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第1页2012-2013学年高二化学选修4（鲁科版）同步练习第一章第一节化学反应的热效应知识分析在日常生活、生产中，人们广泛利用一些化学反应释放的能量，如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量呢？用什么方法可以测定、计算这些热量呢？（一）化学反应的反应热一、吸热反应与放热反应的比较吸热反应放热反应能量变化反应物的总能量小于生成物的总能量反应物的总能量大于生成物的总能量键能变化生成物的总键能小于反应物的总键能生成物的总键能大于反应物的总键能图示举例①大多数的分解反应；②以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应；③Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应；④盐的水解反应①金属和水或酸的反应；②金属氧化物和水或酸的反应；③可燃物的燃烧及缓慢氧化；④酸和碱的中和反应；⑤铝热反应说明：化学反应都伴随着能量的变化，可分成两种情况：一种为吸热反应，一种为放热反应。某个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件没有必然关系。例如：条件实例吸热反应加热C+2CuO2Cu+CO2不需外加条件Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+10H2O+2NH3↑放热反应加热或点燃2H2+O22H2O不需外加条件2Na+2H2O===2NaOH+H2↑第2页经验规律持续加热的反应为吸热反应结论吸热反应和放热反应与反应条件没有必然关系（二）化学反应的焓变1、焓变（1）定义：为了描述与反应热有关的能量变化，引入了一个叫做“焓”的物理量，产物的总焓与反应物的总焓之差，称为化学反应的焓变。用焓变来描述与反应热有关的能量变化。（2）表达式：△H＝H（产物）－H（反应物）（3）焓变与反应热的关系：如果化学反应过程中发生的是等压反应，而且没有电能、光能等其他形式能量转化，则反应热等于反应焓变，即Qp＝△H。从上面的关系式可以看出：当△H0时，产物总焓大于反应物总焓，反应是吸收能量的，为吸热反应；相反△H0时，为放热反应。2、热化学方程式（1）概念：将物质变化和反应热同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式。如：2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）△H（273K）＝－571.6KJ/mol表示的含义是在273K时，2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时，放热571.6KJ。（2）书写注意事项：①在各物质的化学式后面用括号注明聚集状态，一般用英文字母g、l、s分别代表物质的气态、液体、固态。②在△H后要注明温度，因为同一反应在不同温度下进行时反应热不同，通常298K时可以省略。③标明△H的符号：吸热表示为“＋”，放热表示为“－”。④△H的单位为J/mol或KJ/mol。其中，每mol是表明参加反应的各物质的物质的量与热化学方程式中各物质的系数相同。⑤热化学方程式的系数可以是整数，也可以是分数，若各物质的系数加倍，则△H的数值也加倍；若反应逆向进行，则△H改变符号，但数值不变。（三）反应焓变的计算－盖斯定律1、盖斯定律：一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应的焓变是一样的。2、反应焓变的计算方法：由盖斯定律可知，若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。因此可利用已知化学反应的热效应，通过代数的加减来求得某一反应的热效应。但运算时必须注意，欲消去的物质的种类、状态均应该相同。【典型例题】例1、已知化学方程式2C（s）+O2（g）＝2CO（g），2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）都是放热反应，据此判断，下列说法不正确的是（）A、12g碳所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B、56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量C、12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量D、将一定质量的碳燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多例2、反应A（g）+B（g）→C（g）的焓变△H0，则该反应必定吸热。这种说法对不对？为什么？例3、0.3mol气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼，放出649.5KJ热量，其热化学方程式为___________________________________；又知H2O（l）＝H2O（g）△H＝44KJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是____________。例4、已知下列热化学方程式：①Fe2O3（s）+3CO（g）＝2Fe（s）+3CO2（g）△H1＝－26.7KJ/mol②3Fe2O3（s）+CO（g）＝2Fe3O4（s）+CO2（g）△H2＝－50.75KJ/mol③3Fe3O4（s）+CO（g）＝3FeO（s）+CO2（g）△H3＝－36.5KJ/mol不用查表，计算反应FeO（s）+CO（g）＝Fe（s）+CO2（g）的焓变。例1A例2答案：这种说法不正确。因为这种说法是有条件的，必须在化学反应过程中体系的压强不变，而且除去伴随体系体积改变而消耗能量外，没有电能、光能等其他形式能量转化时才能成立，否则不成立。例3解析：解本题首先要计算出每摩尔B2H6燃烧放出的热量为：649.5KJ/0.3mol＝2165KJ/mol，则热化学方程式为：B2H6（g）+3O2（g）＝B2O3（s）+3H2O（l）△H＝－2165KJ/mol;而1mol乙硼烷燃烧生成气态水时，放热应为△H＝－2165KJ/mol＋3×44KJ/mol＝-2033KJ/mol，故相应的热化学方程式为：B2H6（g）+3O2（g）＝B2O3（s）+3H2O（g）△H＝－2033KJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是（11.2L/22.4L/mol）×2033KJ/mol＝1016.5KJ。第3页答案：B2H6（g）+3O2（g）＝B2O3（s）+3H2O（l）△H＝－2165KJ/mol;1016.5KJ例4答案：令①×3－②－③×2得④6FeO（s）+6CO（g）＝6Fe（s）+6CO2（g）△H4再将④/6得：FeO（s）+CO（g）＝Fe（s）+CO2（g）△H故△H＝（3△H1－△H2－2△H3）/6＝[3×（-26.7KJ/mol）-（-50.75KJ/mol）-2×（-36.5KJ/mol）]/6＝7.28KJ/mol点评：盖斯定律究竟如何具体应用，热化学方程式的相加减与相应焓变的相加减应保持相对的一致性。【模拟试题】（答题时间：35分钟）一、选择题1、下列各项与反应热的大小无关的是（）A.反应物的状态B.生成物的状态C.反应物的多少D.表示反应热的单位2、量热计直接测出的是（）A.质量的变化B.能量的变化C.温度的变化D.电流的变化3、已知反应X+Y＝M+N为放热反应，对该反应的下列说法正确的是（）A.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量B.Y的能量一定高于NC.X的能量一定高于MD.因该反应为放热反应，故不必加热就可发生反应5、已知下列热化学方程式：Zn（s）+1/2O2（g）＝ZnO（s）△H＝－351.1KJ/molHg（l）+1/2O2（g）＝HgO（s）△H＝－90.7KJ/mol由此可知，Zn（s）+HgO（s）＝ZnO（s）+Hg（l）的△H为（）A.－441.8KJ/molB.－254.6KJ/molC.－438.9KJ/molD.－260.4KJ/mol6、燃烧bg液态乙醇生成CO2和液态水，放出的热量为aKJ。经测定bg乙醇与足量的钠反应能生成标准状况下的氢气5.6L，则乙醇燃烧的热化学方程式为（）A.C2H5OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+3H2O（l）△H＝－aKJ/molB.C2H5OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+3H2O（l）△H＝－a/2KJ/molC.1/2C2H5OH（l）+3/2O2（g）＝CO2（g）+3/2H2O（l）△H＝－aKJ/molD.C2H5OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+3H2O（l）△H＝+2aKJ/mol7、同温、同压下，下列各热化学方程式（△H均小于0）中反应热的绝对值最大的是（）A.2A（l）+B（l）＝2C（g）△H1B.2A（g）+B（g）＝2C（g）△H2C.2A（g）+B（g）＝2C（l）△H3D.2A（l）+B（l）＝2C（l）△H48、已知下列两个热化学方程式：2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）△H＝－571.6KJ/molC3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O（l）△H＝－2220.0KJ/mol实验测得氢气和丙烷共5mol，完全燃烧放热3847KJ/mol，则混合气体中氢气和丙烷的体积比为（）A.3：1B.1：3C.1：4D.1：19、已知31g白磷变成31g红磷放出18.39KJ热量，下面两个反应：4P（白，s）+5O2（g）＝2P2O5（s）△H14P（红，s）+5O2（g）＝2P2O5（s）△H2则△H1和△H2的关系是（）A.△H1△H2B.△H1＝△H2C.△H1△H2D.无法确定10、（双选）下列说法正确的是（）A.天然气是气体，不属于化石燃料B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体C.煤转化成煤气后燃烧，可以提高燃烧效率第4页D.根据能量守恒定律担心能源枯竭是杞人忧天二、填空题11、在298K时，热化学方程式：2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）△H＝－571.6KJ/mol表示的意义是______________________________________；H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）△H＝_______。12、根据事实，写出298K时下列反应的热化学方程式：（1）1mol氮气与适量氢气起反应，生成2mol氨气，放热92.2KJ热量。（2）1mol碳与适量水蒸气完全反应，生成一氧化碳气体和氢气，吸收131.3KJ热量。13、已知在298K时下列反应的反应热为：（1）CH3COOH（l）+2O2（g）＝2CO2（g）+2H2O（l）△H1＝－870.3KJ/mol（2）C（s）+O2（g）＝CO2（g）△H2＝－393.5KJ/mol（3）H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）△H3＝－285.8KJ/mol试计算下述反应的反应热：2C（s）+2H2（g）+O2（g）＝CH3COOH（l）【试题答案】一、1、D2、C3、A5、D6、C7、C8、A9、C10、B、C二、11、2mol氢气和1mol氧气完全反应生成2mol液态水放出571.6KJ的热量；－285.8KJ/mol12、（1）N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）△H＝－92.2KJ/mol（2）C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）△H＝+131.3KJ/mol13、－488.3KJ/mol1．下列叙述不正确的是：（）A．干冰变为二氧化碳气体，需吸收能量，是因为共价键被破坏B．碳酸氢铵是典型离子化合物，其受热分解产生氨气不仅破坏离子键还破坏了共价键C．化学反应是吸热还是放热决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D．共价化合物中一定只含共价键2．已知断裂1molC—H键，要吸收热量414.4kJ；断裂1molC—C键，要吸收热量347.4kJ；生成1molC===C键，会放出热量615.3kJ；生成1molH—H键，会放出热量435.3kJ，某有机物分解的反应可表示为：若在反应中消耗了1mol乙烷，则有关该反应的说法正确的是()A．该反应放出251.2kJ的热量B．该反应吸收251.2kJ的热量C．该反应放出125.6kJ的热量D．该反应吸收125.6kJ的热量3．对于Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)的化学反应(反应放热)，下列叙述一定正确的是()A．反应过程中的能量关系可用上图表示B．1mol锌的能量高于1molH2所含的能量C．若将该反应设计成原电池，锌为负极D．若将其设计为原电池，当有32.5g锌溶解时，正极放出气体一定为11.2L4.下列说法中错误的是A.每一个化学反应都会伴随能量变化B.化学反