高中化学必修一必修二专题第二单元化学反应中的热量Word格式.docx
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反应物的能量总和>
生成物的能量总和。
(2)吸热反应:
反应物的能量总和<
[成功体验]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
”)。
(1)只要有化学键的断裂,一定发生化学反应。
( )
(2)断裂化学键释放出能量而生成新键则吸收能量。
(3)当反应物的总能量大于生成物的总能量时,化学反应吸收能量。
(4)化学反应的过程实际上是一个旧键断裂的过程。
答案:
(1)×
(2)×
(3)×
(4)×
2.(好题共享·
选自人教版教材P37·
T4)下列反应中,属于放热反应的是________,属于吸热反应的是________。
①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO) ②燃烧木炭取暖 ③氢氧化钡晶体与氯化铵的反应 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败
解析:
CaCO3高温分解和Ba(OH)2·
8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应;
木炭的燃烧,酸碱中和反应,CaO与水的反应及食物的缓慢氧化均为放热反应。
②④⑤⑥ ①③
探究1 已知下列三个反应:
①H2+Cl2
2HCl
②H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6kJ·
mol-1
③
H2(g)+
Cl2(g)===HCl(g)
ΔH=-92.3kJ·
(1)以上三个反应中,哪个不属于热化学方程式?
热化学方程式中的g、l、s分别表示什么含义?
反应①不属于热化学方程式。
热化学方程式中的g、l、s分别代表物质的气态、液态和固态。
(2)反应③中的
代表什么意义?
如果是2molH2和2molCl2完全反应,则ΔH为多少?
代表其物质的量为
mol;
如果是2molH2和2molCl2完全反应,则ΔH=-369.2kJ·
探究2 CaCO3受热分解的热化学方程式为:
CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178.5kJ·
mol-1,该热化学方程式表示的含义是什么?
表示1molCaCO3固体完全分解生成1molCaO固体和1molCO2气体吸收178.5kJ的热量。
探究3 6g碳完全燃烧生成CO2气体时放出196.8kJ的热量,你能写出该反应的热化学方程式吗?
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.6kJ·
mol-1。
1.热化学方程式的概念
表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式。
2.热化学方程式的意义
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。
3.书写热化学方程式的“三步骤”
4.理解热化学方程式的“四注意”
3.判断下列热化学方程式的正误(正确的打“√”,错误的打“×
(1)C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.6kJ( )
(2)2CO+O2===2CO2 ΔH=-565.2kJ·
mol-1( )
(3)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+889.6kJ·
(4)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-184.5kJ·
ΔH的单位是kJ·
mol-1,
(1)错误;
热化学方程式必须注明物质的状态,
(2)错误;
CH4燃烧为放热反应,ΔH<
0,(3)错误;
(4)正确。
(4)√
4.已知在25℃、101kPa下,1gH2燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量。
试写出该反应的热化学方程式:
_________________________。
2molH2完全燃烧生成液态水时放出的热量为
×
2mol=571.6kJ,故热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·
探究1 可燃物燃烧必须具备的条件是什么?
一是温度达到着火点以上;
二是可燃物与O2充分接触。
探究2 已知下列几种燃料的热值:
物质
天然气(CH4)
氢气(H2)
热值/kJ·
g-1
56
143
相同状况下,分别完全燃烧等体积的天然气和氢气,放出热量的比值是多少?
完全燃烧等体积的天然气和H2,放出的热量之比为16×
56∶2×
143=448∶143。
探究3 氢气作为一种新型能源,未来发展潜力很大,请分析H2作为新型能源有哪些优点?
①生产H2的原料来源广(如水);
②H2的热值高,即单位质量的H2完全燃烧放出的热量多;
③H2的燃烧产物是水,无污染。
1.燃料燃烧释放的热量
(1)特点:
质量相同的不同燃料,由于它们的热值不同,完全燃烧后放出的热量不相同。
(2)计算方法:
燃料燃烧放出的热量=形成生成物中的化学键放出的总能量-断裂反应物中的化学键吸收的总能量。
2.提高燃料的使用效率
(1)当今世界上使用最多的能源:
化石燃料,即煤、石油、天然气。
(2)化石燃料需亟待解决的问题:
(3)燃料充分燃烧的条件:
①要有足够多的空气;
②燃料与空气要有足够大的接触面。
(4)解决燃料燃烧存在问题的研究方向:
①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术,研究提高燃料利用率的措施;
②怎样防止燃料燃烧造成的环境污染;
③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为洁净燃料;
④开发氢能、核能、太阳能等洁净、高效的新能源。
5.下列说法不正确的是( )
①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
③直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
④固体煤变为气体燃料后,燃烧效率更低
A.①④ B.②③④
C.②③D.①③④
选A 化石燃料充分燃烧的条件是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触,且空气或氧气要适当过量,①不正确;
固体煤变为气体燃料后,接触面积增大,燃烧更充分,燃烧效率更高,④不正确。
6.已知反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),有关物质的化学键键能(拆开1mol化学键所需要的能量)如下:
计算该反应生成2molNH3时吸收或放出的热量是多少?
旧键断裂需要吸收的能量:
Q吸=E(N≡N)+3×
E(H—H)=945.0kJ·
mol-1+3×
436.0kJ·
mol-1=2253.0kJ·
因为1molNH3中含有3molN—H键,化学反应中生成2molNH3,共含有6molN—H键,所以新键形成放出的能量:
Q放=6E(N—H)=6×
391.0kJ·
mol-1=2346.0kJ·
mol-1,Q吸<
Q放,所以该反应为放出热量的反应。
ΔQ=Q吸-Q放=2253.0kJ·
mol-1-2346.0kJ·
mol-1=-93.0kJ·
即当生成2molNH3时放出的热量为93.0kJ。
放出93.0kJ的热量
7.某同学做如图所示实验,以检验反应中的能量变化。
(1)实验中发现反应后(a)中温度升高,由此可以判断(a)中反应是________热反应;
(b)中温度降低,由此可以判断(b)中反应是________热反应。
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式:
___________________________。
(3)根据能量守恒定律,(b)中反应物的总能量应该________其生成物的总能量。
(1)反应后(a)中温度升高,(b)中温度降低,说明(a)中反应为放热反应,(b)中反应为吸热反应。
(2)铝与盐酸反应的离子方程式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑。
(3)(b)中反应为吸热反应,根据能量守恒定律,(b)中反应物的总能量低于其生成物的总能量。
(1)放 吸
(2)2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(3)低于
———————————————[关键语句小结]————————————————
1.吸热反应和放热反应的“概念和判断”:
(1)吸收热量的化学反应叫吸热反应,放出热量的化学反应叫放热反应;
(2)微观上:
断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量不同,若前者大为吸热反应,后者大为放热反应;
(3)宏观上:
反应物的总能量与生成物的总能量不同,若前者小于后者为吸热反应,前者大于后者为放热反应。
2.常见的吸热反应与放热反应。
(1)常见的放热反应有:
①燃烧;
②中和反应;
③活泼金属与H2O或酸的反应;
④大多数化合反应。
(2)常见的吸热反应有:
①CO、H2还原金属氧化物的反应;
②Ba(OH)2·
8H2O与NH4Cl的反应;
③大多数分解反应。
3.书写热化学反应方程式的“三步骤”:
(1)写出配平的化学反应方程式;
(2)标明物质的状态;
(3)计算并写出对应的反应热ΔH。
[例1] 已知X+Y===M+N反应中的能量变化过程如图,则下列有关说法正确的是( )
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行
C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中的化学键所放出的能量
D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
选D 一个确定的化学反应是吸热还是放热,取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小;
或取决于断开反应物中的化学键所吸收总能量和形成生成物中的化学键所放出总能量的相对大小。
物质本身具有的能量越低越稳定,参加反应时化学键断裂吸收的能量就越多,而如果是通过新键形成而生成该物质,则放出的能量就越多。
物质具有的能量越高,则物质本身越不稳定,参加反应时断键所需能量越少,该物质性质活泼,而形成该物质时,放出的能量较少。
表示为,由反应A―→B ΔH<0可知,A的能量高于B,但稳定性B>A。
[双选]金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)。
在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的热能。
据此,试判断在100kPa压强下,下列结论正确的是( )
A.石墨比金刚石稳定
B.金刚石比石墨稳定
C.1mol石墨比1mol金刚石的总能量高
D.1mol石墨比1mol金刚石的总能量低
选AD 石墨转变成金刚石的热化学方程式为C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=+1.895kJ·
mol-1,故1mol金刚石具有的总能量高于1mol石墨具有的总能量。
依据能量越低越稳定判断石墨比金刚石稳定。
[例2] 1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,此反应的热化学方程式为( )
A.C+H2O===CO+H2 ΔH=+131.3kJ
B.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH=-131.3kJ·
C.C(s)+H2O(l)===CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·
D.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·
选D A项,未注明物质的状态,ΔH的单位错误,A错;
该反应为吸热反应,ΔH>
0,B错误;
C项,H2O为液态,错误;
1molC(s)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)时,吸收热量为12×
10.94kJ=131.3kJ,D正确。
书写热化学方程式时的常见错误:
(1)忘记或标错物质的状态或漏标某一物质的状态。
(2)关于ΔH:
①漏标“+”或“-”;
②ΔH的数值错误,ΔH应与化学计量数成正比;
③漏掉单位kJ·
mol-1或错写成kJ。
(1)若例2中的反应为可逆反应,写出其逆反应的热化学方程式。
(2)2g碳在相同条件下反应将吸收多少kJ的热量?
(1)互为可逆反应的两个反应其反应热的数值相等,符号相反。
(2)2g碳在相同条件下反应吸收热量为
10.94kJ×
2=21.88kJ。
(1)CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g)
ΔH=-131.3kJ·
(2)21.88
1.下列各图中表示热化学方程式A(g)+B(g)===C(g)+D(l) ΔH<
0的是(E表示能量)( )
选B ΔH<
0,该反应是放热反应,即生成物的总能量比反应物的总能量低,并且反应的发生需要一定的能量,所以B项正确。
2.下列说法中正确的是( )
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时,反应为吸热反应
C.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,反应吸热,ΔH>
D.ΔH的大小与热化学方程式的计量系数无关
选C 化学反应过程中,既有物质的变化,又有能量的变化,A错;
B项反应为放热反应,错误;
ΔH的大小与化学计量数对应成正比,D错。
3.下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是( )
A.铝片与稀硫酸的反应
B.大理石分解反应
C.灼热的炭与CO2的反应
D.甲烷在O2中的燃烧反应
选C B项和C项涉及的反应是吸热反应,但B项反应的化学方程式为CaCO3
CaO+CO2↑,是非氧化还原反应,C项反应的化学方程式为C+CO2
2CO,是氧化还原反应。
4.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2+O2
2SO3 ΔH=-196.6kJ·
B.H2(g)+
O2(g)===H2O(l)ΔH=+241.8kJ·
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6kJ·
D.C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=+393.5kJ·
选C 书写热化学方程式必须注意以下几点:
①要注明反应热与各物质的状态,A错,②吸热反应ΔH>0,体系能量升高;
放热反应,ΔH<0,B、D错。
5.甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃。
(1)甲硅烷中含有的化学键是________,其在固态时属于__________晶体。
(2)已知室温下1g甲硅烷自燃生成SiO2和水放出热量44.6kJ,则其热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(1)甲硅烷是非金属和非金属形成的化合物,属于共价化合物,其中只含共价键,在固态时依靠分子间作用力结合成分子晶体。
(2)1molSiH4完全燃烧,生成液态水放出的热量为44.6kJ·
g-1×
32g=1427.2kJ。
因此热化学方程式为
SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1427.2kJ·
(1)共价键 分子
(2)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
1.下列说法中,错误的是( )
A.化学反应必然伴随发生能量变化
B.化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
C.化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.能量变化是化学反应的基本特征之一
选C 任何化学反应都会伴随有能量的变化,A、D正确。
化学反应过程中,因化学键断裂要吸收能量,新化学键形成要释放能量,所以反应中能量变化也是由化学键变化引起的,B正确。
2.已知2H2+O2点燃,2H2O,关于该反应的下列说法错误的是( )
A.该反应是一个放热反应
B.参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量
C.反应条件“点燃”决定了该反应是一个吸热反应
D.2molH2和1molO2反应时断裂化学键吸收的总能量小于生成2molH2O时形成化学键释放的总能量
选C 氢气与氧气的反应是放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应物中断裂化学键吸收的总能量小于生成物中形成化学键释放的总能量,与反应条件无关。
3.在下列化学变化中,反应物的总能量低于生成物的总能量的是( )
A.2H2+O2
2H2O
B.CaCO3
CaO+CO2↑
C.CaO+CO2===CaCO3
D.C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O
选B 当反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应为吸热反应,H2、C2H5OH的燃烧均为放热反应;
CaO与CO2的化合反应属于放热反应;
CaCO3的分解反应属于吸热反应。
4.下列对热化学方程式
I2(g)===HI(g) ΔH=+26kJ·
mol-1的叙述中,正确的是( )
A.1mol氢气和1mol碘蒸气完全反应需要吸收26kJ的热量
B.1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52kJ的热量
C.1molH2(g)与1molI2(g)完全反应生成2mol的HI气体需吸收52kJ的热量
D.1molH2(g)与1molI2(g)完全反应放出26kJ的热量
选C 在A、B、D三个选项中均未指明生成物的状态;
A、D则未将反应的化学计量数与ΔH正确对应起来;
热化学方程式中各物质前的化学计量数并不是表示分子个数,B错误;
且D将反应错认为是放热反应。
5.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。
在反应过程中,断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ,断裂1molCl2中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1molHCl中的化学键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中,正确的是( )
A.Q1+Q2>Q3 B.Q1+Q2>2Q3
C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2<2Q3
选D H2与Cl2反应的化学方程式为H2+Cl2
2HCl,断裂化学键消耗的总能量为(Q1+Q2)kJ,形成化学键放出的总能量为2Q3,因该反应为放热反应,则2Q3>Q1+Q2。
6.已知1g丙烷(C3H8)完全燃烧生成CO2气体和液态水,放出50.405kJ热量,则下列热化学方程式正确的是( )
A.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-50.405kJ·
B.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=+2217.82kJ·
C.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=+50.405kJ·
D.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2217.82kJ·
选D 丙烷燃烧是放热反应,ΔH应小于0,B、C错误;
1g丙烷燃烧放出热量50.405kJ,1mol丙烷燃烧放热为2217.82kJ,A错误。
7.4P(红磷,s)
P4(白磷,s) ΔH=+17kJ·
mol-1,根据以上热化学方程式,下列推论正确的是( )
A.当1mol白磷完全转变成红磷时放出17kJ热量
B.正反应是一个放热反应
C.当4g红磷转变成白磷时吸收17kJ热量
D.白磷比红磷稳定
选A 题给热化学方程式表示4mol红磷转变成1mol白磷时吸收17kJ的热量,B、C错误,A正确;
因为白磷比红磷的能量高,故白磷比红磷稳定性差,D错误。
8.化学反应A2+B2===2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.断裂1molA—A键和1molB—B键能放出xkJ能量
C.断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量
D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量
选C 由图示知反应物总能量高于生成物总能量,该反应是放热反应,A、D项错误;
断键时吸收能量,B项错误。
9.已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1molO===O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH—H键断裂时吸收热量为( )
A.920kJB.557kJ
C.436kJD.188kJ
选C 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=-484kJ·
1molH-H键断裂时吸收热量为
(463kJ×
4-484kJ-496kJ)/2=436kJ。
10.[双选]在101kPa时燃烧1t含FeS2质量分数为70%的黄铁矿生成固态Fe2O3和气态SO2,放出4.98×
106kJ的热量。
表示上述反应的热化学方程式正确的是( )
A.4FeS2(s)+11O2(g)===2Fe2O3(s)+8SO
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- 高中化学 必修 专题 第二 单元 化学反应 中的 热量