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返回导航第一节化学能与热能[考纲展示]1．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。2.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。3.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。4.了解热化学方程式的含义。5.了解焓变与反应热的含义。了解ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)表达式的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。返回导航考点一化学反应的热效应一、反应热和焓变1．反应热：化学反应中放出或吸收的热量。2．焓变：在恒压条件下化学反应的热效应，其符号为ΔH，单位是kJ/mol。返回导航二、吸热反应和放热反应1．反应特点(1)从能量高低的角度分析返回导航对于吸热反应：反应物的总能量＝生成物的总能量－吸收的热量；对于放热反应：反应物的总能量＝生成物的总能量＋放出的热量。返回导航(2)从化学键的角度分析返回导航2．常见的吸热反应和放热反应(1)吸热反应：大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。(2)放热反应：大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应。返回导航(1)物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，其不属于吸热反应或放热反应。但在进行反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。(2)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系，如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可发生反应，而很多放热反应需要在加热的条件下才能发生反应。返回导航题组一放热反应和吸热反应1．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是()返回导航A．氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应B．1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJC．在相同条件下，1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF气体的能量D．断裂1molH—H键和1molF—F键吸收的能量大于形成2molH—F键放出的能量返回导航解析：A.由图象可知，2molHF(g)的能量小于1molHF(g)的能量，故氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是吸热反应，故A错；B.2mol液态HF的能量小于2molHF(g)的能量，对于放热反应，当反应物相同时，产物的能量越低，反应放出的热量越多，故放出的热量大于270KJ，故B错；C.1molH2(g)和1molF2(g)生成2molHF(g)放热，故1molH2(g)和1molF2(g)的所具有总能量大于2moIHF(g)返回导航所具有的能量，故C正确，D.由于1molH2(g)和1molF2(g)生成2moIHF(g)放热，而反应热ΔH＝断键吸收的能量－成键放出的能量0，故断裂1molH－H键和1moIF－F键放出的能量小于形成2moIH－F键放出的能量，故D错误；故C。答案：C返回导航2．下列化学反应属于放热反应的是()A．浓硫酸溶于水B．镁溶于盐酸C．石灰石煅烧D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合返回导航解析：A、浓硫酸溶于水是物理变化，而非化学变化，故不属于放热反应，选项A错误，B、镁溶于盐酸发生反应生成氯化镁和氢气且放出大量的热，属于放热反应，选项B正确；C、石灰石在高温条件下煅烧发生分解反应，属于吸热反应，选项C错误；D、Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合属于吸热反应，选项D错误。答案选B。答案：B返回导航3．下列说法正确的是()A．吸热反应在任何条件下都不能发生B．Na转化为Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热C．水蒸气变为液态水时，放出的能量就是该变化的反应热D．同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同解析：选D。B项和C项是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热；D项焓变与反应条件无关。返回导航题组二反应热的大小比较4．常温下，1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是()共价键H—HF—FH—FH—ClH—IE(kJ·mol－1)436157568432298A.E(H—Cl)432kJ·mol－1E(H—Br)298kJ·mol－1B．表中最稳定的共价键是H—F键C．H2(g)―→2H(g)ΔH＝＋436kJ·mol－1D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－25kJ·mol－1返回导航解析：由于H—Br键的键长介于H—Cl键和H—I键的键长之间，所以其键能介于H—Cl键和H—I键的键能之间，A正确。表中H—F键的键能最大，所以H—F键最稳定，B正确。1molH2中含有1molH—H键，断裂1molH—H键吸收436kJ能量，C正确。D项，ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝(436＋157－568×2)kJ·mol－1＝－543kJ·mol－1，D错误。答案：D返回导航5．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是()①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH2②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH32H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH4返回导航③H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH52H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH6④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH7CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)ΔH8A．①B．④C．②③④D．①②③返回导航解析：选C。①中CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)放出的热量较少，故ΔH1＜ΔH2；②由水蒸气转变为液态水是放热过程，故ΔH3＞ΔH4；③2molH2比1molH2燃烧放出的热量多，故ΔH5＞ΔH6；④前者是吸热反应ΔH7＞0，后者是放热反应ΔH8＜0，故ΔH7＞ΔH8。答案：C返回导航6．已知断裂1molH2(g)中的H—H键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成H2O(g)中的1molH—O键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是()A．断裂1molH2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量B．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝－480.4kJ·mol－1C．2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g)ΔH＝－471.6kJ·mol－1D．H2(g)＋12O2(g)＝H2O(l)ΔH＝－240.2kJ·mol－1返回导航解析：A.断裂1molH2O中的化学键需要吸收462.8kJ的能量，A错误；B.2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝436.4kJ/mol×2＋498kJ/mol－4×462.8kJ/mol＝－480.4kJ·mol－1，B正确；C.水分解吸热，C错误；D.根据B中分析可知H2(g)＋12O2(g)＝H2O(g)ΔH＝－240.2kJ·mol－1，D错误，答案选B。答案：B返回导航比较反应热大小的四个注意要点(1)反应物和生成物的状态物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系返回导航(2)ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。(3)参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。(4)反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。返回导航考点二热化学方程式的书写一、热化学方程式的概念表示参加化学反应的物质的物质的量和反应热关系的化学方程式。返回导航二、热化学方程式的意义表明了化学反应中的物质变化和能量变化，如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示25℃，101kPa时，2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。返回导航三、热化学方程式的书写1．注明反应条件反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25℃、101kPa下进行的，可不注明。2．注明物质状态物质所处的状态不同，ΔH值不同。常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。返回导航3．注意符号单位ΔH应包括符号(放热反应为“－”，吸热反应为“＋”)、数字和单位(kJ/mol)。返回导航4．注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数，且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。5．与普通化学方程式的区别一般不标注“↑”、“↓”以及反应条件，如“点燃”、“加热”等。返回导航ΔH与反应的“可逆性”可逆反应的ΔH表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，表示在298K时，1molN2(g)和3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量。但实际上1molN2(g)和3molH2(g)充分反应，不可能生成2molNH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4kJ。返回导航题组一热化学方程式的正误判断1．判断下列热化学方程式书写是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”(注：焾变数据均正确)(1)CaCO3(s)===CaO＋CO2(g)ΔH＝＋177.7kJ()(2)C(s)＋H2O(s)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝－131.3kJ·mol－1()返回导航(3)C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1()(4)CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1()(5)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1()返回导航(6)500℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)催化剂500℃、30MPa2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1()答案：(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×返回导航2．对热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1最准确的理解是()A．碳和水反应吸收131.3kJ热量B．1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气，同时放出131.3kJ热量C．1mol碳和1mol水蒸气反应生成1molCO和1molH2，同时吸收131.3kJ热量D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ返回导航解析：选C。碳与水反应吸收131.3kJ的热量，未指明物质的量和聚集状态，故A错误；碳和水的反应为吸热反应，故B错误；热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示分子或原子个数，故D错误。答案：C返回导航题组二热化学方程式的书写3．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)适量的N2和O2完全反应，每生成23gNO2吸收16.95kJ热量。N2与O2反应的热化学方程式为_________________________________________________________________________________。(2)18g葡萄糖与适量O2反应，生成CO2和液态水，放出280.4kJ热量。葡萄糖燃烧的热化学方程式为_____________________________________________________________________________。返回导航(3)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2gSiH4自然放出热量89.2kJ。SiH4自燃的热化学方程式为________________________________