扬州化学精品课程——《化学反应原理》专题一 化学反应与能量变化
专题一第一单元化学反应中的热效应
化学反应的焓变
一、选择题
1．下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的是 （ ）
A．氢氧化钠溶液与稀H2SO4反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl
C．灼热的碳与CO2反应生成CO D．金属钠与水反应生成氢气
2．下列说法正确的是 （ ）
A．置换反应一定是吸热反应 B．化合反应一定是放热反应
C．分解反应一定是吸热反应 D．中和反应一定是放热反应
3．热化学方程式中化学式前的化学计量数表示 （ ）
A．分子个数????????? B．原子个数???????????? C．物质的质量?????? D．物质的量
4．相同温度时，氢气与氧气反应的焓变如下：
①H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H = a kJ/mol?；?②2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H = b kJ/mol?；对于a和b的关系，下列说法正确的是 （ ）
A．a ＞ 0，b ＞ 0 B．a ＜ 0，b ＜ 0 C．2a = b D．a = 2b
5．已知，氧气与不同聚集状态的硫单质反应的热化学方程式如下：
①S(s) + O2(g) = SO2(g) △H =?a kJ/mol?；??? ??②S(g) + O2(g) = SO2(g) △H = b kJ/mol?；
对于a和b的关系，下列说法正确的是 （ ）
A．a ＞ 0，b ＞ 0 B．a ＜ 0，b ＜ 0 C．a ＞ b D．a ＜ b
6．已知：H2(g) + F2(g) = 2HF(g) △H = -270 kJ/mol?，下列说法正确的是 ( )
A．2 L氟化氢气体分解成1 L的氢气和1 L的氟气吸收270 kJ热量
B．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJ
C．在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量
D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270 kJ热量
7．已知热化学方程式：SO2(g) + 1/2O2(g) SO3(g) △H = -98.32 kJ/mol，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量为 （ ）
A．196.64 kJ B．196.64 kJ／mol C．小于196.64 kJ D．大于196.64 kJ
8．已知：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6 kJ/mol
CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = -890 kJ/mol
现有H2与CH4的混合气体112 L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3695 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比为 （ ）
A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3
9．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 （ ）
A．生成物能量一定低于反应物总能量
B．相同条件下，2 mol氢原子所具有的能量大于1 mol氢分子所具有的能量
C．碳和高温水蒸气反应制水煤气，是放热反应
D．同温同压下，H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl (g)在光照和点燃条件的△H不同
10．化学反应N2 + 3H2 2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是
（ ）
A．N2(g) + 3H2(g) 2NH3(1)
△H = 2(a-b-c) kJ·mol-1
B．N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
△H = 2(b-a) kJ·mol-1
C．1/2N2(g) + 3/2H2(g) NH3(1)
△H = (b+c-a) kJ·mol-1
D．1/2N2(g) + 3/2H2(g) NH3(g)
△H = (a+b) kJ·mol-1
二、非选择题
11．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程，而反应中化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，1 mol P4O6分子中P—O的数目为 ，现提供以下化学键的键能（单位：kJ/mol）：P—P：198；P—O：360；O=O：498；则反应P4 (白磷) + 3O2 (s) = P4O6 (s)的△H为 。
12．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。当把0.4 mol的液态肼和0.8 mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7 kJ的热量（相当于25 ℃、101 kPa下测得的热量）。
（1）反应的热化学方程式为 。
（2）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。
参考答案
1．BC
2.D
3．D
4．BC
5．BC
6．C
7．C
8．B
9．B
10．A
11．12 NA -1638 kJ·mol-1
12．（1）N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2O(g) △H = -641.75 kJ/mol
（2）无污染
扬州化学精品课程——《化学反应原理》专题一 化学反应与能量变化
专题一第一单元化学反应中的热效应
化学反应的焓变
【学习目标】
1．反应热和焓变的含义，知道放热反应和吸热反应的概念，理解化学反应过程中能量变化的原因。
2．知道热化学方程式的概念，能通过比较的方法理解热化学方程式与化学方程式的区别，能正确书写热化学方程式并利用热化学方程式进行简单计算。
【学习过程】
『知识回顾』
1．化学反应通常伴随着能量的变化，请举例常见的放热反应和吸热反应。
2．“加热”常作为化学反应的条件，需要加热的反应一定是吸热反应吗？放热反应一定都不需要加热吗？
3．简要说明物质在发生三态变化时吸热与放热的状况。
『学生活动』画出吸热、放热化学反应过程中的能量图。
『知识总结』
1．反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有 时，所 或
的热量称为化学反应的反应热。
2．焓变：在 的条件下，化学反应过程中 或 的热量称为反应的焓变，用 表示，单位常采用 。
3．在化学反应中能量变化通常以 等形式表现。吸收热量的反应称为 反应，其△H 0；放出热量的反应称为 反应，其△H 0。
『交流与讨论』阅读课本第二页交流与讨论中。
1．热化学方程式有什么意义？
2．热化学方程式与化学方程式有何不同？书写热化学方程式的注意事项。
『知识总结』热化学方程式：
1．概念：能表示参加反应物质的量和反应热之间的关系的化学方程式。
2．意义：既表明了化学反应中的物质的变化，也表明了化学反应中的 变化。
3．书写注意事项：
⑴要注明反应物和生成物的 ，一般用 表示气体， 表示液体，
表示气体， 表示溶液。
⑵要注明反应温度和压强。如不注明，即表示在 和 。
⑶热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示 ，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。
⑷相同物质的化学反应，当化学计量数改变时，其△H 。
⑸△H的表示：在热化学方程式中△H的“＋”“－”一定要注明，“＋”代表吸热，“－”代表放热。△H的单位是：kJ/mol。
『问题解决』
1．课本第3页交流与讨论。
2．课本第5页问题解决第2题（书写热化学方程式）。
『交流与讨论』
1．化学反应为什么会存在能量变化呢？
2．放热与吸热反应常用能量-反应过程关系图来表示。
『知识总结』
1．旧键断裂时需要 能量，新键形成时会 能量，化学反应放出热量和吸收热量取决于两者之间的关系。
2．△H= 。
『问题解决』课本第4页问题解决第1题。
课件37张PPT。专题1 化学反应与能量变化化学反应的焓变第一单元 化学反应中的热效应一、反应热 焓变1、定义：2、符号：△H3、单位：kJ·mol-1 在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变。 化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热.4、规定：吸热反应:△H > 0 或者值为“+”
放热反应:△H < 0 或者值为“-”1.吸热反应2.放热反应化学反应中 热量的反应化学反应中 热量的反应二、放热反应和吸热反应吸收放出放热反应吸热反应燃料的燃烧
酸碱中和反应
金属与酸
大多数化合反应C+CO2 , H2+CuO
C+H2O
Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl
CaCO3高温分解
大多数分解反应常见的放热反应和吸热反应 为什么有的反应会放出热量？有的需要吸收热量呢？ 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于
反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。问题探究一生成物反应过程中能量变化曲线图：生成物反应物的能量之和
Q反生成物的能量之和
Q生（1）若Q反> Q生，（2）若Q反< Q生，放出能量吸收能量放热反应吸热反应规律总结:规律总结: △H =∑Q(生成物) - ∑Q(反应物)
概念辨析下列说法正确的是:( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应;
B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应;
C.反应物和生成物所具有的总能量决定了是放热还是吸热;
D.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生反应.CD2、下列变化中，属于吸热反应的是( )
A.反应物的总能量大于生成物的总能量 的反应
B.酸碱中和
C.反应物总键能小于 生成物总键能
D.焦炭与高温水蒸气反应
D[练习]
1、下列变化中，属于放热反应的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧
C.灼热的碳与二氧化碳的反应
D.ΔH>0的反应B观察下列示意图：1、从该图你获得什么信息？2、你能计算出该反应过程中能量的变化为多少吗？ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－ 431kJ/mol×2＝－183kJ/mol化学键断裂时吸收总能量=
化学键形成时放出总能量=679kJ862kJ化学反应的本质是什么？化学键的断裂和形成旧键断裂需要 能量，新键形成会 能量。放 出吸 收问题探究二阅读课本Page4第三段所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于所有断键吸收的总能量与所有
形成新键放出的总能量的相对大小规律总结: △H =∑E(反应物) - ∑E(生成物)反馈巩固 通常人们把拆开1mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。1、已知键能: N≡N 946KJ/mol, H-H 436KJ/mol, H-N 391KJ/mol，写出合成氨反应的热化学方程式。N2(g)+3H2(g)==2NH3(g) △H=－92kJ·mol－1 1.概念:表示化学反应中放出或 吸收的热量的化学方程式.三、热化学方程式2.意义:既能表示化学反应中的物质变化,又能表示化学反应中的能量变化.2H2（g）+ O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6KJ/mol H2（g)+1/2 O2(g)=H2O(l) △H=－285.8KJ/mol 请观察下列表示氢气在氧气中燃烧生成水的反应热效应的化学方程式，在第二个热化学方程式中，O2前的计量数为什么可以用分数表示呢？相同条件下的同一个反应△H的数值与化学计量数有何关系呢?问题探究三原因:(1)热化学方程式中各物质前面的化学计量数仅表示反应过程中物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数.因此可以是整数或分数.
（2）反应的焓变与物质前的计量数有关;同一化学反应，热化学方程式中同一物质的化学计量数和△H成正比. 继续观察下列表示氢气在氧气中燃烧生成水的反应热效应的化学方程式，在热化学方程式中，各物质的后面为什么要标明该物质的聚集状态呢？2H2（g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6KJ/mol2H2（g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6KJ/mol 问题探究四(3)反应的焓变与反应物及生成物的聚集状态有关;
此外,反应的焓变还与反应温度、压强有关(若不注明则表示在298K、101kPa下).原因:(1)正确写出配平的化学方程式;
(2)注明反应物和生成物的状态;
(3)标明反应的焓变△H(注意单位和+、-）;
(4)注明反应的温度和压强(若不注明则表示在298K、101kPa下) ;3.书写步骤:[交流讨论]:Page 3 反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指101kPa和25℃时的数据。 因为物质的聚集状态不同所含的能量也不同。 固态
液态吸热气态吸热吸热1）要注明温度和压强:2）反应物和生成物要注明聚集状态: 书写热化学方程式应注意以下几点 H2（g)+ O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol
H2（g)+ O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol ∴H2O(l)═H2O(g)；△H=+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分子数,因而必要时可用简单分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。 H2（g）+Cl2(g)=2HCl(g)；△H=－184.6KJ/mol H2（g）+ Cl2(g)=HCl(g)；△H=－92.3KJ/mol 2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=－571.6KJ/mol H2（g)+ O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol4） △H的表示：
热化学方程式中的△H的“＋”与“－”一定要注明， “＋”代表吸热， “－”代表放热
无论热化学方程式中化学计量数为多少，△H的单位总是KJ/mol，但△H的数值与反应式中的系数成比例[问题解决]写出下列反应的热化学方程式：
1、N2 (g)与H2 (g)反应生成1molNH3 (g) ，放出46.1KJ热量。
2、1molC2H5OH (l)完全 燃烧生成CO2 (g) 和H2O (l) ，放出1366.8KJ热量。
3、2molC2H2 (g)在O2 (g)中完全燃烧生成CO2 (g)和H2O (l) ，放出2598.8KJ热量
4、1molC（石墨）与适量H2O (g)反应生成CO (g)和H2 (g) ，吸收131.3KJ热量。[总结]书写热化学方程式注意事项:
（1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。
（2）方程式右端用△H 标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负，吸热为正。
（3）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量，因此可以是整数或分数。
（4）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H 也不同，即△H 的值与计量数成正比,当化学反应逆向进行时,数值不变,符号相反。 1、氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，已知破坏1molH-H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是（ ）
A. 2Q1 + Q2 > 4Q3
B. 2Q1 + Q2 < 4Q3
C. Q1 + Q2 < Q3
D. Q1 + Q2 = Q3B反馈练习2．在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Q1(Q1 Q2均大于零)的是（ ）
A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) △H=-Q2
B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g) △H=-Q1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-Q2
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-Q1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-Q2
D. S(g)+O2(g)=SO2 (g) △H=-Q1
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-Q2B3、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（kJ·mol?1）：P—P：198 P—O：360 O=O：498则反应P4（白磷）+3O2= P4O6的反应热△H为 （ ）
A．-1638 kJ·mol?1
B．+1638 kJ·mol?1
C．-126 kJ·mol?1
D．+126 kJ·mol?1A4、已知
（1）H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol
（2）2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol
（3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol
（4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol
则a、b、c、d的关系正确的是 。
A、ad>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0
C5、已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃烧 生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是
( )
A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g)
△H= - 48.40kJ·mol -1
B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l)
△H= - 5518kJ·mol -1
C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l)
△H= + 5518kJ·mol -1
D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l)
△H= - 48.40kJ·mol -1B练习：A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－4b kJ/mol
B. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=+2b kJ/mol
C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－2b kJ/mol
D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=+b kJ/mol6．已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是A若干化学键的键能（ kJ/mol，25 ℃ ）H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl
7、预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时，哪个反应放出的热量多？
8．已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)
△H=－571.6kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)
△H=－890kJ·mol－1
现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3695kJ。则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是 ( )
A．1︰1 B．1︰3 C．1︰4 D．2︰3B9．已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下（Q1、Q2均为正值）：
H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)＋Q1
H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)＋Q2
有关上述反应的叙述正确的是( )
A．Q1＞Q2
B．生成物总能量均高于反应物总能量
C．生成1molHCl气体时放出Q1热量
D．1mol HBr(g)具有的能量大于1mol HBr（l）具有的能量AD谢谢！
