15化学反应中的能量变化、燃烧热和中和热

化学反应中的能量变化、燃烧热和中和热高考分析反应热在教材中的篇幅较少，高考内容主要包括：1．书写热化学方程式或判断热化学方程式的正误；2．有关反应热的计算；3．比较反应热的大小最近又出现反应热与能源结合起来进行考查。

由于能源问题已成为社会热点，有关能源的试题也将成为今后命题的重点：预计考查反应热的内容将不断拓宽，难度有所提高，题型也会有新的变化。

【知识网络】【知识规律总结】（1）化学反应的特征：化学反应的过程中总是伴随着能量变化，通常表现为热量变化。

（2）化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成断裂化学键需要能量，形成化学键需要能量。

a．吸热反应：断裂化学键的能量形成化学键的能量。

b．放热反应：断裂化学键的能量形成化学键的能量。

（3）化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：反应物和生成物的总能量的相对大小a．吸热反应：反应物的总能量生成物的总能量b．放热反应：反应物的总能量生成物的总能量（4）常见的放热反应和吸热反应：（举例说明有哪些常见的放热反应和吸热反应） 例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，Y 的能量一定低于N 的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Y 的总能量一定低于M 和N 的总能量例2． 等质量的固体硫和硫蒸汽分别在相同条件下完全燃烧，放出的热量A ．前者多B ．后者多C ．二者相等D ．无法比较一、反应热 焓变1、反应热： 化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量(或换算成相应的热量)来表示，叫反应热。

符号：△H 单位：kJ/mol （或 kJ·mol —1）化学反应的焓变：△H ＝H （生成物）－H （反应物）放热反应：ΔH 为“—”或ΔH<0；吸热反应：ΔH 为“+”或ΔH>0。

例3． （1）1molC 与1molH 2O(g)反应失成lmol CO(g)和1molH 2(g)，需要吸收131.5kJ 的热量，该反应的反应热为△H= kJ/mol 。

（2）拆开 lmol H —H 键、lmol Cl －Cl 键、lmolH —Cl 键分别需要的能量是436kJ 、243kJ 、431kJ ，则1molH 2与1molCl 2完全反应生成HCl 的反应热为 。

2、热化学方程式及其书写概念：表示参加反应的物质的物质的量和反应热之间关系的化学方程式称为热化学方程式：。

意义：既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。

书写注意事项：（1）要注明反应物和生成物的聚集状态（若为同素异形体、要注明名称），因为物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有的能量有关，即反应物的物质相同，状态不同，反应物总能量生成物总能量能量△H 也不同。

（2）要注明反应温度和压强。

因为△H 的大小和反应的温度、压强有关，如不注明，即表示在25°C 和101kPa 。

（3）热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示物质的量，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。

相同物质的化学反应，当化学计量数改变时，其△H 也同等倍数的改变。

（4）△H 的表示：在热化学方程式中△H 的“＋”“－”一定要注明，“＋”代表吸热，“－”代表放热。

△H 的单位是：kJ/mol 或J/mol 。

例4． 写出下列反应的热化学方程式（1）当1mol 气态H 2与1mol 气态Cl 2反应生成2mol 气态HCl ，放出184.6KJ 的热量（2）1molCu(s)与适量O 2(g)反应生成CuO(s)，放出157kJ 热量；二、几种特殊的反应热1、燃烧热：25℃、101kPa 时，1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热。

单位：kJ/mol 或J/mol 。

注意：（1）规定要在25°C ，101kPa 下测出热量，因为温度、压强不定反应热的数值也不相同。

（2）规定可燃物的物质的量为1mol 。

（3）规定可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量为标准。

所谓完全燃烧，是指物质中下列元素完全转化成对应的物质：C →CO 2 ，H →H 2O(l)，S →SO 2 ，N →N 2等。

例5． 下列热化学方程式中，△H 能正确表示物质的燃烧热的是A ．CO(g) +21O 2(g) = CO 2(g)； △H ＝—283.0 kJ/mol B ．C(s) +21O 2(g) = CO(g)；△H ＝—110.5 kJ/mol C ．H 2(g) + 21O 2(g) = H 2O(g)；△H ＝—241.8 kJ/mol D ．2C 8H 18(l) + 25O 2(g) = 16CO 2(g) + 18H 2O(l)； △H ＝—11036 kJ/mol2、中和热：在稀溶液中，酸和碱发生反应时生成1molH 2O ，这时的反应热叫做中和热。

注意：（1）必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸和浓碱在相互稀释的时候会放热；（2）强酸和强碱的稀溶液反应才能保证中和热是57.3kJ/mol ，而弱酸或弱碱在中和反应中电离吸收热量，其中和热小于57.3kJ/mol ；（3）以1mol 水为基准，所以在写化学方程式的时候应该以生成1mol 水为标准来配平其余物质的化学计量数。

即H 2O 的系数为1。

例6． 已知1molH + 和1molOH —反应放出的热量是57.3kJ 。

下列反应物混合时，产生的热量等于57.3kJ 的是A ．1mol/L 稀盐酸和1mol/L 氢氧化钠溶液B ．500mL2.0mol/L 的盐酸和500mL2.0mol/L 的氢氧化钠溶液C ．500mL2.0mol/L 的醋酸和500mL2.0mol/L 的氢氧化钠溶液D ．含0.5molH 2SO 4的稀硫酸和含0.5molBa(OH)2的氢氧化钡溶液三、反应热的计算1、应用化学键的键能进行估算例7． 拆开 l mol H —H 键、l mol N －H 键、l mol N ≡N 键分别需要的能量是436kJ 、391kJ 、946kJ ，则1mol N 2完全反应生成NH 3的反应热为，1mol H 2完全反应生成NH 3的反应热为 。

2、由热化学方程式进行简单计算已知乙醇的燃烧热△H= -1366.8kJ/mol ，在25℃、101kPa 时，11.5g 乙醇充分燃烧后放出多少热量？3、应用盖斯定律进行计算盖斯定律：化学反应不管是一步完成还是几步完成，其反应热是相同的，也就是说，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，而与具体的反应进行的途径无关。

如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热和该反应一步完成的反应热相同，这就是盖斯定律。

例8． 碳在过量氧气中燃烧时，可燃烧生成CO 2，但氧气不足时，虽可生成CO ，但同时还部分生成CO 2，因此反应C(s)+1/2O 2(g)=CO(g)的△H 无法直接测得。

但下述两个反应的△H 却可以直接测得：（1）C(s)+O 2(g)=CO 2(g) △H 1= -393.5kJ/mol（2）CO(g)+21O 2(g)=CO 2(g) △H 2= -283.0kJ/mol 根据盖斯定律，计算出欲求的△H 。

小结：反应热的计算根据热化学方程式、盖斯定律、化学键键能和燃烧热的数据，可以计算一些反应的反应热。

(1) 反应热、燃烧热的简单计算都是以它们的定义为基础的，只要掌握了它们的定义的内涵，注意单位的转化即可。

(2) 关于热化学方程式的简单计算的依据a 、热化学方程式中化学计量数之比等于各物质物质的量之比；还等于反应热之比。

ｂ、热化学方程式之间可以进行加减运算。

一、选择题1. 下列叙述正确的是A ．电能是二次能源B ．水力是二次能源C ．天然气是二次能源D ．水煤气是一次能源2. 下列说法正确的是A ．物质发生化学变化都伴随着能量变化B ．任何反应中的能量变化都表现为热量变化C ．伴有能量变化的物质变化都是化学变化D ．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化3. 已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰，在反应过程中，破坏1 mol 氢气的化学键消耗的能量为Q 1kJ ，破坏1 mol 氯气的化学键消耗的能量为Q 2kJ ，形成1 mol 氯化氢中的化学键释放的能量为Q 3kJ ，由此可得出的正确的关系式是A ．Q 1 + Q 2 > Q 3B ．Q 1 + Q 2 > 2Q 3C ．Q 1 + Q 2 < Q 3D ．Q 1+ Q 2 < 2Q 34. 下列各组热化学方程式中，△H 1>△H 2的是①C(s)＋O 2(g) = CO 2(g) △H 1 C(s)＋12O 2(g) = CO(g) △H 2 ②S(s)＋O 2(g) = SO 2(g) △H 1 S(g)＋O 2(g) = SO 2(g) △H 2③H 2(g)＋12O 2(g) = H 2O(l) △H 1 2H 2(g)＋O 2(g) = 2H 2O(l) △H 2 ④CaCO 3(s) = CaO(s)＋CO 2(g) △H 1 CaO(s)＋H 2O(l) = Ca(OH)2(s) △H 2A ．①B ．④C ．②③④D ．①②③5. 已知H 2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g) △H =―184.6kJ·mol -1， 则反应HCl(g)＝12H 2(g)+12Cl 2(g)的△H 为A ．+184.6kJ·mol -1B ．―92.3kJ·mol -1C ．―369.2kJ·mol -1D ． +92.3kJ·mol -16. 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是A ．碳酸钙受热分解B ．乙醇燃烧C ．铝粉与氧化铁粉末反应D ．氧化钙溶于水二、选择题（每小题有一个或两个选项符合题意。

）7. 我国燃煤锅炉采用沸腾炉（注：通过空气流吹沸使煤粉在炉膛内呈“沸腾状”燃烧），采用沸腾炉的好处是A ．增大煤燃烧时的燃烧热并形成清洁能源B ．减少煤中杂质气体（如SO 2）的形成C ．提高煤炭的热效率，并减少CO 的排放D ．使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率8. 石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。

已知把石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，下列说法正确的是A ．石墨不如金刚石稳定B ．金刚石不如石墨稳定C ．等质量的金刚石与石墨完全燃烧，放出的能量一样多D ．等质量的金刚石与石墨完全燃烧，石墨放出的能量少9. 已知热化学方程式：SO2(g)+ 12O 2(g) SO 3(g) △H = ―98.32kJ ／mol ，在容器中充入2molSO 2 和1molO 2充分反应，最终放出的热量为A ． 196.64kJB ． 196.64kJ ／molC ． ＜196.64kJD ． ＞196.64kJ三、非选择题10. 火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N 2H 4）和强氧化剂液态双氧水。