第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
（一）焓变 反应热
【温故知新】
1．化学键：化学键键能越大，分子或晶体的能量(总能量) 就越低，就越稳定。
2
3．一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
【学习新知】
一、 焓变、反应热 1．焓变、反应热 (1)焓变
①焓(H ) ：与内能有关的物理量。
②焓变(ΔH ) ：生成物与反应物的焓值差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。 (2)反应热
①概念：化学反应过程中所放出或吸收的能量。
②与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变，单位常用kJ·mol 1。
－
2．化学反应中能量变化的原因 (1)微观角度
(2)宏观角度
3．化学反应过程中能量变化的表示 (1)放热反应： (2)吸热反应：
[自我诊断]
判断正误：
(1)所有的化学反应都伴有能量的变化，伴有能量变化的一定是化学反应。(×) (2)反应热是指1 mol物质参加反应时的能量变化。(×) (3)加热条件下发生的反应均为吸热反应。(×)
(4)在一个化学反应中，当反应物的能量大于生成物的能量时，反应放热，ΔH 为“－”。(√)
[归纳释疑]
1．化学键与化学反应中能量变化的关系
化学反应过程是原子重新组合的过程，反应物分子内化学键的断裂需要吸收能量，生成新物质时形成新的化学键要放出能量。二者的能量差，就决定了能量的变化。
生成物的键能越大，稳定性越强，能量就越低，形成时释放的能量就越大。反应放出能量，ΔH 为负；反之，ΔH 为正。
2．放热反应与吸热反应的比较
例1：CO(g)与H 2O(g)反应的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是( B )
A ．该反应为吸热反应
B ．CO(g)和H 2O(g)具有的总能量大于CO 2(g)和H 2(g)具有的总能量 C ．该反应不需要加热就能进行
D ．1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ热量 例2：已知反应X ＋Y===M＋N 为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( C ) A ．X 的能量一定高于M B ．Y 的能量一定高于N
C ．X 和Y 的总能量一定高于M 和N 的总能量 D ．因为是放热反应，故不必加热就可以发生
二、反应热(ΔH ) 的简单计算
1．(1)1。
－
(2)ΔH 与化学键键能的关系： 2．ΔH 与物质能量的关系：
[自我诊断]
判断正误：
(1)拆开化学键需要吸收能量，形成化学键放出能量。(√) (2)低能量物质变成高能量物质时放出能量。(×)
[归纳释疑]
1．利用键能求反应热时应先写出参加反应的各物质的结构式，如NH 3写成中有3 mol N—H 键，然后根据各物质的物质的量计算其键能。
2．含有双键或三键的，如
键能，不能用其—C —C —的键能乘以2或3来计算。
3．需要加热才能进行的反应不一定都是吸热反应，如木炭的燃烧。
，应用其
,1 mol NH3
的
4．常温下就能进行的反应不一定都是放热反应，如氢氧化钡晶体和氯化铵固体的反应。 5．任何化学反应都伴随着能量变化，但能量变化不一定都表现为热量变化，还可能以声、光、电等形式表现出来。
例3：白磷与氧气可发生如下反应：P 4＋5O 2===P4O 10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P —P a kJ/mol、P —O b kJ/mol、P==O c kJ/mol、O==O d kJ/mol。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH ，其中正确的是( A ) A ．(6a ＋5d －4c －12b ) kJ/mol B ．(4c ＋12b －6a －5d ) kJ/mol C ．(4c ＋12b －4a －5d ) kJ/mol D ．(4a ＋5d －4c －12b ) kJ/mol
[解析] 反应P 4＋5O 2===P4O 10中，反应物键能总和为(6a ＋5d ) kJ/mol，生成物键能总和为(12b ＋4c ) kJ/mol，ΔH ＝(6a ＋5d －12b －4c ) kJ/mol。
例4：已知1 mol X2完全燃烧生成X 2O(g)放出热量a kJ，且氧气中1 molOO键完全断裂时吸收能量b kJ，X 2O 中1 mol X—O 键形成时放出能量c kJ，X 2中1 mol X—X 键断裂时吸收的能量为( B )
A ．(4c －b ＋2c ) kJ C ．4c ＋b －2a kJ
4c －b －2a
B. kJ
24c ＋b －2a D. kJ
2
解析本题考查了键能与反应中能量变化的关系。1 mol X2完全燃烧生成X 2O(g)，放出热量为a kJ，则2X 2(g)＋O 2(g)===2X2O(g) ΔH ＝－2a kJ/mol，设1 mol X—X 键断裂时吸收能量为4c －b －2a
Q ，有2Q ＋b －4c ＝－2a ，求得Q kJ ，所以B 项正确。
2
1．键能与物质能量的关系是“键能越大，能量越低”。 2．化学反应表现出放热或吸热与该反应是否需要加热无关。
3．ΔH 是一宏观数值且有正负，是生成物总能量(或反应物总键能) 减去反应物总能量(或生成物总键能) 。
【演练闯关】
1．下列图示变化为吸热反应的是( A )
2．下列反应属于放热反应的是( A ) A ．Al 与稀盐酸反应 C ．KClO 3受热分解
高温
B ．C ＋CO 2=====2CO D ．NaOH 溶于水
3．已知化学反应A 2(g)＋B 2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是( B )
A ．每生成2分子AB 吸收b kJ热量 B ．该反应的反应热ΔH ＝＋(a －b ) kJ/mol C ．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D ．断裂1 mol A—A 和1 mol B—B 键，放出a kJ能量 4. 由右图分析，下列说法正确的是( D )
A ．A ―→B＋C 和B ＋C ―→A两个反应吸收或放出的能量不等 B ．A ―→B＋C 是放热反应
C ．A 具有的总能量高于B 和C 具有的能量总和
D ．A ―→B＋C 是吸热反应，则B ＋C ―→A必然是放热反应
5．下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。请根据装置回答下列问题：
(1)将铝片加入小试管内，然后注入足量稀盐酸，有关反应的离子方程式是 3＋3H ↑ _______，
＋
＋
试管中观察到的现象是___铝片上有大量气泡生成，铝片逐渐溶解 __。
(2)U形导管中液面A____下降 ____(填“上升”或“下降”)，原因是_____铝片与稀盐酸反应时放出热量，使锥形瓶内温度升高，气体压强增大
说明此反应是__放热______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)若向小试管中加入NH 4NO 3晶体和水，U 形导管中的液面A____上升____(填“上升”或“下降”)，原因是
。
第一节 化学反应与能量的变化
（一）焓变 反应热
[基础达标]
1．下列说法中正确的是( C )
A ．焓变是指1 mol 物质参加反应时的能量变化 B ．反应放热时，ΔH >0；反应吸热时，ΔH
C ．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D ．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 2．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( C ) A ．铝片和稀盐酸反应 B ．Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应 C ．灼热的碳与二氧化碳的反应 D ．甲烷在氧气中的燃烧 3．下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的是( D ) A ．氢气在氧气中燃烧 B ．铁丝在氧气中燃烧 C ．硫在氧气中燃烧
D ．焦炭在高温下与水蒸气反应 4．下列说法正确的是( D )
①需要加热方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易发生 ③反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有总能量的大小 ④吸热反应在一定条件下也能发生
A ．①② C ．①④ 能(见下表) ：
B ．②③ D. ．③④
5．通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。现给出化学键的键
－
请计算H 2(g)＋2A ．＋103 kJ·mol 1
－
B. ．＋679 kJ·mol 1 D. ．＋183 kJ·mol 1
－
C ．－103 kJ·mol 1
－
6．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( B )
7．已知某反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图所示，回答问题。
－
该反应是____吸热____(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH ＝mol 1(用含E 1、E 2的代数式表示) ，1 mol气体A 和1 mol气体B 具有的总能量比1 mol气体C 和1 mol气体D 具有的总能量_____一定低___(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。
8．下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：
(1)下列物质本身具有的能量最低的是。 A ．H 2 C ．Br 2
A ．HCl B ．HBr C ．HI
(3)X2＋H 2===2HX(X代表Cl 、Br 、I) 的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。 (4)相同条件下，X 2(X代表Cl 、Br 、I) 分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是。
(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？____。你的根据是_____越稳定，放出的热量越多，在HX 中，HCl 最稳定___________。
B ．Cl 2 D ．I 2
(2)下列氢化物中，最稳定的是。
[能力提升]
1．已知H 2(g)＋Br 2(g)===2HBr(g) ΔH ＝－102 kJ/mol，其他相关数据如下表：
A ．404 B. ．260 C ．230 D. ．200
2．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是( A ) A ．石墨转化为金刚石是吸热反应 B ．白磷比红磷稳定
C ．S(g)＋O 2(g)===SO2(g) ΔH 1， S(s)＋O 2(g)===SO2(g) ΔH 2，则ΔH 1>ΔH 2 D ．CO(g)＋H 2O(g)===CO2(g)＋H 2(g) ΔH >0 3．肼(H2NNH 2) 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)：NN 为942、O===O为500、N —N 为154，则断裂1 mol N—H 键所需的能量(kJ)是( B )
A ．194 B. ．391 C ．516 D. ．658
4．SF 6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S —F 键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量
280 kJ，断裂1 mol F—F 、S —F 键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)＋3F 2
(g)===SF
6(g)的反应热ΔH 为( B )
A ．－1 780 kJ/mol B ．－1 220 kJ/mol C ．－450 kJ/mol D ．＋430 kJ/mol
5．反应A ＋B→C(ΔH 0)，②X→C(ΔH
6.
1
已知H 2(g)＋O 2(g)===H2O(g)，反应过程中的能量变化如图所示。
2
(1)a 、b 、c 分别代表的意思是________、________、____。
(2)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，ΔH 填“”)。 7．(Ⅰ) 在一定条件下，A 和B 反应可生成C 和D ，其能量变化如下： A ＋B C ＋D
发生反应A ＋B===C＋D
反应物总生成物总 ――→能量为E 1能量为E 2(反应前) (反应后)
(1)下列有关反应A ＋B===C＋D 的说法正确的是。 A ．反应前后原子的种类和数目一定不变 B ．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C ．若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行 D ．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒
(2)若E 1___(填“>”、“
(Ⅱ) 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol OO键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O 键形成时放出热量463 kJ
，则氢气中
1 mol H—H 键断裂时吸收的热量是____436 kJ ________。
第一节 化学反应与能量的变化
（二）热化学方程式、中和热的测定
【学习新知】
一、热化学方程式
1．概念 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2．特点(与化学方程式比较)
液体和气体，溶液中用aq 表示。
(4)化学计量数只表示物质的量，因此可以为分数。
3．意义 热化学方程式不仅表示化学反应中的物质变化，也表明了能量变化。
例如：C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.5 kJ/mol下，1 mol C(s)和1 mol H2O(g)完全反应生成
[例题讲练]
例1：已知2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol 1，则下列关于热化学方程式－
2H 2O(l)===2H2(g)＋O 2(g)的ΔH 的说法中正确的是( B )
A ．热化学方程式中的化学计量数表示分子数
B ．该反应ΔH 大于零
C ．该反应ΔH ＝－571.6 kJ·mol 1 －
D ．该反应可表示36 g水分解时的热效应
例2：胶状液氢(主要成分是H 2和CH 4) 有希望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO 2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( B )
A ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝＋890.3 kJ·mol 1 －
B ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ·mol 1 －
C ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ
D ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol 1 －
4．书写热化学方程式的注意事项
1）注意ΔH 的符号
反应，ΔH 为“＋”。ΔH 的单位一般为“kJ/mol”(或“kJ·mol1 －
2）注意物质的聚集状态
反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH 也不同。因此，书写热化学方程式必须注明物质的聚集状态。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用标“↑”和3）注意化学计量数 ①化学计量数只表示物质的量，因此可以为分数或小数。
②由于ΔH 与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH 相对应。 ③化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同的倍数。
4）注意测定条件
反应热ΔH 与测定条件(温度、压强等) 有关，因此书写热化学方程式时应注意ΔH 的测定条件。若ΔH 是在25 ℃、101 kPa下测定的，可不注明温度和压强。
5）可逆反应的ΔH 是指完全反应时的热效应。
[例题讲练]
例3：在25 ℃、101 kPa下，1 g液态甲醇燃烧生成CO 2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式中，正确的是( B )
3－A ．CH 3OH(l)2(g)===CO2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝＋725.76 kJ·mol 1 2
B ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝－1 451.52 kJ·mol 1 －
C ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝－725.76 kJ·mol 1 －
D ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝＋1 451.52 kJ·mol 1 －
例4：下列热化学方程式书写正确的是( B )
A ．2SO 2＋O 2催化剂△2SO 3 ΔH ＝－196.6 kJ·mol 1 －
1－B ．H 2(g)＋2(g)===H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol 1 2
C ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ
D ．C(s)＋O 2(g)===CO2(g) ΔH ＝＋393.5 kJ·mol 1 －
[借题发挥] 热化学方程式正误判断的“四看”
“一看”化学原理是否正确；
“二看”状态是否标明； “三看”反应热符号及单位是否正确；
“四看”反应热数值是否与系数和状态相对应。
二、中和热的测定
1．中和热
在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1_mol_HO 时的反应热(即所放出的热量) 。
2．实验原理
通过一定量的酸碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和热。
3．实验装置和用品
(1)实验装置
(2)筒(50 mL) 两个、碎泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有
两个小孔) 、环形玻璃搅拌棒、0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH 溶液。
4．测量步骤 绝热装置的准备—减少热量损失
⇓ 量取反应物，测反应前温度—用NaOH 稀溶液，稀盐酸
⇓ 混合反应物，测反应后温度—测反应后混合液的最高温度
⇓ 重复实验—减少实验误差
5．数据处理
3
ΔH －
[例题讲练]
例5：下列说法正确的是( C )
A ．强酸跟强碱反应放出的热量一定是中和热
B ．1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热
C ．在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热
D ．表示中和热的离子方程式为H ＋OH ===H2O ΔH ＝－57.3 kJ/mol
[探究释疑]
1．中和反应的反应热测定结果往往偏低的可能原因 测定结果偏低。
(5)
酸、碱溶液的比热容、密度均比水的大。
2．常见的理解错误
中和热是酸碱发生中和反应生成1 mol H2＋－
－－1是针对所有酸碱而言的，57.3 kJ·mol －1是稀的强酸溶液和稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和水时的反应热，浓酸或碱溶于水时也要放热，中和热数值会大于57.3 kJ·mol 1，而弱酸或弱碱参与的中和反应，因弱酸或弱碱电离时要吸收热量，
则中和热数值小于57.3 kJ·mol 1。 －
[例题讲练]
例6： 50 mL 0.50 mol·L
列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是__。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是__减少实验过程中的热量损失__。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值____填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L －1－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L 1 NaOH溶液在图示的－装置中进行中和反应。通过测定反应过程中的热量可计算中和热。回答下盐酸跟50 mL 0.55 mol·L 1 NaOH溶液进行反应，与上－
述实验相比，所放出的热量____不相等____(填“相等”或“不相等”)，所求中和热____相等____(填“相等”或“不相等”)，简述理由：______。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_；用50 mL 0.50 mol·L 1 CH3COOH 溶液(已知CH 3COOH 电离时吸热) 进行上述实验，测得的中和－
热的数值会____偏小____。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(6)平行地做一次这样的实验需要测定次温度。
例7：实验室用50 mL 0.5 mol/L盐酸、50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液和如图
所示装置进行测定中和热的实验，得到下表中的数据：
(1)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是________________，不能用铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_ (或轻轻搅动) 铜传热快，热量损失大_______。
(2)经数据处理，t 2－t 1＝3.4 ℃，则该实验测得的中和热ΔH ＝____－56.8 kJ/mol ____[盐酸和NaOH 溶液的密度均按1 g/cm3计算，反应后混合溶液的比热容(c ) 按4.18 J/(g·℃) 计算]。
1．热化学方程式具有宏观意义，不具有微观意义，因为它与ΔH 相对应。
2．可逆反应中“ΔH ”表示的是完全反应时对应的焓变值，且正逆反应的ΔH 数值相等，符号相反。
3．测定的中和热数值对应的是稀的强酸与强碱溶液，中和热的数值与酸碱的用量无关。但一般要求碱过量，以保证H 反应完全。
【演练闯关】
1．在进行中和热的测定中，下列操作错误的是( C )
A ．反应前酸、碱溶液的温度要相同
B ．测量溶液的温度计要一直插在溶液中
C ．为了使反应均匀进行，可以向酸(碱) 中分次加入碱(酸)
D ．为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量
2．中和热是在稀溶液中，强酸、强碱发生中和反应生成1 mol 液态水时放出的热量，中和热为57.3 kJ·mol 1。下列热化学方程式中正确的是( D ) －＋
A ．HNO 3(aq)＋KOH(aq)===H2O(l)＋KNO 3(aq) ΔH >－57.3 kJ·mol 1 －
B ．HNO 3(aq)＋NH 3·H 2O(aq)===H2O(l)＋NH 4NO 3(aq) ΔH
C ．CH 3COOH(aq)＋KOH(aq)===H2O(l)＋CH 3COOK(aq) ΔH
D ．CH 3COOH(aq)＋NH 3·H 2O(aq)===H2O(l)＋CH 3COONH 4(aq) ΔH >－57.3 kJ·mol 1 －
3．含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol/L的H 2SO 4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，表示该反应中和热的化学方程式为( D )
11A ．KOH(aq)＋2SO 4(aq)===K 2SO 4(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－11.46 kJ/mol 22
B ．2KOH(aq)＋H 2SO 4(aq)===K2SO 4(aq)＋2H 2O(l) ΔH ＝－11.46 kJ/mol
C ．2KOH(aq)＋H 2SO 4(aq)===K2SO 4(aq)＋2H 2O(l) ΔH ＝－114.6 kJ/mol
11D ．KOH(aq)＋2SO 4(aq)===K 2SO 4(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol 22
4．下列说法中正确的是( C )
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 H2SO 4＋－－
的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量大于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2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol 1 －
5．请你写出298 K、101 kPa时，下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2，吸热131.5 kJ： 。
(2)用CO(g)还原1 mol Fe2O 3(s)，放热24.8 kJ： (3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时，吸热90.7 kJ：
(g) ΔH ＝＋90.7 kJ/mol __________________。
第一节 化学反应与能量的变化——热化学方程式、中和热的测定
[基础达标]
1．已知：H 2(g)＋F 2(g)===2HF(g) ΔH ＝－270 kJ·mol 1，下列说法正确的是( C ) －
A ．拆开1 mol H—H 与1 mol F—F 需要的总能量大于拆开2 mol H—F 需要的能量
B ．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJ
C ．在相同条件下，1 mol 氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量
D ．标准状况下，2 L氟化氢气体分解成1 L的氢气和1 L的氟气吸收270 kJ热量
2．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是( A )
A ．使用环形玻璃搅拌棒是为了加大反应速率，减小实验误差
B ．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C ．用0.5 mol·L 1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L －－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同
D ．在测定中和热实验中需要使用的仪器有：天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
3．实验室进行中和热的测定实验时除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)外，所用的其他仪器和试剂均正确的一组是( D )
A ．0.50 mol·L
B ．0.50 mol·L
C ．0.50 mol·L －1盐酸，0.50 mol·L 1 NaOH溶液，100 mL量筒1个 －－1盐酸，0.55 mol·L 1 NaOH溶液，100 mL量筒2个 －－1盐酸，0.55 mol·L 1 NaOH溶液，50 mL量筒1个 －
D ．0.50 mol·L －1盐酸，0.55 mol·L 1 NaOH溶液，50 mL量筒2个 －
－14．用50 mL 0.50 mL·L 盐酸和50 mL 0.55 mol·L 1 NaOH溶液反应，实验中测得起始温度－
为20.1 ℃，终止温度为23.4 ℃，反应后溶液的比热容为4.18 J/(g·℃) ，盐酸和NaOH 溶液的密度都近似认为是1 g·cm 3，则中和反应生成1 mol水时放热( A ) －
A ．55.2 kJ B ．391 kJ C ．336 kJ D. ．1.39 kJ
5．实验表明，在一定条件下，乙烯和水的反应可表示为C 2H 4(g)＋H 2O(g)===C2H 5OH(g) ΔH ＝－45.8 kJ·mol 1。 －
则下列说法中正确的是( A )
A ．实验中，乙烯的用量不会影响该反应的焓变(ΔH )
B ．0.5 mol H2O(l)完全反应放出的热量为22.9 kJ
C ．1 mol C2H 5OH(g)具有的能量大于1 mol C2H 4(g)和1 mol H2O(g)所具有的能量和
D ．1 molC2H 4(g)和1 mol H2O(g)中化学键的总键能大于1 mol C2H 5OH(g)中化学键的总键能
6．由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kJ的热量，1 g水蒸气转化为液态水放出2.45 kJ的热量，则下列热化学方程式书写正确的是( A )
1－A ．H 2(g)＋O 2(g)===H2O(l) ΔH ＝－285.9 kJ·mol 1 2
1－B ．H 2(g)＋2(g)===H2O(l) ΔH ＝－241.8 kJ·mol 1 2
1－C ．H 2(g)＋2(g)===H2O(l) ΔH ＝＋285.9 kJ·mol 1 2
1－D ．H 2(g)＋O 2(g)===H2O(g) ΔH ＝＋241.8 kJ·mol 1 2
7．根据热化学方程式：S(s)＋O 2(g)===SO2(g) ΔH ＝a kJ·mol 1(a ＝－297.2) 。分析下列说－
法，其中不正确的是( D )
A ．S(s)在O 2(g)中燃烧的反应是放热反应
B ．S(g)＋O 2(g)===SO2(g) ΔH ＝b kJ·mol 1，则a >b －
C ．1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和
D ．16 g固体硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6 kJ的热量
8．根据下图所示，写出反应的热化学方程式并回答问题。
(1)反应过程①的热化学方程式：1。 －
(2)反应过程②的热化学方程式：1。 －
(3)Q 与Q 1的关系：Q _____等于___Q 1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
[能力提升]
1．已知常温下红磷比白磷稳定，在下列反应中，a 与b 的关系为( A )
4P(红磷，s) ＋5O 2(g)===2P2O 5(g) ΔH ＝－a kJ·mol 1；P 4(白磷，s) ＋5O 2(g)===2P2O 5(g) ΔH －
＝－b kJ·mol 1。 －
A ．a b D. ．无法确定
1212．在36 g碳不完全燃烧所得气体中，CO 占CO 2占体积，且C(s)O 2(g)===CO(g) 332
1－－ΔH ＝－110.5 kJ·mol 1；CO(g)＋2(g)===CO2(g) ΔH ＝－283 kJ·mol 1。与这些碳完全燃烧相2
比，损失的热量是( C )
A ．172.5 kJ B. ．1 149 kJ C ．283 kJ D. ．566 kJ
3．已知反应：①101 kPa时，2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝－221 kJ/mol；②稀溶液中，H (aq)＋OH (aq)===H2
O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol。
下列结论正确的是( A )
A ．稀硫酸与稀NaOH 溶液的中和热为57.3 kJ/mol
B ．①的反应热为221 kJ/mol
＋－
C ．稀硫酸与稀NaOH 溶液反应的中和热为－57.3 kJ/mol
D ．稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
4．以N A 代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式：C 2H 2(g)＋5/2O2===2CO2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－1 300 kJ/mol的说法中，正确的是( A )
A ．有10N A 个电子转移时，放出1 300 kJ的能量
B ．有N A 个水分子生成且为液体时，吸收1 300 kJ的能量
C ．有2N A 个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
D ．有8N A 个碳氧共用电子对生成时，吸收1 300 kJ的能量
5．氢气(H2) 、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H 18) 、甲烷(CH4) 燃烧的热化学方程式分别为 H 2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ/mol
CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH ＝－283.0 kJ/mol
C 8H 18(l)＋25/2O2(g)===8CO2(g)＋9H 2O(l) ΔH ＝－5 518 kJ/mol
CH 4(g)＋2O 2(g)===CO2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ/mol
相同质量的H 2、CO 、C 8H 18、CH 4完全燃烧时，放出热量最少的是( B )
A ．H 2(g) B ．CO(g) C ．C 8H 18(l) D. ．CH 4(g)
6．H 2SO 4溶液和KOH 溶液反应时有热量放出，并已知反应物的总能量为E 1，生成物的总能量为E 2。试回答下列问题：
(1)用离子方程式表示中和反应的实质：。 (2)判断E 1和E 2的大小关系：E 1E 2(填“＞”、“＝”或“＜”)。
(3)已知H (aq)＋OH (aq)===H2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol，计算下列中和反应中放出的热量。 ①用20 g NaOH配成稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出_____28.65___ kJ的热量。 ②用0.15 mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出____17.19____ kJ的热量。 ＋－＋－
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
（一）焓变 反应热
【温故知新】
1．化学键：化学键键能越大，分子或晶体的能量(总能量) 就越低，就越稳定。
2
3．一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
【学习新知】
一、 焓变、反应热 1．焓变、反应热 (1)焓变
①焓(H ) ：与内能有关的物理量。
②焓变(ΔH ) ：生成物与反应物的焓值差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。 (2)反应热
①概念：化学反应过程中所放出或吸收的能量。
②与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变，单位常用kJ·mol 1。
－
2．化学反应中能量变化的原因 (1)微观角度
(2)宏观角度
3．化学反应过程中能量变化的表示 (1)放热反应： (2)吸热反应：
[自我诊断]
判断正误：
(1)所有的化学反应都伴有能量的变化，伴有能量变化的一定是化学反应。(×) (2)反应热是指1 mol物质参加反应时的能量变化。(×) (3)加热条件下发生的反应均为吸热反应。(×)
(4)在一个化学反应中，当反应物的能量大于生成物的能量时，反应放热，ΔH 为“－”。(√)
[归纳释疑]
1．化学键与化学反应中能量变化的关系
化学反应过程是原子重新组合的过程，反应物分子内化学键的断裂需要吸收能量，生成新物质时形成新的化学键要放出能量。二者的能量差，就决定了能量的变化。
生成物的键能越大，稳定性越强，能量就越低，形成时释放的能量就越大。反应放出能量，ΔH 为负；反之，ΔH 为正。
2．放热反应与吸热反应的比较
例1：CO(g)与H 2O(g)反应的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是( B )
A ．该反应为吸热反应
B ．CO(g)和H 2O(g)具有的总能量大于CO 2(g)和H 2(g)具有的总能量 C ．该反应不需要加热就能进行
D ．1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ热量 例2：已知反应X ＋Y===M＋N 为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( C ) A ．X 的能量一定高于M B ．Y 的能量一定高于N
C ．X 和Y 的总能量一定高于M 和N 的总能量 D ．因为是放热反应，故不必加热就可以发生
二、反应热(ΔH ) 的简单计算
1．(1)1。
－
(2)ΔH 与化学键键能的关系： 2．ΔH 与物质能量的关系：
[自我诊断]
判断正误：
(1)拆开化学键需要吸收能量，形成化学键放出能量。(√) (2)低能量物质变成高能量物质时放出能量。(×)
[归纳释疑]
1．利用键能求反应热时应先写出参加反应的各物质的结构式，如NH 3写成中有3 mol N—H 键，然后根据各物质的物质的量计算其键能。
2．含有双键或三键的，如
键能，不能用其—C —C —的键能乘以2或3来计算。
3．需要加热才能进行的反应不一定都是吸热反应，如木炭的燃烧。
，应用其
,1 mol NH3
的
4．常温下就能进行的反应不一定都是放热反应，如氢氧化钡晶体和氯化铵固体的反应。 5．任何化学反应都伴随着能量变化，但能量变化不一定都表现为热量变化，还可能以声、光、电等形式表现出来。
例3：白磷与氧气可发生如下反应：P 4＋5O 2===P4O 10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P —P a kJ/mol、P —O b kJ/mol、P==O c kJ/mol、O==O d kJ/mol。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH ，其中正确的是( A ) A ．(6a ＋5d －4c －12b ) kJ/mol B ．(4c ＋12b －6a －5d ) kJ/mol C ．(4c ＋12b －4a －5d ) kJ/mol D ．(4a ＋5d －4c －12b ) kJ/mol
[解析] 反应P 4＋5O 2===P4O 10中，反应物键能总和为(6a ＋5d ) kJ/mol，生成物键能总和为(12b ＋4c ) kJ/mol，ΔH ＝(6a ＋5d －12b －4c ) kJ/mol。
例4：已知1 mol X2完全燃烧生成X 2O(g)放出热量a kJ，且氧气中1 molOO键完全断裂时吸收能量b kJ，X 2O 中1 mol X—O 键形成时放出能量c kJ，X 2中1 mol X—X 键断裂时吸收的能量为( B )
A ．(4c －b ＋2c ) kJ C ．4c ＋b －2a kJ
4c －b －2a
B. kJ
24c ＋b －2a D. kJ
2
解析本题考查了键能与反应中能量变化的关系。1 mol X2完全燃烧生成X 2O(g)，放出热量为a kJ，则2X 2(g)＋O 2(g)===2X2O(g) ΔH ＝－2a kJ/mol，设1 mol X—X 键断裂时吸收能量为4c －b －2a
Q ，有2Q ＋b －4c ＝－2a ，求得Q kJ ，所以B 项正确。
2
1．键能与物质能量的关系是“键能越大，能量越低”。 2．化学反应表现出放热或吸热与该反应是否需要加热无关。
3．ΔH 是一宏观数值且有正负，是生成物总能量(或反应物总键能) 减去反应物总能量(或生成物总键能) 。
【演练闯关】
1．下列图示变化为吸热反应的是( A )
2．下列反应属于放热反应的是( A ) A ．Al 与稀盐酸反应 C ．KClO 3受热分解
高温
B ．C ＋CO 2=====2CO D ．NaOH 溶于水
3．已知化学反应A 2(g)＋B 2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是( B )
A ．每生成2分子AB 吸收b kJ热量 B ．该反应的反应热ΔH ＝＋(a －b ) kJ/mol C ．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D ．断裂1 mol A—A 和1 mol B—B 键，放出a kJ能量 4. 由右图分析，下列说法正确的是( D )
A ．A ―→B＋C 和B ＋C ―→A两个反应吸收或放出的能量不等 B ．A ―→B＋C 是放热反应
C ．A 具有的总能量高于B 和C 具有的能量总和
D ．A ―→B＋C 是吸热反应，则B ＋C ―→A必然是放热反应
5．下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。请根据装置回答下列问题：
(1)将铝片加入小试管内，然后注入足量稀盐酸，有关反应的离子方程式是 3＋3H ↑ _______，
＋
＋
试管中观察到的现象是___铝片上有大量气泡生成，铝片逐渐溶解 __。
(2)U形导管中液面A____下降 ____(填“上升”或“下降”)，原因是_____铝片与稀盐酸反应时放出热量，使锥形瓶内温度升高，气体压强增大
说明此反应是__放热______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)若向小试管中加入NH 4NO 3晶体和水，U 形导管中的液面A____上升____(填“上升”或“下降”)，原因是
。
第一节 化学反应与能量的变化
（一）焓变 反应热
[基础达标]
1．下列说法中正确的是( C )
A ．焓变是指1 mol 物质参加反应时的能量变化 B ．反应放热时，ΔH >0；反应吸热时，ΔH
C ．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D ．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 2．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( C ) A ．铝片和稀盐酸反应 B ．Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应 C ．灼热的碳与二氧化碳的反应 D ．甲烷在氧气中的燃烧 3．下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的是( D ) A ．氢气在氧气中燃烧 B ．铁丝在氧气中燃烧 C ．硫在氧气中燃烧
D ．焦炭在高温下与水蒸气反应 4．下列说法正确的是( D )
①需要加热方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易发生 ③反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有总能量的大小 ④吸热反应在一定条件下也能发生
A ．①② C ．①④ 能(见下表) ：
B ．②③ D. ．③④
5．通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。现给出化学键的键
－
请计算H 2(g)＋2A ．＋103 kJ·mol 1
－
B. ．＋679 kJ·mol 1 D. ．＋183 kJ·mol 1
－
C ．－103 kJ·mol 1
－
6．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( B )
7．已知某反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图所示，回答问题。
－
该反应是____吸热____(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH ＝mol 1(用含E 1、E 2的代数式表示) ，1 mol气体A 和1 mol气体B 具有的总能量比1 mol气体C 和1 mol气体D 具有的总能量_____一定低___(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。
8．下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：
(1)下列物质本身具有的能量最低的是。 A ．H 2 C ．Br 2
A ．HCl B ．HBr C ．HI
(3)X2＋H 2===2HX(X代表Cl 、Br 、I) 的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。 (4)相同条件下，X 2(X代表Cl 、Br 、I) 分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是。
(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？____。你的根据是_____越稳定，放出的热量越多，在HX 中，HCl 最稳定___________。
B ．Cl 2 D ．I 2
(2)下列氢化物中，最稳定的是。
[能力提升]
1．已知H 2(g)＋Br 2(g)===2HBr(g) ΔH ＝－102 kJ/mol，其他相关数据如下表：
A ．404 B. ．260 C ．230 D. ．200
2．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是( A ) A ．石墨转化为金刚石是吸热反应 B ．白磷比红磷稳定
C ．S(g)＋O 2(g)===SO2(g) ΔH 1， S(s)＋O 2(g)===SO2(g) ΔH 2，则ΔH 1>ΔH 2 D ．CO(g)＋H 2O(g)===CO2(g)＋H 2(g) ΔH >0 3．肼(H2NNH 2) 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)：NN 为942、O===O为500、N —N 为154，则断裂1 mol N—H 键所需的能量(kJ)是( B )
A ．194 B. ．391 C ．516 D. ．658
4．SF 6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S —F 键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量
280 kJ，断裂1 mol F—F 、S —F 键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)＋3F 2
(g)===SF
6(g)的反应热ΔH 为( B )
A ．－1 780 kJ/mol B ．－1 220 kJ/mol C ．－450 kJ/mol D ．＋430 kJ/mol
5．反应A ＋B→C(ΔH 0)，②X→C(ΔH
6.
1
已知H 2(g)＋O 2(g)===H2O(g)，反应过程中的能量变化如图所示。
2
(1)a 、b 、c 分别代表的意思是________、________、____。
(2)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，ΔH 填“”)。 7．(Ⅰ) 在一定条件下，A 和B 反应可生成C 和D ，其能量变化如下： A ＋B C ＋D
发生反应A ＋B===C＋D
反应物总生成物总 ――→能量为E 1能量为E 2(反应前) (反应后)
(1)下列有关反应A ＋B===C＋D 的说法正确的是。 A ．反应前后原子的种类和数目一定不变 B ．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C ．若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行 D ．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒
(2)若E 1___(填“>”、“
(Ⅱ) 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol OO键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O 键形成时放出热量463 kJ
，则氢气中
1 mol H—H 键断裂时吸收的热量是____436 kJ ________。
第一节 化学反应与能量的变化
（二）热化学方程式、中和热的测定
【学习新知】
一、热化学方程式
1．概念 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2．特点(与化学方程式比较)
液体和气体，溶液中用aq 表示。
(4)化学计量数只表示物质的量，因此可以为分数。
3．意义 热化学方程式不仅表示化学反应中的物质变化，也表明了能量变化。
例如：C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.5 kJ/mol下，1 mol C(s)和1 mol H2O(g)完全反应生成
[例题讲练]
例1：已知2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol 1，则下列关于热化学方程式－
2H 2O(l)===2H2(g)＋O 2(g)的ΔH 的说法中正确的是( B )
A ．热化学方程式中的化学计量数表示分子数
B ．该反应ΔH 大于零
C ．该反应ΔH ＝－571.6 kJ·mol 1 －
D ．该反应可表示36 g水分解时的热效应
例2：胶状液氢(主要成分是H 2和CH 4) 有希望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO 2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( B )
A ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝＋890.3 kJ·mol 1 －
B ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ·mol 1 －
C ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ
D ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol 1 －
4．书写热化学方程式的注意事项
1）注意ΔH 的符号
反应，ΔH 为“＋”。ΔH 的单位一般为“kJ/mol”(或“kJ·mol1 －
2）注意物质的聚集状态
反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH 也不同。因此，书写热化学方程式必须注明物质的聚集状态。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用标“↑”和3）注意化学计量数 ①化学计量数只表示物质的量，因此可以为分数或小数。
②由于ΔH 与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH 相对应。 ③化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同的倍数。
4）注意测定条件
反应热ΔH 与测定条件(温度、压强等) 有关，因此书写热化学方程式时应注意ΔH 的测定条件。若ΔH 是在25 ℃、101 kPa下测定的，可不注明温度和压强。
5）可逆反应的ΔH 是指完全反应时的热效应。
[例题讲练]
例3：在25 ℃、101 kPa下，1 g液态甲醇燃烧生成CO 2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式中，正确的是( B )
3－A ．CH 3OH(l)2(g)===CO2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝＋725.76 kJ·mol 1 2
B ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝－1 451.52 kJ·mol 1 －
C ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝－725.76 kJ·mol 1 －
D ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝＋1 451.52 kJ·mol 1 －
例4：下列热化学方程式书写正确的是( B )
A ．2SO 2＋O 2催化剂△2SO 3 ΔH ＝－196.6 kJ·mol 1 －
1－B ．H 2(g)＋2(g)===H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol 1 2
C ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ
D ．C(s)＋O 2(g)===CO2(g) ΔH ＝＋393.5 kJ·mol 1 －
[借题发挥] 热化学方程式正误判断的“四看”
“一看”化学原理是否正确；
“二看”状态是否标明； “三看”反应热符号及单位是否正确；
“四看”反应热数值是否与系数和状态相对应。
二、中和热的测定
1．中和热
在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1_mol_HO 时的反应热(即所放出的热量) 。
2．实验原理
通过一定量的酸碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和热。
3．实验装置和用品
(1)实验装置
(2)筒(50 mL) 两个、碎泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有
两个小孔) 、环形玻璃搅拌棒、0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH 溶液。
4．测量步骤 绝热装置的准备—减少热量损失
⇓ 量取反应物，测反应前温度—用NaOH 稀溶液，稀盐酸
⇓ 混合反应物，测反应后温度—测反应后混合液的最高温度
⇓ 重复实验—减少实验误差
5．数据处理
3
ΔH －
[例题讲练]
例5：下列说法正确的是( C )
A ．强酸跟强碱反应放出的热量一定是中和热
B ．1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热
C ．在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热
D ．表示中和热的离子方程式为H ＋OH ===H2O ΔH ＝－57.3 kJ/mol
[探究释疑]
1．中和反应的反应热测定结果往往偏低的可能原因 测定结果偏低。
(5)
酸、碱溶液的比热容、密度均比水的大。
2．常见的理解错误
中和热是酸碱发生中和反应生成1 mol H2＋－
－－1是针对所有酸碱而言的，57.3 kJ·mol －1是稀的强酸溶液和稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和水时的反应热，浓酸或碱溶于水时也要放热，中和热数值会大于57.3 kJ·mol 1，而弱酸或弱碱参与的中和反应，因弱酸或弱碱电离时要吸收热量，
则中和热数值小于57.3 kJ·mol 1。 －
[例题讲练]
例6： 50 mL 0.50 mol·L
列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是__。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是__减少实验过程中的热量损失__。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值____填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L －1－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L 1 NaOH溶液在图示的－装置中进行中和反应。通过测定反应过程中的热量可计算中和热。回答下盐酸跟50 mL 0.55 mol·L 1 NaOH溶液进行反应，与上－
述实验相比，所放出的热量____不相等____(填“相等”或“不相等”)，所求中和热____相等____(填“相等”或“不相等”)，简述理由：______。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_；用50 mL 0.50 mol·L 1 CH3COOH 溶液(已知CH 3COOH 电离时吸热) 进行上述实验，测得的中和－
热的数值会____偏小____。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(6)平行地做一次这样的实验需要测定次温度。
例7：实验室用50 mL 0.5 mol/L盐酸、50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液和如图
所示装置进行测定中和热的实验，得到下表中的数据：
(1)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是________________，不能用铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_ (或轻轻搅动) 铜传热快，热量损失大_______。
(2)经数据处理，t 2－t 1＝3.4 ℃，则该实验测得的中和热ΔH ＝____－56.8 kJ/mol ____[盐酸和NaOH 溶液的密度均按1 g/cm3计算，反应后混合溶液的比热容(c ) 按4.18 J/(g·℃) 计算]。
1．热化学方程式具有宏观意义，不具有微观意义，因为它与ΔH 相对应。
2．可逆反应中“ΔH ”表示的是完全反应时对应的焓变值，且正逆反应的ΔH 数值相等，符号相反。
3．测定的中和热数值对应的是稀的强酸与强碱溶液，中和热的数值与酸碱的用量无关。但一般要求碱过量，以保证H 反应完全。
【演练闯关】
1．在进行中和热的测定中，下列操作错误的是( C )
A ．反应前酸、碱溶液的温度要相同
B ．测量溶液的温度计要一直插在溶液中
C ．为了使反应均匀进行，可以向酸(碱) 中分次加入碱(酸)
D ．为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量
2．中和热是在稀溶液中，强酸、强碱发生中和反应生成1 mol 液态水时放出的热量，中和热为57.3 kJ·mol 1。下列热化学方程式中正确的是( D ) －＋
A ．HNO 3(aq)＋KOH(aq)===H2O(l)＋KNO 3(aq) ΔH >－57.3 kJ·mol 1 －
B ．HNO 3(aq)＋NH 3·H 2O(aq)===H2O(l)＋NH 4NO 3(aq) ΔH
C ．CH 3COOH(aq)＋KOH(aq)===H2O(l)＋CH 3COOK(aq) ΔH
D ．CH 3COOH(aq)＋NH 3·H 2O(aq)===H2O(l)＋CH 3COONH 4(aq) ΔH >－57.3 kJ·mol 1 －
3．含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol/L的H 2SO 4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，表示该反应中和热的化学方程式为( D )
11A ．KOH(aq)＋2SO 4(aq)===K 2SO 4(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－11.46 kJ/mol 22
B ．2KOH(aq)＋H 2SO 4(aq)===K2SO 4(aq)＋2H 2O(l) ΔH ＝－11.46 kJ/mol
C ．2KOH(aq)＋H 2SO 4(aq)===K2SO 4(aq)＋2H 2O(l) ΔH ＝－114.6 kJ/mol
11D ．KOH(aq)＋2SO 4(aq)===K 2SO 4(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol 22
4．下列说法中正确的是( C )
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 H2SO 4＋－－
的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量大于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2H 2(g)＋O 2(g)===2H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol 1 －
5．请你写出298 K、101 kPa时，下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2，吸热131.5 kJ： 。
(2)用CO(g)还原1 mol Fe2O 3(s)，放热24.8 kJ： (3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时，吸热90.7 kJ：
(g) ΔH ＝＋90.7 kJ/mol __________________。
第一节 化学反应与能量的变化——热化学方程式、中和热的测定
[基础达标]
1．已知：H 2(g)＋F 2(g)===2HF(g) ΔH ＝－270 kJ·mol 1，下列说法正确的是( C ) －
A ．拆开1 mol H—H 与1 mol F—F 需要的总能量大于拆开2 mol H—F 需要的能量
B ．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJ
C ．在相同条件下，1 mol 氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量
D ．标准状况下，2 L氟化氢气体分解成1 L的氢气和1 L的氟气吸收270 kJ热量
2．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是( A )
A ．使用环形玻璃搅拌棒是为了加大反应速率，减小实验误差
B ．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C ．用0.5 mol·L 1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L －－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同
D ．在测定中和热实验中需要使用的仪器有：天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
3．实验室进行中和热的测定实验时除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)外，所用的其他仪器和试剂均正确的一组是( D )
A ．0.50 mol·L
B ．0.50 mol·L
C ．0.50 mol·L －1盐酸，0.50 mol·L 1 NaOH溶液，100 mL量筒1个 －－1盐酸，0.55 mol·L 1 NaOH溶液，100 mL量筒2个 －－1盐酸，0.55 mol·L 1 NaOH溶液，50 mL量筒1个 －
D ．0.50 mol·L －1盐酸，0.55 mol·L 1 NaOH溶液，50 mL量筒2个 －
－14．用50 mL 0.50 mL·L 盐酸和50 mL 0.55 mol·L 1 NaOH溶液反应，实验中测得起始温度－
为20.1 ℃，终止温度为23.4 ℃，反应后溶液的比热容为4.18 J/(g·℃) ，盐酸和NaOH 溶液的密度都近似认为是1 g·cm 3，则中和反应生成1 mol水时放热( A ) －
A ．55.2 kJ B ．391 kJ C ．336 kJ D. ．1.39 kJ
5．实验表明，在一定条件下，乙烯和水的反应可表示为C 2H 4(g)＋H 2O(g)===C2H 5OH(g) ΔH ＝－45.8 kJ·mol 1。 －
则下列说法中正确的是( A )
A ．实验中，乙烯的用量不会影响该反应的焓变(ΔH )
B ．0.5 mol H2O(l)完全反应放出的热量为22.9 kJ
C ．1 mol C2H 5OH(g)具有的能量大于1 mol C2H 4(g)和1 mol H2O(g)所具有的能量和
D ．1 molC2H 4(g)和1 mol H2O(g)中化学键的总键能大于1 mol C2H 5OH(g)中化学键的总键能
6．由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kJ的热量，1 g水蒸气转化为液态水放出2.45 kJ的热量，则下列热化学方程式书写正确的是( A )
1－A ．H 2(g)＋O 2(g)===H2O(l) ΔH ＝－285.9 kJ·mol 1 2
1－B ．H 2(g)＋2(g)===H2O(l) ΔH ＝－241.8 kJ·mol 1 2
1－C ．H 2(g)＋2(g)===H2O(l) ΔH ＝＋285.9 kJ·mol 1 2
1－D ．H 2(g)＋O 2(g)===H2O(g) ΔH ＝＋241.8 kJ·mol 1 2
7．根据热化学方程式：S(s)＋O 2(g)===SO2(g) ΔH ＝a kJ·mol 1(a ＝－297.2) 。分析下列说－
法，其中不正确的是( D )
A ．S(s)在O 2(g)中燃烧的反应是放热反应
B ．S(g)＋O 2(g)===SO2(g) ΔH ＝b kJ·mol 1，则a >b －
C ．1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和
D ．16 g固体硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6 kJ的热量
8．根据下图所示，写出反应的热化学方程式并回答问题。
(1)反应过程①的热化学方程式：1。 －
(2)反应过程②的热化学方程式：1。 －
(3)Q 与Q 1的关系：Q _____等于___Q 1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
[能力提升]
1．已知常温下红磷比白磷稳定，在下列反应中，a 与b 的关系为( A )
4P(红磷，s) ＋5O 2(g)===2P2O 5(g) ΔH ＝－a kJ·mol 1；P 4(白磷，s) ＋5O 2(g)===2P2O 5(g) ΔH －
＝－b kJ·mol 1。 －
A ．a b D. ．无法确定
1212．在36 g碳不完全燃烧所得气体中，CO 占CO 2占体积，且C(s)O 2(g)===CO(g) 332
1－－ΔH ＝－110.5 kJ·mol 1；CO(g)＋2(g)===CO2(g) ΔH ＝－283 kJ·mol 1。与这些碳完全燃烧相2
比，损失的热量是( C )
A ．172.5 kJ B. ．1 149 kJ C ．283 kJ D. ．566 kJ
3．已知反应：①101 kPa时，2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝－221 kJ/mol；②稀溶液中，H (aq)＋OH (aq)===H2
O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol。
下列结论正确的是( A )
A ．稀硫酸与稀NaOH 溶液的中和热为57.3 kJ/mol
B ．①的反应热为221 kJ/mol
＋－
C ．稀硫酸与稀NaOH 溶液反应的中和热为－57.3 kJ/mol
D ．稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
4．以N A 代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式：C 2H 2(g)＋5/2O2===2CO2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－1 300 kJ/mol的说法中，正确的是( A )
A ．有10N A 个电子转移时，放出1 300 kJ的能量
B ．有N A 个水分子生成且为液体时，吸收1 300 kJ的能量
C ．有2N A 个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量
D ．有8N A 个碳氧共用电子对生成时，吸收1 300 kJ的能量
5．氢气(H2) 、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H 18) 、甲烷(CH4) 燃烧的热化学方程式分别为 H 2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ/mol
CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH ＝－283.0 kJ/mol
C 8H 18(l)＋25/2O2(g)===8CO2(g)＋9H 2O(l) ΔH ＝－5 518 kJ/mol
CH 4(g)＋2O 2(g)===CO2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ/mol
相同质量的H 2、CO 、C 8H 18、CH 4完全燃烧时，放出热量最少的是( B )
A ．H 2(g) B ．CO(g) C ．C 8H 18(l) D. ．CH 4(g)
6．H 2SO 4溶液和KOH 溶液反应时有热量放出，并已知反应物的总能量为E 1，生成物的总能量为E 2。试回答下列问题：
(1)用离子方程式表示中和反应的实质：。 (2)判断E 1和E 2的大小关系：E 1E 2(填“＞”、“＝”或“＜”)。
(3)已知H (aq)＋OH (aq)===H2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol，计算下列中和反应中放出的热量。 ①用20 g NaOH配成稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出_____28.65___ kJ的热量。 ②用0.15 mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出____17.19____ kJ的热量。 ＋－＋－