1、热化学（5）【考纲点击】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、中和热等概念3了解热化学方程式的含义【考情播报】1常见吸热反应和放热反应的判断2热化学方程式的书写与判断3利用化学键断裂(或形成)时吸收(或释放)能量的数据计算反应热1含义在条件下进行反应的2符号，其单位为或.恒压热效应HkJmol1kJ/mol3化学键与化学反应中能量变化的关系发生化学反应时，断开反应物的化学键要能量，形成生成物的化学键要能量，这两个过程中的能量不相等，因此化学反应中必然伴随着能量的变化吸收释放4吸热反应和放热反应(1)概念 吸热反应：
2、反应完成时，生成物形成化学键的总能量比反应物断裂化学键的总能量的反应 放热反应：反应完成时，生成物形成化学键的总能量比反应物断裂化学键的总能量的反应释放吸收低释放吸收高(2)表示方法 吸热反应：H为“”或H0；放热反应：H为“”或H0.吸热反应和放热反应的判断判断依据放热反应吸热反应反应物总能量与生成物总能量的相对大小E反应物E生成物E反应物E生成物判断依据放热反应吸热反应与化学键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键时吸收的总能量判断依据放热反应吸热反应H的符号H0(“”号)H0(“”号)反应过程图示判断依据放热反
3、应吸热反应反应类型大多数化合反应所有的燃烧反应酸碱中和反应金属与酸的反应大多数分解反应盐类的水解反应Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应C和CO2、C和H2O(g)的反应(1)化学反应表现为吸热或放热与反应开始时是否需要加热无关，需要加热的反应不一定是吸热反应(如CO2点燃CO2，为放热反应)，不需要加热的反应也不一定是放热反应(2)浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热，NH4NO3溶于水吸热，但其热效应不属于反应热1下列变化一定为放热的化学反应的是()AH2O(g)=H2O(l)H44.0 kJ/mol B2HI(g)=H2(g)+I2(g)H=+14.9 kJ/mol C形成化学键时共
4、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解析：A项，不是化学反应；B项，为吸热反应；C项，如果破坏化学键时吸收的能量比862 kJ多，则反应为吸热反应；反应物总能量高于生成物总能量的反应是放热反应，D项正确答案：D2(2011天津模拟)化学反应中能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应其原因是()A反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量B反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量C在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应D在化学反应中需要降温的反应就是放热反应解析：吸热反应是由于反应物所具有的总能量低于生
5、成物所具有的总能量所造成的答案：B1定义表示和的关系的化学方程式参加反应物质的量反应热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 kJ/mol：表示在物质能量 25、101kPa条件下，2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)时释放571.6kJ的能量热化学方程式的书写热化学方程式与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意：1注意H的符号和单位H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”H的单位一般为kJ/mol.2注意反应条件反应热
6、H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明H的测定条件绝大多数H是在25、101 325 Pa下测定的，可不注明温度和压强3注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同，反应热H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”4注意热化学方程式的化学计量数(1)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，并不表示物质的分子数或原子数因此化学计量数可以是整数，也可以是分数(2)热化学方程式中的反应热是表示反应已完成时的热量变化由于H与反应完成物质的物质的量有关，所以方程式中化学式前
7、面的化学计量数必须与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“四看”法判断热化学方程式的正误(1)“一看”各物质的聚集状态是否正确；(2)“二看”H变化的“”、“”是否正确；(3)“三看”反应热的单位是否为kJ/mol；(4)“四看”反应热数值与计量数是否相对应3在25、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是()ACH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.8 kJ/molB2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJ/m
8、olC2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H725.8 kJ/molD2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJ/mol解析：在25、101 kPa下，1 mol甲醇(即32 g)燃烧生成CO2和液态水时放热为3222.68 kJ725.8 kJ,2 mol燃烧放热1452 kJ.答案：B1中和反应的反应热(1)定义在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成水所的热量(2)特点 酸、碱分别为稀的和稀的 中和反应反应热H0，且数值为定值1mol释放强酸强碱2中和反应反应热的测定(如图)中和反应反应热测定中的注意事项1酸碱溶液应当用稀溶液(0.10
9、.5 mol/L)因浓度过大，溶液中阴阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度就不能达到100%，这样使酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分补偿电离时所需的热量，造成较大的误差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，测完一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干3为了保证实验中盐酸完全反应，使用的碱稍微过量，计算中和热时按酸来算4做好保温工作是本实验成功的关键，如为什么用环形玻璃棒，不能用铁质或铜质环形棒(从热的良导体及不良导体方面回答)，还应注意环形玻璃棒的使用方法5实验中若用弱酸、弱碱代替强酸、强碱，会使中和热数值偏小，因弱酸、弱碱电离过程吸热实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶
10、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加中和反应4下列有关H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol的离子反应的说法正确的是()A代表所有的酸碱中和反应B反应物一定是强酸与强碱C强酸与强碱的中和反应都可以这样表示D代表稀的强酸与稀的强碱反应生成1 mol液态水时，放出热量57.3 kJ解析：有弱酸或弱碱参加的反应的离子方程式不能这样表示，强酸的酸式盐跟强碱反应也是这个离子方程式，硫酸与氢氧化钡的反应不能用该离子方程式表示，选项A、B、C错误答案：D例1(2009上海高考有改动)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
11、正值)：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)HQ1kJ/molH2(g)Br2(g)=2HBr(g)HQ2kJ/mol有关上述反应的叙述正确的是()AQ1Q2B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D1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量思路点拨课堂笔记选A项，因为Cl2比Br2活泼，所以Q1Q2；B项，因为反应为放热反应，所以生成物总能量要低于反应物总能量；C项，生成1 mol HCl气体时放出Q1热量；D项，因为HBr(g)HBr(l)放热，所以1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量AD
12、物质的稳定性与键能、自身能量间的关系(1)分子中化学键的键能越大，分子越稳定，反之越不稳定(2)物质本身具有的能量越高，物质越不稳定，反之越稳定.例2(2009四川高考有改动)25，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol水时放出的热量称为中和热，且为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol.下列热化学方程式书写正确的是()A2H(aq)(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H57.3 kJ/molBKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/molCC8H18(l)O2(g)=8CO
13、2(g)9H2O(g)H5518 kJ/molD2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5518 kJ/mol思路点拨 解答本题应明确以下两点：(1)中和热、燃烧热的含义(2)热化学方程式书写所注意的问题课堂笔记选 中和热是稀的强酸和稀的强碱反应，生成1 mol H2O时所放出的热量，所以A项因生成2 mol H2O而不正确，B正确；C项中应生成液态水，D项2 mol C8H18反应应放出11036 kJ的热量，即H11036 kJ/mol.B书写热化学方程式时，要特别注意物质的聚集状态及反应热数值是否与化学计量数相对应探究中和反应反应热的测定中和热是指在稀溶液中，
14、强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热实验时，先测出盐酸和氢氧化钠溶液的起始温度，求其平均温度t1，两溶液混合，充分反应后，读取混合液温度t2，为了使计算简便，可以近似地认为：(1)0.5 mol/L盐酸和0.55 mol/L氢氧化钠溶液的密度都是1 g/mL，则：盐酸质量m150g，氢氧化钠质量m250g.近似认为混合溶液的比热容C4.18 J/(g)，所以中和反应放出的热量是：Q(m1m2)C(t2t1)0.418(t2t1)kJ.(2)又因50 mL 0.5 mol/L盐酸中含有H的物质的量为：0.5 mol/L0.05 L0.025 mol，所以跟0.025 mol的O
15、H发生中和反应，生成0.025 mol的水，放出热量为Q，中和热为：HQ/0.025kJ/mol.用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠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)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_；(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替？_ (填“能”或“不能”)，其原因是_；(3)为什么氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L?_；实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_(填
16、“相等”“不相等”)，若实验操作均正确，则所求中和热_(填“相等”“不相等”)；(4)已知在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量，则上述反应的热化学方程式为：_；(5)若某同学利用上述装置做实验，有些操作不规范，造成测得的结果偏低，请你分析结果偏低的原因可能是_(填字母代号)a测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净b把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓c做本实验的当天室温较高d将50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液取成了50 mL 0.55 mol/L的氨水e在量取盐酸时仰视读数f大烧杯的盖板中间小孔太大【解析】(1)(2)填充大
17、量泡沫、使用玻璃搅拌器都是防止热量的损失；(3)中由于参加反应的盐酸(60 mL 0.50 mol/L)与氢氧化钠(50 mL 0.55 mol/L)完全反应后生成的水的物质的量(50 mL 0.55 mol/L)比原来(50 mL0.50 mol/L)多，所以放出的热量多，但中和热不变；(5)中a.测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，使参加反应的盐酸的量减小，所测定的热量减少，计算的中和热偏低；b.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓会造成热量损耗使计算结果偏低；c.做本实验的当天室温较高对所测定的热量无影响；d.将50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液取成50 mL0.
18、55 mol/L的氨水，由于NH3H2O为弱电解质，其电离需要吸热，导致反应产生的热量少，测得中和热偏低；e.在量取盐酸时仰视读数，使所取盐酸的体积大于50.0 mL，反应放热多，计算时中和热偏高；f.大烧杯的盖板中间小孔太大，热量损失，中和热偏低【答案】(1)减少热量损失(2)不能 铁会和盐酸反应，铁导热性好，热量损失较大(3)为了确保盐酸完全被中和 不相等 相等(4)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(5)abdf1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氧化钙溶于水解析：当生成物的总
19、能量高于反应物的总能量时表现为吸热反应B、C、D均为放热反应答案：A2下列说法正确的是()A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B化学反应中的能量变化都表现为热量变化C任何放热反应在常温下一定能发生反应D反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热解析：反应开始时需加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应；化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热，也有的以光能的形式表现；放热反应有些在一定条件下才能发生；反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物的总能量的相对大小答案：D3(2009广州综合测试)下列反应的能量变化与其他三项不相同的是()A铝粉与氧化铁的反应 B氯化铵与消石灰的反应C锌片
20、与稀硫酸反应D钠与冷水反应.解析：A、C、D三个选项的反应是放热反应，B项中的反应是吸热反应答案：B4(2010济南模拟)已知在298 K时，2 g氢气与氧气完全反应生成液态水放热285.8 kJ，则此反应的热化学方程式为下列的()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ/mol B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ/mol CH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol DH2(g)O2(g)=H2O(g)H285.8 kJ/mol解析：根据题干信息，1 mol氢气完全燃烧生成液态水放热285.8 kJ.A项和B项中H571.6 kJ/
21、mol，D项中H2O(g)应该为H2O(l)答案：C5下表中的数据表示破坏1 mol物质中的化学键需消耗的能量(即键能)：化学键HHClClHCl键能/kJ/mol436243431H2和Cl2反应生成HCl过程中的热效应可用下图表示，请回答下列问题：(1)H1=kJ/mol，H2=kJ/mol，H3=kJ/mol.(2)据实验测定，H2和Cl2的混合气体在光照下反应生成HCl引发该反应的步骤是上图中的一步，你认为是第(填序号)，请说明原因：_.(3)该反应的热化学方程式为_.解析：化学反应中，化学键断裂需要吸收能量，形成化学键放出能量因此，H1243 kJ/mol，H2436 kJ/mol，
22、H3431 kJ/mol.由盖斯定律知，此反应的反应热HH1H22H3243 kJ/mol436 kJ/mol2(431 kJ/mol)183 kJ/mol，故热化学方程式为H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJ/mol.答案：(1)243 436 431(2)ClCl键的键能比HH键的键能小，更易断裂，从而引发反应(3)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJ/mol6(1)根据下列图示，写出反应的热化学方程式为_.根据如图所示情况，判断下列说法中正确的是_A其热化学方程式为：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ/molB该反应为吸热反应C该反应为放热反应D当H2O为液态时，其反应热值小于41 kJ/mol(2)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是_解析：(1)以图示形式将反应CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)的质变与能变呈现出来，并要求判断反应类型及H情况根据所给图示可知，A选项中反应物与生成物位置颠倒，故不正确；生成物的能量比反应物的能量高，该反应为吸热反应，B正确，C错误；D选项未限定H2O的物质的量，不正确答案：(1)CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ/molB(2)S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ/mol
