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章末素能提升章末素能提升专题 1能量变化中概念辨析的六大陷阱1反应类型与反应条件热化学反应类型与条件无必然联系。吸热反应，不一定需要加热，如氢氧化钡晶体与氯化铵混合反应是吸热反应，但在常温下可以进行；燃烧反应一般需要点燃，但它们都是放热反应。2反应热与反应条件反应热大小由反应物和生成物的总能量的相对大小决定，改变反应条件，不影响同一反应的反应热。3键能、总能量与反应热的关系键能是指常温常压下，将 1 mol AB 分子断裂为气态原子 A 和 B 所需要的能量。键能越大，物质稳定性越强。而物质总能量是指物质处于一定状态下所具有的内能，能量越大，物质越不稳定；故二者不是同一概念。从键能的角度看，H反应物总键能生成物总键能；从总能量角度看，H生成物总能量反应物总能量。4反应热和放出的热量对于放热反应，若比较反应热，既要考虑数值又要考虑负号，绝对值越大，负值越小，放热越多；若比较放出热量的大小，只考虑数值，不考虑负号，数值越大，放热越多。5热化学方程式中反应热的单位与数值热化学方程式中反应热的数值与各物质的物质的量成正比，单位都是 kJmol1。在热化学方程式中，“kJmol1”中 mol 不表示反应物的物质的量为 1 mol。6中和热与中和反应(1)中和热与中和反应：强酸、弱酸与强碱、弱碱发生中和反应都有中和热，但现在研究的中和热一般是强酸、强碱反应的中和热。(2)测中和热时，中和热的数值大小与酸、碱的用量无关，与酸碱强弱、浓稀有关。(3)中和热数值与 57.3 kJmol1：只有强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的中和热数值为 57.3 kJmol1；氢氧化钠固体、浓硫酸参加反应，会额外放出热量；弱酸或弱碱发生中和反应时，因电离要吸收部分热量；稀硫酸和氢氧化钡溶液反应，因生成沉淀会放出热量。专题 2H大小比较面面观1根据反应物的本性比较 等物质的量的不同物质与同一物质反应时，性质不同，其反应热不同。如等物质的量的不同金属或非金属与同一种物质反应，金属或非金属越活泼，反应越容易发生，放出的热量就越多，H就越小。2利用状态，迅速比较反应热的大小物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。(1)若反应为放热反应，当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。(2)若反应为放热反应，当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应物放热最少，气体反应物放热最多。3根据反应进行的程度进行比较(1)对于多步进行的放热反应，当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，H就越小。对于可逆反应，若正反应是放热反应，反应程度越大，反应放出的热量越多；若正反应是吸热反应，反应程度越大，反应吸收的热量越多。(2)对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的 H的绝对值。如 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1，向密闭容器中通入 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)发生上述反应，达到平衡后放出的热量小于 197 kJ，但 H仍为197 kJmol1。4根据反应规律和影响 H大小的因素直接比较依据规律、经验和常识可直接判断反应的 H的大小。(1)吸热反应的 H肯定比放热反应的大(前者大于 0，后者小于 0);(2)2 mol H2燃烧放出的热量肯定比 1 mol H2燃烧放出的热量多；(3)等量的碳完全燃烧生成 CO2放出的热量肯定比不完全燃烧生成 CO 放出的热量多；(4)生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比强酸和弱碱(或弱酸和强碱)的稀溶液反应放出的热量多。5盖斯定律法依据盖斯定律，化学反应的反应热只与始态和终态有关，而与化学反应进行的途径无关。热化学方程式像代数式一样，可进行移项、合并和加、减、乘、除等数学运算。依据进行数学运算后所得新反应的 H可以比较运算前各反应的 H的大小，这种方法称为盖斯定律。专题 3反应热的计算方法1运用盖斯定律计算计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往给出几个已知的热化学方程式，然后要求计算与之有关的目标热化学方程式的反应热，此时可应用盖斯定律进行计算。2根据反应物和生成物的键能计算(1)计算公式：H反应物的键能总和生成物的键能总和，即 HE反E生(E表示键能)。(2)计算关键：正确找出反应物和生成物所含化学键的数目，如 1 个 H2O 分子中含有 2 个共价键，1 个 NH3分子中含有 3 个共价键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有 1 mol P4含有 6 mol PP 键，1 mol 晶体硅含有 2 mol SiSi 键，1 mol 石墨晶体中含有 1.5 mol CC 键，1 mol 金刚石含有 2 mol CC 键，1 mol SiO2含有 4 mol SiO 键。如反应 3H2(g)N2(g)2NH3(g)H3E(HH)E(NN)6E(NH)。3根据化学方程式计算计算依据：对于相同的反应，反应热与反应物参加反应的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式，则按照化学计量数与 H的关系计算反应热。若没有给出热化学方程式，可先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质与物质间、物质与反应热间的关系直接或间接求算物质的质量或反应热。4根据反应物和生成物的能量计算(1)根据公式：H生成物的总能量反应物的总能量。(2)根据燃烧热计算：紧扣燃烧热的定义，反应物的量为“1 mol”，生成物为稳定的氧化物。Q放n(可燃物)|H|。1(2022浙江卷)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJmol1)249218391000136242可根据 HO(g)HO(g)=H2O2(g)计算出 H2O2中氧氧单键的键能为 214 kJmol1。下列说法不正确的是(C)AH2的键能为 436 kJmol1BO2的键能大于 H2O2中氧氧单键的键能的两倍C解离氧氧单键所需能量：HOOH2O2DH2O(g)O(g)=H2O2(g)H143 kJmol1解析：由气态时 H、H2的相对能量可知，H2的键能为 218 kJmol12436 kJmol1，A 项正确；由表格中数据可知 O2的键能为 249 kJmol12498 kJmol1，而 H2O2中氧氧单键的键能为 214 kJmol1,214 kJmol12C生成 P 的速率：D进程中，Z 没有催化作用解析：由图中信息可知，进程中 S 的总能量大于产物 P 的总能量，因此进程是放热反应，A 说法错误；进程中使用了催化剂 X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时 P 的产率相同，B 说法不正确；进程中由 SY 转化为 PY 的活化能高于进程中由SX 转化为 PX 的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成 P 的速率为，C 说法不正确；由图中信息可知，进程中 S 吸附到 Z 表面生成 SZ，然后 SZ 转化为产物 PZ，由于 PZ 没有转化为 PZ，因此，Z 没有表现出催化作用，D 说法正确。3(2022全国节选)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(g)H11 036 kJmol14H2S(g)2SO2(g)=3S2(g)4H2O(g)H294 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H3484 kJmol1计算 H2S 热分解反应2H2S(g)=S2(g)2H2(g)的 H4 170(或 170)kJmol1。(2)较普遍采用的 H2S 处理方法是克劳斯工艺，即利用反应和生成单质硫。另一种方法是，利用反应高温热分解 H2S。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是 得到燃料 H2、不产生 SO2污染物 ，缺点是 耗能较大 。解析：(1)根据盖斯定律，反应3 3，故 H4H1H23H33170 kJmol1。(2)相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是得到燃料 H2、不产生 SO2污染物；缺点是反应需要高温，耗能较大。4(2022山东节选)利用 丁内酯(BL)制备 1,4丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和 1丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：已知：反应为快速平衡，可认为不受慢反应、的影响；因反应在高压 H2氛围下进行，故 H2压强近似等于总压。回答下列问题：以 5.0103 mol BL 或 BD 为初始原料，在 493 K、3.0103 kPa 的高压 H2氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以 BL 为原料，体系向环境放热 X kJ；以 BD 为原料，体系从环境吸热 Y kJ。忽略副反应热效应，反应焓变 H(493K,3.0103 kPa)200(XY)kJmol1。解析：依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的 BL 或 BD 为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效。则以 5.0103 mol 的 BL 为原料，达到平衡时放出 X kJ 热量与同物质的量的 BD 为原料达到平衡时吸收 Y kJ 热量的能量二者能量差值为(XY)kJ，则 1 mol 时二者能量和为 200(XY)kJ，反应为放热反应，因此焓变 H200(XY)kJmol1。第一章化学反应的热效应第一章化学反应的热效应情景切入 从物质结构的角度看，化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成，因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收。从煤、石油、天然气燃烧时产生的热能到各种化学电源产生的电能，化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源。反过来，通过各种化学反应将其他形式的能量转化为化学能，化学又为人类创造了一个五彩缤纷的物质世界。知识导航本章内容探究化学反应中的能量变化和反应热的计算。本章知识在结构上分为二节：第一节主要学习反应热反应热和焓变，热化学方程式和燃烧热；第二节主要学习反应热的计算。学法指导1重温旧知，巧应用。回顾化学能与热能的已学知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定认识，为进一步学习化学反应与能量奠定基础。2理解本质，重联系。通过生活中常见的吸、放热反应及在生活中的应用实例，从化学键断裂角度、物质本身具有的能量角度理解吸、放热反应的实质。3图示展示，印象增。以 1 mol H2和 1 mol Cl2反应生成 2 mol HCl 为例，结合实验数据从微观的角度定量地讨论该反应中的能量变化，进一步探讨“质”“能”关系，运用简明的图示说明抽象的内容，注重学习过程和知识形成过程，加深印象。4巧用网络，拓视野。充分利用网络了解煤、石油、天然气三大化石燃料的减少造成的能源危机，通过图片与声情并茂的视频加深对能源危机的认识与理解，激发探究利用新能源的热情与决心。5火眼金睛，明辨析。正确辨析“三热反应热、燃烧热、中和热”，即利用概念从反应条件、反应物的用量、生成物的量、反应物和生成物的状态等方面正确辨析反应热、燃烧热、中和热，注意其区别与联系。6紧扣特征，找规律。理解盖斯定律，可从语文角度“殊途同归”来理解，也可以从物理角度“位移和路程”来认识，也可以从化学角度与“铝三角、铁三角”等知识形成联系，既加深了对盖斯定律的认识，又增强对旧知识的理解和应用，又注重了学科之间的联系，知识得到了升华。7巧用数学，提分数。盖斯定律还考查计算能力，能用数学知识巧妙计算，提高计算能力也是解决本部分内容的关键点。第一节反应热第一节反应热第 1 课时反应热焓变第 1 课时反应热焓变学习目标1能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。2结合真实情境中的应用实例，能从多角度认识放热反应和吸热反应。认识化学反应中能量变化在生活、生产中的应用。3能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。核心素养1通过分析“化学反应中的能量变化”，培养宏观辨识与微观探析能力。2通过认识“化学变化的本质”，培养变化观念与平衡思想。我们知道在每届奥林匹克运动会上，都有一个庄严仪式传递圣火，在这里火成为精神、文明的象征，并以此传递奥林匹克的伟大精神。事实上火在古代就是一种神圣的象征，火代表着创世、再生和光明，人们对火是又畏惧又崇拜。畏惧是因为她的威力，她能给人类带来巨大的灾难；崇拜是因为她能给人类带来温暖和光明，是她把人类从“茹毛饮血”带向文明。这里的“火”实际上就是化学反应中产生的能量。尽管随着科学发展，社会已逐步进入多能源时代，但是化学反应中的能量仍是目前主要的能量来源。自动加热饭盒是在普通饭盒的基础上加制一个加热盒而成的。在需要加热时，取一包发热粉倒入加热盒内，把饭盒按入加热盒，从旁边的缝中注入少量清水，在几分钟内就可使食品达到 80。你能解释其中的原理是什么吗？新知预习一、反应热及其测定1体系(系统)及环境：以盐酸与 NaOH 溶液的反应为例体系在热学中体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如我们可将盐酸、NaOH 溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系(又称系统)环境与体系相互影响的其他部分，如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境关联体系与环境之间存在 物质 交换或 能量 交换2反应热：(1)定义：在等温条件下，化学反应体系向环境 释放 或从环境 吸收 的 热量 ，称为化学反应的热效应，简称反应热。(2)测定方法：用 量热计 直接测定。3中和反应反应热的测定：(1)中和热：稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成 1 mol H2O 时所释放的热量称为中和热。(2)实验原理：通过一定量的强酸、强碱的稀溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和热。(3)实验仪器装置：将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。(4)实验数据：测定反应的初始温度和终止温度，重复三次，代入公式Q cmt 计算，则中和热 Qn(H2O)。二、反应热与焓变1反应热产生的原因：化学反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化。内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。2焓(H)：与 内能 有关的物理量。3焓变和反应热：概念一定条件下，生成物 与 反应物 焓值差，决定某一化学反应是放热反应还是吸热反应在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的 热量 符号及单位 H，kJmol1 恒压条件下用 H 表示，单位：kJmol1 相互关系在 等压 条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑)，其反应热等于反应的焓变三、化学反应中能量变化的原因1微观上：(1)化学反应的本质：(2)化学键变化与反应热的关系：若Q1Q2，反应吸收能量，H 0，为 吸热 反应；若Q1Q2，反应放出能量，H E(生成物)E(反应物)E(生成物)图示微观角度Q(吸)Q(放)表示方法H02常见的放热反应、吸热反应：放热反应吸热反应大多数化合反应所有燃烧反应酸碱中和反应金属与水或酸的置换反应大多数分解反应Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 的反应C 和 CO2或 H2O(g)的反应典例 2 已知某化学反应 A2(g)2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子结构为 BAB)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是 (C)A该反应的进行一定需要加热B该反应的 H(E1E2)kJmol1C该反应为吸热反应D断裂 1 mol AA 键和 2 mol BB 键，放出E1 kJ 能量解析：A 项，由反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物能量之和，反应是吸热反应，吸热反应不一定都要加热，例如氢氧化钡晶体和氯化铵在常温下就能反应，故 A 项错误；B 项，该反应的焓变断裂化学键吸收能量形成化学键放出能量，所以焓变 H(E1E2)kJmol1，故 B 项错误；C 项，反应是吸热反应，故 C 项正确；D 项，断裂化学键吸收热量，所以断裂 1 mol AA 键和 2 mol BB 键吸收E1 kJ 能量，故 D 项错误。规律方法指导：(1)反应是吸热反应还是放热反应，取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小。(2)反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件无必然关系。(3)E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，HE1E2。(4)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。变式训练 下列图示变化为吸热反应的是(A)ABCD解析：常见的放热反应有：燃烧、金属与酸反应、金属与水反应、酸碱中和反应、铝热反应和绝大多数化合反应等；常见的吸热反应有：绝大数分解反应、某些化合反应(如碳与二氧化碳的反应)、碳与水蒸气的反应、氯化铵晶体与 Ba(OH)28H2O 的反应等。图中反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，故 A 符合题意；图中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，故 B 不符合题意；浓硫酸稀释放热，为物理过程，故 C 不符合题意；Zn 与稀盐酸反应为放热反应，故 D 不符合题意。知识点 3化学反应中能量变化的原因问题探究：根据下图你能表示出、的反应热吗？探究提示：图HE1E2图HE2E1知识归纳总结：1化学反应的基本特征：一是物质发生了变化，二是能量发生了变化。2H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化(如图所示)：反应中能量变化化学键1 mol AB 化学键反应中能量变化HH吸收 436 kJClCl吸收 243 kJ共吸收 679 kJHCl放出 431 kJ共放出 862 kJ结论H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热 H183 kJmol13图示：化学反应过程中的能量变化如图所示：其中，E1表示活化能，E1与E2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。4焓变的两种计算方法：(1)根据物质具有的能量来计算。HE(总生成物)E(总反应物)(2)根据化学键键能来计算。H反应物的键能总和生成物的键能总和反应物断键吸收的总能量生成物成键放出的总能量特别提醒(1)断裂化学键需要吸收能量(E1)，形成化学键能够放出能量(E2)，判断反应是放热还是吸热，关键看E1与E2的相对大小，其中二者的差值即为反应热。(2)利用键能计算 H需明确反应中各物质的结构式。如 H2O 写成 HOH，NH3写成，CH4写成,1 mol H2O 含 2 mol HO 键，1 mol NH3含 3 mol HN 键，1 mol CH4含 4 mol HC 键，然后根据各物质的物质的量计算其键能之和。典例 3 如图所示 N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)过程中能量变化，判断下列说法错误的是(D)A直观看，该反应中反应物断键吸收的总能量高于生成物形成键放出的总能量B2 mol 气态氧原子结合生成 O2(g)时，能放出 498 kJ 能量C断裂 1 mol NO 分子中的化学键，需要吸收 632 kJ 能量D1 mol N2和 1 mol O2的反应热 H180 kJmol1解析：焓变反应物断裂化学键吸收的能量生成物形成化学键放出的能量，N2O2=2NOH946 kJmol1498 kJmol12632 kJmol1180 kJmol1，反应是吸热反应，该反应中反应物断键吸收的总能量高于生成物形成键放出的总能量，故 A 正确；1 mol O2(g)吸收 498 kJ 能量形成 2 mol O 原子，原子结合形成分子的过程是化学键形成过程，是放热过程，2 mol O 原子结合生成 1 mol O2(g)时需要放出 498 kJ 能量，故 B 正确；形成 2 mol NO 放热 2632 kJ 能量，所以 1 mol NO 分子中的化学键断裂时需要吸收 632 kJ 能量，故 C 正确；由选项 A 的分析可知，1 mol N2和 1 mol O2的反应热 H180 kJmol1，故 D 错误。规律方法指导：(1)分析反应物与生成物能量相对大小，判断反应为吸热反应还是放热反应。(2)明确 H的计算方法：HH(生成物)H(反应物)。变式训练 已知断开 1 mol H2(g)中 HH 键需要吸收 436 kJ 能量。根据能量变化示意图，下列说法正确的是(A)A化学反应：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)，是放热反应B生成 l mol Cl2(g)中的 ClCl 键需吸收 243 kJ 能量C断开 l mol HCl(g)中的 HCl 键需释放 432 kJ 能量D2 mol HCl(g)的总能量大于 1 mol H2(g)和 1 mol Cl2(g)的总能量解析：从图中得，反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，A 项正确；生成ClCl 键需放出能量，B 项错误；断开 HCl 键需吸收能量，C 项错误；从图中得，反应物的总能量高于生成物的总能量，2 mol HCl(g)的总能量小于 1 mol H2(g)和 1 mol Cl2(g)的总能量，D 项错误。可逆反应的 H和实际吸收或放出热量的区别不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的 H都表示反应按照化学计量数所表示的物质的量完全进行所放出或吸收的热量。如 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1是指 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)完全转化为 2 mol SO3(g)时放出的热量为 197 kJ。若在相同的温度和压强下，向某容器中加入 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)，反应达到平衡时放出的热量为Q，因反应不能进行彻底，故Q197 kJ。1下列说法正确的是(C)A需要加热才能进行的反应一定是吸热反应，放热反应不需要加热B化学反应只能将化学能转化成光能或热能C化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因D根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量解析：化学反应的热效应与反应条件无关，有的吸热反应在常温下也可进行，如 NH4Cl 和Ba(OH)28H2O 的反应；有的放热反应却需要加热，如铝热反应，A 错误；化学能转化的能量形式是多样的，可以是光能、电能、热能等，B 错误；化学反应中总是有化学键的断裂和形成，在断键时吸收能量，成键时释放能量，导致在化学反应中放热或吸热，C 正确；由于任何化学反应都会伴随能量的变化，根据能量守恒定律可知反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，D错误。2反应 ABC(H0)，XC(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(D)解析：ABX 为吸热反应，AB 的总能量小于 X 的总能量，排除选项 A、C；XC 为放热反应，则 X 的能量大于 C 的总能量，排除选项 B，故选 D。3利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：用量筒量取 50 mL 0.50 molL1盐酸倒入内筒中，测出盐酸温度；用另一量筒量取 50 mL 0.55 molL1NaOH 溶液，并用同一温度计测出其温度；将 NaOH 溶液倒入内筒中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和 1 L 1 molL1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为 H1、H2、H3，则 H1、H2、H3的大小关系为 H1H2H3 。(2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是 1 gcm3，又知中和反应后生成溶液的比热容为4.18 kJkg11。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：起始温度t1/终止温度t2/实验序号盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热 H 51.8 kJmol1 (结果保留一位小数)。(3)若计算生成 1 mol H2O 时的放出的热量小于 57.3 kJ，产生偏差的原因可能是 acdef (填字母)。a实验装置保温、隔热效果差b量取盐酸的体积时仰视读数c分多次把 NaOH 溶液倒入盛有盐酸的内筒中d用温度计测定盐酸起始温度后直接测定 NaOH 溶液的温度e使用玻璃搅拌器搅拌不均匀f实验中用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器解析：(1)中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成 1 mol 水放出的热量，一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和 1 L 1 molL1的稀盐酸恰好完全反应放热 57.3 kJ；一水合氨是弱电解质，存在电离平衡，电离过程是吸热程，稀氨水和 1 L 1 molL1的稀盐酸恰好完全反应放热小于 57.3 kJ，反应焓变是负值，所以 H1H2H3。(2)根据表格数据分析可知，温度差平均值3.1；50 mL 0.50 molL1盐酸与 50 mL 0.55 molL1NaOH 溶液进行中和反应生成水的物质的量为 0.05 L0.50 molL10.025 mol，溶液的质量为 100 mL1 gmL1100 g，温度变化的值为 t3.1，则生成 0.025 mol 水放出的热量为Qmct100 g4.18 Jg113.1 1 295.8 J，即 1.295 8 kJ，所以实验测得的中和热 H1.295 8 kJ0.025 mol51.8 kJmol1。(3)b.仰视读数时，实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积，会导致放出的热量变多；d.实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时，使用同一支温度计可减小实验误差，但测量完一种溶液后，温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。测完酸溶液的温度计表面附着酸，未冲洗就直接测定碱溶液的温度，导致测定的碱溶液温度偏高，从而使测定的温度差值偏小，测得的中和热数值偏小；f.铜容易导热，使热量损失，所以测量的中和反应反应热数值偏小；故选 acdef。4铝热反应是以铝粉和氧化铁为主要反应物的放热反应。当温度超过 1 250 时，铝粉激烈氧化，燃烧而放出大量热。这种放热反应的温度可达 3 000 以上。铝热反应非常迅速，作用时间短。加入硅铁粉时，可使作用缓和，利于延长作用的时间。为用于浇注温度为 1 0001 100 左右的铜合金铸件，可再加少量氧化剂，如硝酸钠、硝酸钾等；还可加入镁作为点火剂，使其在较低温度下发生化学反应。该反应经常用于焊接钢轨，冶炼金属。(1)阅读材料思考，铝热反应是吸热反应还是放热反应？放热反应是否不需要加热就能发生呢？(2)写出铝与氧化铁反应的方程式，并用图示表示反应物与生成物能量相对大小。答案：(1)铝热反应为放热反应，但是该反应需要在高温下引发，因此放热反应有时也需要加热才能发生。(2)2AlFe2O3Al2O32Fe。图示：第 2 课时热化学方程式燃烧热第 2 课时热化学方程式燃烧热学习目标1认识热化学方程式，了解热化学方程式表示的意义。2通过热化学方程式意义的学习，理解热化学方程式书写规则，能用热化学方程式表示反应中的能量变化。3认识燃烧热。结合不同物质的燃烧热数值，讨论选择燃料的依据。核心素养1通过学习“热化学方程式”，培养宏观辨识和微观探析的能力。2通过“用化学计量单位定量分析化学变化及其伴随发生的能量转化”，培养变化观念与平衡思想。阿基米德曾说过，给我一个足够长的杠杆，我可以撬动地球，而化学能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。化学反应同时存在着物质变化和能量变化，化学反应中的物质变化可用化学方程式表示，那么用什么方法可以既表示物质变化也表示其能量变化呢？如何建立物质变化和能量变化的定量关系呢？新知预习一、热化学方程式1概念：表明反应所 释放 或 吸收 的热量的化学方程式。2特点(与化学方程式比较)。(1)指明了反应时的 温度 和 压强 ，若在 25、101 kPa 时进行的反应，可不注明。(2)在化学方程式右边注明 H的“”“”，数值和单位。(3)所有反应物和生成物都用括号注明它们在反应时的 状态 。常用 s 、l 、g 、aq 分别表示固体、液体、气体和溶液。(4)化学计量数只表示 物质的量 ，不表示微粒个数。(5)化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小 相同 倍数。3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。二、燃烧热预习自测1下列关于反应 2C4H10(g)13O2(g)=8CO2(g)10H2O(l)H5 800 kJmol1的叙述错误的是(D)A该反应的反应热 H5 800 kJmol1，是放热反应B该反应的 H与各物质的状态有关，与化学计量数也有关C该热化学方程式表示在 25、101 kPa 下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成 CO2气体和液态水时放出热量 5 800 kJD该反应表明 2 分子 C4H10气体完全燃烧时放出 5 800 kJ 的热量解析：由热化学方程式表示的意义可知，A、B 两项正确；在热化学方程式没有标明温度、压强的情况下，对应的温度、压强为常温、常压，C 项正确；热化学方程式中化学计量数不代表分子个数，仅代表物质的量，D 项错误。2根据能量变化示意图，下列说法正确的是(B)A反应物的总能量高于生成物的总能量B2 mol H 和 1 mol O 结合生成 1 mol H2O 放出热量C1 mol C 和 1 mol H2O(g)反应生成 1 mol CO 和 1 mol H2，需要吸收 131.3 kJ 的热量D 反应的热化学方程式可表示为 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H(ab)kJmol1解析：由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，A 错误；原子形成化学键要放热，所以 2 mol H 和 1 mol O 结合生成 1 mol H2O 放出热量，B 正确；1 mol C(s)和 1 mol H2O(g)反应生成 1 mol CO(g)和 1 mol H2(g)吸收 131.3 kJ 的热量，物质的聚集状态不明确，C错误；由状态及焓变可知，热化学方程式可表示为 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H(ba)kJmol1，D 错误。3下列说法正确的是(C)A乙烯完全燃烧时，放出的热量就是乙烯的燃烧热B在 25、101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热C 由 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1可知，CO 的燃烧热为 283 kJmol1D乙炔的燃烧热为 1 299.6 kJmol1，则反应 2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g)的H2 599.2 kJmol1解析：A 项，没有指明乙烯的物质的量为 1 mol，且没说明水的聚集状态；B 项，没有指明1 mol 碳完全燃烧生成 CO2(g)；D 项，热化学方程式中生成物水应为液态，反应热 H与其不对应。知识点 1热化学方程式的书写及注意事项问题探究：1.已知 H2(g)I2(g)200 101 kPa2HI(g)H14.9 kJmol1，把 1 mol 的 H2和 1 mol I2在该温度和压强下放入密闭容器中充分反应，最终放出的热量是 14.9 kJ 吗？2若 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Ha kJmol1,2H2(g)O2(g)=2H2O(g)Hb kJmol1，a与b相等吗？书写热化学方程式时，为什么必须标明反应物和生成物的聚集状态？探究提示：1.放出的热量小于 14.9 kJ，因为 H2与 I2反应是可逆反应，所以该温度和压强下反应，最终放出的热量小于 14.9 kJ。2不相等；因为反应物和生成物的聚集状态不同，反应物和生成物的总能量不同，反应热的数值不同。知识归纳总结：1书写热化学方程式的“五步骤”：一写方程式写出配平的化学方程式二标状态用s、l、g、aq标明物质的聚集状态三标条件标明反应的温度和压强(101 kPa、25 时可不标注)四标HError!Error!五标数值Error!Error!2书写热化学方程式的“六注意”：典例 1 沼气是一种能源，它的主要成分是 CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成 CO2和液态 H2O 时，放出 445 kJ 热量，则下列热化学方程式书写正确的是(C)A2CH4(g)4O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H890 kJmol1BCH42O2=CO22H2OH890 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJmol1D12CH4(g)O2(g)=12CO2(g)H2O(l)H890 kJmol1解析：由题可知，CH4完全燃烧是放热反应：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJmol1，A 错误；热化学方程式没有标明各物质的状态，B 错误；0.5 mol CH4完全燃烧生成 CO2和 H2O 时，放出 445 kJ 热量，所以 1 mol CH4完全燃烧放出 890 kJ 热量，热化学方程式正确，C 正确；结合选项 A 可知：12CH4(g)O2(g)=12CO2(g)H2O(l)H445 kJmol1，D 错误。规律方法指导：热化学方程式的正误判断必须明确热化学方程式的意义，即热化学方程式不仅表明了物质的变化，还表明了能量的变化。应特别注意物质的状态，反应热的大小及 H的正负。变式训练 写出下列反应的热化学方程式：(1)NH3(气态)在高温高压催化剂下分解生成 1 mol N2(气态)与 H2(气态)，吸收 92.2 kJ 的热量 2NH3(g)N2(g)3H2(g)H92.2 kJmol1。(2)1 mol H2(气态)与适量 O2(气态)起反应，生成 H2O(液态)能放出 285.8 kJ 的热量 H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1。(3)32 g Cu(固态)与适量 O2(气态)起反应，生成 CuO(固态)放出 78.5 kJ 的热量 Cu(s)12O2(g)=CuO(s)H157 kJmol1。解析：(1)NH3(g)在高温高压催化剂下分解生成 1 mol N2(g)与 H2(g)，吸收 92.2 kJ 的热量，NH3分解生成 1 mol N2(g)，则 NH3的物质的量为 2 mol，生成的 H2(g)为 3 mol，该反应为可逆吸热反应，焓变为正数，其热化学方程式为 2NH3(g)N2(g)3H2(g)H92.2 kJmol1。(2)1 mol H2(g)与适量 O2(g)起反应，生成 H2O(l)需放出 285.8 kJ 的热量，1 mol H2(g)完全燃烧会消耗 0.5 mol O2，该反应为放热非可逆反应，焓变为负数，其热化学方程式为 H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1。(3)1 mol Cu(s)与适量 O2(g)起反应，生成 CuO(s)放出 157 kJ 的热量，1 mol Cu(s)完全反应生成 CuO 需要消耗 0.5 mol O2，该反应为放热非可逆反应，焓变为负数，其热化学方程式为 Cu(s)12O2(g)=CuO(s)H157 kJmol1。知识点 2燃烧热问题探究：1.如何理解“完全燃烧生成稳定的氧化物”的含义？指出 S、C、H 三种元素的稳定氧化物分别是什么？2书写可燃物燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数有什么要求？探究提示：1.完全燃烧生成稳定的氧化物是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的化合物。所谓稳定，包含两层意思：不能再燃烧；状态稳定；如 SSO2(g)而不是 SO3(g)，CCO2(g)而不是 CO(g)，HH2O(l)而不是 H2O(g)。2可燃物的化学计量数必须为 1，因为燃烧热是指 25、101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。知识归纳总结：1燃烧热的三要素：燃烧热Error!Error!2书写或判断表示燃烧热的热化学方程式要做到“四看”：一看可燃物的化学计量数是否为 1。二看完全燃烧生成的氧化物是否为稳定氧化物。三看 H的数值大小是否正确。四看H单位是否正确。3燃烧热的计算：(1)已知燃烧热(H)，求反应放出的热量(Q放)，Q放n(可燃物)|H|。(2)已知一定物质的量的可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量(Q放)，求该物质的燃烧热(H)：HQ放n(可燃物)。4燃烧热的描述：语言表述H2的燃烧热为 28