1、高中化学选修4知识点总结化学反应中的能量变化考点1 化学反应中的能量变化1.焓变 放热反应 吸热反应 由于各物质所具有的能量不同，如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，有一部分能量就会转变成热能等形式释放出来，这就是放热反应。 表示：H为“-”或“H0”，单位：kJmol-1。 如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，反应物就需要吸收能量才能转化为生成物，这就是吸热反应。 表示方法：H为“+”或“H0”，单位：kJmol-1。2.燃烧热 ：在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该反应的燃烧
2、热。3.中和热 ：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应时生成1 mol H2O，这时的反应热叫中和热。单位kJmol-1。 例1甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH3OH(g)H2O(g) = CO2(g)3H2(g)； H = + 49.0 kJmol1CH3OH(g)1/2O2(g) = CO2(g)2H2(g)； H =192.9 kJmol1下列说法正确的是( )(A)CH3OH的燃烧热为192.9 kJmol1(B)反应中的能量变化如图所示(C)CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量(D)根据推知反应：CH3OH(l)+1/2O2(g) = CO2(g)+2H
3、2(g)的 H192.9 kJmol1考点2 热化学方程式能表示反应过程中热量变化的化学方程式叫热化学方程式。书写热化学方程式的注意点(1)注明物质的聚集状态：气体(g)、固体(s)、液体(l)、稀溶液(aq) (2)注明反应的温度和压强(若是101 kPa和25 可不注明)，注明H的“-”和“+”及单位(kJmol-1)。(3)热化学方程式的化学计量数表示的是物质的量，所以可以是整数，也可以是分数。 对于相同物质的反应，化学计量数不同，H也不同。聚集状态不同，H也不同，所以书写热化学方程式时，首先注明物质聚集状态，然后再根据化学方程式的化学计量数与反应热的正比关系确定H的值。难点：比较反应热
4、的大小(1)同一反应生成物状态不同时A(g)+B(g)=C(g)；H10；A(g)+B(g)=C(l)；H20因为C(g)=C(l)；H30，则H3=H2-H1，所以|H2|H1|。(2)同一反应物状态不同时S(g)+O2(g)=SO2(g)；H10S(s)+O2(g)=SO2(g)；H20H3+H1=H2，固S(s) S(g)吸热，H30，所以|H1|H2|(3)两个有联系的不同反应相比C(s)+O2(g)=CO2(g)；H10C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；H20H3+H2=H1，所以H1|H2|)（4）可逆反应中反应热大小比较例2 根据热化学方程式(101 KPa) S(s) +
5、O2 (g)=SO2 (g); H=-297.23KJ/mol分析下列说法不正确的是（ ） A S的燃烧热为297.23KJ/mol B S(g) +O2 (g)=SO2 (g) 放出的热量大于297.23KJ C S(g) +O2 (g)=SO2 (g) 放出的热量小于297.23KJ D 形成1mol SO2化学键所释放总能量大于断裂1molS(s)和1molO2 (g)的化学键所吸收的总能量例3 红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1mol产物的数据)。根据上图回答下列问题：(1)P和Cl2反应生成PCl3的热
6、化学方程式_。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_，上述分解反应是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol，其分解率1等于_；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为2，2_1(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是_。(4)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的H3_，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的H4_H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)PCl5与足量水充
7、分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是_。例4 废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。（1）下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是 （填字母）。A.热裂解形成燃油 B.露天焚烧C.作为有机复合建筑材料的原料 D.直接填埋（2）用的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知： = = = 在溶液中与反应生成和的热化学方程式为 。练习一1. N2H2是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H2(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式正确的是( )A.N2H2(g
8、)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)；H=+133.5 kJmol-1B.N2H2(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)；H=-133.5 kJmol-1C.N2H2(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)；H=+534 kJmol-1D.N2H2(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)；H=-534 kJmol-12.燃烧1 g乙炔生成二氧化碳和液态水，放出热量50 kJ，则这一反应的热化学反应方程式为( )A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)；H=+50 kJmol-1B.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O；H=
9、-1 300 kJC.2C2H2+5O2=4CO2+2H2O；H=-2 600 kJD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)；H=-2 600 kJmol-13.下列叙述中正确的是( )A.热化学方程式2H2(g)+O2(g)=H2O(l);H=-571.6 kJmol-1中H表示H2的燃烧热B.分子晶体的熔点、沸点随共价键增强而升高C.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数D.阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同4.已知1 g CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出55.6 kJ的热量，则下列甲烷燃烧的热化学方程式正
10、确的是( )A.CH4+2O2=CO2+2H2O；H=-889.6 kJmol-1B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)；H=-889.6 kJmol-1C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；H=889.6 kJmol-1D.CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；H=-889.6 kJmol-15. 0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷B2H6在O2中燃烧，生成固态B2O3和液态H2O，放出649.5 kJ的热量。下列热化学方程式中正确的是( )A.B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)；H=+2 165
11、kJmol-1 B.B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)；H=-2 165 kJmol-1C.B2H6+3O2=B2O3+3H2O；H=-2 165 kJmol-1D.B2H6(g)+O2(g)=B2O3(s)+H2O(g)；H=-2 165 kJmol-16.可逆反应aA(s)+bB(g)cC(g)+dD(g)；H=Q，在反应过程中，当其他条件不变时，某物质在混合物中的含量与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示： 根据上图分析，以下正确的是( )A.T1T2，Q0 B.T2T1，Qp2，a+b=c+d D.p1p2，b0DH的大小与热化学方程式的计量数无关2参照反应
12、BrH2HBrH的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的是()A正反应为吸热反应B加入催化剂，该化学反应的反应热变大C反应物总能量高于生成物总能量D升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率3N2H4是一种高效清洁的火箭燃料0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量则下列热化学方程式中正确的是()A.N2H4(g)O2(g)=N2(g)H2O(g)H267 kJmol1BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H133.5 kJmol1CN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1DN2H4(g)O2(g)=N2(
13、g)2H2O(g)H534 kJmol14已知：H2(g)F2(g)=2HF(g) H546.6 kJmol1，下列说法不正确的是()A44.8 L氟化氢气体分解成22.4 L的氢气和22.4 L的氟气吸收546.6 kJ热量B1 mol 氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量大于546.6 kJC相同条件下，1 mol 氢气与1 mol氟气的能量总和高于2 mol氟化氢气体的能量D2 mol HF键的键能比 1 mol HH 键和1 mol FF键的键能之和大546.6 kJ5下列变化为放热反应的是()AH2O(g)=H2O(l) H44.0 kJmol1B2HI(g)
14、H2(g)I2(g) H14.9 kJmol1C形成化学键时共放出能量863 kJ的化学反应D能量变化如图所示的化学反应二、不定项选择题6已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)；H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) HQ1 kJmol1H2(g)Br2(g)=2HBr(g) HQ2 kJmol1有关上述反应的叙述正确的是()AQ1Q2B生成物总能量均高于反应物总能量C生成1 mol HCl气体时放出Q1热量D1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量D7下列变化过程，属于放热过程的是()液态水变成水蒸气酸碱中和反应浓H2SO4稀释
15、固体氢氧化钠溶于水H2在Cl2中燃烧弱酸电离NH4Cl晶体与Ba(OH)28H2O混合搅拌ABC D8如图，a曲线是198 K、101 kPa时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是()A该反应的热化学方程式为：N23H22NH3H92 kJmol1Bb曲线是升高温度时的能量变化曲线C加入催化剂，该化学反应的反应热改变D在198 K、体积一定的条件下，通入1 mol N2和3 mol H2反应后放出的热量为Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ则184Q22Q19下列关于反应能量的说法正确的是()AZn(s)CuSO4(aq)=ZnSO
16、4(aq)Cu(s)H216 kJmol1，E反应物E生成物BCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.5 kJmol1，E生成物E反应物CHI(g) H2(g)I2(s)H26.5 kJmol1,1 mol HI 在密闭容器中分解达平衡后吸收26.5 kJ的能量DH(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1,1 L 1 molL1的NaOH溶液与1 L 1 molL1的CH3COOH溶液混合后放热57.3 kJ10已知：101 kPa 时，C(s)1/2O2(g)=CO(g)H1110.5 kJmol1；稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H257.3 k
17、Jmol1.下列结论正确的是()A若碳的燃烧热用H3 来表示，则H3H1C浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为H4，则H4H2D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol 水，放出57.3 kJ热量三、非选择题11已知某反应A(g)B(g) C(g)D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题(1)该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的H_kJmol1(用含E1、E2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_(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)(2)若在反应体系中加入催化剂使逆反应速率增大，则E1和E2
18、的变化是：E1_，E2_，H_(填“增大”“减小”或“不变”)12金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧时若氧气不足则生成一氧化碳，充分燃烧时生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示(1)等量金刚石和石墨完全燃烧_(填“金刚石”或“石墨”)放出热量更多，写出表示石墨燃烧热的热化学方程式_(2)在通常状况下，金刚石和石墨_(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式_.(3)12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量_13(12分)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如右图所示(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJmol1)：_(
19、2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表请填写下表中的空白：温度实验次数起始温度T1/终止温度T2/温度差平均值(T2T1)/H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1_227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4近似认为0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c4.18 J/(g)则中和热H_(取小数点后一位)上述实验数值结果与57.3 kJmol1有偏差，产生偏差的原因可能是_(填字母)a实验装置保温、隔热效果差
20、b量取NaOH溶液的体积时仰视读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度14(13分)通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能已知部分化学键的键能如下：化学键NHNNO=ONNOH键能(kJmol1)386167498946460(1)发射神舟飞船的长征火箭用了肼(N2H4，气态)为燃料，若它在氧气(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(液态).1 mol肼完全燃烧时放出的热量为_(2)为了提高肼(N2H4)燃烧过程中释放的能量，常用二氧化氮作氧化剂代替氧气，这两者反应生成氮气和水蒸气已知N2(g)2O2
21、(g)=2NO2(g) H167.7 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H2534 kJmol1试写出肼和NO2完全反应的热化学方程式：_.(3)随着中国空间技术的发展，寻找更高效的火箭推进剂也被提到了议事日程在实验室我国科研人员应用电子计算机模拟出具有高能量的物质N60，它的结构与C60十分相似已知N60分子中每个N原子均以氮氮键结合三个氮原子，且N60分子结构中每个氮原子均形成8个电子的稳定结构试推测1个N60的结构含有_个NN键 答案：1C 2A 3D 4A 5D 6AD 7A 8D 9AB 10 AC11 (1)吸热E1E2一定低(2)减小减小不变12 (1)金刚石C(石墨，s)O2=CO2(g)H393.5 kJmol1(2)石墨C(石墨，s)=C(金刚石，s)H1.9 kJmol1(3)252.0 kJ13 (1)H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(2)4.053.5 kJmol1a、c、d14 (1)577 kJ(2)N2H4(g)NO2(g)=3/2N2(g)2H2O(g) H3567.85 kJmol1(3)90
