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1、第六章第六章 化学反应与能量化学反应与能量 第第 课时课时1放热反应吸热反应定义有热量放出的化学反应 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出的总能量大于反应物分子断裂化学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裂化学键时吸收的总能量比较比较类型类型能量变化图与反应热能量变化图与反应热 2放热反应吸热反应表示方法H0H0图示比较比较类型类型续表续表3放热反应吸热反应实例H2（g）+Cl2（g） 2HCl（g）H=-184.6kJ/molC（s）+H2O（g）CO（g）
2、+H2（g）H=+131.3kJ/mol常见反应大多化合反应；酸碱中和；金属与酸；燃烧；大多常温下能自发进行的反应水解；大多分解反应；以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应；需持续加热、不加热会停的化学反应比较比较类型类型续表续表4 下列变化一定为放热的化学反应的是()AH2O(g) H2O(l)H44.0 kJmol1B2HI(g) H2(g)I2(g)H14.9 kJmol1C形成化学键时放出能量862 kJ的化学反应D能量变化如图所示的化学反应5 A项项，不不是是化化学学反反应应；B项项，为为吸吸热热反反应应；C项项，如如果果破破坏坏化化学学键键时时吸吸收收的的能能量量比比862 kJ多
3、多，则则反反应应为为吸吸热热，故故错错误误；反反应应物物总总能能量量高高于于生生成成物物总总能能量量是是放放热热反反应应，故故D项项正确。正确。D6红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和PCl5（g）。反应过程和能量关系如图所示（图中的H表示生成1 mol产物的数据）。7 根据上图回答下列问题：（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是_;（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是_；2P（s）+3Cl2（g） 2PCl3（g）PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g）H=-612 kJmol-1H=+93 kJmol-18（3）P和Cl2分两步反应生成1 m
4、ol PCl5的H3=_，一步反应生成1 mol PCl5的H4_H3（ 填 “大 于 ”、“小于”或“等于”）。等于等于-399 kJmol-19通常人们把拆开1 mol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。 键能与反应热键能与反应热 化学键HH ClCl HCl生成1 mol化学键时放出的能量(kJmol1)43624343110则下列热化学方程式不正确的是()A1/2H2(g)1/2Cl2(g) HCl(g)H91.5 kJmol1BH2(
5、g)Cl2(g) 2HCl(g)H183 kJmol1C1/2H2(g)1/2Cl2(g) HCl(g)H91.5 kJmol1D2HCl(g) H2(g)Cl2(g)H183 kJmol111本题考查反应热的计算。一个反应的焓变等于反应物中化学键键能之和生成物中化学键键能之和。C项应为：1/2H2(g)1/2Cl2(g) HCl(g)H91.5 kJmol1。C12（2008海南）白磷与氧气可发生如下反应：P4+5O2P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP：a kJmol-1、PO：b kJmol-1、PO：c kJmol-1、OO：d kJmol-1。13根据图示的分子结
6、构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是（ ）A.（6a+5d-4c-12b） kJmol-1B.（4c+12b-6a-5d） kJmol-1C.（4c+12b-4a-5d） kJmol-1D.（4a+5d-4c-12b） kJmol-1由图可以看出：P4中有6 mol的P-P，5 mol的O2中含有5 mol OO，1 mol的P4O10中含有4 mol的P=O，12 mol的P-O，所以H=（6a+5d-4c-12b）kJmol-1。A14书写热化学方程式时应注意的问题1.热化学方程式中，沉淀和气体不用标和。2.反应热符号用H表示，写在方程式的 右 边 ， 放 热 用 “”， 吸 热 用“
7、+”。（H与方程式间用空格）热化学方程式的书写热化学方程式的书写153.反应式中各物质化学式前的化学计量数指实际参加反应的物质的量，可以是整数也可以是分数。如果化学计量数加倍，则H也要加倍。4.可逆反应中的H指的是正向完全进行时的焓变。有机物参加的化学反应通常用等号而不用箭头符号。5.对于可逆反应，正反应和逆反应的反应热数值相等，符号相反。16 将0.3 mol的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，该反应的热化学方程式为_。又已知：H2O（g）H2O（l）H2=-44.0 kJ/mol，则11.2 L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气
8、态水时放出的热量是_kJ。B2H6（g）+3O2（g）1016.5H=-2165 kJ/molB2O3（s）+3H2O（l）17 0.3 mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量，则1 mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为1 mol649.5 kJ/0.3 mol=2165 kJ。因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为B2H6（g）+3O2（g）B2O3（s）+3H2O（l）H=-2165 kJ/mol。由于1 mol水汽化需吸热44 kJ，则3 mol液态水全部汽化应吸热：3 mol44kJ/mol，所以1 mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热：2165 kJ-132 kJ=2033 k
9、J，则11.2 L（标准状况）乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量：0.5 mol2033 kJ/mol=1016.5 kJ。18N2H4是一种高效清洁的燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是( )A1/2N2H4(g)1/2O2(g) 1/2N2(g)H2O(g)H267 kJmol1BN2H4(g)O2(g) N2(g)2H2O(l)H133.5 kJmol1CN2H4(g)O2(g) N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1DN2H4(g)O2(g) N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1D191
10、.（2009上海）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）+Q1H2（g）+Br2（g）2HBr（g）+Q220有关上述反应的叙述正确的是（ ）A.Q1Q2B.生成物总能量均高于反应物总能量C.生成1 mol HCl气体时放出Q1热量D.1 mol HBr（g）具有的能量大于1 mol HBr（l）具有的能量AD212.（2007重庆）已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H
11、H键断裂时吸收热量为（ ）A.920 kJB.557 kJC.436 kJD.188 kJC22一、选择题(每小题7分，共49分)1.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )A碳酸钙受热分解 B乙醇燃烧C铝粉与氧化铁粉末反应 D氧化钙溶于水A232.已知25 、101 kPa条件下：4Al(s) 3O2(g) 2Al2O3(s) H 2834.9 kJmol14Al(s) 2O3(g) 2Al2O3(s) H 3119.1 kJmol1由此得出的正确结论是( )A等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应B等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为吸热反应CO3比O2稳定，由O2变
12、O3为放热反应DO2比O3稳定，由O2变O3为吸热反应D243.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)H1 C(s)1/2O2(g) CO(g)H2S(s)O2(g) SO2(g)H3 S(g)O2(g) SO2(g)H42H2(g)O2(g) 2H2O(g)H5 2H2(g)O2(g) 2H2O(l)H6CaCO3(s) CaO(s)CO2(g)H7 CaO(s)H2O(l) Ca(OH)2(s)H8A B C DC254.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是ACH3OH(g)H2O(g) CO2(g)3H2(g)
13、H49.0 kJmol1BCH3OH(g)1/2O2(g) CO2(g)2H2(g) H192.9 kJmol126下列说法正确的是( )ACH3OH的燃烧热为192.9 kJmol1B反应中的能量变化如右图所示CCH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D根据推知反应CH3OH(l)1/2O2(g) CO2(g)2H2(g)的H192.9 kJmol1D27 5.化学反应N23H2 2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是( )28 AN2(g)3H2(g) 2NH3(l)H2(abc) kJmol1 BN2(g)3H2(g) 2NH3(g)H2(ba) kJmol1 C1/2N2
14、(g)3/2H2(g) NH3(l)H(bca) kJmol1 D1/2N2(g)3/2H2(g) NH3(g)H(ab) kJmol1A296.已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g) 2CO(g)H221 kJmol1稀溶液中，H(aq)OH(aq) H2O(l)H57.3 kJmol1下列结论正确的是( )A碳的燃烧热大于110.5 kJmol1B的反应热为221 kJmol1C稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3kJ热量A307.在一定条件下发生化学反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H1
15、97 kJmol1现有容积相同的甲、乙、丙三个容器，在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量(Q)如下表所列：容器 SO2(mol)O2(mol)N2(mol)Q(kJ)甲210Q1乙10.50Q2丙10.51Q331根据以上数据，下列叙述不正确的是( )A在上述条件下反应生成1 mol SO3气体放热98.5 kJB上述条件下该反应进行到底时放出的热量为197 kJCQ12Q22Q3197D2Q22Q3Q12Q2，丙容器与乙容器等容积将处于相同的平衡状态，不影响热量的变化，故Q2Q3，所以C错误；D项正确。 C33二、非选择题(有4小题，共51分)8.(15分)依据事实，写出下列反应的热化
16、学方程式。(1)若适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收16.95 kJ热量。N2(g)2O2(g) 2NO2(g)H67.8 kJmol134(2)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，当有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。C2H2(g)5/2O2(g) 2CO2(g)H2O(l)H1300 kJmol135(3)已知拆开1 mol HH键，1 mol NH键，1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92 kJ
17、mol1369.(15分)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)3/2O2(g) CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJmol137 根据下表中化学键键能的数据书写热化学方程式：化学键ClClBrBrIIHClHBrHIHH键能(kJ/mol)243193151432366 298 43638(2)H2与Cl2反应生成HCl：(3)Br2蒸气与HI反应生成碘蒸气和HBr：H2(g)Cl2(g) 2HCl(g) H185 kJmol12HI(g)Br2
18、(g) 2HBr(g)I2(g)H94 kJmol13910.(10分)在298 K、1.01105 Pa下，将22 g CO2通入750 mL 1 molL1 NaOH溶液中充分反应，测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下，1 mol CO2通入1 L 2 molL1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为 CO2(g)NaOH(aq) NaHCO3(aq)H(4xy) kJmol1400.5 mol CO2与0.75 mol NaOH反应生成0.25 mol Na2CO3和0.25 mol NaHCO3，反应所放出的热量为x
19、 kJ，则生成1 mol Na2CO3和1 mol NaHCO3放出4x kJ的热量。1 mol CO2通入含2 mol NaOH溶液中生成1 mol Na2CO3，放出y kJ的热量，则1 mol CO2与含1 mol NaOH的溶液反应所放出的热量为(4xy) kJ。 4111.(11分)“氢能”将是未来最理想的新能源.(1)实验测得，1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为( )A2H2(g)O2(g)2H2O(l)H142.9 kJ/molBH2(g)1/2O2(g)H2O(l)H285.8 kJ/molC2H2(g)O2(g)2H2O(l)H57
20、1.6 kJ/molDH2(g)1/2O2(g)H2O(g)H285.8 kJ/molBC42(2)根据“绿色化学”的思想，为了制备H2，某化学家设计了下列反应步骤：CaBr2H2O 750 CaO2HBr2HBrHg 500 HgBr2H2HgBr2CaO 250 HgOCaBr22HgO 100 2HgO2你认为该方法的主要缺点是什么? 循循环环过过程程需需要要很很高高的的能能量量，且且使使用用重重金金属属汞，会产生污染汞，会产生污染.43 (3)利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。(提示：反应的产物是O2、SO2和H2O)44 请写出反应
21、的化学方程式： _ 用该方法制取氢气最大的优点是 _。SO2I22H2O 110120 2HIH2SO4SO2和和I2可循环使用，无污染可循环使用，无污染45 (4)有人认为目前利用氢气作为能源不太现实。请问你认为是否现实？_(填“不现实”或现实)，说明能够支持你的观点的两点理由：_。不现实不现实 现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本太高，另外氢气的熔沸点太低，给储存和运输太高，另外氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难带来困难(或：现实，制取氢气用水为原料，或：现实，制取氢气用水为原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境来源丰富；氢气燃烧的产物是水，
22、不会给环境带来任何污染等带来任何污染等)46(1)1 g H2为0.5 mol，则1 mol H2燃烧放热为285.8 kJ，B、C正确；(2)从上述4个反应可得，在制备H2的循环过程中，需要很高的能量，且使用金属汞，会产生污染，不符合“绿色化学”的要求；(3)反应的化学方程式为：SO2I22H2O 110120 2HIH2SO4；这一方法制取H2的最大优点是SO2和I2可循环使用，且无污染；47(4)本题为开放性试题，可以通过正反两方面作答，一种是否定的回答，不现实，理由是现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本太高，另外氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难。另一种则是肯定回答，现实，制取氢气用水为原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等。48
