1、第19讲化学反应的热效应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。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。5.了解焓变与反应热的含义。了解H=H（反应产物）-H（反应物）表达的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。考点一考点二考点三探究高考明确考向练出高分考点四考纲要求考点一焓变与反应热1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：变化和变化。(2)化学反应中的两大守恒：守恒和 守恒。(3)化学反应中的能
2、量转化形式：、光能、电能等。通常主要表现为 的变化。2.焓变、反应热(1)定义：在 条件下进行的反应的。(2)符号：。(3)单位：或。物质能量质量能量热能热量热效应恒压HkJmol1kJ/mol知识梳理1 1答案3.吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。吸放答案(2)从反应热的量化参数键能的角度分析(3)记忆常见的放热反应和吸热反应放热反应：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化等。吸热反应：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；碳和水蒸气、C和CO2的反应等。4.中和反
3、应反应热的测定(1)原理计算公式：Q。其中C表示溶液及量热计的 ，T1、T2分别表示 。(2)简易量热计的构造及作用C(T2T1)热容反应前和反应后体系的温度测定反应前后溶液的温度使反应充分、体系的温度均匀保温作用反应容器答案(3)注意事项实验过程保温且操作要快的目的：。为保证酸完全中和，采取的措施是 。因为弱酸或弱碱存在电离平衡，电离过程需要吸热。实验中若使用弱酸、弱碱则测得的反应热 。减少实验过程中的热量损失碱稍过量偏小答案1.正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应()(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化()(3)伴有能量变化的物质
4、变化都是化学变化()(4)吸热反应在任何条件都不能发生()(5)Na转化为Na时，吸收的能量就是该过程的反应热()(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热()深度思考解析答案解析解析(5)(6)是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。(7)同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同()(8)可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()解析解析 焓变与反应条件无关。解析答案2.已知稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应生成1 mol水时，其热效应为57.3 kJmol1，则用浓硫酸和稀NaOH溶液反应生成1 mol水时，其放出的热量
5、_(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)57.3 kJmol1；若使用稀醋酸，其放出的热量_57.3 kJmol1。大于小于答案题组一依据图形，理清活化能与焓变的关系题组一依据图形，理清活化能与焓变的关系1.某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()B.E1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的 活化能C.正反应的热效应HE1E20，所以正反应为放热反应D.此图中逆反应的热效应HE1E20，所以逆反应为放 热反应解题探究2 21234解析答案解析解析 该图表示的正反应放热，H为负值，逆反应吸热，H为正值，D错误。答案答案D12342.某反应的H100 kJmol1，下列
6、有关该反应的叙述正确的是()A.正反应活化能小于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小100 kJmol1解析解析某反应的H100 kJmol1，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJmol1，正反应的活化能应大于100 kJmol1，无法确定逆反应的活化能大小。C解析答案1234正确理解活化能与反应热的关系1.催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。2.在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1E2|H|。练后反思题组二依
7、据共价键数，利用键能计算反应热题组二依据共价键数，利用键能计算反应热3.已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ，18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表：O=O(g)HHHO1 mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ496x463则表中x为()A.920 B.557 C.436 D.188解析答案1234解析解析根据题意，可得热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1；而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量，则2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1，即484 kJ2x496 kJ4463 kJ
8、，解得x436 kJ。答案答案C12344.通常把拆开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。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。化学键SiOSiCl HHHClSiSiSiC键能/kJmol14603604364311763471234工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)，该反应的反应热H为_。解析解析SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可
9、根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol晶体硅中所含的SiSi键为 2 mol，即制取高纯硅反应的反应热H4360 kJmol12436 kJmol1(2176 kJmol14431 kJmol1)236 kJmol1。236 kJmol1解析答案12341.熟记反应热H的基本计算公式H生成物的总能量反应物的总能量H反应物的总键能之和生成物的总键能之和2.规避两个易失分点(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。(2)常见物质中的化学键数目反思归纳物质 CO2(C=O)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石墨金刚石 S8(SS)S
10、i键数24641.5282返回考点二热化学方程式1.概念表示参加反应 和 的关系的化学方程式。2.意义表明了化学反应中的 变化和 变化。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。物质的量反应热物质能量知识梳理1 1答案3.书写(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25、101 kPa下进行的，可不注明。(2)注明物质状态：常用 、分别表示固体、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位：H应包括“”或“”(“”号通常省略)、数字和单位(kJmol1)
11、。(4)注意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；能量守恒。(H与化学计量数相对应)slgaq答案(5)区别于普通方程式：一般不注“”、“”以及“点燃”、“加热”等。(6)注意热化学方程式的化学计量数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，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。1.怎样理解可逆反应中的反应热？答案答案无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热H都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJmol1，H是指2 mol SO2(g)和1 mol O2(
12、g)完全转化为2 mol SO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强下，向某容器中加入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反应达到平衡时放出的能量为Q，因反应不能完全转化为SO3(g)，故Q196.64 kJ。深度思考答案2.已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJmol1，在一定温度下，向一固定容积的密闭容器中通入2 mol SO2、1 mol O2，达到平衡时放出热量为Q1 kJ，在同样条件下，向该容器中通入2 mol SO3，达到平衡时，吸收热量为Q2 kJ，则Q1和Q2的关系为_。Q1Q2196.64 kJ答案3.实验室用4 mol SO2与2
13、mol O2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJmol1，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为_。80%解析答案题组一多角度书写热化学方程式题组一多角度书写热化学方程式角度一依据反应事实书写热化学方程式1.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_。解析答案解题探究2 212345解析解析2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427
14、.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1。答案答案SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol112345(2)在25、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。解析解析根据C原子守恒有：C2H5OH2CO22CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(
15、l)H2Q kJmol112345解析答案角度二依据能量图像书写热化学方程式2.已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式：_。解析解析由图可知，生成物总能量高于反应物总能量，故该反应为吸热反应，H(ab)kJmol1。A2(g)B2(g)=2AB(g)H(ab)kJmol112345解析答案3.化学反应N23H2=2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式。答案答案N2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(cba)kJmol112345答案题组二题组二“五五”看，快速判断热
16、化学方程式的正误看，快速判断热化学方程式的正误4.判断下列热化学方程式书写是否正确，正确的划“”，错误的划“”(注：焓变数据均正确)(1)CaCO3(s)=CaOCO2(g)H177.7 kJ()(2)C(s)H2O(s)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1()(3)C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1()(4)CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1()12345答案(5)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1()12345答案5.实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热
17、量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是()CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1A.仅有 B.仅有C.仅有 D.全部符合要求12345解析答案解析解析书写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：(1)生成物的稳定状态，H2O为液态，C的稳定化合物为CO2；
18、(2)单位是kJmol1，不是kJ；(3)数值，H的数值要与方程式中计量系数保持一致；(4)符号，吸热不用“”标注，放热用“”标注。仅符合要求。答案答案B做到“五看”，快速判断1.看方程式是否配平；2.看各物质的聚集状态是否正确；3.看H的符号是否正确；4.看反应热的单位是否为kJmol1；5.看反应热的数值与化学计量数是否对应。返回反思归纳考点三有关反应热的比较、计算1.H的比较比较H的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，H ；对吸热反应，吸热越多，H 。2.反应热的有关计算(1)根据热化学方程式计算根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反
19、应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。如：16 g固体硫完全燃烧放出148.4 kJ的热量，则1 mol固体硫完全燃烧放出的热量为 kJ。296.8越小越大知识梳理答案(2)根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)n(可燃物)|H|。如：已知H2的燃烧热为H285.8 kJmol1，则1 g H2完全燃烧生成液态水放出的热量为 kJ。(3)根据盖斯定律计算、比较。根据下列反应过程，试判断H的关系：142.9H1aH2答案 ,则。注注在反应过程设计中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互变化，状态由固液气变化时，会吸热；反之会放热。HH1H2H2aH1答案深度思考1.试比较下列各组H的大小
20、。(1)同一反应，生成物状态不同时A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H2”、“”或“”，下同)。解析解析因为C(g)=C(l)H30则H3H2H1，H2解析答案(2)同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20则H1_H2。解析解析H2H3H1，则H3H1H2，又H30，所以H1H2。解析答案 H2C.H1H2 D.无法确定解析解析P4(白，s)=4P(红，s)H18.96 kJmol1；上式减下式可得总方程式，H1H218.96 kJmol10，故H10，H30，H20所以H10H30：H1H2H3由于H10，
21、H20，所以H1574 kJmol1C.4NO2(g)2N2(g)=8NO(g)H586 kJmol1D.若用标准状况下4.48 L CH4把NO2还原为N2，整个过程中转移的电子总数为1.6 NA1234567891011121314解析答案解析解析A项，反应、转移的电子数化合价升高数化合价降低数8，转移电子相同，故A正确；B项，由气态水生成液态水放热，故CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)反应放出的热量比CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)反应放出的热量多，加上负号，数变小，故B错误；C项，由盖斯定律得：4NO2(g)2N2(g)
22、=8NO(g)H586 kJmol1，故C正确；1234567891011121314D项，反应CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)转移电子数是8 mol,4.48 L(0.2 mol)CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为1.6 mol，故D正确。答案答案B123456789101112131412.已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O2(g)=2CO2(g)H32Cu(s)O2(g)=2CuO(s)H4CO(g)CuO(s)=CO2(g)Cu(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.
23、H10，H30 B.H20C.H2H1H3 D.H3H4H11234567891011121314解析答案解析解析A项，所有的燃烧反应都属于放热反应，因此H10，H30，故A错误；B项，碳还原二氧化碳的反应属于吸热反应，H20，铜与氧气的反应属于放热反应，H40，故B错误；C项，已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1，CO2(g)C(s)=2CO(g)H2，2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H3，由盖斯定律可知，因此H1H2H3，则H2H1H3，故C正确；1234567891011121314D项，2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H3,2Cu(s)O2(g)=2CuO(s)H4,
24、2CO(g)2CuO(s)=2CO2(g)2Cu(s)2H5,2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H3H42H5，错误。答案答案C123456789101112131413.(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则E1_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，H_。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。1234567891011121314解析答案解析解析观察图像，E1为反应的活化能，加入催化剂，反应的活化能降低，但是H不变。1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和
25、NO(g)的反应热HE1E2234 kJmol1。1234567891011121314答案答案减小不变NO2(g)CO2(g)=CO(g)NO(g)H234 kJmol1 1234567891011121314解析答案1234567891011121314 解析答案1234567891011121314解析解析.表示氢气燃烧热的热化学方程式中氢气的化学计量数是1，其反应热是(142.92)kJmol1，则其热化学方程式正确的是B。答案答案B1234567891011121314.某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤：请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤的化学方程式：
26、HgBr2_ _。请根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：_。解析答案1234567891011121314解析解析根据“原子经济”的思想，观察已知反应中出现的物质得：HgBr2CaO HgOCaBr2；从“绿色化学”的思想评估就是从能耗和环保等方面评价，制H2的主要缺点是循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染。答案答案循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染1234567891011121314.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。请写出化学方程式：反应_。反应_。该法制取氢气的最大优点是_。解析答案返回1234567891011121314答案答案SO2和I2可循环使用，无污染解析解析据图知反应、分别为，该法制取氢气的最大优点是原料SO2和I2可循环使用，无污染。返回
