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专题七 化学反应中的能量变化
一、 吸热反应、放热反应
　　 吸热反应 放热反应
定义 吸收热量的化学反应 放出热量的化学反应实质
总能量关系 ∑E(反应物)＜∑E(生成物) ∑E(反应物)＞∑E(生成物)
总键能关系 反应物的总键能＞生成物的总键能 反应物的总键能＜生成物的总键能
实例 ①所有的水解反应； ①所有的中和反应；
②所有的电离反应； ②所有的燃烧反应；
③大多数的分解反应； ③大多数的化合反应；
④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应； ④绝大多数的置换反应；
二、 反应热
1、反应热的概念
　 　在一定外界条件下，化学中放出或吸收的热量。通常以一定量（用mol为单位）物
质在反应中所放出或吸收的热量来衡量。
　 　【说明】热量的概念是指变化过程中一种交换的能量。它跟通常说的“冷”“热”
和体系内含有多少“热能”，都不是一回事。“冷”“热”是指物体温度的高低，“热
能”是指体系的内能中跟温度有关的那部分能量。因此，不要将热量跟“冷”“热”“热能”混淆起来。
2、反应热的表示方法。
　 　表示符号：△H；单位：kJ/mol；数值前面出现“＋”或“－”（“＋”或“－”
与吸热反应或放热反应有关）。
3、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
该物质的燃烧热。
4、中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热(即所放出的热量)
叫做中和热。
三、热化学方程式
1、 注明参加反应各物质的聚集状态；
2、标出反应热数值，放热反应的ΔH为“-”，吸热反应的ΔH为“+”；
3、 由于热化学方程式的系数只表示物质的量，不表示分子或原子的个数，故系数可用分数表示。
例1：（2007全国卷II）已知：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量
②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量
③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量
下列叙述正确的是
A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2（g）+Cl（g）＝2HCl（g）
B．氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的△H＝183kJ/mol
C．氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的△H＝—183kJ/mol
D．氢气与氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的△H＝—183kJ/mol
例2：（2007全国卷广东考题 ）16灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知：①Sn(s、白)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g) △H1
②Sn(s、灰)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g) △H2
③Sn(s、灰)Sn(s、白) △H3＝＋2.1kJ/mol
下列说法正确的是
A △H1＞△H2
B 锡在常温下以灰锡状态存在
C 灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D 锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中，会自行毁坏
例3：（07上海）已知：
CH3CH2CH2CH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l) △H1＝－2878 kJ/mol
(CH3)2CHCH3(g)＋6.5O2(g)→4CO2(g)＋5H2O(l) △H2＝－2869 kJ/mol
下列说法正确的是
A 正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B 正丁烷的稳定性大于异丁烷
C 异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
例4：（07江苏卷 ）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
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)； △H= + 49．0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192．9 kJ·mol－1
下列说法正确的是
A．CH3OH的燃烧热为192．9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如右图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应： CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>－192．9kJ·mol－1
例5：（07重庆）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 O=O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键断裂时吸收热量为
A.920 kJ B.557 kJ C. 436 kJ D.188 kJ
作业
1、 下列热化学方程式中，其反应热数值能表示H2的燃烧热的是( )
A．2H2(g) + O2g) == 2H2O(g)；△H = －483.6 KJ/mol
B．H2(g) + 1/2O2g) == H2O(g)；△H = －241.8 KJ/mol
C．2H2(g) + O2g) == 2H2O(l)；△H = －571.6KJ/mol
D．H2(g) + 1/2O2g) == H2O(l)；△H = －285.8 KJ/mol
2、已知反应：①101KPa时，2C（s）+O2（g）==2CO（g）；△H= -221KJ/mol
②稀溶液中，H+（aq） +OH- （aq）==H2O（l）；△H= -57.3KJ/mol
下列结论正确的是（ ）
A、碳的燃烧热大于110.5KJ/mol
B、①的反应热为221KJ/mol
C、稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3KJ/mol
D、稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出57.3KJ热量
3、 直接测定同素异形体相互转化的反应热是很困难的。盖斯定律指出：“不管化学过程是一步完成还是分几步完成，其总过程的热效应是相同的”。已知：
P4(s、白磷)+5O2(g)＝ P4O10(s) △H = － 2983.2 kJ/mol
P(s、红磷)+5/4O2(g)＝1/4P4O10(s) △H = － 738.5 kJ/mol
那么，1mol白磷转变成相应物质的量红磷时，应是( )
A、放出29.2kJ热量 B、吸收29.2kJ热量
C、.放出2244.7kJ热量 D、吸收2244.7kJ热量
4、已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为：
H+(aq) + OH—(aq) == H2O(l)；△H = －57.3KJ/mol
CH3COOH(aq) + NaOH(aq) == CH3COONa(aq) + H2O(l)；△H = －Q1KJ/mol
1/2H2SO4(浓) + NaOH(aq) == 1/2Na2SO4(aq) + H2O(l)；△H = －Q2KJ/mol
HNO3(aq) + NaOH(aq) == NaNO3(aq) + H2O(l)；△H = －Q3KJ/mol
上述反应均系在溶液中进行的反应，Q1、Q2、Q3的关系正确的是：( )
A．Q1＝ Q2＝ Q3 B． Q2 ＞ Q1 ＞ Q3　　
C．Q2 ＞Q3 ＞Q1 D． Q2 ＝ Q3 ＞ Q1
5、已知胆矾溶于水时，溶液温度降低。在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时，放出热
量为Q1kJ，而胆矾分解的热化学方程式是CuSO4·5H2O(s)＝CuSO4(s)＋5H2O(l)；
△H＝＋Q2kJ/mol，则Q1与Q2的关系是 （ ）
A.Q1＞Q2 B.Q1＜Q2 C.Q1＝Q2 D.无法确定
6、含Ba(OH)2 1 mol的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出114.6 kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是( )
A．Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)==BaCl2(aq)+2H2O(1)； △H=-114.6 kJ／mol
B．Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)==BaCl2(aq)+2H2O(1)； △H=+114.6 kJ／mol
C．Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)==BaCl2(aq)+H2O(1)；△H=-57.3 kJ／mol
D．Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)==BaCl2(aq)+H2O(1)；△H=+57.3 kJ／mol
7、实验室测得4 mol SO2参加下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；△H=-196.64 kJ／mol当放出314.3 kJ热量时，SO2的转化率最接近于( )
A．40％ B．50％ C．80％ D．90％
8、已知700K时：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ；△H= －Q kJ/mol，在相同条件下，向一密闭容器 中通入2mol SO2和1molO2，达到平衡时放出热量为Q1。向另一体积相同的密闭容器 中通入1molSO2和0.5mol O2，达到平衡时，放出的热量为Q2，则?
A.Q2＜Q1/2＜Q/2 B.Q2＝Q1/2＝Q/2?
C.Q1/2＜Q2＜Q/2 D.2Q2＞Q＞Q1?
9、已知：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)；△H= － Q1 kJ/mol
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)； △H= － Q2 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)； △H= － Q3 kJ/mol
常温下，取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(已折合成标准状况)，经完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为 ( )
A．0.4Q1+0.05Q3 B．0.4Q1+0.05Q2 C．0.4Ql+0.1Q3 D．0.4Q1+0.2Q2
10、已知：H2O (g) = H2O (l)； △H = Q1 kJ/mol
C2H5OH (g) = C2H5OH (l)； △H = Q2 kJ/mol
C2H5OH (g) + 3O2 (g) =2CO2 (g) + 3H2O (g) ；△H = Q3 kJ/mol
若使23g 酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出热量为
A．Q 1+ Q2 +Q3 B．0.5(Q1 + Q2 +Q3)
C．0.5Q1 —1.5Q2 + 0.5Q3 D．1.5Q1 —0.5Q2 + 0.5Q3
11、右图是198K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：
N2+3H2 2NH3，△H＝-92kJ·mol－1
B．b曲线是加入负催化剂时的能量变化曲线
C．加入催化剂，该化学反应的反应热改变
D．在温度体积一定的条件下，通入1molN2和3molH2反应后放出的热 量为Q1kJ，若通入2 molN2和6 molH2反应后放出的热量为Q2kJ则184>Q2 >2Q1
12、往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。
已知热化学方程式：
Mg(OH)2(s) == MgO(s) + H2O(g) △H1 = +81.5 kJ·mol-1
Al(OH)3(s) == Al2O3(s) + H2O(g) △H 2 = +87.7 kJ·mol-1
（1）Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是 。
（2）等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是 ，
原因是 。
（3）常用阻燃剂主要有三类：A.卤系，如四溴乙烷；B.磷系，如磷酸三苯酯；C.无机类，
主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是
(填代号)，理由是 。
13、实验室用50 mL0.50 mol/L盐酸、50 mL0.55 mol/LNaOH溶液和下图所示装置
进行测定中和热的实验，得到表中的数据：
实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 NaOH溶液
1 20.2 20.3 23.7
2 20.3 20.5 23.8
3 21.5 21.6 24.9
试回答下列问题：
（1）实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是_________________________________，
不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是_____________________________。
（2）经数据处理，t2－t1=3.4 ℃。则该实验测得的中和热ΔH = ________________
[盐酸和NaOH溶液的密度按1 g/cm3计算，反应后混合溶液的比热容（c）按4.18 J/（g ℃）计算]。
（3）若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得中和热为ΔH1，则ΔH1
与ΔH的关系为：ΔH1____________ΔH（填“＜”、“＞”或“=”），理由是
____________________________________________________。
12、(4)①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。 （2分）
②Mg(OH)2 （1分） Mg(OH)2的吸热效率为：81.5kJ·mol-1/58g·mol-1 = 1.41 kJ·g-1 ，Al(OH)3的吸热效率为：87.7kJ·mol-1/78g·mol-1 = 1.12 kJ·g-1 等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。 （2分）
(5) C （1分） 四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2、Al(OH)3高温时无烟、无毒、腐蚀性小。 （2分）
-
13、（1）上下搅动（或轻轻搅动）（1分） Cu传热快，防止热量损失（2分）
（2）－56.8 kJ/mol
（符号、热量数值均正确，给2分，有一处错误则不给分，答“－57.3”不给分）
（3）＞（1分） NH3 H2O电离吸热（2分）
600
2NH3
N2+3H2
能量/ kJ·mol－1
反应过程
b
a
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