化学反应中的热量学案苏教版必修2

第二单元化学反应中的热量一、化学反应中的热量变化1．化学反应过程中能量转化形式化学反应中不仅是物质的转变，同时还伴随着能量变化。

化学反应中比较常见的是化学能与热能、电能、光能等的互相转化。

2．放热反应和吸热反应(1)实验探究(2)概念①放出热量的化学反应为放热反应。

②吸收热量的化学反应为吸热反应。

(3)常见的吸热反应和放热反应①常见的放热反应有：燃烧反应、中和反应、金属与水或酸的反应、大多数化合反应。

②常见的吸热反应有：大多数分解反应、氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、C ＋CO 2=====高温2CO 、C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2等。

放热反应与吸热反应比较例1 硅是太阳能电池的重要材料。

工业冶炼纯硅的原理是： 粗硅冶炼：①SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑。

精炼硅：②Si＋3HCl=====高温SiHCl 3＋H 2； ③SiHCl 3＋H 2=====高温Si ＋3HCl 。

化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：(1)①是_____________反应，②是_____________反应，③是______________反应(填“吸热”或“放热”)。

(2)反应②破坏反应物中的化学键所吸收的能量______(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。

考点化学反应中的热量变化题点常见的吸热反应与放热反应答案(1)吸热放热吸热(2)小于解析(2)因为反应②是放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量。

易错警示(1)“三个不一定”①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应。

②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应。

③吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。

(2)吸热反应和放热反应都是化学变化，如NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。

3．化学反应中能量变化的原因(1)化学反应中能量变化与化学键的关系①化学反应过程②化学反应中能量变化的原因(2)化学反应中能量变化与物质内部能量的关系①化学反应的两大基本特征：物质种类发生变化和能量发生变化。

②化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。

例2 H 2＋Cl 2===2HCl 的反应过程如下图所示：(1)根据上图填写下表：(2)该反应______(填“放出”或“吸收”)______ kJ 热量。

考点 化学反应中的能量变化题点 由化学键的变化认识反应中的能量变化 答案 (1)679 862 (2)放出 183例3 已知1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ ，且氧气中1 mol O===O 键完全断裂时需要吸收能量496 kJ ，水蒸气中1 mol H —O 键形成时放出能量463 kJ ，则氢气中1 mol H —H 键断裂时吸收的能量为( ) A ．920 kJ B ．557 kJ C ．436 kJD ．188 kJ 考点 化学反应中的能量变化题点 利用化学键求算化学反应中的能量变化 答案 C解析 由1 g H 2完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ 可知：2 g H 2(即含1 mol H —H 键)完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为121 kJ×2＝242 kJ 。

由化学方程式H 2(g)＋12O 2(g)=====点燃H 2O(g)可设1 mol H —H 键断裂吸收的能量为Q ，则：Q ＋12×496 kJ－2×463 kJ＝－242 kJ ，Q ＝436 kJ 。

二、热化学方程式1．概念：能表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式。

2．书写——“三字诀”写—正确“写”出反应的化学方程式|注—|标—用ΔH“标”明反应放出或吸收的热量，负值表示反应放热，正值表示反应吸热。

ΔH 的单位为kJ·mol－1例如，已知1 mol C与1 mol O2完全反应生成1 mol CO2放出393.6 kJ热量，则该反应的热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.6 kJ·mol－1。

热化学方程式的书写方法(1)遵循一般化学方程式的书写规则(一般不写反应条件)。

(2)要注明反应物和生成物的状态。

(3)在右端注明ΔH的符号(正号常省略)、大小及单位。

(4)化学计量数只表示物质的量，因此可以是整数，也可以是分数。

化学计量数改变，ΔH 的数值要相应改变。

例4下列对热化学方程式12H2(g)＋12I2(g)===HI(g)ΔH＝－9 kJ·mol－1的叙述中，正确的是( )A．1 mol氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收9 kJ热量B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要放出9 kJ的热量C．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI气体放出18 kJ的热量D．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应吸收18 kJ的热量答案 C解析热化学方程式的具体形式是表示一定物质的量、一定聚集状态的反应物完全反应生成一定聚集状态的生成物时的放热或吸热情况。

只要依据书写热化学方程式的注意事项，对于本题就不难作出判断。

例5已知：101 kPa时，1 mol辛烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为5 518 kJ，强酸与强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol H2O时放出的热量为57.3 kJ，则下列热化学方程式书写正确的是( )A ．C 8H 18(l)＋252O 2(g)===8CO 2(g)＋9H 2O(g) ΔH ＝5 518 kJ·mol －1B ．C 8H 18(l)＋252O 2(g)===8CO 2(g)＋9H 2O(l) ΔH ＝－5 518 kJ·mol －1C ．H ＋＋OH －===H 2O ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1D ．2NaOH(aq)＋H 2SO 4(aq)===Na 2SO 4(l)＋2H 2O(l) ΔH ＝57.3 kJ·mol －1答案 B解析 A 项，因该反应为放热反应，ΔH 应取“－”，同时水应为液态，故A 错；C 项中应标明H ＋、OH －状态是稀溶液状态(aq)；D 项中Na 2SO 4应为稀溶液状态(aq)，ΔH 应取“－”且数值错误，故D 错。

思维启迪——“四查”热化学方程式书写正误一查“四态”。

即(g 、l 、s 、aq)是否正确；二查“正负莫反”。

即“＋”、“－”是否与吸热和放热一致；三查“单位书写”。

即反应热的单位是否为kJ·mol －1；四查“数值对应”，即ΔH 的数值与物质化学计量数是否对应。

三、燃料燃烧释放的热量 1．热值已知下列几种燃料的热值：其热化学方程式分别为：①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－396 kJ·mol －1②CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－896 kJ·mol －1③H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－286 kJ·mol －1④C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(l) ΔH ＝－1 380 kJ·mol －1(1)完全燃烧相等物质的量的上述物质，放出热量的大小顺序是④>②>①>③。

(2)完全燃烧等质量的上述物质，放出热量的大小顺序是③>②>①>④。

(3)燃料燃烧放出热量的大小常用热值来衡量。

燃料的热值是指在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，单位是kJ·g －1。

(4)我国实施的“西气东输”工程中的“气”是指天然气，主要成分是甲烷，与煤等燃料相比较其优点是热值高，使用起来更经济，对环境污染小。

2．以煤为例，探究提高燃料燃烧效率问题(1)煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉的依据是与空气中O 2的接触面积增大，煤粉燃烧更充分，反应速率加快。

(2)通入适当过量空气的依据是空气充足，煤粉燃烧充分，生成CO2，放出热量多；若空气不足，煤燃烧不完全，生成CO，产生热量减少，且会造成污染。

(3)选择保温隔热且耐热的炉(灶)膛材料的主要目的是防止热量散失。

(4)充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用。

提高燃料燃烧效率的措施及意义(1)提高燃料的燃烧效率的措施①尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。

关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量。

②尽可能充分利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。

(2)提高燃料的燃烧效率的意义在于节约能源、节约资源、减少污染。

例6下列措施可以提高燃料燃烧效率的是( )①提高燃料的着火点②降低燃料的着火点③将固体燃料粉碎④将液体燃料雾化处理⑤将煤进行气化处理⑥通入适当过量的空气A．①③④⑤ B．②③⑤⑥C．③④⑤⑥ D．①②③④考点燃料燃烧释放的热量题点提高燃烧效率的探究答案 C解析理论上，提高燃料燃烧效率的常用方法是增大燃料与空气的接触面积，并通入适当过量的空气。

对于①和②，由于燃料的着火点是其固有的性质，不可改变，故这两项措施不可行。

③④⑤所采取的措施均是为了增大燃料与空气的接触面积。

1．下列说法正确的是( )①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ②放热反应在常温下一定很容易发生 ③反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 ④有的放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行 A ．③④ B ．①② C ．①②③④D ．②③④考点 化学反应中的能量变化 题点 多角度认识吸热反应与放热反应 答案 A解析 加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铜在氯气中燃烧；放热反应在常温下不一定容易发生，如N 2与H 2合成NH 3；反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小；需要加热才能发生的放热反应，如果反应放出的热量达到反应所需要的热量，停止加热反应也能继续进行，如Fe ＋S=====△FeS 。

2．(2017·河北承德一中月考)关于下列图示说法正确的是( )A ．该图表明催化剂可以改变反应的热效应B ．该图表示某反应能量的变化与生成物状态无关C ．该图表示某吸热反应分别在有无催化剂的情况下反应过程中的能量变化D ．该图表明化学反应不仅遵循质量守恒定律，也遵循能量守恒定律 考点 化学反应中的能量转化题点 由图像分析化学反应中的能量转化 答案 D解析 A 项，起始能量与最终能量不变，因此催化剂不能改变反应的热效应，故错误；B 项，图中并没有表现出物质的状态，因此不能得出该结论，且反应能量的变化与生成物状态有关，故错误；C 项，生成物的总能量低于反应物的总能量，因此该反应为放热反应，故错误；D 项，多余的能量以热量的形式释放，因此遵循能量守恒定律，故正确。