化學反映與能量

一.反映熱與焰變

1、反映熱定義：在化學反映過程中，當反映物和生成物具有相同溫度時，所吸取或放出的熱量成為化學反映的

反映熱。

2、熠變定義:在恒溫、恒壓條件下的反映熱叫反映的婚變，符號是AH,單位常用KJ/mo1.

3、產(chǎn)生因素：化學鍵斷裂一吸熱化學鍵形成一放熱

4、計算方法:△!!=生成物的總能量一反映物的總能量

=反映物的鍵能總和-生成物的鍵能總和

5、放熱反映和吸熱反映

化學反映都隨著著能量的變化，通常表現(xiàn)為熱量變化。據(jù)此，可將化學反映分為放熱反映和吸熱反映。

放熱反映吸熱反映

定義放出熱量的化學反映吸取熱量的化學反映

形成因素反映物具有的總能量大于生成物的總能反映物具有的總能量小于生成物的總能量

量

與化學鍵生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反映物分子

的關(guān)系映物分子斷裂時吸取的總能量斷裂時吸取的總能量

表達方法△H<0△H>0

常見反映類型可燃物的燃燒；酸堿中和反映;大多數(shù)化大多數(shù)分解反映;鹽的水解；

合反映；金屬跟酸的置換反映；物質(zhì)的Ba（OH）2與NH￡1的反映；

緩慢氧化碳和水蒸氣、C和CO?的反映

【注意】（1）反映放熱還是吸熱重要取決于反映物和生成物所具有的總能量的相對大小

（2）反映是否需要加熱，只是引發(fā)反映的條件，與反映是放熱還是吸熱并無直接關(guān)系。許多放熱反映也

需要加熱引發(fā)反映，也有部分吸熱反映不需加熱,在常溫時就可以進行。

【例1】下列說法對的的是（）

A.物質(zhì)發(fā)生化學變化都隨著著能量變化B.任何反映中的能量變化都表現(xiàn)為熱量變化

C.伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化D.沒有物質(zhì)的變化,也就沒有能量的變化

【例2】下列說法不對的的是（）

A.化學反映除了生成新物質(zhì)外，還隨著著能量的變化

B.放熱反映都不需要加熱就能發(fā)生

C.焰變就是反映熱，兩者沒有區(qū)別

D.化學反映是放熱還是吸熱，取決于生成物具有的總能量和反映物具有的總能量

【例3】1、下列變化屬于吸熱反映的是

①液態(tài)水汽化②將膽帆加熱變?yōu)榘咨勰蹪饬蛩嵯♂將苈人徕浄纸庵蒲鯕猗萆腋?/p>

映生成熟石灰

A、①④⑤B、①②④C、②③D、②④

二、熱化學方程式

(1)定義：表白反映放出或吸取的熱量的化學方程式叫做熱化學方程式。

(2)意義:熱化學方程式不僅表達了化學反映中的物質(zhì)變化，也表白了化學反映中的能量變化。

(3)熱化學方程式的書寫

①要注明溫度、壓強,但中學化學中所用的△!!數(shù)據(jù)一般都是25℃、lOlKpa下的數(shù)據(jù)，因此可不特別注

明。

②必須注明的“+”與“一”?！?”表達吸取熱量，“一”表達放出熱量。

③要注明反映物和生成物的聚集狀態(tài)。g表達氣體，1表達液體，s表達固體，熱化學方程式中不用氣體符

號或沉淀符號。

④熱化學方程式各物質(zhì)化學式前面的化學計量數(shù)僅表達該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表達物質(zhì)的分子或原子

數(shù)。因此熱化學方程式中化學計量數(shù)可以是整數(shù)也可以是分數(shù)。

⑤注意熱化學方程式表達反映已完畢的數(shù)量，由于AH與反映完畢的物質(zhì)的量有關(guān)，所以化學方程式中化學

式前面的化學計量數(shù)必須與相相應(yīng)。即對于相同的物質(zhì)反映,當化學計量數(shù)不同，其AH也不同。當

化學計量數(shù)加倍時，△：?也加倍。當反映逆向進行時，其反映熱與正反映的反映熱數(shù)值相等，符號相

反。

⑥對于化學式形式相同的同素異形體,還必須在化學是后面標明其名稱。如C(s,石墨)

［例4］25℃、101kPa下，2g氫氣燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，表達該反映的熱化學方程式對的的是

()

A.2H2(g)+02(g)==2H2⑴△"=-285.8kJ/mo1

B.2H2(g)+02(g)==2H2(1)△年+571.6kJ/mol

C.2Hz(g)+02(g)==2H2O(g)△年-571.6kj/mol

D.H2(g)+1/2O2(g)==H20(l)△於-285.8kJ/mol

【例5］已知反映X+Y==M+N為放熱反映,對該反映的下列說法中對的的()

A.X的能量一定高于M

B.Y的能量一定高于N

C.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量

1)因該反映為放熱反映,故不必加熱就可發(fā)生

［例6］根據(jù)以下3個熱化學方程式：()

2H2s(g)+302(g)=2S02(g)+2H20(l)A/A-Q.kJ/mol

2H，S(g)+02(g)=2S(s)+2HQ(1)A^-Q,kj/mo1

2H2s(g)+Oz(g)=2S(S)+2H2O(g)A/^-Q3kj/mo1

判斷《、Qz、Ch三者關(guān)系對的的是

A.QI>Q2>Q3B.QM>QZC.Q：i>Q2>QiD.Q2>Q>>Q3

三、燃燒熱

(1)概念：25℃、lOlKpa時，Imol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱，單

位為KJ/m。。

【注意】①對物質(zhì)的量限制：必須是Imol：

②Imol純物質(zhì)是指Imol純凈物(單質(zhì)或化合物)；

③完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物。如CfC02(g);H-H20(l);NfN2(g);P-*P2O5(s);

S-Sa(g)等；

④物質(zhì)的燃燒熱都是放熱反映，所以表達物質(zhì)燃燒熱的AH均為負值，

即△HVO

(2)表達燃燒熱熱化學方程式的寫法

以燃燒Im。1物質(zhì)為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)，所以熱化學方程式中常出現(xiàn)分數(shù)。

(3)有關(guān)燃燒熱計算:Q(w=n(可燃物)XAHc?

Q城為可燃物燃燒放出的熱量,n<可燃物為可燃物的物質(zhì)的量,AHc為可燃物的燃燒熱。

【例7】下列熱化學方程式中的反映熱下劃線處表達燃燒熱的是()

56

A.NHs(g)+—O2(g)NO(g)+—HO(g);△4-akJ?mo1'

442

B.CGHMCMS)+602(g)-------6coz(g)+6H20(l)；、H=-bkJ?mo1'

-1

C.2C0(g)+02(g)^=2C02(g)；^H=-ckJ?mol

D.CHCH0H(l)+-0(g)--------CHCHO(1)+H0(l)\dkJ-mor1

322232—

［例8］已知充足燃燒ag乙烘氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkJ,則乙煥燃燒的熱

化學方程式對的的是()

A.2C2H2(g)+5O2.(g)--------4C02(g)+2H2Q(l)=—46kJ?moL

B.C此(g)+』0z(g)^=：2C02(g)+HzO(D；△〃=26kJ-mo?1

2

C.2aH2(g)+50z(g)----4CO2(g)+2HzO(1);△〃=-2bkJ?mol'

1

D.2C2H2(g)+5Q2(g)-----：4CO2(g)+2H，O(1)；=bkJ?moT

【例9】已知下列熱化學方程式：

CH,(g)+2O2(g)-CO2(g)+2FWO)AH=-889.5kJ/n?l

2GHi(g)+7Cb(g)-皿⑥地的(1)AlMlia7kJ/ncl

C2H.,(g)+3O2(g)-2OO2(g)+2H0(1)△H=—MO9.6kJ/nnl

aGJ-h^+SQ,^^dOafe)+3U)(1)A11=-2596.7kJ/nol

C：H(g)+502(g)-3Cft(g)4-410(1)AH=-2217.8kJ/ml

現(xiàn)有由2mol上述五種燒中的兩種組成的氣體混合物,經(jīng)充足燃燒后放出3037.6kJ熱量,則下列哪些組合是不也

許的()

A.CH,和CzHzB.CzH,和C3HBC.C2H6和C3H*D.C2H和CH4

四、中和熱

(1)定義：稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反映生成Im。1水時的反映熱

【注意】：①稀溶液是指物質(zhì)溶于大量水，即大量水中物質(zhì)的溶解熱效應(yīng)忽略不計;一般是指酸、堿的物質(zhì)量

濃度均小于或等于Imol-L-1;

②中和熱不包含離子在水中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離的吸熱所隨著的熱效應(yīng)；

③中和反映的實質(zhì)是H*和Off化合生成水；若反映過程中有其他物質(zhì)生成(生成沉淀的反映一般

為放熱反映)，這部分反映熱也不包含在中和熱內(nèi)。H*(aq)+OH-(aq)=壓0(l);AH=-5

7.3KJ/mol表達強酸強堿稀溶液反映的中和熱

④弱酸弱堿由于電離時要吸熱或電離出的H*和0H物質(zhì)的量小于相應(yīng)酸堿的物質(zhì)的量，所以弱酸

弱堿參與的中和反映，其中和熱411>-57.31(<1/01。1,表達中和熱偏小。

⑤測定中和熱實驗關(guān)鍵因素：酸與堿充足反映;防止熱量散失，酸堿溶液濃度等。如濃硫酸與堿反

映測得中和熱偏高。

(2)書寫中和熱的熱化學方程式時，以生成Im。IHzO為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)

【例10】下列熱化學方程式對的的是(注：△”的絕對值均對的)()

A.C2H50H(l)+302(g)==2C0z(g)+3ILO(g)；AH--1367.0kJ/mol(燃燒熱)

B.NaOH(aq)+HC1(aq)==NaCl(aq)+H，0(1);AH=-57.3kJ/mol(中和熱)

C.S(s)+O2(g)==SO2(g)；AH=-269.8kJ/mol(反映熱)

D.2NO2==02+2N0；AH=+116.2kJ/mo1（反映熱）

【例11】已知反映:①2c(s)+0z(g)=2C0(g)△"=-221kJ/mol

+

②稀溶液中，H(aq)+OHXaq)=H20(1)△華-57.3kj/mol

下列結(jié)論對的的是()

A.碳的燃燒熱是110.5kj/mo1B.①的反映熱為221kj/mo1

C.稀硫酸與稀NaOH溶液反映的中和熱為57.3kJ/mol

D.稀醋酸與稀Na0H溶液反映生成1mol水，放出57.3kJ熱量

1

【例12］下列酸與堿中和反映熱化學方程式可用：H-(aq)+0H(aq)^=H2O(1);△"=-57.3kJ?mol來表

達的是()

1

A.CHBCOOH(aq)+NaOH(aq)----CH3COONa(aq)+H20(l);△HkJ?mol

B.l/2H2S0,(ifi>+Na0H(aq)---1/2Na2SO,(aq)+H20(1);AH=-Q?kJ?moV

1

C.HN03(aq)+NaOH(aq)----NaN03(aq)+H20(1);△廬-Q3kJ?mol

1

D.1/3H3Po“(aq)+l/2Ba(0H)2(aq)---1/6Ba3(P04)2(s)+H2O(1)SkJ?mol

五、蓋斯定律

(D內(nèi)容:化學反映不管是一步完畢還是分幾步完畢，其反映熱是相同的；

即化學反映熱只與其反映的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與具體反映進行的途徑無關(guān)

(2)、應(yīng)用：a、運用總反映和一個反映擬定另一個反映的熱效應(yīng)

b、熱化學方程式之間可以進行代數(shù)變換等數(shù)學解決

(3)反映熱與鍵能關(guān)系

①鍵能:氣態(tài)的基態(tài)原子形成lmol化學鍵釋放的最低能量。鍵能既是形成Imol化學鍵所釋放的能量，也

是斷裂1mol化學鍵所需要吸取的能量。

②由鍵能求反映熱：反映熱等于斷裂反映物中的化學鍵所吸取的能量(為"+”)和形成生成物中的化學鍵

所放出的能量(為"一'')的代數(shù)和。即△1!=反映物鍵能總和一生成物鍵能總和=EE反

-ZE生

③常見物質(zhì)結(jié)構(gòu)中所含化學鍵類別和數(shù)目：1molP4中具有6m01P-P鍵；28g晶體硅中具有2m。ISi一

Si鍵;12g金剛石中具有2mo1C-C鍵;60g二氧化硅晶體中具有4molSi-0鍵

1

【例13】已知：(1)Zn(s)+-02(g)===ZnO(s),AH=-348.3kJ?mol,

2

(2)2Ag(s)+-02(g)===AgzO(s),AH=-31.0kJ?mol

2

則Zn(s)+Ag20(s)===ZnO(s)+2Ag(s)的AH等于()

kJ,mo1B.-317.3kJ?molC.-332.8kJ?mo1D.317.3

kJ?mo1

六.反映熱與物質(zhì)穩(wěn)定性的關(guān)系

不同物質(zhì)的能量（即焙）是不同的，對于物質(zhì)的穩(wěn)定性而言,存在著“能量越低越穩(wěn)定”的規(guī)律，因此,

對于同素異形體或同分異構(gòu)體之間的互相轉(zhuǎn)化，若為放熱反映，則生成物能量低，生成物穩(wěn)定;若為吸熱反映,

則反映物的能量低,反映物穩(wěn)定。

【例14】灰錫（常溫下以粉末狀存在）和白錫是錫的兩種同素異形體。

已知：①Sn(s,白)+2HC1(aq)==SnC12(aq)+Hz(g)AHt

②Sn(s,灰)+2HC1(aq)=SnC12(aq)+H2(g)△H2

>13.2'0

AH=+2.1kJ?moI1

③Sn(s,灰)<13.2^Sn（s,白）:)

下列說法對的的是（)

A.△咒>△風B.錫在常溫下以白錫狀態(tài)存在

C.灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反映是放熱反映D.錫制器皿長期處在低于13.2C的環(huán)境中，會自行毀

壞

[例15]S（單斜）和S（正交）是硫的兩種同素異形體。

△M=-297.16kJ?moT1

已知：①S（單斜,s）+0z（g）S02(g)

②S(正交,s)+。2(g)===S02(g)△4=-296.83kJ?mo1

③S(單斜，s)===S(正交,s)△A

下列說法對的的是（)

A.△〃=-0.33kJ,mo1B.單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫的反映是吸熱反映

C.S(單斜,s)==S(正交,s)△A<0,正交硫比單斜硫穩(wěn)定

D.$(單斜,s)==S(正交，s)△H>0,單斜硫比正交硫穩(wěn)定

隨堂練習

1.已知Hz（g）、心山（8井吐2比0M1）的燃燒熱分別是-285.8kJ?mo1-1411.0kJ?mol-'和T366.8

kJmo1'，貝II由CzHi(g)和HQ(1)反映生成C2H50H(1)的△〃為

A.-44.2kJ?mol-?B.+44.2kJ,moI一C.-330kJ?moF'D.+330

kJ,mol

2.下列關(guān)于熱化學反映的描述中對的的是

A.HC1和NaOH反映的中和熱A廬-57.3kJ?mo1-1,則H2sO和Ca(OH)z反映的中和熱△層2X(-57.3)

kJ/mol

B.CO(g)的燃燒熱是283.0kJ?mol，則2cO,(g)=2C0(g)+02(g)反映的△於2X283.0kJ?mol"

C.需要加熱才干發(fā)生的反映一定是吸熱反映

D.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷燃燒熱

4.白磷與氧可發(fā)生如下反映：P,+5O產(chǎn)%0加。已知斷裂下列化學鍵需要吸取的能量分別為:P—PakJ,mol

'、P—06kJ,moIP=OckJ?mo1-、0=0dkJ?moL。

根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反映的ZAH,其中對的的是

A.(6a+5d—4c—126)kJ,moI-1

B(4c+128—6a—54kJ,mol1

C.(4c+126—4a-5o)kJ?mol-1

D.(4a+5d—4c—126)kJ,mol-1

5.已知:H2(g)+F2(g)-2HF(g)+270kJ,下列說法對的的是

A.2L氟化氫氣體分解成1L氫氣與1L氟氣吸取270kJ熱量

B.1mol氫氣與1mol氟氣反映生成2moi液態(tài)氟化氫放出熱量小于270kJ

C.在相同條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量

D.1個氫氣分子與1個氟氣分子反映生成2個氟化氫氣體分子放出270kJ熱量

6.已知：(l)Zn(s)+l/202(g)=ZnO(s);〃=-348.3kJ/mol

(2)2Ag(s)+l/2O2(g)=Ag?O(s)；H=-31.0kj/mo1

則Zn(s)+Ag20(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的，等于

A.-317.3kj/mo1<>B.-379.3kJ/mo1C.一332.8kJ/mo1D.317.3kj/mo1

7.甲醇質(zhì)子互換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反映原理是

①CH30H(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)；△〃=+49.0kJ?moF'

(2)CH3OH(g)+l/202(g)=C02(g)+2H2(g)；A//=-192.9kJ?mol

能量

CH30H(g)+H(g)

反應(yīng)物的2

總能量

生成物的

總能量82(g)+3H2(g)

0

反應(yīng)過程

下列說法對的的是()m

A.CH30H的燃燒熱為192.9kJ-mol1

B.反映①中的能量變化如圖所示

C.CHBOH轉(zhuǎn)變成壓的過程一定要吸取能量

D.根據(jù)②推知反映:CH30H⑴+1/2。2(g)=COz(g)+2H2(g)的">-192.9kJ-moT1

8.已知:CH3CH2CH2cHs(g)+6.502(g)—?4c(g)+5H20(1)；△〃一2878kJ

(CH3)2CHCH3(g)+6.502(g)—*4C02(g)+5H20(l);A^=-2869kJ

下列說法對的的是A

A.正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子

B.正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷

C.異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個放熱過程

D.異丁烷分子中的碳氫鍵比正丁烷的多

9.已知:①1mol上分子中化學鍵斷裂時需要吸取436kJ的能量

②1molCk分子中化學鍵斷裂時需要吸取243kJ的能量

③由II原子和Cl原子形成1m。1HC1分子時釋放431kJ的能量

下列敘述對的的是C

A.氫氣和氯氣反映生成氯化氫氣體的熱化學方程式是H2(g)+Cl2(g)=2HC1(g)

B.氫氣和氯氣反映生成2mol氯化氫氣體,反映的△〃=183kJ/mo1

C.氫氣和氯氣反映生成2moi氯化氫氣體,反映的A"=-183kJ/mol