1.1 反应热及热化学方程式(深度学习辅导讲义)化学人教版选择性必修1

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摘要:

本讲义聚焦高中化学“化学反应的热效应”核心内容,从常见吸热与放热反应实例切入,通过化学键断裂与形成的能量差揭示反应热本质,系统梳理内能、焓变的定量描述,再过渡到热化学方程式书写规范及燃烧热应用,构建从现象到本质再到应用的学习支架。 该资料通过表格对比反应类型、典例变式题及高考真题强化理解,培养学生微观探析与宏观辨识的化学观念,提升证据推理的科学思维。课中辅助教师突破重难点,课后助力学生通过分层练习巩固知识,有效查漏补缺。

内容正文:

第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 1 常见吸热反应和放热反应 1.化学反应中能量变化形式 吸热反应:断裂旧键吸收的能量>形成新键释放的能量 放热反应:断裂旧键吸收的能量<形成新键释放的能量 2.常见的吸热反应和放热反应 常见反应 化学反应方程式举例 放热反应 ①活泼金属与水或酸的反应。 ②酸碱中和反应。 ③燃烧反应。如C、CO、C2H5OH等的燃烧。 ④多数化合反应。 ⑤铝热反应。 ①2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ ②2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O ③C+O2=CO2 ④Na2O+H2O=2NaOH,SO3+H2O=H2SO4 ⑤2Al+Fe2O3Al2O3+ 2Fe 吸热反应 ①大多数分解反应 ②铵盐与碱的反应,如Ba(OH)2•8H2O晶体或Ca(OH)2与NH4Cl晶体反应 ③以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应,如C与H2O(g)反应,C与CO2反应 ④NaHCO3与盐酸的反应 ⑤盐类的水解 ①CaCO3CaO+CO2↑ ②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3↑+10H2O ③C(s)+H2O(g)CO+H2 CO2+C2CO ④NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑ 1 HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH- 2 反应热及化学反应中的焓变 1.化学反应的内能变化 (1)内能(U):体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。 △U(表示反应前后系统内能的差值)=U反应产物-U反应物; △U>0,反应吸热; △U<0,反应放热 (2)反应热的计算公式:Q=c·m·(t2-t1) Q:放出的热量 c:比热容 m:体系的质量 t1、t2:反应前和反应后体系的温度 2.化学反应的焓变 焓(H):是与体系的内能、状态、温度、压强有关的一个物理量。 焓变(△H):△H=H生成物-H反应物 在等温等压条件下的化学反应,如果不做非体积功(即没有转化为电能、光能等其他形式的能),则该反应的反应热(向环境中释放或吸收的热量)等于反应前后物质的焓变。即:Qp= △H。 Qp>0为吸热反应,Qp<0为放热反应 当ΔH >0时,为吸热反应;当ΔH <0时,为放热反应。 当∆H为“+”(∆H>0)时,为吸热反应。 当∆H为“-”(∆H<0)时,为放热反应; 3.中和反应热的测定 (1)仪器:量热计、量筒(100ml)、温度计、烧杯(250ml)。 (2)药品: 1.0mol/L的盐酸、1.0mol/L的NaOH溶液 1.0mol/L的盐酸、1.0mol/L的KOH溶液 1.0mol/L的硝酸、1.0mol/L的NaOH溶液 (3)测定中和反应的反应热 ①向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL,盖上杯盖,插入温度计,匀速搅拌后记录初始温度T1。 ②向250 mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL,调节其温度,使与量热计中盐酸的温度相同。 ③快速将烧杯中的碱液倒入量热计中,盖好杯盖,匀速搅拌,记录体系达到的最高温度T2。 ④假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容,根据溶液温度升高的数值,计算此中和反应的反应热。 (4)各组按要求实验记录数据计算各反应的反应热 试验组 实 验 溶液初始温度T1 溶液最高温度T2 反应热Q 1 NaOH溶液与盐酸 290.4K 297.6K 6019.2T 2 KOH溶液与盐酸 290.3K 297.5K 3 NaOH溶液与硝酸 290.5K 297.7K 结论探究:以上三组溶液中所发生的反应均为:H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l),由于三次实验中所用溶液的体积相同,溶液中H+和OH-的浓度也是相同的,反应温度又一样。因此三个反应的反应热也是相同的。 (5)在测定过程中应注意 ①用保温性能好的仪器测量。 ②混合好后,迅速盖好装置盖子,减少热量的损失。 ③所用药品浓度的配制须准确,用强酸和强碱溶液,而且要是稀溶液。 ④宜用有0.1分刻度的温度计,读数尽可能准确,且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中,而且要稳定一段时间后再读数,以提高所测的精度。 ⑤记录最高温度。 3 化学键和化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断 1.具体为吸热还是放热反应:比较化学键形成和断裂时的差值 吸收能量 < 释放能量 放热反应 吸收能量 > 释放能量 吸热反应 2.反应中化学键变化及能量变化举例 H2与Cl2反应生成HCl为例,从微观角度来讨论反应热的实质 ΔH=生成物总能量-反应物总能量 ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能 ΔH=正反应活化能-逆反应活化能 4 热化学反应方程式 1.热化学方程式:可表示参加反应物质的量和反应热关系的方程式 2.热化学方式方程式写法注意事项 (1)热化学方程式要注明反应的温度、压强(298 K,101 kPa时不写)一般不写其他反应条件;不标明生成沉淀或气体符号。 (2)要注明反应物和生成物的聚集状态,常用s、l、g表示固体、液体、气体。 (3)ΔH后要注明反应温度,ΔH的单位为J·mol-1或J·mol-1 (4)ΔH的值必须与方程式的化学计量数对应。计量数加倍时, ΔH也要加倍。当反应逆向进行时, 其ΔH与正反应的数值相等,符号相反。 (5)方程式中的化学计量数以“mol”为单位,不表示分子数,因此可以是整数,也可以是小数或分数。 (6)可逆反应的ΔH表明的是完全反应时的数据。 燃烧热 5 1.燃烧热:在101 kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。 2. 三个条件 ①1 mol燃料; ②完全燃烧; ③生成指定产物。如:C元素→CO2(g) H元素→H2O(l)S元素→SO2(g)   N元素→N2(g) 3.单位:kJ·mol-1或kJ/mol。 4.意义 甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,或ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示25 ℃、101 kPa时,1 mol甲烷完全燃烧生成1 mol CO2(g)和2 mol H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。 5.表示燃烧热的热化学方程式的书写 书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧1mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。 例如:1mol氢气完全燃烧,生成液态水,H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,表示为氢气的燃烧热 6.燃烧热的热化学方程式正误判断 “一看”可燃物的化学计量数是否为1。 “二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。 “三看”ΔH是否为“-”及单位是否正确。 7.反应热和燃烧热的比较 反应热 燃烧热 能量的变化 放热或吸热 放热 △H 的大小 放热时, ΔH<0; 吸热时, ΔH>0 ΔΗ<0 反应物的量 不限 1 mol 纯物质 生成物 无要求 指定产物 热化学方程式 有无数个 唯一 1 常见吸热反应和放热反应 典例1化学反应中在物质变化的同时还有能量变化,如甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是 A.HCl和NaOH反应的中和热,则和反应的反应热 ΔH>2×(-57.3) kJ/mol B.若破坏中的化学键需吸收热量493kJ,则形成键需释放热量415kJ C.该反应可以设计成燃料电池,正极的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH- D.CH4燃烧热的热化学方程式CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=800 kJ/mol 典例2已知某化学反应(、、的结构式分别为、、),反应过程中的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是 A.该反应的进行一定需要加热或点燃 B.该反应若生成,则放出热量 C.该反应断开反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量 D.反应过程中,为正反应活化能,为逆反应活化能, 典例3已知在25℃、下,1mol 分解生成和需能量285.8kJ。反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是 A.图像说明甲为气态水 B.甲→乙和丙→丁的变化都属于吸热反应 C.甲乙丙丁物质所具有的总能量大小关系为丙>丁>乙>甲 D.由甲→丁的热化学方程式为   变式1下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述错误的是 A.图甲可以表示反应CO2+C=2CO的能量变化 B.图乙说明石墨比金刚石稳定 C.根据图丙可以判断2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ D.图丁中反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量 故选A。2 反应热及焓变 典例1下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是 A.25℃、101 kPa下,乙炔(C2H2)的燃烧热是1299.6 kJ/mol,则   B.同温同压条件下,在光照和点燃条件下的不同 C.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79.2 kJ,则反应的热化学方程式为   D.已知含1 mol HF的稀溶液和含1 mol NaOH的稀溶液反应放出热量b kJ,则该反应的热化学方程式可表示为:   变式1下列有关反应过程中焓变的说法正确的是 A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多 B.和的焓变相等 C.已知  ,则氢气的燃烧热 D.已知  ,则稀和稀完全反应生成时,放出57.3 kJ热量 反应热及焓变3 典例1实验小组欲测定中和反应的反应热,实验装置及测得的混合溶液温度随时间的变化关系分别如图1、图2所示。 回答下列问题: (1)NaOH溶液稍过量的目的是_____________。 (2)实验过程中使用磁力搅拌器而不使用如图3所示的搅拌装置,除磁力搅拌器组装方便外,另一个重要原因是_____________。 (3)该实验不能用浓硫酸代替稀盐酸,除浓硫酸密度、比热容与水相差较大外,还可能的原因是_____________。 (4)实验数据记录如下表:        温        度 实验 次数 起始温度/℃ 终止温 度/℃ 温度差平均 值/℃ 盐酸 NaOH 溶液 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.4 2 27.1 27.3 27.2 32.3 3 25.9 25.9 25.9 29.1 4 26.4 26.2 26.3 29.7 ①根据图2所示,应取图2中_____________(填“a”、“b”或“c”)点。通过以上实验数据可得温度差平均值_____________℃。 ②近似认为的溶液和的溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容。则所测得中和反应的反应热_________kJ/mol。 (5)若用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和反应的反应热_____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同);若将溶液换成等量的固体,与上述实验相比,所求中和反应的反应热_____________。 4 化学键和化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断 1. 化学反应中化学键的变化 典例1化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图所示下列说法正确的是 A.1molN2(g)和NA个O2(g)反应放出的能量为180kJ B.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量 C.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO D.吸热反应一定需要加热才能发生 典例2碳(C)与氧气反应的焓变如图所示,已知键能为akJ/mol,键能为bkJ/mol,则中碳氧键键能(单位:kJ/mol)为 A. B. C. D. 变式1 氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A.吸热反应都需要加热,放热反应都不需要加热 B.水蒸气断开2 mol氧氢键吸收930 kJ能量 C.相同条件下,1 mol氢原子的能量为,1 mol氢分子的能量为,则 D.该反应生成1 mol水蒸气时放出245 kJ的热量 2. 化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断 典例1下列关于热化学反应的描述正确的是 A.HCl(aq)和NaOH(aq)反应的反应热,则和稀溶液反应的反应热 B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的 C.对于反应,在光照和点燃条件下的不相同 D.与足量充分反应后,放出热量49.15 kJ,对应热化学方程式为:   变式1 SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键,已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F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ΔH为 A.-1780 kJ/mol B.-1220 kJ/mol C.+450 kJ/mol D.+1220 kJ/mol 5 热化学反应方程式的书写 典例1下列有关热化学方程式书写叙述正确的是 A.已知则 B.已知,则氢气的燃烧热为 C.已知, D.已知常温常压下 和充分反应放出热量,则该过程的热化学方程式为 典例2下列关于热化学反应过程及能量变化正确的是 A.3 mol 与1 mol 反应,生成和并放出138.2 kJ热量:   B.用还原1 mol 生成和,并放热24.8 kJ;   C.1 mol C(s)与1 mol水蒸气反应,吸热131.5 kJ:   D.氢气的燃烧热为,可以写作   6 热化学反应方程式及焓变的正误判断 典例1下列化学计量数和物质状态及焓变说法正确的是 A.乙醇的燃烧热为,则乙醇燃烧的热化学方程式可表示为: B.500℃、下,将 和 置于密闭容器中充分反应,放热,其热化学方程式为:(催化剂,500 ℃、30 MPa) C.已知在120℃、下, 燃烧生成水蒸气放出热量,其热化学方程式为: D.25℃,时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为: 典例225℃、101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol液态水,石墨的燃烧热,乙醇的燃烧热。下列正确的是 A.    B.    C.    D.    7 燃烧热 典例1 下列关于燃烧热说法正确的是 A.白锡转化为灰锡的反应会放出热量,则白锡更稳定 B.,说明活化能:正反应>逆反应 C.,则的燃烧热为 D.若,则和溶液反应生成放出热量 典例2 下列说法错误的有几项 ①放热反应不需要加热就能发生 ②需要加热才能发生的反应都是吸热反应 ③等量的氢气和氧气分别完全燃烧生成气态水和液态水,前者放出的热量多 ④化学反应放热还是吸热,决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的大小 ⑤ 表示常温常压下,在恒温密闭容器中当有和反应生成2molHI时放出的热量小于 A.2项 B.3项 C.4项 D.5项 变式1下列说法或表示方法正确的是 A.C(s)的摩尔燃烧焓是,则的 B.在稀溶液中:,若将含与含2molNaOH的稀溶液混合,放出的热量小于114.6kJ C.同温同压下,在光照和点燃条件下不相同 D.由 可知金刚石比石墨稳定 1 常见的吸热反应和放热反应 1.常见的放热反应 1 燃烧反应:如碳氢化合物的燃烧(例如,甲烷燃烧)会释放大量热量。 2 酸碱中和反应:例如,盐酸与氢氧化钠反应生成水和盐,同时释放热量。 3 金属与酸的反应:如锌与盐酸反应,生成氢气并释放热量。 4 大多数化合反应:例如,氢气与氧气反应生成水,释放热量。 5 缓慢氧化反应:如铁的生锈过程,虽然反应较慢,但也会释放热量。 2.常见的吸热反应 1 分解反应:如碳酸钙的热分解,分解为氧化钙和二氧化碳,吸收热量。 2 盐类的水解:例如,氯化铵溶解在水中会吸热,导致溶液温度下降。 3 铝与氢氧化钡的反应:如Ba(OH)2·8H20与NH4C1的反应,吸收热量。 4 以C、CO、H2为还原剂的还原反应:这些反应通常需要吸收热量来进行反应。 5 某些化学反应的电离过程:如弱电解质的电离,通常也是吸热的。 2 反应热及化学反应中的焓变 放热反应 吸热反应 反应热(△H) ΔΗ<0 ΔΗ>0 总能量 反应物>生成物 反应物<生成物 键能之和 反应物<生成物 反应物>生成物 H=H生成物-H反应物 H=反应物的键能总和-生成物的键能总和 【注意事项】 1若正反应为放热反应,其逆反应为吸热反应。 2通常情况下,物质越稳定,物质具有的能量越低,破坏该物质中含有的化学键需要的能量就越高,即该物质中化学键的键能就越大,反之亦然。 3 化学键和化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断 1.反应热、焓和焓变的比较 反应热 焓变 焓 概念 在等温条件下,化学反应体系向环境 释放或从环境吸收的热量 化学反应中生成物的总焓与 反应物的总焓之差 物质所具有的能量 符号 Q ΔΗ H 单位 kJ/mol 数值 正值表示反应吸热;负值表示反应放热 只有正值 联系 反应热=焓变(等压);△H=H(生成物)-H(反成物) 注意 焓变、焓、反应热代表的意义不同。 任何化学反应都有反应热。 物质三态之间变化的焓变不能叫反应热,反应热是化学反应的焓变。 4 热化学方程式正误判断方法 1. 热化学方程式的正误判断 2.书写热化学方程式的注意点 (1)需注明环境的温度和压强(25 ℃、101 kPa,可不注明)。 (2)应注明反应物和生成物的状态。 (3)对于相同的反应,当化学计量数不同时,其ΔH不同。 (4)注意可逆反应的热效应 可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应,由于可逆反应不能进行彻底,那么吸收或放出的热量一定比该值小。 ◆能力强化练 1.(2026·河南·模拟预测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.常温常压下,1.5 g重甲基()中含有的中子数为 B.标准状况下,22.4 L乙烯和环丙烷的混合气体中,共用电子对数为 C.中含羟基的数目为 D.合成氨反应,当放出46.2 kJ的热量时,生成的分子数为 2.(2025·江西·模拟预测)金氢(天然氢)凭借零碳属性与丰富储量,被视为能源转型的关键突破口。下列叙述正确的是 已知:在25 ℃、101 kPa条件下,氢气的燃烧热,甲烷的燃烧热;热值指单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量。 A.通常状况下,金氢燃烧时反应物总能量低于产物总能量 B.相同条件下,金氢的热值高于甲烷的热值 C.通常可采用排水法或向上排空气法收集金氢 D.金氢在生产、生活中只作绿色能源使用 3.(2026·海南海口·模拟预测)已知几种共价键的键能数据如下: 共价键 C=O H-H C-H C-O O-H 键能/() 799 436 413 358 463 根据键能数据计算反应的等于 A. B. C. D. ◆综合拔高练 1.(2026·天津红桥·二模)下列方程式正确的是 A.表示燃烧热的热化学方程式:   B.食醋除去水垢中的: C.用和水制备少量: D.用除去余氯: 2.(2026·云南·二模)丙烯是有机化工中的重要原料,以金属Pt为催化剂,丙烷直接脱氢工艺制备。存在以下两个反应: 主反应: 副反应:, 其主反应中有关物质的燃烧热数据如下: 物质 燃烧热 下列有关说法错误的是 A.主反应的 B.主反应自发进行的条件是高温 C.催化剂Pt可以降低主反应活化能,但不改变 D.燃烧热的热化学方程式:   ◆高考真题练 1.(2025·湖北·高考真题)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是 A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高 B.D为可溶于水的有毒物质 C.F溶于雨水可形成酸雨 D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液 2.(2025·云南·高考真题)铜催化下,由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是 A.Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B.Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成 C.Ⅳ的示意图为 D.催化剂Cu可降低反应热 3.(2025·重庆·高考真题)肼()与氧化剂剧烈反应,释放大量的热量,可作火箭燃料。已知下列反应: ①   ②   ③   则反应的为 A. B. C. D. 4.(2025·浙江·高考真题)下列反应均能自发进行,相关判断不正确的是 A. B. C. D. 5.(2024·重庆·高考真题)二氧化碳甲烷重整是资源化利用的重要研究方向,涉及的主要热化学方程式有: ① ② ③ 已知键能为,键能为,键能为,则中的碳氧键键能(单位:)为 A. B. C. D. 1 / 26 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 反应热 1 常见吸热反应和放热反应 1.化学反应中能量变化形式 吸热反应:断裂旧键吸收的能量>形成新键释放的能量 放热反应:断裂旧键吸收的能量<形成新键释放的能量 2.常见的吸热反应和放热反应 常见反应 化学反应方程式举例 放热反应 ①活泼金属与水或酸的反应。 ②酸碱中和反应。 ③燃烧反应。如C、CO、C2H5OH等的燃烧。 ④多数化合反应。 ⑤铝热反应。 ①2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ ②2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O ③C+O2=CO2 ④Na2O+H2O=2NaOH,SO3+H2O=H2SO4 ⑤2Al+Fe2O3Al2O3+ 2Fe 吸热反应 ①大多数分解反应 ②铵盐与碱的反应,如Ba(OH)2•8H2O晶体或Ca(OH)2与NH4Cl晶体反应 ③以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应,如C与H2O(g)反应,C与CO2反应 ④NaHCO3与盐酸的反应 ⑤盐类的水解 ①CaCO3CaO+CO2↑ ②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3↑+10H2O ③C(s)+H2O(g)CO+H2 CO2+C2CO ④NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑ 1 HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH- 2 反应热及化学反应中的焓变 1.化学反应的内能变化 (1)内能(U):体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。 △U(表示反应前后系统内能的差值)=U反应产物-U反应物; △U>0,反应吸热; △U<0,反应放热 (2)反应热的计算公式:Q=c·m·(t2-t1) Q:放出的热量 c:比热容 m:体系的质量 t1、t2:反应前和反应后体系的温度 2.化学反应的焓变 焓(H):是与体系的内能、状态、温度、压强有关的一个物理量。 焓变(△H):△H=H生成物-H反应物 在等温等压条件下的化学反应,如果不做非体积功(即没有转化为电能、光能等其他形式的能),则该反应的反应热(向环境中释放或吸收的热量)等于反应前后物质的焓变。即:Qp= △H。 Qp>0为吸热反应,Qp<0为放热反应 当ΔH >0时,为吸热反应;当ΔH <0时,为放热反应。 当∆H为“+”(∆H>0)时,为吸热反应。 当∆H为“-”(∆H<0)时,为放热反应; 3.中和反应热的测定 (1)仪器:量热计、量筒(100ml)、温度计、烧杯(250ml)。 (2)药品: 1.0mol/L的盐酸、1.0mol/L的NaOH溶液 1.0mol/L的盐酸、1.0mol/L的KOH溶液 1.0mol/L的硝酸、1.0mol/L的NaOH溶液 (3)测定中和反应的反应热 ①向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL,盖上杯盖,插入温度计,匀速搅拌后记录初始温度T1。 ②向250 mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL,调节其温度,使与量热计中盐酸的温度相同。 ③快速将烧杯中的碱液倒入量热计中,盖好杯盖,匀速搅拌,记录体系达到的最高温度T2。 ④假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容,根据溶液温度升高的数值,计算此中和反应的反应热。 (4)各组按要求实验记录数据计算各反应的反应热 试验组 实 验 溶液初始温度T1 溶液最高温度T2 反应热Q 1 NaOH溶液与盐酸 290.4K 297.6K 6019.2T 2 KOH溶液与盐酸 290.3K 297.5K 3 NaOH溶液与硝酸 290.5K 297.7K 结论探究:以上三组溶液中所发生的反应均为:H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l),由于三次实验中所用溶液的体积相同,溶液中H+和OH-的浓度也是相同的,反应温度又一样。因此三个反应的反应热也是相同的。 (5)在测定过程中应注意 ①用保温性能好的仪器测量。 ②混合好后,迅速盖好装置盖子,减少热量的损失。 ③所用药品浓度的配制须准确,用强酸和强碱溶液,而且要是稀溶液。 ④宜用有0.1分刻度的温度计,读数尽可能准确,且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中,而且要稳定一段时间后再读数,以提高所测的精度。 ⑤记录最高温度。 3 化学键和化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断 1.具体为吸热还是放热反应:比较化学键形成和断裂时的差值 吸收能量 < 释放能量 放热反应 吸收能量 > 释放能量 吸热反应 2.反应中化学键变化及能量变化举例 H2与Cl2反应生成HCl为例,从微观角度来讨论反应热的实质 ΔH=生成物总能量-反应物总能量 ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能 ΔH=正反应活化能-逆反应活化能 4 热化学反应方程式 1.热化学方程式:可表示参加反应物质的量和反应热关系的方程式 2.热化学方式方程式写法注意事项 (1)热化学方程式要注明反应的温度、压强(298 K,101 kPa时不写)一般不写其他反应条件;不标明生成沉淀或气体符号。 (2)要注明反应物和生成物的聚集状态,常用s、l、g表示固体、液体、气体。 (3)ΔH后要注明反应温度,ΔH的单位为J·mol-1或J·mol-1 (4)ΔH的值必须与方程式的化学计量数对应。计量数加倍时, ΔH也要加倍。当反应逆向进行时, 其ΔH与正反应的数值相等,符号相反。 (5)方程式中的化学计量数以“mol”为单位,不表示分子数,因此可以是整数,也可以是小数或分数。 (6)可逆反应的ΔH表明的是完全反应时的数据。 燃烧热 5 1.燃烧热:在101 kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。 2. 三个条件 ①1 mol燃料; ②完全燃烧; ③生成指定产物。如:C元素→CO2(g) H元素→H2O(l)S元素→SO2(g)   N元素→N2(g) 3.单位:kJ·mol-1或kJ/mol。 4.意义 甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,或ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示25 ℃、101 kPa时,1 mol甲烷完全燃烧生成1 mol CO2(g)和2 mol H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。 5.表示燃烧热的热化学方程式的书写 书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧1mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。 例如:1mol氢气完全燃烧,生成液态水,H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,表示为氢气的燃烧热 6.燃烧热的热化学方程式正误判断 “一看”可燃物的化学计量数是否为1。 “二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。 “三看”ΔH是否为“-”及单位是否正确。 7.反应热和燃烧热的比较 反应热 燃烧热 能量的变化 放热或吸热 放热 △H 的大小 放热时, ΔH<0; 吸热时, ΔH>0 ΔΗ<0 反应物的量 不限 1 mol 纯物质 生成物 无要求 指定产物 热化学方程式 有无数个 唯一 1 常见吸热反应和放热反应 典例1化学反应中在物质变化的同时还有能量变化,如甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是 A.HCl和NaOH反应的中和热,则和反应的反应热 ΔH>2×(-57.3) kJ/mol B.若破坏中的化学键需吸收热量493kJ,则形成键需释放热量415kJ C.该反应可以设计成燃料电池,正极的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH- D.CH4燃烧热的热化学方程式CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=800 kJ/mol 【答案】B 【详解】A.和反应除了生成水,还生成硫酸钡沉淀,放热更多,ΔH﹤2×(-57.3) kJ/mol,A错误; B.根据图示,破坏和1molCH4中的化学键共吸收2646kJ能量,则形成键需释放热量=415kJ,B正确; C.该反应是自发进行的氧化还原反应,可以设计成燃料电池,产物是二氧化碳,正极的电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,C错误; D.表示CH4燃烧热的热化学方程式应生成液态水,D错误; 故选B。 典例2已知某化学反应(、、的结构式分别为、、),反应过程中的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是 A.该反应的进行一定需要加热或点燃 B.该反应若生成,则放出热量 C.该反应断开反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量 D.反应过程中,为正反应活化能,为逆反应活化能, 【答案】C 【分析】从能量变化图可以看出,反应物和的能量之和低于的能量,因此反应为吸热反应,热化学方程式为 ; 【详解】A.吸热反应不一定需要加热或点燃才能发生,如与的反应常温下即可进行,A错误; B.根据分析可知该反应为吸热反应,生成应吸收热量,不是放出热量,B错误; C.吸热反应的微观本质是断开反应物化学键吸收的总能量大于形成生成物化学键释放的总能量,该反应为吸热反应,C正确; D.焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能,即,D错误; 故答案选C。 典例3已知在25℃、下,1mol 分解生成和需能量285.8kJ。反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是 A.图像说明甲为气态水 B.甲→乙和丙→丁的变化都属于吸热反应 C.甲乙丙丁物质所具有的总能量大小关系为丙>丁>乙>甲 D.由甲→丁的热化学方程式为   【答案】C 【详解】A.乙转化为甲的过程放热,气态水液化为液态水的过程放热,因此甲为液态水,乙为气态水,A错误; B.甲→乙为液态水汽化,属于吸热过程;丙→丁为原子结合形成分子,有化学键生成,属于放热过程,B错误; C.乙→甲放热,则能量乙甲;乙→丙为断裂化学键的过程,吸热,则能量丙乙;丙→丁为形成化学键的过程,放热,则能量丙丁;1mol乙(气态水)分解生成丁的过程吸热,则能量丁乙,因此总能量大小关系为丙丁乙甲,C正确; D.甲为液态水,甲→丁的热化学方程式应为,选项中反应物状态标注错误,D错误; 答案选C。 变式1下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述错误的是 A.图甲可以表示反应CO2+C=2CO的能量变化 B.图乙说明石墨比金刚石稳定 C.根据图丙可以判断2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ D.图丁中反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量 【答案】A 【详解】A.图甲表示放热反应,而CO2+C=2CO是吸热反应,A错误; B.图乙表示金刚石转化成石墨是放热反应,说明金刚石的能量比石墨高,石墨更稳定,B正确; C.图丙表示 ,2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ ,H更大,C正确; D.图丁表示吸热反应,反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量,D正确; 故选A。2 反应热及焓变 典例1下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是 A.25℃、101 kPa下,乙炔(C2H2)的燃烧热是1299.6 kJ/mol,则   B.同温同压条件下,在光照和点燃条件下的不同 C.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79.2 kJ,则反应的热化学方程式为   D.已知含1 mol HF的稀溶液和含1 mol NaOH的稀溶液反应放出热量b kJ,则该反应的热化学方程式可表示为:   【答案】A 【详解】A.燃烧热指25℃、101 kPa下1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,题给热化学方程式中可燃物为1 mol ,产物为稳定的和,数值符合燃烧热定义,A正确; B.反应的仅由反应物和生成物的总能量差决定,与反应条件无关,光照和点燃条件下该反应的相同,B错误; C.为可逆反应,1 mol 和0.5 mol 无法完全反应,若2 mol 完全反应放出的热量大于158.4 kJ,因此,C错误; D.为弱酸,电离过程吸热,且书写离子方程式时不可拆分为,给出的热化学方程式书写错误,D错误; 故选A。 变式1下列有关反应过程中焓变的说法正确的是 A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多 B.和的焓变相等 C.已知  ,则氢气的燃烧热 D.已知  ,则稀和稀完全反应生成时,放出57.3 kJ热量 【答案】B 【详解】A.S(s),即等物质的量的硫蒸气能量比硫固体高,分别完全燃烧,前者放出热量多,A错误; B.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件无关,则两个反应的焓变相等,B正确; C.的燃烧热是指完全燃烧变为所放出的热量,但方程式中的产物为,则对应的反应热不是燃烧热,C错误; D.钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀也会放热,因此稀和稀完全反应生成1 mol时,放出的热量大于57.3 kJ,D错误; 故选B。 反应热及焓变3 典例1实验小组欲测定中和反应的反应热,实验装置及测得的混合溶液温度随时间的变化关系分别如图1、图2所示。 回答下列问题: (1)NaOH溶液稍过量的目的是_____________。 (2)实验过程中使用磁力搅拌器而不使用如图3所示的搅拌装置,除磁力搅拌器组装方便外,另一个重要原因是_____________。 (3)该实验不能用浓硫酸代替稀盐酸,除浓硫酸密度、比热容与水相差较大外,还可能的原因是_____________。 (4)实验数据记录如下表:        温        度 实验 次数 起始温度/℃ 终止温 度/℃ 温度差平均 值/℃ 盐酸 NaOH 溶液 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.4 2 27.1 27.3 27.2 32.3 3 25.9 25.9 25.9 29.1 4 26.4 26.2 26.3 29.7 ①根据图2所示,应取图2中_____________(填“a”、“b”或“c”)点。通过以上实验数据可得温度差平均值_____________℃。 ②近似认为的溶液和的溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容。则所测得中和反应的反应热_________kJ/mol。 (5)若用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和反应的反应热_____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同);若将溶液换成等量的固体,与上述实验相比,所求中和反应的反应热_____________。 【答案】(1)确保盐酸完全反应 (2)不锈钢材质的搅拌棒易导热,会造成实验过程中更多的热量损失 (3)浓硫酸溶于水会放出大量热,干扰中和反应的反应热测定 (4) a 3.3 -55.176 (5) 不变 偏小 【分析】本实验利用简易量热计测定强酸强碱中和反应的反应热,将50.0mL 0.55mol/L NaOH溶液与50.0mL 0.50mol/L盐酸混合发生中和放热反应,通过温度传感器记录混合溶液温度随时间变化曲线;NaOH过量,保证盐酸完全反应,记录多组起始温度和反应最高终止温度,计算温度差,利用计算反应放出热量,再换算成生成1mol水的反应热,同时分析不同操作对测定结果的误差影响。 【详解】(1)本实验要以不足量的盐酸来计算生成水的物质的量,让NaOH溶液稍微过量,目的是确保盐酸完全反应,保证盐酸能够被全部中和,使测定的反应热数据准确; (2)图3为不锈钢材质搅拌棒,金属导热性良好,若使用它搅拌,反应放出的热量会通过搅拌棒快速传导散失到外界环境,带来较大实验误差;磁力搅拌器不使用金属搅拌棒,可避免这个问题,因此另一个重要原因是不锈钢材质的搅拌棒易导热,会造成实验过程中更多的热量损失; (3)浓硫酸稀释过程本身会释放大量热量,如果用浓硫酸代替稀盐酸,溶于水放出的额外热量会叠加在中和反应的放热上,测得的温度升高值偏大,干扰中和反应反应热的测定,所以不能用浓硫酸; (4)①中和反应瞬间放热,温度最高点a是反应刚刚结束时的最高温度,之后体系会向环境散热,温度缓慢下降,所以终止温度取图中的a点;依次计算四次实验温差:实验1:;实验2:;实验3:;实验4:;第2组温差5.1与其余数据偏差太大,属于异常数据舍弃,剩余三组求平均值:,温度差平均值为; ②溶液总质量,,;放出热量;,生成;生成1mol水放出热量为;中和反应放热,为负值,因此; (5)中和反应的反应热是指强酸强碱发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量,只与生成1mol水的反应本质有关,和酸碱用量无关;增加盐酸与NaOH的体积,放出总热量变大,但生成1mol水对应的反应热不变;若将NaOH溶液换成等量NaOH固体,NaOH固体溶于水本身会释放大量热量,测得总放热量偏大,计算得到放出热量数值更大;是负数,放热数值越大,偏小。 4 化学键和化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断 1. 化学反应中化学键的变化 典例1化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图所示下列说法正确的是 A.1molN2(g)和NA个O2(g)反应放出的能量为180kJ B.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量 C.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO D.吸热反应一定需要加热才能发生 【答案】B 【详解】A.该反应的焓变,为吸热反应,1mol 和个反应吸收180kJ能量,并非放出,A错误; B.该反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,故1mol 和1mol 具有的总能量小于2mol 具有的总能量,B正确; C.分子中氮氮三键键能大,性质稳定,通常情况下和混合不能直接反应生成,需要放电或高温条件,C错误; D.吸热反应不一定需要加热才能发生,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应,常温下即可发生,D错误; 故本题选B。 典例2碳(C)与氧气反应的焓变如图所示,已知键能为akJ/mol,键能为bkJ/mol,则中碳氧键键能(单位:kJ/mol)为 A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由图可知,反应的焓变为,反应的焓变等于反应物键能总和减去生成物键能总和,设中碳氧键键能为x kJ/mol,则,x=; 故选 B。 变式1 氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A.吸热反应都需要加热,放热反应都不需要加热 B.水蒸气断开2 mol氧氢键吸收930 kJ能量 C.相同条件下,1 mol氢原子的能量为,1 mol氢分子的能量为,则 D.该反应生成1 mol水蒸气时放出245 kJ的热量 【答案】A 【详解】A.反应的吸放热与反应是否需要加热无必然联系,吸热反应不一定需要加热,如与的反应为吸热反应,常温即可发生;放热反应也可能需要加热,如碳的燃烧需要点燃,A错误; B.中含有键,由图可知形成的共价键释放能量,断键和成键的能量变化相反,故水蒸气断开氧氢键吸收能量,B正确; C.断裂键需要吸收能量,即原子的总能量高于分子的总能量,故,C正确; D.反应的反应物键能总和生成物键能总和,代入数据得,故生成水蒸气时放出的热量,D正确; 故选A。 2. 化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断 典例1下列关于热化学反应的描述正确的是 A.HCl(aq)和NaOH(aq)反应的反应热,则和稀溶液反应的反应热 B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的 C.对于反应,在光照和点燃条件下的不相同 D.与足量充分反应后,放出热量49.15 kJ,对应热化学方程式为:   【答案】B 【详解】A.和反应除了生成水还生成了沉淀,额外释放热量,应小于,A错误; B.该反应常温下不能自发进行,,其中,则,B正确; C.反应的焓变只与反应物和生成物的总能量有关,与反应条件无关。对于反应,光照和点燃条件下的是相同的,C错误; D.的氧化反应是可逆反应,不能完全进行,和足量充分反应生成的小于1 mol,实际放热小于完全反应的理论值,D错误; 故选B。 变式1 SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键,已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F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ΔH为 A.-1780 kJ/mol B.-1220 kJ/mol C.+450 kJ/mol D.+1220 kJ/mol 【答案】B 【详解】反应热计算公式为反应物总键能生成物总键能,代入数据计算:,B正确; 故答案选B。 5 热化学反应方程式的书写 典例1下列有关热化学方程式书写叙述正确的是 A.已知则 B.已知,则氢气的燃烧热为 C.已知, D.已知常温常压下 和充分反应放出热量,则该过程的热化学方程式为 【答案】C 【详解】A.该反应除发生强酸强碱中和外,还生成硫酸钡沉淀;沉淀生成也有热效应,故反应热不能只按中和热简单加倍计算,A错误; B.燃烧热要求纯物质完全燃烧并生成稳定氧化物。题给反应的产物为水蒸气,不符合燃烧热的规定,B错误; C.两式均消耗相同量的碳;碳完全燃烧生成二氧化碳比不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量多,故,C正确; D.常温常压下碘的稳定状态为固态,热化学方程式中应标为,D错误; 故选C。 典例2下列关于热化学反应过程及能量变化正确的是 A.3 mol 与1 mol 反应,生成和并放出138.2 kJ热量:   B.用还原1 mol 生成和,并放热24.8 kJ;   C.1 mol C(s)与1 mol水蒸气反应,吸热131.5 kJ:   D.氢气的燃烧热为,可以写作   【答案】B 【详解】A.反应放出热量,焓变为负值,应为,正确的热化学方程式为:,A错误; B.热化学方程式的物质状态,焓变,文字描述完全正确,B正确; C.书写的热化学方程式中的状态错误,正确的热化学方程式为:,C错误; D.氢气的燃烧热应该为1 mol 燃烧生成放出的热量,所以应该写作  ,D错误; 故选B。 6 热化学反应方程式及焓变的正误判断 典例1下列化学计量数和物质状态及焓变说法正确的是 A.乙醇的燃烧热为,则乙醇燃烧的热化学方程式可表示为: B.500℃、下,将 和 置于密闭容器中充分反应,放热,其热化学方程式为:(催化剂,500 ℃、30 MPa) C.已知在120℃、下, 燃烧生成水蒸气放出热量,其热化学方程式为: D.25℃,时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为: 【答案】C 【详解】A.燃烧热对应乙醇完全燃烧并生成稳定产物,正确的热化学方程式为,题给方程式的化学计量数和物质状态均不符合燃烧热定义,A错误; B.合成氨反应是可逆反应,充分反应只能达到平衡,不能把起始的视为全部反应,因此不能由放出的直接推出,B错误; C.由可知,生成水蒸气放出的热量为,故,C正确; D.中和热是强酸、强碱的稀溶液反应生成液态水时的反应热,题给方程式生成液态水,按该计量数,正确的热化学方程式为,D错误; 故选C。 典例225℃、101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol液态水,石墨的燃烧热,乙醇的燃烧热。下列正确的是 A.    B.    C.    D.    【答案】B 【详解】A.该反应除生成2 mol液态水外,还有沉淀生成,沉淀生成过程也会放热,因此反应放出的热量大于114.6 kJ,,A错误; B.强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol液态水,符合中和热的定义,,B正确; C.石墨的燃烧热要求1 mol石墨完全燃烧生成稳定氧化物,该反应生成物为,不是完全燃烧的稳定产物,,C错误; D.乙醇的燃烧热要求生成物中为液态,该反应中为气态,气态水转化为液态水吸热,,D错误; 故选B。 7 燃烧热 典例1 下列关于燃烧热说法正确的是 A.白锡转化为灰锡的反应会放出热量,则白锡更稳定 B.,说明活化能:正反应>逆反应 C.,则的燃烧热为 D.若,则和溶液反应生成放出热量 【答案】B 【详解】A.白锡转化为灰锡的反应放热,说明白锡能量高于灰锡,能量越低物质越稳定,因此灰锡更稳定,A错误; B.反应焓变,该反应,因此正反应活化能大于逆反应活化能,B正确; C.燃烧热要求1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物,水的稳定状态为液态,该反应生成气态,因此不能得出的燃烧热为,C错误; D.与反应除生成外,还生成沉淀,生成沉淀也会释放热量,因此生成时放出的热量不等于,D错误; 故选B。 典例2 下列说法错误的有几项 ①放热反应不需要加热就能发生 ②需要加热才能发生的反应都是吸热反应 ③等量的氢气和氧气分别完全燃烧生成气态水和液态水,前者放出的热量多 ④化学反应放热还是吸热,决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的大小 ⑤ 表示常温常压下,在恒温密闭容器中当有和反应生成2molHI时放出的热量小于 A.2项 B.3项 C.4项 D.5项 【答案】C 【详解】①有的放热反应发生时也需要加热条件下才可以进行,如焦炭的燃烧,①错误; ②物质的燃烧反应需要加热,但反应为放热反应,②错误; ③等量的氢气和氧气分别完全燃烧生成气态水和液态水,由于气态水含有的能量比液态水多,所以前者放出的热量少,③错误; ④化学反应过程中有旧化学键的断裂和新化学键的生成,因此都存在吸收能量和释放能量的过程,反应是放热还是吸热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的大小,④正确; ⑤热化学方程式中的ΔH值是指反应按化学计量数完全进行时的热效应,即1mol H2(g)与1mol I2(g)完全反应生成2mol HI(g)时放出QkJ的热量。叙述⑤中明确了反应完全进行(“生成2molHI时”),但结论却是放热“小于QkJ”,这与ΔH的定义相矛盾,⑤错误; 故选C。 变式1下列说法或表示方法正确的是 A.C(s)的摩尔燃烧焓是,则的 B.在稀溶液中:,若将含与含2molNaOH的稀溶液混合,放出的热量小于114.6kJ C.同温同压下,在光照和点燃条件下不相同 D.由 可知金刚石比石墨稳定 【答案】B 【详解】A.摩尔燃烧焓是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时的焓变,C完全燃烧的稳定产物为,题给反应生成属于不完全燃烧,放出热量小于2mol完全燃烧放出的787,故,A错误; B.为弱酸,电离过程吸收热量,因此2mol与2mol的稀溶液反应生成2mol时,放出的热量小于,B正确; C.反应的焓变只与反应物和生成物的总能量差有关,与反应条件无关,因此光照和点燃条件下该反应的相同,C错误; D.该反应,为吸热反应,说明石墨的能量低于金刚石,物质能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,D错误; 故选B。 1 常见的吸热反应和放热反应 1.常见的放热反应 1 燃烧反应:如碳氢化合物的燃烧(例如,甲烷燃烧)会释放大量热量。 2 酸碱中和反应:例如,盐酸与氢氧化钠反应生成水和盐,同时释放热量。 3 金属与酸的反应:如锌与盐酸反应,生成氢气并释放热量。 4 大多数化合反应:例如,氢气与氧气反应生成水,释放热量。 5 缓慢氧化反应:如铁的生锈过程,虽然反应较慢,但也会释放热量。 2.常见的吸热反应 1 分解反应:如碳酸钙的热分解,分解为氧化钙和二氧化碳,吸收热量。 2 盐类的水解:例如,氯化铵溶解在水中会吸热,导致溶液温度下降。 3 铝与氢氧化钡的反应:如Ba(OH)2·8H20与NH4C1的反应,吸收热量。 4 以C、CO、H2为还原剂的还原反应:这些反应通常需要吸收热量来进行反应。 5 某些化学反应的电离过程:如弱电解质的电离,通常也是吸热的。 2 反应热及化学反应中的焓变 放热反应 吸热反应 反应热(△H) ΔΗ<0 ΔΗ>0 总能量 反应物>生成物 反应物<生成物 键能之和 反应物<生成物 反应物>生成物 H=H生成物-H反应物 H=反应物的键能总和-生成物的键能总和 【注意事项】 1若正反应为放热反应,其逆反应为吸热反应。 2通常情况下,物质越稳定,物质具有的能量越低,破坏该物质中含有的化学键需要的能量就越高,即该物质中化学键的键能就越大,反之亦然。 3 化学键和化学反应中热量(Q)及(ΔH)相关判断 1.反应热、焓和焓变的比较 反应热 焓变 焓 概念 在等温条件下,化学反应体系向环境 释放或从环境吸收的热量 化学反应中生成物的总焓与 反应物的总焓之差 物质所具有的能量 符号 Q ΔΗ H 单位 kJ/mol 数值 正值表示反应吸热;负值表示反应放热 只有正值 联系 反应热=焓变(等压);△H=H(生成物)-H(反成物) 注意 焓变、焓、反应热代表的意义不同。 任何化学反应都有反应热。 物质三态之间变化的焓变不能叫反应热,反应热是化学反应的焓变。 4 热化学方程式正误判断方法 1. 热化学方程式的正误判断 2.书写热化学方程式的注意点 (1)需注明环境的温度和压强(25 ℃、101 kPa,可不注明)。 (2)应注明反应物和生成物的状态。 (3)对于相同的反应,当化学计量数不同时,其ΔH不同。 (4)注意可逆反应的热效应 可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应,由于可逆反应不能进行彻底,那么吸收或放出的热量一定比该值小。 ◆能力强化练 1.(2026·河南·模拟预测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.常温常压下,1.5 g重甲基()中含有的中子数为 B.标准状况下,22.4 L乙烯和环丙烷的混合气体中,共用电子对数为 C.中含羟基的数目为 D.合成氨反应,当放出46.2 kJ的热量时,生成的分子数为 【答案】D 【详解】A.重甲基的摩尔质量为,每个含中子数为9,1.5 g重甲基的物质的量为,含中子数为,A错误; B.标准状况下22.4 L混合气体总物质的量为1 mol,1 mol乙烯含6 mol共用电子对,1 mol环丙烷含9 mol共用电子对,故1 mol混合气体共用电子对数目介于至之间,B错误; C.存在两种同分异构体,若为二甲醚则不含羟基,无法确定羟基数目,C错误; D.由热化学方程式可知,放出92.4 kJ热量时生成2 mol ,故放出46.2 kJ热量时生成的物质的量为,分子数为,D正确; 故选 D。 2.(2025·江西·模拟预测)金氢(天然氢)凭借零碳属性与丰富储量,被视为能源转型的关键突破口。下列叙述正确的是 已知:在25 ℃、101 kPa条件下,氢气的燃烧热,甲烷的燃烧热;热值指单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量。 A.通常状况下,金氢燃烧时反应物总能量低于产物总能量 B.相同条件下,金氢的热值高于甲烷的热值 C.通常可采用排水法或向上排空气法收集金氢 D.金氢在生产、生活中只作绿色能源使用 【答案】B 【详解】A.金氢燃烧属于放热反应,放热反应中反应物总能量高于产物总能量,A错误; B.热值为单位质量燃料完全燃烧放出的热量,的热值为,的热值为,相同条件下金氢的热值高于甲烷,B正确; C.金氢密度远小于空气,难溶于水,可采用排水法或向下排空气法收集,不能用向上排空气法,C错误; D.金氢除作绿色能源外,还可作为还原剂用于金属冶炼、作为合成氨的工业原料等,并非只作能源使用,D错误; 故答案选B。 3.(2026·海南海口·模拟预测)已知几种共价键的键能数据如下: 共价键 C=O H-H C-H C-O O-H 键能/() 799 436 413 358 463 根据键能数据计算反应的等于 A. B. C. D. 【答案】A 【详解】反应物总键能为,生成物总键能为,则。 故选 A。 ◆综合拔高练 1.(2026·天津红桥·二模)下列方程式正确的是 A.表示燃烧热的热化学方程式:   B.食醋除去水垢中的: C.用和水制备少量: D.用除去余氯: 【答案】C 【详解】A.燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,该反应中系数为2,且生成气态水(的稳定氧化物为液态水),不符合燃烧热定义,A错误; B.食醋的溶质醋酸是弱电解质,离子方程式中不能拆成为,应保留化学式,离子方程式应为,B错误; C.和水反应生成氢氧化钠和氧气,氧化物、水不拆,强电解质拆为离子,方程式为,C正确; D.是可溶性强电解质,离子方程式中应拆为和,反应前后可抵消,该式未拆成,正确离子方程式为,D错误; 故选C。 2.(2026·云南·二模)丙烯是有机化工中的重要原料,以金属Pt为催化剂,丙烷直接脱氢工艺制备。存在以下两个反应: 主反应: 副反应:, 其主反应中有关物质的燃烧热数据如下: 物质 燃烧热 下列有关说法错误的是 A.主反应的 B.主反应自发进行的条件是高温 C.催化剂Pt可以降低主反应活化能,但不改变 D.燃烧热的热化学方程式:   【答案】D 【详解】A.根据盖斯定律,主反应的等于反应物燃烧热减去生成物燃烧热之和,即,A正确; B.主反应,反应后气体分子数增加,;根据反应自发判据,只有高温下才能满足,因此自发条件为高温,B正确; C.催化剂通过降低反应活化能加快反应速率,不改变反应物和生成物的总能量差,因此不改变,C正确; D.燃烧热的定义是可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热,的稳定氧化物为液态,该热化学方程式中水为气态,不符合燃烧热的要求,D错误; 故答案选D。 ◆高考真题练 1.(2025·湖北·高考真题)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是 A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高 B.D为可溶于水的有毒物质 C.F溶于雨水可形成酸雨 D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液 【答案】A 【分析】固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3,G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3;H是白色固体,常用作钡餐,H是BaSO4,D是BaCl2,A和B反应是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应,C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl,B是Ba(OH)2·8H2O。 【详解】A.在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl),铵根浓度增大,抑制了NH3·H2O的电离,OH-浓度减小,溶液pH减小,A错误; B.D(BaCl2)易溶于水,溶于水电离出Ba2+,钡是重金属,有毒,B正确; C.F(NO2)与水反应生成强酸硝酸,故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨,C正确; D.G是HNO3,常温下浓HNO3将Fe钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸,D正确; 答案选A。 2.(2025·云南·高考真题)铜催化下,由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是 A.Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应 B.Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成 C.Ⅳ的示意图为 D.催化剂Cu可降低反应热 【答案】C 【详解】A.由图可知,Ⅰ到Ⅱ的过程中消耗了氢离子和电子,属于还原反应,A错误; B.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键,如图,有极性键生成,不是非极性键,B错误; C.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键,由Ⅲ结合氢离子和电子可知,Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C-H键,Ⅳ到Ⅴ才结合CO,可知Ⅳ的示意图为,C正确; D.催化剂可改变活化能,加快反应速率,不能改变反应热,D错误; 故选C。 3.(2025·重庆·高考真题)肼()与氧化剂剧烈反应,释放大量的热量,可作火箭燃料。已知下列反应: ①   ②   ③   则反应的为 A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据目标方程式与原方程式的特点可知,将原方程式进行(①-3×②+③)变换,可得目标方程式,所以,ΔH应为,据此解答。 【详解】A.选项A的表达式为,但根据推导结果,ΔH应为,与A不符,A错误; B.推导过程中,通过组合反应①、③及反转的反应②×3,得到总ΔH为,再除以4得,与选项B一致,B正确; C.选项C未除以4,直接取,不符合目标反应的系数比例,C错误; D.选项D的表达式为,符号和系数均与推导结果不符,D错误; 故选B。 4.(2025·浙江·高考真题)下列反应均能自发进行,相关判断不正确的是 A. B. C. D. 【答案】C 【分析】将五个方程式依次编号为①、②、③、④、⑤。 【详解】A.酸碱中和反应为放热反应,难溶于水而氢氧化钠易溶于水,已知反应① , ② ,则反应①放出的热量小于反应②,即,故,A正确; B.已知反应② , ③ , 利用盖斯定律将反应③-反应②得到,该反应为放热反应,则该反应的,即,B正确; C.已知反应⑤(化合反应)为放热反应,即,利用盖斯定律,将反应④-反应③得到反应⑤,即,,C错误; D.已知反应③为放热反应,,结合C项解析知:,则,D正确; 故选C。 5.(2024·重庆·高考真题)二氧化碳甲烷重整是资源化利用的重要研究方向,涉及的主要热化学方程式有: ① ② ③ 已知键能为,键能为,键能为,则中的碳氧键键能(单位:)为 A. B. C. D. 【答案】B 【详解】根据盖斯定律反应①+②-③可得反应:,该反应,根据反应物键能和-生成物键能和可得:4c+2b-3a-中的碳氧键键能=,中的碳氧键键能=(),故B正确; 故选:B。 1 / 26 学科网(北京)股份有限公司 $

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