届高三化学一轮知识点精编 化学反应中的能量变化_化学反应及能量变化

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第三节 化学反应中的能量变化

知识归纳

一、反应热

1．反应热的定义：在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热，反应热用符号△H表示，单位一般采用kJ／mol。

2．反应中能量的变化：①反应物所具有的总能量>生成物所具有的总能量，△H0，吸热反应。

3．反应热与反应物和生成物自身具有的能量大小的关系，反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量。

(1)当反应物的总能量大于生成物的总能量时，为放热反应，△H为“-”或o。

二、热化学方程式

1．定义：用于表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。2．书写热化学方程式应注意的问题：

(1)要注明反应物和产物的聚集状态，同一化学反应，若物质聚集状态不同，则反应热就不同。(2)热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示物质的量的多少，因此可用分数表示。(3)反应热用AH表示，写在方程式的右边，二者以“；”相隔，放热用“-”，吸热用“+”。

(4)AH的数值与反应的温度和压强有关，散需注明反应的温度和压强，但中学化学中所用AH的数据，一般都是在101kPa和25℃时的数据，因此可不特别注明。

(5)反应热的数值必须与热化学方程式中反应物和生成物的物质的量相对应，例如：

Cl2(g)2HCl(g);H184.6kJ/mol;11H2(g)Cl2(g);H92.3kJ/mol.223．意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。学法建议

1．要密切联系化学方程式、放热反应、吸热反应、化学键等知识。

2．尽量利用图示的方法将抽象的内容具体化。如反应热与键能的关系，反应热与反应物和生成物的能量大小关系，反应热与物质的聚集状态变化的关系等均可用图示的形式将问题明了化。

3．注意AH的量值要与反应式中的化学计量数相对应。关于△H的单位“kJ／mol”，并不是指每摩具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数采计量其物质的量时伴随的能量变化。

潜能开发

用心

爱心

专心[例1]在同温同压下，下列三个反应放出的热量分别a,b，c，表示，则a,b,c的关系是()①2H2(g)O2(g)2H2O(g);Ha②2H2(g)O2(g)2H2O(1);Hb③H2(g)O2(g)H2O(g);HcA.ab,b2cB.abcab,c1a2D.无法比较12

思路分析

上述三个反应虽均表示H2和02的反应，但由于反应物的用量不同，生成物的聚集状态不同，三个反应的反应热各不相同。反应①和②分别表示2molH2(g)燃烧生成2 molH2O(g)、H2O(1)(1)放出的热量，由于同温同压下，2 molH2 O(g)转变为2molH2 O(1)时要放出热量，故a

[答案]C [例2]已知下列三个热化学方程式：

①C(s)H2O(g)CO(g)H2(g);aH131.5kJ/mol11H2(g)Cl2(g)HCl(g);H92.3kJ/mol221③H2(g)O2(g)H2O(g);H241.8kJ/mol21212②

则上述三个反应的反应热大小关系正确的是()A.①>②>③

B.③>②>① C.B.③>①>② D.①>③>② 思路分析

比较不同反应的反应热大小时应比较其数值的大小，不要受反应热的“+”或“-”影响，反应热的“+”与“-”只说明是吸热还是放热。[答案]C [例3]将o．3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649．5 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式。

思路分析

① 出乙硼烷燃烧的普通化学方程式；②根据普通化学方程式中乙硼烷的化学计量数确定一定物质的量的乙硼烷燃烧所放出的热量；③在普通化学方程式的基础上，注明各物质的聚集状态，将反应热写在方程式的右边，并用“；”号相隔，即得乙硼烷燃烧的热化学方程式.[答案]B2H2(g)3O2(g)B2O3(s)3H2O(1);H2165kJ/mol 思维诊断

在相同条件下，当相同的反应物以不同的形式发生反应生成相同的产物时，其反应热的大小既与各物质的化学计量数有关，也与各物质的聚集状态有关。

用心

爱心

专心思维诊断

解此类题最容易犯的错误是，把反应热的“+”或，“-”与反应热的数值看成一个整体进行比较，而忽视反应热是指反应过程中所放出或吸收的热量这一说法。

思维诊断

书写热化学方程式必须考虑以下几点：一是物质的化学计量数与 的大小相对应；二是物质的聚集状态与 H的大小相对应；再就是 H的“+”或“-”要标正确。

能达标训练

1．热化学方程式中化学式前的化学计量数表示()A.分子个数 B.原子个数 C.物质的质量 D.物质的量 答案: 1．D 2．下列物质加入水中，显著放热的是。()A.生石灰 B.固体NaOH C.无水乙醇 D.固体NH：N03 答案: 2．AB 一种物质溶解于溶剂中，跟水分子作用，要消耗一定的能量；同时，晶体中的离子在水溶液里跟水分子发生水合作用，形成水合离子要放热：二者的能量差就是该物质的溶解热

3．沼气是一种能源，它的主要成分是H4。o．5m01CH4完全燃烧生成002和液态水时放出445kJ的热量，则下列热化学方程式中正确的是()A.2CH4(g)4O2(g)CO2(g)2H2O(1);890kJ/molB.CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(1);890kJ/molC.CH4(g)2O2(g)CO2(g)H2O(1);H890kJ/mol 11C.CH4(g)2O2(g)CO2(g)H2O(1);890kJ/mol22答案: 3．C 0．5molCH4完全燃烧生成CO2和H2H时放出445kI的热量，那么1molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时放出890ky的热量。

4．在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q>Q的是()A.2H2(g)O2(g)2H2O(g);HQ1B.S(g)O2(g)SO2(g);HQ1C.C(s)1O2(g)CO(g);HQ122H2(g)O2(g)2H2O(g);HQ2S(g)O2(g)SO2(g);HQ2C(s)O2(g)12CO2(g);HQ211H2(g)Cl2(g)HCl(g);HQ22212

D.H2(g)Cl2(g)2HCl(g);HQ1答案: 4.AC B中,Q1=Q2,D中,Q2Q1

5．已知热化学方程式：2H2O(g)2H2(g)O2(g);H571.6kJ/mol和2H2(g)O2(g)2H2O(g);H483.6kJ/mol, 当1g液态水变为气态水时，其热量变化为：

①放出；②吸收；③2．44kJ；④4．88kJ；⑤88kJ()

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专心 A.②和⑤ B.①和③ C.②和④ D.②和③ 答案: 5.Dw3H2O(102H2(g)O2(g);H571.6kJ/mol(1)(2)2H2(g)O2(g)H2O(g);H483.6kJ/mol根据盖斯定律,由(1)(2)得:2H2O(1)2H2O(g);H88kJ/mol即H2O(1)H2O(g);H44.0kJ/mol

可知18 g液态水变为气态水时，吸收44．0 kJ的热量，则1 g液态水变为气态水时，吸收热量为：2．44ky 6．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是()

44＝18 A.铝片与稀盐酸的反应，B.灼热的碳与OQ的反应 C.CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应 答案:6．B 因为A项是放热反应，C项不是氧化还原反应，D项是放热反应

7．1g炭与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10．94kI热量，此反应的热化学方程式为()A.CH2OCOH2;H131.3kJ/molB.C(s)H2O(g)CO(g)H2(g);H10.94kJ/molC.C(s)H2O(1)CO(g)H2(g);H131.3kJ/molD.C(s)H2O(g)CO(g)H2(g);H131.3kJ/mol

答案: 7．D 由lg炭与适量水蒸气反应生成CO与H2，需吸收10．94kJ热量，可知1mol炭即12g炭，需吸收=131．3kJ。又知吸热反应，△H>0，在热化学方 程式中，反应物和生成物需注明聚集状态 8．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.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应

C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热 D.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生反应

答案: 8．CD 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具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应

9．酒精燃烧的化学方程式为：C2H6O3O2点燃2CO23H2O，完全燃烧一定量的无水酒精，放出的热量为Q，为完全吸收生成的CO2，消耗8mol几的NaOH溶液50mL时恰好生成正盐。则燃烧1mol无水酒精所放出热量为()A.0.1QB.0.1QC.5QD.10Q

答案: 9．D

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专心10．已知：CH4(g)2O2CO2(g)2H2O(1);HQ1;2H2(g)O2(g)2H2O(g);HQ2;2H2(g)O2(g)2H2O(1);HQ2。常温下，取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11．2L(已折合成标准状况)，经完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为()A.0.4Q10.05Q3B.0.4Q10.05Q2C.0.4Q10.1Q3D.0.4Q10.2Q2

答案: 10．A 11．已知1mol白磷变成Imol红磷放出18．39kI的热量，下面反应4P(白)5O22P2O5;H14P(红)5O22P2O52P2O5;H2。则 的关系为()A.H2H2B.H1H2C.H1H2D.不能确定

答案: 11．B 12．分析右图的能量变化示意图，下列选项正确的是()A.2AB2C;H0B.2C2AB;H0C.2A(g)B(g)2C(g);H0D.2A(g)B(g)2C(g);H0

答案: 12．C 13．天然气()和液化石油气()燃烧的主要化学方程式依次为：

CH42O2点燃CO22H2O;C3H85O2点燃3CO24H2O.现有一套以天然气为燃料的灶具，今改为烧液化石油气的，应采用的正确措施是()A.减少空气进入量，增大石油气进气量 B.增大空气进入量，减少石油气进气量

C.减少空气进入量，减少石油气进气量 D.增大空气进入量，增大石油气进气量

答案: 13．B 1体积CH4燃烧需2体积O2,而1体积C3H8燃烧则需5体积O2，因此将原来以天然气为原料的灶具改为烧液化石油气，应增大空气进入量，同时减少石油气进入量

14．2．3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2．7g水和2．24 L CO2(标况)并放出68．35 kJ热量，则该反应的热化学方程式为。答案: 14.C2H6O(1)3O2(g)2CO2(g)3H2O(1);H1367kJ/molm(H)2.7m(C)20.3g182.24L121.2gm(H)m(C)0.31.22.3g则还含有O元素，m(O)2.30.31.20.8g,22.4L/mol1.20.30.8则n(C):n(H):n(O)::2:6:1，12116则该液态有机物为C2H6O.1molC2H6O燃放出的热量为：46g68.35kJ1367kJ1367kJ,则热化学方程式为：2.3g

C2H6O(1)3O2(g)3CO2(g)3H2O(1);H1367kJ/mol用心

爱心

专心15．已知：2H2(g)O22H22(g);H483.6kJ/mol;H2(g)O2(g)H2O(1);H=-285．8kJ／m01，由此可知，在等温下蒸发45g液态水需吸收 kJ的热量。答案：15.110kJ2H2(g)O2(1);H483.6kJ/mol①

H2(g)1O2(g)H2O(1);H285.8kJ/mol②212由盖斯定律:①2②得H2O(1)H2O(g);H44kJ/mol

45g44kJ110kJ18g则蒸发45g液态水需吸收的热量为：16.已知C2H5OH(g)3O2(g)2CO2(g)3H2O(g);H1;H2O(g)H2O(1);H2;C2H5OH(g)C2H5OH(1);H3。若使23GC2H5OH(1)完全燃烧生成H2O(1)，则放出的热量为 答案：16.H13H2H3

2综合能力训练

1火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热，已知：o．4mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，并放出256．65 kJ的热量。

(1)反应的热化学方程式为 ；

(2)又已知：H2O(1)H2O(g);H44kJ／mol，则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 ；

(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是。

答案：1．（1）N2H4(1)2H2O2(1)N2(g)2H2O(g);641.63kJ/mol空气)2．质量为8．00g的某气体，含有3.011023个分子，其分子是由碳和氢两种元素的原子构成，实验测得1 mol该气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳，能放出890kJ的热量。(1)写出该气体的化学式，并写出其完全燃烧的热化学方程式。

(2)0．60g该气体完全燃烧放出的热量能使500 g 20℃的水温度升高多少?[已知水的比热容是4.20103J／(ks·℃)] 答案： 2.(1)CH4;CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(1);H890kJ/mol(2)15.9C(2)408.815kJ对环境无污染(或不污染

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专心 6 8.00g16.00g/mol0.500mol可确定该有机物为CH4分析:Mr根据CH4～H16g0.6g则Q890kJQ

8900.6kJ16得T8900.6103J/402.103J/(kgC)0.5kg15.9C16根据QcmT3．汽油不完全燃烧的化学方程式为2C8H18(1)23O2(g)点燃CO2(g)4CO(g)18H2O(1)人体吸进CO后，CO与人体血红蛋白结合而引起中毒。如果每辆汽车满负荷行驶，每天约有28．5g汽油不能完全燃烧。现有50万人口的中等城市，如达到中等发达国家水平，平均每10人拥有一辆汽车，试计算这些汽车满负荷行驶时，每天可产生多少千克CO?

50104答案： 3．根据题意，可知：①拥有汽车数：辆辆②所有汽车每天消耗汽油(不完全燃烧部分5×10×28。5g ③设每天产生CO质量为x，根据化学方程式，有

2C8H18228510428.5103kg4～4CO112xx700kg

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专心 7