内容正文:
第六章
化学反应与能量
第29讲
反应热
热化学方程式
1.了解反应热、焓变的概念,知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。
复习目标
2.知道常见的吸热反应和放热反应,能从多角度分析化学反应中能量变化的原因。
3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
考点一
反应热
焓变
必备知识·梳理夯实
【微思考1】下列变化中,属于放热反应的
是
,属于吸热反应的是
1.化学反应中的能量变化
①液态氮汽化②氢氧化钠固体溶于水③氢氧
(1)化学反应中的两大变化:物质变化和
化钠溶液与盐酸反应④KMnO4分解制O2
变化。
⑤Ba(OH)2·8H,0与固体NH,Cl混合⑥氢气在氧
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和
守恒。
气中燃烧⑦C0,+C商温2C0⑧生石灰跟水反应生
189
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电成熟石灰
⑨钠块投入水中⑩锌与盐酸反应
能等。通常主要表现为
的变化。
5,吸热、放热的原因分析
2.体系与环境的关系
(1)从能量高低分析
环境:与体系相互影响的其他部分
反应物个能量
生成物能量
→反应热:等温条件下,二者之间传递的热量
的总
的总
吸
能量
出AH为“”
能量
△H为“+”
体系
试管中的物质及发生的反应
热!△H<0
热量
:△H>0
(系统)
生成物
量
反应物
、
的总
的总
3.焓与焓变
能量O
反应过程
能量0
反应过程
放热反应
吸热反
内能(U)
体系内物质的各种能量的总和
物质能量变化与焓变的关系:△H=E(生成物的总
焓(H)
与内能有关的物理量
能量)-E(反应物的总能量)。
焓变
定义:生成物与反应物的焓值差
(2)从化学键变化分析
(△HD
常用单位:kJmo(或kJ/mo
吸收能量E,
反应
反应热
中学阶段认为,等压条件下,化学反
应的反应热反应的焓变
反旧化学键断裂
生
E>E2,△H0
4.常见的吸热反应和放热反应
物
新化学键形成
物
E,<E,△H0
燃烧反应、中和反应、大多数
放热
反
应、活泼金属与水或酸反应、缓慢氧化、铝
释放能量E,
反应
反应
热反应,大多数生成沉淀的反应
【微思考2】
下列化学反应的能量变化符合下图
大多数
反应、盐类的水解反应、
所示的是
(填序号),这些反应发生
吸热
Ba(OH)2·8H,0+NH,Cl、碳与水蒸气或
时,断裂反应物中的化学键吸收的能量
形成
反应
二氧化碳等反应
生成物中的化学键放出的能量。
个能量
考点突破·能力提升
微考点1放热反应和吸热反应的判断
反应物
生成物
1.下列需要吸收热量的是
反应过程
①Cl,-2Cl
②2F→F2
①Ba(OH)2·8H,0与NH,Cl的反应②大多数
③S03+H20=H2S0
的分解反应③大多数的化合反应④大多数的盐类
④2Na+2H,0=2Na0H+H↑
水解⑤C和H,0(g)、C和C02的反应⑥中和反应
5KOH+CH,COOH=H,O+CH,COOK
⑦可燃物的燃烧⑧金属与酸的置换反应⑨铝热反
⑥C+H,0(g)商温C0+H,
应⑩盐酸与碳酸氢钠的反应
⑦食物腐败
[微点归纳](1)焓是与内能有关的相对比较抽
⑧液氨汽化
象的一个物理量,焓变的值只与始末状态有关而与过
A.①⑥⑧
B.①3⑥⑧
D.①6(⑦8
程无关。
C.③④⑥⑦
2.(2024·广东华南师大附中期末)下列图示变化为
(2)物质的焓越小,具有的能量越低,稳定性越强。
吸热反应的是
(
(3)物质的物理变化过程中,也会有能量的变化,
浓硫酸
个能量
不属于吸热反应或放热反应,如碘升华,水蒸气液化。
(4)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有
.N2+3H
2NH
必然联系。如吸热反应NH,C晶体与Ba(OH)2·8H,O
反应过程
晶体在常温常压下即可进行,而很多放热反应需要在
B
加热的条件下引发才能进行,如铝热反应等。
个能量
190
【易错辨析】
生成物
稀盐酸
(1)放热反应不需要加热就能发生,吸热反应不加热
就不能发生。
()
反应物
锌粉
反应过程
(2)可逆反应的△H表示发生了反应的那部分的热量
C
0
变化。
3.对下列反应进行分类:①CaC03分解;②炼铁高炉中
(3)吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高
碳与二氧化碳高温转化为一氧化碳;③硫在O,中燃
于生成物形成化学键放出的总能量。
烧;④氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应;⑤Ca0+
H,0=Ca(OH)2;⑥N2与H2合成NH3;⑦NaOH
(4)吸热反应中,反应物总能量高于生成物总能量
和CH,COOH的反应;⑧铁片与稀硫酸的反应;⑨碳
(
与水蒸气高温制水煤气;⑩Fe2O,与Al的反应。
(5)活化能越大,表明化学反应吸收的能量越多。
吸热反应:
(填序号,下同)。
放热反应:
0
(6)NH,NO3固体溶于水时吸热,属于吸热反应。
微考点2
反应热与能量变化图像关系分析
(
4.(2023·浙江1月选考卷)标准状态下,气态反应物
(7)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)一2HC1(g)在
和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知
02(g)和Cl2(g)的相对能量为0],下列说法不正确
光照和点燃条件下的△H不同。
(
的是
()
(8)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的
能量越大。
(9)有化学键断裂的变化一定是化学反应,且反应吸
02+0
热。
02+0+C10
(10)物质发生化学变化时一定伴随能量变化。
E
20,+Cl
20
历程1
历程Ⅱ
A.E6-E3=Es-E2
受归纳拓展:
B.可计算Cl一Cl键能为2(E2-E3)kJ·mol
解答能量变化图像题的4关键
C.相同条件下,03的平衡转化率:历程Ⅱ>历程I
D.历程I、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学
方程式为ClO(g)+0(g)—02(g)+Cl(g)△H
=(E-E4)kJ·mo
5.(2026·广东江门等5地一模)在一密闭容器中,物
反应物↑
质M发生三个脱水的竞争反应:
生成物
①M(g)==WN(g)+H,0(g)△H
0
反应过程
②Nng—g)+,o(g)d
口从反应物至最高点的能量数值表示正反应的
③M(g)==F(g)+H20(g)△H
活化能,即E1。
反应历程如图所示。相同条件下,下列说法正确的
☑从最高,点至生成物的能量数值表示逆反应的
是
活化能,即E2。
3△H=E,-E2g
④催化剂只能影响正、逆反应的活化能,而不能
影响反应的△H。
N(g)+H,O(g)
合@+宁H0e
微考点3根据键能计算反应的焓变
M(g)
7.(2024·河北卷,节选)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺
F(g)+HO(g)
0
反应历程
化剂,工业上制备原理如下:S02(g)+Cl2(g)=
A.由图可知,物质M(g)比物质N(g)稳定
S02Cl2(g)△H=-67.59kJ·mol,若正反应的活
19
B.反应①比反应②和③更快达到化学平衡
化能为E正kJ·mol,则逆反应的活化能E滋
C.E(g)==2F(g)+H,0(g)的反应热△H=2△H
kJ·mol(用含EE的代数式表示)。
-2AH2
归纳拓展:
D.平衡后压缩容器,物质E的物质的量不变
①焓变与反应中物质能量变化的关系
6.(2026·湖南长沙雅礼中学模拟)理论研究表明,在
101kPa和298K下,HCN(g)==HNC(g)异构化反
能量个
能量
应过程的能量变化如图所示。
反应物的
生成物的
总能量
b
总能量
186.5
H
△H
△H
生成物的
总能量
反应物的
总能量
59.3
0
反应历程
反应历程
●●
0.0
(1)焓变与能量变化的关系:△H=E(生成物的总
HC N
能量)-E(反应物的总能量);
反应进程
(2)焓变与活化能(E)的关系:△H=E(正反应)
(1)该反应是
(选填“吸热”或“放热”)
-E(逆反应)。
反应。
☑利用键能计算反应热的思路:①根据键能计算
(2)HCN与HNC相比,更稳定的是
,键能
反应热时,要分析分子的结构,确定单个分子中共价键
更大的是
的种类与数目。②要注意热化学方程式中各物质的化
(3)正反应的活化能为
kJ·mol1,逆反应
的活化能为
kJ·mol,正反应的活化
学计量数,即各反应物或生成物的物质的量,以便在计
能
(选填“大于”或“小于”)逆反应的
:算△H时要具体确定各共价键的总物质的量,避免出
活化能。
现遗漏现象。
(4)该异构化反应的△H=
kJ·mol
考点二
热化学方程式燃烧热
必备知识·梳理夯实
[微点归纳](1)热化学方程式与化学(离子)方
程式的3个不同点
1.热化学方程式
①热化学方程式一般不注明反应条件;
(1)定义
②热化学方程式不标“↑”“↓”,但必须用s、1、g、
ag等标出物质的聚集状态;
表明反应所
或
的热量的化学方
③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量,
程式,不仅表明了化学反应中的
变化,也表明其△H必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。
了化学反应中的
变化。
(2)△H应包括“+”或“-”、数值和单位(kJ·mol)。
(2)热化学方程式表示的意义
(3)可逆反应的△H表示完全反应的热量变化,与
分析下列热化学方程式的意义
反应是否可逆无关。如N2(g)+3H2(g)一2NH3(g)
①2H2(g)+02(g)—2H20(1)
△H=-92.4k·moll,表示在101kPa、25℃时,
1molN2(g)和3molH2(g)完全反应生成2mol
△H=-571.6kJ·molr
NH,(g)时放出92.4kJ热量。但实际上1molN2(g)
表示:
和3molH,(g)充分反应,不可能生成2 mol NH(g),
故实际反应放出的热量小于92.4kJ。正、逆反应的
△H的绝对值相等,符号相反。
②H,(g)+20,(8)=H.0(1)
(4)同素异形体之间转化的热化学方程式(如金
△H=-285.8kJ·mol1
刚石和石墨)除了要注明物质的聚集状态之外,还要注
明物质的名称。
表示:
2.燃烧热
可燃物为1mol,产物化学性质稳
定、物理状态稳定
③2H2(g)+02(g)—2H20(g)
定义
在l01kPa时.
纯物质完全燃烧
生成
时所放出的热量
192
△H=-489.6kJ·mol
单位
或kJ/mo
表示:
燃
如:C(s)的燃烧热为△=-393.5kJ·mo,表
意义
示在25℃、101kPa条件下,
完全燃烧
生成
放出393.5kJ的热量
④2H,0(1)—2H2(g)+02(g)
如:C(s)的燃烧热用热化学方程式表示为
表示
△H=+571.6kJ·mol1
C(s)+0,(g)C02(g)△H=-393.5kJ·mol
物质燃烧一定放热,故物质燃烧热的△H
表示:
特点
一定为负值
例:(1)16g硫粉完全燃烧生成S02气体放出
注意:热化学方程式计量系数与△H成正比;热化
134.9kJ的热量,则硫粉燃烧热的热化学方程式为
学方程式中物质状态不同,△H不同;正、逆反应△H数
(2)已知CH,(g)+0.(g)=
2C0,(g)+
值相同,符号相反
(3)书写步骤及要求
H,O(1)
△H=-445.15kJ·mol,则CH4的燃烧热
一写方程式
写出配平的化学方程式
△H=
[微点归纳](1)书写表示燃烧热的热化学方程
用
标明物质的聚
二标状态
式的要点:
集状态
①生成物为指定产物,可燃物的化学计量数定
标明反应的温度和压强(101kPa
为1;
三标条件
25℃时可不标注)
②反应热△H对应可燃物的燃烧热。
(2)燃烧热概念中的“完全燃烧生成稳定氧化物”
在方程式后写出△H,并根据信息
是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的物质。完全燃
四标△H
注明△H的“+”或“-”
烧时,下列元素要生成对应的物质:C→C02(g),H→
H20(1),S→S02(g),N→N2(g)等。
根据化学计量数计算写出△H的
五写数值
(3)根据燃烧热计算物质完全燃烧放出的热量:
值,并注明
Q=n(可燃物)×I△HI,其中△H代表燃烧热。
【微思考】下列热化学方程式都有错误,试指明(6)实验测得:101kPa时,1 mol CH4完全燃烧生成液
错误的原因。
态水和C02,放出890.3kJ的热量,则CH4(g)+
①2N02=02+2N0
△H=+116.2kJ·mol
202(g)=2H20(g)+C02(g)△H=+890.3
错因:
kJ·mol
()
②3.2gCH4完全燃烧生成C02(g)和H0(1)时
(7)1molH2燃烧放出的热量为H2的燃烧热。
放出178kJ的热量,该反应的热化学方程式为CH,(g)
+202(g)=C02(g)+2H,0(1)
△H=-890kJ
(8)甲烷的燃烧热△H=-890.3kJ·mol1,则甲烷燃烧
错因:
的热化学方程式可表示为CH(g)+202(g)
③在一定温度和压强下,1molS02(g)、0.5mol
C0,(g)+2H,0(g)△H=-890.3kJ·molr。
(
02(g)混合反应生成S03(g),放出akJ热量,则
(9)氢气的燃烧热为285.8kJ·mol',则电解水的热
S02(g)转化为S03(g)的热化学方程式为2S02(g)+
02(g)=2S03(g)△H=-2akJ·molP
化学方程式为2H,0(1)电解2H,(g)+0,(g))△H=
错因:
+285.8kJ·mol。
④若31g白磷(s)的能量比31g红磷(s)多bkJ,
考点突破·能力提升
则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)
4P(s)△H=-46kJ·moI
微考点1
热化学方程式的理解
错因:
1.(2026·江西高三检测)下列说法正确的是(
[微点拨]对于互为同素异形体的物质(如白磷
A.标准状况下,44.8LC2H2(g)在02(g)中完全燃
与红磷、金刚石与石墨等),除了要注明物质的聚集状
1
烧生成C02(g)和H20(1),放出2598.8kJ热量,
则该反应的热化学方程式为2C2H2(g)+502(g)
态之外,还要注明物质的名称。
4C0,(g)+2H,0(g)△H=-2598.8kJ/mol
3.能源
B.已知1mol金刚石转化为石墨,要放出1.9kJ的
化石
特点,属于
能源
热量,1g石墨完全燃烧放出的热量比1g金刚石
193
燃料
解决开源
开发新能源
完全燃烧放出的热量少
办法
节流
节约现有能源
能
C.在稀溶液中:H*(aq)+0H(aq)一H,0(I)△H
源
=-57.3kJ/mol,若将含0.6molH2S04的稀硫酸
太阳能、氢能、风
资源丰富,没有
优点
与含1 mol NaOH的稀NaOH溶液混合,放出的热
新能源
能、地热能、海洋
或很少污染,属
能、
生物质能
能源
量大于57.3kJ
D.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2
【易错辨析】
置于密闭的容器中充分反应生成NH3,放出热量
(1)已知N2(g))+3H2(g)==2NH3(g)
△H=
19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
-92灯·m,则NH,(g)一N,(g)+,(g)
3
s00℃2NH,(g)△H=-38.6 kV/mol
30 MPa
2.已知热化学方程式:S(s)+02(g)—S02(g)
△H=
△H=+46kJ·mol。
(
-297.23kJ·mol1,下列说法正确的是
()
(2)在一定温度和压强下,1molS02、0.5mol02混合
A.1molS0,(g)的能量总和小于1molS(s)和1mol
反应后,放出akJ热量,则气态S02转化为气态
0,(g)的能量总和
S03的热化学方程式为2S02(g)+02(g)二
B.加入合适的催化剂,可增加单位质量的硫燃烧放
2S0,(g)△H=-2akJ·mol'。
出的热量
(3)1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,
C.S(g)+0,(g)S02(g)△H1=-Q,kJ·mol,Q
放出642kJ的热量:N2H4(1)+02(g)—N2(g)+
的值小于297.23
D.足量的硫粉与标准状况下1L氧气反应生成1L
2H20(g)△H=+642kJ·mol-1。
()
二氧化硫气体时放出297.23kJ热量
(4)已知2NH(g)==N2(g)+3H2(g)
△H=+90.8
微考点2热化学方程式的书写
kJ·mol',则向装置中充入2 mol NH,(g)进行上
述反应,吸收热量90.8kJ。
3.(1)(2023·天津卷,节选)二氧化硫气体催化氧化
法制取三氧化硫。若每生成80g气体三氧化
(5)实验测得:101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态
硫,放出98.3kJ能量,写出生成三氧化硫的反
水,放出热量285.8kJ,则2H2(g)+02(g)一
应的热化学方程式:
2H,0(1)△H=-571.6kJ·mol1。
(2)(2022·天津卷,节选)在25℃和101kPa时,
壁归纳拓展:
Na(s)与02(g)反应生成1 mol Na202(s)放热
“五审法”判断、书写热化学方程式
510.9kJ,写出该反应的热化学方程式:
一审“+”
放热反应△H为“-”,吸热反应AH为“+”
4.依据事实写出下列反应的热化学方程式:
↓
(1)已知2.0g(气态)燃料肼(NH4)完全燃烧生成
二审单位
单位一定为“kJ·mo”,易错写成“mol”或漏写
N2(g)和水蒸气时,放出33.4kJ的热量,则表示
2
肼燃烧的热化学方程式为
物质的聚集状态必须正确,特别是溶液中的反应
三审状态
.易写错
0
(2)2molA1(s)与适量02(g)反应生成A120,(s),放
反应热的数值必须与热化学方程式中的化学计量!
四审数值
出1669.8kJ的热量。该反应的热化学方程式
数相对应,即化学计量数与△H成正比;当反应
对应性
逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相
为
0
等,符号相反
五审是否
(3)硅粉与HCl在300℃时反应生成1mol
如表示燃烧热、中和反应反应热的热化学方程式
符合定义
SiHCL,(g)和H,(g),放出225kJ热量,该反应的
热化学方程式为
微考点3
燃烧热的理解及应用
6.(2026·山东潍坊检测)下列能正确表示物质燃烧
5.依据事实写出下列反应的热化学方程式。
热的热化学方程式是
()
(1)SH4是一种无色气体,遇到空气能发生自燃,生
成SiO2和液态H,0。已知室温下2gSiH4自燃
A.石墨:C(s)+202(g)=C0(g)
放出89.2kJ热量。SiH4自燃的热化学方程式
△H=-110.5kJ/mol
为
B.CH4:CH4(g)+202(g)=C02(g)+2H20(g)
△H=-802.3kJ/mol
194
(2)CuCl(s)与02反应生成CuCL,(s)和一种黑色固
C.H2S:H2S(g)+。02(g)=S02(g)+H20(1I)
体。在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗
2
1 mol CuCl(s),放出44.4kJ的热量,该反应的
△H=-562.6kJ/mol
热化学方程式是
D.NH3:4NH(g)+30,(g)=2N2(g)+6H20(1)
△H=-1530.4kJ/mol
(3)用Na表示阿伏加德罗常数的值,在C,H2(g)完
7.(2024·黑吉辽卷,节选)为实现氯资源循环利用,
全燃烧生成C02(g)和液态水的反应中,每有
工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:
5N、个电子转移时,放出650kJ的热量,则该反
2Hc(g)+20,(g)一C,(g)+L0(g)
△H,三
应的热化学方程式为
-57.2kJ·mol
令归纳拓展:
结合以下信息,可知H2的燃烧热△H=
kJ·moll。
书写热化学方程式的注意事项
H20(1)—H20(g)
△H2=+44.0kJ·mol
①遵循一般化学方程式的书写规则,一般不写反
H2(g)+Cl2(g)=2HC1(g))
应条件,但必须标明物质的聚集状态。
☑热化学方程式中各物质化学式前的化学计量
△H3=-184.6kJ·mol1
数可以是整数,也可以是分数。
本讲要点速记:
③热化学方程式中化学式前面的化学计量数必
1.物质能量与反应吸、放热之间的两个关系
须与△H相对应,若化学计量数加倍,则△H的数值也
(1)E反应物>E生成物,放热反应,△H<0
要加倍。如:H,(g)+20,(g)一H,0(1)△H=
(2)E发应物<E生威物,吸热反应,△H>0。
2.热化学方程式书写与判断的注意事项
-285.8kJ·mol1,2H2(g)+02(g)2H20(1)
△H
(1)注意标明物质的聚集状态。
=-571.6kJ·mol1。
(2)注意△H的符号与单位。
④逆反应的△H数值与正反应的相等,符号
(3)注意△H的数值与计量数是否对应。
相反。
(4)燃烧热、中和热等条件的限制。
3.热化学中能量呈现的主要形式
4.运用活化能应注意“一式一历程”
(1)焓:描述与物质内能有关的物理量。
(1)“一式”:焓变=正反应活化能-逆反应活
(2)生成焓:生成焓是某温度下,标准状态的各种
化能;
元素的最稳定单质生成标准状态1ol某纯物质的热
效应。
(2)“一历程”:特别注意历程图像中是以1mol为
(3)焓变:等压条件下,反应热等于反应的焓变。
单位,还是以一个分子为单位来呈现的,若以1ol为
(4)燃烧热:在101kPa时,1ol纯物质完全燃烧单位呈现时,用“一式”直接计算即可,但以一个分子
生成指定产物时所放出的热量。
为单位来呈现时,若焓变的单位为eV/mol或
(5)活化能:活化分子具有的平均能量与反应物
kJ·mol',则其数值应扩大Na倍(NA为阿伏加德罗
分子具有的平均能量之差;常分为正反应活化能和逆
反应活化能。
常数的值)。
(6)键能:是指气态分子中1mol化学键解离成气
态原子所吸收的能量。
温馨提示:复习至此,请完成练[29
第30讲
反应热的测定与计算
1.了解中和反应反应热的测定方法。
复习目标
2.掌握盖斯定律的内容及意义,并能进行有关反应热的计算。
3.能综合利用反应热和盖斯定律比较不同反应体系反应热的大小。
考点一
中和反应反应热测定
必备知识·梳理夯实
④数据处理:取三次测量所得温度进
1.中和反应反应热
玻璃
195
温度计
搅拌器
行计算,测得的数值取平均值。生成
在25℃和101kPa下,在稀溶液中,强酸和
molH,0时放出的热量为
{定义
强碱发生中和反应生成
时所
杯盖
放出的热量
内筒
隔热层
(m+m2)·c·(t2-t)×103
单位
或kJ/mol
外壳
n(H,0))
kJ[mi
中
强酸和强碱反应的中和热基本上相等
表示
热化学方程式可表示为
m2均取50g,c=4.18J/(g·℃)]
必须是强酸和强碱的稀溶液。弱酸、弱
大量实验测得:在25℃和101kPa下,强酸的稀溶液与强
注意
碱电离时需消耗能量,因此发生反应过
程中放出的热量会减少
碱的稀溶液发生中和反应生成1olH,0时,放出57.3kJ
2.中和反应反应热的测定具害保温性,减少熬量的散失
的热量
(1)测定原理:通过简易量热计测定体系在反应
【微思考】
(1)为保证酸完全中和,采取的措施
前后的
变化,再利用有关物质的比热容来计
是
算反应热。
(2)实验时不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的
(2)实验步骤及装置
理由是
实验装置
实验步骤
(3)在中和反应反应热的测定实验中,使用弱酸
①量取50mL浓度分别为0.50mol/L
或弱碱会使测得的中和反应反应热数值
(填
玻璃
和0.55mol/L的酸、碱稀溶液,并分
“偏高”“不变”或“偏低”),其原因是
温度计
搅拌器
别测量其温度,取两者平均温度,记
为4
杯盖
[易错提醒](1)中和热是强酸、强碱的稀溶液
内筒
隔热层
反应生成1mol液态H20放出的热量,为57.3kJ。浓
外壳
②测量酸、碱液混合后
温
度,记为2
硫酸稀释时放热,与碱反应生成1olH0(1)时放出
的热量大于57.3kJ。当中和反应有沉淀生成时,生成
③重复步骤①、②两次
1molH,0(1)时放出的热量大于57.3kJ。第六章
化学反应与能量
:5.C物质的能量越低越稳定,物质M(g)和物质N(g)的能量无法比较,则
两者的稳定性无法比较,A错误:反应①的活化能高于反应②和③,反应
第29讲反应热
热化学方程式
①的反应速率较小,达到化学平衡所需的时间更长,B错误;对于反应②
M(g)一子E(g)+H,0(8)△h,③M(g)一F(g)+H,0(g)
考点一
△H3,根据盖斯定律,由2×③-2×②可得E(g)=一2F(g)+H,0(g),该反
必备知识·梳理夯实
应的反应热△H=2△H3-2△H2,C正确:平衡后压缩容器,反应①、③平衡
1.(1)能量
逆向移动,物质M(g)的物质的量增多,反应②平衡正向移动,物质E的
(2)能量
物质的量增多,D错误。
(3)热量
6.(1)吸热(2)HCNHCN
3.等于
(3)186.5127.2大于
4.化合分解
(4)+59.3
【微思考1】
[解析](1)该反应生成物的能量大于反应物的能量,故为吸热反应。
③6⑧⑨0④57
(2)从图中可以看出,HCV的能量比HNC的低,则HCN更稳定,键能更大。
5.(2)吸热><放热
(3)正反应的活化能为186.5k·m0l1,逆反应的活化能为186.5k·mol
【微思考2】
-59.3kJ·mol=127.2k·mol。(4)根据焙变等于生成物总能量减
③⑥⑦⑧⑨小于
去反应物总能量,因此该异构化反应的△H=59.3kJ·mol1-0=
【易错辨析】
+59.3kJ·mol.
(1)×反应的吸、放热与反应的始末状态有关,与反应条件无关。
微考点3
(2)×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7.E正+67.59
无关。
[解析]根据反应热△H与活化能E正,E的关系:△H=正反应活化能-逆
(3)√吸热反应即吸收总能量高于释放总能量。
反应活化能可知,该反应的E这=E王·mol1-△H=(E王+67.59)k·mol。
(4)×吸热反应中,反应物总能量低于生成物总能量
(5)×反应的吸、放热多少只与反应的始末状态有关
考点二
(6)×NH,NO,固体溶于水是物理变化,不属于吸热反应。
必备知识·梳理夯实
(7)×焓变与反应条件无关,此反应在光照和点燃条件下的△H相同。
:1.(1)释放吸收物质能量
(8)√断裂旧化学键所需要克服的能量总和就等于该反应的活化能,故!
(2)2mlH2(g)和1mol02(g)反应,生成2molH,0(1)时放出571.6d
说法正确
的热量1molH2(g)和0.5molO2(g)反应,生成1molH20(1)时放出
(9)×化学反应既有化学键的断裂,又有化学键的形成,例如HC1溶于水
285.8kJ的热量2molH2(g)和1mol02(g)反应,生成2molH20(g)
断裂共价键,但没有新键形成,是物理变化过程;反应的吸、放热取决于
时放出489.6kJ的热量2molH20(1)分解生成2molH2(g)和
旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量相对大小。
1mol02(g)时,吸收571.6kJ的热量
(10)V反应物中化学键断裂吸收能量,生成物中形成化学键释放能量。
(3)s、1、g、aq单位
考点突破·能力提升
2.1mol稳定的氧化物kJ·mol11 mol C C02(g)
微考点1
(1)S(s)+02(g)S02(g)△H=-269.8kJ·mol1
1.AC12→2C1需要断键,断键时吸收热量,①符合题意;2F→F,形成化学:
(2)-890.3J·mol-1
键,放出热量,②不符合题意;S03+H20一H2S04是放热反应,③不符
【微思考】
合题意:2Na+2H20一2NaOH+H2↑是放热反应,④不符合题意;中和
①未注明物质的聚集状态
反应是放热反应,⑤不符合愿意:C+H,0(g)商遇c0+H,是吸热反应,O
②△H的单位应为k·mol
符合题意;食物腐败过程中发生放热反应,⑦不符合题意;液氨汽化会吸!
③S02(g)与02(g)的反应为可逆反应,1molS02(g)、0.5mol02(g)
收大量的热,⑧符合题意。综上所述,①⑥⑧符合题意。
混合反应,消耗S02(g)的物质的量少于1mol
2.C浓硫酸的稀释是物理变化,是放热过程,A不符合题意;反应物总能
④同素异形体应指明名称
量大于生成物总能量,是放热反应,B不符合题意;生成物总能量大于反3煤石油天然气不可再生可再生
应物总能量,反应过程中吸收能量,C符合题意;活泼金属置换酸中的【易错辨析】
氢,该反应是放热反应,D不符合题意。
(1)V
3.①②④⑨③⑤6⑦80
(2)×S02与02的反应为可逆反应,1molS02、0.5mol02混合反应,消
微考点2
耗的S02的物质的量小于1mol.
:(3)×液态肼的燃烧为放热反应,△H应为“-”号
4.C[思路分析]解答本题的思路如下:
(4)×热化学方程式的△H表示完全反应时的热量变化,而该反应为可逆
(1)分析历程I、Ⅱ中物质的变化及能量的变化,确定两个过程中能量变!
反应,不能完全反应。
(2)结合,(g)的相对能量、图中物质变化与相对能量,推测(g)的和5)Y其他条件不变时,反应热与参与反应物质的物质的量成正比关系。
化的关系。
:(6)×该反应为放热反应,△H小于0,且题给信息为生成液态水时所放
对能量及Cl一Cl的键能
热量
(3)根据反应速率与活化能的关系,确定图中速率最快的步骤及能量的
:(7)×1molH,完全燃烧生成1mol液态H,0时放出的热量为H,的燃烧
变化,写出热化学方程式
热。
[解析]由图可知,反应03+0-202的△H=(E6-E3)k·ml1,反应
(8)×应生成液态水
03+0+C1=202+C1(即03+0—202)的△H=(E5-E2)kJ·mol,从
丙可得:E。-63=E,-6,A正确;由于C,(g)的相对能量为0,[0,+0]的(9)×燃烧热规定可燃物必须是1ml,正确的是2H,0()电解2H,(g)+
相对能量为E3kJ·mol,[O3+0+C]的相对能量为E2·ml,则
02(g)4H=+571.6kJ·mol1.
C(g)的相对能量为(B-E3)W·mol',故C一d键能为2(E2-考点突破·能力提升
E)J·mo,B正确;由图可知,历程Ⅱ使用了催化剂,但催化剂不能使微考点1
平衡发生移动,故O3的平衡转化率:历程1=历程Ⅱ,C错误;一般来说,!1.B水应该为液态,A项错误;已知1mol金刚石转化为石墨,要放出
活化能越低,反应速率越快,由图可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能最!1.9k」的热量,则说明石墨更稳定,能量更低,则1g石墨完全燃烧放出
低,该步反应速率最快,结合图中物质的相对能量,可得热化学方程式为
的热量比1g金刚石完全燃烧放出的热量少,B项正确;若将含0.6mol
Cl0(g)+0(g)02(g)+Cl(g)△H=(E5-E4)kJ·mol,D正确。
H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的稀NaOH溶液混合,反应为1mol氢
615-
离子、1mol氢氧根离子生成1mol水的反应,放出的热量等于57.3k,C
项错误;反应为可逆反应,△H<-38.6kJ/mol,D项错误。
第30讲
反应热的测定与计算
2.A放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以1mol
S02(g)的能量总和小于1molS(s)和1mol02(g)的能量总和,A正确
考点一
加人合适的催化剂不会影响反应焓变,即单位质量的硫燃烧放出的热量
必备知识·梳理夯实
不变,B错误:因物质由固态转变成气态也要吸收热量,所以S(g)+
1.1molH20kJ·mol1
Ht(aq)+OH(aq)—H20
△H=
02(g)—S0,(g)的反应热的数值大于297.23,C错误:热化学方程式
的化学计量数只表示物质的量,标准状况下1L氧气的物质的量小于
-57.3kJ·mol1
1mol,D错误
2.(1)温度
微考点2
(2)最高
【微思考】
3.(1)2S02(g)+02(g)=2S03(g))AH=-196.6kJ·molΓ(合理即可)
(1)碱稍过量
(2)2Na(s)+02(g)-Na202(s)△H=-510.9k·mdl(合理即可)
(2)铜丝导热性好,比用玻璃搅拌器误差大
[解析](1)每生成80g气体三氧化硫,放出98.3kJ能量,80g三氧化
(3)偏低弱酸或弱碱在溶液中部分电离,在反应过程中,弱酸或弱碱
硫的物质的量为1mol,则生成气体三氧化硫的热化学方程式为2S02(g)
会继续电离,而电离是吸热的过程
+02(g)→2S03(g)△H=-2×98.3kJ·mol1=-196.6k·mol
【易错辨析】
(2)在25℃和101kPa时,Na(s)与02(g)反应生成1 mol Na202(s)放热
(1)×
510.9kJ,则该反应的热化学方程式为2Na(s)+02(g)Na202(s)
H2S04和足量Ba(OH)2反应生成BaS04沉淀和H20,由于生成沉
淀也要放热,则0.5mdlH2S04和足量Ba(OH)2反应放出的热量大于
△H=-510.9kJ·mol1
4.(1)N2H4(g)+02(g)=N2(g)+2H20(g)△H=-534.4kJ·ml(合
盐酸和氢氧化钠反应生成1mol液态H20时放出的热量,即大于
57.3kJ
理即可)
(2)4A1(s)+302(g)-2A1203(s)△H=-3339.6kJ·mol(合理即
(2)×在中和热的测定过程中,酸、碱混合时要迅速,防止热量的散失。
可)
(3)√小烧杯内残留水,会导致混合液的体积变大,混合液温度降低,温
(3)si(s)+3HC(g)30℃siHC,(g)+H,(g)△H=-225N·m-(合
度差减小,测得的反应热数值偏小。
考点突破·能力提升
理即可)
微考点1
[解折】(1)20s(Gm屏气休在氧气中完会晚生成氯气和
:1.D若分多次倒入则热量损失大,C正确:反应前测完盐酸温度的温度计
蒸气时放出33.4热量,则表示肼燃烧的热化学方程式为N2H4(g)+1
应洗净、擦干后再插人NaOH溶液中测量温度,D错误。
02(g)—N2(g)+2H20(g)△H=-534.4kJ·mdl-1。(2)2molA1(s)
2.D25℃、101kPa时,H,的燃烧热为285.8kJ·mol1,即1mol氢气燃
与适量02(g)反应生成Al203(s),放出1669.8k的热量,则此反应的
烧生成液态水放出的热量为285.8kJ,则2H2(g)+02(g)—2H20(1)
热化学方程式为4A1(s)+302(g)—2Al203(s)△H=-1669.8kJ·mdl×
△H=-571.6kJ·mol;NaOH稀溶液与硫酸稀溶液发生的中和反应反应
2=-3339.6k·mol。(3)根据题干知,该反应的热化学方程式为
热为57.3k』·ol,即氢氧化钠和硫酸反应生成1mo液态水放出的热量是
S(s)+3Ha(g)30℃siHC,(g)+H,(g)△h=-25J·al。
5.3N,热化学方程式为N0H(ea)+号H,0,(aq)—,s0,(a)+
5.(1)SiH4(g)+202(g)Si02(s)+2H20(1)△H=-1427.2kJ·mol
H,0(1)△H=-57.3kJ·mol1,D正确。
(2)4CuC1(s)+02(g)—2CCl2(s)+2Cu0(s)△H=-177.6kJ·mol
3.(1)①AD②0.5500
(3)2C2H2(g)+502(g)-4C02(g)+2H20(1)△H=-2600kJ·mol
(2)418(T1-To)
[解析](1)2gsiH,(g)的物质的量为6nm,则1 mol SiH,燃烧放出
(3)①>
②-20.9(b-a)kJ·mol[或-41.8(c-a)kJ·mol1]
[解析](2)由Q=pV惑·AT可得Q=4.18J·g'.℃1×
的热量为89.2kJ×16=1427.2k,则SiH4自燃的热化学方程式为
1.0g·mL1×(50mL+50mL)×△T=418(T1-T。)J。(3)①100mL
SiH4(g)+202(g)Si02(s)+2H20(1)△H=-1427.2kJ·mol-1
(2)题给反应每消耗1 mol CuCl(s),放出44.4kJ的热量,则每消耗4mol!
0.20mol·LCus04溶液含有溶质的物质的量为0.02mol,1.20gFe
CuC1(s),放出44.4k×4=177.6kJ的热量,题给反应的热化学方程式为
粉和0.56gFe粉的物质的量分别为0.021mol,0.01mol,实验i中有
4CC1(s)+02(g)—2CuCl2(s)+2Cu0(s)△H=-17.6k·mol1
0.02 mol CuS(04发生反应,实验iⅱ中有0.01 mol CuS04发生反应,
(3)C2H2(g)完全燃烧生成C02(g)和液态水,碳元素的化合价由-1价
实验i放出的热量多,则b>c;②若按实验i进行计算,△H=
升高到+4价,每消耗1molC2H4转移10mol电子,每有5VA个电子转移
4.18x1.0x100x(b-a)k·mol=-20.9(b-a)·mdl;若按实验i
1000×0.02
时,消耗0.5mdlC2H2(g),放出650kJ的热量,则2molC2H2(g)完全燃
烧放出2600kJ热量,热化学方程式为2C2H2(g)+502(g)一4C02(g)
进行计算,△H=
4.18x1.0x10x(c-akJ·mml=-41.8c-a)·mol。
1000×0.01
+2H20(1)△H=-2600kJ·mdl-。
微考点3
考点二
6.CC0不是碳元素的稳定的氧化物,应该是产生二氧化碳,A项错误;气
必备知识·梳理夯实
态水不是稳定的氧化产物,应该是液态水,B项错误;1molH2S完全燃烧
生成稳定的二氧化硫气体和液态水,符合燃烧热的概念,C项正确;燃烧
1.相同
热是指在1O1kPa时1mdl纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热2.始态终态途径△H+△H,AA,+AH,+△H
量,热化学方程式中NH,的化学计量数为4,不是燃烧热的热化学方程3.a△H,-△H,△H+AH,-110.5
式,D项错误
【易错辨析】
7.-285.8表示氢气燃烧热的热化学方程式为④H,(g)+202(g)
(1)×化学反应的反应热与反应的途径无关。
(2)√反应物和生成物能量一定,变化过程中能量变化是依据能量守恒
H,0,设①2HC(g)+0,(g)C,(g)+H,0(g)4,=
的分析体现。盖斯定律是能量守恒定律的具体体现。
;(3)×比较△H时,应包括符号,CH燃烧为放热反应,热值越大,△H
-57.2k·mol-1,②H20(1)—H20(g)△H2=+44.0kJ·mol,
越小。
③H2(g)+CL2(g)一2HCI(g)△H3=-184.6kJ·mol厂,则④=①+③-(4)V根据盖斯定律可得:△H=△H1+△H2
②,因此氢气的燃烧热△H=-57.2kJ·mol1-184.6kJ·mol1-(5)V√△H=正反应活化能-逆反应活化能。
44.0kJ·mol=-285.8kJ·mdl-。
;(6)V可逆反应的△H表示完全反应时的热量变化
616