高一化学反应与能量变化

第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化全局性掌控全局性掌控本节重要知识点有反应热、中和热的概念、放热反应、吸热反应的概念，热化学方程式的含义．主要考查放热反应和吸热反应的判断，热化学方程式的书写及正误判断．预测2012年的高考中，反应热、热化学方程式等主干知识，密切联系生产、生活，与当前的科学发展、和谐发展相关的新能源的开发、节能减排、低碳经济等内容会再次出现.选项式诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”×1.生成物总能量一定低于反应物总能量(2010·山东高考T10－A)×2.同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点

燃条件下的ΔH不同(2010·山东高考T10－D)√3.常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，

则该反应的ΔH＞0(2010·江苏高考T8－B)√4.1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量(2009·上海高考T19－D)×5.NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH＝

＋57.3kJ/mol(中和热)(2009·重庆高考T12－B)2．符号及其单位符号：单位：测量：可用

测量一、反应热(焓变)1．定义：化学反应放出或吸收的能量．ΔHkJ/mol量热计3．表示方法：吸热反应：ΔH

0；放热反应：ΔH

0＞＜二、热化学方程式1．定义：表明反应

热量的化学方程式．2．书写要求(1)注明反应的温度和压强(25℃、101kPa下进行的反应可不注明)．(2)注明反应物和生成物的聚集状态，固态用

、液态用

、气态用

，溶液用

.(3)热化学方程式的化学计量数只表示参加反应的物质的

和反应热的关系，而不代表分子个数，因此可以写成分数．放出或吸收slgaq物质的量三、中和反应反应热的测定1．中和反应反应热(1)定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成

水时的反应热．(2)举例：1L1mol/L的盐酸与1L1mol/L的NaOH溶液发生中和反应时，放出57.3kJ的热量，该反应的热化学方程式为：

.1molNaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－12．中和反应反应热的测定(1)装置如图、、(2)注意事项①碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板

的作用是

．②为保证酸、碱完全中和，常使

稍稍过量．③实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值偏

．隔热，防止热量散失碱小1．已知Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)

ΔH＜0；则下列关于该反应的叙述不正确的是(

)A．该反应中旧键断裂需吸收能量，新键形成需放出能量，所以总能量不变B．上述热化学方程式中的ΔH的值与反应物的用量无关C．该反应的化学能可以转化为电能D．反应物的总能量高于生成物的总能量.解析：任何一个化学反应，其反应前后都有能量的变化；在所给反应中，反应放热，则反应物的总能量高于生成物的总能量．答案：A2．(2011·天门模拟)化学反应中能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应．其原因是 (

)A．反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量B．反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量C．在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应D．在化学反应中需要降温的反应就是放热反应解析：吸热反应是由于反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量所造成的．答案：B3．(2009·上海高考)下列对化学反应的认识错误的是(

)A．会引起化学键的变化B．会产生新的物质C．必然引起物质状态的变化D．必然伴随着能量的变化答案：CC．C2H5OH＋3O2

===2CO2＋3H2O ΔH＝－1368.8kJ·mol－1(反应热)D．2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝－483.6kJ·mol－1(反应热)解析：选项A中根据燃烧热的定义可知产物应是SO2.选项C中热化学方程式没有标明各物质的聚集状态．选项D中ΔH应取正值．答案：B5．金刚石(s)转化为石墨(s)的反应过程和能量关系如图所示，已知金刚石的密度大于石墨．试回答下列问题：

(1)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，a和b的变化是：a________、b________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(2)理论上能否用石墨合成金刚石，__________，若能，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：__________________________________(若不能，此空可不填)．(3)已知C(s、金刚石)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－395.4kJ/mol，试写出石墨燃烧的热化学方程式__________________________________(上述不足的数据均可以用a和b表示)．解析：(2)由于石墨转化为金刚石的反应为吸热反应，因此反应需要加热；由于金刚石的密度大于石墨，因此反应需要加压；由于石墨和金刚石都能燃烧，因此需隔绝空气．在以上情况下，可以将石墨转化为金刚石．(3)由盖斯定律可计算反应热，并可写出热化学方程式．答案：(1)减小不变(2)能C(s、石墨)===C(s、金刚石)

ΔH＝＋bkJ/mol(3)C(s、石墨)＋O2===CO2(g)

ΔH＝(－395.4＋b)kJ/mol判断依据放热反应吸热反应反应物总能量与生成物总能量的相对大小E反应物＞E生成物E反应物＜E生成物与化学键的关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量判断依据放热反应吸热反应ΔH的符号ΔH＜0(“－”号)ΔH＞0(“＋”号)反应过程图示判断依据放热反应吸热反应反应类型①大多数化合反应②所有的燃烧反应③酸碱中和反应④金属与酸的反应①大多数分解反应②盐类的水解反应③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应④C和CO2、C和H2O(g)的反应[例1]参照反应Br＋H2―→HBr＋H的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的是 (

)A．正反应为吸热反应B．正反应为放热反应C．加入催化剂，该化学反应的反应热增大D．从图中可看出，该反应的反应热与反应途径有关[名师精析]该反应中反应物Br＋H2的总能量低于生成物HBr＋H的总能量，正反应为吸热反应，A正确；ΔH＝117kJ/mol－42kJ/mol＝75kJ/mol，反应热只与反应的始态与终态有关，与反应途径、是否使用催化剂无关．[答案]

A1．下列变化一定为放热的化学反应的是(

)A．H2O(g)===H2O(l)

ΔH＝－44.0kJ/molB．2HI(g)

===H2(g)＋I2(g)

ΔH＝＋14.9kJ/molC．形成化学键时共放出能量862kJ的化学反应D．能量变化如图所示的化学反应解析：A项，不是化学反应；B项，为吸热反应；C项，如果破坏化学键时吸收的能量比862kJ多，则反应为吸热反应；反应物总能量高于生成物总能量的反应是放热反应，D项正确．[答案]

D2．下列反应属于吸热反应的是 (

)A．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑B．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl

===BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC．葡萄糖在人体内的氧化D．盐酸和烧碱的反应解析：Mg与盐酸的置换反应是放热反应；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应；葡萄糖在人体内氧化放出的能量，一部分储存起来，供人体生命活动所需，一部分以热量的形式释放出来；盐酸和烧碱的中和反应为放热反应．[答案]

B1．注意ΔH的符号和单位ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边．若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”．ΔH的单位一般为kJ/mol.2．注意反应条件反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关．因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件．绝大多数ΔH是在25℃、101kPa下测定的，可不注明温度和压强．3．注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH不同．因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义．4．注意热化学方程式的化学计量数(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数．因此化学计量数可以是整数，也可以是分数．(2)热化学方程式中的反应热是表示反应物完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关．方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，即化学计量数与ΔH成正比．当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反．如：[例2]

(2009·重庆高考)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)[答案]

C[名师精析]

A项，表示燃烧热时，应生成稳定氧化物，这时水的状态应为液态；B项，中和热为放热反应，ΔH为负值；D项，各物质未注明状态．“四看”法判断热化学方程式的正误(1)“一看”各物质的聚集状态是否正确；(2)“二看”ΔH变化的“＋”、“－”是否正确；(3)“三看”反应热的单位是否为kJ/mol；(4)“四看”反应热数值与计量数是否相对应．3．(2011·兰州月考)下列有关热化学方程式的叙述正确的是 (

)A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为285.8kJ/molB．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)

ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)

ΔH＝－57.4kJ/molD．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)

ΔH1；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)

ΔH2，则ΔH1＞ΔH2解析：石墨转化为金刚石是吸热反应，金刚石能量高，石墨比金刚石稳定，B不正确；醋酸反应过程中继续电离，电离吸收能量，C不正确；碳完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO放出的热量多，但是其反应热ΔH是负值，故ΔH1＜ΔH2，D不正确．答案：A4．(2011·山东模拟)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，在25℃、101kPa时，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时，放出445kJ热量；已知在25℃、101kPa时，1mol液态水转化为气态水时要吸收44.0kJ热量．则下列热化学方程式正确的是 (

)A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋890kJ/molB．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890kJ/molC．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890kJ/molD．1/2CH4(g)＋O2(g)

===1/2CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝－401kJ/mol解析：已知0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时，放出445kJ热量，则1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出890kJ热量；