1、4.24.2 化学变化中的能量变化化学变化中的能量变化 知识要点知识要点 一、化学反应中的热效应一、化学反应中的热效应 1 知道反应热的概念 反应热是指在化学反应过程中放出或吸收的热量，单位为 kJ/mol。 二、热化学方程式二、热化学方程式 理解热化学方程式的意义和书写 （1）定义：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。它不仅表明 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。 （2）热化学方程式的书写 根据已知条件正确书写相应的化学方程式 要注明反应物和生成物的聚集状态或晶型。常用 s、l 和 g 分别表示固体、液体和气体。 根据方程式中反应物的系数及相关条件，
2、 计算出相关的反应热， 在方程式的右端注明热量 的数值、单位和符号，放出热量用“+”号，吸收热量用“-”号。 热化学方程式各物质前的化学计量数只表示物质的量， 因此它可以是整数， 也可以是分数， 所以对同一反应来说，化学计量数不同，其反应热也不同。 三、燃料的充分利用三、燃料的充分利用 1燃料：燃料通常包括煤、石油、天然气等，常称为化石燃料，属非再生能源。 2家庭气体燃料 城市居民用气，最先发展的是管道煤气，然后用液化气作为补充，近几年发展起来的则是 天然气。 3燃料的充分利用 （1）燃料的充分利用需要考虑两点：一是燃料的充分燃烧；二是热能的充分利用。 （2）燃料充分燃烧的条件：一是燃烧时要有
3、足够多的空气，按反应比例混合；二是燃料与 空气要有足够大的接触面积，常见方法有：固体碎化、液体雾化。 4.新能源的开发措施主要有两个方面： (1) 调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比例，节约油气资源； (2) 加快开发水电、核电和新能源。其中最有希望的是太阳能、燃料电池、风能和氢能、核 能。 四、铜四、铜- -锌原电池及其原理锌原电池及其原理 原电池 概念 将化学能化学能转化为电能电能的装置 前提 一个自发的氧化还原自发的氧化还原反应 构成 条件 1、有相互用导线连接（或接触）的两电极 2、具有电解质溶液（或熔融态） 3、电极与电解质溶液接触构成闭合通路 铜锌 原电池 反应 原理 电
4、极 判断 负极 正极 电极反应 Zn - 2e Zn 2+ 2H + + 2e H 2 本质 失去电子 得到电子 发生反应 氧化反应 还原反应 电子流向 流出 流入 电流流向 流入 流出 电极材料 较活泼的金属（Zn） 较不活泼的金属（Cu）或石墨 反应现象 质量减轻（被腐蚀） 产生气体 五、化学反应的热效应和键能的关系五、化学反应的热效应和键能的关系 化学反应的热效应来源于反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化。化 学键键能的大小可粗略计算化学反应的热效应。 化学反应的热效应 Q生成物的键能总和 反应物的键能总和。化学反应中能量变化与反应的放、吸热关系如下： 反应物的总能量生成物的
5、总能量，化学反应放出能量 反应物的总能量生成物的总能量，化学反应吸收能量 化学反应的热效应 Q反应物的总能量生成物的总能量。 化学变化的过程还伴随着化学能与其他能量的相互转化， 这种变化， 通常表现为热量的 变化吸热或放热。例如：中和反应是放热反应，H2与 Cl2的反应也是放热反应。常见的 吸热反应如氯化铵与八水合氢氧化钡的反应为吸热反应，大多数分解反应为吸热反应。 例题解析例题解析 例 1. 下列对化学反应的认识错误的是( ) 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必然伴随着能量的变化 H+ Zn-2eZn2+ SO42- Zn： 负极 Cu： 正极 电解质溶液
6、 e 沿导线传递，产生电流 2H+2eH2 例 2 . 下列各图中，表示正反应是吸热反应的是 ( ) 例 3. 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 例 4.沼气是一种能源，它的主要成分是 CH4。0.5molCH4 完全燃烧生成 CO2 和 H2O 时，放出 445kJ 热量，则下列热化学方程式中正确的是( ) A2CH4(g)4O2(g)2CO2(g)4H2O(l)-890kJ BCH4(g)2O2(g)CO2(g)2
7、H2O(l)-890kJ CCH4(g)4O2(g)CO2(g)2H2O(l)+890kJ D1/2CH4(g)O2(g)1/2CO2(g)H2O(l)+890kJ 例 5. 下列各组热化学方程式中，化 学反应的 Q（Q0）前者小于后者的是 AC(s)O2(g)CO2(g)+Q C(s)1/2O2(g)CO(g)+Q BS(s)O2(g)SO2(g)+Q S(g)O2(g)SO2(g)+Q C2H2(g)O2(g)2H2O(l)+Q 2H2(g)O2(g)2H2O(g)+Q DH2S(g)H2(g)+S(s)-Q H2S(g)H2(g)+S(g)-Q 例 6.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓
8、度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 ( ) A甲装置中铜片是负极 B乙装置中不存在电子转移 C两烧杯中铜片表面均无气泡产生 D两烧杯中溶液的 pH 均增大 例 7.在盛有稀 H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极 X 、 Y ， 外电路中电子流向如图所示。 关于该装置，下列说法正确的是( ) A外电路中电流方向为： X A Y B若两电极分别为铁棒和碳棒，则 X 为碳棒， Y 为铁棒 CX 极上发生的是还原反应， Y 极上发生的是氧化反应 D若两电极都是金属单质，则它们的活动性顺序为 X Y 一、选择题一、选择题 1 1 “H + H H2 + 437.6kJ”这个式子说明（ ） 。 A1
9、mol 氢分子离解成 2mol 氢原子要吸收 437.6kJ 能量 B氢分子比氢原子能量低 C氢原子比氢分子稳定 D2mol 氢原子结合成 1mol 氢分子要吸收 437.6kJ 能量 2 2一定量的无水酒精（C2H6O）完全燃烧时放出的热量为 Q，它所生成的 CO2用过量饱和石灰 水完全吸收可得 100gCaCO3沉淀，则完全燃烧 46g 无水酒精时放出的热量是（ ） A0.5Q B1Q C2Q D5Q 3 3. 燃料不充分燃烧将会产生大量污染气体，该气体的重要成分是（ ） ACO2 BCO CSO2 DNO2 4 4若测得盐酸和氢氧化钠溶液反生成 18g 水时放出的热量为 Q，则下列各反应
10、在溶液中生 成 18g 水时，放出的热量也为 Q 的是( ) 醋酸和氢氧化钠溶液；氨水和盐酸；氢氧化钾溶液和硝酸 A. B. C. D. 5 5质量守恒和能量守恒是两个重要定律。 已知下列两个热化学方程式：Mg(s)+ 2 1 O2(g)MgO(s)+Q1；2Hg(l)+O2(g) 2HgO(s)+Q2 反应 Mg(s)+HgO(s)Hg(l)+ MgO(s)+Q3；则其中 Q3的值应该是（ ） 。 AQ2Q1 BQ2Q1 CQ10.5Q2 D2 Q1Q2 6 6在相同的温度下，有下列三个热化学方程式： 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)+Q1 2H2(g)+O2(g)2H2O(g)+Q2
11、 H2(g)+ 2 1O2(g)H2O(g)+Q3 则 Q1、Q2、Q3的大小关系是（ ） 。 AQ1Q2Q3 B2Q3Q2Q1 CQ3Q1Q2 D2Q3Q1Q2 7 7下列关于燃料充分燃烧的说法中，不正确的是（ ） A空气过量 B固体燃料块尽量粉碎 C液体燃料燃烧时可以雾状喷出 D氢气气体的热值其实不高 8.8. 下列措施不能达到节能减排目的的是 A利用太阳能制氢燃料 B用家用汽车代替公交车 C利用潮汐能发电 D用节能灯代替白炽灯 9.9. 下列关于能形成原电池的反应的说法正确的是( ) A能形成原电池的反应一定是氧化还原反应 B氧化还原反应一定能形成原电池 C能形成原电池的反应一定是放热反
12、应 D放热反应一定能形成原电池 10.10. 由 A、B、C、D 四种金属按表中装置进行实验，下列叙述中正确的是( ) 实验装置与现象 装置 甲 乙 丙 现象 二价金属 A 不断溶解 C 的质量增加 A 上有气体产生 A B 稀 H2SO4 C B CuSO4溶液 D A 稀 H2SO4 A装置甲中的 B 金属是原电池的负极 B装置乙中的 C 金属是原电池的阴极 C装置丙中的 D 金属是原电池的正极 D四种金属的活泼性顺序是 DABC 11.11.下列能将化学能转化为电能的装置是( ) 12.12.下图 1 所示的原电池中， 随着工作的进行， 下列选项(作纵坐标) 中满足图 2 中曲线关系的是
13、( ) A正极质量 B负极质量 C溶液质量 D转移的电子数 二、填空题二、填空题 1 13 3. . 已知下列三个热化学方程式： 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) + 483.6kJ H2(g) + 2 1 O2(g) H2O(l) + 285.8kJ C(s) + O2(g) CO2(g) + 393.5kJ 试问： (1)1mol 液态水变成 1mol 气态水需_ （填“吸收”或“放出”） _kJ 的热量。 (2)1g 气态水变成液态水需_（填“吸收”或“放出”）_kJ 的热量。 (3)至少需要完全燃烧_g 碳，才能得到(2)中的这些热量。 1414有以下三个热化学方程式：Ca
14、(s) + Cl2(g) CaCl2(s) + 795kJ；Sr(s) + Cl2(g) SrCl2(s) + 828kJ；Ba(s) + Cl2(g) BaCl2(s) + 860kJ。分析上述反应的反应热数据， 可推测三种氯化物的热稳定性由强到弱的顺序为 。 1515 已知CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) +890.3kJ， 现有CH4和CO的混合气体共0.75mol， 完全燃烧后，生成二氧化碳和 18g 的液态水，并放出 515kJ 的热量，请写出 CO 燃烧的热化 学方程式 。 16.16. 市场上出售的“热敷袋”其中主要成分是铁屑、碳粉和少量的 NaCl、水等.热敷袋在启 用前用塑料袋使之与空气隔绝,启用时，打开塑料袋轻轻揉搓，就会放出热量，使用完后， 会发现袋内有许多铁锈生成，回答： (1)热敷袋放出的热量来源于 放出的热量。 (2)碳粉的作用是 。 (3)加入 NaCl 的作用是 。 (4)写出有关的电极反应式和化学方程式 。
