化學反應的熱效應

化學反應的熱效應復習目標：1、焓變與反應熱2、焓變產(chǎn)生原理3、常見吸放熱反應4、熱化學方程式書寫、與正誤判斷5、燃燒熱、中和熱和能源6、蓋斯定律計算焓變考點一焓變與反應熱1、焓變、反應熱：

①反應熱定義：化學反應吸、放的熱量分2種：恒壓反應熱、恒容反應熱②焓變：△H=H生成物－H反應物a、單位：kJ·mol－1或kJ/molb、正負：吸正放負c、與反應熱關系：△H=恒壓反應熱2、焓變產(chǎn)生原理：①從總能量角度：△H=H生－H反焓（H）焓（H）△H＞0△H＜0②從鍵能角度：鍵能：1mol化學鍵形成或斷開釋放或吸收的能量能量越低越穩(wěn)定舊鍵斷裂：H:H（穩(wěn)）→H·（不穩(wěn)）＋·H吸收能量新鍵產(chǎn)生：

H·（不穩(wěn)）＋·H→H:H（穩(wěn)）放出能量化學變化本質：舊鍵斷裂，新鍵產(chǎn)生E斷鍵＞E成鍵E斷鍵＜E成鍵吸熱反應放熱反應△H=E斷－E成=E反應物鍵能－E生成物總鍵能△H=H生－H反△H=E反－E生3、常見吸放熱反應：常見放熱反應:①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應；③大多數(shù)化合反應；④金屬跟酸的置換反應；⑤物質的緩慢氧化。常見吸熱反應:①大多數(shù)分解反應；②鹽的水解和（弱電解質的電離）；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)放熱反應不需要加熱就能反應，吸熱反應不加熱就不能反應(

)(2)物質發(fā)生化學變化都伴有能量的變化(

)(3)伴有能量變化的物質變化都是化學變化(

)(4)吸熱反應在任何條件都不能發(fā)生(

)(5)Na轉化為Na＋時，吸收的能量就是該過程的反應熱(

)【問題與探究】(6)水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時放出的能量就是該變化的反應熱(

)(7)同溫同壓下，反應H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同(

)(8)可逆反應的ΔH表示完全反應時的熱量變化，與反應是否可逆無關(

)2．同質量的硫粉在空氣中燃燒和在純氧中燃燒，哪一個放出的熱量多，為什么？××××××√√在空氣中燃燒放出的熱量多，因在純氧中燃燒火焰明亮，轉化成的光能多，故放出的熱量少。4、活化能：①活化分子：②活化能：③影響活化分子因素：④反應過程能量變化圖像：能發(fā)生有效碰撞的分子活化分子的最低能量溫度、催化劑1、碰撞理論：化學反應的過程是通過微粒間碰撞實現(xiàn)的。只有活化分子發(fā)生有效碰撞反應才能發(fā)生。2、活化分子：在相同溫度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，稱為活化分子。3、有效碰撞：活化分子按一定角度進行碰撞導致反應發(fā)生，則稱有效碰撞。無效碰撞有效碰撞總能量反應物生成物正反應活化能Ea正逆反應活化能Ea逆△H=Ea正－Ea逆活化能1．某反應的反應過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應的活化能，E2表示逆反應的活化能)。下列有關敘述正確的是(

)A．該反應為放熱反應B．催化劑能改變該反應的焓變C．催化劑能降低該反應的活化能D．逆反應的活化能大于正反應的活化能C2．反應A＋B―→C(ΔH<0)分兩步進行：①A＋B―→X(ΔH>0)；②X―→C(ΔH<0)。下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是(

)D3．已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)

ΔH＝akJ·mol－1，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)

ΔH＝bkJ·mol－1，P4具有正四面體結構，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol－1。下列敘述正確的是(

)A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反應熱ΔHC．Cl—Cl鍵的鍵能為(b－a＋5.6c)/4kJ·mol－1D．P—P鍵的鍵能為(5a－3b＋12c)/8kJ·mol－1C1P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)Cl—Cl1P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)4．SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結構中只存在S—F鍵。已知：1molS(s)轉化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ，斷裂1molF—F、S—F鍵需要吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則1S(s)＋3F2(g)===1SF6(g)的反應熱ΔH為_________________。解析：斷裂1molS—S鍵吸收能量280kJ，斷裂3molF—F鍵吸收能量3×160kJ，則吸收的總能量為Q吸＝280kJ＋3×160kJ＝760kJ，釋放的總能量為Q放＝330kJ×6＝1980kJ，由反應方程式：S(s)＋3F2(g)===SF6(g)可知，ΔH＝760kJ/mol－1980kJ/mol＝－1220kJ/mol。

－1220kJ/mol考點二

熱化學方程式1、概念：2、意義：能表示反應熱的化學方程式，注：也可以表示離子方程，甚至物理變化表明了化學反應中的物質變化和能量變化。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示在25℃、101kPa條件下，2_mol_H2(g)和1_mol_O2(g)完全反應生成2_mol_H2O(l)，放出571.6_kJ的熱量。3、書寫：

①寫方程：條件可省2H2+O2=2H2O②貼三標：標“物態(tài)”：固（s）、液（l）、氣（g）溶液（aq）【注意：H2O常溫液態(tài)】（g）（g）（g）標“狀況”：25℃，101kPa（一般省略）標“焓變”：吸正放負，帶單位△H=－483.6kJ·mol-125℃，101kPa書寫熱方程式注意事項：①系數(shù)可以使用分數(shù)②系數(shù)改變△H相應改變③方程式顛倒，△H“換號”2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；△H=－483.6kJ·mol-11H2(g)+1/2O2(g)=1H2O(g)；△H=－241.8kJ·mol-12H2O(g)=2H2(g)+O2(g)；△H=＋483.6kJ·mol-1【問題與探究】ΔH2＝a/2

kJ·mol－1

ΔH3＝－akJ·mol－12.表示每摩爾反應發(fā)生完成后所放出的熱量；不等，該反應是可逆反應，不能進行完全，放出的熱量小于92kJ。H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/molCH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ/mol1．發(fā)射飛船的火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑液態(tài)雙氧水。當它們混合反應時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱。已知0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣放出356.652kJ的熱量。反應的熱化學方程式為：__________________________________________________。2．已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程為:__________________________________________________?！绢}組訓練】題組一熱化學方程式的書寫

N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－891.63kJ/mol。

N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)

ΔH＝－92kJ·mol－13．下圖是NO2(g)和CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：______________________________________________________.NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)

ΔH＝－234kJ·mol－1

4．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題組二熱化學方程式正誤判斷

A

考點三

燃燒熱、中和熱1、燃燒熱：

①定義：101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。②單位：kJ·mol－1③穩(wěn)定氧化物：常溫常壓下：C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)2、中和熱：

①定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應生成1mol液態(tài)水時所釋放的熱量

②單位：kJ·mol－1③測定：Q＝mc(t2－t1)→換算成1molH2O時的放熱量例：NaOH＋HCl=NaCl＋H2O各100mL濃度均為0.1mol/L中和后溫度由25℃升至31.85℃注意事項①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫隔熱，減少實驗過程中的熱量損失。②為保證酸完全中和，采取的措施是使堿稍過量。燃燒熱、中和熱的“－”號問題中學里面很多題目都按“不帶負號”考慮3．能源5．下列熱化學方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確)(

)A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)

ΔH＝－1367.0kJ/mol(燃燒熱)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)

ΔH＝＋57.3kJ/mol(中和熱)C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH＝－296.8kJ/mol(反應熱)D．2NO2===O2＋2NO

ΔH＝＋116.2kJ/mol(反應熱)解析：本題考查熱化學方程式的正誤判斷。選項A，H2O的狀態(tài)是不穩(wěn)定的氣態(tài)，不是表示燃燒熱的熱化學方程式；選項B，中和熱為放熱反應，ΔH＝－57.3kJ/mol；選項C，S燃燒生成SO2的反應是放熱反應，ΔH<0，同時也注明了物質的聚集狀態(tài)等，正確；選項D，未注明物質的聚集狀態(tài)，錯誤。C【問題與探究】1.裝置中碎泡沫塑料(或紙條)及泡沫塑料板的作用是什么？2.怎樣用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液，不能用銅絲攪拌棒代替的理由是什么？實驗時應用環(huán)形玻璃攪拌棒上下攪動；因為銅傳熱快，熱量損失大，所以不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒。保溫、隔熱，減少實驗過程中熱量的損失。3．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)太陽能是清潔能源(

)(2)化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能(

)(3)農(nóng)村用沼氣池產(chǎn)生的沼氣作燃料屬于生物質能的利用(

)√√√(4)人類利用的能源都是通過化學反應獲得的(

)(5)隨著科技的發(fā)展，氫氣將成為主要能源之一(

)(6)糧食作物是制乙醇燃料的重要原料(

)(7)化石燃料屬于可再生能源，不影響可持續(xù)發(fā)展(

)(8)開發(fā)利用各種新能源，減少對化石燃料的依賴，可以降低空氣中PM2.5的含量(

)(9)開發(fā)太陽能、水能、風能、可燃冰等新能源，減少使用煤、石油等化石燃料(

)(10)低碳生活注重節(jié)能減排，盡量使用太陽能等代替化石燃料，減少溫室氣體的排放(

)××√√√√√【題組訓練】題組一理解燃燒熱和中和熱1．在25℃、101kPa下，1gH2完全燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，表示H2燃燒熱的熱化學方程式為：___________________________________________，H2的燃燒熱為__________________。

2．已知稀溶液中，1molH2SO4與NaOH溶液恰好完全反應時，放出114.6kJ熱量，寫出表示H2SO4與NaOH反應生成1molH2O的熱化學方程式____________________________________________________。H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.8kJ/mol285.8kJ/mol

H2SO4(aq)＋NaOH(aq)==Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol3．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水時放出57.3kJ的熱量(

)(2)已知HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則98%的濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水的中和熱為－57.3kJ·mol－1(

)(3)CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol－1，則2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反應的ΔH＝＋2×283.0kJ·mol－1(

)(4)氫氣的燃燒熱為285.5kJ·mol－1，則電解水的熱化學方程式為2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋285.5kJ·mol－1(

)√×××題組二中和熱測定的誤差分析和數(shù)據(jù)處理4．某實驗小組用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液進行反應熱的測定。(1)寫出該反應的熱化學方程式[生成1molH2O(l)時的反應熱為－57.3kJ/mol]：___________________________________________________。(2)取50mL

NaOH溶液和30mL硫酸溶液進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表。①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?/p>

起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2－t1)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4解析：(2)①第2組數(shù)據(jù)偏差較大，應舍去，其他三組的溫度差平均值為4.0℃4.0

H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)==Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ/mol②近似認為0.50mol·L－1

NaOH溶液和0.50mol·L－1硫酸溶液的密度都是1.0g·mL－1，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18J/(g·℃)。則生成1molH2O(l)時的反應熱ΔH＝___________________(取小數(shù)點后一位)。③上述實驗數(shù)值結果與－57.3kJ·mol－1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是(填字母)________。a．實驗裝置保溫、隔熱效果差b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度③放出的熱量小可能是散熱、多次加入堿或起始溫度讀的較高等原因。－53.5kJ·mol－1

b解析：考點四

蓋斯定律1、內容：2、應用：若：反應1＋反應2=反應3則：△H1＋△H2=△H3計算反應的△H3、原理：焓變屬于能量變化一般能量變化均與過程無關，只與時態(tài)和終態(tài)有關。勢能增量？E電勢能減小量？3、技巧：方程式疊加（或減）法①先觀察目標方程式（求△H的方程）②從出現(xiàn)次數(shù)最少的元素開始分析A1．試比較下列三組ΔH的大小(1)同一反應，生成物狀態(tài)不同時A(g)＋B(g)===C(g)ΔH1<0；A(g)＋B(g)===C(l)

ΔH2<0ΔH1________ΔH2(填“>”、“<”或“＝”，下同)。(2)同一反應，反應物狀態(tài)不同時S(g)＋O2(g)==SO2(g)ΔH1<0；S(s)＋O2(g)==SO2(g)ΔH2<0則ΔH1________ΔH2。(3)兩個有聯(lián)系的不同反應相比

C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1<0【題組訓練】題型一利用蓋斯定律比較反應熱大小

<>C(s)＋

O2(g)===CO(g)

ΔH2<0則ΔH1________ΔH2。<3．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)

ΔH＝＋64.39kJ/mol2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)

ΔH＝－196.46kJ·mol－1H2(g)＋O2(g)===H2