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1、专题五 化学反应与能量变化第一单元 化学反应中的热效应1能说明化学反应中能量转化的原因，知道化学变化中常见的能量转化形式。2了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)的概念。3能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行简单化学反应热的计算。4了解提高燃料的燃烧效率的重要性。认识化学在解决能源危机中的重要作用。一、反应热、焓变1反应热：在化学过程反应中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。2焓变(1)定义：在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的焓变。(2)表示符号：H(3)单位：通常采用 kJmol13放热
2、反应与吸热反应一个化学反应是吸收能量还是出能量，取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。(1)吸热反应：反应物总能量低于生成物总能量，该过程中热能转化为化学能，H0。常见吸热反应有：大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 反应；碳和水、C 和 CO2的反应。(2)放热反应：反应物总能量高于生成物总能量。该过程中化学能转化为热能，H0，为正值，吸热越多，H 越大。如 H2(g) O2(g)=H2O(g) H1241.8 kJmol1；H2(g) O2(g)=H2O(l) 1212H2285.8 kJmol1后者放出的热量多，但 H 比较要带符号，
3、所以 H1H2。(2012泰州模拟)己知：NH3H2O(aq)与 H2SO4(aq)反应生成 1 mol 正盐的H24.2 kJmol1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热的 H57.3 kJmol1。则NH3H2O 在水溶液中电离的 H 等于( )。 A69.4 kJmol1 B45.2 kJmol1C69.4 kJmol1 D45.2 kJmol1审题视角 中和热热化学方程式的书写、盖斯定律应用。解析 1.能力定向盖斯定律的计算能力。2解题思路根据题意先写出热化学离子方程式：NH3H2O(aq)H(aq)=NH(aq)H2O(l) 4H12.1 kJmol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l
4、) H57.3 kJmol1。根据盖斯定律得 NH3H2O(aq)=NH(aq)OH(aq) H45.2 kJmol1，由此 4可知选项 D 正确。答案 D利用盖斯定律书写热化学方程式的思路先确定待求的反应方程式找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置根据待求方程式中各物质的系数和位置对已知方程式进行处理，得到变形后的新方程式将新得到的方程式进行加减(反应热也需要相应加减)写出待求的热化学方程式。已知：Fe2O3(s) C(s)= CO2(g)2Fe(s)3232H1234.1 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g) H2393.5 kJmol1则 2Fe(s) O2(g)=Fe2O3
5、(s)的 H 是( )。32A824.4 kJmol1 B627.6 kJmol1C744.7 kJmol1 D169.4 kJmol1解析 (方程式)(方程式)，得：2Fe(s) O2(g)=Fe2O3(s)，所以：H H2H1323232 (393.5 kJmol1)(234.1 kJmol1)32824.4 kJmol1。答案 A(2012无锡调研)白磷与氧可发生如下反应：P4(s)5O2(g)=P4O10(s)。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP a kJmol1、PO b kJmol1、P=O c kJmol1、O=O d kJmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反
6、应的 H，其中正确的是( )。A(6a5d4c12b) kJmol1B(4c12b6a5d) kJmol1C(4c12b4a5d) kJmol1D(4a5d4c12b) kJmol1审题视角 根据结构判断物质的化学键数，结合公式求解。解析 1.能力定向结构分析能力、计算能力。2解题思路H 反应物的键能之和生成物的键能之和6(PP)5(O=O)12(PO)4(P=O)，代入数据可得选项 A 正确。答案 A已知：1 mol P4O6中只含有 12 mol PO 键，试求：(1)反应 P4(s，白磷)3O2(g)=P4O6(s)的 H_；(2)反应 P4O6(s)2O2(g)=P4O10(s)的 H
7、_。解析 (1)H6(PP)3(O=O)12(PO)(6a3d12b) kJmol1(2) P4O6(s)2O2(g)=P4O10(s)可由反应 P4(s)5O2(g)=P4O10(s)减去 P4(s)3O2(g)= P4O6(s)获得，则 H2d4c kJmol1答案 (1)(6a3d12b)kJmol1(2)2d4c kJmol1下列各组热化学方程式中，化学反应的 H 前者大于后者的是_。C(s)O2(g)=CO2(g) H1C(s) O2(g)=CO(g) H212S(s)O2(g)=SO2(g) H3 S(g)O2(g)=SO2(g) H4H2(g) O2(g)=H2O(l) H512
8、2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s) H8 A B C D解析 碳与氧气反应放热，即 H1H4；发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故 H5H6；碳酸钙分解吸收热量，H70，CaO 与 H2O 反应放出热量，H8H8。答案 C能量的转化与应用1(2011上海，3)据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是( )。解析 水的分解是个吸热过程，催化剂的使用降低了反应的活化能。答案 B2(2010山东，10)下列与化学反应能量变化相关
9、的叙述正确的是( )。A生成物能量一定低于反应物总能量B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的 H 不同解析 放热反应是生成物总能量较低，吸热反应是生成物总能量较高，现没指明是吸热还是放热，所以 A 项错。化学反应速率与该反应是放热反应还是吸热反应没有关系，B 项错。在同温同压下，同一反应的 H 只与始态、终态有关，与反应过程中的条件无关，D 项错。答案 C3(2011海南，11)某反应的 H100 kJmol1，下列有关该反应的叙述正确的是( )。A正反应活化能小于
10、100 kJmol1B逆反应活化能一定小于 100 kJmol1C正反应活化能不小于 100 kJmol1D正反应活化能比逆反应活化能大 100 kJmol1解析 反应过程与能量关系如图：E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，则有 E1E2H100 kJmol1E2100 kJmol1，C 项正确；HE1E2100 kJmol1，D 项正确。答案 CD4(2011上海，11)根据碘与氢气反应的热化学方程式I2(g)H2(g) 2HI(g) H 9.48 kJmol1I2(s)H2(g) 2HI(g) H26.48 kJmol1下列判断正确的是( )。A254 g I2(g)中通入 2 g H
11、2(g)，反应放热 9.48 kJB1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差 17.00 kJC反应的产物比反应的产物稳定D反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低解析 由于反应是可逆反应，不能进行到底，A 错误；B 项中应相差 35.96 kJ；C 项中产物相同。答案 D热化学方程式的正误判断1(2010全国，7)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ，101 kPa)：C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)132H2 878 kJmol1C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)132H 2 658 kJmol1C4H10(g) O2(
12、g)=4CO(g)5H2O(l)92H 1 746 kJmol1C4H10(g) O2(g)=4CO(g)5H2O(g)92H1 526 kJmol1由此判断，正丁烷的标准燃烧热 H 是( )。 A2 878 kJmol1 B2 658 kJmol1C1 746 kJmol1 D1 526 kJmol1解析 标准燃烧热是指 1 mol 物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量；CO 不是稳定氧化物，排除、；气态水不是稳定的氧化物，排除。只有符合，故选 A。答案 A2(2009四川，9)25 、101 kPa 时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为 57.3 kJmol1，辛烷的标准燃烧热
13、为 5 518 kJmol1。下列热化学方程式书写正确的是( )。A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l) H57.3 24kJmol1BKOH(aq) H2SO4(aq)= K2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJmol11212CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)252H5 518 kJmol1D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l) H5 518 kJmol1解析 中和热是指在 25 ，101 kPa 时，稀溶液发生中和反应生成 1 mol H2O 时所放出的热量，强酸与强碱的稀溶液中和热为 57.3 kJmol1。A 中生成的是 2 mol H2O，且生成沉淀，所以 A 错误。B 项符合中和热的定义且符合热化学方程式的书写要求，正确。C 项中 H2O(g)不符合标准燃烧热需生成“稳定的氧化物”的定义，C 错误。D 项中 H 的值应为(25 518) kJmol1。答案 B热化学方程式的计算1(2011海南，5)已知：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s) H701.0 kJmol12Hg(l)O2(g)=2HgO(s) H181.6 kJmol1则反应 Zn(s)HgO(s)
