專(zhuān)題四化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

專(zhuān)題四：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化一、反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量。1、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)：有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)叫放熱反應(yīng)。如:木炭、氫氣、甲烷等在氧氣中的燃燒反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫吸熱反應(yīng)。如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)及灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)[練習(xí)]1、下列變化中，屬于放熱反應(yīng)的是（）A.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)B.點(diǎn)燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒C.灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)D.氯化鋁的水解B2、下列變化中，屬于吸熱反應(yīng)的是（）

A.氨催化氧化生成NOB.酸堿中和

C.酯化反應(yīng)D.焦炭與高溫水蒸氣反應(yīng)

3．下列變化中，屬于吸熱反應(yīng)的是（）①液氨氣化②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰巯♂対饬蛩幄馨贝呋趸蒒O⑤氯酸鉀分解制O２⑥酸堿中和生成水⑦氯化鐵溶于水顯酸性A．②⑤⑦B．①③④C．①②⑤D．③④⑥4．下列變化過(guò)程中會(huì)放出熱量的是（）①硝酸銨溶于水②物質(zhì)的燃燒③苛性鈉溶于水④生石灰放入水中⑤醋酸的電離A．僅①⑤B．僅②③C．僅②④D．②③④DAD2、能量守恒：反應(yīng)物生成物↓

具有的能量E反應(yīng)物

具有的能量E生成物

↓

若E反應(yīng)物

>E生成物則反應(yīng)放熱；能量E能量E

反應(yīng)物生成物E反應(yīng)物

E生成物放出熱量△H<0

吸收熱量△H>0E生成物生成物反應(yīng)物

E反應(yīng)物

反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程若E反應(yīng)物<E生成物則反應(yīng)吸熱。

[練習(xí)]（1）下列敘述正確的是（）A.化學(xué)反應(yīng)一定伴隨熱量的變化B.凡是吸熱或放熱過(guò)程中熱量的變化均稱(chēng)為反應(yīng)熱C.若△H<0，則反應(yīng)物的能量高于生成物的能量D.若△H>0，則反應(yīng)物的能量高于生成物的能量（2）已知：H+H═H2；△H=－436KJ/mol，則下列敘述正確的是（）

A．H原子的能量高于H2的能量

B.H原子的能量低于H2的能量

D.H原子比H2分子穩(wěn)定

D.H2分子比H原子穩(wěn)定CAD3、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：反應(yīng)物分子化學(xué)鍵的斷裂和生成物分子化學(xué)鍵的形成。前者需要吸熱而后者要放出熱量。

如：H2（g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H=?∵Q=生成物的鍵能總和－反應(yīng)物的鍵能總和當(dāng)△H為“-”或△H<0，為放熱反應(yīng)。表示反應(yīng)體系給出能量，反應(yīng)體系的能量降低。

當(dāng)△H為“+”或△H>0，為吸熱反應(yīng)。表示反應(yīng)體系獲得能量，反應(yīng)體系的能量升高。＝2mol×431KJ/mol－（1mol×436KJ/mol+1mol×243KJ/mol）=183KJ∴△H=－183KJ/molC（s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)；△H=+131.5KJ/mol

反應(yīng)熱的單位一般是KJ/mol，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得（一定大氣壓、敞開(kāi)的容器中用量熱器測(cè)定）無(wú)法測(cè)定的反應(yīng)熱可通過(guò)計(jì)算獲得。如：C（s)+O2(g)═CO2(g)；△H=－393.5KJ/mol①CO(g)+O2(g)═CO2(g)；△H=－283.0KJ/mol②①-②得：C（s）+

O2(g)═CO(g)；△H=－110.5KJ/mol

[練習(xí)1、已知鍵能:N≡N△H=－946KJ/mol,H-H△H=－436KJ/mol,H-N△H=－391KJ/molN2（g)+3H2(g)2NH3(g),從理論上計(jì)算△H為（）A．+1800KJ/molB.+92KJ/molC.-92KJ/molD.-46KJ/mol

C二、熱化學(xué)方程式1、概念：表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式。如：H2（g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H=－183KJ/mol

又如2gH2完全燃燒放出的熱量為285.8KJ,則H2燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為:2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=－571.6KJ/mol2、熱化學(xué)方程式表示的意義:表示什么物質(zhì)參加反應(yīng)結(jié)果生成什么物質(zhì)或H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol質(zhì)→量→能反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比反應(yīng)物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。3、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法寫(xiě)出化學(xué)方程式并加以配平[例]1、2.00gC2H2完全燃燒生成液態(tài)水和CO2放出的熱量為99.6KJ則C2H2燃燒的熱化學(xué)方程式為:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);△H=－2589.6KJ/mol[例]2、寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式（1）1molC(固態(tài))與適量H2O(氣態(tài))反應(yīng),生成CO(氣態(tài))和H2(氣態(tài)),吸收131.3kJ的熱量

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+131.3KJ/mol→注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)→右端寫(xiě)出熱量的數(shù)值和符號(hào)。（2）0.5molCu(固態(tài))與適量O2(氣態(tài))反應(yīng),生成CuO(固態(tài)),放出78.5kJ的熱量

注意點(diǎn)：一般地說(shuō)反應(yīng)熱是在25℃和101KPa條件下測(cè)定的，因而可以不注明。但要注明熱量的數(shù)值和符號(hào)。因?yàn)槲镔|(zhì)的聚集狀態(tài)不同所含的能量也不同。

固態(tài)液態(tài)吸熱氣態(tài)吸熱吸熱2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s);△H=-314KJ/mol1、要注明溫度和壓強(qiáng):2、反應(yīng)物和生成物要注明聚集狀態(tài):如H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/molH2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol∴H2O(l)═H2O(g)；△H=+44KJ/mol

3、熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量不表示分子數(shù),因而必要時(shí)可用分?jǐn)?shù)。熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同則反應(yīng)熱也不同。

H2（g）+Cl2(g)=2HCl(g)；△H=－184.6KJ/mol

H2（g）+Cl2(g)=HCl(g)；△H=－92.3KJ/mol

[練習(xí)]1、將12.7克固態(tài)碘與氫氣完全反應(yīng)生成碘化氫氣體時(shí)，必須吸收2.604千焦的熱量，其熱化學(xué)方程式為

I2(s)+H2(g)=2HI(g);△H=+52.08KJ/mol2、鋁在純氧中燃燒，每生成1gAl2O3（固）放出QkJ熱量，寫(xiě)出其熱化學(xué)方程式

3、已知在1×105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是()A.H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）；ΔH＝＋484kJ·mol－1

4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)；ΔH＝－204QkJ·mol－1A4、0．3摩的高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中燃燒,生成固體B2O3和液態(tài)水,放出649.5千焦的熱量,又知:H2O(液)=H2O(氣)；△H=+44KJ/mol，下列熱化學(xué)方程式中,正確的是()A．B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g)；△H=－2165KJ/molB.B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g)；△H=－2033KJ/molC.B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)；△H=－2165KJ/molD.B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)；△H=－2033KJ/molBC5、在同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中,Q2>Q1的是()

A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=－Q1KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=－Q2KJ/molB.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=－Q1KJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g);△H=－Q2KJ/molC.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=－Q1KJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g);△H=－Q2KJ/molD.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=－Q1KJ/mol1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=－Q2KJ/molAC6、已知白磷和紅磷分別在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式為:P4(固,白磷)+5O2(氣)=P4O10(固)；△H=－2983.2KJ/molP(固,紅磷)+5/4O2(氣)=1/4P4O10(固)；△H=－738.5KJ/mol則:P4(固,白磷)=4P(固,紅磷)反應(yīng)的ΔH=___________________，紅磷比白磷

(填穩(wěn)定或不穩(wěn)定),理由是

。4、關(guān)于熱化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算[例題]汽油的主要成分是辛烷(C8H18),1molC8H18(液態(tài))在O2(氣態(tài))中燃燒,生成CO2(氣態(tài))和H2O(液態(tài)),放出5518kJ的熱量,試寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式并計(jì)算在同樣情況下燃燒28.5g辛烷時(shí)放出的熱量。－29.2KJ/mol穩(wěn)定白磷轉(zhuǎn)化為紅磷要放熱,說(shuō)明紅磷的能量比白磷低，所以紅磷比白磷穩(wěn)定.C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=－5518kJ/mol放出的熱量=5518KJ÷114×28.5=1379.5KJ[練習(xí)]1、在一定條件下,CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H=－566KJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=－890KJ/mol由1摩CO和3摩CH4組成的混和氣在上述條件下完全燃燒時(shí),釋放的熱量為()A．2912KJ

B.2953KJ

C.3236KJ

D.3867KJ2、一定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出的熱量為QKJ．它所生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水完全吸收可得100g碳酸鈣沉淀，則完全燃燒1mol無(wú)水乙醇放出的熱量是（）A．0.5ＱKJB．ＱKJC．2ＱKJD．5ＱKJBC3、已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=－571.6KJ/molCO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）；△H=－282.9KJ/mol

若有一定量H2和CO的混合氣體，完全燃燒后共生成3.6克液態(tài)水，并放出了113.74KJ的熱量，則原混合氣體中CO的物質(zhì)的量為（）A、0.2molB、0.15molC、0.1molD、0.05mol

4、使18g焦炭發(fā)生不完全燃燒，所得氣體中CO占體積，CO2占體積，

已知：C(S)+O2(g)=CO(g)；△H=－Q1

KJ/mol,CO(g)+O2(g)=CO2(g)；△H=－Q2

KJ/mol

A、1/3Q1KJB、1/3Q2KJC、1/3(Q1+Q2)KJD、1/2Q2KJ與這些焦炭完全燃燒相比較，損失的熱量是（）

AD三、燃燒熱1、燃料的充分燃燒（1）燃料的充分燃燒的條件：（2）化石燃料包括：a、要有足夠的空氣b、燃料與空氣要有足夠大的接觸面。如：煤的液化、汽油的霧化。煤、石油和天然氣。煤→焦炭→水煤氣，減少污染，提高熱效率。

（3）化石燃料燃燒對(duì)環(huán)境的影響：煤燃燒產(chǎn)生SO2和煙塵污染環(huán)境，煤、石油燃燒產(chǎn)生SO2，SO2會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成?；剂先紵a(chǎn)生CO2CO2會(huì)導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”。改變能源結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)新能源，少用煤和石油如充分利用地?zé)?、太?yáng)能、大力開(kāi)發(fā)水電和核電。[練習(xí)]1、在相同的條件下，對(duì)環(huán)境污染程度最小的燃料是(

)

A．液化氣B.煤油C.煤餅D.木柴2、根據(jù)以下敘述,回答第（1）—（3）題AAC能源可劃分為一級(jí)能源和二級(jí)能源.自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱(chēng)為一級(jí)能源;需依靠其它能源的能量間接制取的能源稱(chēng)為二級(jí)能源.氫氣是一種高效而沒(méi)有污染的二級(jí)能源,它可以由自然界中大量存在的水來(lái)制取:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);△H=517.6KJ/mol（1）下列敘述正確的是（） A.電能是二級(jí)能源B.水力是二級(jí)能源C.天然氣是一級(jí)能源D.焦?fàn)t氣是一級(jí)能源（2）.已知:CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g)，△H=－890.3KJ/mol,1克氫氣和1克甲烷分別燃燒后,放出的熱量之比約是 ()A．1:3.4

B.1:1.7

C.2.3:1

D.4.6:1（3）關(guān)于用水制取二級(jí)能源氫氣,以下研究方向不正確的是() A．構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì),因此可研究在水不分解的情況下,使氫成為二級(jí)能源B．設(shè)法將太陽(yáng)光聚集,產(chǎn)生高溫,使水分解產(chǎn)生氫氣C．尋找高效催化劑,使水分解產(chǎn)生氫氣,同時(shí)釋放能量D．尋找特殊化學(xué)物質(zhì),用于開(kāi)發(fā)廉價(jià)能源,以分解水制取氫氣CAC2、燃燒熱：101KPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量叫該物質(zhì)的燃燒熱。

C→CO2（g),H→H2O(l),S→SO2(g),N→N2(g)C2H2的燃燒熱為1300KJ/mol，C的燃燒熱為393.5KJ/mol而不是110.5KJ/mol。2H2（g）+O2(g)=2H2O(l)；△H=－571.6KJ/mol[練習(xí)]1、已知:2H2（g)+O2(g)=2H2O(l),△H=－571.6KJ/mol2H2（g)+O2(g)=2H2O(g),△H=－483.6KJ/mol

則氫氣的燃燒熱為（）

A．571.6KJ/molB.483.6KJ/molC.285.8KJ/molD.241.8KJ/mol

CH2的燃燒熱為285.8KJ/mol而不是241.8KJ