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专题二 化学反应中的能量变化
考纲再读
了解吸热反应、放热反应、反应热等概念
了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算
主干知识整合
1、标明物质的聚集状态 1、根据键能数据(E）计算:
热式 2、注明反应的温度和压强 焓 △H=E(反应物)—E(生成物) （了解）
化的 3、明确系数的含义 变 2、根据热化学方程式计算
学书 4、注意△H的单位及符号 的 3、根据物质具有的能量计算：
方写 5、注意反应系数与△H 计 △H=H (反应物)—H(生成物)
程 数值的对应关系 算 4、根据盖斯定律计算
例题讲解
1、 已知在25℃，101kPa下，l gC8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是 （ ）
A.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（g）；△H＝－48.40kJ·mol－1
B.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（1）；△H＝－5518kJ·mol－1
C.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（1）；△H＝＋5518kJ·mol－121世纪教育网
D.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（1）；△H＝－48.40kJ·mol－121世纪教育网
2 、 用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4（g）＋4NO2（g）＝4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）△H＝－574 kJ·mol－1
CH4（g）＋4NO（g）＝2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）△H＝－1160 kJ·mol－1
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为______（阿伏加德罗常数的值用NA表示），放出的热量为______kJ。
考题再现
1.（2010年山东理综10）下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是21世纪教育网
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变21世纪教育网
D.同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）＝2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H不同
2.（2010年山东理综28）(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。已知 2H2（g）+O2（g）=2H2O(1) △H＝－572 kJ·mol-1某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为 。
3（2009年山东理综28）运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
（1）合成氨反应反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡 移动（填“向左”“向右”或“不”）；，使用催化剂 反应的ΔH（填“增大”“减小”或“不改变”）。
（2）O2 (g)= O+2(g)+e- H1= 1175.7 kJ·mol-1
PtF6(g)+ e-1 PtF6-(g) H2= - 771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6- H3=482.2 kJ·mol-1
则反应O2（g）+ PtF6 (g) = O2+PtF6- (s)的H=_____________ kJ·mol-1。
4 （2008年山东理综29）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g) ＝ CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)；△H1=156.6 kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g) ＝CH4(g)+HC≡CH(g)；△H2=32.4 kJ·mol-1
则相同条件下，反应C3H8(g) ＝ CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_____kJ·mol-1
跟踪训练
1 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 ( )
A．碳酸钙受热分解 B．甲烷燃烧[来源:21世纪教育网21世纪教育网
C．铝粉与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水
2 下列说法正确的是 （ ）
A．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化
B．反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 的反应是放热反应
D．木炭在氧气中的燃烧是吸热反应
3．下列关于能量变化的说法正确的是 ( )
A．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高
B．化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种
C．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s ) ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定
D．化学反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒
4（2010年福建）下列有关化学研究的正确说法是（ ）21世纪教育网
A．同时改变两个变量来研究反应速率的变化，能更快得出有关规律
B．对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同
C．依据丁达尔现象可将分散素分为溶液、胶体与浊液
D．从酸性递增的事实，推出的非金属性递增的规律
5（2010年全国新课标）己知：与反应的△H＝－12.1 kJ·mol－1；与反应的△H＝－55.6 kJ·mol－1。则在水溶液中电离的△H等于（ ）21世纪教育网
A．－67.7kJ·mol－1 B．－43.5kJ·mol－1
C．+43.5kJ·mol－1 D．+67.7kJ·mol－1
6（2010年重庆） 已知 蒸发1mol Br2（l）需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表：21世纪教育网则表中a为
H2（g） Br2（g） HBr（g）
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量（kJ） 436 a 369
A．404 B．260 C．230 D．200
7 已知：C（s）＋O2（g）= CO2（g）；ΔH=－393.5 kJ·mol－1 2H2（g）＋O2（g）= 2H2O（g）；
ΔH=－483.6 kJ·mol－1，现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的悬浮气，此混合物在氧气中完全燃烧，共
放出63.53 kJ热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2
8 下列叙述正确的是 （ ）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．已知C（石墨，s）＝C（金刚石，s）；△H＞0　则金刚石比石墨稳定
C．已知NaOH（ag）＋HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）；△H＝－57.4 kJ· mol—1
则含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量
D．已知2C（s）＋2O2（g）＝2CO2（g）；△H1
2C（s）＋O2（g）＝2CO（g）；△H2，则△H 1＞△H 2
9 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+3H22NH3 △H=－92kJ·mol－1
B．a曲线是加入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1mol N2和3 mol H2反应后 放出
的热量为Q1kJ，若通入 2 mol N2和6mol H2反应后放出的热量为Q2kJ
则184>Q2>2Q1
10 已知：H2(g)＋F2(g)＝2HF(g) ；△H＝一270kJ·mol－1，下列说法正确的是( )
A．2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量
B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ的热量
11已知：(1)Zn(s)＋1/2O2(g) = ZnO(s)；△H =－348.3 kJ· mol—1 (2)2Ag(s)＋1/2O2(g) = Ag2O(s)；△H =－31.0 kJ· mol—1 则Zn(s)＋Ag2O(s) = ZnO(s)＋2Ag(s)的△H等于( )
A． －317.3 kJ· mol—1 B． －379.3 kJ· mol—1
C． －332.8 kJ· mol—1 D． 317.3 kJ· mol—1
12已知：CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH1=－Q1，H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g）；ΔH2=－Q2，H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（l）；ΔH3=－Q3，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）经完全燃烧恢复到常温，放出的热量为( )
A．0.4Q1＋0.05Q2 B．0.4Q1＋0.1Q2 C．0.4Q1＋0.05Q3 D．0.4Q1＋0.1Q3
13把煤作为燃料可以通过下列两种途径：
途径I：
途径II：先制水煤气：C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）（吸热 Q2J）再燃烧水煤气：
试回答下列问题：21世纪教育网
（1）判断两种途径放热：途径I放出的热量_______（填“大于”、“等于”、“小于”）途径II放出的热量。
（2）的数学关系式是______________。
（3）由于制取水煤气反应里，反应物所具有的总能量______________生成物所具有的总能量，那么在化学反应时，反应物应需要______________能量才能转化为生成物，因此其反应条件为______________。
14.美国“阿特兰蒂斯号”航天飞机使用的燃料是液氢和液氧，[来源:21世纪教育网
(1)已知：H2(g)===H2(l) ΔH＝－0.92 kJ/mol O2(g)===O2(l) ΔH＝－6.84 kJ/mol
H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ/mol
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：________________________________________.
(2)如果此次“阿特兰蒂斯号”所携带的燃料为45吨，液氢、液氧恰好完全反应生成气态水，总共释放能量____________________kJ(保留3位有效数字)．
15．近年来，由CO2催化加氢合成甲醇的相关研究受到越来越多的关注．该方法既可解决CO2废气的利用问题，又可开发生产甲醇的新途径，具有良好的应用前景．已知4.4 g CO2气体与H2经催化加成生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95 kJ的能量．
(1)该反应的热化学方程式为：_________________________________________________.[来源:21世纪教育网
(2)在270℃、8 MPa和适当催化剂的条件下，CO2的转化率达到22%，则4.48 m3(已折合为标准状况)的CO2能合成CH3OH气体的物质的量是________，此过程中能 放出热量________ kJ.
(3)又已知H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ/mol，则22 g CO2气体与H2反应生成CH3OH气体和液态水时放出热量为________．
(4)根据该反应特点，有利于甲醇合成的条件是________．
A．高压高温 B．低压高温 C．高压低温 D．低压低温
16.在火箭推进器中装有还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热
（1）写出肼和H2O2反应的热化学方程式 。
（2）已知H2O（1）=H2O(g) △H=+44kJ/mol，则16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放
的热量是 。
（3）肼（N2H4）和NO2两种物质混合发生反应生成N2和H2O（g），已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量，其热化学方程式为 。
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专题二 答案
例题讲解
1、 B 解析 根据题目条件，生成的水为液态，所以A错，1gC8H18燃烧后放出热量48.40kJ，故1molC8H18完全燃烧放出热量5518kJ，放热用“—”表示，故C错。
2 、 1.6NA 173.4 解析：由盖斯定律得所求方程的反应热为[（1）+（2）]/2 ×（4.48/22.4）
考题再现21世纪教育网
1 C 2 80% 3（1）向左 不改变 （2）-77.6 4（1） 124.2
跟踪训练
1 A 2 A 3D 4B 5C 6D 7 A 8 C 9D 10C 11.A 12D
13（1）等于（2） （3）低于；吸收；高温
14解析：(1)利用盖斯定律对方程式进行合理变换，可得出H2(l)＋1/2O2(l)===H2O(g)
ΔH＝0.92＋0.5×6.84＋(－285.8)＋44＝－237.46 kJ/mol.(2)45吨燃料中氢气的质量为2×45/18吨，物质的量为2.5×106 mol，故放出的热量为2.5×106×237.46＝5.94×108 kJ.
(1) H2(l)＋1/2O2(l)===H2O(g) ΔH＝－237.46 kJ/mol (2)5.94×108
15 (1)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.5 kJ/mol
(2)44 mol 2178 (3)46.75 kJ (4)C
解析：(1)4.4 g CO2气体完全合成CH3OH和水蒸气放出热量4.95 kJ，则1 mol CO2完全合成CH3OH和水蒸气放热49.5 kJ，热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.5 kJ/mol.
(2)n(CH3OH)＝n(CO2)＝×22%＝44 mol，每生成1 mol CH3OH(g)放热49.5 kJ，则此过程中放出热量为：(44×49.5)kJ＝2178 kJ.
(3)由H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ/mol以及(1)中的热化学方程式可知，1 mol CO2完全合成CH3OH并生成液态水时放出热量为44 kJ＋49.5 kJ＝93.5 kJ.则22 g CO2即0.5 mol CO2与H2反应时，放出热量为93.5 kJ÷2＝46.75 kJ.
(4)该反应正反应放热，低温有利于CO2合成CH3OH，又因正反应为体积减小的反应，高压有利于CO2合成CH3OH.
16（1）N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）；△H= －641.6kJ· mol—1
（2）408.8kJ (3) 2N2H4（g）＋2NO2（g）＝3N2（g）＋4H2O（g）；△H＝－1136 kJ· mol—1
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