1、- 1 -化学反应与能量的变化【考试说明】1.能说明化学反应中能量转化的原因，知道化学变化中常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热（焓变）等概念。3.能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。【要点扫描】. 了解反应热、吸热反应、放热反应的概念；. 了解反应热和焓变的涵义，了解焓变的表示符号（）及其常用单位（k/mol ） ，认识 的 “”、 “”与放热反应和吸热反应的对应关系；. 掌握热化学方程式的涵义和书写方法；. 了解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的计算。【知识梳理】一、反应热、放热反应和吸热反应的关系.
2、反应热是指 。在化学实验中，通常遇到的反应是在敞口容器下进行的，此时的反应热等于 ，用符号 表示，单位一般采用 。.从化学键角度看，反应热近似等于 . 的化学反应是放热反应，的化学反应是吸热反应从能量的角度来看，放热反应是由于 ，吸热反应是由于 如图中，a 表示 ，b 表示 ，该反应的 中学常见的放热反应有 ；吸热反应有 二、反应热和焓变1焓和焓变（1 ）焓（2 ）焓变（H） H = H（产物） H（反应物）2反应热定义： 符号：用H 表示 单位；一般采用 可直接测量，测量仪器叫量热计反应热产生的原因（微观讨论）以 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)为例：化学键断裂时需要吸收热量
3、化学键形成时要释放热量吸热和放热的差值即为反应热（6 ）反应热表示方法反应热是表示化学反应过程中整个体系的能量（即焓）增加或者减少的量值，H =H 产物H 反应物焓增加吸热则用“ ”表示；焓减少放热则用“ ”表示。 （填“+”或“-”）3.反应热的计算（1 ）根据键能数据计算；H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。（2 ）根据热化学方程式计算；将 H 看作热化学方程式中的一项，再按有关方程式的计算步骤、格式进行计算，得出有关数据。- 2 -（3 ）盖斯定律三、热化学方程式1.热化学方程式的概念： 的化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的
4、变化。2.书写热化学方程式时的注意点（1 ）要注明 ，但中学化学中所用 H 的数据一般都是在 101kPa 和 25时的数据，因此可不特别注明；（2 ）需注明 H 的“+”与“ ”， “+”表示 ， “”表示 ；比较 H 的大小时，要考虑 H 的正负。（3 ）要注明反应物和生成物的状态。g 表示 ，l 表示 ，s 表示 ;（4 ）各物质前的化学计量数表示 ，可以是整数也可以是分数。四、盖斯定律及其应用盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的，这就是
5、盖斯定律。【典例精析】例 1.对下列化学反应热现象，不正确的说法是 ( )A放热的反应发生时不必加热B化学反应一定有能量变化C 吸热反应需要加热后才能发生D化学反应热效应数值与参加反应物质多少有关解题体会：例 2.下列各组热化学方程式中，化学反应的 H 前者大于后者的是 ( )C(s) O2(g)=CO2(g)； H1 C(s) O2(g)=CO(g)； H212S(s)O 2(g)=SO2(g)； H3 S(g)O 2(g)=SO2(g)； H4H 2(g) O2(g)=H2O(l)； H5 2H2(g)O 2(g)=2H2O(l)； H612CaCO 3(s)=CaO(s)CO 2(g)；
6、 H7 CaO(s)H 2O(l)=Ca(OH)2(s)； H8A B C D解题体会：例 3.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 CH 3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)； H= + 490 kJmol1CH 3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；H=192 9 kJmol1下列说法正确的是 ( )ACH 3OH 的燃烧热为 1929 kJmol1B反应中的能量变化如右图所示CCH 3OH 转变成 H2 的过程一定要吸收能量D根据推知反应： CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的H 1929kJmo
7、l 1解题体会：例 4. ( )已知在 1105Pa，298K 条件下，2mol 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(g)；H = +242kJmol-1- 3 -B 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)；H= -484kJmol-1C H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g)；H = +242kJmol-1D 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)；H = +484kJmol-1解题体会：例 5.已知 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)；H = 571.68kJmol-1CO(g)+1/2O 2
8、(g)=CO2(g)；H = 282.9kJmol-1某 H2 和 CO 的混合气体完全燃烧时放出 113.74kJ 热量，同时生成 3.6g 液态水，则原混合气体中 H2 和 CO 的物质的量之比为 ( )A2：1 B1：2 C1 ：1 D2 ：3解题体会：例 6.在 25、101kPa 下，1g 甲醇燃烧生成 CO2 和液态水时放热 22.68kJ，下列热化学方程式正确的是 ( )ACH 3OH（l ）+3/2O 2（g）=CO 2（g）+2H 2O（l） ；H= +725.8 kJ/molB2CH 3OH（l）+3O 2（g）=2CO 2（g）+4H 2O（l） ；H= -1452 kJ
9、/molC 2CH 3OH（l）+3O 2（g）=2CO 2（g）+4H 2O（l） ；H= -725.8 kJ/molD2CH 3OH（l）+3O 2（g）= 2CO2（g）+4H 2O（l） ；H= +1452 kJ/mol解题体会：例 7. 科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。 P4(s,白磷)+5O 2(g)=P4O10 (s)； H 1=-2983.2kJ/mol P (s,红磷)+5/4O 2(g)=1/4P4O10 (s)；H 2=-738.5kJ/mol则白磷转化为红磷的热化学方程式 。相同
10、的状况下，能量较低的是 ；白磷的稳定性比红磷 （添“高” 或“低” ）。例 8.CH3-CH3CH2=CH2+H2，有关化学键的键能如下：化学键 C-H C=C C-C H-H键能（kJ/mol）414.4 615.3 347.4 435.3试计算该反应的反应热。解题体会：【反馈练习】1.化学反应中常常伴有能量变化，下列说法错误的是 ( )A 原电池是将部分化学能转化为电能B TNT 爆炸是将部分化学能转化为动能C 铝热反应是将部分化学能转化为热能D 甲烷燃烧是将全部的化学能转化为热能2.分析右面的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是( )A.2 A（g）+ B(g) 2 C（g） ；H 0
11、B.2 A（ g）+ B(g) 2 C（g） ； H 0C.2A + B 2 C；H 0D.2C 2 A +B ；H 03.已知在 25、101Kpa 下，1g C8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 48.40KJ 热量。则表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( )A. 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g)；H =-96.80KJ/mol 低高物质所具有的总能量2 A (g) + B(g)2 C (g)- 4 -B. 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)；H =-11035.20KJ/molC. 2C8H18(g)
12、+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)；H =+11035.20KJ/molD. 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g)；H =-96.80KJ/mol4.使 18g 焦炭发生不完全燃烧，所得气体中 CO 占 1/3 体积， CO2 占 2/3 体积，已知：C(s)+1/2O2(g)CO(g) HQ 1kJ/mol，CO(g) 1/2O 2(g)CO 2(g) HQ 2kJ/mol与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是 ( ) A1/2Q 2 kJ B1/3Q 2 kJ C1/3（Q 1+Q2）kJ D1/3Q 1 kJ5.现有 CO，H 2，CO
13、 2组成的混合气体116.6升( 标况),经完全燃烧后放出的总热量为867.9KJ,并生成18 克 H2O(L),已知2H 2 (g)+O2 (g)=2H2O(L)；H=-571.6KJ/mol ,CO(g)+1/2O2=CO2 (g); H=-282.8KJ/mol,则燃烧前混合气体中CO的体积分数最接近于 （ ）A 80% B 60% C 40% D 20%6.肼（N 2H4）是火箭发动机的一种燃料，反应时N 2O4为氧化剂，反应生成N 2和水蒸气。已知：N2(g) + 2O2(g) N2O4(g)； H+ 8.7kJ/mol N2H4(g) + O2(g)N 2(g) + 2H2O(g)
14、； H 534 kJ/mol下列表示肼和N 2O4反应的热化学方程式，正确的是 ( )A. 2N2H4(g) + N2O4(g) 3N2(g) + 4H2O(g)； H 1076.7 kJ/molB. N2H4(g) + 1/2N2O4(g) 3/2N 2(g) + 2H2O(g)； H1076.7 kJ/molC. 2N2H4(g) + N2O4(g) 3N2(g) + 4H2O(g)； H542.7 kJ/molD. 2N2H4(g) + N2O4(g) 3N2(g) + 4H2O(g)； H1059.3 kJ/mol 7.根据热化学方程式(101 KPa) S(s) +O2 (g)=SO
15、2 (g); H=-297.23KJ/mol 分析下列说法不正确的是 ( ) A S的燃烧热为297.23KJ/molB S(g) +O2 (g)=SO2 (g) 放出的热量大于297.23KJC S(g) +O2 (g)=SO2 (g) 放出的热量小于297.23KJD 形成1mol SO2化学键所释放总能量大于断裂1molS(s) 和1molO 2 (g)的化学键所吸收的总能量8.已知某温度下的热化学方程式：2SO 2（气）+O 2（气） 2SO3；H= -197KJ/mol，在同温同压下，向密闭容器中通入 2molSO2 和 1molO2，达平衡时放出热量 Q1KJ；向另一相同的密闭容器中通入 1.5molSO2，0.75molO 2 和 0.5molSO3，达平衡时放出热量 Q2KJ。下列关系正确的是 ( )AQ 1=Q2=197 BQ 1=Q2” RBr RCl RF（4 ）不赞同，H 2O 的熔沸点高于 H2S 是因为水分子间存在氢键，与键能无关。 （2 分）12.-488.3 kJ/mol13.(1)154 (2)6.88b 3.44a
