专题四 化学反应中的能量变化

1、一、反应热反应热： 化学反应过程中放出或吸收的热量。化学反应过程中放出或吸收的热量。 1、放热反应和吸热反应：、放热反应和吸热反应： 有热量放出的化学反应叫放热反应。有热量放出的化学反应叫放热反应。 如如: 木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧反应木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧反应吸收热量的化学反应叫吸热反应。吸收热量的化学反应叫吸热反应。 如如Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O O与与NHNH4 4ClCl的反应及灼热的碳与二氧化碳的反应及灼热的碳与二氧化碳的反应的反应练习练习1、下列变化中，属于放热反应的是（、下列变化中，属于放热反应的是（ ）A.Ba(OH)A.Ba(OH)2

2、28H8H2 2O O与与NHNH4 4ClCl的反应的反应 B.B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧C.C.灼热的碳与二氧化碳的反应灼热的碳与二氧化碳的反应 D.D.氯化铝的水解氯化铝的水解B2 2、下列变化中，属于吸热反应的是（、下列变化中，属于吸热反应的是（ ） A.A.氨催化氧化生成氨催化氧化生成NO B.NO B.酸碱中和酸碱中和 C.C.酯化反应酯化反应 D.D.焦焦炭炭与高温水蒸气反应与高温水蒸气反应 3 3下列变化中，属于吸热反应的是（下列变化中，属于吸热反应的是（ ）液氨气化液氨气化将胆矾加热变为白色粉末将胆矾加热变为白色粉末稀释浓硫酸稀释浓硫酸氨

3、催化氧化生成氨催化氧化生成NONO氯酸钾分解制氯酸钾分解制O O酸碱中和生成水酸碱中和生成水氯化铁溶于水显酸性氯化铁溶于水显酸性A A B B C C D D4 4下列变化过程中会放出热量的是（下列变化过程中会放出热量的是（ ）硝酸铵溶于水硝酸铵溶于水物质的燃烧物质的燃烧苛性钠溶于水苛性钠溶于水生石灰放入水中生石灰放入水中 醋酸的电离醋酸的电离A A仅仅 B B仅仅 C C仅仅 D DDAD2、能量守恒：、能量守恒： 反应物反应物 生成物生成物 具有的能量具有的能量E反应物反应物 具有的能量具有的能量E生成物生成物 若若E反应物反应物 E生成物生成物则反应放热；则反应放热；能量能量E E 能量

4、能量E E 反应物反应物 生成物生成物E E反应物反应物 E E生成物生成物 放出热量放出热量 H 0H0H0 E E生成物生成物 生成物生成物 反应物反应物 E E反应物反应物 反应过程反应过程 反应过程反应过程 若若E反应物反应物 E生成物生成物则反应吸热。则反应吸热。 练习练习 （1）下列叙述正确的是（）下列叙述正确的是（ ）A.化学反应一定伴随热量的变化化学反应一定伴随热量的变化B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热C.若若H0H0H0，则反应物的能量高于生成物的能量，则反应物的能量高于生成物的能量（2 2）已知：）已知：H + H H

5、H + H H2 2；H=H=436KJ/molKJ/mol，则，则下列叙述正确下列叙述正确的的是（是（ ） AH原子的原子的能量高于能量高于H H2 2的能量的能量 B.B.H原子的原子的能量低于能量低于H H2 2的能量的能量 D. D. H原子比原子比H H2 2分子稳定分子稳定 D.HD.H2 2分子比分子比H原子原子稳定稳定CAD3、化学反应的本质：、化学反应的本质： 反应物分子化学键的断裂和生成物分子化学键的形成。反应物分子化学键的断裂和生成物分子化学键的形成。前者需要吸热而后者要放出热量。前者需要吸热而后者要放出热量。 如：如：H H2 2（g)+Clg)+Cl2 2(g)=2H

6、Cl(g)(g)=2HCl(g)；H=?H=?Q=Q=生成物的键能总和反应物的键能总和生成物的键能总和反应物的键能总和当当H为为“-”或或H0 H0 ，为吸热反应。表示反应体系获得，为吸热反应。表示反应体系获得能量，反应体系的能量升高。能量，反应体系的能量升高。2 2molmol431KJ/mol431KJ/mol（1mol1mol436KJ/mol+1mol436KJ/mol+1mol243KJ/mol243KJ/mol）=183KJ=183KJH=H=183KJ/mol183KJ/molC C（s)+ Hs)+ H2 2O (g) CO(g)+HO (g) CO(g)+H2 2(g)(g)

7、；H=+131.5KJ/molH=+131.5KJ/mol 反应热的单位一般是反应热的单位一般是KJ/mol，由实验测得（一定大气压、，由实验测得（一定大气压、敞开的容器中用量热器测定）无法测定的反应热可通过敞开的容器中用量热器测定）无法测定的反应热可通过计算获得。如：计算获得。如：C C（s)+ Os)+ O2 2(g) CO(g) CO2 2(g)(g)；H=H=393.5KJ/mol 393.5KJ/mol CO(g) + CO(g) + 21O O2 2(g) CO(g) CO2 2(g)(g)；H=H=283.0KJ/mol 283.0KJ/mol -得：得：C C（s s）+ +2

8、1 O O2 2(g) CO(g)(g) CO(g)；H=H=110.5KJ/mol110.5KJ/mol 练习练习1 1、已知键能已知键能:N NNH=H=946KJ/mol,KJ/mol,H-HH-HH=H=436KJ/mol,H-NKJ/mol,H-NH=H=391KJ/molKJ/molN N2 2（g) +3Hg) +3H2 2(g) (g) 2NH2NH3 3(g),(g),从理论上计算从理论上计算H H为（为（ ）A A+1800KJ/mol B.+92KJ/mol +1800KJ/mol B.+92KJ/mol C.-92KJ/mol D.-46KJ/molC.-92KJ/mo

9、l D.-46KJ/mol C二、热化学方程式二、热化学方程式1、概念：、概念： 表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。 如如：H2（g)+Cl2(g)=2HCl(g)；H=183KJ/mol 又如又如2gH2gH2 2完全燃烧放出的热量为完全燃烧放出的热量为285.8KJ,285.8KJ,则则H H2 2燃烧生成液态水燃烧生成液态水的热化学方程式为的热化学方程式为: :2H2H2 2（g)+Og)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)；H=H=571.6KJ/mol571.6KJ/mol2 2、热化学方程式表示的意义、热化学方程式表

10、示的意义: :表示什么物质参加反应结果生成什么物质表示什么物质参加反应结果生成什么物质21或或H H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/mol质质量量能能反应物和生成物之间的质量比、物质的量比反应物和生成物之间的质量比、物质的量比反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。3、热化学方程式的书写方法、热化学方程式的书写方法写出化学方程式并加以配平写出化学方程式并加以配平 例例11、2.00gC2.00gC2 2H H2 2完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成液态水和CO

11、CO2 2放出的热量放出的热量为为99.6KJ99.6KJ则则C C2 2H H2 2燃烧的热化学方程式为燃烧的热化学方程式为: :2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);H=2589.6KJ/mol 例例22、写出下列反应的热化学方程式、写出下列反应的热化学方程式（1）1molC(固态固态)与适量与适量H2O(气态气态) 反应反应,生成生成CO(气态气态)和和H2(气态气态),吸收吸收131.3kJ的热量的热量 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g); H=+131.3KJ/mol注明反应物和生成物的聚集状态注明反应物和生成物的聚集状态右端写出热量的数值和符号

12、。右端写出热量的数值和符号。（2）0.5molCu(固态固态) 与适量与适量O2(气态气态) 反应反应, 生成生成CuO(固固态态), 放出放出78.5 kJ的热量的热量 注意点：注意点： 一般地说反应热是在一般地说反应热是在2525和和101101KPaKPa条件下条件下测定的，因而可以不注明。但要注明热量的数值和符号。测定的，因而可以不注明。但要注明热量的数值和符号。 因为物质的聚集状态因为物质的聚集状态不同所含的能量也不同。不同所含的能量也不同。 固态固态 液态液态吸热吸热气态气态吸热吸热吸热吸热2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s); H=-314KJ/mol1 1、要注明温度和压强

13、、要注明温度和压强: :2、反应物和生成物要注明聚集状态、反应物和生成物要注明聚集状态:如如H H2 2（g)+ Og)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/mol21H H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)；H=H=241.8KJ/mol 241.8KJ/mol 21HH2 2O(l)HO(l)H2 2O(g)O(g)；H=+44KJ/molH=+44KJ/mol 3、热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量不表示、热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量不表示分子数分子数

14、,因而必要时可用分数。热化学方程式中的化学计量数不因而必要时可用分数。热化学方程式中的化学计量数不同则反应热也不同。同则反应热也不同。 H H2 2（g g）+Cl+Cl2 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)；H=H=184.6KJ/mol184.6KJ/mol H H2 2（g g）+ Cl+ Cl2 2(g)=HCl(g)=HCl(g)(g)；H=H=92.3KJ/mol92.3KJ/mol 2121练习练习1、将、将12.7克固态碘与氢气完全反应生成碘化氢气体时，必克固态碘与氢气完全反应生成碘化氢气体时，必须吸收须吸收2.604千焦的热量，其热化学方程式为千焦的热量，其热化学

15、方程式为 I2(s)+H2(g)=2HI(g); H=+52.08KJ/mol2、铝在纯氧中燃烧，每生成、铝在纯氧中燃烧，每生成1gAl2O3（固）放出（固）放出QkJ热量，热量，写出其热化学方程式写出其热化学方程式 3、已知在、已知在1105Pa，298K条件下，条件下，2mol氢气燃烧生成氢气燃烧生成水蒸气放出水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是热量，下列热化学方程式正确的是( )A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g）；H242kJmol1B. 2H2（g）O2（g）2H2O（l）；H484kJmol1C. H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；H242kJmol1D

16、. 2H2（g）O2（g）2H2O（g）；H484kJmol1 4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ；H204QkJmol1A4 4、0 03 3摩的高能燃料乙硼烷（摩的高能燃料乙硼烷（B B2 2H H6 6）在氧气中燃烧）在氧气中燃烧, ,生成固体生成固体B B2 2O O3 3和液态水和液态水, ,放出放出649.5649.5千焦的热量千焦的热量, ,又知又知: :H H2 2O(O(液液)=H)=H2 2O(O(气气) ) ；H=+44KJ/molH=+44KJ/mol，下列热化学方程，下列热化学方程式中式中, ,正确的是正确的是( )( )A AB B2 2H H6 6(

17、g)+3O(g)+3O2 2(g)=B(g)=B2 2O O3 3(s)+3H(s)+3H2 2O(g)O(g)；H=H=2165KJ/mol2165KJ/molB. BB. B2 2H H6 6(g)+3O(g)+3O2 2(g)=B(g)=B2 2O O3 3(s)+3H(s)+3H2 2O(g)O(g)；H=H=2033KJ/mol2033KJ/molC. BC. B2 2H H6 6(g)+3O(g)+3O2 2(g)=B(g)=B2 2O O3 3(s)+3H(s)+3H2 2O(l)O(l)；H=H=2165KJ/mol2165KJ/molD. BD. B2 2H H6 6(g)+

18、3O(g)+3O2 2(g)=B(g)=B2 2O O3 3(s)+3H(s)+3H2 2O(l)O(l)；H=H=2033KJ/mol2033KJ/molBC5 5、在同温同压下、在同温同压下, ,下列各组热化学方程式中下列各组热化学方程式中,Q,Q2 2QQ1 1的是的是( )( ) A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=Q1 KJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=Q2KJ/mol B.S(g)+O2(g)=SO2(g);H=Q1 KJ/mol S(s)+O2(g)=SO2(g);H=Q2KJ/mol C.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);H=Q1

19、KJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g);H=Q2KJ/mol D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);H=Q1 KJ/mol 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);H=Q2KJ/molAC6、已知白磷和红磷分别在氧气中燃烧的热化学方程式为、已知白磷和红磷分别在氧气中燃烧的热化学方程式为:P4(固固,白磷白磷)+5O2(气气)=P4O10(固固)；H=H=2983.2KJ/molKJ/molP(固固,红磷红磷)+5/4O2(气气)=1/4P4O10(固固)；H=H=738.5KJ/molKJ/mol则则:P4(固固,白磷白磷)=4P(固固,红磷红磷) 反应的反应的H

20、=_，红磷比白磷红磷比白磷 (填稳定或不稳定填稳定或不稳定),理由是理由是 。4、关于热化学方程式的简单计算、关于热化学方程式的简单计算例题例题汽油的主要成分是辛烷汽油的主要成分是辛烷(C8H18), 1mol C8H18(液态液态)在在O2(气态气态)中燃烧中燃烧,生成生成CO2(气态气态) 和和H2O(液态液态),放出放出5518 kJ的热量的热量,试写出该反应的热化学方程式并计算试写出该反应的热化学方程式并计算在同样情况下燃烧在同样情况下燃烧28.5g辛烷时放出的热量。辛烷时放出的热量。29.2 KJ/mol稳定稳定白磷转化为红磷要放热白磷转化为红磷要放热,说明红磷的能量比白磷低，所以说

21、明红磷的能量比白磷低，所以红磷比白磷稳定红磷比白磷稳定.C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l); H=5518 kJ/mol放出的热量放出的热量=5518KJ11428.5=1379.5KJ练习练习 1、在一定条件下在一定条件下,CO和和CH4燃烧的热化学方程式燃烧的热化学方程式分别为分别为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；H=H=566KJ/molKJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；H=H=890KJ/molKJ/mol由由1摩摩CO和和3摩摩CH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧组成的混和气在上述条件下完全燃烧时时,

22、释放的热量为释放的热量为( )A2912KJKJ B.2953KJKJ C.3236KJKJ D.3867KJKJ2、一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为、一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为QKJKJ它所生成的它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收可得用过量饱和石灰水完全吸收可得100g碳酸钙沉淀，则完全燃烧碳酸钙沉淀，则完全燃烧1molmol无水乙醇放出的热量是无水乙醇放出的热量是（ ）A0.5KJKJ BKJKJ C2KJKJ D5KJKJBC3、已知：、已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；）；H=H=571.6KJ/molKJ/mol CO（g）+1/2O2（g）

23、=CO2（g）；）；H=H=282.9KJ/molKJ/mol 若有一定量若有一定量H2和和CO的混合气体，完全燃烧后共生成的混合气体，完全燃烧后共生成3.6克液态水，并放出了克液态水，并放出了113.74KJKJ的热量，则原混合气体的热量，则原混合气体中中CO的物质的量为（的物质的量为（ ）A、0.2mol B、0.15mol C、0.1mol D、0.05mol 314、使使18g焦炭发生不完全燃烧，所得气体中焦炭发生不完全燃烧，所得气体中CO占占体积，体积，CO2占占32体积，体积， 已知：已知：C(S)+ 21O2(g)=CO(g)；H=H=Q1 KJ/molKJ/mol,CO(g)+

24、 21O2(g)=CO2(g)；H=Q2 KJ/mol A、1/3Q1KJ B、1/3Q2KJ C、1/3(Q1+Q2)KJ D、1/2Q2KJ与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是（与这些焦炭完全燃烧相比较，损失的热量是（ ） AD三、燃烧热三、燃烧热1、燃料的充分燃烧、燃料的充分燃烧（1 1）燃料的充分燃烧的条件：）燃料的充分燃烧的条件：（2）化石燃料包括：）化石燃料包括：a a、要有足够的空气要有足够的空气b b、燃料与空气要有足够大的接触面。燃料与空气要有足够大的接触面。如：如：煤的液化、汽油的雾化。煤的液化、汽油的雾化。煤、石油和天然气。煤、石油和天然气。 煤煤焦炭焦炭水煤气，减少水

25、煤气，减少污染，提高热效率。污染，提高热效率。 （3）化石燃料燃烧对环境的影响：）化石燃料燃烧对环境的影响：煤燃烧产生煤燃烧产生SO2和烟尘污染环境，煤、石油燃烧产生和烟尘污染环境，煤、石油燃烧产生SO2，SO2会导致酸雨的形成。会导致酸雨的形成。化石燃料燃烧产生化石燃料燃烧产生CO2CO2会导致会导致“温室效应温室效应”。改变能源结构，开发新能源，少用煤和石油改变能源结构，开发新能源，少用煤和石油如如充分利用地热、太阳能、大力开发水电和核电。充分利用地热、太阳能、大力开发水电和核电。练习练习1、在相同的条件下，对环境污染程度最小的燃料是在相同的条件下，对环境污染程度最小的燃料是( ( ) )

26、 A A液化气液化气 B.B.煤油煤油 C.C.煤饼煤饼 D.D.木柴木柴2、根据以下叙述、根据以下叙述,回答第（回答第（1）（3）题）题AAC能源可划分为一级能源和二级能源能源可划分为一级能源和二级能源.自然界中以现成形式自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源提供的能源称为一级能源;需依靠其它能源的能量间接制需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源取的能源称为二级能源.氢气是一种高效而没有污染的二氢气是一种高效而没有污染的二级能源级能源,它可以由自然界中大量存在的水来制取它可以由自然界中大量存在的水来制取:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);H =517.6 KJ/mol（1）

27、下列叙述正确的是（）下列叙述正确的是（ ）A.电能是二级能源电能是二级能源 B.水力是二级能源水力是二级能源C.天然气是一级能源天然气是一级能源 D.焦炉气是一级能源焦炉气是一级能源（ 2 2）. .已知已知:CH:CH4 4(g)+2O(g)+2O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)+COO(l)+CO2 2(g)(g)，H=H=890.3KJ/mol,1890.3KJ/mol,1克氢气和克氢气和1 1克甲烷分别燃烧后克甲烷分别燃烧后, ,放出放出的热量之比约是的热量之比约是 ( )( )A A1:3.41:3.4B.1:1.7B.1:1.7C.2.3:1C.2.3:1D.4.6:1

28、D.4.6:1（3）关于用水制取二级能源氢气）关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不正确的是以下研究方向不正确的是( )A构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不因此可研究在水不分解的情况下分解的情况下,使氢成为二级能源使氢成为二级能源B设法将太阳光聚集设法将太阳光聚集,产生高温产生高温,使水分解产生氢气使水分解产生氢气C寻找高效催化剂寻找高效催化剂,使水分解产生氢气使水分解产生氢气,同时释放能量同时释放能量D寻找特殊化学物质寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源用于开发廉价能源,以分解水制取氢气以分解水制取氢气CAC2、燃烧热：燃烧热：101KPa10

29、1KPa时，时，1mol1mol物质完全燃烧生成稳定的物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫该物质的燃烧热。氧化物时所放出的热量叫该物质的燃烧热。 CCOCCO2 2（g),HHg),HH2 2O(l),SSOO(l),SSO2 2(g),NN(g),NN2 2 (g)(g)C C2 2H H2 2的燃烧热为的燃烧热为1300KJ/mol1300KJ/mol，C C的燃烧热为的燃烧热为393.5KJ/mol393.5KJ/mol而不是而不是110110.5KJ/mol .5KJ/mol 。2H2H2 2（g g）+O+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)；H=H=571

30、.6KJ/mol571.6KJ/mol 练习练习11、已知、已知:2H:2H2 2（g)+Og)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l),O(l),H=H=571.6KJ/mol571.6KJ/mol 2H 2H2 2（g)+Og)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g),O(g),H=H=483.6KJ/mol483.6KJ/mol 则氢气的燃烧热为（则氢气的燃烧热为（ ） A A571.6KJ/mol B.483.6KJ/mol 571.6KJ/mol B.483.6KJ/mol C.285.8KJ/mol D.241.8KJ/mol C.285.8KJ/mol D.241.8KJ/mol CH H2 2的燃烧热为的燃烧热为285.8KJ/mol285.8KJ