2019高中化学第1部分第二单元化学反应中热量讲义(含解析)苏教版

化学反响中的热量1．化学反响的特色和实质是什么？提示：化学反响的特色是有新物质生成，实质是原子(或原子团)的从头组合，即反响物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。2．浓硫酸溶于水，生石灰与水反响，木材的焚烧是放出热量仍是汲取热量？提示：浓硫酸溶于水，生石灰(CaO)与水反响，木材焚烧均放出热量。3．现在社会，三种常用的化石燃料是什么？提示：煤、石油、天然气。[新知研究]研究1加热条件下进行的反响能否必定是吸热反响？不需要加热就能进行的反响是否必定是放热反响？试举例说明。提示：加热条件下进行的反响不必定是吸热反响，才能进行；常温下就能进行的反响不必定是放热反响，如吸热反响，但常温下能够进行。研究2铝与稀盐酸的反响为放热反响，可否说明提示：不可以；只好说明2molAl和6molHCl的总能量。

如炭的焚烧是放热反响，但需要加热Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反响是Al的能量大于H2的能量？的总能量大于2molAlCl3和3molH

2研究3已知以下物质的键能：对于反响：H2＋Cl2===2HCl，反响过程中止裂化学键共汲取的能量是多少？形成化学键共放出的能量是多少？依照以上两个数据判断该反响是放出仍是汲取能量，并确立放出或吸收能量的多少？提示：反响过程中止裂化学键共汲取的能量是436.4kJ＋242.7kJ＝679.1kJ，形成化学键共放出的能量是431.8kJ×2＝863.6kJ，因为863.6＞679.1，故该反响放出能量，放出的能量为863.6kJ－679.1kJ＝184.5kJ。[

必记结论

]1．放热反响和吸热反响2．化学键与能量变化化学键与能量：①损坏化学键，需要汲取能量；②形成化学键，则会开释能量。化学键与化学反响能量变化：吸热反响：断开化学键汲取的总能量大于形成化学键放出的总能量。放热反响：断开化学键汲取的总能量小于形成化学键放出的总能量。3．化学反响与能量变化放热反响：反响物的能量总和>生成物的能量总和。(2)吸热反响：反响物的能量总和<生成物的能量总和。[成功体验]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)只需有化学键的断裂，必定发生化学反响。()(2)断裂化学键开释出能量而生成新键则汲取能量。()(3)当反响物的总能量大于生成物的总能量时，化学反响汲取能量。( )(4)化学反响的过程其实是一个旧键断裂的过程。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×2．(好题共享·选自人教版教材P37·T4)以下反响中，属于放热反响的是________，属于吸热反响的是________。①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)②焚烧木炭取暖③氢氧化钡晶体与氯化铵的反响④酸与碱的中和反响⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食品因氧化而腐败分析：CaCO3高温分解和Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反响为吸热反响；木炭的焚烧，酸碱中和反响，CaO与水的反响及食品的迟缓氧化均为放热反响。答案：②④⑤⑥①③[新知研究]研究1已知以下三个反响：点燃H2＋Cl2=====2HCl22H＝－184.6kJ·mol－1②H(g)＋Cl(g)===2HCl(g)11③2H2(g)＋2Cl2(g)===HCl(g)－1H＝－92.3kJ·mol(1)以上三个反响中，哪个不属于热化学方程式？热化学方程式中的g、l、s分别表示什么含义？提示：反响①不属于热化学方程式。热化学方程式中的g、l、s分别代表物质的气态、液态和固态。(2)反响③中的12molH2和2molCl2完整反响，则H为多少？代表什么意义？假如是2112molH和2molCl完整反响，则H＝－提示：2代表其物质的量为2mol；假如是22369.2kJ·mol－1H＝＋178.5研究2CaCO3受热分解的热化学方程式为：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)kJ·mol－1，该热化学方程式表示的含义是什么？提示：表示1molCaCO3固体完整分解生成1molCaO固体和1molCO2气体汲取178.5kJ的热量。研究36g碳完整焚烧生成CO2气体时放出196.8kJ的热量，你能写出该反响的热化学方程式吗？提示：C(s)＋O2(g)===CO2(g)H＝－393.6kJ·mol－1。[必记结论]1．热化学方程式的观点表示化学反响中放出或汲取的热量的化学方程式。2．热化学方程式的意义不单表示了化学反响中的物质变化，也表示了化学反响中的能量变化。3．书写热化学方程式的“三步骤”4．理解热化学方程式的“四注意”[成功体验]3．判断以下热化学方程式的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)C(s)＋O(g)===CO(g)H＝－393.6kJ()22(2)2CO＋O2===2COH＝－565.2kJ·mol－1()(3)CH(g)＋2O(g)===CO(g)＋2HO(l)422＝＋889.6kJ·mol－1()H(g)===2HCl(g)(4)H(g)＋Cl22＝－184.5kJ·mol－1()HH的单位是kJ·mol－1，(1)错误；热化学方程式一定注明物质的状态，分析：(2)错误；CH4焚烧为放热反响，H<0，(3)错误；(4)正确。答案：(1)×(2)×(3)×(4)√4．已知在25℃、101kPa下，1gH2焚烧生成液态水时放出142.9kJ的热量。试写出该反响的热化学方程式：_________________________。142.9kJ分析：2molH2完整焚烧生成液态水时放出的热量为×2mol＝571.6kJ，1g2g·mol－1故热化学方程式为2H(g)＋O2(g)===2H2O(l)H＝－571.6kJ·mol－1答案：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)－1H＝－571.6kJ·mol[新知研究]研究1可燃物焚烧一定具备的条件是什么？O充分接触。提示：一是温度达到着火点以上；二是可燃物与2研究2已知以下几种燃料的热值：物质天然气(CH)氢气(H)42热值/kJ·g－561431同样情况下，分别完整焚烧等体积的天然气和氢气，放出热量的比值是多少？提示：完整焚烧等体积的天然气和H2，放出的热量之比为16×56∶2×143＝448∶143。研究3氢气作为一种新式能源，将来发展潜力很大，请剖析H2作为新式能源有哪些优点？提示：①生产H2的原料根源广(如水)；②H2的热值高，即单位质量的H2完整焚烧放出的热量多；③H2的焚烧产物是水，无污染。[必记结论]1．燃料焚烧开释的热量特色：质量同样的不一样燃料，因为它们的热值不一样，完整焚烧后放出的热量不同样。计算方法：燃料焚烧放出的热量＝形成生成物中的化学键放出的总能量－断裂反响物中的化学键汲取的总能量。2．提升燃料的使用效率现在世界上使用最多的能源：化石燃料，即煤、石油、天然气。化石燃料需亟待解决的问题：燃料充分焚烧的条件：①要有足够多的空气；②燃料与空气要有足够大的接触面。解决燃料焚烧存在问题的研究方向：①研究化石燃料完整焚烧的条件和减少燃料焚烧产生的热量消耗的技术，研究提升燃料利用率的举措；②如何防备燃料焚烧造成的环境污染；③经过化学方法把石油、煤等化石燃料转变为干净燃料；④开发氢能、核能、太阳能等干净、高效的新能源。[成功体验]5．以下说法不正确的选项是( )①化石燃料在任何条件下都能充分焚烧②化石燃料在焚烧过程中能产生污染环境的2CO、SO等有害气体③直接焚烧煤不如将煤进行深加工后再焚烧的成效好④固体煤变为气体燃料后，焚烧效率更低A．①④B．②③④C．②③D．①③④分析：选A化石燃料充分焚烧的条件是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气或氧气要适合过度，①不正确；固体煤变为气体燃料后，接触面积增大，焚烧更充分，焚烧效率更高，④不正确。6．已知反响N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，相关物质的化学键键能(打开1mol化学键所需要的能量)以下：计算该反响生成2molNH3时汲取或放出的热量是多少？－1＋分析：旧键断裂需要汲取的能量：Q吸＝(N≡N)＋3×(H—H)＝945.0kJ·molEE3×436.0kJ·mol－1＝2253.0kJ·mol－1。因为1molNH3中含有3molN—H键，化学反应中生成2molNH3，共含有6molN—H键，所以新键形成放出的能量：Q放＝6E(N—H)＝6×391.0kJ·mol－1＝2346.0kJ·mol－1，Q吸<Q放，所以该反响为放出热量的反响。Q＝Q吸－Q放＝2253.0kJ·mol－1－2346.0kJ·mol－1＝－93.0kJ·mol－1。即当生成2molNH3时放出的热量为93.0kJ。答案：放出93.0kJ的热量[新知研究][成功体验]7．某同学做以下图实验，以查验反响中的能量变化。实验中发现反响后(a)中温度高升，由此能够判断(a)中反响是________热反响；(b)中温度降低，由此能够判断(b)中反响是________热反响。(2)写出铝与盐酸反响的离子方程式：___________________________。依据能量守恒定律，(b)中反响物的总能量应当________其生成物的总能量。分析：(1)反响后(a)中温度高升，(b)中温度降低，说明(a)中反响为放热反响，(b)中反响为吸热反响。(2)铝与盐酸反响的离子方程式为＋3＋＋3H↑。2Al＋6H===2Al2(3)(b)中反响为吸热反响，依据能量守恒定律，(b)中反响物的总能量低于其生成物的总能量。答案：(1)放吸(2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑低于———————————————[重点语句小结]————————————————1．吸热反响和放热反响的“观点和判断”：汲取热量的化学反响叫吸热反响，放出热量的化学反响叫放热反响；微观上：断开化学键汲取的能量与形成化学键放出的能量不一样，若前者大为吸热反应，后者大为放热反响；宏观上：反响物的总能量与生成物的总能量不一样，若前者小于后者为吸热反响，前者大于后者为放热反响。2．常有的吸热反响与放热反响。(1)常有的放热反响有：①焚烧；②中和反响；③开朗金属与

H2O

或酸的反响；④大多数化合反响。常有的吸热反响有：①CO、H2复原金属氧化物的反响；②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反响；③大部分分解反响。3．书写热化学反响方程式的“三步骤”：写出配平的化学反响方程式；注明物质的状态；计算并写出对应的反响热H。[例1]已知X＋Y===M＋N反响中的能量变化过程如图，则以下相关说法正确的选项是( )A．X的能量必定低于M的能量，Y的能量必定低于N的能量B．因为该反响为吸热反响，故必定要加热反响才能进行C．损坏反响物中的化学键所汲取的能量小于形成生成物中的化学键所放出的能量D．X和Y的总能量必定低于M和N的总能量分析：选D一个确立的化学反响是吸热仍是放热，取决于反响物的总能量和生成物的总能量的相对大小；或取决于断开反响物中的化学键所汲取总能量和形成生成物中的化学键所放出总能量的相对大小。物质自己拥有的能量越低越稳固，参加反响时化学键断裂汲取的能量就越多，而假如是经过新键形成而生成该物质，则放出的能量就越多。物质拥有的能量越高，则物质自己越不稳固，参加反响时断键所需能量越少，该物质性质开朗，而形成该物质时，放出的能量较少。表示为，由反响

A―→B

H＜0可知，A的能量高于B，但稳固性

B＞A。mol

[双选]金刚石和石墨是碳元素的两种构造不一样的单质(同素异形体)。在石墨转变为金刚石，要汲取1.895kJ的热能。据此，试判断在100kPa

100kPa时，1压强下，以下结论正确的选项是( )A．石墨比金刚石稳固B．金刚石比石墨稳固C．1mol石墨比1mol金刚石的总能量高D．1mol石墨比1mol金刚石的总能量低分析：选AD石墨转变为金刚石的热化学方程式为

C(石墨，

s)===C(金刚石，

s)

H＝＋1.895kJ

·mol

－1，故

1mol

金刚石拥有的总能量高于

1mol

石墨拥有的总能量。依照能量越低越稳固判断石墨比金刚石稳固。[例2]1g碳与适当水蒸气反响生成CO和H，需汲取10.94kJ热量，此反响的热化2学方程式为()A．C＋H2O===CO＋H2H＝＋131.3kJ－122H＝－131.3kJ·molB．C(s)＋HO(g)===CO(g)＋H(g)C．C(s)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g)H＝＋131.3kJ·mol－122H＝＋131.3kJ·mol－1D．C(s)＋HO(g)===CO(g)＋H(g)分析：选DA项，未注明物质的状态，H的单位错误，A错；该反响为吸热反响，H>0，B错误；C项，H2O为液态，错误；1molC(s)与H2O(g)反响生成CO(g)和H2(g)时，汲取热量为12×10.94kJ＝131.3kJ，D正确。书写热化学方程式时的常有错误：忘掉或标错物质的状态或漏标某一物质的状态。对于H：①漏标“＋”或“－”；H的数值错误，H应与化学计量数成正比；③遗漏单位kJ·mol－1或错写成kJ。若例2中的反响为可逆反响，写出其逆反响的热化学方程式。(2)2g碳在同样条件下反响将汲取多少kJ的热量？提示：(1)互为可逆反响的两个反响其反响热的数值相等，符号相反。(2)2g碳在同样条件下反响汲取热量为10．94kJ×2＝21.88kJ。答案：(1)CO(g)＋H(g)C(s)＋HO(g)22H＝－－1131.3kJ·mol(2)21.881．以下各图中表示热化学方程式A(g)＋B(g)===C(g)＋D(l)H<0的是(E表示能量)( )分析：选BH<0，该反响是放热反响，即生成物的总能量比反响物的总能量低，并且反响的发生需要必定的能量，所以B项正确。2．以下说法中正确的选项是( )A．在化学反响过程中，发生物质变化的同时不必定发生能量变化B．生成物所有化学键形成时所开释的能量大于损坏反响物所有化学键所汲取的能量时，反响为吸热反响C．反响产物的总能量大于反响物的总能量时，反响吸热，H>0D．H的大小与热化学方程式的计量系数没关分析：选C化学反响过程中，既有物质的变化，又有能量的变化，A错；B项反响为放热反响，错误；H的大小与化学计量数对应成正比，D错。3．以下反响既是氧化复原反响，又是吸热反响的是()A．铝片与稀硫酸的反响B．大理石分解反响C．灼热的炭与CO2的反响D．甲烷在O2中的焚烧反响分析：选CB项和C项波及的反响是吸热反响，但B项反响的化学方程式为高温CaCO3=====CaO＋CO↑，是非氧化复原反响，C项反响的化学方程式为高温C＋CO=====2CO，是氧化复原反22应。4．以下热化学方程式书写正确的选项是( )A．2SO＋O22SO3＝－196.6kJ·mol－1H