專題二《化學反應及其能量變化》

1、 專題二專題二化學反應及其能量變化化學反應及其能量變化課前導引課前導引1. 下列說法或表示法正確的是下列說法或表示法正確的是:C A. 若將等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，若將等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量多。后者放出熱量多。 B. 由由“C(石墨石墨)C(金剛石金剛石)； H=+ 119kJ/mol”可知，金剛石比石墨穩(wěn)定可知，金剛石比石墨穩(wěn)定 。 C. 在稀溶液中：在稀溶液中：H+OH=H2O; H=-57.3kJ/mol，若將含，若將含0.5mol的濃硫酸與含的濃硫酸與含1mol NaOH 的溶液混合，放出的熱量大于的溶液混合，放出的熱量大于57.3kJ D. 在在10

2、1kPa時，時，2g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放完全燃燒生成液態(tài)水，放出出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為：熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=+285.8kJ/mol 答案：答案：C，A中是反應熱與物質(zhì)狀中是反應熱與物質(zhì)狀態(tài)的問題，因為固體硫變?yōu)榱蛘魵庖獞B(tài)的問題，因為固體硫變?yōu)榱蛘魵庖鼰?，所以吸熱，所以A錯；錯；B中中 H 0為吸熱反為吸熱反應，說明金剛石能量高，不穩(wěn)定；應，說明金剛石能量高，不穩(wěn)定；D中反應放熱，中反應放熱， H應小于應小于0。 2. 強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱效應：熱

3、效應： H+(aq)+OH(aq)=H2O(1)； H=-57.3kJ/mol，向，向1L0.5mol/L的的NaOH溶液中加入稀醋酸、濃溶液中加入稀醋酸、濃H2SO4、稀、稀HNO3，則，則恰好完全反應時的熱效應恰好完全反應時的熱效應 H1， H2， H3的的關系正確的是關系正確的是: A. H1 H2 H3 B. H1 H3 H2 C. H2 H1 H3 H2D 答案：答案：D 強酸的強酸的H與強堿的與強堿的OH在稀在稀溶液中發(fā)生中和反應的熱效應：溶液中發(fā)生中和反應的熱效應： H+(aq)+OH(aq)=H2O(1)； H=-57.3kJ/mol， 由于稀醋酸中主要是醋酸分子，當醋酸由于稀

4、醋酸中主要是醋酸分子，當醋酸和和NaOH發(fā)生中和反應時，醋酸的電離平衡發(fā)生中和反應時，醋酸的電離平衡向電離的方向移動，電離過程要吸熱，因此向電離的方向移動，電離過程要吸熱，因此中和反應放出的熱量小于中和反應放出的熱量小于57.3kJ/mol; H1 57.3kJ/mol；而濃；而濃H2SO4稀釋時稀釋時要放出熱量，所以要放出熱量，所以 H257.3kJ/mol，故，故D符合題意。符合題意。 考點搜索考點搜索 1. 了解化學反應中的能量變化，吸熱反應、了解化學反應中的能量變化，吸熱反應、放熱反應、反應熱、燃燒熱、中和熱及新能源放熱反應、反應熱、燃燒熱、中和熱及新能源的開發(fā)等概念及相關知識。的開發(fā)

5、等概念及相關知識。 2. 掌握有關燃燒熱、中和熱的簡單計算。掌握有關燃燒熱、中和熱的簡單計算。 3. 準確書寫熱化學方程式，并能進行正誤準確書寫熱化學方程式，并能進行正誤判斷。判斷。在線探究在線探究 1. 已知已知CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(1); H=Q1 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g); H=Q2 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(1); H=Q3 常溫下，取體積比為常溫下，取體積比為4:1的甲烷和的甲烷和H2的的混合氣體混合氣體112L(標況標況)，經(jīng)完全燃燒后恢復到，經(jīng)完全燃燒后恢復到常溫，則放出的熱量為常溫，則放出的熱量為: A. 4Q

6、1+0.5Q3 B. 4Q1+0.5Q2 C. 4Q1+Q3 D. 4Q1+2Q2A 解析：本題是對反應熱計算的考查，關解析：本題是對反應熱計算的考查，關鍵是反應熱的選擇，常溫時水呈液態(tài)，故利鍵是反應熱的選擇，常溫時水呈液態(tài)，故利用兩個反應進行計算。用兩個反應進行計算。112L混合氣體中混合氣體中n(CH4)=4mol，n(H2)=1mol，故，故112L混合氣混合氣體所放出的熱量為體所放出的熱量為4Q10.5Q3，答案為，答案為A。 2、已知：、已知：101 kPa時辛烷的燃燒熱為時辛烷的燃燒熱為5518kJmol1，強酸與強堿在稀溶液中發(fā)，強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生反應時的中和熱為生反應時的

7、中和熱為57.3kJmol1，則下，則下列熱化學方程式書寫正確的是列熱化學方程式書寫正確的是: C8H18(1)+ O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1); H=+5518kJmol1 C8H18(1)+ O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1); H= 5518kJmol1225225解析解析: 本題是對燃燒熱、中和熱概念的考查。本題是對燃燒熱、中和熱概念的考查。 燃燒熱、中和熱均燃燒熱、中和熱均 H 0 故錯故錯, 應為應為H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)； H=57.3kJmol1 H+OH- = H2O; H=57.3kJmol1 NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq

8、) = 1/2Na2SO4(aq)+H2O(1); H=+57.3kJmol1A. B. C. D. 只有只有方法討論方法討論 1. 任何一個化學反應中，反應物所具有的任何一個化學反應中，反應物所具有的總能量與生成物所具有的總能量是不相等的，總能量與生成物所具有的總能量是不相等的，在產(chǎn)生新物質(zhì)的同時總是伴隨著能量的變化。在產(chǎn)生新物質(zhì)的同時總是伴隨著能量的變化。2. 放熱反應和吸熱反應放熱反應和吸熱反應 化學反應中能量變化形式較多，通常表現(xiàn)化學反應中能量變化形式較多，通常表現(xiàn)為熱量的變化為熱量的變化 一、化學反應中的能量變化一、化學反應中的能量變化 (1) 放熱反應：放熱反應：即有熱量放出的化學

9、反即有熱量放出的化學反應，其反應物的總能量高于生成物的總能應，其反應物的總能量高于生成物的總能量。如：燃料的燃燒、中和反應、生石灰量。如：燃料的燃燒、中和反應、生石灰與水化合等都是放熱反應。與水化合等都是放熱反應。 (2) 吸熱反應：吸熱反應：即吸收熱量的化學反應，即吸收熱量的化學反應，其反應物的總能量小于生成物的總能量。其反應物的總能量小于生成物的總能量。如：如：H2還原還原CuO的反應，灼熱的碳與二氧的反應，灼熱的碳與二氧化碳反應，化碳反應，Ba(OH)28H2O與與NH4Cl的反應的反應都是吸熱反應。都是吸熱反應。3. 燃燒的充分燃燒燃燒的充分燃燒 (1) 化石燃料：化石燃料：指煤、石油

10、、天然氣等指煤、石油、天然氣等由古代動植物遺體在地殼中經(jīng)過一系列復由古代動植物遺體在地殼中經(jīng)過一系列復雜變化而形成的非再生能源。雜變化而形成的非再生能源。 (2) 燃料充分燃燒的條件：燃料充分燃燒的條件：一是有足夠一是有足夠多的空氣，二是燃料與空氣有足夠大的接多的空氣，二是燃料與空氣有足夠大的接觸面積。觸面積。 (3) 燃料不完全燃燒的危害：燃料不完全燃燒的危害：產(chǎn)生的熱產(chǎn)生的熱效率低，浪費資源；產(chǎn)生大量的效率低，浪費資源；產(chǎn)生大量的CO污染空污染空氣、危害人類鍵康。氣、危害人類鍵康。 4. 反應熱：在化學反應過程中所放出或反應熱：在化學反應過程中所放出或吸收的熱量。通常用吸收的熱量。通常用

11、H表示：表示： H0為吸熱反應。為吸熱反應。 (1) 燃燒熱：燃燒熱：101kPa時，時，1mol物質(zhì)完全燃物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱，燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱， H0。 (2) 中和熱：中和熱：在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應生成和反應生成1mol H2O時所放出的熱，時所放出的熱， H0。 燃燒熱與中和熱比較燃燒熱與中和熱比較:燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱相相同同點點能量能量變化變化放熱反應放熱反應放熱反應放熱反應 H00燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱不不同同點點反應物反應物的量的量1mol/生成物生成物的量的量/1mol H2O注意點注意點一定是指一定是指10

12、1kPa時時1mol可燃物燃燒生可燃物燃燒生成穩(wěn)定氧化物時的成穩(wěn)定氧化物時的熱效應。熱效應。CCO2, HH2O(l), SSO2稀溶液中，強酸稀溶液中，強酸與強堿反應的中與強堿反應的中和熱都相同，均和熱都相同，均約為約為57.3kJ/mol3. 能量間轉化關系能量間轉化關系二、熱化學方程式二、熱化學方程式 1. 表明化學反應熱效應的化學方程式稱表明化學反應熱效應的化學方程式稱為熱化學方程式。為熱化學方程式。 2. 書寫熱化學方程式應注意的幾點：書寫熱化學方程式應注意的幾點： (1) 要注明反應的溫度、壓強要注明反應的溫度、壓強,在化學方在化學方程式的右端注明反應熱，程式的右端注明反應熱， H

13、0時為吸熱反應。時為吸熱反應。 (2) 要注明反應物和生成物的狀態(tài)，因為要注明反應物和生成物的狀態(tài)，因為狀態(tài)不同，物質(zhì)所具有的能量不同，反應熱狀態(tài)不同，物質(zhì)所具有的能量不同，反應熱也不同。也不同。 (3) 熱化學方程式各物質(zhì)前的計量數(shù)不表熱化學方程式各物質(zhì)前的計量數(shù)不表示粒子個數(shù)，只表示物質(zhì)的量，因此它可以示粒子個數(shù)，只表示物質(zhì)的量，因此它可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)，計量數(shù)不相同，反是整數(shù)，也可以是分數(shù)，計量數(shù)不相同，反應熱數(shù)據(jù)也不同。應熱數(shù)據(jù)也不同。三、蓋斯定律三、蓋斯定律 一個化學反應在一定條件下無論是一個化學反應在一定條件下無論是一步完成還是分幾步完成，反應的總熱一步完成還是分幾步完成，反

14、應的總熱效應相同。效應相同。 根據(jù)蓋斯定律，將化學方程式可以根據(jù)蓋斯定律，將化學方程式可以像代數(shù)式那樣相加或相減，相應的反應像代數(shù)式那樣相加或相減，相應的反應熱也相加或相減。對解決未知反應的熱熱也相加或相減。對解決未知反應的熱效應非常有用。效應非常有用。四、反應熱大小的比較：四、反應熱大小的比較：(1) 同一反應生成物狀態(tài)不同時同一反應生成物狀態(tài)不同時如：如：2H2(g)+O2(g) = 2H2O(1)； H1 點燃點燃2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)； H2 點燃點燃因為氣體變液體會放熱，故因為氣體變液體會放熱，故: H1 H2 (3) 兩個相聯(lián)系的不同反應比較兩個相聯(lián)系的不同反

15、應比較如如: C(s)+O2(g) = CO2(g)； H1 C(s)+1/2O2(g) = CO(g)； H2可以設計成：可以設計成：C(s) CO(g) CO2(g)g(O212)g(O212故故 H1 H2 (2) 同一反應反應物狀態(tài)不同時同一反應反應物狀態(tài)不同時 點燃如：點燃如：S(g)+O2(g) = SO2(g); H1點燃點燃S(s)+O2(g) = SO2(g)； H2 點燃點燃因為固體變氣體會吸熱，故因為固體變氣體會吸熱，故: H10)B. 2A(g)+B(g)=2C(g); H=a(a0)C. 2A+B=2C； H=a(a0)3. (05 天津天津)對于熱化學方程式：對于熱

16、化學方程式： SO3(g) SO2(g)+ O2(g); 21 H=+98.3kJmol1 的描述有如下四個圖像的描述有如下四個圖像，其中正確的是其中正確的是(y表示表示SO2的含量的含量):D4. 下列反應屬于吸熱反應的是下列反應屬于吸熱反應的是: A. 銅與硫蒸氣反應銅與硫蒸氣反應 B. Mg粉與粉與 水反應水反應 C. 干冰升華為氣體干冰升華為氣體 D. 硫酸鈣高溫鍛燒硫酸鈣高溫鍛燒5. 下列有關能量的說法不正確的是下列有關能量的說法不正確的是: A. 化石能源物質(zhì)內(nèi)部貯存著大量的能量化石能源物質(zhì)內(nèi)部貯存著大量的能量 B. 吸熱反應是由于反應物總能量低于生成物吸熱反應是由于反應物總能量低

17、于生成物總能量，因而沒有利用價值總能量，因而沒有利用價值 C. 由石墨制金剛石是吸熱反應，故石墨能量由石墨制金剛石是吸熱反應，故石墨能量比金剛石能量低比金剛石能量低 D. 化學物質(zhì)中的化學能可以在一定條件下轉化學物質(zhì)中的化學能可以在一定條件下轉化為熱能、機械能、光能、電能為人類所利用化為熱能、機械能、光能、電能為人類所利用 DB 6. (04 南京市質(zhì)檢南京市質(zhì)檢)城市使用的燃料，現(xiàn)城市使用的燃料，現(xiàn)大多用煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分大多用煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣，它由煤炭與水是一氧化碳和氫氣的混合氣，它由煤炭與水(蒸氣蒸氣)反應制得，故又稱水煤氣。反應制得

18、，故又稱水煤氣。 (1) 試寫出制取水煤氣的主要化學反應方試寫出制取水煤氣的主要化學反應方程式程式: _C+H2O(g)=CO+H2 (2) 液化石油氣的主要成分是丙烷，丙液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學言程式為烷燃燒的熱化學言程式為:試比較同物質(zhì)的量的試比較同物質(zhì)的量的C3H8和和CO燃燒，產(chǎn)生燃燒，產(chǎn)生的熱量比值約為的熱量比值約為_39:5C3H8(g)+5O2(g) = 3CO2(g)+4H2O(1)； H=2220.0kJ/mol已知已知CO氣體燃燒的熱化學方程式為氣體燃燒的熱化學方程式為:CO(g)+ 1/2 O2(g) = CO2(g); H=282.57kJ/mol

19、(3) 已知氫氣燃燒的熱化學方程式為已知氫氣燃燒的熱化學方程式為2H2(g) +O2(g) = 2H2O(1); H=571.6kJ/mol。 試比較同質(zhì)量的氫氣和丙烷燃燒，產(chǎn)生的試比較同質(zhì)量的氫氣和丙烷燃燒，產(chǎn)生的熱量比值約為熱量比值約為: _ (4) 氫氣是未來的能源，除產(chǎn)生的熱量大之氫氣是未來的能源，除產(chǎn)生的熱量大之外，還具有的優(yōu)點是外，還具有的優(yōu)點是: 來源豐富，單位質(zhì)量的熱效應大，無污染來源豐富，單位質(zhì)量的熱效應大，無污染 14:5(課后鞏固課后鞏固A) 1. (03 太原太原)含含NaOH 20.0g的稀溶液與足的稀溶液與足量稀鹽酸反應，放出量稀鹽酸反應，放出28.7kJ的熱量，表

20、示該的熱量，表示該反應中和熱的熱化學方程式正確的是反應中和熱的熱化學方程式正確的是: DA. NaOH(aq)+HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O(1); H=+28.7kJ/molB. NaOH(aq)+HCL(aq) = NaCl(aq)+H2O(1); H=28.7kJ/molC. NaOH(aq)+HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O(1); H=+57.4kJ/molD. NaOH(aq)+HCl(aq) = NaCl(aq)H2O(1); H=57.4kJ/mol2. 下列說法正確的是下列說法正確的是: D A. 需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸需要加熱方能發(fā)生的反

21、應一定是吸熱反應；熱反應； B. 放熱的反應在常溫下一定很易發(fā)生放熱的反應在常溫下一定很易發(fā)生; C. 一個反應是放熱反應還是吸熱反應一個反應是放熱反應還是吸熱反應主要由反應物、生成物所具有的總能量的相主要由反應物、生成物所具有的總能量的相對大小決定，而不是由反應是否需要加熱而對大小決定，而不是由反應是否需要加熱而決定決定; D. 吸熱反應發(fā)生過程中要不斷從外界吸熱反應發(fā)生過程中要不斷從外界獲得能量、放熱反應發(fā)生過程中不再需要外獲得能量、放熱反應發(fā)生過程中不再需要外界能量。界能量。3. 下列變化中屬于放熱反應的是下列變化中屬于放熱反應的是: A. Ba(OH)28H2O晶體與晶體與NH4Cl晶

22、體的晶體的反應反應 B. 鎂條與二氧化碳反應鎂條與二氧化碳反應 C. 氫氣與碘蒸氣反應氫氣與碘蒸氣反應 D. 銅在硫蒸氣中反應銅在硫蒸氣中反應B、D4. 已知：已知： C(s)+O2(g) = 2CO2(g); H=393.5kJ/mol 2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g); H=566kJ/mol； TiO2(s)+2C2(g)=TiCl4(g)+O2(g); H=+141kJ/mol 則則 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) =TiCl4(s)+2CO(g)的的 H為為: A. 313.5kJ/mol B. +313.5kJ/mol C. 80.0kJ/mol D. +80

23、.0kJ/molC 5. 下列熱化學方程式中的下列熱化學方程式中的 H能表示可燃能表示可燃物燃燒熱的是物燃燒熱的是:DA. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； H=184.6kJ/molB. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)； H=802.3kJ/molC. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); H=571.6kJ/molD. CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)； H=283kJ/mol 6. 已知已知A、B兩氣體在一定條件下可發(fā)生兩氣體在一定條件下可發(fā)生反應：反應：2A+B=C+3D+4E，現(xiàn)將相對分子質(zhì)量，現(xiàn)將相對分子質(zhì)量為為M的的A氣體氣體mg與適量與適量B

24、充入一密閉容器中充入一密閉容器中恰好完全反應后，有少量液滴生成，在相同恰好完全反應后，有少量液滴生成，在相同溫度下測得反應前后壓強分別為溫度下測得反應前后壓強分別為6.06106Pa和和1.01107Pa,又測得反應共放熱又測得反應共放熱QKJ，試，試根據(jù)以上事實寫出該熱化學反應方程式。根據(jù)以上事實寫出該熱化學反應方程式。 2A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)+4E(g)；mol/kJmMQ2H (課后鞏固課后鞏固B) 1. (03 杭州杭州)“中和熱中和熱”是一個在熱化學中的重要是一個在熱化學中的重要概念，概念，“中和熱中和熱”的定義為：在稀溶液里，酸跟堿發(fā)的定義為：在稀溶液里，酸跟堿

25、發(fā)生中和反應而生成生中和反應而生成1mol H2O，這時的反應熱叫做中和，這時的反應熱叫做中和熱。以下關于中和熱的敘述正確的是熱。以下關于中和熱的敘述正確的是: A. 在稀溶液中所有酸和堿反應的中和熱都相等在稀溶液中所有酸和堿反應的中和熱都相等 B. 在稀溶液中強酸和強堿反應的中和熱都相等在稀溶液中強酸和強堿反應的中和熱都相等 C. 在稀溶液中在稀溶液中1mol酸和酸和1mol堿反應放出的熱量堿反應放出的熱量都相等都相等 D. 將濃硫酸滴入氫氧化鈉濃液中剛好生成將濃硫酸滴入氫氧化鈉濃液中剛好生成1mol水時，產(chǎn)生的熱量即為中和熱水時，產(chǎn)生的熱量即為中和熱 B 2. (03 南京南京)阿伏加德羅

26、常數(shù)值記為阿伏加德羅常數(shù)值記為NA，則關于則關于C2H2(氣氣)+ O2(氣氣)=2CO2(氣氣) +H2O(液液); H=1300kJ/mol的下列說法中，的下列說法中，正確的是正確的是:A. 有有10NA個電子轉移時，吸收個電子轉移時，吸收1300kJ的能量的能量B. 有有8NA個碳氧共用電子對生成時，放出個碳氧共用電子對生成時，放出 1300kJ能量能量C. 有有NA個水分子生成且為液體時，吸收個水分子生成且為液體時，吸收 1300kJ能量能量D. 有有2NA個碳氧雙鍵生成時個碳氧雙鍵生成時, 放出放出1300kJ能量能量 25B3. (05汕頭汕頭)下列說法或表示方法正確的是下列說法或

27、表示方法正確的是: A. 等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量多全燃燒，后者放出熱量多 B. 由由C(石墨石墨)=C(金剛石金剛石)； H=+1.90kJmol1可知，金剛石比石可知，金剛石比石墨穩(wěn)定墨穩(wěn)定 C. 在在101kPa時，時，2gH2完全燃燒生成液態(tài)完全燃燒生成液態(tài)水，放出水，放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為：程式表示為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(1); H=285.8kJmol1 D. 在稀溶液中，在稀溶液中，H+(aq)+OH(aq)= H2O(1)； H=57.3kJmol1

28、，若將含，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含的濃硫酸與含1mol NaOH的溶的溶液混合，放出的熱大于液混合，放出的熱大于57.3kJ。D 4. (05 湖北湖北)已知常溫常壓下，已知常溫常壓下，N2(g)和和H2(g)反應生成反應生成2mol NH3(g)，放出，放出92.4kJ熱量，熱量，在同溫同壓下向密閉容器中通入在同溫同壓下向密閉容器中通入1mol N2和和3molH2，達平衡時放出熱量為，達平衡時放出熱量為Q1kJ；向另一；向另一體積相同的容器中通入體積相同的容器中通入0.5mol N2和和1.5mol H2、1mol NH3，相同溫度下達到平衡時放出熱量，相同溫度下達到平衡時放出熱量為為Q2kJ，則下列敘述正確的是，則下列敘述正確的是: A