1第 课时 化学反应及其能量变化化学反应及其能量变化第第 一一 章章化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化2 下列说法正确的是()吸热反应发生过程中需要不断地从外界获得能量，放热反应发生过程中不需要外界能量是放热反应还是吸热反应要由反应物、生成物所具有的总能量的相对大小决定热化学方程式不仅表明了化学反应中物质的变化，也表明了反应中的能量变化体验体验30.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ热量，其热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);H=+890 kJmol-1已知在101 kPa时，2 g碳燃烧生成CO放出热量为Q kJ,则碳的燃烧热为6Q kJmol-1在稀溶液中，醋酸与氢氧化钠发生中和反应而生成1 mol水，这时的反应热叫中和热4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.氧化钙溶于水体验体验A5已知25 、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(s,石墨)+O2(g)CO2(g);H=-393.51kJmol-1C(s,金刚石)+O2(g)CO2(g);H=-395.41kJmol-1据此判断，下列说法中正确的是()A.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低体验体验A6B.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高7(2009高考重庆)下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()A.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)；H=-13670 kJ/mol(燃烧热)B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)；H=+573 kJ/mol(中和热)C.S(s)+O2(g)SO2(g)；H=-2968 kJ/mol(反应热)D.2NO2O2+2NO;H=+1162 kJ/mol(反应热)体验体验C8选项A，H2O呈气态时不稳定，不是表示燃烧热的热化学方程式。选项B，中和反应为放热反应，H0，H=-573 kJ/mol，B错误。选项C，S燃烧生成SO2的反应是放热反应，H0，同时表明了物质的聚集状态等，C正确。选项D，未注明物质的聚集状态，D错误。解析解析9 将V1 mL 1.0 molL-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。下列叙述正确的是()体验体验B10A.做该实验时环境温度为22 B.该实验表明化学能可以转化为热能C.NaOH溶液的浓度约为1.0 molL-1D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应二、111213我国锅炉燃煤采用沸腾炉逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于()A.增大煤炭燃烧时的燃烧热B.减少炉中杂质气体(如SO2等)的形成C.使化学平衡发生移动D.使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率体验体验D14热化学方程式的意义与书写1.意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，同时也表明了化学反应中的能量变化。2.书写：要注明反应的温度和压强，若反应是在298 K和1.013105 Pa条件下进行，可不予注明。要注明反应物和生成物的聚集状态或晶型。常用s、l、g分别表示固体、液体、气体。考点一考点一15H与方程式化学计量数有关，注意方程式与对应H不要弄错，化学计量数以“mol”为单位，可以是小数或分数。在所写化学反应方程式后写下H的数值和单位，方程式与H之间应用分号隔开。当H为“”或H0时，为放热反应，当H为“+”或H0时，为吸热反应。3.注意：燃烧热是以1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量来定义的，因此书写热化学方程式时，通常以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。16 【例1】(2010高考浙江)下列热化学方程式或离子方程式中正确的是()17 【解析】本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。A选项中标准燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量(标准指298K,1atm)，所以产物水应为液态，方程式系数就是物质的量，故A错。B选项中，为可逆反应，所以根据热化学方程式的含义，与之对应的热量是1 mol氮气完全反应时的热量，但反应为可逆反应故放出的热量大于38.6 kJmol-1。C选项氨水为弱电解质不能拆开写。【答案】D18【变式1】已知25 101 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()A.C8H18(l)+12.5O2(g)8CO2(g)+9H2O(g)；H=-48.40 kJmol-1B19B.C8H18(l)+12.5O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)；H=-5518 kJmol-1C.C8H18(l)+12.5O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)；H=+5518 kJmol-1D.C8H18(l)+12.5O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)；H=-48.40 kJmol-120有关反应热计算1.根据物质的总能量进行求算如果用E(反)表示反应物所具有的总能量，E(生)表示生成物所具有的总能量。反应热：H=E(生)E(反)考点二考点二212.根据反应物与生成物的键能求算(键能为拆开1 mol化学键所吸收的能量)化学反应发生时，必然会出现旧键的断裂和新键的形成。反应热：H=反应物的键能总和生成物的键能总和。3.根据已有的热化学方程式进行加、减或乘以某一系数后进行加、减求算。22【例2】(2010高考全国)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25，101 kPa)：C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)DH=-2878 kJ/mol C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g)DH=-2658 kJ/mol 23C4H10(g)+O2(g)=4CO(g)+5H2O(l)DH=-1746 kJ/molC4H10(g)+O2(g)=4CO(g)+5H2O(g)DH=-1526 kJ/mol 由此判断，正丁烷的燃烧热是()A-2878 kJ/mol B-2658 kJ/molC-1746 kJ/mol D-1526 kJ/mol 24根据燃烧热的概念“1 mol物质”“完全燃烧”“生成稳定的氧化物”，可知放出的热量即为燃烧热，故正确选择为A；第项水应为液体，故错，第项碳元素应转变为CO2(g)，故错。 【答案】A解析解析25【 变 式 2】 (2010高 考 重 庆 )已 知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) DH=-72 kJ/mol，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他的相关数据如下表： H2(g)Br2(g) HBr(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中则表中a为为( )A404 B260 C230 D200D26反应热的大小比较1.反应物和生成物的聚集状态、化学计量数不同，H不同。2.H是带符号比较的，所有吸热反应的H比所有放热反应的H大。放热反应的反应热H0，放热越多，|H|越大，H越小。考点三考点三273.物质的气、液、固三态变化的热效应：注注意意：同同一一物物质质由由固固态态液液态态气气态态及及弱弱电电解解质质的的电电离离都都有有吸吸热热过过程程，但但不不能能称为吸热反应。称为吸热反应。284.对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的数值。例如：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；H=-196.6 kJmol-1，则向密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，反应达到平衡后，放出的热量要小于196.6 kJ。29【例3】(2010高考广东)在298K、100kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)DH1Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)DH22Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)DH3则DH3与DH1和DH2间的关系正确的是()ADH3=DH1+2DH2 BDH3=DH1+DH2CDH3=DH1-2DH2 DDH3=DH1-DH230由盖斯定律可知，第三个方程式可由第二个方程式乘以2与第一个方程式相加而得。【答案】A解析解析31【变式3】下列各组热化学方程式中，化学反应的DH前者大于后者的是( )C(s)+O2(g)=CO2(g)；DH1C(s)+O2(g)=CO(g)；DH2S(s)+O2(g)=SO2(g)；DH3S(g)+O2(g)=SO2(g)；DH4H2(g)+O2(g)=H2O(l)；DH52H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；DH6CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)；DH7CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)；DH8A BC DC32中前者为完全燃烧，后者为不完全燃烧，热效应是前者大于后者，但DH1、DH2均为负数，故DH1DH2；中S单质状态不同，气态的能量高于固态，放热多；中方程式的化学计量数不同；中前者为吸热反应，DH7为正数，后者为放热反应，DH8为负数。故C项符合题意。解析解析