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1、第 14 讲 化学反应与能量考纲定位选项 示例1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热 等概念。3了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热 的简单计 算。1.实验测 得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为 3 916 kJ/mol、3 747 kJ/mol和3 265 kJ/mol，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键。(2011年浙江高考T12C)2已知：Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g) H489.0 kJ/mol；CO(g) O2(g)=CO2(g) H283
2、.0 kJ/mol；C(石墨)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ/mol；则4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s) H1 641.0 kJ/mol。(2011年浙江高考T12D)考纲定位选项示例4了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。3应用盖斯定律，可计算某些难以直接测定的反应焓变 。(2010年山东高考T10C) 4常温下，反应C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的H0。(2010年江苏高考T8B)一、反应热1焓变(1)定义：在恒压条件下进行的反应的_。符号：_，单位：_。规定：放热反应的H 取“”，吸热反应的H 取“
3、”。(2)化学反应产生能量变化的主要原因在于反应物的总能量和生成物的总能量不尽相同，在破坏化学键和形成化学键的过程中能量变化不相等，使得化学反应总是伴随着能量变化。热效应HkJ/mol2放热反应与吸热反应(1)定义：当反应物总能量_生成物总能量时，为放热反应。 当反应物总能量_生成物总能量时，为吸热反应。(2)如图 3141 所示的能量变化与反应过程的关系。当 E1E2时，_反应，H_0；当 E1E2时，_反应，H_0。大于小于吸热放热0图示实例燃烧反应； 活泼金属跟酸反应； 酸碱中和反应氢氧化钡晶体与氯化铵 晶体的反应； 以C、H2、CO为还 原剂 冶炼金属的氧化还原反应； 多数分解反应(1
4、)常见的放热反应：燃烧反应、中和反应、大多数化合反应、活泼金属与强酸的反应、铝热反应、钠与水的反应等。(2)常见的吸热反应：水解反应、大多数分解反应、一些需持续加热才能发生的反应、碳与二氧化碳的反应、氢氧化钡晶体与氯化铵的反应等。A1 780 kJ/molC450 kJ/molB1 220 kJ/molD430 kJ/mol思路指导：本题考查反应热与化学键的关系。在化学反应中断键需要吸热，而形成新的化学键需要放热，反应热取决于反应物分子化学键断裂时吸收的总能量与生成物分子化学键形成时放出的总能量相对大小。【例1】(2011年重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1
5、 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为( )。答案：B解析：由题意的1 mol S(s)和3 mol F2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280 kJ3160 kJ760 kJ。而生成1 mol SF6(g)时需形成6 mol SF键，共放出6330 kJ1 980 kJ，因此该反应共放出的热量为1 980 kJ760 kJ1 220 kJ，所以该反应的反应热H1 220 kJ/mol，选项B正确。 【变式训练】1下表中是一些化学键键能的数据：根据
6、上述数据回答下列问题。(1)下列物质本身具有的能量最低的是在()。AH2 BCl2 CBr2 DI2(2) )X2H2=2HX(X 代表卤素原子 ) 的反应是_( 填“吸热”或“放热”)反应。(3)相同条件下，等物质的量的 Cl2、Br2、I2分别与足量的氢气反应，放出或吸收的热量最多的是_。化学键ClClBrBrIIHCl HBrHIHH键能(kJ/mol)243193151432366298436解析：化学键的键能越大，化学键断裂时需要吸收的能量越多，物质越稳定。根据H反应物的总键能生成物的总键能，可得出第(2)和(3)问的结论。答案：(1)A (2)放热 (3) Cl2考点 2 热化学方
7、程式的书写及正误判断1书写热化学方程式的注意事项(1)H 只能写在标有反应物和生成物聚集状态的化学方程式的右边，若为放热反应，H0。H的单位一般为 kJ/mol。(2)注意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，并不表示物质的个数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数，且必须与H 相对应，如果化学计量数加倍，则H 也要加倍。(3)反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同。因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现热化学方程式的意义。热化学方程式中不用标“”、“”和反应条件。(4)当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号
8、相反。(5)用中文表示焓变时数值没有正负号，而用符号表示焓变时数值必须注明正负号。H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，H285.8 kJ/mol。2热化学方程式书写正误的判断方法(1)检查是否标明物质的聚集状态。(2)检查H 的“”、“”是否与吸热、放热一致。(3)检查H 的数值是否与反应物或生成物的物质的量相对应(成比例)。3热化学方程式和化学方程式的区别化学方程式热化学方程式化学计量数 整数，表示粒子数和物 质的量整数或分数，只表示物 质的量 状态不要求注明必须注明 H正负及 单位必须注明意义表示化学变化中的物质 变化不仅表示某过程中的物 质变化，也表明了该 过程中的能量变化【例2】(
9、2011年广东华师附中测试)下列有关热化学方程式 的叙述正确的是( )。A已知：C(石墨，s)=C(金刚石，s) H0，则金刚石 比石墨稳定B已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ/mol， 则氢气的燃烧热为285.8 kJ/molC含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则该条件下稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方 程式为：NaOH(aq)CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l) H57.3 kJ/molD已知：2C(s)2O2(g)=2CO2(g) H1；2C(s)O2(g) =2CO(g) H2，则H1H
10、2解析：从H0 可知石墨能量比金刚石低，石墨较稳定，A错；C 项中稀醋酸是弱酸，弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于 57.3 kJ/mol，C 错；D 项中两反应都是放热反应，等量的 C 燃烧生成 CO2 放出的热量比生成 CO 放出的热量多，由于放热H0，故H1H2，D 错。答案：B【变式训练】2已知在 25 ，101 kPa 下，1 g 辛烷C8H18完全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()。解析：1 mol C8H18完全燃烧放出热量48.40 kJ/g114 g5 518 kJ。2 mol C8H18完全
11、燃烧放热为11 036 kJ，但是一定要注意符号是“”还是“”。答案：B 考点 3 燃烧热 中和热1燃烧热理解燃烧热时应注意的问题：(1)“纯物质”特指纯净物，可燃的混合物不存在所谓燃烧热。“稳定的氧化物”特指在 25 、101 kPa 时所有可能产生的燃烧产物中最稳定的、不能再燃烧的那一种。(2)单位：虽是燃烧“热”，但由于限定是 1 mol 纯物质完全燃烧产生的，因此单位为 kJ/mol。(3)燃烧都是放热反应，所以燃烧热H0。(4)书写表示某物质燃烧热的热化学方程式时，要使该反应物的化学计量数为 1，其余反应物和生成物的化学计量数则相应配平。(5) 常见元素完全燃烧生成稳定的氧化物： C
12、CO2 (g) ，HHO(l)，SSO2(g)。2中和热理解中和热时要注意的问题：(2)弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于 57.3 kJ/mol。(3)溶液的聚集状态用“aq”表示，生成产物 H2O 必须是 1mol。(4)常温时，中和热H57.3 kJ/mol。(1)参加反应的酸碱浓度应比较小一般溶液中的c(H)或c(OH)1 mol/L，因为浓酸、浓碱溶液稀释时会放出热量。【例 3】下列说法正确的是()。A1 mol 硫酸与 1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B25 、101 kPa 时，1 mol S 和 2 mol S 的燃烧热相等CCO
13、 是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的 CO2，所以 CO 的燃烧反应一定是吸热反应D101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热思路指导：本题考查中和热和燃烧热的准确理解，注意两个概念对反应物或生成物的物质的量的要求，温度、压强对反应热有一定影响，物质的聚集状态不同，反应热也不同。答案：B解析：中和热是在稀溶液里强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时所释放出的热量，而1 mol H2SO4和1 mol Ba(OH)2完全中和时生成2 mol H2O，A错误；燃烧热指在25 、101 kPa时，1 mol该物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，与实际燃烧的硫
14、的物质的量无关，B正确；C不完全燃烧产生的CO是一种良好的气体燃料，其燃烧反应一定是放热反应，C错误；燃烧热是温度和压强的函数，因为不同温度下测得的反应热是不同的，故未指明温度谈燃烧热无意义，且若碳不完全燃烧所放出的热量也不能称为燃烧热，D错误。 【变式训练】3下列关于热化学反应的描述中正确的是()。A HCl 和 NaOH 反应的中和热H 57.3 kJ/mol ，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3)kJ/molBCO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g) O2 (g)反应的H2283.0 kJ/molC需要加热才能发生的反应一定是吸热反
15、应D1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热解析：中和热是指在一定条件下强酸与强碱的稀溶液反应生成 1 mol H2O 所放出的热量，与酸和碱的元数无关；加热是化学反应的条件，与反应是否放热和吸热无关，燃烧热是指 1mol 的物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，这里的稳定的氧化物包含两层意思，一是化合物稳定，如 C 燃烧可生成 CO和CO2，其中CO2比CO稳定，二是化合物的状态稳定，如气态的水就不如液态的水稳定。答案：B考点 4 盖斯定律1定义：化学反应的反应热只与反应体系的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。即2应用：计算反应热，书写热化学方程式。(1)利用关系图找出反应热之间的关系。找起点和终点(起点是 A，终点是 C)；找途径：一个是ABC，一个是AC；列式：H3H1H2。(2)利用方程组找出反应热之间的关系。找出中间产物(中间
