1.1 化学反应与能量变化 第2课时（同步讲义）化学沪科版2020选择性必修1

第一章 化学反应的热效应 第一节 化学反应与能量变化 第2课时 化学反应的焓变 教学目标 1. 掌握焓与焓变的概念； 2. 掌握焓变与反应热的关系； 3. 理解焓变示意图。 重点和难点 焓变与反应热的计算； 焓变与反应热的关系； 吸放热反应的分类和辨别； ◆知识点一 焓与焓变 1．焓：是一种与内能有关的物理量，常用符号H表示。 2．焓变：一个化学反应在等压条件下由生成物和反应物的焓的差值叫焓变，常用符号 ΔH表示，单位：kJ·mol-1。 3．计算表达式 （1）ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量 （2）ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和 易错提醒 焓是物质固有的属性，是不能测量的，但焓变是可测量的。 在恒压条件下，化学反应的焓变在数值上等于化学反应的反应热。 焓变是一个与内能变化量有关的物理量，决定了化学反应是吸热反应还是放热反应。 即学即练 1．下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 【答案】D 2．有关反应热、焓变的说法，错误的是 A．任何条件下的反应热均等于焓变 B．焓变是一个与内能变化量有关的物理量 C．吸热反应，，放热反应， D．反应热数值与反应物的量有关 【答案】A 【解析】A．在恒压条件下，化学反应的焓变在数值上等于化学反应的反应热，故A错误； B．焓变是一个与内能变化量有关的物理量，决定了化学反应是吸热反应还是放热反应，故B正确； C．反应放热时，反应的焓变ΔH<0，反应吸热时，反应的焓变ΔH>0，故C正确； D．反应热数值的大小与反应物的聚集状态和量有关，故D正确； 故选A。 ◆知识点二 反应热与焓变的关系 1. 反应热与焓变的比较 反应热 焓变 概念 在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量 在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量 符号 Q ΔH 单位 kJ kJ·mol－1 与能量变化的关系 Q＞0，反应放出热量 Q＜0，反应吸收热量 ΔH＞0，反应吸收热量 ΔH＜0，反应放出热量 相互关系 在恒压条件下的反应热即是焓变 特别提醒/易错提醒/教材延伸 对于放热反应，ΔH为负值，所以越“负”，即ΔH越小，表示放热越多。 即学即练 1．如图所示是生产水煤气的反应的能量变化，可判断下列说法正确的是 A．容器内充入、后充分反应，放出的热量 B． C．该反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放 D．加入催化剂可以减小的值，从而提高反应的焓变 【答案】C 【解析】A．该反应是可逆反应，容器内充入1mol CO、1mol H2后充分反应，放出的热量小于(b-a)kJ，A错误； B．化学反应中，ΔH=反应物总键能-生成物总键能，故该反应的热化学方程式为：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH= (b-a) kJ·mol -1，B错误； C．该反应中，反应物中先发生化学键的断裂形成各个原子，该过程是吸收能量的过程；各个原子再结合为新的物质，该过程释放能量；C正确； D．加入催化剂，只会降低反应的活化能，即改变a、b值，不会影响反应的热效应，D错误； 答案选C。 2．中国所究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅲ属于放热反应 C．总反应是吸热反应 D．过程I吸收了能量 【答案】B 【解析】A．反应过程中分解了2 molH2O，由图可知，生成了2molH2和1molO2，总反应为：，故A正确； B．过程Ⅲ断裂2molH2O2中H-O键，吸收463×2=926 kJ能量，生成1molH2中H-H键，释放436kJ能量，即总体上吸收了490kJ能量，为吸热反应，故B不正确； C．总反应为，吸收热量463kJ4=1852kJ能量，放出(496+4362)kJ=1368kJ能量，则吸收的能量大于放出的热量，反应为吸热反应，故C正确； D．过程Ⅰ中断裂了2molH2O中H-O键，吸收能量(463×2)kJ=926kJ，故D正确； 答案选B。 ◆知识点三 放热反应与吸热反应 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 表示方法 ΔH＜0 ΔH＞0 形成 原因 能量变化 反应物的总能量＞生成物的总能量 反应物的总能量＜生成物的总能量 键能变化 反应物的总键能＜生成物的总键能 反应物的总键能＞生成物的总键能 反应类型 ①所有的燃烧反应 ②大多数化合反应 ③所有的金属与酸、盐置换的反应 ④酸碱中和反应 ⑤铝热反应 ①大多数分解反应 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和CO2的反应 ④C和H2O(g)的反应 ⑤NaHCO3与盐酸的反应 反应过程图示 与化学键的关系 联系 ①ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和 ②键能越大，物质能量越低，越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1．若反应物总能量＞生成物总能量，则反应释放能量。 2．若反应物总能量＜生成物总能量，则反应吸收能量。 即学即练 1．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．化学反应过程中，断键放热成键吸热是能量变化的主要原因 C．已知C(s，金刚石)=C(s，石墨)为放热反应，说明金刚石比石墨更稳定 D．反应放出或吸收执量的多少与反应物和生成物所具有总能量的相对大小有关 【答案】D 【解析】A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，例如碳的燃烧等，故A错误； B．化学反应过程中，断键吸热，成键放热，故B错误； C．从金刚石转化为石墨，反应放热，说明石墨能量低于金刚石，因此石墨更稳定，故C错误； D．从宏观来看反应放出或吸收热量的多少与反应物和生成物所具有总能量的相对大小有关，故D正确； 答案选D。 2．已知反应吸热分两步进行；①放热；②吸热。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A B C D 【答案】A 【解析】反应①为放热反应，则的总能量高于X的总能量，反应②为吸热反应，则X的总能量低于C的总能量，故A正确， 故选：A。 ◆知识点四 化学反应中能量变化的原因 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： 当反应物的总能量大于生成物的总能量，该化学反应就会放出能量；当生成物的总能量大于反应物的总能量，该化学反应就会吸收能量。 2． 从反应热的量化参数——键能的角度分析 当反应物中化学键的断裂所吸收的能量大于形成生成物中的化学键所释放的能量时，该反应就要吸收能量；反之，该化学反应就会释放能量。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1. 化学反应的实质：旧的化学键断裂和新的化学键形成过程。 2. 催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的反应热. 3. 反应的活化能越低，反应速率越快。 即学即练 1. 已知、、键的键能(单位：)依次为436、568、157。估算：的反应热等于 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 =反应物键能之和减生成物键能之和，即=（436+157-2568）=，故选D。 2．一定条件下，气态反应物和生成物的相对能量与反应进程如图所示，下列说法正确的是 A． B．为进程Ⅱ的催化剂，可以减少反应热 C．相同条件下，进程Ⅰ、Ⅱ中的平衡转化率不同 D．两个进程中速率最快的一步反应的 【答案】A 【解析】A．由图可知，Cl原子是历程Ⅱ的催化剂，催化剂不能改变反应的反应热，则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等，即为E1-E4=E2-E5，故A正确； B．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应热，故B错误； C．催化剂不能改变反应的始态和终态，不能改变反应物的平衡转化率，即相同条件下O3的平衡转化率：历程Ⅰ=历程Ⅱ，故C错误； D．由图可知，历程Ⅱ中的第二步反应活化能小于第一步反应的活化能，反应的活化能越低，反应速率越快，则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的焓变为E2-E3，故D错误； 答案选A。 一、反应热与焓变的关系 1．反应热是某一反应过程中吸收或者放出的热量。 2．在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变，因此常用ΔH表示反应热。 3．焓变与吸热反应和放热反应的关系 （1）放热反应：反应体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为负值，即ΔH<0。 （2）吸热反应：反应体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为正值，即ΔH>0。 实践应用 1．下列说法正确的是 A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于反应热 B．同温同压下， 在光照和点燃条件下的焓变不同 C．已知    ΔH则反应过程中断键吸收的总能量大于成键释放的总能量 D．吸热反应都需要加热才能进行 【答案】C 【解析】A．在恒压条件下，化学反应的焓变等于化学反应的反应热，A错误； B．焓变与反应的始态、终态有关，与反应条件无关，所以反应H2(g)＋Cl2 (g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，B错误； C．反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；该反应为吸热反应，则反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量，C正确；   D．吸热反应不一定都需要加热才能进行，例如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应自发反应，D错误； 故选C。 2．下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 【答案】A 【解析】A．生成物的总能量小于反应物时，反应向外释放能量，反应为放热反应，ΔH<0；生成物的总能量高于反应物时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0， A正确； B．在恒压条件下，化学反应的焓变(ΔH)数值上等于恒压反应热，B错误； C．有些反应的反应热不能通过实验直接测定，如碳不完全燃烧生成CO，C错误； D．当生成物的总焓高于反应物总焓时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0，D错误； 故答案为：A。 2、 辨别吸热反应和放热反应 实践应用 1．下列变化过程，属于吸热反应的是 ①固体溶于水    ②煤炭燃烧    ③食物因氧化而腐败    ④铝热反应 ⑤酸碱中和反应    ⑥煅烧石灰石    ⑦柠檬酸与小苏打反应 A．⑥⑦ B．①③⑥ C．②③④⑤ D．⑤⑥⑦ 【答案】A 【解析】① NH₄Cl固体溶于水是物理过程，吸热但不属于化学反应； ② 煤炭燃烧为放热反应； ③ 食物腐败是缓慢氧化，放热； ④ 铝热反应剧烈放热； ⑤ 酸碱中和反应放热； ⑥ 煅烧石灰石（CaCO₃分解）需持续加热，是吸热反应； ⑦ 柠檬酸与小苏打反应生成CO₂，吸热导致温度下降，属于吸热反应； 综上，吸热反应为⑥和⑦； 故选A。 2．下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是 A．高温条件下C与H2O(g)的反应 B．与氯化铵反应 C．碳酸氢钠与盐酸的反应 D．氢气在氯气中的燃烧反应 【答案】D 【解析】A．高温下C与H2O(g)反应主要生成CO和H2，碳元素和氢元素化合价有升降属于氧化还原反应，查阅有为吸热反应，A不符合题意； B．Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应是复分解反应，无化合价变化，且为吸热反应，B不符合题意； C．碳酸氢钠与盐酸反应是复分解反应，无化合价变化，且属于吸热的非氧化还原反应，C不符合题意； D．氢气在氯气中燃烧，H和Cl的化合价变化，是氧化还原反应，且燃烧放热，D符合题意； 故选D。 考点一 热化学方程式的描述 【例1】下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．已知 ， ，则 B．已知C(金刚石，s)=C(石墨，s) ΔH=-1.9 kJ·mol—1，则石墨更稳定 C．已知在一定条件下， ；则和过量的在此条件下充分反应，放出热量 D．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O（1） H=-57.3kJ/mol，则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O（1） H=-114.6kJ/mol 【答案】B 【解析】A．2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)为2molC完全燃烧生成CO2，2C(s)+O2(g)=2CO(g)为2molC不完全燃烧生成CO，完全燃烧放出的热量更多，因此ΔH1﹤ΔH2，A错误； B．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。金刚石转化为石墨放出能量，说明等物质的量的金刚石的能量比石墨高，即石墨比金刚石更稳定，B正确； C．合成氨反应是可逆反应，N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ/mol，将1.5molH2和过量的N2在此条件下充分反应，不能生成1molNH3，故放出热量小于46.2 kJ，C错误； D．生成BaSO4沉淀时伴随额外热效应，H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O（1）的ΔH不等于单纯两倍的中和热，D错误； 故选B。 解题要点 1. 物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。 2. 可逆反应不能完全转化。注意投入物质的量与实际反应物质的量的区别。 3. 注意生成沉淀或弱电解质时伴随额外热效应。 【变式1-1】下列说法正确的是 A．葡萄糖的燃烧热是，则 B．在一定条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2kJ，则反应的热化学方程式为 C．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量 D．S(g)＋O2(g)= SO2(g) ΔH1， S(s)＋O2(g)= SO2(g) ΔH2，则ΔH1 > ΔH2 【答案】A 【解析】A．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量 。葡萄糖的燃烧热是，那么葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为1400kJ ，热化学方程式，A正确； B．是可逆反应 ，1molSO2和0.5molO2不能完全反应，若完全反应放出热量应大于79.2kJ，所以该反应的，B错误； C．稀溶液中H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1表示强酸与强碱的稀溶液反应生成1mol水时的中和热 ，而稀氨水是弱碱，电离吸热，所以稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水时放出热量小于57.3kJ，C错误； D．S(g)转化为S(s)会放出热量， S(g)燃烧放出热量比S(s)燃烧放出热量多，为负值，放出热量越多，越小，所以，D错误； 故选A。 【变式1-2】下列说法正确的是 A．同温同压下，在光照和点燃条件下的相同 B．  ，  ； C．一定条件下，将1mol置于密闭容器中充分反应生成和，吸收热量19.3kJ，其热化学方程式可表示为  kJ/mol D．在稀溶液中：  kJ·mol-1，若将含1molHCl的盐酸与含1mol的氨水混合，放出的热量等于57.3kJ 【答案】A 【解析】A．反应热生成物具有的能量-反应物具有的能量，只与物质的起始状态有关，与反应条件无关，所以同温同压下，在光照和点燃条件下的相等，A项正确； B．固态硫燃烧时要先变为气态硫，需要吸收热量，因此气态硫的反应比固态硫的反应产生的热量多，但燃烧反应为放热反应，因此，B项错误； C．合成氨的反应为可逆反应，不能进行到底，因此无法计算热量的变化，C项错误； D．是弱碱，存在电离平衡，电离过程是吸热过程，若将含1molHCl的盐酸与含1mol的氨水混合，放出的热量小于57.3kJ，D项错误。 答案选A。 考点二 化学反应的焓变判断 【例2】下图表示等物质的量的硫与氧气反应的能量变化图。下列说法错误的是 A．S(s)在绝热容器中燃烧后体系温度会升高 B．S(s)比S(g)稳定 C． D．  H>0 【答案】C 【解析】A．S(s)在绝热容器中燃烧会放出热量使体系温度升高，A正确； B．物质的能量越低越稳定，S(s)比S(g)稳定，B正确； C．两个反应均为放热反应，焓变均小于0，等物质的量的S(s)与氧气反应放出的热量小于S(g)与氧气反应放出的热量，故，C错误； D．等物质的量的S(s)能量低于S(g)，S(s)转化为S(g)是吸热过程，，D正确； 答案选C。 解题要点 1. 绝热容器中燃烧会放出热量使体系温度升高。 2. 物质的能量越低越稳定。 3. 等物质的量的同种物质固体能量低于气体。 【变式2-1】已知①C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ΔH1>0，② (石墨，s)+1/2 O2(g)=CO(g)  ΔH2，③(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH3 ，④C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH4，则下列说法正确的是 A．金刚石比石墨稳定 B．反应②表示石墨的燃烧热的热化学方程式 C．ΔH2>0 D．ΔH3>ΔH4 【答案】D 【解析】A．石墨转化为金刚石焓变大于0，为吸热反应，则石墨能量更低，石墨较金刚石稳定，A错误； B．燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；反应②中生成一氧化碳而不是二氧化碳，不能表示石墨的燃烧热的热化学方程式，B错误； C．燃烧为放热反应，焓变小于0，C错误； D．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，则等量的石墨、金刚石完全燃烧生成二氧化碳，金刚石放热更多，焓变更负，故ΔH3>ΔH4，D正确； 故选D。 【变式2-2】根据图像回答下列问题： （1）金刚石和石墨谁更稳定？ 。 （2）与相比，哪一个较大？ 。 【答案】（1）石墨更稳定 （2） 【解析】（1）能量越低，物质越稳定，石墨更稳定。由图像知，石墨含有的能量比金刚石低，键能大，比金刚石稳定； （2）。由图像知，石墨与反应放出的热量少，焓变为负，大； 考点三 反应热与键能、物质能量的关系 【例3】汽车发动机工作时会引发和反应生成，其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．三种分子中最稳定的是NO B．氧原子(O)结合生成氧气时释放498能量 C．该反应的热化学方程式为   D．反应物氮气和氧气的能量和高于产物一氧化氮的能量和 【答案】C 【分析】该反应的反应热=反应物总键能-生成物总键能=，为吸热反应，据此分析； 【解析】A．键的键能最大，N2最稳定，A错误； B．2molO原子结合生成1molO2(g)时需要放出498kJ能量，氧原子(O)结合生成氧气时释放249能量，B错误； C．根据分析可知，，，C正确； D．该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，D错误； 故选C。 解题要点 1. 反应的反应热=反应物总键能-生成物总键能 2. 物质键能越大，越稳定。 3. 反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，表明为吸热反应。反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，表明为放热反应。 【变式3-1】在一定条件下，、、、的能量关系如图所示，下列说法正确的是 A．反应1和反应2均属于吸热反应 B．反应2中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量 C．若足量，S可与经一步反应直接生成 D．反应1和反应2中能量变化的大小与反应物的质量多少无关 【答案】B 【解析】A．根据图示，反应1和反应2均属于放热反应，A错误； B．反应2属于放热反应，断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量，B正确； C．硫粉在足量的中燃烧，一步反应只能生成，C错误； D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，D错误。，D正确； 故选B。 【变式3-2】已知转化为和分两步进行： ①  ； ②  。 上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．比稳定 B． C．生成吸收能量 D．断裂中化学键吸收的能量大于形成中化学键所放出的能量 【答案】D 【解析】A．根据图示，总能量大于，可知能量比大，能量越低越稳定，比稳定，A错误； B．根据图像，，则，B错误； C．方程式①+②可得：，生成吸收能量，C错误； D．根据图示，断裂可知中化学键吸收的能量大于形成和中化学键所放出的能量，D正确； 故选D。 考点四 焓变与键能、物质能量的关系 【例4】下列说法不正确的是 A．化学反应的 时，反应释放能量 B．相同质量的水具有的内能：气态>液态>固态 C．“焓”是指物质所具有的能量，是与内能有关的物理量 D．根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量 【答案】D 【解析】A．表示化学反应的内能变化，化学反应的 时，反应释放能量，A不符合题意； B．由固态转化为液态，液态转化为气态，均为吸热过程，气态能量最高，则相同质量的水具有的内能：气体＜液体＜固体，B不符合题意； C．“焓”是指物质所具有的能量，是与内能有关的物理量，C不符合题意； D．由于任何化学反应都会伴随能量变化，则根据能量守恒定律，反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，D符合题意； 故选D。 解题要点 1. 表示化学反应的内能变化，化学反应的 时，反应释放能量。 2. 相同质量的同种物质具有的内能：气体＜液体＜固体 3. 任何化学反应都会伴随能量变化，根据能量守恒定律，反应物的总能量一定不等于生成物的总能量 【变式4-1】某反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．为反应的活化能 B．反应为放热反应 C．A的能量一定低于B的能量 D．使用催化剂，可改变该反应的 【答案】A 【解析】A．如图可知，Ea为反应A→B+C的活化能，A正确； B．反应物的能量小于生成物的能量，由图可知该反应为吸热反应，B错误； C．A的能量一定低于B和C的能量之和，但A的能量不一定低于B的能量，C错误； D．使用催化剂不能改变反应的，D错误； 故选A。 【变式4-2】下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A．化学反应都伴随着能量变化，伴随着能量变化的都是化学反应 B．需加热才能发生的反应一定是吸热反应 C．化学反应中的能量变化的大小只与反应物的质量多少有关 D．化学键的断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因 【答案】D 【解析】A．化学反应均伴随能量变化，但能量变化不一定是化学反应（如冰融化吸热是物理变化），A错误； B．是否需要加热与反应吸热或者放热无关（如木炭燃烧需引燃但属放热反应），B错误； C．能量变化还与物质种类、状态及反应条件有关，而仅非质量因素，C错误； D．化学键断裂（吸能）与形成（放能）的能量差是反应能量变化的主要因素，D正确； 故选D。 基础达标 1．（24-25高二上·上海·期中）下列反应既属于氧化还原反应，且能量变化符合如图中曲线的是 A．铝热反应 B．灼热的木炭与反应 C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．碳酸钙的分解 【答案】B 【分析】该图反应物总能量低于生成物总能量，是吸热反应。 【解析】A．铝热反应属于放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，A不选； B．灼热的木炭与反应属于吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，且C元素和O元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，B选； C．甲烷在氧气中的燃烧反应，反应物总能量高于生成物总能量，C不选； D．碳酸钙的分解属于吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，该反应中没有元素化合价发生变化，属于非氧化还原反应，D不选； 答案选B。 2．（23-24高二下·上海·期中）下列变化属于吸热反应的是 A．冰雪消融 B．氯化铵分解 C．乙醇燃烧 D．氨水和醋酸反应 【答案】B 【解析】A．冰雪消融属于物理变化，A不符合题意； B．氯化铵分解为吸热反应，B符合题意； C．燃烧均属于放热反应，C不符合题意； D．氨水和醋酸属于中和反应，中和反应均为放热反应，D不符合题意； 故选B。 3．（23-24高一下·上海·期中）下列说法错误的是 A．在同一反应中，焓变和反应热的数值相等 B．有化学键破坏的一定是化学反应，且一定伴随着能量的变化 C．一个化学反应中，反应物的焓小于生成物的焓时， D．反应体系向环境中释放能量，反应体系的焓会减小 【答案】B 【解析】A．在同一反应中在恒压条件下，焓变与反应热数值是相等的，A正确； B．许多物质的溶解都伴随着化学键的破坏，但不属于化学变化，如氯化钠的溶解，有离子键的破坏但不属于化学变化，B错误； C．一个化学反应中，反应物的焓大于生成物的焓时，反应放热，ΔH<0，反应物的焓小于生成物的焓时，反应吸热，ΔH>0，C正确； D．反应体系从环境吸收能量，反应体系的焓会增大，反应体系向环境中释放能量，反应体系的焓会减小，D正确； 故选B。 4．（24-25高二上·上海·期中）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 A．铁与稀盐酸的反应 B．NaOH与H2SO4的反应 C．灼热的碳与CO2的反应 D．木炭在空气中的燃烧反应 【答案】C 【解析】A. 铁与稀盐酸的反应属于置换反应，是氧化还原反应，且为放热反应，A不符合题意； B. NaOH与H2SO4的反应属于放热反应，但没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，B不符合题意； C. 灼热的碳与CO2的反应虽然是化合反应，但属于吸热反应，且属于氧化还原反应，C符合题意； D. 木炭在空气中的燃烧反应是放热反应，也是氧化还原反应，D不符合题意； 故选C。 5．（24-25高二上·上海·开学考试）下列有关反应热说法错误的是 A．C(石墨， s)+CO2(g)=2CO(g)  kJ/mol B． C．石墨的稳定性比金刚石高 D．1 mol石墨或1 mol CO分别完全燃烧，石墨放出热量多 【答案】A 【解析】A．①C(石墨，s)+O2(g)═CO(g)△H5，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)∆H2，根据盖斯定律：①-②得C(石墨，s)+CO2(g)═2CO(g)∆H=∆H5-∆H2，故A错误； B．根据盖斯定律：∆H5=∆H1+∆H4，∆H5-∆H4=∆H1＞0，则∆H5＞∆H4，故B正确； C．C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH=+1.9kJ/mol，则石墨的能量低于金刚石，根据能量越低越稳定，则石墨的稳定性比金刚石高，故C正确； D．由图可知，1mol石墨和1mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳时的放热分别 是△H=-393.5kJ/mol和△H=-283kJ/mol，则1mol石墨或1mol CO分别完全燃烧，石墨放出热量多，故D正确； 故选：A。 6．下列热化学方程式正确的是 A．甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：  kJ·mol-1 B．一定条件下，  kJ·mol-1，2mol参与分解时，吸收热量9.48kJ C．同温同压下，在光照和点燃条件下的不相同 D．在稀溶液中：  kJ·mol-1，若将含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ 【答案】D 【解析】A．甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1，即在25℃、101kPa时，1mol甲烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放热890.3kJ，当生成的水为水蒸气时，放热小于890.3kJ，故A错误； B．反应为可逆反应，进行不完全，则2mol参与分解时，吸收热量不为9.48kJ，故B错误； C．反应的焓变与反应条件光照、点燃无关，两者的焓变相同，故C错误； D．浓硫酸溶于水放出大量的热，则含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，故D正确； 故选D。 7．下列反应符合如图信息的是 A．Zn与稀盐酸的反应 B．NaOH与稀硫酸的反应 C．焦炭在高温下与水蒸气的反应 D．硫单质在氧气中燃烧 【答案】C 【分析】根据图像分析，反应物能量低于产物能量，所以该反应属于吸热反应，据此作答。 【解析】A．锌与稀盐酸反应属于放热反应，A不符合题意； B．NaOH与稀硫酸的中和反应属于放热反应，B不符合题意； C．焦炭与水蒸气在高温下的反应属于吸热反应，C符合题意； D．硫单质在氧气中燃烧属于放热反应，D不符合题意； 故选C。 8．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。下列相关表述正确的是 A．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为   B．在一定温度和压强下，将0.5mol和1.5mol充分反应生成，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为   C．在101kPa时，2g完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为   D．，，则 【答案】C 【解析】A．甲烷燃烧的热化学反应方程式中水为液态，A错误； B．该反应为可逆反应，0.5mol和1.5mol不能完全反应，B错误； C．2g氢气完全燃烧放出285.8KJ热量，则4g氢气完全燃烧放出571.6KJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为，C正确； D．的焓值比的焓值大，在其它反应物和生成物完全一样的情况下，前面反应放热更能多，，D错误； 故选C。 9．反应A+B→C分两步进行：①A+B→X；②X→C．反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．A+B→C的反应一定要加热 B．物质A、B、X、C中X最稳定 C．A和B的总能量大于C的总能量 D．①②两步反应均为放热反应 【答案】C 【解析】A．吸热反应或放热反应，与是否需要加热等反应条件无关，A错误； B．能量越低越稳定，图中C物质具有的能量比X低，所以C物质比X稳定，由图只能看出A和B的总能量，无法确定二者具体的能量大小，所以无法判断这两种物质与其他物质的稳定性高低，B错误； C．由图可以看出，A和B的总能量大于C的总能量，C正确； D．由图可以看出第一步A+B→X，反应物总能量低于生成物总能量，属于吸热反应，第二步X→C，反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，D错误； 故选C。 10．（23-24高二上·上海·期中）常温常压下，断裂（理想）气体分子化学键所吸收的能量或形成（理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能，下表是一些键能数据 化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能 414 489 565 436 391 158 根据键能数据计算以下反应的反应热：   。 【答案】 【解析】1)化学反应的焓变=反应物总键能−生成物总键能，故 (414kJ/mol×4+158kJ/mol×4)−(489kJ/mol×4+565kJ/mol×4)=−1928kJ/mol。 综合应用 11．下列各组热化学方程式中，的是 A． ， B． C． D． 【答案】A 【解析】A．碳不完全燃烧生成CO（ΔH1）的焓变绝对值小于完全燃烧生成CO2（ΔH2），故ΔH1> ΔH2，A正确； B．CaO与水反应放热，ΔH1<0，CaCO3分解吸热，ΔH2>0，故ΔH1<ΔH2，B错误； C．硫酸与Ba(OH)2反应生成沉淀，释放更多热量，ΔH1更负，故ΔH1 < ΔH2，C错误； D．HCl为强酸，中和放热更多，ΔH1更负，而CH3COOH为弱酸，电离时吸收热量，ΔH2绝对值更小，故ΔH1< ΔH2，D错误； 故选A。 12．我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质转化过程示意如下： 下列说法不正确的是 A．C6→淀粉的过程中只涉及O-H键的断裂和形成 B．反应②中CO2→CH3OH，碳原子的杂化方式发生了变化 C．核磁共振、X射线衍射等技术可检测合成淀粉与天然淀粉的结构组成是否一致 D．反应①中分解H2O制备H2需从外界吸收能量 【答案】A 【解析】A．由历程图可知，C6→淀粉的过程中涉及O-H键、C-O键和P-O键的断裂，O-H键、C-O键的形成，故A错误； B．CO2中C采用sp杂化，CH3OH中C采用sp3杂化，碳原子的杂化方式发生了变化，故B正确； C．核磁共振可以检测有机物中不同环境的H原子种类，通过X射线衍射实验获得衍射图后，可以经过计算获得分子结构的有关数据，包括键长、键角等分子结构信息，则可用核磁共振、X射线衍射等技术可检测合成淀粉与天然淀粉的组成结构是否一致，故C正确； D．已知H2在氧气中燃烧是一个放热反应，则可知反应①中分解H2O制备H2需从外界吸收能量，故D正确； 答案选A。 13．某温度下，在密闭容器中充入一定量M，发生反应： ， ，加入催化剂（虚线表示），反应达到平衡所需时间大幅缩短。可能的反应历程示意图为 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】，为吸热反应，则反应物M能量低于生成物L能量； ，反应物能量高于生成物能量； 【解析】A．图像显示M的能量低于L，符合题意吸热反应，L的能量高于N的能量，符合放热反应，且图像显示的反应中活化能降低，则在加入催化剂，由于该反应不是决速步骤，A项错误； B．图像显示M的能量低于L，符合题意吸热反应，L的能量高于N的能量，符合放热反应，且图像显示 的反应中活化能降低，则在 加入催化剂，B项正确； C．图像显示M的能量高于L的能量，不符合为吸热反应，L的能量低于N的能量，不符合符合放热反应，C项错误； D．图像显示M的能量高于L的能量，不符合为吸热反应，L的能量低于N的能量，不符合符合放热反应，D项错误； 故答案为：B。 14．关于下列的判断正确的是             A． B． C．   D．   【答案】A 【分析】中和反应都是放热反应，则，，碳酸氢根的电离是吸热反应，则是放热反应，；而，反应物断键吸收的能量大于生成物形成键放出的能量，故为吸热反应，即. 【解析】A．因为醋酸电离吸热，所以，A正确； B．根据分析知，，。即，B错误； C．中和反应都是放热反应，则，，C错误； D．根据分析知，，，D错误； 故选A。 15．请回答下列问题： （1）硅是无机非金属材料里的明星，硅在元素周期表中的位置 ，建筑粘合剂和防火剂的主要成分是硅酸钠，可用溶解在溶液中制备，反应的离子方程式为 。 （2）氨和硝酸是重要的化工产品，工业合成氨及制备硝酸的部分流程图如图： ①已知断裂、、分别需要吸收、、的能量，请写出和反应生成的热化学方程式 。 ②氧化炉中，标准状况下转化为时转移的电子数目为 。 ③在模拟实验中，吸收塔中出来的尾气和，通过调节其体积比，可用溶液完全吸收，生成硝酸盐或亚硝酸盐。当时，发生反应的化学方程式为 。 ④实验室常采用“固固加热法”制备，写出其发生反应的化学方程式 。 【答案】（1）第三周期ⅣA族 （2） 2.5 NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 【分析】工业合成氨的原料是N2和H2，合成塔中压缩的氮气和氢气反应生成氨气，反应原料N2和H2可从混合气体中分离出来循环使用，氨气在氧化炉中先发生催化氧化反应生成一氧化氮，一氧化氮会与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮； 【解析】（1）Si为14号元素，处在元素周期表中第三周期ⅣA族；溶解在溶液中反应生成硅酸钠和水：； （2）①反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和，则1mol氮气和3mol氢气生成2mol氨气反应能量变化为+3×-6×=，故和反应生成的热化学方程式为：； ②氧化炉中反应为，标准状况下（为0.5mol氨气）转化为时转移2.5mol电子，数目为2.5。 ③当时，则N元素发生归中反应生成+3价N的盐亚硝酸钠，发生反应的化学方程式为：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O； ④实验室常采用“固固加热法”制备，反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气：。 拓展培优 16．在、下，将通入溶液中充分反应，测得反应放出热量。在该条件下，通入溶液中充分反应放出热量。则与溶液反应生成的热化学方程式是 A．   B．   C．   D．   【答案】A 【解析】通入溶液中充分反应，该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，方程式为2CO2+3NaOH═NaHCO3+Na2CO3+H2O，测得放出xkJ的热量，即热化学反应方程式为2CO2（g）+3NaOH（aq）═NaHCO3（aq）+Na2CO3（aq）+H2O（l）①，通入溶液中充分反应放出热量3CO2（g）+4NaOH（aq）═2NaHCO3（aq）+Na2CO3（aq）+H2O（l）②，由盖斯定律可知，①×2-②可得，答案选A。 17．甲醇作为新型清洁可再生燃料，可通过反应：来合成，反应过程中的能量变化如图所示。已知、的燃烧热()依次为、。下列说法正确的是 A． B．若产物为，相应的焓变为，则 C．相同条件下，完全燃烧比完全燃烧放出的热量少 D．若反应的焓变为，则 【答案】D 【解析】A．由图可知，，A错误； B．若产物为，能量低于，放出热量多，，B错误； C．相同条件下，完全燃烧比完全燃烧放出的热量多，C错误； D．设题干中为反应①，已知、的燃烧热()依次为、，则④，⑤，根据盖斯定律反应③()=①+④-⑤，=-90+()-()=-93，则，D正确； 故选D。 18．能源是制约国家发展进程的因素之一。二甲醚等被称为21世纪的绿色能源，工业上制备二甲醚原理，分别用Ir、Ce作催化剂，进行相同的时间后，测得的的转化率随反应温度的变化情况如图所示。下列说法不正确的是 A．已知二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为，二甲醚燃烧热的热化学方程式   B．二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同 C．反应的， D．分别用、作催化剂时，活化能降低更多 【答案】C 【解析】A．二甲醚的摩尔质量为46g/mol，故1mol二甲醚燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63kJ/g×46g=1454.98kJ，燃烧是放热反应，ΔH＜0，故A正确； B．二甲醚与乙醇共价键类型不同，乙醇含有-O-H键，而二甲醚没有-O-H键，所以断键时所需能量不同，故B正确； C．由图中信息可知，当温度高于800K时，CO2转化率α(CO2)随反应温度升高而减小，说明该反应为放热反应，ΔH＜0，同时该反应气体体积减小，ΔS<0，故C错误； D．由图中信息可知，当温度低于800K时，反应进行相同时间后测得Ir作催化剂的CO2转化率α(CO2)较高，说明Ir的催化效率更高，所以，用Ir、Ce作催化剂时，反应的活化能降低更多的是Ir，故D正确； 故答案选C。 19．Ⅰ．为了研究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到形管中左侧液面下降，右侧液面上升： （1）A和B的总能量比C和D的总能量 (填“高”或“低”)。 Ⅱ．同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率较慢，有时还转化不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律来计算反应热。 已知：① ② （2）白磷转化为红磷的热化学方程式为 。 （3）相同状况下，白磷的稳定性比红磷 (填“强”或“弱”)。 Ⅲ．为空间四面体构型的分子，可看做是分子中的两个原子被原子取代的物质； 已知：① ② 相关化学键的键能数据如下： 化学键 键能 （4）用表示： 。 （5）用、表示的： 。 【答案】（1）高 （2）P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-29.2kJ/mol （3）弱 （4）4a+2d-2(b+a)-2c （5）ΔH2-ΔH1 【解析】（1）向盛有A的试管中加入试剂B，看到U形管中左侧液面下降，右侧液面上升，说明A和B的反应为放热反应，A和B的总能量比C和D的总能量高。 （2）白磷转化为红磷的热化学方程式可由反应①-反应②×4得到，具体热化学方程式为P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=(-2983.2+4×738.5)kJ/mol=-29.2kJ/mol。 （3）白磷转化为红磷需要放出热量，说明红磷的能量更低，因此相同状况下，白磷的稳定性比红磷弱。 （4）ΔH1=反应物键能总和-生成物键能总和=4a+2d-2(b+a)-2c。 （5）该反应可由反应②-反应①得到，ΔH=ΔH2-ΔH1。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 化学反应的热效应 第一节 化学反应与能量变化 第2课时 化学反应的焓变 教学目标 1. 掌握焓与焓变的概念； 2. 掌握焓变与反应热的关系； 3. 理解焓变示意图。 重点和难点 焓变与反应热的计算； 焓变与反应热的关系； 吸放热反应的分类和辨别； ◆知识点一 焓与焓变 1．焓：是一种与______有关的物理量，常用符号______表示。 2．焓变：一个化学反应在等压条件下由生成物和反应物的焓的差值叫焓变，常用符号______表示，单位：______。 3．计算表达式 （1）ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量 （2）ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和 易错提醒 焓是物质固有的属性，是不能测量的，但焓变是可测量的。 在恒压条件下，化学反应的焓变在数值上等于化学反应的反应热。 焓变是一个与内能变化量有关的物理量，决定了化学反应是吸热反应还是放热反应。 即学即练 1．下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 2．有关反应热、焓变的说法，错误的是 A．任何条件下的反应热均等于焓变 B．焓变是一个与内能变化量有关的物理量 C．吸热反应，，放热反应， D．反应热数值与反应物的量有关 ◆知识点二 反应热与焓变的关系 1. 反应热与焓变的比较 反应热 焓变 概念 在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量 在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量 符号 Q ΔH 单位 kJ kJ·mol－1 与能量变化的关系 Q______0，反应放出热量 Q______0，反应吸收热量 ΔH______0，反应吸收热量 ΔH______0，反应放出热量 相互关系 在恒压条件下的反应热即是焓变 特别提醒/易错提醒/教材延伸 对于放热反应，ΔH为负值，所以越“负”，即ΔH越小，表示放热越多。 即学即练 1．如图所示是生产水煤气的反应的能量变化，可判断下列说法正确的是 A．容器内充入、后充分反应，放出的热量 B． C．该反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放 D．加入催化剂可以减小的值，从而提高反应的焓变 2．中国所究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅲ属于放热反应 C．总反应是吸热反应 D．过程I吸收了能量 ◆知识点三 放热反应与吸热反应 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 表示方法 ΔH______0 ΔH______0 形成 原因 能量变化 反应物的总能量______生成物的总能量 反应物的总能量______生成物的总能量 键能变化 反应物的总键能______生成物的总键能 反应物的总键能______生成物的总键能 反应类型 ①所有的燃烧反应 ②大多数化合反应 ③所有的金属与酸、盐置换的反应 ④酸碱中和反应 ⑤铝热反应 ①大多数分解反应 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和CO2的反应 ④C和H2O(g)的反应 ⑤NaHCO3与盐酸的反应 反应过程图示 与化学键的关系 联系 ①ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和 ②键能越大，物质能量越_____，越_____；反之键能越小，物质能量越_____，越_____ 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1．若反应物总能量＞生成物总能量，则反应释放能量。 2．若反应物总能量＜生成物总能量，则反应吸收能量。 即学即练 1．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．化学反应过程中，断键放热成键吸热是能量变化的主要原因 C．已知C(s，金刚石)=C(s，石墨)为放热反应，说明金刚石比石墨更稳定 D．反应放出或吸收执量的多少与反应物和生成物所具有总能量的相对大小有关 2．已知反应吸热分两步进行；①放热；②吸热。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A B C D ◆知识点四 化学反应中能量变化的原因 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： 当反应物的总能量大于生成物的总能量，该化学反应就会放出能量；当生成物的总能量大于反应物的总能量，该化学反应就会吸收能量。 2． 从反应热的量化参数——键能的角度分析 当反应物中化学键的断裂所吸收的能量大于形成生成物中的化学键所释放的能量时，该反应就要吸收能量；反之，该化学反应就会释放能量。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1. 化学反应的实质：旧的化学键断裂和新的化学键形成过程。 2. 催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的反应热. 3. 反应的活化能越低，反应速率越快。 即学即练 1. 已知、、键的键能(单位：)依次为436、568、157。估算：的反应热等于 A． B． C． D． 2．一定条件下，气态反应物和生成物的相对能量与反应进程如图所示，下列说法正确的是 A． B．为进程Ⅱ的催化剂，可以减少反应热 C．相同条件下，进程Ⅰ、Ⅱ中的平衡转化率不同 D．两个进程中速率最快的一步反应的 一、反应热与焓变的关系 1．反应热是某一反应过程中吸收或者放出的热量。 2．在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变，因此常用ΔH表示反应热。 3．焓变与吸热反应和放热反应的关系 （1）放热反应：反应体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为负值，即ΔH<0。 （2）吸热反应：反应体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为正值，即ΔH>0。 实践应用 1．下列说法正确的是 A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于反应热 B．同温同压下， 在光照和点燃条件下的焓变不同 C．已知    ΔH则反应过程中断键吸收的总能量大于成键释放的总能量 D．吸热反应都需要加热才能进行 2．下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 2、 辨别吸热反应和放热反应 实践应用 1．下列变化过程，属于吸热反应的是 ①固体溶于水    ②煤炭燃烧    ③食物因氧化而腐败    ④铝热反应 ⑤酸碱中和反应    ⑥煅烧石灰石    ⑦柠檬酸与小苏打反应 A．⑥⑦ B．①③⑥ C．②③④⑤ D．⑤⑥⑦ 2．下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是 A．高温条件下C与H2O(g)的反应 B．与氯化铵反应 C．碳酸氢钠与盐酸的反应 D．氢气在氯气中的燃烧反应 考点一 热化学方程式的描述 【例1】下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．已知 ， ，则 B．已知C(金刚石，s)=C(石墨，s) ΔH=-1.9 kJ·mol—1，则石墨更稳定 C．已知在一定条件下， ；则和过量的在此条件下充分反应，放出热量 D．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O（1） H=-57.3kJ/mol，则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O（1） H=-114.6kJ/mol 解题要点 1. 物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。 2. 可逆反应不能完全转化。注意投入物质的量与实际反应物质的量的区别。 3. 注意生成沉淀或弱电解质时伴随额外热效应。 【变式1-1】下列说法正确的是 A．葡萄糖的燃烧热是，则 B．在一定条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2kJ，则反应的热化学方程式为 C．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量 D．S(g)＋O2(g)= SO2(g) ΔH1， S(s)＋O2(g)= SO2(g) ΔH2，则ΔH1 > ΔH2 【变式1-2】下列说法正确的是 A．同温同压下，在光照和点燃条件下的相同 B．  ，  ； C．一定条件下，将1mol置于密闭容器中充分反应生成和，吸收热量19.3kJ，其热化学方程式可表示为  kJ/mol D．在稀溶液中：  kJ·mol-1，若将含1molHCl的盐酸与含1mol的氨水混合，放出的热量等于57.3kJ 考点二 化学反应的焓变判断 【例2】下图表示等物质的量的硫与氧气反应的能量变化图。下列说法错误的是 A．S(s)在绝热容器中燃烧后体系温度会升高 B．S(s)比S(g)稳定 C． D．  H>0 解题要点 1. 绝热容器中燃烧会放出热量使体系温度升高。 2. 物质的能量越低越稳定。 3. 等物质的量的同种物质固体能量低于气体。 【变式2-1】已知①C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ΔH1>0，② (石墨，s)+1/2 O2(g)=CO(g)  ΔH2，③(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH3 ，④C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH4，则下列说法正确的是 A．金刚石比石墨稳定 B．反应②表示石墨的燃烧热的热化学方程式 C．ΔH2>0 D．ΔH3>ΔH4 【变式2-2】根据图像回答下列问题： （1）金刚石和石墨谁更稳定？ 。 （2）与相比，哪一个较大？ 。 考点三 反应热与键能、物质能量的关系 【例3】汽车发动机工作时会引发和反应生成，其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．三种分子中最稳定的是NO B．氧原子(O)结合生成氧气时释放498能量 C．该反应的热化学方程式为   D．反应物氮气和氧气的能量和高于产物一氧化氮的能量和 解题要点 1. 反应的反应热=反应物总键能-生成物总键能 2. 物质键能越大，越稳定。 3. 反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，表明为吸热反应。反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，表明为放热反应。 【变式3-1】在一定条件下，、、、的能量关系如图所示，下列说法正确的是 A．反应1和反应2均属于吸热反应 B．反应2中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量 C．若足量，S可与经一步反应直接生成 D．反应1和反应2中能量变化的大小与反应物的质量多少无关 【变式3-2】已知转化为和分两步进行： ①  ； ②  。 上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．比稳定 B． C．生成吸收能量 D．断裂中化学键吸收的能量大于形成中化学键所放出的能量 考点四 焓变与键能、物质能量的关系 【例4】下列说法不正确的是 A．化学反应的 时，反应释放能量 B．相同质量的水具有的内能：气态>液态>固态 C．“焓”是指物质所具有的能量，是与内能有关的物理量 D．根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量 解题要点 1. 表示化学反应的内能变化，化学反应的 时，反应释放能量。 2. 相同质量的同种物质具有的内能：气体＜液体＜固体 3. 任何化学反应都会伴随能量变化，根据能量守恒定律，反应物的总能量一定不等于生成物的总能量 【变式4-1】某反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．为反应的活化能 B．反应为放热反应 C．A的能量一定低于B的能量 D．使用催化剂，可改变该反应的 【变式4-2】下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A．化学反应都伴随着能量变化，伴随着能量变化的都是化学反应 B．需加热才能发生的反应一定是吸热反应 C．化学反应中的能量变化的大小只与反应物的质量多少有关 D．化学键的断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因 基础达标 1．（24-25高二上·上海·期中）下列反应既属于氧化还原反应，且能量变化符合如图中曲线的是 A．铝热反应 B．灼热的木炭与反应 C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．碳酸钙的分解 2．（23-24高二下·上海·期中）下列变化属于吸热反应的是 A．冰雪消融 B．氯化铵分解 C．乙醇燃烧 D．氨水和醋酸反应 3．（23-24高一下·上海·期中）下列说法错误的是 A．在同一反应中，焓变和反应热的数值相等 B．有化学键破坏的一定是化学反应，且一定伴随着能量的变化 C．一个化学反应中，反应物的焓小于生成物的焓时， D．反应体系向环境中释放能量，反应体系的焓会减小 4．（24-25高二上·上海·期中）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 A．铁与稀盐酸的反应 B．NaOH与H2SO4的反应 C．灼热的碳与CO2的反应 D．木炭在空气中的燃烧反应 5．（24-25高二上·上海·开学考试）下列有关反应热说法错误的是 A．C(石墨， s)+CO2(g)=2CO(g)  kJ/mol B． C．石墨的稳定性比金刚石高 D．1 mol石墨或1 mol CO分别完全燃烧，石墨放出热量多 6．下列热化学方程式正确的是 A．甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：  kJ·mol-1 B．一定条件下，  kJ·mol-1，2mol参与分解时，吸收热量9.48kJ C．同温同压下，在光照和点燃条件下的不相同 D．在稀溶液中：  kJ·mol-1，若将含0.5mol的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ 7．下列反应符合如图信息的是 A．Zn与稀盐酸的反应 B．NaOH与稀硫酸的反应 C．焦炭在高温下与水蒸气的反应 D．硫单质在氧气中燃烧 8．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。下列相关表述正确的是 A．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为   B．在一定温度和压强下，将0.5mol和1.5mol充分反应生成，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为   C．在101kPa时，2g完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为   D．，，则 9．反应A+B→C分两步进行：①A+B→X；②X→C．反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．A+B→C的反应一定要加热 B．物质A、B、X、C中X最稳定 C．A和B的总能量大于C的总能量 D．①②两步反应均为放热反应 10．（23-24高二上·上海·期中）常温常压下，断裂（理想）气体分子化学键所吸收的能量或形成（理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能，下表是一些键能数据 化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能 414 489 565 436 391 158 根据键能数据计算以下反应的反应热：   。 综合应用 11．下列各组热化学方程式中，的是 A． ， B． C． D． 12．我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质转化过程示意如下： 下列说法不正确的是 A．C6→淀粉的过程中只涉及O-H键的断裂和形成 B．反应②中CO2→CH3OH，碳原子的杂化方式发生了变化 C．核磁共振、X射线衍射等技术可检测合成淀粉与天然淀粉的结构组成是否一致 D．反应①中分解H2O制备H2需从外界吸收能量 13．某温度下，在密闭容器中充入一定量M，发生反应： ， ，加入催化剂（虚线表示），反应达到平衡所需时间大幅缩短。可能的反应历程示意图为 A． B． C． D． 14．关于下列的判断正确的是             A． B． C．   D．   15．请回答下列问题： （1）硅是无机非金属材料里的明星，硅在元素周期表中的位置 ，建筑粘合剂和防火剂的主要成分是硅酸钠，可用溶解在溶液中制备，反应的离子方程式为 。 （2）氨和硝酸是重要的化工产品，工业合成氨及制备硝酸的部分流程图如图： ①已知断裂、、分别需要吸收、、的能量，请写出和反应生成的热化学方程式 。 ②氧化炉中，标准状况下转化为时转移的电子数目为 。 ③在模拟实验中，吸收塔中出来的尾气和，通过调节其体积比，可用溶液完全吸收，生成硝酸盐或亚硝酸盐。当时，发生反应的化学方程式为 。 ④实验室常采用“固固加热法”制备，写出其发生反应的化学方程式 。 拓展培优 16．在、下，将通入溶液中充分反应，测得反应放出热量。在该条件下，通入溶液中充分反应放出热量。则与溶液反应生成的热化学方程式是 A．   B．   C．   D．   17．甲醇作为新型清洁可再生燃料，可通过反应：来合成，反应过程中的能量变化如图所示。已知、的燃烧热()依次为、。下列说法正确的是 A． B．若产物为，相应的焓变为，则 C．相同条件下，完全燃烧比完全燃烧放出的热量少 D．若反应的焓变为，则 18．能源是制约国家发展进程的因素之一。二甲醚等被称为21世纪的绿色能源，工业上制备二甲醚原理，分别用Ir、Ce作催化剂，进行相同的时间后，测得的的转化率随反应温度的变化情况如图所示。下列说法不正确的是 A．已知二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为，二甲醚燃烧热的热化学方程式   B．二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同 C．反应的， D．分别用、作催化剂时，活化能降低更多 19．Ⅰ．为了研究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到形管中左侧液面下降，右侧液面上升： （1）A和B的总能量比C和D的总能量 (填“高”或“低”)。 Ⅱ．同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率较慢，有时还转化不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律来计算反应热。 已知：① ② （2）白磷转化为红磷的热化学方程式为 。 （3）相同状况下，白磷的稳定性比红磷 (填“强”或“弱”)。 Ⅲ．为空间四面体构型的分子，可看做是分子中的两个原子被原子取代的物质； 已知：① ② 相关化学键的键能数据如下： 化学键 键能 （4）用表示： 。 （5）用、表示的： 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$