2O（l）；△H2 = －44.0kJ•mol－1 求：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）的反应热△H1 ？ 解析：依据盖斯定律可得：△H＝△H1＋△H2 ， 所以，△H1＝△H－△H2 ＝ －285.8kJ•mol－1 －（－44.0kJ•mol－1） ＝ －241.8kJ•mol－1 答案：△H1＝ －241.8kJ•mol－1 针对性练习： 已知：C（s）+ O2（g）= CO2（g）；△H1 = －393.5kJ•mol－1 CO（g）+ 1/2O2（g）= CO2（g）；△H2 = －283.0kJ•mol－1 试求C（s）+ 1/2 O2（g）= CO（g）的反应热△H3 ？ [要点强化指导]：影响反应热大小的因素： 反应热的大小与反应的条件，反应物、生成物的种类、状态及物质的量有关。⑴不同的反应，有不同的反应热；⑵同一反应，若某一物质的状态不同，则反应热不同。参加反应的物质的物质的量不同，则反应热不同。⑶反应方向逆向，则△H改变符号，但绝对值不变。⑷反应热的大小与与反应的途径无关，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。 【课堂练习达标】 1．下列说法正确的是（ ） A．反应热指的是反应过程中放出的热量 B．热化学方程式中的化学计量数意义之一是表示分子的个数 C．反应热的大小与反应的途径有关，理论上分多步完成时过程中热量损耗多，比一步完成时其反应热效应少。 D．依据盖斯定律，热化学方程式具有加和性，也可以进行加、减、乘、除四则运算。 2．下列各项与反应热的大小无关的是（ ） A．反应物的状态 B．生成物的状态 C．反应物的多少 D．表示反应热的单位 3．已知：C（s）＋ 1/2O2（g）＝ CO（g）；△H1 = －110.35kJ•mol－1 CO（g）＋ 1/2O2（g）＝ CO2（g）；△H2 = －282.57kJ•mol－1 则C（s）＋ O2（g）＝ CO2（g）；△H3 ＝ ？（ ） A．＋172.22kJ•mol－1 B．－172.22kJ•mol－1 C．＋392.92kJ•mol－1 D．－392.92kJ•mol－1 4．下列说法不正确的是（ ） ①在热化学方程式中无论是反应物还是生成物必须标明聚集状态；②所有的化学反应都伴随着能量变化；③放热的反应发生时不必加热；④一般来说，吸热反应在加热后才能发生；⑤化学反应的热效应数值与参加反应的物质的多少有关；⑥一般来说，吸热反应在一定条件下也能发生；⑦依据盖斯定律，反应热的大小与反应的途径有关，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热基本相同。 A．②③⑥⑦ B．③④⑤⑦ C．④⑤⑦ D．③④⑦ 5．已知热化学方程式：2H2O（l）= 2H2（g）+ O2（g）；△H1 = ＋571.6kJ•mol－1 2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（g）；△H2 = －483.6kJ•mol－1 当1g液态水变为气态水时，对其热量变化的下列描述：①放出；②吸收；③2.44kJ：④4.88kJ；⑤88kJ。其中正确的是（ ） A．②和⑤ B．①和③ C．②和④ D．②和③ 6．同素异形体相互转化的反应热相当少而转化速率慢，有时还很不完全，测定时很困难，现可依据盖斯定律进行计算。已知： 4P（白磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H1 ＝ －283.2 kJ•mol－1 ① 4P（红磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H2 ＝ －184.0kJ•mol－1 ② 由热化学方程式看来，更稳定的磷的同素异形体是 ，试写出白磷转化成红磷的热化学方程式 。 7．已知下列热化学方程式： ⑴Fe2O3（s）＋ 3CO（g）＝ 2Fe（s）＋ 3CO2（g）；△H ＝ －25 kJ•mol－1 ⑵3Fe2O3（s）＋ CO（g）＝ 2Fe3O4（s）＋ CO2（g）；△H ＝ －47 kJ•mol－1 ⑶Fe3O4（s）＋ CO（g）＝ 3FeO（s）＋ CO2（g）；△H ＝ ＋19 kJ•mol－1 写出FeO（s）被CO还原成Fe（s）和CO2的热化学方程式 。 本节综合
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一、选择题 1．关于化学反应的实质的说法正确的是（ ） A．化学反应都有新物质生成 B．化学反应都有能量变化 C．化学反应是旧键断裂新键的生成的过程 D．化学反应的发生都需要在一定条件下 2． “焓”是指（ ） A．物质所具有的能量 B．反应热的变化 C．化学键所具有的能量 D．物质的一种化学性质 3．已知298K时，H＋（aq）＋ OH－（aq）＝ H2O（l） △H ＝ －57.3 kJ/ mol ，推测含 1mol HCl 的稀溶液与含1 mol NH3的稀溶液反应放出的热量（ ） A．大于57.3 kJ B．等于57.3 kJ C．小于57.3 kJ D．无法确定 4． 已知：H2O（l）＝ H2（g）+ 1/2O2（g）；△H = －285.8kJ•mol－1 CH4（g）+ 2O2（g）= CO2（g）＋ 2H2O（l）；△H = －890.3kJ•mol－1 若1g H2和1g CH4 分别燃烧后，放出的热量之比约为（ ） A．1 ：3.4 B．1 ：1.7 C．2.3 ：1 D．4.6 ：1 5．下列变化过程中，是吸热的反应的是（ ） A． H ＋ H → H2 B．H ＋ Cl → HCl C．I2 → I ＋ I D．S ＋ O2 → S O2 6． 实验室测得4mol SO2参加下列反应：2SO2（g）＋ O2（g） 2SO3（g）； △H = －196.64kJ•mol－1，当放出314.3kJ热量时SO2的转化率最接近为（ ） A． 40% B．50% C． 80% D．90% 7．下列叙述正确的是（ ） A．物质燃烧都是放热反应 B．化学反应总是伴随着能量的变化 C．化学反应中放出的热量一定等于吸收的热量 D．化学反应中放出的热才是反应热 8．298K时，0.5 mol N2（g）与适量H2（g）转化为NH3（g）放出46.1KkJ 的热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是（ ） A．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = ＋92.2kJ•mol－1 B．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = －92.2kJ•mol－1 C．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = ＋46.1kJ•mol－1 D．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = －46.1kJ•mol－1 9．已知：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ•mol－1 C3H8（g）+ 5O2（g）= 3CO2（g）＋ 4H2O（l）；△H = －2220.0kJ•mol－1 实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热3847kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为（ ） A．1∶3 B．1∶1 C．3∶1 D．1∶4 二、非选择题 10．已知：氢气和氧气的混合气体遇火星即发生爆炸生成水；水在1000℃以上持续加热分解为氢气和氧气；水电解生成氢气和氧气。试回答下列问题： ⑴氢气和氧气化合生成水的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，氢气和氧气的总能量 （填“大于”或“小于”）水的总能量，此反应中化学能转化为 能。 ⑵水在高温下分解的反应为 （填“放热”或“吸热”）反应，反应中热能转化为 能。电解水的过程是 能转化为 能的过程。 11．已知下列两个热化学方程式： H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285kJ•mol－1 C3H8（g）+ 5O2（g）= 3CO2（g）＋ 4H2O（l）；△H = －2220.0kJ•mol－1 ⑴实验测得H2和C3H8的混合气体共5 mol ，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比是 。 ⑵又知：H2O（g）= H2O（l）；△H = －44.0kJ•mol－1 ， 写出丙烷燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气的热化学方程式： 。 ② C3H8（g）+ 5O2（g）= 3CO2（g）＋ 4H2O（g）；△H = －2044.0kJ•mol－1 12． 煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：Ⅰ．利用煤在充分的空气中直接燃烧产生的反应热；Ⅱ．先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充分的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为： Ⅰ．C（s）+ O2（g）= CO2（g） ；△H = E1 ① Ⅱ．C（s）+ H2O（g）= CO（g）＋ H2（g）；△H = E2 ② H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）；△H = E3 ③ CO（g）+ 1/2O2（g）= CO2（g）；△H = E4 ④ 请填写下列空白： ⑴与途径Ⅰ相比途径Ⅱ的优点是 。 ⑵上述四个热化学方程式中，反应（填编号） 的△H ＞ 0。 ⑶等质量的煤分别通过以上两个途径产生的可利用的总能量关系正确的是（填序号） 。 A．Ⅰ比Ⅱ多 B．Ⅰ比Ⅱ少 C．Ⅰ与Ⅱ在理论上相同 D．无法确定 ⑷依据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为 。 解析：途径Ⅱ实质是使炭的汽化进行降低污染、提高利用率、使炭能充分燃烧、且用管道运输比其它形式的运输方便。而反应①③④均为燃烧，是放热反应，△H ＜ 0，则只有②是吸热反应。依据盖斯定律可知：⑶C ⑷E1 ＝ E2 ＋ E3 ＋ E4 课外天地 有关热效应的其它形式 1．溶解热 1mol物质溶于溶剂中形成溶液时发生的热量的变化。溶解时有热量放出，溶解热为正值； 溶解时有热量吸收，溶解热为负值。溶解热的大小与温度、压强（对气体而言）及溶剂的种类、用量有关。 溶质在溶剂中扩散而被溶解时，必须克服溶质微粒间的作用力（可能是离子键或共价键或分子间的作用力）。这种过程需要吸收热量；溶质微粒与溶剂微粒形成溶剂合微粒的过程放出热量。溶解过程中，吸热大于放热，溶解热为负值，如：KNO3、NH4Cl、NH4NO3等物质溶于水时，溶液温度明显下降。溶解过程中，吸热小于放热，溶解热为正值，如：NaOH、H2SO4等物质溶于水时，溶液温度明显升高。 2．燃烧热 1mol可燃物完全燃烧生成最稳定的氧化物时所放出的热量。生成物中二氧化碳是气体，水是液体。如：CH4（g）+ 2O2（g）= CO2（g）＋ 2H2O（l）；△H = －890.4kJ•mol－1 C2H5OH（l）+ 3O2（g）= 2CO2（g）＋ 3H2O（l）；△H = －1367kJ•mol－1 3．生成热 在25℃、101kPa条件下，由稳定的单质生成1mol化合物时吸收或放出的热量。其中，稳定的单质的生成热为零。 生成热是
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摩尔生成热的简称，也称标准摩尔生成焓，可用△fHmθ符号表示。如：CO2的△fHmθ必须是 C（石墨）＋ O2（g，105Pa）＝ CO2（g，105Pa）的等压热效应。C（石墨）是C的最稳定的单质，而不是金刚石。 利用各种反应物、生成物的生成热可以求算化学反应的反应热（或焓变）： 反应热（或焓变）＝ 所有生成物的生成热 － 所有反应物的生成热 参考答案 例题1： 〖思路点拨〗：该题主要考查对化学反应中的能量变化的理解与应用。物质发生化学反应总是伴随能量变化，反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小。 解析：物质发生化学反应总是伴随能量变化，伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质发生物理变化也都伴有能量变化。在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量总是不等，当前者大于后者，化学反应为放热反应；前者小于后者，化学反应为吸热反应。 答案：AC 针对性练习： 1．解析：吸热反应是一个把热能等转化为物质内部的能量被“贮存”起来的过程，造成反应物的总能量低于生成物的总能量。 答案：BC 2．解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物所具有的总能量相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始需要加热的反应，可能是吸热反应，也可能是放热反应。吸热反应开始加热，反应后需不断的加热才能使反应继续进行下去；放热反应开始加热，反应后会放出一定的热量，此热量比较大，可使反应维持下去，反应过程中不需要加热。 答案：CD 例题2：〖思路点拨〗：酸碱中和反应是放热反应，反应放出的热量可通过反应前后体系温度的变化来计算：Q = －cm（T2－T1）。中和热是在稀溶液中，1mol的H＋ 和1mol OH－发生中和反应生成1molH2O的水时所放出的热量。稀溶液的密度接近于溶剂水的。 解析：⑴此稀溶液反应放出的热量为：：Q = cm（T2－T1）= 4.18 J/（g•℃）×（40mL＋40mL）×1g/mL×（32.6℃－19℃）= 4547.84 J 。 ⑵求反应的中和热： 依据 HCl ＋ NaOH ＝ NaCl ＋ H2O 混合前 0.08 mol 0.08 mol 0 mol 0 mol 混合后 0 mol 0 mol 0.08 mol 0.08 mol 又依据生成0.08 mol水放出热量 4547.84 J ，生成1 mol水放出热量为： ＝ 56.85 kJ/ mol 答案：反应的中和热为56.85 kJ/ mol 。 针对性练习： 3. 解析：本题考查中和热实验测定所用的用品，实质考查实验的步骤。特别指出的是：溶液的质量不是用天平称取的，而是首先用量筒测其体积，利用m = ρV 可得。 答案：B 4．解析：要掌握实验操作要点：①量热计保温效果要好；②酸碱溶液的浓度要小；③酸碱一方要过量；④操作迅速准确，减少热量损失；⑤及时准确
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数据。而中和热是在稀溶液中，1mol的H＋ 和1mol OH－发生中和反应生成1mol H2O的水时所放出的热量，酸与碱反应的实质是H＋ ＋ OH－＝ H2O，所以不论是强酸还是弱酸与碱反应，计算出来的中和热是相同的，而测定出来的反应热是中和热与电离吸热共同作用的结果，故测定的反应热往往要小些。 答案：⑴环形玻璃搅拌棒。⑵减少实验过程中的热量损失；保温杯。⑶偏小。⑷不相等；相等；因中和热是在稀溶液中，1mol的H＋ 和1mol OH－发生中和反应生成1mol H2O的水时所放出的热量，与酸碱的用量无关。⑸偏小，无影响。 【课堂练习达标】 1.解析：从微粒间作用的能量变化判断，在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量总是不等，不是吸热就是放热 ，没有无能量的变化。化学反应中的能量变化并不都是以热能的形式表现出来，也有其它形式的能量，如：光能、电能等，但通常是以热能的形式表现出来的。反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小，与反应条件没有必然联系。有的反应很难进行，条件要求很高，开始需要加热，但它仍是放热反应，如：铁与硫的反应等。 答案：CD 2．解析：硝酸铵溶于水、浓硫酸加水稀释都是物理变化，而非化学变化。依据常识，生石灰中加水是放热反应，而石灰石煅烧石灰需要持续高温，故为吸热反应。答案：A 3．解析：本题考查了化学能与热能的相互转化。首先判断各反应是放热还是吸热，生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应。乙醇的燃烧、铝热反应、氧化钙溶于水都是放热反应，碳酸钙受热分解，必须持续加热，为分解反应。 答案：A 4．解析：本题考查了常见的放热反应和吸热反应，依据实验操作（将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上）判断实验应有结冰现象 。并依据实验现象来判断应是吸热反应，以及依据实验现象（反应混合物成糊状）来判断产物中有水生成。 答案：⑴搅拌可使固体混合物充分接触并充分反应。 ⑵玻璃片上结冰并与小烧杯粘在一起；有少量的刺激性气味的气体产生；反应发生时有水生成。 ⑶结冰；吸；小于。 ⑷Ba（OH）2•8H2O ＋ 2NH4Cl ＝ BaCl2 ＋ 2 NH3↑ ＋ 10 H2O。 能力提升 5．解析：一个确定的化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量孰大孰小，要以具体的反应而定，不能一概而论。物理变化也伴随有能量变化，如：硝酸铵溶于水吸热、浓硫酸加水稀释放热都是物理变化。答案：C 6．解析：该反应放热，说明所有的反应物的总能量总是高于所有的生成物的总能量。反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小，与反应条件没有必然联系。有的放热反应很难进行，条件要求很高，开始需要加热，只是断裂旧的化学键所需要能量而已。 答案：C 7．解析：反应发生所需的条件和反应的热效应并无比然的联系。一个具体反应发生所需的条件与反应混合物中各物质的性质有关。此反应开始需要加热，但反应开始后撤去酒精灯，反应仍在继续进行，充分说明此反应是放热反应，并其放出的热量引起后续的反应继续进行。 答案：放热；反应开始后，不加热也可进行完全，说明此反应是放热反应，放出的热量足以维持反应继续进行。 创新应用 8．解析：本题考查金属镁与盐酸反应为放热反应、石灰水的溶解度受温度的影响的反常现象以及二氧化碳的溶解度问题。 答案：⑴镁条上产生大量的气泡，镁条逐渐溶解，烧杯中析出白色固体（或溶液变浑浊） ⑵镁与盐酸反应产生H2，且该反应是放热反应，而Ca（OH）2的溶解度随着温度的升高而减小，因此析出白色的Ca（OH）2固体 ⑶ Mg ＋ 2H＋ ＝ Mg2＋ ＋ H2↑ ⑷ 小于 ⑸烧杯中的液体放出气泡。气体的溶解度随着温度的升高而减小。 第二课时、化学反应的焓变 例题1：解析： 由图分析可知，B＋C的焓高于A的焓，则反应A→B＋C一定吸热反应，△H ＞ 0，反之，反应B＋C→A一定放热反应，△H ＜ 0。依据能量守恒定律，两个反应吸收或放出能量一定相等。 答案：D 针对性练习 1． 解析：依据反应的焓变：△H ＝ H（反应产物）－ H（反应物）可得，A项中 △H ＜ 0 ，B、C项中△H ＞ 0，D项中△H ＝ 0。 答案：A 2．解析：依据反应的焓变：△H ＝ H（反应产物）－ H（反应物）＜ 0可得： H（反应产物）＞ 70kJ 。 答案：D 例题2： 〖思路点拨〗：该题考查热化学方程式书写的注意事项。最常见的错误有：①未注明物质的聚集状态，②系数与△H的值不相同，③△H的符号相反了。 解析：在298K时，1mol的H2（g）和0.5mol O2（g）反应生成1mol的H2O（l）放出285.8kJ的热量。由“2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484KJ热量”知“1 mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量”。 答案：C 针对性练习 3．解析：热化学方程式书写应注意：表明状态，放热与吸热，热量的数值与反应物的量有关 。 答案：C 4．解析：该题考查热化学方程式的意义及书写的注意事项。热化学方程式中的计量数表示的物质的量，而非微粒数。若反应逆向进行，则△H改变符号，但绝对值不变。而36g 水是水蒸气还是液态水呢？ 答案：B 【课堂练习达标】 1．解析：所有的化学反应都伴随着能量变化，反应热是指反应过程中放出或吸收的热量，热化学方程式的系数只代表反应的物质的物质的量。 答案：C 2．解析：热化学方程式的系数只代表以“mol”的反应物质的物质的量。答案：D 3．解析：热化学方程式中计量数以“mol”为单位，可为小数或分数。依据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则△H的数值也加倍。 答案：C 4．解析：此题考查热化学方程式书写的注意事项。最常见的错误有：①未注明物质的聚集状态，②系数与△H的值不相同，③△H的符号相反了，④△H的单位。 答案：B 5．解析：依据盖斯定律：由H2（g）+ Cl2（g）= 2HCl（g）；△H = －184.6kJ•mol－1，则2HCl（g）= H2（g）+ Cl2（g）；△H = ＋184.6kJ•mol－1 ，所以： HCl（g）＝ 1/2 H2（g）+ 1/2 Cl2（g）；△H = ＋92.3kJ•mol－1 答案：D 6．解析：由已知可知，白磷所含有的焓多，等量的白磷和红磷燃烧时，白磷燃烧要放出的热量多，即：∣△H1∣＞ ∣△H2∣，又由于△H＜0，故：△H1 ＜ △H2。答案：C 7．解析：依据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则△H的数值也加倍，可以进行加、减、乘、除四则运算： Q ＝ 1mol×566kJ•mol－1/2 ＋ 3mol×890kJ•mol－1 ＝ 2953 kJ 答案：B 8． 解析：依据能量守恒，硫在纯氧中剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色的火焰；而在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色的火焰。二者相比较，前者以光能的形式释放出的能量多。所以，以光能的形式释放出的能量多的在空气中释放的能量少。 答案：C 9．解析：本题主要考查化学方程式中的能量变化。设各物质的质量为1g ，则它们放出热量为：H2： ×285.8kJ/mol ＝ 142.9kJ CO： ×283.0kJ/mol ＝ 10.1kJ C8H18： ×5518kJ/mol ＝ 49.3kJ CH4： ×890.3kJ/mol ＝ 55.64kJ 很显然正确的为B 答案：B 第三课时、反应焓变的计算-----盖斯定律 针对性练习 解析：依据盖斯定律可得： △ H3 ＝ △H1－△H2 ＝ －393.5kJ•mol－1－（－283.0kJ•mol－1） ＝ －110.5kJ•mol－1 答案： △H3 ＝ －110.5kJ•mol－1 。 【课堂练习达标】 1．解析：此题考查反应热、热化学方程式以及盖斯定律的有关内容。反应热效应有放热与吸热，热化学方程式中的化学计量数是以“mol”为单位的，而盖
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