1、上海高中化学溶解过程及化学反应中的热效应溶解过程及化学反应中的热效应一、溶解过程中的热效应1.物质溶解的过程，以NH4Cl的溶解为例：（1）扩散过程：NH4ClNH4+Cl-，扩散过程要破坏_（填作用力类型），因此扩散过程_（填“吸热”或“放热”），物质的扩散过程是_（填“物理”或“化学”）变化。（2）水合过程：NH4+mH2ONH4+mH2O，Cl-+nH2OCl-nH2O，水合过程要形成_（填作用力类型），因此水合过程_（填“吸热”或“放热”），物质的水合过程是_（填“物理”或“化学”）变化。2.物质溶解过程中的能量变化：（1）物质溶解于水，当扩散过程中吸收的热量大于水合过程中放出的热量时
2、，溶液的温度_（填“下降”或“升高”），溶解_（填“吸热”或“放热”）。（2）物质溶解于水，当扩散过程中吸收的热量小于水合过程中放出的热量时，溶液的温度_（填“下降”或“升高”），溶解_（填“吸热”或“放热”）。思考：是否存在物质溶于水扩散过程中吸收的热量等于水合过程中放出的热量的情况？3.中学中常见的溶解时放热的物质有：_等。溶解时吸热的物质有_等。溶解时热量变化不明显的物质有：_等。二、化学反应中的热效应1.化学反应产生热效应的原因：（1）从能量守恒角度来分析，即从反应物总能量与生成物总能量的相对大小来分析：a.在放热反应中（左下图），反应物的总能量_生成物的总能量（填“”、“”、“”、“
3、”、“0，即E(反应物的能量)E(生成物的能量)，反应为_反应（填“吸热”或“放热”）。（1）当Q0，即E(反应物的能量)E(生成物的能量)，反应为_反应（填“吸热”或“放热”）。3.常见的放热反应：大多数化合反应；酸碱中和反应；金属与水或酸的置换反应；可燃物的燃烧反应；物质的缓慢氧化；铝热反应。4.常见的吸热反应：大多数分解反应，如碳酸钙受热的分解；盐的水解和弱电解质的电离；C和H2O、C和CO2的反应；大多数金属氧化物与CO、H2、C等的还原反应；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应。5.反应热的计算方法：（1）从反应物与生成物的能量来计算：Q=_。（2）从反应物与生成物的键能来计算：Q
4、=_。6.能量最低原则：物质含有的能量越低，物质越_（填“稳定”或“活泼”）。注意：（1）同一物质的能量与其状态有关，记同一物质在固态、液态、气态的能量分别为E(s)、E(l)、E(g)，则E(s)、E(l)、E(g)由大到小排序为：_。（2）物质的能量与物质的键能不是同一概念：物质的能量越高，物质越_（填“稳定”或“活泼”）；物质的键能越高，物质越_（填“稳定”或“活泼”）。7.热化学方程式的书写要领：（1）热化学方程式中的化学系数表示物质的量，所以也可用分数。（2）反应热的数值与物质的聚集状态有关，书写时必须标明物质的状态。（3）热量的数值与反应物的物质的量相对应。（4）当反应逆向进行时，
5、其反应热与正向反应的反应热数值相等，但符号相反。（5）热化学方程式之间可进行加减。（6）反应热的数据与反应条件有关，未指明反应条件的通常是指25，1.01105Pa。8.盖斯定律：又叫反应热加成定律。若一反应为多个反应式的代数和时，其反应热为这些反应的反应热的代数和。例1.（物质的溶解过程）1.1.有关NaOH溶于水的过程，叙述正确的是（ D）A.发生水合过程，吸收热量 B.发生扩散过程，放出热量C.既破坏了离子键，也破坏了共价键 D.溶液温度升高1.2.如图所示，打开止水夹，将液体A滴入试管中与固体B接触。若试管中的导管口有较多气泡产生，则液体A和固体B的组合不可能是（D）A.双氧水和二氧化
6、锰 B.水和生石灰 C.水和氢氧化钠 D.水和硝酸铵例2.（化学反应中的热效应，重点是图像题）2.1.对于反应中的能量变化，表述正确的是（A）A.放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量B.断开化学键的过程会放出能量C.加热才能发生的反应一定是吸热反应D.氧化反应均为吸热反应解析：选A。当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应是放热反应，故A正确；断开化学键的过程会吸收能量，故B错误；加热才能发生的反应不一定是吸热反应，故C错误；食物的腐败变质是氧化反应，但该过程是放热的，故D错误。2.2.已知： H2(g)+Se(g)H2Se(g) +87.48kJ， Se(g)Se(s)+102.
7、17kJ；下列选项正确的是（ A ）A.H2(g)+Se(s)的总能量对应图中线段bB.相同物质的量的Se，Se(s)的能量高于Se(g)C.1mol Se(g)中通入1mol H2(g)，反应放热87.48kJD.H2(g)+S(g)H2S(g)+QkJ，Q0)D.反应物的总能量高于生成物的总能量10.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是（D ）A.使用催化剂可以降低过渡态的能量B.反应物总能量大于生成物总能量C.反应的热化学方程式为N2O(g)+NO(g)N2(g)+NO2(g)+139kJD.N2O(g)+NO(g)N2(g)+NO2(l)+Q，则Q0，
8、代表吸热反应，与事实相违背，选项D错误；答案选A。17.由X转化为Y和Z的能量变化如图所示（涉及反应均为可逆反应）。下列说法正确的是（B ）A.2XY反应的QE5E2 B.2XZ反应为放热反应C.增大压强有利于提高Y的产率 D.升高温度有利于提高Z的产率18.已知如下两个热化学方程式：下列说法不正确的是（D）A.反应、中的所有有机物均可使溴水褪色，但褪色原理不完全相同B.反应、都属于加成反应C.反应吸热、反应放热的事实说明苯环中含有的并不是碳碳双键D.在通常条件下，反应、都能自发进行19.（2014上海）1，3丁二烯和2丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：CH2=CHCH=CH2(g)2H2
9、(g)CH3CH2CH2CH3(g)236.6kJCH3CCCH3(g)2H2(g)CH3CH2CH2CH3(g)272.7kJ由此不能判断（D）A.1，3丁二烯和2丁炔稳定性的相对大小B.1，3丁二烯和2丁炔分子储存能量的相对高低C.1，3丁二烯和2丁炔相互转化的热效应D.一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小【解析】根据盖斯定律可知前者减去后者即得到CH2=CHCH=CH2(g)CH3CCCH3(g)36.1kJ，这说明1，3丁二烯转化为2丁炔是吸热反应，因此在质量相等的条件下1，3丁二烯的总能量低于2丁炔的总能量，则1，3丁二烯比2丁炔稳定性强，因此选项A、B、C均是正确的；反
10、应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，但由于不能确定碳碳单键和碳氢单键键能，因此根据热化学方程式不能确定一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键的键能之和的相对大小，D不正确，答案选D。20.在同温同压下，下列各组热化学方程式中，Q2Q1的是（D）A.2H2(g)O2(g)=2H2O(g)+Q1；2H2(g)O2(g)=2H2O(l)+Q2B.S(s)O2(g)=SO2(g)+Q1；S(g)O2(g)=SO2(g)+Q2C.C(s)O2(g)=CO(g)+Q1；C(s)O2(g)=CO2(g)+Q2D.H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)+Q1；H2(g)Cl2(g)=HCl(g)+
11、Q221.已知反应：2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)-183kJ，又已知1mol H2(g)、1mol Cl2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、243kJ的能量，则1mol HCl(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。【答案】431 【详解】设1mol HCl(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为，由方程式2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) H=+183kJmol-1可知，H=+183kJmol-1，H=反应物总键能-生成物总键能，得2-436 kJ-243 kJ =+183 kJ 解得=431 kJ，即1molHCl(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为4
12、31 kJ，故答案为：431。22.（1）实验测得，5g液态甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_。（2）火箭推进器常以气态联氨(N2H4)为燃料、液态过氧化氢为助燃剂进行热能提供。反应过程中生成的气体可参与大气循环。测得当反应过程中有1mol水蒸气生成时放出161kJ的热量。试写出反应过程中的热化学方程式：_。【答案】CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)+726.4kJ N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)+644kJ 【详解】(1)1mol甲醇的质量为32g，5g
13、液态甲醇燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出113.5kJ的热量，所以1mol液态甲醇燃烧放出热量为，热化学方程式：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-726.4kJ/mol；(2)由题意可知，N2H4和H2O2反应生成氮气和水蒸气，由此写出方程式N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，1mol水蒸气生成时放出161kJ的热量，则生成4mol水蒸气放出644kJ热量，热化学方程式为：N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)H=-644kJ/mol。23.已知以下的热化学反应方程式：Fe2O3(s)1/3CO(g)2/3Fe3O4
14、(s)1/3CO2(g)+15.73 kJFe3O4(s)CO(g)3FeO(s)CO2(g)-640.4 kJFe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)+24.8 kJ则42g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的反应热Q为_。解：327 kJ【详解】给以上方程式依次编号Fe2O3(s)1/3CO(g) 2/3Fe3O4(s)1/3CO2(g) ； H15.73 kJ/molFe3O4（s）+CO（g）3FeO（s）+CO2（g）；H=+640.4kJ/mol，Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）；H=-24.8kJ/mol，由盖斯定律可知，反应CO（g）+ FeO（s） Fe（s）+ CO2（g），可由/2-/2-/3得到，所以其反应热H=/2-/2-/3=(-24.8kJ/mol)/2-(-15.73kJ/mol)/2- (+640.4kJ/mol)/3=-218kJ/mol， 28 g CO气体即1molCO还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的H约为-218kJ/mol，42 g CO气体还原足量FeO固体时，对应反热为H=327 kJ/mol；
