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第三节 化学反应中的能量变化、热化学方程式
【高考要求分析】
这部分内容中有许多考点是每年高考的必考内容。主要有以下几点：
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；放热反应、吸热反应的判断。
3．比较反应热的大小，结合反应热分析化学反应速率、化学平衡基本规律。
4．反应热跟化学键的综合联系。
【基础知识梳理】
一、反应热
1．化学反应及其能量变化
化学反应中的能量变化常以 方式表现出来。
反应热—— 。用符号 表示，单位是 ，可用 测量。
2．放热反应和吸热反应
（1）放热反应：即有热量放出的化学反应 （2）吸热反应：即吸收热量的化学反应
如：铝与盐酸的反应属于 反应，氢氧化钡晶体与氯化铵晶体在迅速搅拌下反应属于
反应。通常化合反应为 反应，分解反应为 反应。
3.反应热与键能的关系（从微观角度认识反应热）
△H =生成物的键能和-反应物的键能和
4．化学反应中的能量变化示意图
图1：为 热反应 图2：为 热反应
放热反应：反应物的总能量 于生成物的总能量，△H＜0，为“-”，表示反应的混合体系能量
吸热反应：反应物的总能量 于生成物的总能量，△H＞0，为“+”，表示反应的混合体系能量
二.热化学方程式
1. 定义——
［练习］口述下列热化学方程式的涵义：＝H2O（g）；△H =-241.8kJ/mol
答案：在101kpa、250C时1mol气态氢与1/2mol气态氧气生成1mol气态水，放出241.8kJ的热量。
2．书写热化学方程式时明确以下问题：
(1) 指明外界的温度和压强有关，不注明的指101kPa和250C时的数据
(2) 注明反应物和生成物的聚集状态。认识g（气 ）、l（ 液 ）、s（固 ）
(3) 注明△H的正负号，△H的单位总是KJ/mol
(4) 式中化学计量数代表物质的量，可以是整数，也可以是分数。热量数据，与各化学计量数相对应
(5) 书写格式：方程式（带状态）；△H=+或-…kJ/mol
练 习
1.1molC与1molH2O（g）反应生成1molCO（g）和1molH2（g），需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H= 。
2.4g硫粉完全燃烧时放出37kJ热量，该反应的热化学方程式是：
3.由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式：
。若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ，则反应＝H2O（l）的 △H = kJ/mol。
4.拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为 ，1molH2生成NH3的反应热为 。
5.1克氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热，表示该反应的热化学方程式正确的是 ( )
A．2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)； △H =-142.9 kJ/mol
B．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)； △H =-285.8 kJ/mol
C．2H2 + O2 = 2H2O； △H =-571.6 kJ/mol
D．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)；△H = -285.8 kJ/mol
6.在101kPa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ的热量。下列热化学方程式正确的是 （ ）
A. H2O(g)=H2（g）+1/2O2（g）；△H=-242 kJ/mol
B. ＝2H2O（l）；△H＝-484 kJ·
C. ＝H2O（g）；△H=+242 kJ/mol
D. ＝2H2O（g）；△H＝-484 kJ·
7.已知：（l）＝H2O（g） △H1＝a kJ·
（2）＝2H2O（g） △H2＝b kJ·
（3）＝H2O（l） △H3＝c kJ·
（4）＝2H2O（l） △H4＝d kJ·
下列关系式中正确的是 （ ）
A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0
8.已知：H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）； △H =-184.6kJ/mol，则反应HCl（g）=1/2 H2（g）+1/2Cl2（g）的△H为 （ ）
A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol C.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol
9．同温同压下，下列各组热化学方程式中，满足Q2＞Q1的是 （ ）
A. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)；△H =-Q1 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)；△H =-Q2
B.S（g）+O2（g）=SO2（g）；△H =-Q1 S（s）+O2（g）=SO2（g）；△H =-Q2
C.C（s）+1/2O2（g）=CO（g）； △H =-Q1 C（s）+O2（g）=CO2（g）； △H =-Q2
D. H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）； △H =-Q1
1/2H2（g）+1/2Cl2（g）=HCl（g）； △H =-Q2
10.下列说法正确的是 （ ）
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B. 任何放热反应在常温下都一定发生反应
C. 反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热
D. 任何吸热反应都必须在高温或加热条件下进行
11.甲硅烷（SiH4）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水。已知室温下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ，其热化学方程式为 。
12.已知金刚石、石墨的热化学方程式：C（s、金刚石）+O2（g）=CO2（g）；△H =-395.4kJ/mol，
C（s、石墨）+O2（g）=CO2（g）；△H =-393.5kJ/mol。则石墨转化为金刚石的反应热△H = kJ/mol，两物质比较， 较为稳定。
13.已知：
C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H =-393.5kJ/mol ＝H2O（g）；△H=+242 kJ/mol
欲得到相同热量，需充分燃烧C和H2的质量比约为 （ ）
A.12：3.25 B.3.25：12 C.1：1 D.6：1
*盖斯定律的运用：
14.已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）； △H =-393.5kJ/mol
CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）；△H =-283.0kJ/mol 求：C（s）+1/2O2（g）=CO（g）的△H。
答案：
1.+131.5kJ/mol
2.S（g）+O2（g）=SO2（g）；△H =-296kJ/mol
3. ＝H2O（g）；△H＝a-241.8kJ· △H=285.8kJ/mol
4. △H=-92 kJ/mol △H=-30.6kJ/mol
5.B 6.D 7.C 8.D 9.AC 10.C
11.SiH4（g）+O2（g）=SiO2（s）+H2O（l）；△H=-1427.2kJ/mol
12.+1.9 石墨
13.A
14. △H=-110.5kJ/mol
第四节 燃烧热、中和热
班级 姓名
一．燃烧热
1.概念：在101kPa时， mol物质 燃烧生成稳定的 时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ／mol表示。（答案：1、完全、氧化物）
［注意强调］
答案：计量标准为1mol；稳定的氧化物的含义：C——CO2不是CO 、S——SO2、H2——H2O（l）不是气态水
2.表示的意义：例如C的燃烧热为393.5kJ／mol，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，表示为 。（答案：△H =-393.5kJ/mol）
3.燃烧热的计算
一定量的可燃物燃烧放出的总热量=燃烧热×可燃物的物质的量
［练习］0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中完全燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式为 。又已知H2O（l）=H2O（g）；△H=+44kJ/mol，则11.2L（标况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出热量是多少千焦？ 。
（答案：B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（s）+3H2O（l）；△H =-2165kJ/mol）
二、中和热
1.概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 molH20，这时的反应热叫中和热。
［注意理解］
2.中和热的表示：
（答案：1 通常只讨论强酸和强碱的稀溶液反应 ； 1molH+与1molOH-反应生成1molH2O；放出的热量为一定值：57.3kJ/mol）
［联系旧知］三种热的比较
类别 定量标准 与化学计量数的关系
反应热 针对1mol反应，即按化学计量数进行的反应 有关
燃烧热 针对1mol可燃物 无关
中和热 针对1mol生成物H2O 无关
3.中和热的实验测定
温度计测定的是混合溶液的 温度。用不同量的酸碱溶液反应对测出的中和热有影响吗？（最高）
［练习］
已知H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）；△H=-57.3KJ/mol，计算下列中和反应中放出的热量。
（1）用20gNaOH配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出 热量。
（2）用0.1molBa（OH）2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出 热量。
（3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出的热量 （大于、小于、等于）57.3kJ，理由是 。
（答案：（1）28.65kJ （2）11.46kJ （3）小于 醋酸是弱电解质，生成的醋酸钠水解要吸热）
三．使用化石燃料的利弊及新能源的开发
1.重要的化石燃料： 、 、 。（煤、石油、天然气）
2.什么是燃料 （不管发生燃烧反应放出热量的物质）
3.煤作燃料的利弊问题：从资源蕴藏、开采、运输、资源综合利用及环保等方面分析。
4.新能源的开发：最有希望的新能源是 、 、 和 等。（太阳能、燃烧电池、风能、氢能）
[课后练习]
1、下列说法不正确的是 （ ）
A、 任何反应都伴有能量的变化
B、 化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C、反应物的总能量高于生成物的总能量时发生放热反应
D、反应物的总能量低于生成物的总能量时发生吸热反应
2、下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 （ ）
A、 铝片与稀盐酸反应 B、 灼热的炭与二氧化碳反应
C、甲烷在氧气中燃烧 D、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
3、下列燃料中不属于化石燃料的是 （ ）
A、煤 B、石油 C、天然气 D、水煤气
4、21世纪人类正由“化石能源时代”逐步向“多能源时代”过渡，下列不属于新能源的是（ ）
A.电力 B.核能 C.太阳能 D.氢能
5、0.096kg碳完全燃烧时可放出3143.4kJ热量，以下热化学方程式表示正确的是 （ ）
A. C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=392.9kJ/mol
B. C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-392.9kJ/mol
C. C（s）+1/2O2（g）=CO（g）；△H=-196.5kJ/mol
D. C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-196.5 kJ/mol
6、0.2molKOH的稀溶液与1L0.1mol/L的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量。表示该反应中和热的热化学方程式是 （ ）
A. KOH（aq）+1/2H2SO4（aq）=1/2K2SO4（aq）+H2O（l）；△H=-11.46kJ/mol
B. 2KOH（aq）+H2SO4（aq）=K2SO4（aq）+2H2O（l）；△H=-114.6kJ/mol
C. 2KOH（aq）+H2SO4（aq）=K2SO4（aq）+2H2O（l）；△H=+114.6kJ/mol
D. KOH（aq）+1/2H2SO4（aq）=1/2K2SO4（aq）+H2O（l）；△H=-57.3kJ/mol
7、已知盐酸与硫酸跟烧碱的稀溶液反应的热化学方程式为：
H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）；△H=Q1KJ/mol 又知：
H2SO4（aq）+ 2KOH（aq）=K2SO4（aq）+2H2O（l）；△H=Q2kJ/mol
则Q1和Q2的关系是 （ ）
A. Q1=Q2 B. 2Q1=Q2 C. Q1＞Q2 D. 无法判断
8、中和热测定实验中，下列操作一定会降低实验准确性的是 （ ）
A. 用滴定管取所用药品
B. NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出
C. 大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多
D. 测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度
9、通常情况下，2molH2完全燃烧生成H2O（g）时放出484kJ的热量，而生成H2O（l）时放出527kJ的热量，则下列表达正确的是 （ ）
A. H2的燃烧热：△H=-242KJ/mol
B. 2H2(g) + O2(g)＝ 2H2O(g)；△H=-242KJ/mol
C. H2O(g)= H2O(l)；△H=+44KJ/mol
D. H2O(l)=H2（g）+1/2O2（g）；△H=+286KJ/mol
10、在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；△H =-566Kj/mol CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)；△H =-890kJ/mol
由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为 ( )
A．2912kJ B．2953kJ C．3236kJ D．3867kJ
11、已知下列两个热化学方程式：
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)；△H =-571.6kJ/mol
C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l)；△H =-2220.0kJ/mol
实验测得氢气和丙烷的混和气体共5mol完全燃烧时放热3847kJ，则混和气体中氢气与丙烷的体积比是 ( )
A．1:3 B．3:1 C．1:4 D．1:1
12、11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/L的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量，该反应的热化学方程式为 ，则KOH与H2SO4的中和热为 。
13、已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol，当它氧化生成1g水时放出的热量是 。
14、0.5molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出445kJ的热量，这个反应的热化学方程式为 ，CH4的燃烧热为 。
15、液化石油气所含的可燃性物质是：在加压不高的条件下即变为液态而便于储存在钢瓶中，当打开钢瓶阀门时，又易变成气态的碳氢化合物。则下列物质中符合这一要求的是（ ）
编号 A B C D
化学式 CH4 C2H6 C4H10 C6H14
沸点/℃ -164 -88 -0.5 69
16、 50 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题。
（1）大小烧杯间填满碎纸条的作用是什么？
（2）大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热的数值有何影响
（3）改用60 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放热量是否相等 所求中和热数值是否相等？简述理由。
（4）用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行上述实验，为什么测得中和热的数值偏低？答案：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
B B D A B D BC B D B B
12. 2KOH（aq）+H2SO4（aq）=K2SO4（aq）+2H2O（l）；△H=-114.6kJ/mol 57.3 kJ/mol
13.25.96k J
14. CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)；△H =-890kJ/mol 890kJ/mol
15.C
16. （1）保温、隔热、防止热量散失
（2）减小
（3）不等 等 因为中和热与酸碱的用量无关
（4）因为氨水是弱碱，电离会吸热
△H>0
△H<0
能量
生成物
反应物
反应过程
反应过程
能量
反应物
生成物
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