化学反应与能量整章梳理

1、化学反应与能量综合复习【知识点梳理】要点一：反应热 焓变（ H1、反应热：化学反应中，当反应物与生成物具有相同温度时，所放出或吸收 的热量称为化学反应的反应热。反应热的 符号是Q,单位常用J或KJ。注意：反应热描述的是一定温度下化学反应前后的热量变化。 任何化学反应都有反应热。 任何化学反应都伴随着能量变化，能量变化通常表现为热量变化，但不全是热量变化。【例】下列对化学反应认识错误的是（）A.会引起化学键的变化B.会产生新的物质C.必然引起物质状态的变化D.必然伴随着能量变化2、焓（H）与焓变（ H）焓（H）是与内能有关的物理量。任何物质都具有一定的焓值。焓变（ H）是指在一定条件下，生成物与

2、反应物的焓值差，即厶H=H（生成物）一H（反应物）。 焓变的符号是AH ,单位常用KJ/mol或kJ mol t3、反应热与焓变的关系焓变（ H）是化学反应在恒定压强下且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热（Q）。H= Q （中学阶段二者通用）。4、焓变与能量变化的关系 H0 ，反应吸收热量；AH 0 ，反应放出热量。*1雛t:孔冋-；翌确*1稱 aJi 比/1【例】由图1-1-1分析，下列说法中正确的是（A. A=B+C与B+C=AM个反应吸收和放出的热量不等B. A=B+C是放热反应C. A具有的能量高于 B和C具有的能量总和D. A=B+C是吸热反应，B+C=A（、然是放热反

3、应要点二：化学反应过程中的能量变化1、化学反应的本质：旧化学键断裂，新化学键形成的过程。2、 焓变与键能的关系反应物中旧化学键断裂需要吸收能量（E2）。 H=E E2（ E为反应物总键能之和，【例1】下列过程一定释放出能量的是（A. 化合反应B.分解反映E1）,生成物中新化学键形成需要放出能量E2为生成物总键能之和）C.分子拆成原子D. 原子结合成14分子【例2】拆开1molH H键1molN H键、1mol0N需要的能量分别是 436J、391 J、946 J，则1molN2生成 NH的反应热为 H=1molH2生成NH的反应热为 H=【例3】已知H-H键键能（断裂时吸收或生成时释放的能量）

4、为 436 kJ mol , H-N键键能为 391 J mol -1,根据化学方程式： N2 (g) +3H2 (g) =2NH ( g) ; H=- mol1。贝U NN键的键能是( )A. 431kJ mol11B. 946kJ molC . 649kJ mol、D. 896kJ mol要点三：热化学方程式1、定义：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2、书写时应注意： 指明反应时的温度和压强（对于25C、1O1KPa时进行的反应，可以不注明）。 所有反应物和产物都 用括号注明它们在反应时的状态。固体（）、液体（）、气体（）、溶液（ 各物质前的系数 指实际参加反应的物质的

5、量，可以是整数也可以是分数。 厶H单位KJ/mol中每摩尔指的是每摩尔反应体系，非每摩尔某物质，其大小 与反应物的物质的量成正比。【例1】1 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收kJ的热量，相应的热化学方程式为()A. C+H2O=CO+H A H=+ kJ/ molB. C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H2(g) A H=+ kJ/ molC. C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H2(g) A H=+ kJ/ molD. 1/2C(s)+ 1/2H 2O(g)= 1/2CO(g)+ 1/2H 2(g ) A H= kJ/ mol【例2】(红磷P( s )和Cl 2(g)发

6、生反应生成 PCb(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的AH表示生成1 mol产物的数据)。根据上图回答下列问题：(1) P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是(3) 工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物 PCl3,然后降(2) PCl 5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是温，再和 Cl2反应生成 PCl5。原因 (4) P 和 Cl2分两步反应生成 1 mol PCl 5的 AH3=, P和Cl2一步反应生成 1 mol PCl5的AH 4 H 3 (填“大于”“小于”或“等于”)。要点四：中和热的测定1、中和热定义：在稀溶液中，酸跟

7、碱发生中和反应生成1molH20 (l )时的反应热叫中和热。强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐和1mol水时，反应热为一 kJ mo|T.注意：对于强酸与弱碱或弱酸与强碱的稀溶液反应，生成1molH20 (l )所放出的一 1 . -1molH20 (l )所放出的热量热量会低于kJ mol .因为弱酸或弱碱电离时吸热。 若强酸与强碱反应生成难溶性盐和水，则生成会高于 kJ mol . 若在浓溶液中，强酸与强碱反应生成可溶性盐和ImoIWO （I ）,则所放出的热量会高于kJ mol t. 中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成 1moIH20 （I ）时的反应热，与参加反应的酸和碱的

8、量无关。2、中和热的测定实验（1）实验用品环册啸璃揽拌祐温度计碎泡沫塑科大烧杯（500 mL、小烧杯（100 ml）、温度计、量筒（50 ml） 两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、 环形玻璃搅拌棒。 mol/L 盐酸、mol/L NaOH溶液（2）实验装置（如图所示）（3）实验步骤 在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口 与大烧杯杯口相平。 然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或 纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计 和环形玻璃搅拌棒通过，如右图所示。 用一个量筒最取 50 mL mol/L 盐酸，倒入小烧杯

9、中，并用温度计测量盐酸的温度, 记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 用另一个量筒量取 50 mL mol/L NaOH 溶液，并用温度计测量 NaOH溶液的温度，记入下表。 把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最 高温度，记为终止温度，记入下表。片次数起粉ifi度门代弊止温度听1温度差VTHd NdUH j平均偵123重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。（4）实验原理Q=mcA t其中Q中和反应放出的热量。m反应混合液的质量。c：反应混合液的比热容。 t:

10、反应前后溶液温度的差值。本实验中反应中和热的计算:Q= ( V酸 p 酸 + V碱 p 碱) c (12 11)V 酸=V 碱=50 mLoc 酸=mol/Lc 碱=mol/Lp 酸=p 碱=1 g/cm c= J/ (g C)Q= (12 11) kJ H=-0.418(t20.253 kJ/mol(5) 注意事项 环形玻璃搅拌棒不能写成环形玻璃棒或玻璃棒。 为了保证盐酸完全被氢氧化钠中和，加入的氢氧化钠浓度稍大, 因为极少量氢氧化钠会与空气中二氧化碳反应。 选用数据进行计算时，相差太大的数据应舍弃。使碱稍稍过量，温度在反应热的测量中是最重要的参数,准确读取温度最为关键。应选择使用精密温度计

11、，可精确到C,测量溶液温度时将温度计悬挂起来，使水银球处于溶液的中央 位置，温度计不能靠在容器壁上或与容器底部接触；在测量氢氧化钠和盐酸温度时要 稳定一段时间后再读数；在测量反应后混合液的温度时要读取和记录最高温度值。 酸和碱应该快速混合，因为慢速混合会导致较多热量散失。1 1【例 1 】1. 00 L 1 . 00 mol LH2SQ溶液与 2. 00 L 1 . 00 mol L NaOH溶液完全反应，放出 114. 6 kJ的热量，由此可推知HSQ与NaQH发生中和反应的中和热为，表示该中和热的热化学方程式为 【例2】已知在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热。

12、某实验小组设计用 50mL1 L盐酸50mL L氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，请回答下列问题：（）从实验上看，图 料泡沫作用是（2）大烧杯上如不盖 响”）；（3）（填“尚缺少一种玻璃用品是，烧;宾硬纸板，则求得数值（填“偏能”或“不能”）将环形玻璃搅拌棒改为环形0测定实验，温度计需使用次。扌杯间填满碎塑話大”、“偏小”、“无影徒同棒其原因是（4）做一次完整的中和热（5填写下表空白实验次数起始温度t C终止温度t2/ C温度差平均值（t2-t ）厂CHSQNaOH平均值126.234盐酸和NaOH的密度近似为cnf,中和后生成液体的比热容C= （g? C）则该反应的中和热为 H=;（

13、 取小数点后一位）（6） 若用等浓度醋与 NaOH则测得数值会 （填偏高、偏低或不变），其原因是；（7） 如果用60mL L-盐与50mL LNaOH与上述实验相比，所放出量 （填“相等、不相等”），所求中和热 （填“相等、不相等”）（8） 实验中，将盐酸倒入 NaOH或将NaOH倒入盐酸，对实验结果 （填“有影响”或“无影响”）该快速混合好还是慢混合好，理由要点五：燃烧热概念：在25C 101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成 稳定的氧化物 时所放出的热量， 叫做该物质的燃烧热。单位：KJ/mol或kJ mol_1一些常见物质完全燃烧时生成的稳定氧化物分别是：3CO 2 ; S tSC2

14、;H2H2qi）注意：燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量来定义的，因此，在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平 其余物质的化学计量数。“燃烧热的热化学方程式”与“燃烧的热化学方程式”的书写不同。写 燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1mol，燃烧的热化学方程式不强调可燃物的物质的量。【例1】25C、101KPa时，1 g气态甲醇（CH3OH完全燃烧生成 CO和液态水，同时放出热量，写出甲醇燃烧热的热化学方程式 【例 2】已知 CH4（g）+2O2（g）=2H2O（l）+CO2（g） ; H=-890kJ /mol，现有甲烷和一氧化碳的混合气

15、体共，完全燃烧后，生成二氧化碳气体和18g液态水，并放出 515kJ热量，CO燃烧的热化学方程式为 。要点六：反应热的计算一一盖斯定律1、盖斯定律的内容：不管化学反应是一步完成或是分几步完成，其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。若反应物A变为生成物D,可以有两个途径： 由A直接变成D,反应热为厶H; 由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为 HL、 Hs、 H4,如下图所示：则有： H = + H+A H2、应用盖斯定律推断目标方程式解题步骤：写出待求的反应方程式； 找出待求方程式中各物质出现在已知方程式中位置； 根据待求方程式中各物

16、质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理：调整计量数或调整反应方向； 实施叠加并检验上述分析正确与否。注意：H加减时一定要 带正负号运算。【例1】发射卫星时可用肼（N2H）为燃料和NO作氧化剂，这两者反应生成 Nb和水蒸气.又已知： N2（气）+202（气）=2NO2（气）; H=+mo N2Hk（气）+02（气）=2（气）+2H2O（气）; H = 534kJ/mol 试写出肼与NQ反应的热化学方程式【例 2】已知 CH4(g) + 4NO(g) = 4N0(g) + CO(g) + 2fO(g) H= 574 kJ mol CH4(g) + 4NO(g) = 2Ng) + CO(g)+2H

17、 20(g) H2若ImolCH还原NO至N2,整个过程中放出的热量为867kJ ,则厶H2=综合练习题一、选择题1、 下列叙述正确的是 ()A. 物质燃烧不一定是放热反应B. 放热反应不需要从外界吸收任何能量就能发生C. 在一个确定的化学反应中，反应物总能量总是高于生成物总能量D. 化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的变化2、 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-13、已知 H 2(g) + 1/2 O 2(g)=H 20(g) H 1 = a kJ mol1 2 H 2(g)+ O 2(g)=2 H 2

18、O(g) H 2= b kJ mol- H2(g) + 1/2 O 2(g)=H 2O(I) H 1 = c kJ mol-11 2 H 2(g)+ O 2(g)=2 H 20(1) H 2 = d kJ mol -下列关系式中正确的是()A. av b v 0B. b d 0C. 2a=bv 0D. 2c=d 04、已知在1X 10 Pa, 298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，F列热化学方程式正确的是()A. H2O ( g )=H2 ( g ) + 1/2O2 ( g ) H = +242 kJ/molB. 2 Hz ( g ) + O2( g )=:2H2

19、O ( l ) H = 484 kJ/molC. H2( g ) + 1/2O2 ( g)=H 2O ( g ) H = +24 2 kJ/molD. 2 Hz ( g ) + O2( g )=:2H2O ( g ) H = +484 kJ/mol5、已知葡萄糖(C6H2G6)的燃烧热是 一2804 kJ/mol，当它氧化生成1 g液态水时放出的热量是()A. kJB. kJC. kJD. kJ6、已知 NaOH(aq)+ HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O(l) ; H= kJ/mol，下列说法中正确的 是()。A.浓硫酸和NaOH溶液反应，生成I mol水时放热kJB. 含I

20、 molH 2SO的稀硫酸与足量稀 NaOH溶液中和后，放热为 kJC. 1L mol/L CH 3COOI与 1L mol/L NaOH 溶液反应后放热为 kJD. 1L mol/L HNO3 与1L mol/L NaOH 溶液反应后放热为 kJ7 .已知充分燃烧 a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳和液态水，并放出热量b kJ ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（）A . 2C2H2 (g) + 5Q (g)= 4CO (g) + 2H2O (l ) H=- 4b kJ/molB . C2H2 (g)+ )Q (g)= 2CO (g)+ HO (I ) H= 2b kJ/mol2C .2

21、C2H(g) + 5O2(g )= 4CQ (g)+ 2fO(l )H=- 2b kJ/molD .2C2H(g) + 5Q2(g )= 4CQ (g)+ 2fO(l )H= b kJ/mol8、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：(aq) + OH(aq) = HO(I) H=-mol，向1L1mol -L -1的下列溶液中分别加入1L1mol -L -1的NaOH溶液：稀醋酸；稀硫酸；稀盐酸，完全反应的热效应AH1、AH2、AH3的关系正确的是()A.5AH 2皿3B .H1VAH3VAH2C.5=AH 3皿2D .日2=皿3皿19、已知 2H2 (g)+ O (g) =2HO(I )

22、; H=- 569. 6 kJ - mol-1, 2WO (g) =2H(g) + Q (g) ; H=+ 482. 1 kJ - mol -1。现有1 g液态 fO,蒸发时吸收的热量是( )A. 2. 43 kJB . 4. 86 kJ C . 43 . 8 kJD. 87 . 5 kJ10、甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 CHOH(g)+H2O(g)=CQ(g)+3H 2(g) ; H= + 49 . 0 kJ - molCHOH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H 2(g) ； H=- 192. 9 kJ - mol下列说法正确的是（）A . CHOH的燃烧热为 192 . 9 kJ - mol -1B .反应中的能量变化如右图所示C . CHOH转变成H2的过程一定要吸收能量D .根据推知反应:CH 3OH(l)+1/2O 2(g)=CO2(g)+2H 2(g)的厶 H- 192 . 9kJ - mol二、填空题11、（ 1）硝化甘油（C3H5N3O9）分解时产物为 N2、CO、Q和液态水，它的分解反应的化学方程式是 。（2）已知20C时，硝化甘油分解放出的热量为