化学反应的热效应

化学反应的热效应复习目标：1、焓变与反应热2、焓变产生原理3、常见吸放热反应4、热化学方程式书写、与正误判断5、燃烧热、中和热和能源6、盖斯定律计算焓变考点一焓变与反应热1、焓变、反应热：

①反应热定义：化学反应吸、放的热量分2种：恒压反应热、恒容反应热②焓变：△H=H生成物－H反应物a、单位：kJ·mol－1或kJ/molb、正负：吸正放负c、与反应热关系：△H=恒压反应热2、焓变产生原理：①从总能量角度：△H=H生－H反焓（H）焓（H）△H＞0△H＜0②从键能角度：键能：1mol化学键形成或断开释放或吸收的能量能量越低越稳定旧键断裂：H:H（稳）→H·（不稳）＋·H吸收能量新键产生：

H·（不稳）＋·H→H:H（稳）放出能量化学变化本质：旧键断裂，新键产生E断键＞E成键E断键＜E成键吸热反应放热反应△H=E断－E成=E反应物键能－E生成物总键能△H=H生－H反△H=E反－E生3、常见吸放热反应：常见放热反应:①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化。常见吸热反应:①大多数分解反应；②盐的水解和（弱电解质的电离）；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应(

)(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化(

)(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化(

)(4)吸热反应在任何条件都不能发生(

)(5)Na转化为Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热(

)【问题与探究】(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热(

)(7)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(

)(8)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(

)2．同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？××××××√√在空气中燃烧放出的热量多，因在纯氧中燃烧火焰明亮，转化成的光能多，故放出的热量少。4、活化能：①活化分子：②活化能：③影响活化分子因素：④反应过程能量变化图像：能发生有效碰撞的分子活化分子的最低能量温度、催化剂1、碰撞理论：化学反应的过程是通过微粒间碰撞实现的。只有活化分子发生有效碰撞反应才能发生。2、活化分子：在相同温度下，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，称为活化分子。3、有效碰撞：活化分子按一定角度进行碰撞导致反应发生，则称有效碰撞。无效碰撞有效碰撞总能量反应物生成物正反应活化能Ea正逆反应活化能Ea逆△H=Ea正－Ea逆活化能1．某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(

)A．该反应为放热反应B．催化剂能改变该反应的焓变C．催化剂能降低该反应的活化能D．逆反应的活化能大于正反应的活化能C2．反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)；②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(

)D3．已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)

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

ΔH＝bkJ·mol－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol－1。下列叙述正确的是(

)A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔHC．Cl—Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4kJ·mol－1D．P—P键的键能为(5a－3b＋12c)/8kJ·mol－1C1P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)Cl—Cl1P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)4．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需要吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则1S(s)＋3F2(g)===1SF6(g)的反应热ΔH为_________________。解析：断裂1molS—S键吸收能量280kJ，断裂3molF—F键吸收能量3×160kJ，则吸收的总能量为Q吸＝280kJ＋3×160kJ＝760kJ，释放的总能量为Q放＝330kJ×6＝1980kJ，由反应方程式：S(s)＋3F2(g)===SF6(g)可知，ΔH＝760kJ/mol－1980kJ/mol＝－1220kJ/mol。

－1220kJ/mol考点二

热化学方程式1、概念：2、意义：能表示反应热的化学方程式，注：也可以表示离子方程，甚至物理变化表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示在25℃、101kPa条件下，2_mol_H2(g)和1_mol_O2(g)完全反应生成2_mol_H2O(l)，放出571.6_kJ的热量。3、书写：

①写方程：条件可省2H2+O2=2H2O②贴三标：标“物态”：固（s）、液（l）、气（g）溶液（aq）【注意：H2O常温液态】（g）（g）（g）标“状况”：25℃，101kPa（一般省略）标“焓变”：吸正放负，带单位△H=－483.6kJ·mol-125℃，101kPa书写热方程式注意事项：①系数可以使用分数②系数改变△H相应改变③方程式颠倒，△H“换号”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【问题与探究】ΔH2＝a/2

kJ·mol－1

ΔH3＝－akJ·mol－12.表示每摩尔反应发生完成后所放出的热量；不等，该反应是可逆反应，不能进行完全，放出的热量小于92kJ。H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/molCH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ/mol1．发射飞船的火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气放出356.652kJ的热量。反应的热化学方程式为：__________________________________________________。2．已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程为:__________________________________________________。【题组训练】题组一热化学方程式的书写

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

N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)

ΔH＝－92kJ·mol－13．下图是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：______________________________________________________.NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)

ΔH＝－234kJ·mol－1

4．已知在1×105Pa、298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气，放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是(

)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题组二热化学方程式正误判断

A

考点三

燃烧热、中和热1、燃烧热：

①定义：101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。②单位：kJ·mol－1③稳定氧化物：常温常压下：C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)2、中和热：

①定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量

②单位：kJ·mol－1③测定：Q＝mc(t2－t1)→换算成1molH2O时的放热量例：NaOH＋HCl=NaCl＋H2O各100mL浓度均为0.1mol/L中和后温度由25℃升至31.85℃注意事项①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。②为保证酸完全中和，采取的措施是使碱稍过量。燃烧热、中和热的“－”号问题中学里面很多题目都按“不带负号”考虑3．能源5．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(

)A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)

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

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

ΔH＝－296.8kJ/mol(反应热)D．2NO2===O2＋2NO

ΔH＝＋116.2kJ/mol(反应热)解析：本题考查热化学方程式的正误判断。选项A，H2O的状态是不稳定的气态，不是表示燃烧热的热化学方程式；选项B，中和热为放热反应，ΔH＝－57.3kJ/mol；选项C，S燃烧生成SO2的反应是放热反应，ΔH<0，同时也注明了物质的聚集状态等，正确；选项D，未注明物质的聚集状态，错误。C【问题与探究】1.装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么？2.怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么？实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动；因为铜传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。3．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)太阳能是清洁能源(

)(2)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能(

)(3)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用(

)√√√(4)人类利用的能源都是通过化学反应获得的(

)(5)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一(

)(6)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料(

)(7)化石燃料属于可再生能源，不影响可持续发展(

)(8)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量(

)(9)开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料(

)(10)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放(

)××√√√√√【题组训练】题组一理解燃烧热和中和热1．在25℃、101kPa下，1gH2完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，表示H2燃烧热的热化学方程式为：___________________________________________，H2的燃烧热为__________________。

2．已知稀溶液中，1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应生成1molH2O的热化学方程式____________________________________________________。H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.8kJ/mol285.8kJ/mol

H2SO4(aq)＋NaOH(aq)==Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol3．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量(

)(2)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热为－57.3kJ·mol－1(

)(3)CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0kJ·mol－1(

)(4)氢气的燃烧热为285.5kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋285.5kJ·mol－1(

)√×××题组二中和热测定的误差分析和数据处理4．某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行反应热的测定。(1)写出该反应的热化学方程式[生成1molH2O(l)时的反应热为－57.3kJ/mol]：___________________________________________________。(2)取50mL

NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。①请填写下表中的空白：

起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差平均值(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组数据偏差较大，应舍去，其他三组的温度差平均值为4.0℃4.0

H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)==Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ/mol②近似认为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热容c＝4.18J/(g·℃)。则生成1molH2O(l)时的反应热ΔH＝___________________(取小数点后一位)。③上述实验数值结果与－57.3kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因不可能是(填字母)________。a．实验装置保温、隔热效果差b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度③放出的热量小可能是散热、多次加入碱或起始温度读的较高等原因。－53.5kJ·mol－1

b解析：考点四

盖斯定律1、内容：2、应用：若：反应1＋反应2=反应3则：△H1＋△H2=△H3计算反应的△H3、原理：焓变属于能量变化一般能量变化均与过程无关，只与时态和终态有关。势能增量？E电势能减小量？3、技巧：方程式叠加（或减）法①先观察目标方程式（求△H的方程）②从出现次数最少的元素开始分析A1．试比较下列三组ΔH的大小(1)同一反应，生成物状态不同时A(g)＋B(g)===C(g)ΔH1<0；A(g)＋B(g)===C(l)

ΔH2<0ΔH1________ΔH2(填“>”、“<”或“＝”，下同)。(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)＋O2(g)==SO2(g)ΔH1<0；S(s)＋O2(g)==SO2(g)ΔH2<0则ΔH1________ΔH2。(3)两个有联系的不同反应相比

C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1<0【题组训练】题型一利用盖斯定律比较反应热大小

<>C(s)＋

O2(g)===CO(g)

ΔH2<0则ΔH1________ΔH2。<3．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。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