化学反应与能量变化学案及测试

1 化学反应与能量复习学案 学习目标： 编制人：王春勇 1．了解化学反应中的能量变化、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。 2．掌握热化学方程式的含义，正确书写热化学方程式。 3．掌握有关反应热的计算 【练1】下列说法正确的是（ ） A．物质发生化学变化都伴随着能量变化 B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化 C．伴有能量变化的变化都是化学变化 D．没有物质的变化，也就没有能量的变化 知识点1、化学反应的实质、特征和规律及能量转化形式 实质： 特征： 遵循的规律： 化学反应过程中的能量形式：常以热能形式表现出来，还可以以 电能、光能等形式表现出来 【练2】1、下列变化属于吸热反应的是 ①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 A、①④⑤ B、①②④ C、②③ D、②④ 知识点2．反应热：化学上规定，当化学反应在一定温度、压强下进行时，反应所吸收或释放的热量叫做方该反应在此温度和压强下的热效应，简称反应热，又称焓变，符号为ΔH，常用单位为 。 当ΔH＜0时，反应为放热反应。常见的放热反应有：酸碱中和反应、燃烧反应、金属与水或酸的反应、大多数的化合反应等； 当ΔH＞0时，反应为吸热反应。常见的吸热反应有：铵盐与碱的反应、大部分分解反应、以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应（C、H2、CO的燃烧除外）。 【练3】已知反应：X+Y=M+N；ΔH＜0，下列对该反应的说法中正确的是（ ） A．X的能量一定高于M B．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 C．Y的能量一定高于N D．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生 【练4】（08海南卷）白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P akJ·mol—1、P—O bkJ·mol—1、P=O ckJ·mol—1、O=O dkJ·mol—1。

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是（ ） A．（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1 B．（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1 2

C．（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1 D．（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—1 知识点3.化学反应能量变化的原因，及反应热的计算 (1)变化原因：化学键断裂—吸热 化学键形成—放热 (2)计算方法：△H=生成物的总能量-反应物的总能量 =反应物的键能总和-生成物的键能总和 （3）化学反应过程能量变化图示

【练5】0.3 mol气态高能燃料乙硼烷（分子式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的热量，则其热化学方程式为 。 【练6】已知在101 kPa、25℃条件下，2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出484kJ的热量，下列热化学方程式正确的是（ ） A．H2O(g)＝H2 (g)+ 1/2O2(g) △H＝+242 kJ∕mol B．2H2 (g)+ O2(g) ＝2H2O(l) △H＝-484 kJ∕mol C．H2 (g)+ 1/2O2(g) ＝H2O(g) △H＝+242 kJ∕mol D．2H2 (g)+ O2(g) ＝2H2O(g) △H＝+484 kJ∕mol 知识点4．热化学方程式 （1）热化学方程式：表明化学反应所放出或吸收的热量的的化学方程式。叫做热化学方程式。热化学方程式能表示出化学反应中的物质的变化，也能表明出化学反应的焓变。 （2）书写热化学方程式时的注意点 ①要注明 ，但中学化学中所用ΔH的数据一般都是在101kPa和25℃时的数据，因此可不特别注明； ②需注明ΔH的―+‖与―—‖，―+‖表示 ，―—‖表示 ；比较ΔH的大小时，要考虑ΔH的正负。 ③要注明反应物和生成物的状态。g表示 ，l表示 ，s表示 ；aq表示 。热化学方程式中不用气体符号或沉淀符号。 ④各物质前的化学计量数表示 ，可以是整数也可以是分数。⑤注意热化学方程式表示反应已完成的数量，由于△H与反应完成的物质的量有关，所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应。即对于相同的物质反应，当化学计量数不同，其△H也不同。当化学计量数加倍时，△H也加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 ⑥对于化学式形式相同的同素异形体，还必须在化学是后面标明其名称。如C（s，石墨） 【练7】已知反应：① 2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－221 kJ／mol 3

② 稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ／mol

下列结论正确的是（ ） A．碳的燃烧热是110.5 kJ／mol B．①的反应热为221 kJ／mol C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ／mol D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ 热量 【练8】下列酸与碱中和反应热化学方程式可用：H+（aq）+OH-(aq)H2O(l);ΔH=-57.3

kJ·mol-1来表示的是( ) A.CH3COOH（aq）+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l);ΔH=-Q1 kJ·mol-1 B.1/2H2SO4(浓)+NaOH(aq)1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-Q2 kJ·mol-1 C.HNO3(aq)+NaOH(aq)NaNO3(aq)+H2O(l);ΔH=-Q3 kJ·mol-1 D.1/3H3PO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)1/6Ba3(PO4)2(s)+H2O(l);ΔH=-Q4 kJ·mol-1 知识点5、燃烧热 （1）概念：25℃、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，单位为KJ/mo。 【注意】①对物质的量限制：必须是1mol： ②1mol纯物质是指1mol纯净物（单质或化合物）； ③完全燃烧生成稳定的氧化物。如C→CO2(g)；H→H2O(l)；N→N2(g)；P→P2O5(s);S→SO2(g)等；

④物质的燃烧热都是放热反应，所以表示物质燃烧热的△H均为负值，即△H＜0 （2）表示燃烧热热化学方程式的写法 以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，所以热化学方程式中常出现分数。 （3）有关燃烧热计算：Q（放）＝n（可燃物）×︳△Hc︳。 Q（放）为可燃物燃烧放出的热量，n（可燃物）为可燃物的物质的量，△Hc为可燃物的燃烧热 知识点6、中和热 （1）定义：稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热 【注意】：①稀溶液是指物质溶于大量水，即大量水中物质的溶解热效应忽略不计；一般是指酸、碱的物质量浓度均小于或等于1mol·L-1； ②中和热不包含离子在水中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应； ③中和反应的实质是H+和OH-化合生成水；若反应过程中有其他物质生成（生成沉淀的反应一般为放热反应），这部分反应热也不包含在中和热内。H+（aq）＋OH-（aq）＝H2O(l)；△H＝－57.3KJ/mol表示强酸强碱稀溶液反应的中和热 ④弱酸弱碱因为电离时要吸热或电离出的H+和OH物质的量小于对应酸碱的物质的量，所以弱酸弱碱参加的中和反应，其中和热△H＞－57.3KJ/mol，表示中和热偏小。 ⑤测定中和热实验关键因素：酸与碱充分反应；防止热量散失，酸碱溶液浓度等。如浓硫酸与碱反应测得中和热偏高。 （2）书写中和热的热化学方程式时，以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数 4

【练9】（09年海南化学·12）已知： Fe2O3(s)＋32C(s)= 32CO2(g)＋2Fe(s) △H=234.1kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ·mol－1 则2Fe(s)＋32O2(g)=Fe2O3(s)的△H是 A．－824.4kJ·mol－1 B．－627.6kJ·mol－1 C．－744.7kJ·mol－1 D．－169.4kJ·mol－1 知识点7．盖斯定律的应用：化学反应的反应热只与反应的最初状态和生成物的最终状态有关，与这个反应的变化途径无关。（即对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的热效应是一样的） 【练10】灰锡（常温下以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。 已知：①Sn（s，白）+2HCl（aq）== SnCl2（aq）+H2（g） ΔH1 ②Sn（s，灰）+2HCl（aq）== SnCl2（aq）+H2（g） ΔH2 ③Sn（s，灰） Sn（s，白） ΔH3 = +2.1 kJ·mol-1

下列说法正确的是（ ） A．ΔH1>ΔH2 B．锡在常温下以白锡状态存在 C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D．锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏 知识点8反应热与物质稳定性的关系 不同物质的能量（即焓）是不同的，对于物质的稳定性而言，存在着―能量越低越稳定‖的规律，因此，对于同素异形体或同分异构体之间的相互转化，若为放热反应，则生成物能量低，生成物稳定；若为吸热反应，则反应物的能量低，反应物稳定