高中化学选修四化学反应与能量

考点一焓变、反应热

1．焓变与反应热

(1)反应热：化学反应过程中吸收或放出的能量。

(2)焓变：生成物与反应物的内能差称为焓变。

符号为ΔH，单位是kJ·mol－1。

(3)注意事项

①在恒压条件下，焓变等于反应热。

②任何化学反应都伴随着能量的变化，不存在不发生能量变化的反应。

③化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量。

④化学反应中既存在质量守恒，又存在能量守恒。

2．放热反应与吸热反应

放热反应吸热反应

概念放出热量的化学反应吸收热量的化学反应

常见反应

a.可燃物的燃烧

b．酸碱中和反应

c．金属与酸的置换反应

d．物质的缓慢氧化

e．铝热反应

f．大多数化合反应

a.弱电解质的电离

b．盐类的水解反应

c．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应

d．C和H2O(g)、C和CO2的反应

e．大多数的分解反应

[拓展归纳]

(1)放热反应、吸热反应与反应条件的关系

①需要加热才能发生的反应，不一定是吸热反应，如木炭的燃烧是放热反应。

②常温下不需要加热就能发生的反应不一定是放热反应。

如：Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl常温下的反应是吸热反应。

(2)吸热反应与放热反应的判断

①根据反应过程的图示判断

②根据反应过程中化学键的变化判断

3．燃烧热与中和反应反应热(简称中和热) (1)燃烧热

(2)中和热

(3)中和热的测定

①测定装置(请在横线上填写仪器名称)

②计算公式

ΔH＝－0.418(t2－t1)

0.025kJ·mol

－1

t1——起始温度，t2——终止温度。

③注意事项

a．泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。b．为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。

[拓展归纳]

燃烧热与中和热的比较

比较角度燃烧热中和热

相同点能量变化放热ΔHΔH<0，单位：kJ·mol－1

不同点反应物的

量

可燃性物质为1 mol 不限量

生成物的

量

不限量H2O(l)是1 mol

反应热的

含义

1 mol可燃物完全燃烧生成稳定

化合物时放出的热量；其中：

C―→CO2(g)，

H―→H2O(l)，

S→SO2(g)等

在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反

应，生成1 mol H2O(l)和可溶性盐时放

出的热量；不同反应物的中和热大致

相同，均约为57.3 kJ·mol－1

4．能源

(1)概念：能提供能量的资源。

(2)分类：

[题点全练]

题点(一)化学反应中的能量变化图像

1．(2018·北京东城区模拟)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()

A．反应生成1 mol N2时转移4 mol e－

B．反应物能量之和大于生成物能量之和

C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g) ΔH＝－139 kJ·mol－1

D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和

解析：选A N2O和NO反应生成N2和NO2的化学方程式为N2O＋NO===N2＋NO2，反应生成1 mol N2时转移2 mol e－，A不正确；根据图示，反应物能量之和大于生成物能量之和，B正确；该反应的反应热为(209－348)kJ·mol－1＝－139 kJ·mol－1，C正确；由于该反应放热，所以断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，D正确。

2.(2018·河北三市二联)某反应使用催化剂后，其反应过程中

能量变化如图。下列说法错误的是()

A．总反应为放热反应

B．使用催化剂后，活化能不变

C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应

D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2

解析：选B由题图可知：反应①是吸热反应，反应②是放热反应，总反应是放热反应，且ΔH＝ΔH1＋ΔH2，A、C、D项正确；使用催化剂能降低反应所需的活化能，B项错误。

[规律方法]活化能与焓变的关系

(1)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。

(2)在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2。

题点(二)燃烧热、中和热、能源

3．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一(√)

(2)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能(√)

(3)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH 3OH(g)＋1

2O 2(g)===CO 2(g)

＋2H 2 (g) ΔH ＝－192.9 kJ·mol －

1，则CH 3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol －

1(×)

(4)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol －

1，则电解水的热化学方程式为2H 2O(l)=====电解

2H 2(g)＋O 2(g) ΔH ＝＋285.5 kJ·mol －

1(×)

(5)已知稀溶液中，H ＋

(aq)＋OH －

(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －

1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ 的热量(×)

(6)已知H ＋

(aq)＋OH －

(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －

1，则H 2SO 4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH ＝2×(－57.3)kJ·mol －

1(×)

4.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是( )

A ．H 2O 的分解反应是放热反应

B ．氢能源已被普遍使用

C ．2 mol 液态H 2O 具有的总能量低于2 mol H 2和1 mol O 2的能量

D ．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值

解析：选C 2H 2O(l)===2H 2(g)＋O 2(g)是吸热反应，说明2 mol 液态H 2O 的能量低于2 mol H 2和1 mol O 2的能量。因由水制取H 2耗能多且H 2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。

5．石墨的燃烧热为393.5 kJ·mol －

1，CO 的燃烧热为283.0 kJ·mol －

1，下列说法正确的是( )

A ．相同条件下C(石墨，s)燃烧生成CO 气体的热化学方程式：2C(石墨，s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝＋110.5 kJ·mol －1

B ．1 mol C(石墨，s)不完全燃烧，生成CO 2和CO 混合气体时，放出热量283.0 kJ

C ．C(石墨，s)和CO 2(g)反应生成CO(g)的反应是放热反应

D ．如果金刚石的燃烧热大于石墨的燃烧热，则可以断定从石墨转变为金刚石需要吸热 解析：选D 石墨燃烧必放热，A 错；选项B 中由于没有告知生成物CO 和CO 2的物质的量之比，因此无法计算反应放出的热量，B 错；C 项石墨与CO 2反应是吸热反应，C 错。

[易错易混]

(1)若化学反应逆向进行，其反应热数值相等，符号相反。

如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1

2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1

(2)同一化学反应，化学计量数(可以是整数，也可以是分数)不同，ΔH不同；化学计量数扩倍，ΔH也相应地扩倍。

如：H2(g)＋1

－1

2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1

(3)ΔH与反应的“可逆性”。

可逆反应的ΔH表示反应完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。

如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。

表示在298 K时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ 的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。

(4)对于中和热、燃烧热，用文字描述时不带负号，但其焓变(ΔH)还是为负值；另外，在关于反应热的文字描述中必须带上“＋”或“－”。

[真题验收]

1．(2015·北京高考)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：

下列说法正确的是()

A．CO和O生成CO2是吸热反应

B．在该过程中，CO断键形成C和O

C．CO和O形成了具有极性共价键的CO2

D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程

解析：选C A项，状态Ⅰ总能量为反应物总能量，状态Ⅲ总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应；B项，从状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，C、O原子间一直有化学键；C项，由图示可以看出，CO和O2生成了CO2，CO2分子中C与O形成极性共价键；D项，状态Ⅰ→

状态Ⅲ表示CO 与O 反应生成CO 2的过程，并不是CO 与O 2的反应过程。

2.(2016·海南高考改编)由反应物X 转化为Y 和Z 的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )

A ．由X →Y 反应的ΔH ＝E 5－E 2

B ．由X →Z 反应的ΔH >0

C ．降低压强有利于提高Y 的产率

D ．升高温度有利于提高Z 的产率

解析：选C A 项，由X →Y 反应的ΔH ＝E 3－E 2，错误；B 项，由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由X →Z 反应的ΔH ＜0，错误；C 项，根据化学反应2X(g)===3Y(g)，该反应是气体体积增加的可逆反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y 的产率，正确；D 项，由B 分析可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z 的产率降低，错误。

3．(1)(2016·海南高考)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：

C 57H 104O 6(s)＋80O 2(g)===57CO 2(g)＋52H 2O(l)

已知燃烧1 kg 该化合物释放出热量3.8×104 kJ 。油酸甘油酯的燃烧热ΔH 为________。 (2)(2015·海南高考)已知丙烷的燃烧热ΔH ＝－2 215 kJ·mol －

1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g 水，则放出的热量约为________。

解析：(1)燃烧热指的是燃烧1 mol 可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1 kg 油酸甘油酯释放出热量3.8×104 kJ ，燃烧1 mol 油酸甘油酯释放出热量为8841 000×3.8×104 kJ

＝3.36×104 kJ ≈3.4×104 kJ ，则得油酸甘油酯的燃烧热ΔH ＝－3.4×104 kJ·mol －1。

(2)1.8 g 水的物质的量为0.1 mol ，丙烷的分子式是C 3H 8，1 mol 丙烷完全燃烧会产生4 mol 水，丙烷完全燃烧产生1.8 g 水，燃烧的丙烷的物质的量为0.14 mol ，所以反应放出的热量为

0.14×2 215 kJ ＝55.375 kJ 。

答案：(1)－3.4×104 kJ·mol －

1 (2)55.375 Kj

考点二 热化学方程式

1．概念

表示参加反应的物质的量和反应热关系的化学方程式。 2．意义

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。例如：H 2(g)＋

1

2O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol －

1，表示在25 ℃和1.01×105 Pa 下，1 mol 氢气和0.5 mol 氧气完全反应生成1 mol 液态水时放出285.8 kJ 的热量。

3．书写步骤

[拓展归纳]

(1)燃烧热是以1 mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：CO(g)＋1

2

O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283.0 kJ·mol －

1，即CO 的燃烧热ΔH ＝－283.0 kJ·mol －

1。

(2)中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol H 2O 放出的热量，ΔH ＝－57.3 kJ· mol －

1，弱酸、弱碱电离时吸热，放出的热量小于57.3 kJ ，NaOH 固体溶解或浓硫酸稀释时放热，放出的热量大于57.3 kJ ，若反应过程中还有其他物质生成(如生成不溶性物质或难电离的其他物质等)，则此反应的反应热就不是中和热。

[题点全练]

题点(一) 热化学方程式的正误判断 1．下列热化学方程式正确的是( )

A ．表示硫的燃烧热的热化学方程式：S(s)＋32O 2(g)===SO 3(g) ΔH ＝－315 kJ·mol －

1

B ．表示中和热的热化学方程式：NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －

1

C ．表示H 2燃烧热的热化学方程式：H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ·mol －

1

D ．表示CO 燃烧热的热化学方程式：2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH ＝－566 kJ·mol

－

1

解析：选B 表示燃烧热的热化学方程式，可燃物质的物质的量为1 mol ，反应生成稳

定氧化物，A中应生成SO2；C中应生成H2O(l)，D中CO的物质的量应为1 mol。

2．一定条件下，化学反应2H2＋O2===2H2O的能量变化如图所示，则反应的热化学方程式可表示为()

A．H2(g)＋1

2O2(g)===H2O(g)ΔH＝(a＋b)kJ·mol

－1

B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝2(b－a)kJ·mol－1

C．H2(g)＋1

2O2(g)===H2O(l)ΔH＝(b＋c－a)kJ·mol

－1

D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1

解析：选D反应热等于反应物总能量减去生成物总能量，根据图像可知H2(g)＋1 2

O2(g)===H2O(g)ΔH＝(a－b)kJ·mol－1，H2(g)＋1

2O2(g)===H2O(l)ΔH＝(a－b－c)kJ·mol

－1，

所以有2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝2(a－b)kJ·mol－1或2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH ＝2(a－b－c)kJ·mol－1。

[规律方法]判断热化学方程式的“5审法”

题点(二)热化学方程式的书写

3．(1)101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3 kJ的热量，反应的热化学方程式为___________________________________________。

(2)0.3 mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量，则其热化学方程式为______________________________________________。

(3)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成

的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________。

(4)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_____________________________________。

解析：(1)1 mol CH4完全燃烧需要2 mol O2生成1 mol CO2和2 mol液态H2O，故热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。

(2)1 mol乙硼烷在氧气中燃烧放出的热量为649.5 kJ×

1

0.3

＝2 165 kJ，则其热化学方程式

为B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2 165 kJ·mol－1。

(3)由题意可知生成n(CO2)＝n(CaCO3)＝100 g

100 g·mol－1

＝1 mol，则由原子守恒可知，需要

乙醇的物质的量为1

2mol，故热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH ＝－(2×Q)＝－2Q kJ·mol－1。

(4)由图可知其热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)ΔH＝E1－E2＝134 kJ·mol－1－368 kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。

答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890.3 kJ·mol－1

(2)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)

ΔH＝－2 165 kJ·mol－1

(3)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2Q kJ·mol－1

(4)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234 kJ·mol－1

4．依据事实写出下列反应的热化学方程式。

(1)1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需要吸收10.94 kJ 热量，此反应的热化学方程式为_____________________________________________________________________。

(2)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为_____________________________________。

(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1 669.8 kJ的热量。此反应的热化学

方程式为_________________________________________________________。

(4)2.3 g 某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7 g 液态水和2.24 L CO 2(标准状况)并放出68.35 kJ 的热量。写出此反应的热化学方程式：______________________________________________________。

解析：(1)1 g ⎝⎛⎭⎫1

12 mol 碳与适量水蒸气反应生成CO 和H 2，需吸收10.94 kJ 热量，则碳与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.28 kJ·mol －1。

(2)2.0 g ⎝⎛⎭⎫116 mol 肼气体在氧气中完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出33.4 kJ 热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－534.4 kJ·mol －1。

(3)2 mol Al(s)与适量O 2(g)反应生成Al 2O 3(s)，放出1 669.8 kJ 的热量，则此反应的热化学方程式为4Al(s)＋3O 2(g)===2Al 2O 3(s) ΔH ＝－1 669.8 kJ·mol －1×2＝－3 339.6 kJ·mol －1。

(4)通过燃烧的产物可知该有机物中肯定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。n (H 2O)＝

2.7 g 18 g·mol －1＝0.15 mol ，n (H)＝0.3 mol ，m (H)＝0.3 g ，n (CO 2)＝

2.24 L

22.4 L·mol －1

＝0.1 mol ，n (C)＝0.1 mol ，m (C)＝1.2 g ，则碳元素和氢元素的质量之和是0.3 g ＋1.2 g ＝1.5 g<2.3 g ，故该有机物中还含有氧元素，氧元素的质量是2.3 g －1.5 g ＝0.8 g ，n (O)＝0.05 mol ，从而可确定该有机物的分子式为C 2H 6O ，该液态有机物为C 2H 5OH(l)，故该反应的热化学方程式为C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(l) ΔH ＝－1 367 kJ·mol －1。

答案：(1)C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.28 kJ·mol －

1 (2)N 2H 4(g)＋O 2(g)===N 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－534.4 kJ·mol －

1 (3)4Al(s)＋3O 2(g)===2Al 2O 3(s) ΔH ＝－3 339.6 kJ·mol －

1

(4)C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(l) ΔH ＝－1 367 kJ·mol －

1

[真题验收]

1．(2014·海南高考)标准状况下，气态分子断开1 mol 化学键的焓变称为键焓。已知H —H 、H —O 和O===O 键的键焓ΔH 分别为436 kJ·mol －

1、463 kJ·mol －1

和495 kJ·mol －

1。下列热

化学方程式正确的是( )

A ．H 2O (g)=== H 2(g)＋12O 2(g) ΔH ＝ －485 kJ·mol －

1

B ．H 2O (g)===H 2(g)＋12O 2(g) ΔH ＝＋485 kJ·mol －

1

C ．2H 2(g)＋ O 2 (g)===2H 2O(g) ΔH ＝ ＋485 kJ·mol －

1 D ．2H 2(g)＋ O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝ －485 kJ·mol －1

解析：选D 1 mol的气态水分解产生1 mol的氢气和1

2mol 的氧气的能量变化是2×463

kJ－436 kJ－1

2×495 kJ＝242.5 kJ，因此热化学方程式为H2O(g)===H2(g)＋

1

2O2(g)ΔH＝＋

242.5 kJ·mol－1，A、B错误。2 mol的气态水分解产生2 mol的氢气和1 mol的氧气的反应热是ΔH＝＋485 kJ，物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等，即热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－485 kJ·mol－1，C错误，D正确。

2．写出下列反应的热化学方程式。

(1)(2017·天津高考)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·x H2O的液态化合物，放热 4.28 kJ，该反应的热化学方程式为_____________________________________________________。

(2)(2016·天津高考)Si与Cl两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为－69 ℃和58 ℃。写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。

(3)(2014·安徽高考)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa 下，已知该反应每消耗 1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_____________________________________________________________。

(4)(2014·全国卷)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。

已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成 1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为___________________________________________________。

(5)(2014·福建高考)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO－x(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。

B―→A＋C反应的热化学方程式为___________________________(用离子符号表示)。

解析：(1)该还原性气体为CO，易水解生成TiO2·x H2O的液态化合物为TiCl4，反应的

热化学方程式为2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－4.28 kJ

0.1 mol×2＝－85.6 kJ·mol－1。

(2)Si与Cl2反应生成SiCl4，因其熔、沸点分别为－69 ℃和58 ℃，故室温下，SiCl4的状态为液态。反应的热化学方程式为Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)ΔH＝－687 kJ·mol－1。

(3)CuCl(s)与O2反应生成的黑色固体为CuO，每消耗1 mol CuCl(s)放出44.4 kJ热量，则消耗 4 mol CuCl(s)放出177.6 kJ热量，反应的热化学方程式为4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6 kJ·mol－1。

(4)由AX3和AX5的熔、沸点可知室温下AX3为液态，AX5为固态，反应的热化学方程式为AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)ΔH＝－123.8 kJ·mol－1。

(5)由题图可知A为Cl－，B为ClO－，C为ClO－3，B→A＋C为氧化还原反应。其热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO－3(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝63 kJ·mol－1＋2×0 kJ·mol－1－3×60 kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1。

答案：(1)2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－85.6 kJ·mol－1

(2)Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)ΔH＝－687 kJ·mol－1

(3)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6 kJ·mol－1

(4)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)ΔH＝－123.8 kJ·mol－1

(5)3ClO－(aq)===ClO－3(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－117 kJ·mol－1

考点三盖斯定律反应热的计算

利用盖斯定律计算反应热

1.

对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都一样。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

2．盖斯定律的应用

(1)热化学方程式相加或相减，如

①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1

②C(s)＋1

2O2(g)===CO(g)ΔH2

由①－②可得

CO(g)＋1

2O2(g)===CO2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2

(2)合理设计反应途径，如

顺时针方向和逆时针方向变化反应热代数和相等。 ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2。

3．利用盖斯定律计算反应热(ΔH )的解题流程

[典例] (2017·全国卷Ⅲ节选)已知： ①As(s)＋3

2H 2(g)＋2O 2(g)===H 3AsO 4(s) ΔH 1

②H 2(g)＋1

2O 2(g)===H 2O(l) ΔH 2

③2As(s)＋5

2

O 2(g)===As 2O 5(s) ΔH 3

则反应As 2O 5(s)＋3H 2O(l)===2H 3AsO 4(s)的ΔH ＝________。 [学解题]

[答案] 2ΔH 1－3ΔH 2－ΔH 3 [对点训练]

1．(1)(2017·全国卷Ⅱ)正丁烷(C 4H 10)脱氢制1-丁烯(C 4H 8)的热化学方程式如下： ①C 4H 10(g)===C 4H 8(g)＋H 2(g) ΔH 1

已知：②C 4H 10(g)＋12O 2(g)===C 4H 8(g)＋H 2O(g)ΔH 2＝－119 kJ·mol －1

③H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g)ΔH 3＝－242 kJ·mol －

1

反应①的ΔH 1为________ kJ·mol －

1。 (2)(2017·海南高考)已知：

①2NaOH(s)＋CO 2(g)===Na 2CO 3(s)＋H 2O(g)ΔH 1＝－127.4 kJ·mol －

1 ②NaOH(s)＋CO 2(g)===NaHCO 3(s) ΔH 2＝－131.5 kJ·mol －

1

反应2NaHCO 3(s)===Na 2CO 3(s)＋H 2O(g)＋CO 2(g)的ΔH ＝________kJ·mol －

1。 (3)(2017·全国卷Ⅰ)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为___________________________________、_________________________________，

制得等量H 2所需能量较少的是____________。

解析：(1)根据盖斯定律可得①＝②－③，则ΔH 1＝ΔH 2－ΔH 3＝－119 kJ·mol －1－(－242 kJ·mol －1)＝＋123 kJ·mol －1。

(2)根据盖斯定律：由①－②×2得到2NaHCO 3(s)===Na 2CO 3(s)＋CO 2(g)＋H 2O(g) ΔH ＝(－127.4＋2×131.5)kJ·mol －1＝＋135.6 kJ·mol －1。

(3)根据盖斯定律，将系统(Ⅰ)中的三个热化学方程式相加可得H 2O(l)===H 2(g)＋1

2O 2(g)

ΔH ＝[＋327＋(－151)＋110]kJ·mol －1＝＋286 kJ·mol －1。

将系统(Ⅱ)中的三个热化学方程式相加可得H 2S(g)===H 2(g)＋S(s) ΔH ＝[(－151)＋110＋61]kJ·mol －1＝＋20 kJ·mol －1。

系统(Ⅱ)制备1 mol H 2需要消耗20 kJ 能量而系统(Ⅰ)制备1 mol H 2需要消耗286 kJ 能

量，故系统(Ⅱ)消耗的能量少。

答案：(1)＋123(2)＋135.6

(3)H2O(l)===H2(g)＋1

2O2(g)ΔH＝＋286 kJ·mol

－1

H2S(g)===H2(g)＋S(s)ΔH＝＋20 kJ·mol－1

系统(Ⅱ)

2．(1)(2016·全国卷Ⅱ)已知

①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)ΔH1

②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)ΔH2

③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)ΔH3

④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)

ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1

上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝______________________________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________________________。

(2)(2016·全国卷Ⅲ)已知下列反应：

SO2(g)＋2OH－(aq)===SO2－3(aq)＋H2O(l)ΔH1

ClO－(aq)＋SO2－3(aq)===SO2－4(aq)＋Cl－(aq)ΔH2

CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO2－4(aq)ΔH3

则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH ＝________________________________________________________________________。

(3)(2016·四川高考)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃，101 kPa时：

CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l)ΔΗ＝－271 kJ·mol－1

5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)ΔH＝－937 kJ·mol－1

则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是

________________________________________________________________________。

解析：(1)由已知热化学方程式①②③可得：

N2O4(l)===2O2(g)＋N2(g)－ΔH1

2N2H4(l)===2N2(g)＋4H2(g)－2ΔH2

2O2(g)＋4H2(g)===4H2O(g)2ΔH3

根据盖斯定律，将上述三个热化学方程式相加，可得2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。由热化学方程式可知，N2H4和N2O4反应时放出大量的

热，且产生大量气体。

(2)将已知三个热化学方程式分别标号为①、②、③，根据盖斯定律，由①＋②－③可得：SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)，则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。

(3)把已知热化学方程式依次编号①、②，根据盖斯定律由①×5－②得：Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)ΔH＝－418 kJ·mol－1。

答案：(1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1反应放出大量热，产生大量气体

(2)ΔH1＋ΔH2－ΔH3

(3)Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)ΔH＝－418 kJ·mol－1

根据键能计算反应热

1.依据键能计算ΔH的方法

(1)计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。

(2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目。如：1 mol NH3中含有3 mol N—H 键。

2．常见物质中化学键的数目

1 mol 物质

CO2

(C===O)

CH4

(C—H)

P4

(P—P)

SiO2

(Si—O)

石墨

(C—C)

金刚石

(C—C)

Si

(Si—Si)

化学

键数

2N A4N A6N A4N A 1.5N A2N A2N A

[对点训练]

3．(2015·全国卷Ⅱ节选)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1

②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2

③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3

回答下列问题：

已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

化学键H—H C—O H—O C—H

E/(kJ·mol－1) 436 343 1 076 465 413 由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol

－1。

解析：根据键能与反应热的关系可知，ΔH1＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝(1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1)－(413 kJ·mol－1×3＋343 kJ·mol－1＋465 kJ·mol－1)＝－99 kJ·mol－1。根据盖斯定律，由②－①可得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58 kJ·mol－1)－(－99 kJ·mol－1)＝＋41 kJ·mol－1。

答案：－99＋41

4．(1)(2015·浙江高考)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

已知：

化学键C—H C—C C===C H—H

键能/(kJ·mol－1) 412 348 612 436 计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。

(2)(2015·全国卷Ⅰ)已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。

解析：(1)制备苯乙烯需断开2 mol C—H键，生成1 mol H—H键，同时在C—C键的基础上生成C===C 键，因此生成1 mol苯乙烯吸收的热量为2×412 kJ＝824 kJ，放出的热量为436 kJ＋(612－348) kJ＝700 kJ，根据反应热的定义可知，ΔH＝824 kJ·mol－1—700 kJ·mol－1＝＋124 kJ·mol－1。

(2)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x－436 kJ－151 kJ＝＋11 kJ，x＝299 kJ。

答案：(1)＋124(2)299

反应热的大小比较

(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关系：

(2)ΔH的符号

比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。

(3)化学计量数

当反应物和生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。

(4)可逆反应与反应热(ΔH)

正确理解可逆反应的反应热(ΔH)，如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ·mol －1中的92.4 kJ是1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出的热量。

[对点训练]

5．下列各组中两个反应的反应热，其中ΔH1>ΔH2的是()

A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH1；

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2

B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1；

S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2

C．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)ΔH1；

2SO3(g)===O2(g)＋2SO2(g)ΔH2

D．已知反应：C(金刚石，s)===C(石墨，s)ΔH<0，

C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1；

C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH2

解析：选A A项：，由于H2O(l)===2H2O(g)ΔH>0，则ΔH2＋ΔH＝ΔH1，ΔH1－ΔH2＝ΔH>0，故ΔH1>ΔH2，正确。

B项：，由于S(s)===S(g)ΔH>0，则ΔH＋ΔH1＝ΔH2，ΔH2－ΔH1＝ΔH>0，故ΔH2>ΔH1，错误。

C项：SO2氧化成SO3是放热反应，ΔH1<0，SO3分解成SO2是吸热反应，ΔH2>0，故

ΔH 2>ΔH 1，错误。

D 项：

，根据盖斯定律ΔH 1＝ΔH ＋ΔH 2，ΔH 1－ΔH 2＝

ΔH <0，则ΔH 1<ΔH 2，错误。

6．(2014·全国卷Ⅱ)室温下，将1 mol 的CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH 1，将1 mol 的CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH 2；CuSO 4·5H 2O 受热分解的化学方程式为CuSO 4·5H 2O(s)=====△

CuSO 4(s)＋5H 2O(l)，热效应为ΔH 3。则下列判断正确的是( )

A ．ΔH 2>ΔH 3

B ．ΔH 1<ΔH 3

C ．ΔH 1＋ΔH 3＝ΔH 2

D ．ΔH 1＋ΔH 2>ΔH 3

解析：选B 方法一：1 mol CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH 1>0,1 mol CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故 ΔH 2<0,1 mol CuSO 4·5H 2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成1 mol CuSO 4(s)和5 mol 水，然后1 mol CuSO 4(s)再溶于水， CuSO 4·5H 2O 的分解为吸热反应，即ΔH 3>0，根据盖斯定律得到关系式ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3，分析得到答案：ΔH 1<ΔH 3。

方法二：本题还可以用图示法进行比较，方法如下。 画出化学变化过程中的能量变化图后，

依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较ΔH 的大小。

如图，从图中关系再确定各选项。

[综合演练提能]

[课堂巩固练]

1．(2018·滕州二中月考)下列说法正确的是( ) A ．任何化学反应都伴随着能量的变化

B ．升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热

高二化学选修四专题复习化学反应与能量变化

高二化学选修四专题复习 【专题一化学能与热能】 考点一化学反应的焓变 1．吸热反应和放热反应 (1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。 (2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 (3)反应热ΔH的基本计算公式 ΔH=生成物的总能量——反应物的总能量 ΔH=反应物的总键能之和——生成物的总键能之和 例题1、某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是 () A．反应过程可表示为―→―→ B．E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C．正反应的热效应为ΔH＝E1－E2<0，所以正反应为放热反应 D．此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以逆反应为放热反应 考点二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 ℃、101 kPa 下进行的，可不注明。 (2)注明物质状态：常用______、______、______、______分别表示固体、液体、气体、溶液。 (3)注意符号单位：ΔH 应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol － 1)。 (4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH 与化学计量数相对应) (5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。 (6)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。 例题2．已知在1×105 Pa 、298 K 条件下，2 mol 氢气燃烧生成水蒸气，放出484 kJ 热量，下列热化学方程式正确的是 ( ) A ．H 2O(g)===H 2(g)＋12O 2(g) ΔH ＝－242 kJ·mol － 1 B ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－484 kJ·mol － 1 C ．H 2(g)＋1 2 O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝－242 kJ D ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－484 kJ·mol － 1 考点三 中和热和燃烧热 比较项目 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 ____反应 ΔH ΔH __0，单位：________ 不同点 反应物的量 ____ mol (O 2的量不限) 可能是1 mol ，也可能是0.5 mol 生成物的量 不限量 H 2O 是 ____ mol 反应热的含义 __________时，____ mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；不同反应物，燃烧热不同 ________中强酸跟强碱发生中和反应生成 ____ mol H 2O 时所释放的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为______ kJ·mol － 1 例题3．下列关于热化学反应的描述中正确的是( ) A ．HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH ＝－57.3 kJ·mol － 1，则H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和 热ΔH ＝2×(－57.3) kJ·mol － 1 B ．CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol － 1，则2CO 2(g)===2CO(g)＋O 2(g)反应的ΔH ＝＋(2×283.0) kJ·mol － 1 C ．1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 D ．稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1 mol 水，放出57.3 kJ 热量

高中化学选修四化学反应与能量

考点一焓变、反应热 1．焓变与反应热 (1)反应热：化学反应过程中吸收或放出的能量。 (2)焓变：生成物与反应物的内能差称为焓变。 符号为ΔH，单位是kJ·mol－1。 (3)注意事项 ①在恒压条件下，焓变等于反应热。 ②任何化学反应都伴随着能量的变化，不存在不发生能量变化的反应。 ③化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量。 ④化学反应中既存在质量守恒，又存在能量守恒。 2．放热反应与吸热反应 放热反应吸热反应 概念放出热量的化学反应吸收热量的化学反应 常见反应 a.可燃物的燃烧 b．酸碱中和反应 c．金属与酸的置换反应 d．物质的缓慢氧化 e．铝热反应 f．大多数化合反应 a.弱电解质的电离 b．盐类的水解反应 c．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 d．C和H2O(g)、C和CO2的反应 e．大多数的分解反应 [拓展归纳] (1)放热反应、吸热反应与反应条件的关系 ①需要加热才能发生的反应，不一定是吸热反应，如木炭的燃烧是放热反应。 ②常温下不需要加热就能发生的反应不一定是放热反应。 如：Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl常温下的反应是吸热反应。 (2)吸热反应与放热反应的判断 ①根据反应过程的图示判断

②根据反应过程中化学键的变化判断 3．燃烧热与中和反应反应热(简称中和热) (1)燃烧热 (2)中和热 (3)中和热的测定 ①测定装置(请在横线上填写仪器名称) ②计算公式 ΔH＝－0.418(t2－t1) 0.025kJ·mol －1 t1——起始温度，t2——终止温度。 ③注意事项

a．泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。b．为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。 [拓展归纳] 燃烧热与中和热的比较 比较角度燃烧热中和热 相同点能量变化放热ΔHΔH<0，单位：kJ·mol－1 不同点反应物的 量 可燃性物质为1 mol 不限量 生成物的 量 不限量H2O(l)是1 mol 反应热的 含义 1 mol可燃物完全燃烧生成稳定 化合物时放出的热量；其中： C―→CO2(g)， H―→H2O(l)， S→SO2(g)等 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反 应，生成1 mol H2O(l)和可溶性盐时放 出的热量；不同反应物的中和热大致 相同，均约为57.3 kJ·mol－1 4．能源 (1)概念：能提供能量的资源。 (2)分类： [题点全练] 题点(一)化学反应中的能量变化图像 1．(2018·北京东城区模拟)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()

高中化学选修四第一章 热化学概论

第一章 第一节 化学反应与能量的变化 教学目标 知识与技能： 1.使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式； 2.认识化学反应过程的物质变化和能量变化； 3.了解反应热和焓变的涵义； 4.能正确认识、书写热化学方程式。 过程与方法： 1.通过对学习资料的查找与交流，培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力； 2.通过从化学键的角度分析化学反应，引导学生分析引起反应热的本质。 情感态度与价值观：培养学生从微观的角度理解化学问题。 教学重点：热化学方程式的书写和反应热与键能 教学难点：反应热与键能 教学过程： 第一节 化学反应和能量变化 一、概念 1.化学反应及其能量变化 任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。 2.放热反应和吸热反应 （1）放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。 （2）吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。 3.化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式： 由能量守恒可得： 反应物的总能量：生成物的总能量+热量(放热反应) 应物的总能量：生成物的总能量-热量(吸热反应) 4．热化学方程式的书写： （1）热化学方程式必须标有热量变化。 （2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。 （3）热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量，因此，有时可用分数表示，但要注意反应热也发生相应变化。 5．书写热化学方程式时明确以下问题： （1）反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指101kPa 和25℃时的数据。 （2）物质的聚集状态不同，反应吸收和放出的热量不同，因此要注明反应物和生成物的聚集状态。 （3）热化学方程式中的热量数据，是与各化学计量数为物质的量时相对应的，不是几个分子反应的热效应。因此式中化学计量数可以是整数，也可以是分数。一般出现分数时是以某一反应物能量 反应过程 反应过程 能 量

高二化学选修四 (化学反应与能量、化学反应速率与平衡、 弱电解质的电离、盐类的水解) 知识手册

高二化学选修四 （化学反应与能量、化学反应速率与平衡、弱电解质的电离、盐类的水解）知识手册

化学反应与能量 考点一焓变与反应热 1．化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。 (2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。 (3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。2．焓变、反应热 (1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。 (2)符号：ΔH。 (3)单位：kJ·mol－1或kJ/mol。 3．吸热反应和放热反应 (1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。 (2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 (3)记忆常见的放热反应和吸热反应 放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应； ⑤物质的缓慢氧化等。 吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。

正确理解活化能与反应热的关系 (1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 (2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。 1．熟记反应热ΔH的基本计算公式 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和 2．规避两个易失分点 (1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。 (2)常见物质中的化学键数目 物质 CO2 (C===O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨金刚石 S8 (S—S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 考点二热化学方程式 1．概念 表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2．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＝－571.6 kJ·mol－1 表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。 3．热化学方程式书写注意事项 (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 ℃、101 kPa 下进行的，可不注明。

人教版高中化学选修四《化学反应原理》课本习题参考答案

人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol.例如 1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机. 5. 柱状图略.关于如何合理利用资源,能源,学生可以自由设想.在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁.在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁,铝,铜,锌,铅,塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施. 6. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环保角度看,发展公交车更为合理. 第三节化学反应热的计算1. C(s)+O2 (g) == CO2 (g) H=-393.5 kJ/mol 2.5 mol C 完全燃烧,H=2.5 mol×(-393.5 kJ/mol)=-983.8 kJ/mol 2. H2 (g)的燃烧热H=-285.8 kJ/mol 欲使H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ 的热量,需要H2 1 000 kJ÷285.8 kJ/mol=3.5 mol 3. 设S 的燃烧热为H S(s)+O2 (g) == SO2 (g) 32 g/mol H 4g -37 kJ H=32 g/mol×(-37 kJ)÷4 g =-296 kJ/mol 4. 设CH4的燃烧热为H CH4 (g)+O2 (g) == CO2 (g)+2H2O(g) 16 g/mol H 1g -55.6 kJ H=16 g/mol×(-55.6 kJ)÷1 g =-889.6 kJ/mol 5. (1)求3.00 mol C2H2完全燃烧放出的热量Q C2H2 (g)+5/2O2 (g) == 2CO2 (g)+H2O(l) 26 g/mol H 2.00 g -99.6 kJ H=26 g/mol×(-99.6 kJ)÷2.00 g =-1 294.8 kJ/mol Q=3.00 mol×(-1 294.8 kJ/mol)=-3 884.4 kJ≈-3 880 kJ (2)从4题已知CH4的燃烧热为-889.6 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多. 6. 写出NH3燃烧的热化学方程式NH3 (g)+5/4O2 (g) == NO2 (g)+3/2H2O(g) 将题中(1)式乘以3/2,得: 3/2H2 (g)+3/4O2 (g) == 3/2H2O(g) 3/2H1=3/2×(-241.8 kJ/mol) =-362.7 kJ/mol 将题中(2)式照写: 1/2N2 (g)+O2 (g) == NO2 (g) H2=+33.9 kJ/mol 将题中(3)式反写,得NH3 (g) == 1/2N2 (g)+3/2H2 (g) -H3=46.0 kJ/mol 再将改写后的3式相加,得: 2 7. 已知1 kg 人体脂肪储存32 200 kJ 能量,行走1 km 消耗170 kJ,求每天行走5 km,1年因此而消耗的脂肪量: 170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg 8. 此人脂肪储存的能量为4.2×105 kJ.快速奔跑1 km 要消耗420 kJ 能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:4.2×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km 9. 1 t 煤燃烧放热2.9×107 kJ 50 t 水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20 ℃=80 ℃,此时需吸热: 50×103 kg×80 ℃×4.184 kJ/(kg℃)=1.673 6×107 kJ 锅炉的热效率=(1.673 6×107 kJ÷2.9×107 kJ)×100% =57.7% 10. 各种塑料可回收的能量分别是: 耐纶5 m3×4.2×104 kJ/m3=21×104 kJ 聚氯乙烯50 m3×1.6×104 kJ/m3=80×104 kJ 丙烯酸类塑料 5 m3×1.8×104

高中化学选修四《化学反应与能量》专题复习策略

新人教版高中化学选修四《化学反应与能量》专题复习策略 能量的观点贯穿于高中化学学习的始终，是学习高中化学的一条主线，也是联系理、化、生三大学科的纽带之一。二轮复习中，我们应该紧扣新课标，瞄准新高考，提炼知识要点难点，精讲精练，使学生运用本专题知识分析问题，解决问题的能力得到进一步升华。下面我从五个方面谈一下本专题的复习策略。 一、考纲要求 1．理解化学反应中的能量变化与化学键变化的关系； 2．理解吸热反应、放热反应与反应物及生成物能量的关系； 3．了解热化学方程式的含义 4．认识能源是人类生存和发展的重要基础，知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。 5．了解焓变与反应热涵义。 6．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关焓变的简单计算。 7．以上各部分知识与技能的综合应用。 二、命题趋向 关于本专题，近几年高考中出现的主要题型有（1）热化学方程式的书写及正误判断；（2）反应热的计算；（3）比较反应热的大小；（4）反应热与能源的综合考查。 目前，能源问题已成为社会普遍关注的焦点，有关能源的试题也必将成为今后高考命题的热点；此外，燃烧热和中和热的概念及计算仍将是高考考查的重点。以上内容在选择题、填空题、实验题中均可体现，重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。 新课标关注能源、关注能量利用效率，今年又是各地降低能耗，发展低碳经济的一年，估计与实际相联系节约能源的试题可能出现。新课标明确了焓变与反应热的关系，极有可能出现运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。 三、要点回顾 1.一种化学方程式——热化学方程式 书写热化学方程式应注意以下几点： ⑴△H<0或△H为“－”时，该反应为放热反应；△H﹥0或△H为“+”时，该反应是吸热反应。 ⑵注明各物质的聚集状态，用s、l、g分别表示固态、液态、气态。

高中化学 第一章 化学反应与能量 重难点三 吸热反应与放热反应（含解析）新人教版选修4

重难点三吸热反应与放热反应 1．吸热反应的概念： 化学键角度：新化学键的形成所释放的能量小于破坏旧化学键所吸取的能量． 能量守恒角度：反应物的总能量小于生成物的总能量的化学反应． 2．常见的吸热反应或部分物质的溶解过程： 大部分分解反应，NH4Cl固体与Ba(OH)2•8H2O固体的反应，炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，炭与水蒸气的反应，一些物质的溶解(如硝酸铵的溶解)，弱电解质的电离，水解反应等． 3．放热反应的概念： 化学键角度：新化学键的形成所释放的能量大于破坏旧化学键所吸取的能量． 能量守恒角度：反应物的总能量大于生成物的总能量的化学反应． 4．常见的放热反应： ①燃烧反应；②中和反应；③物质的缓慢氧化；④金属与水或酸反应；⑤部分化合反应． 5．吸热反应和放热反应的能量变化图如图所示： 留意：（1）反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小； （2）不是需要加热的反应都是吸热反应，燃烧大多数要点燃，都是放热反应．吸热反应就是在化学变化中，需要不断吸取大量热量的反应．不是需要使用催化剂的反应都是吸热反应。 【重难点指数】★★★ 【重难点考向一】吸热反应和放热反应的概念 【例1】已知2SO2+O2⇌2SO3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( ) A．O2的能量肯定高于SO2的能量 B．SO2和O2的总能量肯定高于SO3的总能量 C．SO2的能量肯定高于SO3的能量D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生【答案】B 【名师点睛】考查了物质能量和反应热的关系；对于放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，对于吸热反应，反应物总能量小于生成物总能量．有的放热反应需要加热才能发生；解此类题要明确反应物能量是指反应物的总能量，生成物能量是指全部生成物能量和，而不是某一个反应物和某一个生成物能量进行对比。 【重难点考向二】吸热反应和放热反应图示 【例2】下列各图所表示的反应是吸热反应的是( ) A ． B ． C ． D ． 【答案】A 【解析】若反应物的总能量＞生成物的总能量，则反应为放热反应，若反应物的总能量＜生成物的总能量，则反应为吸热反应；故选A。 【名师点睛】在化学反应中，由于反应中存在能量的变化，所以反应物的总能量和生成物的总能量不行能相等，依据反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小来推断是放热或吸热反应。 【重难点考向三】常见的吸热反应和放热反应 【例3】下列反应属于吸热反应的是( ) A．石灰石在高温下的分解反应 B．生石灰和水的反应 C．盐酸与氢氧化钠溶液的反应 D．木炭在氧气中燃烧 【答案】A 【名师点睛】考查化学反应的热量变化，同学应留意归纳化学中常见的吸热或放热的反应，对于特殊过程中的

苏教版选修4专题1-化学反应与能量变化总结

苏教版选修4专题1 化学反应与能量变化总结 知识点总结 知识点例析 专题一盖斯定律的应用 化学反应无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变是一样的。也就是说，化学反应的反应热只与反应物的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，这就是盖斯定律。 计算反应热时，盖斯定律可简单理解为：如果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也可由这几个化学反应的焓变相加减而得到。 【典例导悟1】已知热化学方程式： (1)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－25 kJ·mol－1

(2)3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－47 kJ·mol－1 (3)Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝19 kJ·mol－1 写出FeO(s)被CO还原生成Fe和CO2的热化学方程式：________________________ ________________________________________________________________________。 【变式训练1】用CH4催化还原NO x，可以消除氮氧化物的污染。例如： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·mol－1 下列说法不正确的是( ) A．若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4 kJ B．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH<－574 kJ·mol－1 C．反应①②转移的电子数相同 D．反应②中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子总数为1.60 mol 【变式训练2】下列说法中正确的是( ) A．在相同条件下，将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 B．由“C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＝1.9 kJ·mol－1”可知，金刚石比石墨稳定 C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 专题二原电池与电解池的比较 原电池电解池 定义将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置 装置 举例 形成条件①活动性不同的两个电极 ②同时插入同一电解质溶液(一 般地，电解质溶液与活泼性较强 的电极发生氧化还原反应) ③用导线相互连接或直接接触组 成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极同时插入同一电解质溶 液(或熔化的电解质) ③用导线相互连接组成闭合回路 电极名称及判断负极：电子流出的极或较活泼的 金属电极或发生氧化反应的电极 正极：电子流入的极或较不活泼 的金属电极或发生还原反应的电 极 电极分类(依材料分)：有惰性电 极(如石墨、Pt、Au电极)和活泼 电极(除石墨、Pt、Au以外的电 极) 阴极：与电源负极相连的极 阳极：与电源正极相连的极 反应原理 电极反应负极：电极本身或者其他某些物 质失电子，发生氧化反应 阳极：若为惰性电极，则电极本 身不反应，溶液中的阴离子失去

(人教版)化学选修四思维导图：1-1化学反应与能量的变化(含答案)

第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变化 【思维导图】 【微试题】 1.（12全国卷I）已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( ) A．2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) △H = －4b KJ/mol B．C2H2(g) + 5/2O2(g) == 2CO2(g) + H2O(l) △H = 2b KJ/mol

C．2C2H2(g) + 5O2(g) == 4CO2(g) + 2H2O(l) △H = －2b KJ/mol D．2C2H2(g) + 5O2(g) == 4CO2(g) + 2H2O(l) △H = b KJ/mol 【答案】C 2.(2014年全国理综试题)已知(1)H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) △H1= a kJ·mol-1 (2)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H2= b kJ·mol-1 (3)H2(g)+ 1/2O2(g) = H2O(l) △H3= c kJ·mol-1 (4)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) △H4= d kJ·mol-1 下列关系式中正确的是( ) A．a＜b＜c＜0 B.b＞d＞0 C.2a=b＜0 D.2c= d＞0 【答案】C

3. (2012·大纲全国理综，9）反应A+B→C（ΔH<0）分两步进行：①A+B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH<0）。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（） 【答案】D

4.实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸、50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验，得到表中的数据： 实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃ 盐酸NaOH溶液 1 20. 2 20. 3 23.7 2 20. 3 20.5 23.8 3 21.5 21.6 24.9

高中化学选修四第一章第一节 化学反应与能量的变化(非常详细)

选修四 第一章（1） 化学反应与能量的变化 教学目标：1、了解化学反应过程发生能量变化的原因，化学能与热能的相互转化。 2、了解焓变与反应热的含义，吸热反应、放热反应和反应热的概念等。 3、了解热化学方程式的含义，掌握热化学方程式的特点和书写方法。 4、掌握测定中和反应热的实验原理和操作。 教学重点： 1、了解焓变与反应热的含义，吸热反应、放热反应和反应热的概念等。 2、了解热化学方程式的含义，掌握热化学方程式的特点和书写方法。 教学难点：了解热化学方程式的含义，掌握热化学方程式的特点和书写方法。 教学过程： 知识点一：反应热、焓变（H ∆） （1）反应热：任何化学反应在发生物质变化的同时都伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即发出热量或吸收热量。化学反应中，当反应物和生成物具有相同温度时，所放出或吸收的热量称为化学反应的反应热。 （2）焓变：焓（H ）是与内能有关的物理量。焓变（H ∆）是指在一定条件下，生成物与反应物的焓值差，即：（反应物）生成物）H H H -(=∆。在恒压条件下，用焓变H ∆表示化学反应的反应热。焓变的符号是H ∆，单位是1-⋅mol kJ （或mol kJ /）。 【提示】 ① 焓（H ）是与内能有关的物理量，内能描述的是物质所具有的能量，是物质固有的性质之一。不同的物质，其焓不同；相同的物质，如果温度或压强不同，聚集状态不同，其焓也会不同，所以焓的影响因素主要有：物质（内因）、温度与压强（外因）。 ② 反应热受温度、压强、反应物的物质的量、物质的聚集状态等多种因素的影响，中学化学一般研究的是在一定压强下，在敞口容器中发生的反应所放出或吸收的热量，此条件下的反应热才是焓变。 ③ 许多化学反应的反应热可以通过实验用量热计直接测得。 【特别注意】H ∆的单位是1-⋅mol kJ 并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量的变化。式中的1-mol 不能理解为每摩尔反应物或生成物，应理解为“每摩尔反应”。如 反应1-2226.-571)(2)()(2mol kJ H l O H g O g H ⋅=∆=+的，是指每摩尔的反应：“)(22g molH 与)(12g molO 反应生成)(22l O molH ”的焓变， 反应1-222-285.8)()(2 1)(mol kJ H l O H g O g H ⋅=∆=+的，是指每摩尔反应：“)(12g molH 与)(212g molO 反应生成)(12l O molH ”的焓变。同一化学反应，物质的化学计量数不同，则H ∆的符号、单位相同，数值不同，数值与化学计量数对应成比例。

高中化学选修4知识点总结

高中化学选修4知识点总结 高中化学选修四是最难的部分，知识点也比较琐细，正因为如此，我们面对这本书的时候更要好好认真去学，小编在这里整理了学习这本书的所有知识点，希望能帮助到大家。 第一章化学反应与能量 考点1：吸热反应与放热反应 1、吸热反应与放热反应的区别 特别注意：反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而决定于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。 2、常见的放热反应 ①一切燃烧反应; ②活泼金属与酸或水的反应; ③酸碱中和反应; ④铝热反应; ⑤大多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应，如：N2+O2=2NO，CO2+C=2CO等均为吸热反应)。 3、常见的吸热反应 ①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应; ②大多数分解反应是吸热反应 ③等也是吸热反应; ④水解反应 考点2：反应热计算的依据 1.根据热化学方程式计算 反应热与反应物各物质的物质的量成正比。 2.根据反应物和生成物的总能量计算 ΔH=E生成物-E反应物。 3.根据键能计算 ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。

4.根据盖斯定律计算 化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。 温馨提示： ①盖斯定律的主要用途是用已知反应的反应热来推知相关反应的反应热。 ②热化学方程式之间的“+”“-”等数学运算，对应ΔH也进行“+”“-”等数学计算。 5.根据物质燃烧放热数值计算：Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。 第二章化学反应速率与化学平衡 考点1：化学反应速率 1、化学反应速率的表示方法___________。 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度和生成物浓度的变化来表示。表达式：___________ 。 其常用的单位是__________ 、或__________ 。 2、影响化学反应速率的因素 1)内因(主要因素) 反应物本身的性质。 2)外因(其他条件不变，只改变一个条件) 3、理论解释——有效碰撞理论 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 ②活化能：如图 图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1-E2。(注：E2为逆反应的活化能) ③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 (2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 考点2：化学平衡 1、化学平衡状态：一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里，

2020-2021学年高二化学人教版选修4化学反应原理第1章化学反应与能量

2020—2021人教化学选修四第1章：化学反应与能量含答案 第1章化学反应与能量 1、一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO x－(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是() A．a、b、c、d、e中，c最稳定 B．b→a＋c反应的活化能为反应物能量减生成物能量 C．b→a＋d反应的热化学方程式为：3ClO－(aq)===ClO3－(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝＋116 kJ·mol－1 D．一定温度下，Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d，溶液中a、b、d的浓度之比可能为11∶1∶2 2、由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法正确的是() A．断键吸收能量之和大于成键释放能量之和 B．反应物总能量小于生成物总能量 C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)ΔH＝－139 kJ·mol－1 D．反应生成1 mol N2时转移4 mol电子 3、下列说法正确的是() A．风力、化石燃料、天然铀矿都是一次能源 B．需要加热才能发生的反应都是吸热反应 C．断开1 mol C—H键要放出415 kJ的能量 D．燃煤发电是将化学能直接转化为电能

4、向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如下图所示，下列说法正确的是() A．反应HCO－3(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应 B．ΔH1＞ΔH2ΔH2＜ΔH3 C．CO2－3(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 D．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小 5、下列有关热化学方程式正确的是() N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－2a kJ·mol－1 6、 行为中有悖于这一保证的是() A．开发太阳能、生物质能、风能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料 B．研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展 C．在农村推广使用沼气 D．减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生 7、化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。已知某些化学键的键能数据如下：

人教版高中化学选修四第一章 化学反应与能量(含答案)

第一章化学反应与能量 一、单选题 1.中和热测定实验中，通过简易量热计直接测得的数据是() A．反应的热量变化 B．体系的温度变化 C．酸或碱的浓度变化 D．生成水的物质的量 2.下列说法正确的是() A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化 B．放热反应不需要加热就可以发生 C．反应条件是加热的反应都是吸热反应 D．化学反应放热还是吸热，取决于反应条件 3.在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是（） A． CH3OH（l）+O2（g）===CO2（g）+2 H2O（l）ΔH=+725.8 kJ· B． 2CH3OH（l）+3O2（g）===2CO2（g）+4H2O（l）ΔH=－1452 kJ· C． 2CH3OH（l）+3O2（g）===2CO2（g）+4H2O（l）ΔH=－725.8 kJ· D． 2CH3OH（l）+3O2（g）===2CO2（g）+4H2O（l）ΔH=+1452 kJ· 4.据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂，下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是()

A．答案A B．答案B C．答案C D．答案D 5.已知下列热化学方程式： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1 ②H2(g)===H2(l)ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1 ③O2(g)===O2(l)ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1 ④H2O(l)===H2O(g)ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1 则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为() A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1 6.研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。CO可用于炼铁，已知： ①Fe2O3(s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3CO(g)ΔH1＝489.0 kJ·mol－1 ②C(s)＋CO2(g)===2CO(g)ΔH2＝172.5kJ·mol－1；则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为() A． Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2ΔH＝－28.5 kJ·mol－1 B． Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－28.5 kJ C． Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝28.5 kJ·mol－1

人教版选修4第一章《化学反应与能量》教案

人教版选修4第一章《化学反应与能量》教案总结 第一节化学反应与能量的变化 学习过程 1:引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有 、 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳 反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 当能量变化以热能的形式表现时： 有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可分，但以物质为主。 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。 反应热焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做 反应热，又称为“焓变”。符号：ΔH ，单位：kJ/mol 或kJ•mol-1 ∆H为“－”为放热反应∆H为“＋”为吸热反应思考:能量如何转换的？能量从哪里转移到哪里？体系的能量如何变化？升高是降低？环境的能量如 何变化？升高还是降低？规定放热反应的ΔH 为“－”，是 站在谁的角度？体系还是环境体系与环境 被研究的物质统称为体系，体系以外的其他部分称为环境。 （ 放热反应ΔH为“—”或ΔH〈 0 吸热反应ΔH为“+”或ΔH 〉0 ∆H＝E（生成物的总能量）－ E（反应物的总能量） ∆H＝E（反应物的键能）－ E（生成物的键能） 究物质反应的能量变化多少也与物质的量的多少有关。比如一摩尔固态碳完全燃烧所释放的能量是两摩尔固态碳所放出的能量的二倍。所以我们引入焓变即反应热。即化学反应过程中放出或吸收的能量。 标准状况下，1摩尔氢气完全燃烧生成液态水时放出285.8KJ热量。但是这样表达不能让人一目了然。所以我们引入热化学方程式。 H2(g)+ 1/2O2(g)==H2O(l) ΔH= —285.8kj/mol（对于这个化学反应体系来说是放热反应，体系能量降低，减少了能量，所以用“—”号表示放出能量。） 注意点：热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示所对应物质的物质的量。∆H(KJ/mol)它表示每摩尔此反应所放出的热量，∆H的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其∆H不同。

高中化学选修4化学反应与能量变化教案

高中化学选修4第一章第一节化学反应与能量变化教案

【提问】推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢 【讲解】对，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（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4 化学反应原理的学习 【板书】第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变 【回忆】通过必修二的学习，我们知道化学反应过程中不仅有物质的变化，还有能量的变化。那么常见的能量变化形式有哪些 【学生】阅读本章引言回答：热能、电能、光能等 【过渡】当能量以热的形式表现时，我们把化学反应分为放热反应和吸热反应，你能列举常见的放热反应和吸热反应吗 【回答】放热反应如燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应等；吸热反应如大多数分解反应、金属氧化物的还原反应等 【质疑】为什么化学反应过程中有的放热、有的吸热为什么说“化学反应过程中能量的变化是以物质的变化为基础的” 【回忆】我们知道化学反应的实质就是旧的化学键断裂和新的化学键形成的过程，那么化学键断裂的过程中能量是如何变化的 【提问】当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的能否从微观的角度解释能量变化的原因 【回答】水分子之间存在分子间作用力，当水从液态变成气态时，分子间距离增大，所以要吸收能量 【分析】虽然力的种类和大小不同，但是本质都一样，就是形成作用力时要放出能量；破坏作用力时要吸收能量，即物质的变化常常伴随能量的变化 【探究】给出具体实例，图例，请学生分析图中包含的信息 【引导】在化学反应H 2 +Cl 2 =2HCl的过程中能量变化如何 【投影】 【提问】为什么化学反应过程中会有能量的变化从两个角度来考虑：1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的与能量有什么关系2、反应物和生成物的相对能量的大小 【图像分析】1molH 2和1molCl 2 反应得到2molHCl要放出183kJ的能量；断开1molH-H 键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl 键能放出431kJ的能量； 【讲解】1、从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量，形成化学键要释放出能量，断开化学键吸收的能

选修四第一章化学反应与能量知识清单

选4 第一章 《化学反应与能量》期末知识梳理 一、焓变 反应热 1．反应热：化学反应过程中所放出或吸收的热量，任何化学反应都有反应热，因为任何化学反应都会存在热量变化，即要么吸热要么放热。反应热可以分为燃烧热、中和热、溶解热。 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应。符号：△H ，单位：kJ/mol 恒压下：焓变=反应热，都可用ΔH 表示，单位都是kJ/mol 。 3．产生原因：化学键断裂——吸收能量 化学键形成——释放能量 4.键能：拆开1 mol 某化学键所需的能量或形成1 mol 该化学键所释放的能量叫键能 5．可以利用计算ΔH 来判断是吸热还是放热。 ΔH =生成物所具有的总能量—反应物所具有的总能量 =反应物的总键能—生成物的总键能 ΔH 为“-”或△H <0时，为放热反应； ΔH 为“+”或△H >0时，为吸热反应。 对于放热反应,反应物具有的总能量高于生成物具有总能量,反应过程中释放出能量，从而使反应本身的能量降低,因此规定放热反应的△H 为“-”。 对吸热反应, 反应物具有的总能量低于生成物具有总能量,反应过程中释放出能量，从而使反应本身的能量降低,因此规定放热反应的△H 为“+”。 6．能量与键能的关系：物质具有的能量越低，物质越稳定（能量越低越稳定），能量和键能成反比。 7．同种物质不同状态时所具有的能量：气态>液态>固态 【特别提醒】 （1）常见的放热反应 △所有的燃烧反应△酸碱中和反应HCl + NaOH = NaCl +H 2O△大多数的化合反应△常见金属（Al 、Fe 、Zn 等）与酸（HCl 、H 2SO 4等）的反应△生石灰（氧化钙）和水反应△铝热反应△缓慢氧化：食物的腐败等 （2）常见的吸热反应 △大多数分解反应：CaCO 3CaO +CO 2↑ △Ba(OH)2·8H 2O 晶体与NH 4Cl 晶体的反应： Ba(OH)2·8H 2O+2NH 4Cl ＝BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O △碳与CO 2气体的反应：C + CO 2 2CO △碳与水蒸气的反应：C + H 2O CO + H 2 △氢气还原氧化铜：H 2+CuO H 2O+Cu （3）区分是现象（物理变化）还是反应（生成新物质是化学变化），一般铵盐溶解是吸热现象，别的物质溶于水是放热。 二、热化学方程式 1.概念：能够表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2.书写化学方程式的注意要点 高温 △ 高温 △ 能 量反应过程E 1E 2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放 出的能量 反应热没加催化剂加了催化剂