【化学】10-11学年同步学案（人教版选修4）：第一章 第一节 化学反应与能量的变化
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| 名称 | 【化学】10-11学年同步学案（人教版选修4）：第一章 第一节 化学反应与能量的变化 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 384.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2010-12-21 17:04:00 | ||
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文档简介
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第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
重难点一 反应热
1．反应热的理解
在化学反应过程中放出或吸收的热量通常叫做反应热；而物理变化中的能量变化不是反应热，如NH4NO3溶于水的吸热，浓H2SO4的稀释放热等。
2．吸热反应与放热反应的比较
类型比较 放热反应 吸热反应
定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应
形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量
与化学键强弱的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量
表示方法 ΔH<0 ΔH>0
图示
特别提醒 物质的键能、内能与其稳定性的关系：
物质的键能越小，其内能越高，稳定性越差；反之，键能越大，其内能越低，稳定性越强。
(1)常见的放热反应
①活泼金属与H2O或酸的反应。如：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
②酸碱中和反应。如：
2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2O
③燃烧反应。如：
2CO＋O22CO2
CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O
④多数化合反应。如：
Na2O＋H2O===2NaOH
CaO＋H2O===Ca(OH)2
(2)常见的吸热反应
①多数的分解反应。如：
CaCO3CaO＋CO2↑
CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O[来源:21世纪教育网
②2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
③C(s)＋H2O(g)CO＋H2
④CO2＋C2CO
重难点二 热化学方程式书写应注意的问题
热化学方程式同时表明了两个方面的问题，一是新旧物质之间的转化，二是化学能与热能之间的转化。因此，热化学方程式必须同时符合质量守恒定律和能量守恒定律。
书写热化学方程式应注意以下五点：
1．注意ΔH的符号
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，且中间留字空。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．注意测定条件
注意反应热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意ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25℃、101 325Pa下测定的，可不注明温度和压强。
3．注意物质的聚集状态
注意反应物和生成物的聚集状态不同，反应热ΔH也不同。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。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
4．注意化学计量数
注意热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。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。
例如：已知
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol，则H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.8 kJ/mol，2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol。
5．注意ΔH的单位
关于ΔH的单位“kJ/mol”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。
重难点三 中和反应的反应热测定时应注意的问题
1．酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液(0.1 mol/L～0.5 mol/L)
(1)测定中和热时不能用浓酸或浓碱，因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。
(2)测定中和热时不能用弱酸或弱碱，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，若改用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量。
2．要使用同一支温度计
分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。
3．实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。
4．操作时动作要快，尽量减少热量的散失。
5．实验时亦可选用浓度、体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应
取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参与中和反应。
例1 下列说法中正确的是( )
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．放热的反应在常温下一定很易发生
C．反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D．吸热反应在一定的条件下也能发生
答案 CD
解析 化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。吸热反应开始加热，反应后需不断加热才能使反应继续进行下去；放热反应开始加热，反应后会放出一定的热量，如果此热量足够大可使反应维持下去，则反应过程不需要再加热，如煤的燃烧，一旦加热使煤燃烧起来后就可继续燃烧下去，不需外界再加热。
不同化学反应发生的条件不同，有的常温下就可以发生，有的则需要加热，通常情况下把加热条件下进行的反应认为是吸热反应，而在常温下进行的反应认为是放热反应。其实，二者之间无必然联系，常温下进行的反应有的是吸热反应，如NH4Cl晶体与Ba(OH)2晶体反应；有的则是放热反应，如：酸碱中和反应。加热条件下进行的反应有的是吸热反应，如：C＋CO22CO；有的则是放热反应，如：C＋O2CO2。
例2 白磷与氧可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：
P－P a kJ/mol、P—O b kJ/mol、P===O c kJ/mol、
O===O d kJ/mol。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是( )
A．(6a＋5d－4c－12b) kJ/mol B．(4c＋12b－6a－5d) kJ/mol
C．(4c＋12b－4a－5d) kJ/mol D．(4a＋5d－4c－12b) kJ/mol
答案 A
解析 化学反应的实质是旧键断裂和新键形成，其中旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能量，反应方程式P4＋5O2===P4O10中有6 mol P－P键和5 mol O===O键断裂，同时生成4 mol P===O键和12 mol P－O键，因此ΔH＝(6a＋5d－4c－12b) kJ/mol。
反应热(ΔH)的计算方法
ΔH三种表达式为：
①ΔH＝吸收的能量－释放的能量；
②ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量；
③ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和。
三者的内在含义都是一样的，均为反应体系与外界环境之间能量交换的差值。
例3 已知在25℃，101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是( )
A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)
ΔH＝－48.40 kJ/mol
B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－5 518 kJ/mol
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝＋5 518 kJ/mol
D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－48.40 kJ/mol
答案 B
解析 在热化学方程式中，各物质化学式前的化学计量数表示物质的量。1 g C8H18燃烧生成二氧化碳和液态水时放热48.40 kJ，则1 mol C8H18燃烧放热48.40 kJ×114≈5 518 kJ，所以A、D错误；放热反应的ΔH<0，为负值，所以C错误，答案为B。
热化学方程式的书写及正误判断应注意以下几点：①各物质的状态是否标注且标注是否与题目要求相符；②ΔH的正、负是否正确，放热反应，ΔH<0，吸热反应，ΔH>0；③热量值是否与化学计量数对应，化学计量数不同，ΔH的值也不同；④ΔH的单位是kJ/mol或J/mol而不是kJ或J。
例4 50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过
测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是
________________________________________________________________________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是
________________________________________________________________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟60 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)，所求中和热 (填“相等”或“不相等”)，简述理由：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)实验中改用6.94 mL 15 mol/L硫酸溶液跟60 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验(4)相比，所求中和热 (填“相等”或“不相等”)，简述理由：________________________________________________________________________。
答案 (1)环形玻璃搅拌棒 (2)减少实验过程中的热量损失 (3)偏小 (4)不相等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的能量，与酸碱用量无关 (5)不相等 浓硫酸稀释时要多放出热量
解析 测定过程要充分搅拌以使NaOH与HCl充分完全反应，在测定溶液温度时要有保温措施，否则会造成误差，放出的热量与参加反应的NaOH、HCl的量有关，参加反应的量越多，放出的热量越多，但同种酸、碱的中和热指生成1 mol H2O时的热量，所以为定值。
中和热测定的要点：(1)尽可能减少热量的损失；(2)让酸或碱的一方完全反应，必须有一方过量。
热化学方程式与普通化学方程式有什么区别？正确书写热化学方程式应当注意哪几点？
点拨 热化学方程式书写时必须标明各物质的聚集状态(s、l、g、aq)；热化学方程式后面必须标明反应热，吸热反应ΔH为“＋”，放热反应ΔH为“－”；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，所以，可以用分数表示，但是热量的数值也要做相应的变化；ΔH的数值与反应的化学计量数成比例；不注明条件，即指25℃、1.01×105 Pa；要满足普通化学方程式的要求，如质量守恒。普通化学方程式不需要标状态，化学计量数一般为整数，可以表示物质的量，也可以表示微粒的个数，只需满足质量守恒即元素种类和原子个数不变。
正确书写热化学方程式应注意以下几点：正负号的判断、反应中物质状态要标明、反应条件不必要写清、化学方程式的系数要与热量值对应。
1．化学反应过程中所释放或吸收的能量，叫做反应热，符号是ΔH，单位是kJ/mol。例如：1 mol H2(g)在O2(g)中燃烧，生成1 mol H2O(g)，其反应热ΔH＝－241.8 kJ/mol。
2．化学反应的实质就是反应物分子中旧化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。当反应完成时，若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大，则此反应为放热反应；若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小，反应物需要吸收能量才能转化为生成物，则此反应为吸热反应。
3．(1)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
ΔH＝－92.2 kJ/mol
(2)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)
ΔH＝＋68 kJ/mol
(3)Cu(s)＋O2(g)===CuO(s)
ΔH＝－157 kJ/mol
(4)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.5 kJ/mol
(5)N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－622 kJ/mol
(6)C8H18(l)＋O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－5518 kJ/mol
4．(1)CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)
ΔH＝－41kJ/mol
(2)CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)
ΔH＝＋41kJ/mol
点拨 本题写热化学方程式的关键，是根据反应物和生成物的能量高低判断反应是吸热
反应还是放热反应。
1．下列反应中，生成物的总焓大于反应物总焓的是( )
A．氢气在氧气中燃烧
B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧
D．焦炭在高温下与水蒸气反应
答案 D
解析 生成物的总焓大于反应物的总焓，即为吸热反应。
2．常温常压下将氢气和氧气混合在一起，即使过上几年，它们也不会化合生成水。然而只要给一个电火花，氢气就迅速与氧气反应生成水。反应过程中的能量变化如图A所示。对比图B中的情景，漫画中的羊提供给石头的“能量”相当于图A中的( )
A．E2 B．E2－E1 C．E3－E2 D．E3
答案 C
解析 羊提供给石头的“能量”相当于化学反应中化合物断键吸收的能量，即为E3－E2。
3．在做中和热实验测定中和热时，应使用的仪器正确的组合是( )
①天平 ②量筒 ③烧杯 ④温度计 ⑤试管 ⑥酒精灯
A．①②⑤ B．②③④ C．②③⑥ D．全部
答案 B
4．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol，则关于方程式2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH的说法中正确的是( )
A．方程式中的化学计量数表示分子数
B．该反应ΔH大于零
C．该反应ΔH＝－571.6 kJ/mol21世纪教育网
D．该反应可表示36 g水分解时的热效应
答案 B
解析 在书写热化学方程式时，若反应物和生成物对换，则ΔH的符号变化，数值不变，故B正确，C不正确；D项未注明水的状态。
5．已知H—H键能为436 kJ/mol，N—H键能为391 kJ/mol，根据化学方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，则N≡N键的键能是( )
A．431 kJ/mol B．946 kJ/mol C．649 kJ/mol D．896 kJ/mol
答案 B
解析 化学反应的本质是反应物分子旧键断裂(吸收能量)，生成物分子新键形成(放出能量)，反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和。设N≡N的键能为E(N≡N)，则有1 mol×E(N≡N)＋3 mol×436 kJ/mol－2 mol×3×391 kJ/mol＝－92.4 kJ，解得E(N≡N)≈946 kJ/mol。
6．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量
B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ/mol，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJ
D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH1，
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2，则ΔH1<ΔH2
答案 D
解析 A项中2 mol SO2和1 mol O2的总能量比2 mol SO3的能量，但不能说SO2的能量高于SO3的能量；B项中石墨转化为金刚石，吸收能量，即金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，B项错误；C项中酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的物质的量有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C项错误；D项中，前者完全燃烧，后者未完全燃烧，故前者放出的能量多，但比较ΔH时应带符号比较，数值越大，ΔH越小，故ΔH1<ΔH2。
7．根据下图所示，写出反应的热化学方程式并回答问题。
(1) 反应过程(1)的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2) 反应过程(2)的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)Q与Q1的关系：Q______Q1(填“大于”“小于”或“等于”)。
答案 (1)A2(g)＋B2(g)===C(g) ΔH＝－Q kJ/mol
(2)C(g)===A2(g)＋B2(g) ΔH＝＋Q1 kJ/mol
(3)等于
解析 图中已清楚指明两个反应的反应物、生成物和反应热，热化学方程式不难写，但两个反应互为可逆反应，因此两反应的反应热数值相等，符号相反。
8．在火箭推进器中装有强还原剂(N2H4)和强氧化剂(H2O2)，当它们混合时产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热，已知0.4 mol液态肼与足量液态H2O2反应生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。
(1)写出热化学方程式
________________________________________________________________________。
(2)已知H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ/mol，则16 g 液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是______kJ。
答案 (1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－641.625 kJ/mol (2)408.81
解析 0.4 mol液态肼与H2O2反应放出256.65 kJ热量，则1 mol肼反应产生641.625 kJ热量；水由气态变为液态时又放出热量，因此16 g肼(0.5 mol)放出的热量计算不能用第一步反应热数值直接计算。
第1课时 焓变 反应热
1．已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)反应过程中能量变化如图，问：a、b、c分别代表什么意义？该反应是放热反应还是吸热反应，ΔH大于零还是小于零？
答案 a代表旧键断裂吸收的能量，b代表新键生成释放的能量，c代表反应热；该反应为放热反应，ΔH<0。
解析 H2(g)和O2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量差是，H2(g)?2H(g)和O2(g)?O(g)过程中断开H－H和O＝O键吸收的能量，故a代表旧键断裂吸收的能量，b代表2H(g)＋O(g)结合成H2O(g)中化学键所放出的能量，c代表断键吸收的能量与成键所释放的能量之差；由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量，故该反应为放热反应，ΔH<0。
2．某学习小组设计以下实验，探究化学反应
中的热效应，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管往其中滴加5 mL盐酸。试回答下列问题：
(1) 实验中观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2) 产生上述现象的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式
________________________________________________________________________。
(4)由实验推知，MgCl2和H2的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
(5)如果将本题中“25℃的饱和石灰水”换成“20℃碳酸饮料”进行实验探究，实验中观察到的另一现象是
________________________________________________________________________，21世纪教育网
其原因是
________________________________________________________________________。
答案 (1)试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯中石灰水变浑浊
(2)镁与稀盐酸反应是放热反应，该反应放出的热量使石灰水温度升高，Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低，故变浑浊
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于
(5)烧杯中液体放出气泡的速率逐渐加快 气体的溶解度随着温度的升高而减小。
解析 镁与盐酸反应是放热反应，镁与盐酸反应产生的热量使石灰水的温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小。气体的溶解度也随温度的升高而减小。
3．下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：
物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量(kJ) 243 193 151 432 366[来源:21世纪教育网 298 436
根据上述数据回答(1)～(5)题。
(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
(2)下列氢化物中，最稳定的是( )
A．HCl B．HBr C．HI
(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？答：____________________。
(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是
________________________________________________________________________。
(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？
答：________，你的根据是
________________________________________________________________________。
答案 (1)A (2)A (3)放热反应 (4)Cl2 (5)能
元素的非金属性越强，生成的氢化物越稳定，反应放出的能量就越多
解析 破坏1 mol物质的化学键时所消耗的能量与相同条件下由形成该物质的原子形成1 mol该物质放出的能量相等，放出的能量越多，物质本身具有的能量越低，分子越稳定。(1)生成1 mol H2时放出的能量最多，为436 kJ；(2)在氢化物中，生成1 mol HCl时放出的能量最多，为432 kJ；(3)分别计算出三个反应放出的热量依次为：185 kJ、103 kJ和9 kJ。
1．下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是( )
A．化石能源物质内部蕴含着大量的能量
B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来21世纪教育网
C．物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能，为人类所利用
D．吸热反应没有利用价值
答案 D
解析 任何反应都有有利和不利的一面，如C＋CO2高温,2CO是吸热反应，但在钢铁冶炼中可以利用该反应获得更多的还原剂CO。
2．当两个原子形成共价键时，原子的能量将( )
A．升高 B．降低 C．保持不变 D．一个升高，一个降低
答案 B
解析 形成化学键释放能量，体系的能量降低。
3．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是( )
A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．生石灰 D．蔗糖
答案 B
解析 硝酸铵溶解过程为吸热过程。
4．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ，下列关系式正确的是( )
A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3 C．Q1＋Q2答案 D21世纪教育网
解析 燃烧为放热反应，即生成物的键能之和大于反应物的键能之和。
5．由下图分析，有关叙述正确的是( )
A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B．A―→B＋C是放热反应
C．A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D．A―→B＋C是吸热反应，则B＋C―→A必然是放热反应
答案 D
解析 本题考查化学反应中的能量变化，由图可知，B＋C的能量高于A的能量，则反应B＋C―→A一定是放热反应；反之，A―→B＋C则是吸热反应。根据能量守恒定律，两反应的反应热在数值上相等，符号相反。
6．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( )
A．铝片和稀盐酸反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的碳与二氧化碳的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧
答案 C
解析 注意知识的积累，记住常见的吸热反应。B、C属于吸热反应，再从化合价变化角度来分析，知答案为C。21世纪教育网
7．石墨和金刚石都是碳元素的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化成金刚石时，要吸收E kJ的能量，下列说法正确的是( )
A．石墨不如金刚石稳定[来源:21世纪教育网
B．金刚石不如石墨稳定
C．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
答案 BC
解析 已知12 g石墨完全转化为金刚石时，要吸收E kJ的能量，即C(石墨)===C(金刚石) ΔH＝＋E kJ/mol，说明12 g金刚石比12 g石墨的能量高出E kJ；当12 g金刚石和12 g石墨分别完全燃烧均生成CO2时，金刚石比石墨多放出E kJ的能量。
8．下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。请根据装置回答下列问题：
(1)将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，有关反应的离子方程式是
__________________________，试管中看到的现象是________________________。
(2)导管中液面A__________(填“上升”或“下降”)，原因是____________________；说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
答案 (1)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
剧烈反应有大量气泡产生
(2)下降 锥形瓶内气体压强增大，大于外界大气压，从而使A端液面下降 放热
9．在研究化学反应中的能量变化时，我们通常做如图所示的实验：
在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片(或三合板)上，然后再加入约10 g NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。
试回答下列问题：
(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是什么？
(2)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是什么？(回答出三个以上的原因)
(3)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？(回答出两种方案)
(4)实验中即使不“结冰”，将烧杯提起的时候，发现烧杯与玻璃片也“黏在一起了”，原因是什么？
试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因“结冰”而黏在一起的。
答案 (1)使反应物混合而迅速充分地反应，并使温度迅速下降。
(2)①药品用量太少；②Ba(OH)2未研成粉末，反应太慢；③没有立即迅速搅拌；④环境温度太高；⑤玻璃片上滴加的水太多。
(3)①用皮肤感觉很凉；②用温度计来检验，发现温度下降。
(4)由于水排开了烧杯底部和玻璃片之间的空气，在大气压的作用下，烧杯与玻璃片“黏在一起了”。
将“黏在一起”的烧杯和玻璃片提起，从侧面轻推玻璃片，若烧杯和玻璃片能发生相对滑动，则说明烧杯和玻璃片是“被水黏在一起的”，若不能相对滑动则为冰所黏。
解析 Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，二者充分反应后，温度会明显降低。为证明这一反应是吸热反应，可在烧杯和玻璃片之间滴入少量水，通过二者反应使周围的温度降低，烧杯与玻璃片之间的水结成冰，从而烧杯与玻璃片黏在一起。但实验时要注意以下几点：
①药品用量不能太少；②反应时要用玻璃棒充分迅速搅拌，使反应快速进行；③玻璃片上的水不能太多，否则不易结冰。
10．已知在一定条件下，断开1 mol H—H键需要吸收436 kJ的能量，断开1 mol Cl—Cl键需要吸收243 kJ的能量，断开1 mol H—Cl键需要吸收431 kJ的能量。
问：H2＋Cl2===2HCl是放热反应还是吸热反应？生成2 mol HCl时的能量变化是多少？
答案 放热 183 kJ[来源:21世纪教育网]
解析 本题考查反应热与化学键的关系：
ΔH＝243 kJ/mol＋436 kJ/mol－2×431 kJ/mol
＝－183 kJ/mol
故该反应为放热反应，生成2 mol HCl时的能量变化为183 kJ。
第2课时 热化学方程式 反应热的测定
1．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(l)；
ΔH＝2(a－b－c) kJ/mol
B．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；
ΔH＝2(b－a) kJ/mol
C.N2(g)＋H2(g)?NH3(l)；
ΔH＝(b＋c－a) kJ/mol
D.N2(g)＋H2(g) NH3(g)；
ΔH＝(a＋b) kJ/mol
答案 A
解析 通过图分析起点 mol N2(g)＋ mol H2(g)，变化的三阶段为①吸收能量a kJ；②放出能量b kJ；③放出能量c kJ得到1 mol NH3(l)。故可得热化学方程式：N2(g)＋H2(g)??NH3(l)；ΔH＝(a－b－c) kJ/mol，扩大计量数后得到A。
2．将V1 mL 1.00 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是( )
A．做该实验时环境温度为22℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
答案 B
解析 从图中曲线可以看出，温度为22℃时，V1为5 mL，则V2为45 mL，此时已经开始发生反应，所以22℃一定不是室温，A错；从曲线随V1增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；当V1＝30 mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝＝1.50 mol/L，C错。该实验不能证明
有水生成的其他反应也是放热的。
1．下列说法正确的是( )
A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可
B．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应
C．表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式
D．氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－483.6 kJ
答案 C
解析 A项，热化学方程式还应注明各物质的聚集状态；B项，放热反应有时在点燃或加热时才能发生；D项，ΔH的数值和单位均错误。
2．下列说法正确的是( )
A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B．1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热
C．在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热叫做中和热
D．表示中和热的离子方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝57.3 kJ/mol
答案 C
3．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－270 kJ/mol，下列说法正确的是( )
A．2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L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个氟化氢气体分子放出270 kJ热量
答案 C
解析 A项中用L做单位是错误的，因为热化学方程式的化学计量数表示物质的量；B项中放出热量小于270 kJ是错误的，应大于270 kJ；D项中说几个分子间反应是错误的；C项正确。
4．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为：
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol
对下列反应：CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ/mol
H2SO4(浓)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ/mol
HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－Q3 kJ/mol
上述反应均在溶液中进行，则下列Q1、Q2、Q3的关系正确的是( )
A．Q2>Q3>Q1 B．Q2>Q1>Q3 C．Q1＝Q2＝Q3 D．Q2＝Q3>Q1
答案 A
解析 由题意知，HNO3和NaOH反应放出的热量为中和热，醋酸中存在电离平衡，其电离过程要吸收热量，故Q1Q3，故Q15．有如下三个热化学方程式：
H2(g)＋O2===H2O(g) ΔH＝a kJ/mol
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝b kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝c kJ/mol
关于它们的下列表述正确的是( )
A．它们都是吸热反应 B．a、b和c均为正值
C．a＝b D．2b＝c
答案 D
解析 (1)根据热化学方程式书写中反应热表示的规定即ΔH为“－”表示放热反应，ΔH为“＋”表示吸热反应，可判断出H2燃烧放出热量，应用负值表示，故A、B均错；
(2)根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同，可知a≠b，故C错；
(3)根据相同的反应，反应热与可燃物的量成正比可知：2b＝c。
6．根据热化学方程式S(s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH＝－297.23 kJ/mol，分析下列说法中正确的是( )
A．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－Q，Q值大于297.23 kJ/mol
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－Q，Q值小于297.23 kJ/mol
C．1 mol SO2的键能总和大于1 mol S与1 mol O2的键能总和
D．1 mol SO2的键能总和小于1 mol S与1 mol O2的键能总和
答案 AC
解析 不同状态的同种物质，气态物质能量高，气态硫燃烧时放出的热量大于固态硫燃烧时放出的热量，则A正确；由于燃烧为放热反应，即破坏化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则C正确。
7．已知下列两个热化学方程式
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol，C3H8(g)＋5O2(g)===4H2O(l)＋3CO2(g) ΔH＝－2 220.0 kJ/mol。实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3 847 kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是( )
A．1∶3 B．3∶1 C．1∶4 D．1∶1
答案 B
解析 本题综合考查混合组分的确定及热化学方程式的书写，利用十字交叉法解题。
8．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系
据此判断下列说法中正确的是( )
A．石墨转变为金刚石是吸热反应 B．白磷比红磷稳定
C．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1，
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH>0
答案 A
解析 由图像可知石墨、红磷、S(s)所含能量分别比金刚石、白磷、S(g)低，所以由石墨转变为金刚石需要吸收能量，是吸热反应，A正确，能量越低越稳定，故红磷比白磷稳定，B错误，由固体转化为气体需要吸收能量，故ΔH1<ΔH2，C错误；由图像可知CO(g)和H2O(g)所含的总能量大于CO2(g)和H2(g)所具有的总能量，所以CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)为放热反应，ΔH<0，D错误。
9．以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ/mol的说法中，正确的是( )
A．当有10NA个电子转移时，该反应放出1 300 kJ的能量
B．当有1NA个水分子生成且为液体时，吸收1 300 kJ的能量
C．当有2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
D．当有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
答案 AD
解析 C2H2(g)＋O10e－2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ/mol，当有10 mol e－转移时，生成1 mol液态水和2 mol CO2(O===C===O)，其含8 mol碳氧共用电子对时，放出1 300 kJ的能量。
10．如图所示是101 kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化，则下列有关说法中不正确的是( )
A．1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量
B．2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量
C．此反应的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝＋183 kJ/mol
D．此反应的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－91.5 kJ/mol
答案 C21世纪教育网
解析 图示表示每摩尔H－H键断开需要吸收436 kJ的能量，每摩尔Cl－Cl键断开需要吸收243 kJ能量，每摩尔H－Cl键形成会放出431 kJ的能量，由此可知A、B说法正确；同时根据热化学方程式的书写要求，每摩尔反应的热效应为436 kJ/mol＋243 kJ/mol－431 kJ/mol×2＝－183 kJ/mol，则每摩尔反应的热效应为＝－91.5 kJ/mol，该反应为放热反应，ΔH为负，故C项的说法错误，D项的说法正确。
11．(1)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为
________________________________________________________________________。
又已知：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol，则11.2 L(标况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是__________kJ。
(2)硝化甘油(C3H5N3O9)分解时产物为N2、CO2、O2和H2O，它的分解反应方程式为________________________________________________________________________。
已知20℃时，2.27 g硝化甘油分解放出热量15.4 kJ，则每生成1 mol气体伴随放出的热量是______kJ。
答案 (1)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ/mol 1 016.5
(2)4C3H5N3O9===6N2↑＋12CO2↑＋O2↑＋10H2O
324．2
12．在一定条件下，CH4和CO的燃烧的热化学方程式分别为：
CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(l)＋CO2(g)
ΔH＝－890 kJ/mol
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧，放出的热量为262.9 kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。求混合气体中CH4和CO的体积比。
答案 2∶3
解析 设燃烧后共生成二氧化碳的物质的量为x，混合气体中甲烷的物质的量为a，CO的物质的量为b，
CaCO3 ～ CO2
100 g 1 mol
50 g x
x＝0.5 mol
解出a＝0.2 mol，b＝0.3 mol，a∶b＝2∶3
高温、高压
催化剂
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第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
重难点一 反应热
1．反应热的理解
在化学反应过程中放出或吸收的热量通常叫做反应热；而物理变化中的能量变化不是反应热，如NH4NO3溶于水的吸热，浓H2SO4的稀释放热等。
2．吸热反应与放热反应的比较
类型比较 放热反应 吸热反应
定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应
形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量
与化学键强弱的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量
表示方法 ΔH<0 ΔH>0
图示
特别提醒 物质的键能、内能与其稳定性的关系：
物质的键能越小，其内能越高，稳定性越差；反之，键能越大，其内能越低，稳定性越强。
(1)常见的放热反应
①活泼金属与H2O或酸的反应。如：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
②酸碱中和反应。如：
2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2O
③燃烧反应。如：
2CO＋O22CO2
CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O
④多数化合反应。如：
Na2O＋H2O===2NaOH
CaO＋H2O===Ca(OH)2
(2)常见的吸热反应
①多数的分解反应。如：
CaCO3CaO＋CO2↑
CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O[来源:21世纪教育网
②2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
③C(s)＋H2O(g)CO＋H2
④CO2＋C2CO
重难点二 热化学方程式书写应注意的问题
热化学方程式同时表明了两个方面的问题，一是新旧物质之间的转化，二是化学能与热能之间的转化。因此，热化学方程式必须同时符合质量守恒定律和能量守恒定律。
书写热化学方程式应注意以下五点：
1．注意ΔH的符号
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，且中间留字空。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．注意测定条件
注意反应热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意ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25℃、101 325Pa下测定的，可不注明温度和压强。
3．注意物质的聚集状态
注意反应物和生成物的聚集状态不同，反应热ΔH也不同。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。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
4．注意化学计量数
注意热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。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。
例如：已知
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol，则H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.8 kJ/mol，2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol。
5．注意ΔH的单位
关于ΔH的单位“kJ/mol”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。
重难点三 中和反应的反应热测定时应注意的问题
1．酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液(0.1 mol/L～0.5 mol/L)
(1)测定中和热时不能用浓酸或浓碱，因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。
(2)测定中和热时不能用弱酸或弱碱，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，若改用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量。
2．要使用同一支温度计
分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。
3．实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。
4．操作时动作要快，尽量减少热量的散失。
5．实验时亦可选用浓度、体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应
取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参与中和反应。
例1 下列说法中正确的是( )
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．放热的反应在常温下一定很易发生
C．反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D．吸热反应在一定的条件下也能发生
答案 CD
解析 化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。吸热反应开始加热，反应后需不断加热才能使反应继续进行下去；放热反应开始加热，反应后会放出一定的热量，如果此热量足够大可使反应维持下去，则反应过程不需要再加热，如煤的燃烧，一旦加热使煤燃烧起来后就可继续燃烧下去，不需外界再加热。
不同化学反应发生的条件不同，有的常温下就可以发生，有的则需要加热，通常情况下把加热条件下进行的反应认为是吸热反应，而在常温下进行的反应认为是放热反应。其实，二者之间无必然联系，常温下进行的反应有的是吸热反应，如NH4Cl晶体与Ba(OH)2晶体反应；有的则是放热反应，如：酸碱中和反应。加热条件下进行的反应有的是吸热反应，如：C＋CO22CO；有的则是放热反应，如：C＋O2CO2。
例2 白磷与氧可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：
P－P a kJ/mol、P—O b kJ/mol、P===O c kJ/mol、
O===O d kJ/mol。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是( )
A．(6a＋5d－4c－12b) kJ/mol B．(4c＋12b－6a－5d) kJ/mol
C．(4c＋12b－4a－5d) kJ/mol D．(4a＋5d－4c－12b) kJ/mol
答案 A
解析 化学反应的实质是旧键断裂和新键形成，其中旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能量，反应方程式P4＋5O2===P4O10中有6 mol P－P键和5 mol O===O键断裂，同时生成4 mol P===O键和12 mol P－O键，因此ΔH＝(6a＋5d－4c－12b) kJ/mol。
反应热(ΔH)的计算方法
ΔH三种表达式为：
①ΔH＝吸收的能量－释放的能量；
②ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量；
③ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和。
三者的内在含义都是一样的，均为反应体系与外界环境之间能量交换的差值。
例3 已知在25℃，101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是( )
A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)
ΔH＝－48.40 kJ/mol
B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－5 518 kJ/mol
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝＋5 518 kJ/mol
D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－48.40 kJ/mol
答案 B
解析 在热化学方程式中，各物质化学式前的化学计量数表示物质的量。1 g C8H18燃烧生成二氧化碳和液态水时放热48.40 kJ，则1 mol C8H18燃烧放热48.40 kJ×114≈5 518 kJ，所以A、D错误；放热反应的ΔH<0，为负值，所以C错误，答案为B。
热化学方程式的书写及正误判断应注意以下几点：①各物质的状态是否标注且标注是否与题目要求相符；②ΔH的正、负是否正确，放热反应，ΔH<0，吸热反应，ΔH>0；③热量值是否与化学计量数对应，化学计量数不同，ΔH的值也不同；④ΔH的单位是kJ/mol或J/mol而不是kJ或J。
例4 50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过
测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是
________________________________________________________________________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是
________________________________________________________________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟60 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)，所求中和热 (填“相等”或“不相等”)，简述理由：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)实验中改用6.94 mL 15 mol/L硫酸溶液跟60 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验(4)相比，所求中和热 (填“相等”或“不相等”)，简述理由：________________________________________________________________________。
答案 (1)环形玻璃搅拌棒 (2)减少实验过程中的热量损失 (3)偏小 (4)不相等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的能量，与酸碱用量无关 (5)不相等 浓硫酸稀释时要多放出热量
解析 测定过程要充分搅拌以使NaOH与HCl充分完全反应，在测定溶液温度时要有保温措施，否则会造成误差，放出的热量与参加反应的NaOH、HCl的量有关，参加反应的量越多，放出的热量越多，但同种酸、碱的中和热指生成1 mol H2O时的热量，所以为定值。
中和热测定的要点：(1)尽可能减少热量的损失；(2)让酸或碱的一方完全反应，必须有一方过量。
热化学方程式与普通化学方程式有什么区别？正确书写热化学方程式应当注意哪几点？
点拨 热化学方程式书写时必须标明各物质的聚集状态(s、l、g、aq)；热化学方程式后面必须标明反应热，吸热反应ΔH为“＋”，放热反应ΔH为“－”；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，所以，可以用分数表示，但是热量的数值也要做相应的变化；ΔH的数值与反应的化学计量数成比例；不注明条件，即指25℃、1.01×105 Pa；要满足普通化学方程式的要求，如质量守恒。普通化学方程式不需要标状态，化学计量数一般为整数，可以表示物质的量，也可以表示微粒的个数，只需满足质量守恒即元素种类和原子个数不变。
正确书写热化学方程式应注意以下几点：正负号的判断、反应中物质状态要标明、反应条件不必要写清、化学方程式的系数要与热量值对应。
1．化学反应过程中所释放或吸收的能量，叫做反应热，符号是ΔH，单位是kJ/mol。例如：1 mol H2(g)在O2(g)中燃烧，生成1 mol H2O(g)，其反应热ΔH＝－241.8 kJ/mol。
2．化学反应的实质就是反应物分子中旧化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。当反应完成时，若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大，则此反应为放热反应；若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小，反应物需要吸收能量才能转化为生成物，则此反应为吸热反应。
3．(1)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
ΔH＝－92.2 kJ/mol
(2)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)
ΔH＝＋68 kJ/mol
(3)Cu(s)＋O2(g)===CuO(s)
ΔH＝－157 kJ/mol
(4)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.5 kJ/mol
(5)N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－622 kJ/mol
(6)C8H18(l)＋O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－5518 kJ/mol
4．(1)CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)
ΔH＝－41kJ/mol
(2)CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)
ΔH＝＋41kJ/mol
点拨 本题写热化学方程式的关键，是根据反应物和生成物的能量高低判断反应是吸热
反应还是放热反应。
1．下列反应中，生成物的总焓大于反应物总焓的是( )
A．氢气在氧气中燃烧
B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧
D．焦炭在高温下与水蒸气反应
答案 D
解析 生成物的总焓大于反应物的总焓，即为吸热反应。
2．常温常压下将氢气和氧气混合在一起，即使过上几年，它们也不会化合生成水。然而只要给一个电火花，氢气就迅速与氧气反应生成水。反应过程中的能量变化如图A所示。对比图B中的情景，漫画中的羊提供给石头的“能量”相当于图A中的( )
A．E2 B．E2－E1 C．E3－E2 D．E3
答案 C
解析 羊提供给石头的“能量”相当于化学反应中化合物断键吸收的能量，即为E3－E2。
3．在做中和热实验测定中和热时，应使用的仪器正确的组合是( )
①天平 ②量筒 ③烧杯 ④温度计 ⑤试管 ⑥酒精灯
A．①②⑤ B．②③④ C．②③⑥ D．全部
答案 B
4．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol，则关于方程式2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH的说法中正确的是( )
A．方程式中的化学计量数表示分子数
B．该反应ΔH大于零
C．该反应ΔH＝－571.6 kJ/mol21世纪教育网
D．该反应可表示36 g水分解时的热效应
答案 B
解析 在书写热化学方程式时，若反应物和生成物对换，则ΔH的符号变化，数值不变，故B正确，C不正确；D项未注明水的状态。
5．已知H—H键能为436 kJ/mol，N—H键能为391 kJ/mol，根据化学方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，则N≡N键的键能是( )
A．431 kJ/mol B．946 kJ/mol C．649 kJ/mol D．896 kJ/mol
答案 B
解析 化学反应的本质是反应物分子旧键断裂(吸收能量)，生成物分子新键形成(放出能量)，反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和。设N≡N的键能为E(N≡N)，则有1 mol×E(N≡N)＋3 mol×436 kJ/mol－2 mol×3×391 kJ/mol＝－92.4 kJ，解得E(N≡N)≈946 kJ/mol。
6．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量
B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ/mol，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJ
D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH1，
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2，则ΔH1<ΔH2
答案 D
解析 A项中2 mol SO2和1 mol O2的总能量比2 mol SO3的能量，但不能说SO2的能量高于SO3的能量；B项中石墨转化为金刚石，吸收能量，即金刚石的能量高于石墨，能量越高越不稳定，B项错误；C项中酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的物质的量有关，还与酸、碱的浓度及强弱有关，C项错误；D项中，前者完全燃烧，后者未完全燃烧，故前者放出的能量多，但比较ΔH时应带符号比较，数值越大，ΔH越小，故ΔH1<ΔH2。
7．根据下图所示，写出反应的热化学方程式并回答问题。
(1) 反应过程(1)的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2) 反应过程(2)的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)Q与Q1的关系：Q______Q1(填“大于”“小于”或“等于”)。
答案 (1)A2(g)＋B2(g)===C(g) ΔH＝－Q kJ/mol
(2)C(g)===A2(g)＋B2(g) ΔH＝＋Q1 kJ/mol
(3)等于
解析 图中已清楚指明两个反应的反应物、生成物和反应热，热化学方程式不难写，但两个反应互为可逆反应，因此两反应的反应热数值相等，符号相反。
8．在火箭推进器中装有强还原剂(N2H4)和强氧化剂(H2O2)，当它们混合时产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热，已知0.4 mol液态肼与足量液态H2O2反应生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。
(1)写出热化学方程式
________________________________________________________________________。
(2)已知H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ/mol，则16 g 液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是______kJ。
答案 (1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－641.625 kJ/mol (2)408.81
解析 0.4 mol液态肼与H2O2反应放出256.65 kJ热量，则1 mol肼反应产生641.625 kJ热量；水由气态变为液态时又放出热量，因此16 g肼(0.5 mol)放出的热量计算不能用第一步反应热数值直接计算。
第1课时 焓变 反应热
1．已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)反应过程中能量变化如图，问：a、b、c分别代表什么意义？该反应是放热反应还是吸热反应，ΔH大于零还是小于零？
答案 a代表旧键断裂吸收的能量，b代表新键生成释放的能量，c代表反应热；该反应为放热反应，ΔH<0。
解析 H2(g)和O2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量差是，H2(g)?2H(g)和O2(g)?O(g)过程中断开H－H和O＝O键吸收的能量，故a代表旧键断裂吸收的能量，b代表2H(g)＋O(g)结合成H2O(g)中化学键所放出的能量，c代表断键吸收的能量与成键所释放的能量之差；由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量，故该反应为放热反应，ΔH<0。
2．某学习小组设计以下实验，探究化学反应
中的热效应，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管往其中滴加5 mL盐酸。试回答下列问题：
(1) 实验中观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2) 产生上述现象的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式
________________________________________________________________________。
(4)由实验推知，MgCl2和H2的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
(5)如果将本题中“25℃的饱和石灰水”换成“20℃碳酸饮料”进行实验探究，实验中观察到的另一现象是
________________________________________________________________________，21世纪教育网
其原因是
________________________________________________________________________。
答案 (1)试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯中石灰水变浑浊
(2)镁与稀盐酸反应是放热反应，该反应放出的热量使石灰水温度升高，Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低，故变浑浊
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于
(5)烧杯中液体放出气泡的速率逐渐加快 气体的溶解度随着温度的升高而减小。
解析 镁与盐酸反应是放热反应，镁与盐酸反应产生的热量使石灰水的温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小。气体的溶解度也随温度的升高而减小。
3．下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：
物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量(kJ) 243 193 151 432 366[来源:21世纪教育网 298 436
根据上述数据回答(1)～(5)题。
(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
(2)下列氢化物中，最稳定的是( )
A．HCl B．HBr C．HI
(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？答：____________________。
(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是
________________________________________________________________________。
(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？
答：________，你的根据是
________________________________________________________________________。
答案 (1)A (2)A (3)放热反应 (4)Cl2 (5)能
元素的非金属性越强，生成的氢化物越稳定，反应放出的能量就越多
解析 破坏1 mol物质的化学键时所消耗的能量与相同条件下由形成该物质的原子形成1 mol该物质放出的能量相等，放出的能量越多，物质本身具有的能量越低，分子越稳定。(1)生成1 mol H2时放出的能量最多，为436 kJ；(2)在氢化物中，生成1 mol HCl时放出的能量最多，为432 kJ；(3)分别计算出三个反应放出的热量依次为：185 kJ、103 kJ和9 kJ。
1．下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是( )
A．化石能源物质内部蕴含着大量的能量
B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来21世纪教育网
C．物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能，为人类所利用
D．吸热反应没有利用价值
答案 D
解析 任何反应都有有利和不利的一面，如C＋CO2高温,2CO是吸热反应，但在钢铁冶炼中可以利用该反应获得更多的还原剂CO。
2．当两个原子形成共价键时，原子的能量将( )
A．升高 B．降低 C．保持不变 D．一个升高，一个降低
答案 B
解析 形成化学键释放能量，体系的能量降低。
3．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是( )
A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．生石灰 D．蔗糖
答案 B
解析 硝酸铵溶解过程为吸热过程。
4．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ，下列关系式正确的是( )
A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3 C．Q1＋Q2
解析 燃烧为放热反应，即生成物的键能之和大于反应物的键能之和。
5．由下图分析，有关叙述正确的是( )
A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B．A―→B＋C是放热反应
C．A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D．A―→B＋C是吸热反应，则B＋C―→A必然是放热反应
答案 D
解析 本题考查化学反应中的能量变化，由图可知，B＋C的能量高于A的能量，则反应B＋C―→A一定是放热反应；反之，A―→B＋C则是吸热反应。根据能量守恒定律，两反应的反应热在数值上相等，符号相反。
6．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( )
A．铝片和稀盐酸反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的碳与二氧化碳的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧
答案 C
解析 注意知识的积累，记住常见的吸热反应。B、C属于吸热反应，再从化合价变化角度来分析，知答案为C。21世纪教育网
7．石墨和金刚石都是碳元素的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化成金刚石时，要吸收E kJ的能量，下列说法正确的是( )
A．石墨不如金刚石稳定[来源:21世纪教育网
B．金刚石不如石墨稳定
C．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
答案 BC
解析 已知12 g石墨完全转化为金刚石时，要吸收E kJ的能量，即C(石墨)===C(金刚石) ΔH＝＋E kJ/mol，说明12 g金刚石比12 g石墨的能量高出E kJ；当12 g金刚石和12 g石墨分别完全燃烧均生成CO2时，金刚石比石墨多放出E kJ的能量。
8．下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。请根据装置回答下列问题：
(1)将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，有关反应的离子方程式是
__________________________，试管中看到的现象是________________________。
(2)导管中液面A__________(填“上升”或“下降”)，原因是____________________；说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
答案 (1)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
剧烈反应有大量气泡产生
(2)下降 锥形瓶内气体压强增大，大于外界大气压，从而使A端液面下降 放热
9．在研究化学反应中的能量变化时，我们通常做如图所示的实验：
在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片(或三合板)上，然后再加入约10 g NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。
试回答下列问题：
(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是什么？
(2)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是什么？(回答出三个以上的原因)
(3)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？(回答出两种方案)
(4)实验中即使不“结冰”，将烧杯提起的时候，发现烧杯与玻璃片也“黏在一起了”，原因是什么？
试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因“结冰”而黏在一起的。
答案 (1)使反应物混合而迅速充分地反应，并使温度迅速下降。
(2)①药品用量太少；②Ba(OH)2未研成粉末，反应太慢；③没有立即迅速搅拌；④环境温度太高；⑤玻璃片上滴加的水太多。
(3)①用皮肤感觉很凉；②用温度计来检验，发现温度下降。
(4)由于水排开了烧杯底部和玻璃片之间的空气，在大气压的作用下，烧杯与玻璃片“黏在一起了”。
将“黏在一起”的烧杯和玻璃片提起，从侧面轻推玻璃片，若烧杯和玻璃片能发生相对滑动，则说明烧杯和玻璃片是“被水黏在一起的”，若不能相对滑动则为冰所黏。
解析 Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，二者充分反应后，温度会明显降低。为证明这一反应是吸热反应，可在烧杯和玻璃片之间滴入少量水，通过二者反应使周围的温度降低，烧杯与玻璃片之间的水结成冰，从而烧杯与玻璃片黏在一起。但实验时要注意以下几点：
①药品用量不能太少；②反应时要用玻璃棒充分迅速搅拌，使反应快速进行；③玻璃片上的水不能太多，否则不易结冰。
10．已知在一定条件下，断开1 mol H—H键需要吸收436 kJ的能量，断开1 mol Cl—Cl键需要吸收243 kJ的能量，断开1 mol H—Cl键需要吸收431 kJ的能量。
问：H2＋Cl2===2HCl是放热反应还是吸热反应？生成2 mol HCl时的能量变化是多少？
答案 放热 183 kJ[来源:21世纪教育网]
解析 本题考查反应热与化学键的关系：
ΔH＝243 kJ/mol＋436 kJ/mol－2×431 kJ/mol
＝－183 kJ/mol
故该反应为放热反应，生成2 mol HCl时的能量变化为183 kJ。
第2课时 热化学方程式 反应热的测定
1．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(l)；
ΔH＝2(a－b－c) kJ/mol
B．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；
ΔH＝2(b－a) kJ/mol
C.N2(g)＋H2(g)?NH3(l)；
ΔH＝(b＋c－a) kJ/mol
D.N2(g)＋H2(g) NH3(g)；
ΔH＝(a＋b) kJ/mol
答案 A
解析 通过图分析起点 mol N2(g)＋ mol H2(g)，变化的三阶段为①吸收能量a kJ；②放出能量b kJ；③放出能量c kJ得到1 mol NH3(l)。故可得热化学方程式：N2(g)＋H2(g)??NH3(l)；ΔH＝(a－b－c) kJ/mol，扩大计量数后得到A。
2．将V1 mL 1.00 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是( )
A．做该实验时环境温度为22℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
答案 B
解析 从图中曲线可以看出，温度为22℃时，V1为5 mL，则V2为45 mL，此时已经开始发生反应，所以22℃一定不是室温，A错；从曲线随V1增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；当V1＝30 mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝＝1.50 mol/L，C错。该实验不能证明
有水生成的其他反应也是放热的。
1．下列说法正确的是( )
A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可
B．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应
C．表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式
D．氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－483.6 kJ
答案 C
解析 A项，热化学方程式还应注明各物质的聚集状态；B项，放热反应有时在点燃或加热时才能发生；D项，ΔH的数值和单位均错误。
2．下列说法正确的是( )
A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B．1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热
C．在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热叫做中和热
D．表示中和热的离子方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝57.3 kJ/mol
答案 C
3．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－270 kJ/mol，下列说法正确的是( )
A．2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L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个氟化氢气体分子放出270 kJ热量
答案 C
解析 A项中用L做单位是错误的，因为热化学方程式的化学计量数表示物质的量；B项中放出热量小于270 kJ是错误的，应大于270 kJ；D项中说几个分子间反应是错误的；C项正确。
4．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为：
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol
对下列反应：CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ/mol
H2SO4(浓)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ/mol
HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－Q3 kJ/mol
上述反应均在溶液中进行，则下列Q1、Q2、Q3的关系正确的是( )
A．Q2>Q3>Q1 B．Q2>Q1>Q3 C．Q1＝Q2＝Q3 D．Q2＝Q3>Q1
答案 A
解析 由题意知，HNO3和NaOH反应放出的热量为中和热，醋酸中存在电离平衡，其电离过程要吸收热量，故Q1
H2(g)＋O2===H2O(g) ΔH＝a kJ/mol
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝b kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝c kJ/mol
关于它们的下列表述正确的是( )
A．它们都是吸热反应 B．a、b和c均为正值
C．a＝b D．2b＝c
答案 D
解析 (1)根据热化学方程式书写中反应热表示的规定即ΔH为“－”表示放热反应，ΔH为“＋”表示吸热反应，可判断出H2燃烧放出热量，应用负值表示，故A、B均错；
(2)根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同，可知a≠b，故C错；
(3)根据相同的反应，反应热与可燃物的量成正比可知：2b＝c。
6．根据热化学方程式S(s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH＝－297.23 kJ/mol，分析下列说法中正确的是( )
A．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－Q，Q值大于297.23 kJ/mol
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－Q，Q值小于297.23 kJ/mol
C．1 mol SO2的键能总和大于1 mol S与1 mol O2的键能总和
D．1 mol SO2的键能总和小于1 mol S与1 mol O2的键能总和
答案 AC
解析 不同状态的同种物质，气态物质能量高，气态硫燃烧时放出的热量大于固态硫燃烧时放出的热量，则A正确；由于燃烧为放热反应，即破坏化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则C正确。
7．已知下列两个热化学方程式
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol，C3H8(g)＋5O2(g)===4H2O(l)＋3CO2(g) ΔH＝－2 220.0 kJ/mol。实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3 847 kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是( )
A．1∶3 B．3∶1 C．1∶4 D．1∶1
答案 B
解析 本题综合考查混合组分的确定及热化学方程式的书写，利用十字交叉法解题。
8．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系
据此判断下列说法中正确的是( )
A．石墨转变为金刚石是吸热反应 B．白磷比红磷稳定
C．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1，
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH>0
答案 A
解析 由图像可知石墨、红磷、S(s)所含能量分别比金刚石、白磷、S(g)低，所以由石墨转变为金刚石需要吸收能量，是吸热反应，A正确，能量越低越稳定，故红磷比白磷稳定，B错误，由固体转化为气体需要吸收能量，故ΔH1<ΔH2，C错误；由图像可知CO(g)和H2O(g)所含的总能量大于CO2(g)和H2(g)所具有的总能量，所以CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)为放热反应，ΔH<0，D错误。
9．以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ/mol的说法中，正确的是( )
A．当有10NA个电子转移时，该反应放出1 300 kJ的能量
B．当有1NA个水分子生成且为液体时，吸收1 300 kJ的能量
C．当有2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
D．当有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
答案 AD
解析 C2H2(g)＋O10e－2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ/mol，当有10 mol e－转移时，生成1 mol液态水和2 mol CO2(O===C===O)，其含8 mol碳氧共用电子对时，放出1 300 kJ的能量。
10．如图所示是101 kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化，则下列有关说法中不正确的是( )
A．1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量
B．2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量
C．此反应的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝＋183 kJ/mol
D．此反应的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－91.5 kJ/mol
答案 C21世纪教育网
解析 图示表示每摩尔H－H键断开需要吸收436 kJ的能量，每摩尔Cl－Cl键断开需要吸收243 kJ能量，每摩尔H－Cl键形成会放出431 kJ的能量，由此可知A、B说法正确；同时根据热化学方程式的书写要求，每摩尔反应的热效应为436 kJ/mol＋243 kJ/mol－431 kJ/mol×2＝－183 kJ/mol，则每摩尔反应的热效应为＝－91.5 kJ/mol，该反应为放热反应，ΔH为负，故C项的说法错误，D项的说法正确。
11．(1)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为
________________________________________________________________________。
又已知：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol，则11.2 L(标况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是__________kJ。
(2)硝化甘油(C3H5N3O9)分解时产物为N2、CO2、O2和H2O，它的分解反应方程式为________________________________________________________________________。
已知20℃时，2.27 g硝化甘油分解放出热量15.4 kJ，则每生成1 mol气体伴随放出的热量是______kJ。
答案 (1)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ/mol 1 016.5
(2)4C3H5N3O9===6N2↑＋12CO2↑＋O2↑＋10H2O
324．2
12．在一定条件下，CH4和CO的燃烧的热化学方程式分别为：
CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(l)＋CO2(g)
ΔH＝－890 kJ/mol
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧，放出的热量为262.9 kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。求混合气体中CH4和CO的体积比。
答案 2∶3
解析 设燃烧后共生成二氧化碳的物质的量为x，混合气体中甲烷的物质的量为a，CO的物质的量为b，
CaCO3 ～ CO2
100 g 1 mol
50 g x
x＝0.5 mol
解出a＝0.2 mol，b＝0.3 mol，a∶b＝2∶3
高温、高压
催化剂
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