1、第1节化学反应的热效应考点一焓变热化学方程式考点一焓变热化学方程式 【核心自主排查【核心自主排查】1.1.焓变、反应热焓变、反应热:(1)(1)反应热反应热:化学反应过程中吸收或放出的能量。化学反应过程中吸收或放出的能量。(2)(2)焓变焓变:在恒压条件下进行的反应的热效应在恒压条件下进行的反应的热效应,符符号号:_,:_,单位单位:_:_或或_。kJ/molkJ/molkJkJmolmol-1-1H(3)(3)产生原因。产生原因。吸热吸热放热放热2.2.常见的吸热反应和放热反应常见的吸热反应和放热反应:放热反应放热反应吸热反应吸热反应大多数化合反应大多数化合反应所有的燃烧反应所有的燃烧反应酸
2、碱中和反应酸碱中和反应金属与酸反应金属与酸反应氧化还原反应氧化还原反应大多数分解反应大多数分解反应盐的水解、弱电解质电离盐的水解、弱电解质电离Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O O与与NHNH4 4ClCl的反应的反应C C和和COCO2 2、C C和和H H2 2O(g)O(g)的反应的反应3.3.热化学方程式热化学方程式:(1)(1)概念概念:表示参加反应物质的量和表示参加反应物质的量和_的关系的化的关系的化学方程式。学方程式。(2)(2)意义意义:不仅表明化学反应中物质的变化不仅表明化学反应中物质的变化,也表明了化也表明了化学反应中的学反应中的_变化。如变化。如2H2H2 2
3、(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)反应热反应热能量能量H=-571.6 kJ=-571.6 kJmolmol-1-1,表示在表示在2525、101 kPa101 kPa条件条件下下,2 mol H,2 mol H2 2(g)(g)和和1 mol O1 mol O2 2(g)(g)完全反应生成完全反应生成_时放出时放出_的能量。的能量。2 mol2 mol液液态水态水571.6 kJ571.6 kJ(3)(3)书写书写“五步骤五步骤”(4)(4)热化学方程式的书写热化学方程式的书写“五注意五注意”(5)(5)热化学方程式中的反应热是表示反应物热化学方程式中的
4、反应热是表示反应物_反应反应时的热量变化。时的热量变化。完全完全【思维诊断【思维诊断】(正确的打正确的打“”,错误的打错误的打“”)(1)2SO(1)2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)(g)和和4SO4SO2 2(g)+2O(g)+2O2 2(g)(g)4SO4SO3 3(g)(g)的的H相等。相等。()提示提示:。H的数值与各物质前面的化学计量数成正的数值与各物质前面的化学计量数成正比比,故故H不等。不等。(2)500(2)500、30 MPa30 MPa下下,将将0.5 mol N0.5 mol N2 2和和1.5 mol H1.5 mol H2 2
5、置于置于密闭容器中充分反应生成密闭容器中充分反应生成NHNH3 3(g),(g),放出放出19.3 kJ19.3 kJ的热量的热量,其热化学方程式为其热化学方程式为N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)=2NH(g)=2NH3 3(g)(g)H=-38.6 kJ-38.6 kJmolmol-1-1。()提示提示:。该反应为可逆反应。该反应为可逆反应,应用应用“”并且注明并且注明500500、30 MPa30 MPa下下,且且H-38.6 kJ-38.6 kJmolmol-1-1。(3)(3)碳在空气燃烧生成碳在空气燃烧生成COCO2 2,该反应中化学能全部转化为该反应中化学能全部转化
6、为热能。热能。()提示提示:。燃烧过程中化学能除了转化为热能还转化为。燃烧过程中化学能除了转化为热能还转化为光能等其他能量。光能等其他能量。(4)(4)反应反应2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)(g)H=-=-QkJkJmolmol-1-1(Q0),0),则将则将2 mol SO2 mol SO2 2(g)(g)和和1 mol O1 mol O2 2(g)(g)置于一密闭容置于一密闭容器中充分反应后放出器中充分反应后放出QkJkJ的热量。的热量。()提示提示:。该反应是可逆反应。该反应是可逆反应,将将2 mol SO2 mol SO2 2(g)(g
7、)和和1 mol 1 mol O O2 2(g)(g)置于一密闭容器中充分反应后置于一密闭容器中充分反应后,不能完全反应生不能完全反应生成成2 mol SO2 mol SO3 3(g),(g),放出的热量小于放出的热量小于QkJkJ。(5)(5)同温同压下同温同压下,反应反应H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)在光照在光照和点燃条件下的和点燃条件下的H相同。相同。()提示提示:。H与反应条件无关。与反应条件无关。【方法点拨【方法点拨】1.1.H的计算公式的计算公式:以如图为例分析以如图为例分析:E1 1反应物活化能反应物活化能(反应物分子变成活
8、化分子所需的反应物分子变成活化分子所需的能量能量)E2 2生成物活化能生成物活化能(生成物分子变成活化分子所需的生成物分子变成活化分子所需的能量能量)从能量相对大小的角度从能量相对大小的角度:H=Q生生Q反反从活化能角度从活化能角度:H=E1 1正反应活化能正反应活化能-E2 2逆反应活化能逆反应活化能从总键能的角度从总键能的角度:H=E反应物反应物E生成物生成物2.2.物质具有的能量与稳定性和键能的关系物质具有的能量与稳定性和键能的关系:(1)(1)物质所含能量越低物质所含能量越低,物质越稳定物质越稳定,键能越大键能越大,断裂其断裂其化学键所需能量越高化学键所需能量越高,而形成其化学键所释放
9、的能量也而形成其化学键所释放的能量也越多越多,反之亦然。反之亦然。(2)A=B(2)A=BH0,ABA。3.3.常见物质中化学键数目常见物质中化学键数目:4.4.H的比较的比较:比较比较H的大小时需考虑正负号。对放热反应的大小时需考虑正负号。对放热反应,放热越放热越多多,H越小越小;对吸热反应对吸热反应,吸热越多吸热越多,H越大。越大。【高考模拟预测【高考模拟预测】1.(20151.(2015乙卷节选乙卷节选)已知反应已知反应2HI(g)=H2HI(g)=H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)(g)的的H=+11 kJ=+11 kJmolmol-1-1,1 mol H,1 mol H2 2(
10、g)(g)、1 mol I1 mol I2 2(g)(g)分分子中化学键断裂时分别需要吸收子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ436 kJ、151 kJ151 kJ的能的能量量,则则1 mol HI(g1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量分子中化学键断裂时需吸收的能量为为_kJ_kJ。【解析【解析】根据焓变等于反应物总键能减去生成物总键根据焓变等于反应物总键能减去生成物总键能可知能可知:2:2EH HI I-EH HH H-EI II I=+11 kJ=+11 kJmolmol-1-1,得得EH HI I=299 kJ=299 kJmolmol-1-1。答案答案:29929
11、92.(20172.(2017东营模拟东营模拟)在化学反应中在化学反应中,只有极少数能量比只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应化学反应,这些分子被称为活化分子。使普通分子变成这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位其单位通常用通常用kJkJmolmol-1-1表示。请认真观察下图表示。请认真观察下图,然后回答问然后回答问题。题。(1)(1)图中所示反应是图中所示反应是_(_(填填“吸热吸热”或或“放热放热”)反应。反应。(2)(2
12、)某硝酸厂处理尾气中某硝酸厂处理尾气中NONO的方法的方法:催化剂存在时用催化剂存在时用H H2 2将将NONO还原为还原为N N2 2。已知。已知:则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是程式是_。(3)(3)下列反应中下列反应中,属于放热反应的是属于放热反应的是_,_,属于吸热属于吸热反应的是反应的是_。物质燃烧物质燃烧炸药爆炸炸药爆炸酸碱中和反应酸碱中和反应二氧化碳通过炽热的碳二氧化碳通过炽热的碳Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O O与与NHNH4 4ClCl反应反应铁粉与稀盐酸反应铁粉与稀盐酸反应【解析【解析】(1)
13、(1)依据图象分析反应物的总能量大于生成物依据图象分析反应物的总能量大于生成物的总能量的总能量,反应放热。反应放热。(2)N(2)N2 2和水蒸气反应生成和水蒸气反应生成NONO和和H H2 2的过程可看作是的过程可看作是N N2 2先分先分解成氮原子解成氮原子,H,H2 2O O先分解成氢原子和氧原子先分解成氢原子和氧原子,然后氮原然后氮原子、氢原子、氧原子再重新组合生成子、氢原子、氧原子再重新组合生成NONO和和H H2 2,反应方程反应方程式式:N:N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(g)=2NO(g)+2HO(g)=2NO(g)+2H2 2(g),(g),故反应的故反应的H=94
14、5 kJ=945 kJmolmol-1-1+(4+(4463 kJ463 kJmolmol-1-1)-(2)-(2630 kJ630 kJmolmol-1-1+2+2436 kJ436 kJmolmol-1-1)=+665 kJ)=+665 kJmolmol-1-1。(3)(3)常见的放热反应有所有可燃物的燃烧常见的放热反应有所有可燃物的燃烧,金属与酸反金属与酸反应应,金属与水反应金属与水反应,所有中和反应所有中和反应,绝大多数化合反应和绝大多数化合反应和铝热反应铝热反应;常见的吸热反应有常见的吸热反应有:绝大多数分解反应绝大多数分解反应,个别个别的化合反应的化合反应(如如C C和和COCO2
15、 2),),某些复分解反应某些复分解反应(如铵盐和强如铵盐和强碱碱),),所以放热反应有所以放热反应有;吸热反应有吸热反应有。答案答案:(1)(1)放热放热(2)N(2)N2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(g)=2NO(g)+2HO(g)=2NO(g)+2H2 2(g)(g)H=+665 kJ=+665 kJmolmol-1-1(3)(3)【加固训练【加固训练】1.1.已知已知COCO还原还原SOSO2 2生成生成S(gS(g)和和COCO2 2过程中过程中,每转移每转移1 mol1 mol电子需吸收电子需吸收2.0 kJ2.0 kJ的热量的热量,则该反应的热化学方程式为则该反应的热化学
16、方程式为_。【解析【解析】根据得失电子守恒可知根据得失电子守恒可知,每生成每生成1 mol S1 mol S时转时转移移4 mol4 mol电子电子,吸收吸收8.0 kJ8.0 kJ热量热量,故反应的热化学方程式故反应的热化学方程式为为2CO(g)+SO2CO(g)+SO2 2(g)=S(g)+2CO(g)=S(g)+2CO2 2(g)(g)H=+8.0 kJ=+8.0 kJmolmol-1-1。答案答案:2CO(g)+SO2CO(g)+SO2 2(g)=S(g)+2CO(g)=S(g)+2CO2 2(g)(g)H=+8.0 kJ=+8.0 kJmolmol-1-12.2.已知化学反应已知化学
17、反应A A2 2(g)+B(g)+B2 2(g)=2AB(g)(g)=2AB(g)的能量变化如的能量变化如图所示图所示,下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()A.A.每生成每生成2 2分子分子ABAB吸收吸收bkJbkJ热量热量B.B.反应热反应热H=+(a-b)kJ=+(a-b)kJmolmol-1-1C.C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D.D.断裂断裂1 mol A1 mol AA A键和键和1 mol B1 mol BB B键键,放出放出akJakJ能量能量【解析【解析】选选B B。该反应的反应物总能量低于生成物总能。该反应的反应物总
18、能量低于生成物总能量量,为吸热反应为吸热反应,每生成每生成2 mol AB2 mol AB吸收吸收(a-b)kJ(a-b)kJ热量热量,A,A、C C错误错误;反应热反应热H=+(a-b)kJ=+(a-b)kJmolmol-1-1,B,B正确正确;化学反应化学反应过程中过程中,化学键断裂为吸热过程化学键断裂为吸热过程,D,D错误。错误。考点二燃烧热和中和热能源考点二燃烧热和中和热能源 【核心自主排查【核心自主排查】1.1.燃烧热燃烧热:kJkJmolmol-1-1 C(s)+OC(s)+O2 2(g)=(g)=COCO2 2(g)(g)H=-393.5kJ=-393.5kJmolmol-1-1
19、 1mol1mol 2.2.中和反应反应热中和反应反应热(简称中和热简称中和热):):(1)(1)概念及表示方法。概念及表示方法。kJkJmolmol-1-1 H H+(aq(aq)+OH+OH-(aq(aq)=H)=H2 2O(l)O(l)H=-57.3kJ-57.3kJmolmol-1-1(2)(2)注意事项。注意事项。中和热的热化学方程式表示强酸和强碱稀溶液反应中和热的热化学方程式表示强酸和强碱稀溶液反应生成可溶性盐和生成可溶性盐和1 mol H1 mol H2 2O(l)O(l)时时,均放出均放出57.3 kJ57.3 kJ的热的热量。量。若是弱酸或弱碱若是弱酸或弱碱,生成生成1 mo
20、l H1 mol H2 2O(l)O(l)时所放出的热量时所放出的热量_57.3 kJ,_57.3 kJ,原因是原因是_。若是浓硫酸与强碱反应若是浓硫酸与强碱反应,生成生成1 mol H1 mol H2 2O(l)O(l)时所放出时所放出的热量的热量_57.3 kJ,_57.3 kJ,原因是原因是_。小于小于弱酸或弱碱电离成离子时要吸弱酸或弱碱电离成离子时要吸收热量收热量大于大于浓硫酸稀释放热浓硫酸稀释放热若是稀硫酸和若是稀硫酸和Ba(OH)Ba(OH)2 2反应反应,生成生成1 mol H1 mol H2 2O(l)O(l)时所时所放出的热量放出的热量_57.3 kJ,_57.3 kJ,原因
21、是原因是BaBa2+2+和和 结合成结合成BaSOBaSO4 4沉淀会沉淀会_。大于大于24SO放热放热3.3.中和热的测定中和热的测定:(1)(1)装置。装置。(请在横线上填写仪器名称请在横线上填写仪器名称)环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒(2)(2)计算公式计算公式:H=kJ=kJmolmol-1-1t t1 1起始温度起始温度,t,t2 2混合溶液的最高温度。混合溶液的最高温度。(3)(3)注意事项。注意事项。泡沫塑料板和碎泡沫塑料泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条或纸条)的作用是的作用是_。为保证酸完全中和为保证酸完全中和,采取的措施是采取的措施是_。2120.418 ttn H O保温保温隔
22、热隔热,减少实验过程中的热量损失减少实验过程中的热量损失碱稍过量碱稍过量4.4.能源能源:煤煤石油石油天然气天然气不可不可【思维诊断【思维诊断】(正确的打正确的打“”,错误的打错误的打“”)(1)(1)甲烷的标准燃烧热甲烷的标准燃烧热H=-890.3 kJ=-890.3 kJmolmol-1-1,则甲烷则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为燃烧的热化学方程式可表示为CHCH4 4(g)+2O(g)+2O2 2(g)=(g)=COCO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(g)O(g)H=-890.3 kJ=-890.3 kJmolmol-1-1。()提示提示:。标准燃烧热指。标准燃烧热指1 mol1
23、 mol物质完全燃烧物质完全燃烧,生成稳定生成稳定氧化物时的反应热氧化物时的反应热,故故H H2 2O O应为液态。应为液态。(2)(2)已知已知:NaOH(aq:NaOH(aq)+H)+H2 2SOSO4 4(浓浓)=Na)=Na2 2SOSO4 4(aq)(aq)+H+H2 2O(l)O(l)H1 1;NaOH(aq)+CH;NaOH(aq)+CH3 3COOH(aq)=COOH(aq)=CHCH3 3COONa(aq)+HCOONa(aq)+H2 2O(l)O(l)H2 2,则则H1 1H2 2。()提示提示:。浓硫酸稀释放出大量热。浓硫酸稀释放出大量热,而而CHCH3 3COOHCOO
24、H为弱酸为弱酸,电离时需吸收热量电离时需吸收热量,故故H1 1)E(生成物生成物),),放热反应放热反应,H00。(2)(2)E(反应物反应物)00。2.2.明确热化学方程式书写与判断的明确热化学方程式书写与判断的4 4点注意事项点注意事项:(1)(1)标明物质的聚集状态。标明物质的聚集状态。(2)(2)H的符号与单位。的符号与单位。(3)(3)H的数值与化学计量数是否对应。的数值与化学计量数是否对应。(4)(4)燃烧热、中和热等条件的限制。燃烧热、中和热等条件的限制。3.3.把握盖斯定律的两个关键把握盖斯定律的两个关键:(1)(1)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。与反应途径无关。(2)(2)利用盖斯定律可间接计算某些反应的反应热。利用盖斯定律可间接计算某些反应的反应热。
