第一章化學(xué)反應(yīng)與能量教材

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量1.下列說(shuō)法不正確的是 （

） A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng) B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生 C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小決定

了反應(yīng)是放熱還是吸熱 D.吸熱反應(yīng)在一定條件下（如常溫、加熱等）也能

發(fā)生B2.已知反應(yīng)： ①101kPa時(shí)，2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=-221kJ/mol ②稀溶液中，H+(aq)+

OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol 下列結(jié)論正確的是 （ ） A.碳的燃燒熱大于110.5kJ/mol B.①的反應(yīng)熱為

221kJ/mol C.濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為-57.3kJ/mol D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)，放出 57.3kJ熱量A一、化學(xué)反應(yīng)的焓變1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 （1）化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化：

變化和

變化。 （2）化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒：

守恒和

守恒。 （3）化學(xué)反應(yīng)中的能量變化形式：

、光能、電 能等。通常主要表現(xiàn)為

的變化。2.焓變反應(yīng)熱 （1）定義：在

條件下進(jìn)行的反應(yīng)的

。 （2）符號(hào)：

。 （3）單位：

或

。ΔH物質(zhì)能量質(zhì)量能量熱能恒壓熱效應(yīng)kJ/molkJ·mol-1熱量（4）產(chǎn)生原因：吸收能量E1反應(yīng)物 生成物舊化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成

E1>E2,為

反應(yīng)，ΔH=

-

，

ΔH

0。

E1<E2，為

反應(yīng)，ΔH=

-

，

ΔH

0。吸熱E1E2＞放熱E1E2＜釋放能量E2放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義放出熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于

生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量

反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量

反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量表示方法ΔH

0ΔH

0<>大于小于

3.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)圖示常見(jiàn)反應(yīng)類型①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬跟酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)-+4.中和熱與燃燒熱比較項(xiàng)目燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化

反應(yīng)ΔH

ΔH

0，單位：不同點(diǎn)反應(yīng)物的量

mol可能是1mol,也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是

mol反應(yīng)熱的含義時(shí)，

mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量；不同反應(yīng)物，燃燒熱不同

中強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成

molH2O時(shí)所釋放的熱量；不同反應(yīng)物的中和熱大致相同，均約為

kJ/mol<kJ/mol1101kPa11

稀溶液157.3放熱3.

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （

） A.熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子 個(gè)數(shù)只代表物質(zhì)的量 B.熱化學(xué)方程式未注明溫度和壓強(qiáng)時(shí)，ΔH

表示標(biāo) 準(zhǔn)狀況下的數(shù)據(jù) C.同一化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，ΔH值不同， 化學(xué)計(jì)量數(shù)相同而狀態(tài)不同，ΔH值也不相同 D.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程所吸收或放出的熱量與參加反應(yīng)的 物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比B4.

下列有關(guān)熱化學(xué)方程式及其敘述正確的是（

） A.氫氣的燃燒熱為285.5kJ/mol,則水分解的熱化學(xué) 方程式為：2H2O（l） 2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5

kJ/mol B.已知2C（石墨，s）+O2（g） 2CO（g） ΔH=-221kJ/mol，則石墨的燃燒熱為110.5kJ/mol C.已知N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4

kJ/mol，則在一定條件下將1molN2和3molH2置于

一密閉容器中充分反應(yīng)后，最多可放出92.4kJ的熱量 D.已知乙醇和乙烯的燃燒熱分別為1366.8kJ/mol和 1411.0kJ/mol,則乙烯水化制乙醇的熱化學(xué)方程式為： C2H4（g）+H2O(l)C2H5OH(l)

ΔH=-44.2kJ/mol

D二、熱化學(xué)方程式1.概念：表示參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的

和

的關(guān)系的化學(xué)方程式。2.意義：表明了化學(xué)反應(yīng)中的

變化和

變化。 如：2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol 表示：

。3.書寫： （1）注明反應(yīng)條件，物質(zhì)狀態(tài)，符號(hào)單位，守恒關(guān)系。

（2）注意特殊反應(yīng)：①表示中和熱（燃燒熱）的熱化學(xué)方程式。

②ΔH表示反應(yīng)已完成的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)。

物質(zhì)的量反應(yīng)熱物質(zhì)能量2mol氫氣和1mol氧氣生成2mol液態(tài)水時(shí)放出571.6kJ的熱量5.

已知下列熱化學(xué)方程式：

Fe2O3(s)+3CO(g)

2Fe(s)+3CO2(g)

ΔH=-24.8kJ/mol

Fe2O3(s)+

CO(g)

Fe3O4(s)+

CO2(g)

ΔH=-15.73kJ/mol

Fe3O4(s)+CO(g)

3FeO(s)+CO2(g)

ΔH=+640.4kJ/mol 則14gCO氣體還原足量FeO固體得到Fe固體和CO2氣體時(shí)對(duì)應(yīng)的ΔH約為 ( ) A.-218kJ/mol B.-109kJ/mol

C.+218kJ/mol

D.+109kJ/molB三、蓋斯定律1.內(nèi)容：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是

的。 即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的

有關(guān)，而與

無(wú)關(guān)。2.意義：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。3.應(yīng)用相同始態(tài)和終態(tài)反應(yīng)的途徑6.

合理利用燃料減少污染符合“綠色奧運(yùn)”理念，下列關(guān)于燃料的說(shuō)法正確的是 （） A.“可燃冰”是將水變?yōu)橛偷男滦腿剂?B.氫氣是具有熱值高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)的燃料 C.乙醇是比汽油更環(huán)保，不可再生的燃料 D.石油和煤是工廠經(jīng)常使用的可再生的化石燃料B四、能源1.概念：能提供

的自然資源。2.發(fā)展階段：

時(shí)期→

時(shí)期→

時(shí)期。3.分類（1）化石燃料 ①種類：

、

、

。 ②特點(diǎn)：蘊(yùn)藏量有限，且

再生。（2）新能源 ①種類：

、

、

、

、

和

等。能量柴草化石能源多能源結(jié)構(gòu)煤石油天然氣不能太陽(yáng)能氫能風(fēng)能地?zé)崮芎Ｑ竽苌镔|(zhì)能 ②特點(diǎn)：資源豐富，

再生，沒(méi)有污染或污染很小。4.能源問(wèn)題 （1）我國(guó)目前使用的主要能源是

，它們的蘊(yùn)藏量有限，而且不能再生，最終將會(huì)枯竭。 （2）化石燃料的大量使用帶來(lái)嚴(yán)重的

問(wèn)題。5.解決能源問(wèn)題的措施 （1）提高能源的使用效率 ①改善開采、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)?？梢曰剂檄h(huán)境污染 ②科學(xué)控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒。 一是保證燃燒時(shí)有

，如鼓入空氣、增大O2濃度等。 二是保證燃料與空氣有

，如將固體

，使液體

等。 （2）開發(fā)新的能源 開發(fā)資源豐富、可以再生、沒(méi)有污染或很少污染的新能源。適當(dāng)過(guò)量的空氣足夠大的接觸面積粉碎成粉末噴成霧狀要點(diǎn)精講要點(diǎn)一反應(yīng)熱大小的比較1.吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)2.反應(yīng)物或生成物狀態(tài)不同的反應(yīng)3.化學(xué)計(jì)量數(shù)不同的反應(yīng)4.不同條件下完成的可逆反應(yīng)5.不同中和反應(yīng)的反應(yīng)熱：濃酸，弱酸，弱堿，固體，生成沉淀，氣體等6.運(yùn)用蓋斯定律列等式作差比較特別提醒

①比較反應(yīng)熱大小時(shí)，要注意符號(hào)②能量最低原理

③應(yīng)用反應(yīng)熱的大小可以判斷金屬、非金屬的活潑性7.

已知一定溫度下合成氨反應(yīng)： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol 在相同溫度,相同體積的密閉容器中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： ①通入1molN2和3molH2達(dá)到平衡時(shí)放熱為Q1； ②通入2molN2和6molH2達(dá)到平衡時(shí)放熱為Q2。則下列關(guān)系正確的是 （ ） A.Q2=2Q1 B.Q1＞Q2/2 C.Q1＜Q2＜184.8kJ D.Q1=Q2＜92.4kJC8.已知：H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol，計(jì)算下列中和反應(yīng)中放出的熱量： （1）用20gNaOH配成的稀溶液跟足量的稀鹽酸反應(yīng)，

能放出

kJ的熱量。 （2）用0.1molBa(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸

反應(yīng)，能放出

kJ的熱量。

（3）1L0.1mol/LNaOH溶液分別與①醋酸溶液、②濃硫

酸、③稀硝酸恰好反應(yīng)時(shí)，放出的熱量分別為Q1、Q2、Q3

（單位：kJ）。則它們由大至小的順序?yàn)?/p>

。

（1）28.65(2)11.46(3)Q2>Q3>Q1要點(diǎn)二反應(yīng)熱的計(jì)算1.主要依據(jù)：熱化學(xué)方程式、鍵能的數(shù)據(jù)、蓋斯定律和燃燒熱的數(shù)據(jù)等。2.主要方法 （1）根據(jù)熱化學(xué)方程式的計(jì)算

反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。 （2）ΔH=E生成物-E反應(yīng)物。 （3）ΔH=反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量-生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量 （4）根據(jù)蓋斯定律的計(jì)算

（5）根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值計(jì)算Q(放)=n(可燃物)×|ΔH| （6）根據(jù)比熱公式進(jìn)行計(jì)算。Q=c·m·ΔT9.已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式： 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol C3H8(g)+5O2 3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ/mol 根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式，試回答下列問(wèn)題： （1）H2的燃燒熱為

,C3H8的燃燒熱為

。 （2）1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的

熱量為

。 （3）現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共5mol，完全燃燒時(shí)放熱3

847kJ，則在混合氣體中H2和C3H8的體積比是

。(1)285.8kJ/mol2220kJ/mol

(2)4725.8kJ(3)3∶110.（2008·寧夏理綜，13）已知H2（g）、C2H4（g） 和C2H5OH（l）的燃燒熱分別是285.8kJ/mol、 1411.0kJ/mol和1366.8kJ/mol，則由C2H4（g） 和H2O（l）反應(yīng)生成C2H5OH（l）的ΔH為( ) A.-44.2kJ/mol B.+44.2kJ/mol

C.-330kJ/mol

D.+330kJ/mol

A11.白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng)：P4+

5O2 P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：P-PakJ/mol、P—ObkJ/mol、POckJ/mol、

OOdkJ/mol。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的ΔH

（6a+5d-4c-12b）kJ/mol1.測(cè)定原理

ΔH=

c=4.18J/(g·℃)=4.18×10-3kJ/(g·℃);n為生成H2O的物質(zhì)的量。2.測(cè)量裝置 套燒杯簡(jiǎn)易量熱計(jì)。 說(shuō)明：雙孔泡沫塑料板、碎泡 沫塑料的作用是：保溫、隔熱、 減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失。實(shí)驗(yàn)探究中和熱的測(cè)定3.操作步驟 ①量取50mL0.50mol/L的鹽酸，倒入小燒杯中，測(cè)定其溫度，記作tHCl,然后將溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。 ②用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，測(cè)定其溫度，記作tNaOH。 ③先將溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯中，然后把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯中（注意不要灑到外面），用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記作t終。 ④重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)兩次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。 ⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算：

t始= （若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保證鹽酸與NaOH溶液溫度相同，則無(wú)需用該公式計(jì)算）

ΔH= = kJ/mol4.注意事項(xiàng) （1）堿液稍過(guò)量的目的是確保鹽酸被完全中和。 （2）操作時(shí)動(dòng)作要快目的是盡量減少熱量的損失。 （3）實(shí)驗(yàn)中若使用了弱酸或弱堿，會(huì)使測(cè)得中和熱的數(shù)值偏小。【實(shí)驗(yàn)探究12】

某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì) 用50mL1.0mol/L鹽酸跟50mL 1.1mol/L氫氧化鈉溶液在如圖所 示裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。在大燒 杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使 放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。試回答下列問(wèn)題：

(1)本實(shí)驗(yàn)中用稍過(guò)量的NaOH的原因教材中說(shuō)是為保證鹽酸完全被中和。試問(wèn)：鹽酸在反應(yīng)中若因?yàn)橛蟹艧岈F(xiàn)象，而造成少量鹽酸在反應(yīng)中揮發(fā)，則測(cè)得的中和熱

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。 （2）該實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn)，每次取溶液各50mL，并記錄如下原始數(shù)據(jù)。已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00g/cm3，中和后混合液的比熱容c=4.18×10-3kJ/(g·℃),則該反應(yīng)的中和熱為ΔH=

。實(shí)驗(yàn)序號(hào)起始溫度t1/℃終止溫度（t2）/℃溫差（t2-t1）/℃鹽酸NaOH溶液平均值125.124.925.031.66.6225.125.125.131.86.7325.125.125.131.96.8 （3）若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng)，則測(cè)得的中和熱會(huì)

（填“偏大”、“偏小”或“不變”），其原因是

。 （4）在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中存在用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸溶液的步驟，若無(wú)此操作步驟，則測(cè)得的中和熱

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。（1）偏小（2）-56.01kJ/mol（3）偏小用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收熱量，造成測(cè)得中和熱偏?。?）偏小13.

下列變化過(guò)程，屬于放熱過(guò)程的是 ( ) ①液態(tài)水變成水蒸氣②酸堿中和反應(yīng)③濃H2SO4稀釋