专题五 化学反应中的能量变化
《与名师对话》2022届高三化学二轮专题跟踪训练5化学反应与能量的变化 Word版含答案
专题跟踪训练(五)一、选择题1．(2021·河北五校联考)下图是298 K、101 kPa时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述错误的是()A．加入催化剂，不能转变该化学反应的反应热B．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C．该反应的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92 kJ·mol －1D．在常温、体积肯定的条件下，通入1 mol N2和3 mol H2，反应后放出的热量为92 kJ[解析]本题主要考查了热化学学问，意在考查考生的推断力量。
催化剂能转变反应的路径，降低反应的活化能，但不能转变化学反应的反应热，A项正确，B 项正确；依据图像可知，1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3时放出的热量为92 kJ，C项正确；由于该反应为可逆反应，反应不能进行到底，所以通入1 mol N2和3 mol H2，反应后放出的热量小于92 kJ，D项错误。
[答案] D2．(2021·石家庄质检)物质(t－BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t－BuNO)22(t－BuNO)ΔH＝＋50.5 kJ·mol－1，E a＝90.4 kJ·mol－1。
下列图像合理的是()[解析]ΔH>0，此反应为吸热反应，生成物的总能量大于反应物的总能量，B、C项错误；再依据E a和ΔH的比例关系可知D项正确。
[答案] D3．(2021·东城期末)常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E 表示。
结合表中信息推断下列说法不正确的是()共价键H—H F—F H—F H—Cl H—IE( kJ·mol－1) 436 157 568 432 298 B．表中最稳定的共价键是H—F键C．H2(g)===2H(g)ΔH＝＋436 kJ·mol－1D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－25 kJ·mol－1[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。
专题五 化学反应中的能量变化
高三二轮复习专题化学一、选择题（每小题6分，共36分）1.H 2与O 2发生反应的过程用模型图示如下(“—”表示化学键)：①②③④ⅠⅡⅢ下列说法不正确的是（）A.过程Ⅰ是吸热过程B.该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键C.过程Ⅲ一定是放热过程D.该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行2.下列有关能量的判断或表示方法正确的是（）A.从C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+1.9kJ mol -1，可知金刚石比石墨更稳定B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量更多C.由H +(aq)+OH -(aq)=H 2O(l)ΔH=-57.3kJ mol -1，则向含0.1mol HCl 的盐酸中加入4.0g NaOH 固体，放出热量等于5.73kJD.2g H 2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ 热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l)ΔH=-571.6kJ mol -13.根据下图可以写出热化学方程式：As 2O 5（s ）=As 2O 3（s ）+O 2（g ）△H=a kJ mol -1。
则a 为（）A.+1533.8B.-1533.8C.+295.4D.-295.44.X 、Y 、Z 、W 有如下图所示的转化关系，已知焓变：△H=△H 1+△H 2，则X 、Y 不可能是（）A.C 、CO B.AlCl 3、Al(OH)3C.Fe 、Fe(NO 3)2D.S 、SO 35.对于反应C 2H 4(g)=C 2H 2(g)+H 2(g)、2CH 4(g)=C 2H 4(g)+2H 2(g)，当温度升高时都向右移动。
①C(s)+2H 2(g)=CH 4(g)ΔH 1；②2C(s)+H 2(g)=C 2H 2(g)ΔH 2；③2C(s)+2H 2(g)=C 2H 4(g)ΔH 3。
则①②③中ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3的大小顺序排列正确的是（）A.ΔH 1>ΔH 2>ΔH 3B.ΔH 2>ΔH 3>ΔH 1C.ΔH 2>ΔH 1>ΔH 3D.ΔH 3>ΔH 2>ΔH 16.在密闭容器中充入4mol SO 2和3mol O 2，一定条件下建立平衡：2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)ΔH=-a kJ mol -1，反应中测得SO 2的转化率为90%，则在此条件下反应放出的热量为（）A. 1.8a kJB.2a kJC.a kJD.0.9a kJ二、非选择题（共5小题，64分）7.（12分）纳米级Cu 2O 由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu 2O 的三种方法：方法Ⅰ方法Ⅱ方法Ⅲ用炭粉在高温条件下还原CuO 电解法，反应为2Cu+H 2O ====电解Cu 2O+H 2O 用肼（N 2H 4）还原新制Cu （OH ）2TiCu离子交换膜N a Cl 溶液N a O H 溶液（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu 2O ，而很少用方法Ⅰ，其原因是。
高中化学知识点——化学反应与能量
高中化学知识点——化学反应与能量一．反应热焓变1．定义：化学反应过程中吸收或放出的能量都属于反应热，又称为焓变（ΔH），单位kJ/mol。
解释：旧键的断裂：吸收能量；新键的形成：放出能量，某一化学反应是吸热反应还是放热反应取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
吸热：吸收能量>放出能量；放热：吸收能量＜放出能量。
2.化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系3．放热反应：放出热量的化学反应，(放热>吸热)ΔH＜0；吸热反应，吸收热量的化学反应(吸热>放热)ΔH＞0。
【学习反思】⑴常见的放热、吸热反应：①常见的放热反应有a燃烧反应b酸碱中和反应c活泼金属与水或酸的反应d大多数化合反应②常见的吸热反应有：a氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合发生反应bCO2+C=2COc大多数的分解反应⑵△H＜0时反应放热；△H＞0时反应吸热。
【概括总结】焓变反应热在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。
1．焓和焓变焓是与物质内能有关的物理量。
单位：kJ·mol－1，符号：H。
焓变是在恒压条件下，反应的热效应。
单位：kJ·mol－1，符号：ΔH。
2．化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。
任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。
ΔH＝反应物分子中总键能－生成物分子中总键能。
3．放热反应与吸热反应当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)当ΔH为“－”或ΔH<0时，为放热反应，反应体系能量降低。
(2)当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为吸热反应，反应体系能量升高。
4．反应热思维模型：(1)放热反应和吸热反应(2)反应热的本质以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－186kJ·mol－1为例E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)；E2：2E(H—Cl)；ΔH＝E1－E2二．热化学方程式1．概念：能表示参加反应的物质变化和能量变化的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
化学反应中的热效应练习与解析
专题五化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应一、选择题1. 已知反应X + Y===M + N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是（）A. X的能量一定低于M的能量，丫的能量一定低于N的能量B. 因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C .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D. X和丫的总能量一定低于M和N的总能量解析X + Y===M + N A H>0,说明X与丫的总能量低于M与N的总能量, A错误，D正确；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错误；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵搅拌即可，B错误。
答案D2. 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（）A. 生成物总能量一定低于反应物总能量B. 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C. 应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D. 同温同压下，H2（g）+ Cl2（g）===2HCI（g）在光照和点燃条件下的A H 不同解析放热反应生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应生成物总能量高于反应物总能量，A错误。
化学反应的速率与反应物本身的性质、温度、压强、浓度、催化剂等因素有关，与吸热、放热反应无关，B错误。
通过盖斯定律可以间接测量某些难以直接测量的反应的焓变，C正确。
同温同压下，H2（g）+ Cl2（g）===2HCI（g）的反应条件不会影响出的值，D错误。
答案C3. 臭氧层中臭氧分解历程如图所示，下列说法正确的是（）。
臭氧分解历程示意图A •催化反应①、②均为放热反应 B. 催化剂不能改变该反应的焓变 C. CIO 是该反应的催化剂D. 在该反应过程中没有化学键的断裂与生成解析 由题可知反应①为吸热反应，反应②为放热反应，A 错误；催化剂改 变了反应的活化能，没有改变反应的焓变，B 正确；CIO 是中间产物，CI 是催化剂，C 错误；任何化学反应中都既有化学键的断裂又有化学键的形成， D 错误。
专题五化学反应中的能量变化
专题五化学反应中的能量变化1.(2012·高考江苏卷)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)．下列有关叙述正确的是()A．该反应为放热反应B．催化剂能改变该反应的焓变C．催化剂能降低该反应的活化能D．逆反应的活化能大于正反应的活化能2.(2012·高考江苏卷)下列有关说法正确的是()A．CaCO3(s)====CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈C．N2(g)＋3H2(g)====2NH3(g)ΔH<0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大D．水的离子积常数K W随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应3.(2012·高考安徽卷)氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃．已知25 ℃时：①HF(aq)＋OH－(aq)====F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7 kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)====H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1在20 mL 0.1 mol·L－1氢氟酸中加入V mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液．下列有关说法正确的是()A．氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝＋10.4 kJ·mol－1B．当V＝20时，溶液中：c(OH－)＝c(HF)＋c(H＋)C．当V＝20时，溶液中：c(F－)＜c(Na＋)＝0.1 mol·L－1D．当V＞0时，溶液中一定存在：c(Na＋)＞c(F－)＞c(OH－)＞c(H＋)4.(2012·高考重庆卷)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示．已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、OO为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是()A．194B．391C．516 D．6585.(2012·高考天津卷)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大．X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子．请回答下列问题：(1)Y在元素周期表中的位置为________________________________________________________________________．(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是______________(写化学式)，非金属气态氢化物还原性最强的是____________(写化学式)．(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有____________________________(写出其中两种物质的化学式)．(4)X2M的燃烧热ΔH＝－a kJ·mol－1，写出X2M燃烧反应的热化学方程式：________________________________________________________________________.(5)ZX的电子式为________；ZX与水反应放出气体的化学方程式为________________________________________________________________________．(6)熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如右)，反应原理为：Fe＋2ZG2Z＋FeG 2放电充电放电时，电池的正极反应式为________________________________________________________________________；充电时，________(写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为________________________________________________________________________．6.(2012·高考浙江卷)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整．向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸汽，发生的主要化学反应有：(1)反应CO(g)＋H 2O(g) ====CO 2(g)＋H 2(g)的ΔH ＝________kJ·mol －1.(2)在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率________甲烷氧化的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)．(3)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(p B )代替物质的量浓度(c B )也可表示平衡常数(记作K P )，则反应CH 4(g)＋H 2O(g) CO(g)＋3H 2(g)的K P ＝________；随着温度的升高，该平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(4)从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于________________________________________________________________________．(5)在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H 2和CO 物质的量分数的影响如下图：①若要达到H 2物质的量分数＞65%、CO 物质的量分数＜10%，以下条件中最合适的是________．A ．600 ℃，0.9 MPaB ．700 ℃，0.9 MPaC ．800 ℃，1.5 MPaD ．1000 ℃，1.5 MPa②画出600 ℃，0.1 MPa 条件下，系统中H 2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图：(6)如果进料中氧气量过大，最终导致H 2物质的量分数降低，原因是________________________________________________________________________．专题五 化学反应中的能量变化1.【解析】选C.由图示可知，加入催化剂只是降低了正、逆反应的活化能，并没有改变反应的热量变化即焓变，C 项正确．2.【解析】选B.A 项反应不能自发，说明复合判据ΔH －T ΔS >0，即ΔH >T ΔS .由方程式可知ΔS >0，故ΔH >0，A 项错误．B 项镀铜铁制品镀层受损易形成铜铁原电池，铁较活泼作负极，腐蚀更快，B 项正确．C 项，升高温度，平衡逆向移动，H 2的平衡转化率减小，C 项错误．D 项，水的电离是吸热反应，D 项错误．3.【解析】选B.A 项，①－②得ΔH ＝－10.4 kJ/mol ，A 错．B 项，V ＝20 mL 时，HF 与NaOH 恰好完全反应生成NaF ，由质子守恒可得：c (OH －)＝c (H ＋)＋c (HF)，B 正确．C 项，由B 可知：c (F －)＜c (Na ＋)生成c (NaF)＝0.05 mol·L －1故c (Na ＋)＝0.05 mol·L －1，C 项错误．D 项，当加NaOH 量非常少时，可能有：c (F －)＞c (Na ＋)＞c (H ＋)＞c (OH －)．4.【解析】选B.由图知N 2H 4(g)＋O 2(g) ====N 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－534 kJ/mol.可设断裂1 mol N —H 键所需能量为x kJ ，154 kJ ＋4x kJ ＋500 kJ －2752 kJ ＝－534 kJ 可求得x ＝391.5.【解析】由Y 、M 同主族，且可形成MY 2、MY 3两种分子可知Y 为O 元素，M 为S 元素；又因X 、Y 、Z 、M 、G 分属三个短周期且原子序数依次增大，O 元素、S 元素分属二、三周期，那么X 为H 元素，Z 为Na 元素，G 为Cl 元素．Cl 的非金属性最强则HClO 4酸性最强，S 元素的非金属性最弱则H 2S 还原性最强，O 、Cl 的单质或两元素之间形成的化合物用于水消毒剂的物质具有强氧化性，常见的有Cl 2、O 3、ClO 2.(6)放电时为原电池，正极发生还原反应为Fe 2＋＋2e －====Fe ，充电时相当于电解池，阴极发生还原反应，分析方程式知发生还原反应的物质应为钠，由图看出该电池的电解质为βAl 2O 3.【答案】(1)第二周期第ⅥA 族(2)HClO 4 H 2S(3)Cl 2、O 3、ClO 2(任写两种，其他合理答案均可)(4)H 2S(g)＋32O 2(g) ====SO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－a kJ ·mol －1(5)Na ＋[··H]－NaH ＋H 2O ====NaOH ＋H 2↑(6)Fe 2＋＋2e －====Fe 钠 βAl 2O 36.【解析】(1)由盖斯定律可知，ΔH＝165.0 kJ·mol－1－206.2 kJ·mol－1＝－41.2 kJ·mol －1.(2)因蒸汽重整比甲烷氧化的活化能高，所以甲烷蒸汽重整的速率小．(3)因气体物质的量与气体分压成正比，所以由平衡常数的定义知，K p＝p3（H2）·p（CO）p（CH4）·p（H2O），又因该反应为吸热反应，故升温时平衡常数增大．(4)甲烷氧化会放出大量热量，而蒸汽重整需要吸收大量热能，所以甲烷自热重整方法的先进之处在于它能提高能量利用率．(5)由题中所图可知H2物质的量分数＞65%的条件为高于550 ℃、0.1 MPa或高于700 ℃、0.9 MPa或高于750 ℃、1.5 MPa，CO物质的量分数＜10%的条件为低于750 ℃、1.5 MPa或低于700 ℃、0.9 MPa或650 ℃、0.1 MPa综合考虑应选700 ℃、0.9 MPa.(6)因氧气能与氢气反应，所以当氧气过量时，氧气与氢气反应使H2的物质的量分数降低．【答案】(1)－41.2(2)小于(3)p3（H2）·p（CO）p（CH4）·p（H2O）增大(4)系统内强放热的甲烷氧化反应为强吸热的蒸汽重整反应提供了所需的能量(其他合理答案均可)(5)①B②(6)甲烷氧化程度过高，氢气和氧气反应(其他合理答案均可)。
化学中考必备的化学反应与能量变化
化学中考必备的化学反应与能量变化化学反应与能量变化是化学学科的核心内容之一，也是中学化学考试中的重点和难点。
理解和掌握化学反应与能量变化的规律对于化学学科的学习至关重要。
本文将介绍化学中考必备的化学反应与能量变化的知识点和示例。
一、热力学基础知识热力学是研究物质能量转化和能量守恒规律的科学。
在化学反应中，能量的变化可以通过热力学进行分析。
下面是一些基础的热力学术语和概念：1. 系统与周围：在热力学中，研究对象称为系统，而与系统发生能量交换的一切物质和能量称为周围。
2. 热与功：热力学中的能量可以分为热和功两部分。
热是由于温度差引起的能量传递，而功是由于力的作用引起的能量传递。
3. 焓变：化学反应中能量的变化可以通过焓变（ΔH）来表示。
焓变为正表示吸热反应，为负表示放热反应。
二、放热反应与吸热反应根据化学反应释放或吸收的能量不同，可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。
1. 放热反应：放热反应是指在化学反应中释放出能量，使周围温度升高的反应。
典型的放热反应是燃烧反应，例如燃烧中的燃料与氧气反应生成二氧化碳和水，释放出大量的能量。
2. 吸热反应：吸热反应是指在化学反应中吸收周围的能量，使周围温度降低的反应。
典型的吸热反应是物质的融化和蒸发过程，例如水从液态转变为气态时，需要吸收大量的热量。
三、放热反应的实例1. 酸碱中和反应：在酸碱中和反应中，酸和碱反应生成盐和水。
这是一种放热反应，其中释放的能量通常以热量的形式体现出来。
例如，盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水：HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + ΔH这个方程式中的ΔH表示反应所释放或吸收的能量。
2. 氧化还原反应：氧化还原反应是指发生电子转移的化学反应。
一般情况下，氧化反应是放热反应，而还原反应是吸热反应。
例如，铁的氧化反应如下：4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s) + ΔH四、吸热反应的实例1. 融化反应：融化反应是指物质从固态转变为液态时吸收热量的过程。
化学能量变化
化学能量变化化学能量的存在和变化是化学反应中的重要概念之一。
化学能量是指物体在化学变化过程中所具有的能力，它可以由各种因素引起的化学反应和物质转化所释放或消耗。
化学能量的变化包括吸热反应和放热反应两种类型，它们在化学过程中起着至关重要的作用。
一、吸热反应吸热反应是指在化学反应过程中，系统吸收外界热量，使环境温度降低的反应。
在这种反应中，反应物中的化学键被打破，同时新的化学键形成。
这意味着吸热反应将吸收热量以提供所需的能量，使得反应物转化为产物。
吸热反应需要能量输入才能进行，因此它们通常需要外部热源的加热。
通常情况下，吸热反应具有以下特征：1. 吸热反应的反应物的热容量小于产物的热容量，即产物的熵大于反应物的熵。
2. 吸热反应的系统的焓变（ΔH）为正值，即反应物到产物的热变化为正。
3. 吸热反应的物质在反应过程中会吸收热量，使周围的温度降低。
吸热反应的一个典型例子是煮沸水过程中的水的沸腾。
在此过程中，水吸收热量并转变为水蒸气，从而使水中的分子具有更高的能量水平。
二、放热反应放热反应是指在化学反应过程中，系统释放出热量，使环境温度升高的反应。
在这种反应中，反应物中的化学键被断裂，产生新的化学键。
这些新生成的化学键释放出能量，使得反应物转化为产物。
放热反应是自发进行的，因为它们释放出能量，使得系统在转化过程中达到更低的能量状态。
通常情况下，放热反应具有以下特征：1. 放热反应的反应物的热容量大于产物的热容量，即产物的熵小于反应物的熵。
2. 放热反应的系统的焓变（ΔH）为负值，即反应物到产物的热变化为负。
3. 放热反应的物质在反应过程中会释放热量，使周围的温度升高。
放热反应的一个典型例子是火焰燃烧。
在燃烧过程中，燃料与氧气反应产生二氧化碳和水，并释放出大量的热能。
三、能量守恒定律无论是吸热反应还是放热反应，都遵循能量守恒定律。
根据能量守恒定律，能量在化学反应中不会被创建或破坏，只会由一种形式转化为另一种形式。
高中化学化学反应的能量变化
高中化学化学反应的能量变化化学反应是物质转变的过程，其中涉及能量的吸收或释放。
在化学反应中，能量的变化可以通过热量的吸收或释放来衡量。
热量是物质内部分子的热运动的一种表现形式，它是化学反应的重要能量因素。
本文将探讨化学反应中的能量变化，以及与之相关的热化学方程式和各类化学反应类型的能量变化。
一、热化学方程式热化学方程式描述了化学反应中的能量变化情况。
在热化学方程式中，我们使用ΔH表示反应的焓变，即反应前后系统的能量变化。
例如，当燃烧甲烷（CH4）产生二氧化碳（CO2）和水（H2O）时，热化学方程式可以写为：CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH = -890.3 kJ/mol这里的ΔH = -890.3 kJ/mol表示每摩尔甲烷燃烧产生的热量为-890.3千焦耳。
负号表示燃烧过程是放热的，即释放能量。
二、吸热反应和放热反应基于ΔH的正负值，我们可以将化学反应分为吸热反应和放热反应。
1. 吸热反应：当化学反应吸收热量时，ΔH为正数。
这意味着反应物吸收了外界的热量，从而使反应产生的产物具有更高的能量。
吸热反应的一个例子是水的蒸发过程：H2O(l) → H2O(g) ΔH = +40.7 kJ/mol这里的ΔH = +40.7 kJ/mol表示每摩尔水蒸发所需的热量为40.7千焦耳。
正号表示蒸发过程是吸热的，即吸收能量。
2. 放热反应：当化学反应释放热量时，ΔH为负数。
这意味着反应物释放了能量，从而使反应产生的产物具有较低的能量。
放热反应的一个例子是燃烧反应：C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol这里的ΔH = -393.5 kJ/mol表示每摩尔氧化碳所释放的热量为393.5千焦耳。
负号表示燃烧过程是放热的，即释放能量。
三、化学反应的能量变化类型除了吸热反应和放热反应，化学反应还具有其他几种能量变化类型：1. 吸附反应：当反应物从溶液或气体中吸附到固体表面时，会释放出能量，这些反应通常是放热的。
化学反应中的能量变化计算
化学反应中的能量变化计算化学反应中的能量变化是一个重要的研究领域，对于了解反应过程的热力学特征以及优化化学反应具有重要意义。
本文将介绍化学反应中能量变化的计算方法。
一、热量变化的计算方法化学反应中的热量变化，通常用焓变（ΔH）来表示。
焓是系统在常压下的内能与对外界做的功之和，可以通过实验测量反应物与生成物的温度变化来计算。
化学反应的热量变化由以下公式给出：ΔH = q / n其中，ΔH为焓变，q为实验测得的热量变化，n为反应物或生成物的摩尔数。
二、标准反应焓的计算方法标准状态下的反应焓（ΔH°）是指在常压、恒温下，1mol参与反应物质生成反应物所放出或吸收的热量。
标准反应焓可以根据化学方程式及标准物质的标准反应焓计算得出。
ΔH° = Σ(nfΔH°f- nrΔH°r)其中，nf为生成物的摩尔系数，ΔH°f为生成物的标准反应焓；nr 为反应物的摩尔系数，ΔH°r为反应物的标准反应焓。
三、能量守恒定律在化学反应中的应用能量守恒定律指出在封闭系统中，能量不会从系统内部转移到外部或从外部转移到系统内部，能量只能在系统内部进行转化。
在化学反应中，根据能量守恒定律，可以应用以下公式计算焓变：ΔH = ΔH° + ΔE其中，ΔH为焓变，ΔH°为标准反应焓，ΔE为系统内部能量变化。
四、化学反应中的热力学计算化学反应的热力学计算广泛应用于工业生产和实验室研究。
根据热力学定律和实验数据，可以计算出反应的热力学参数，如反应熵变（ΔS）和反应自由能变（ΔG）。
ΔS = Σ(nfSf- nrSr)其中，nf为生成物的摩尔系数，Sf为生成物的摩尔熵；nr为反应物的摩尔系数，Sr为反应物的摩尔熵。
ΔG = ΔH - TΔS其中，ΔG为反应的标准自由能变，T为反应的温度。
五、小结通过热量变化的计算，可以了解化学反应中的能量变化情况。
标准反应焓的计算方法可以根据化学方程式和标准物质的数据计算得到。
学生版：化学能与热能
专题五：化学能与热能知识点要求：1．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。
2．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。
3．了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算4．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。
一.化学反应的焓变1．定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或转换成相应的热量）来表示，称为焓变（ΔH），单位：kJ/mol 或kJ•mol-1在化学反应中，旧键的断裂需要吸收能量，而新键的形成则放出能量。
总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
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。
注意：（1）反应热和键能的关系例如：1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的反应热的计算。
1moLH2分子断裂开H—H键需要吸收436kJ的能量；1molCl2分子断裂开Cl—Cl键需要吸收243kJ 的能量，而2molHCl分子形成2molH—Cl键放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量，所以，该反应H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的反应热△H===生成物分子形成时释放的总能量—反应物分子断裂时所需要吸收的总能量===862kJ·mol--436 kJ·mol-1-243 kJ·mol—1===183kJ·mol-1由于反应后放出的能量使反应本身的能量降低，故规定△H=反应物的键能总和—生成物的键能总和（2）反应焓变与反应条件的关系焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量，它的数值与物质具有的能量有关。
对于一定量的纯净物质，在一定的状态（如温度、压强）下，焓有确定的数值。
在同样的条件下，不同的物质具有的能量也不同，焓的数值也就不同；同一物质所处的环境条件（温度、压强）不同，以及物质的聚集状态不同，焓的数值也不同。
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例3
下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是(
－
D
)
A．甲烷的标准燃烧热为－890.3 kJ· mol 1，则甲烷燃烧的热化学方 程式可表示为： CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ· mol
－1
B．500 ℃、30 MPa 下，将 0.5 mol N2 和 1.5 mol H2 置于密闭的容 器中充分反应生成 NH3(g)，放热 19.3 kJ，其热化学方程式为： N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g)
复习课
第一章 化学反应中的能量变化
主干知识整合
一、
要点热点探究 ► 探究点一 反应热及反应热大小比较
1．反应热的本质 (1)从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键生 成放出的热量的差值，在图 5－1 中：
a表示断裂旧化学键吸收的热量； b表示新化学键生成放出的热量； c表示反应热。 (2)从宏观的角度说，是反应物自 身的能量与生成物的能量差值， 在图5－1中： a表示活化能；b表示活化分子结合成 生成物所释放的能量；c表示反应热。 如图5-1，表示的反应△H “等于”） 0（填“大于”,“小于”或
氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体，已知热 化学方程式： 4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH1 4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH2 3O2(g)===2O3(g) ΔH3 则( A．ΔH1－ΔH2＝ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3 C．ΔH2－ΔH1＝ΔH3 D．ΔH2＋ΔH1＋ΔH3＝0
(3)在容积为 2 L 的密闭容器中，由 CO2 和 H2 合成甲醇，CO2 +3H2 CH3OH + H2O， 在其他条件不变的情况下， 考察温度对反应的影响， 实验结果如图 5－3 所示(注：T1、T2 均大于 300 ℃)；
CD 下列说法正确的是________(填序号)
A. 温度为 T1 时，从反应开始到平衡， 生成甲醇的平均速率为 v(CH3OH)＝ nA － － mol· 1· L min 1 tA B. 该反应在 T1 时的平衡常数比 T2 时的小 C. 该反应为放热反应 D. 处于 A 点的反应体系从 T1 变到 T2，达到 nH2 平衡时 增大 nCH3OH
例4
[2011· 海南化学卷] 已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)
－1
ΔH
＝－701.0 kJ· mol
2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)
ΔH＝－181.6 kJ· mol
－1
则反应 Zn(s)＋ HgO(s)===ZnO(s)＋ Hg(l)的 ΔH 为( A．＋519.4 kJ· mol C．－259.7 kJ· mol
－
2858 (1)用太阳能分解 10 mol 水消耗的能量是________kJ；
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
CH3OH(l)＋O2(g) = CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－443.5 kJ· －1 mol
_________________________________________________；
－1
C)
B．＋259.7 kJ· mol
－1
－1
D．－519.4 kJ· mol
－1
【点评】 应用盖斯定律进行简单计算时注意：(1)反应式进行加 减运算时， 也同样要进行加减运算， ΔH 且要带“＋”、 “－”符号， 即把 ΔH 看作一个整体进行运算。(2)通过盖斯定律计算比较反应热 的大小时，同样要把 ΔH 看作一个整体。(3)在设计的反应过程中常 会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变 化时，会吸热，反之会放热。
A
)
例5
[2011· 课标全国卷] 科学家利用太阳能分解水生成的氢气
在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇， 并开发出直接以甲醇为燃 料的燃料电池。已知 H2(g)、CO(g)和 CH3OH(l)的燃烧热 ΔH 分别为 －285.8 kJ· mol 1、－283.0 kJ· mol 问题：
－ －1
和－726.5 kJ· mol 1。请回答下列
例1
下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(
C
)
A．生成物能量一定低于反应物总能量 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)在光照和点燃条件 的ΔH不同
已知热化学方程式： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) 则对于热化学方程式： 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) 下列说法正确的是( ΔH2 ΔH1＝－483.6 kJ/mol
D
)
A．热化学方程式中化学计量数表示分子个数 B．该反应的 ΔH2＝＋483.6 kJ/mol C．|ΔH2|<|ΔH1| D．|ΔH2|>|ΔH1|
►
探究点二
热化学方程式的书写及正误判断
1．热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于 ΔH 与反应 完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须 与 ΔH 相对应，如果化学计量数加倍，则 ΔH 也要加倍。当反应 向逆向进行时， 其反应热与正反应的反应热数值相等， 符号相反。 2．把握热化学方程式书写中的易错点，明确命题者在该知 识点考查中的设错方式，有利于我们快速、准确地判断热化学方 程式的正误。 ①故意漏写物质的聚集状态； ②忽视反应热 ΔH 的正负号； ③错写或漏写 ΔH 的单位； ④化学计量数与 ΔH 不相匹配，化学计量数加倍，而 ΔH 没 有加倍等。
＋
ΔH＝－38.6 kJ· mol
－ － －
－1
C．氯化镁溶液与氨水反应：Mg2 ＋2OH ===Mg(OH)2↓ D．氧化铝溶于 NaOH 溶液：Al2O3＋2OH ===2AlO2 ＋H2O
下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( 则氢气的燃烧热为 241.8 kJ· mol 稳定
－1
B
)
－
A．已知 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ· 1， mol B．已知 C(石墨，s)＝C(金刚石，s)；ΔH>0，则石墨比金刚石 C．已知 NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－ 57.4 kJ· 1， 20.0 g NaOH 固体与稀盐酸完全中和， mol 则 放出 28.7 kJ 的热量 D．已知 2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2 则 ΔH1>ΔH2
[特别提示] 对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状 态之外，还要注明物质的名称。 如①S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g) －1 ΔH1＝－297.16 kJ· mol ②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g) －1 ΔH2＝－296.83 kJ· mol ③S(s，单斜)＝S(s，正交) － ΔH3＝－0.33 kJ· 1 mol
－
Q1 kJ· ml 1、O2 分子内氧原子间的键能为 Q2 kJ· mol 1。 (1)请根据上述数据，在下图中标注的数字处，填出能量变化的 ．． 数值或根据箭头的指向填写能量变化是“放出”热量还是“吸收” ．． ．． ．． 热量。
放出
2Q1＋Q2
4Q3 4Q3－(2Q1＋Q2) 吸收
－
►
探究点三
盖斯定律及反应热的有关计算
1． 盖斯定律的图示
ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
2．热化学方程式的叠加法求热化学方程式中的焓变 首先观察已知的热化学方程式与目标热化学方程式的差异： ①若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式 中作生成物(或目标方程式中的某种生成物在某个已知热化学方程 式中作反应物)，可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒，相 应的 ΔH 改变符号； ②将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合 适的数，使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量 数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一 致。热化学方程式中的 ΔH 也进行相应的换算；③将已知热化学方 程式进行叠加，相应的热化学方程式中的 ΔH 也进行叠加。
2．比较反应热大小的方法 (1)根据反应物和生成物的聚集状态比较 物质由固态变成液态，由液态变成气态，都必定吸收热量； 而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变成固 态，则放出热量。因此在进行反应热计算或大小比较时，应 特别注意各反应物或生成物的状态，存在同素异形体的要注 明其同素异形体的名称。
(2)请写出 1 mol H2 燃烧生成液态水的热化学反应方程式： ．．．
2H2(g)＋O2(g) = 2H2O(l) ΔH＝－[(4Q3＋Q4)—(2Q1＋Q2)]kJ· mol __________________________________________________。 －1
例 7．盖斯定律指出：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，而与具体反应进行的途径无关。物质 A 在 一定条件下可发生一系列转化，由右图判断下列关系错误的是( A ) A．A→F ΔH＝ΔH6 B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ ΔH5＋ΔH6＝0 C．C→F |ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2 ＋ΔH6| D．|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|
(4)根据反应进行的程度比较 对于分几步进行的反应来说，反应进行得越彻底，其热效 应越大。如果是放热反应，放出的热量越多；如果是吸热 反应，吸收的热量越多。如等量的碳燃烧生成一氧化碳放 出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量。对于可逆反应 来说，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，吸收 或放出的热量也越多。