反应热.doc

二.反应热和焓变焓是与内能有关的物理量，反应在一定条件下是吸热还是放热由生成物和反应物的焓值差即焓变（H）决定。在化学反应过程中所释放或吸收的能量都可用热量（或换成相应的热量）来表示，叫反应热，又称“焓变”，符号用H表示，单位一般采用kJ/mol说明：1、化学反应中不仅存在着“物质变化”，还存在着“能量变化”，这种变化不仅以热能的形式体现出来，还可以以光、电等形式表现。2、如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，就有部分能量以热的形式释放出来，称为放热反应；如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，反应物就需要吸收能量，才能转化为生成物。一个化学反应是放热还是吸热取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小，若断键吸收的总能量小于形成新键释放的总能量，则为放热反应；断键吸收的总能量大于形成新键释放的总能量，则为吸热反应。3、焓是与内能有关的物理量，在敞口容器中（即恒压条件下）焓变与反应热相同。4、从宏观角度：焓变（H）：HH生成物H反应物（宏观），其中：H生成物表示生成物的焓的总量；H反应物表示反应物的焓的总量；H为“”表示吸热反应，H为“”表示放热反应。5、从微观角度：HE吸收E放出（微观），其中：E吸收表示反应物断键时吸收的总能量，E放出表示生成物成键时放出的总能量；H为“”表示吸热反应，H为“”表示放热反应。6、体系：被研究的物质系统称为体系，体系以外的其他部分称为环境。放热是体系对环境做功，把能量传递给环境；而吸热则是环境对体系做功，是环境把能量传递给体系。7、反应热和焓变的单位都是“kJ/mol或kJmol1”，其中mol1是指每摩尔某一反应，而不是指某一物质的微粒等。8、常见的放热反应有：化合反应、酸碱中和反应、燃烧反应、活泼金属与酸的反应等；常见的吸热反应有：分解反应、碳与一氧化碳的反应、氢氧化钡与氯化铵固体的反应等。三.热化学方程式：热化学方程式：能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。说明：1、影响一个化学反应的反应热的因素有：反应时的温度与压强；反应物与生成物的状态；方程式中的计量数。2、我们可以通过：注明温度与压强；注明反应物与生成物的状态；注明H的正负；H与计量数成比例等直观地表示化学反应中的热效应。3、热化学方程式的意义：表明了物质的种类（质变的过程）；表明了物质数量的变化（量变的过程）；表明了化学反应中能量的变化（焓变）。4、与化学方程式相比，正确书写热化学方程式时应注意：需注明反应的温度和压强；因反应的温度和压强不同时，其H不同。（对于25、101kPa时进行的反应可以不注明）；必须标明各种物质的状态（s、l、g、aq）。（不同物质中贮存的能量不同）；方程式后面必须标明反应热，吸热反应H为“”、放热反应H为“”；热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，所以，可以用分数表示；H的数值与反应的系数成比例；不需要注明反应的条件。5、热化学方程式书写正确的判断：遵循质量守恒定律和能量守恒定律。典型例题例1.下列说法正确的是（）。A、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B、放热的反应在常温下一定很容易发生C、反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D、吸热反应在一定条件下也能发生解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都可以发生。反应开始时需要加热的可能是吸热反应，也可能是放热反应。吸热反应开始时需要加热，反应后需要不断加热才能使反应继续下去，如：石灰石高温煅烧成生石灰；放热反应开始加热，反应后会放出一定的热量，如果反应热量足够大，就可以使反应维持下去，即反应过程中不需要再加热，如铁粉与硫粉的反应等。答案：C、D例2.煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：a、利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b、先使煤与水蒸气反应得到H2和CO，然后使得到的H2和CO在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：a、C（s）+O2（g）CO2（g） HE1 b、C（S）H2O（g）CO(g)H2(g) HE2H2（g）+1/2O2(g)H2O（g） HE3CO（g）+1/2O2（g）CO2（g） HE4回答：（1）与途径a相比途径b有较多的优点，即。（2）上述四个热化学方程式中的哪个反应的H0：。（3）等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是（）A、a比b多B、a比b少C、a与b在理论上相同（4）根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为：。解析：（1）途径b是一种煤净化技术，其优点有：煤的利用率高，变成气体燃料后，运输方便，使燃料燃烧充分。（2）为吸热反应，反应体系的能量增加，H0。（3）当相同的反应物通过不同的途径的若干反应得到相同的生成物时，这两个过程中的总的能量变化一定相同。（4）可以通过反应方程式相加或相减消去中间产物，同时进行能量的相加或相减，最终得到的反应热和相等。答案：（1）煤的利用率高；变成气体燃料后，运输方便；使燃料充分燃烧。（2）反应（3）C（4）E1E2E3E4例3.已知火箭发射时可用肼（N2H4）作燃料，NO2作氧化剂，这两者反应生成N2和H2O（气）。且：N2（g）2O2（g）2NO2（g）H67.7 kJ/molN2H4（g）O2（g）N2（g）2H2O（g）H534 kJ/mol请计算1 mol气态肼和NO2完全反应时放出的热量为kJ，并写出肼与NO2反应的热化学方程式。解析：根据题意，要求下列反应的反应热H的值：N2H4（g）NO2（g）3/2 N2（g）2H2O（g）；则有2，即H2H12H3。则H3534 kJ/mol67.7kJ/mol2567.85 kJ/mol答案：567.85；N2H4（g）NO2（g）3/2 N2（g）2H2O（g）；H3567.85 kJ/mol例4.拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则1 mol N2生成NH3的反应热为：，1 mol H2生成NH3的反应热为。解析：1 mol N2生成NH3，则有3H2+N22NH3即H43639461391692 kJ/mol 1mol H2生成NH3，则有H2+1/3N22/3NH3即H92 kJ/mol1/330.67 kJ/mol因为反应热单位中的mol1是指某一反应，而不指某一物质的物质的量答案：92 kJ/mol；30.67 kJ/mol巩固测试1、下列过程中，需要吸收能量的是（）。A、H+HH2 B、H+ClHCl C、I2I+I D、S+O2SO22、吸热反应一定是（）。A、反应物总能量高于生成物总能量B、释放能量C、反应物总能量低于生成物总能量D、储存能量3、下列各项与反应热的大小无关的是（）。A、反应物、生成物的状态B、反应的温度C、反应物的多少D、表示反应热的单位4、已知反应：X+YM+N为放热反应，对该反应的下列说法正确的是（）。A、X能量一定高于MB、Y能量一定高于NC、X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D、因该反应为放热反应，故不必加热就可发生5、下列关于热化学方程式的说法中，正确的是（）。A、热化学方程式是表示放热反应的方程式B、热化学方程式是表示物质完全燃烧的式子C、相同物质的反应，当化学计量数不同时，其H也不同D、热化学方程式中，H可能是“”，也可能是“”6、加热一种在常压下沸腾着的液体，液体温度会（）。A、升高B、降低C、保持不变D、不能确定7、1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1mol H2，需要吸收131.5kJ的热量，则该反应的反应热是（）。A、H131.5kJB、H131.5 kJC、H131.5 kJ/molD、H131.5 kJ/mol8、已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰，在反应过程中，破坏1 mol氢气的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气的化学键消耗的能量为Q2kJ ，形成1mol氯化氢中的化学键消耗的能量为Q3kJ，下列关系式正确的是（）。A、Q1 +Q2Q3 B、Q1+Q22Q3 C、Q1 +Q2Q3 D、Q1+Q2Q2C、Q1H2C、H1H2D、金刚石比石墨稳定14、下列反应既是氧化还原反应又是吸热反应的是（）。A、铝片和稀硫酸反应B、Ba（OH）2?8H2O与NH4Cl的反应C、灼热的碳与二氧化碳反应D、甲烷在氧气中的燃烧反应15、25 、1 atm时，1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是（）。A、CH4O(l)1.5O2(g)CO2（g ）2H2O(l)； H1725.8kJ/molB、2CH4O(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l)； H11451.6kJ/molC、2CH4O3O22CO24H2O(l)； H122.68kJ/molD、CH4O(l)1.5O2(g)CO2(g)2H2O(g)； H1725.8kJ/mol16、在一定的条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为（）。2CO（g）+O2（g） CO2（g） H566 kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H890 kJ/mol由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时，释放的热量是（）。A、2912kJB、2953kJC、3236kJD、3867kJ二、填空题17、氢气和氧气的混合体遇火即发生爆炸生成水；水在1000以上持续加热分解为氢气和氧气；水电解生成氢气和氧气。（1）H2和O2 化合生成H2O 的反应是（填“放热”或“吸热”）反应，H2和O2 的总能量（填“大于”、“小于”或“等于”）水的总能量，此反应中化学能部分转化为。（2）水在高温下分解的反应为反应，反应中的热能转化为能，电解水的过程是转化为的过程。18、把空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL、0.5 mol/L的硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用下图所示的坐标曲线来表示。（1）曲线0a段不产生H2的原因有关化学方程式为。（2）曲线ac段，产生氢气的速率增加较快的主要原因（3）曲线c段以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因19、（1）实验室制氢气时，若向稀硫酸中加几滴硫酸铜溶液，则产生氢气的速率加快，该反应中硫酸铜催化剂（填：是、不是）。（2）单独加热氯酸钾，产生氧气的速率小，而将少量高锰酸钾和氯酸钾混合共热制氧气，产生氧气的速率明显加快，该实验中高锰酸钾催化剂（填：是、不是）。（3）医用双氧水清洗伤口时，伤口表面会产生大量的气泡，该过程中发生的反应是，起催化作用的是。20、（1）据理论计算，如果分子之间的碰撞每次都能发生化学反应的话，那么，在通常情况下，以体积比为2：1混合的氢气和氧气的混合气体就会在瞬间反应生成水。但实际却不是这样，这说明了什么？（2）如果点燃气体或对其光照，则反应瞬间完成，你认为这些条件改变了什么？（3）如果向氢气和氧气的混合气体插入了铂丝（催化剂），则会产生爆炸。你认为从反应原理上讲，铂丝改变了什么？说明理由。21、把试管放入盛有25饱和石灰水的烧杯中，试管中开始先放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中。据此回答：（1）实验中观察到的现象。（2）产生上述现象的原因是（3）写出有关反应的离子方程。（4）由实验推知，氯化镁溶液和氢气的总能量（填：大于、小于、等于）镁片和盐酸的总能量。22、0.3