三、化学反应中的能量变化
常考点
一、反应热、放热反应和吸热反应
1．反应热通常是指 。反应热用符号 表示，单位一般采用 。
2．反应热表示方法
（1）当形成生成物分子释放的能量大与拆开反应物分子所吸收的总能量时，反应为 反应，使反应本身能量 ，规定放热反应△H为 ，所以△H为“—”或△H<0时为放热反应。
（2）当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时，反应为 反应，通过加热、光照等方法吸收能量，使反应本身能量 ，规定吸热反应△H为 ，所以△H为“+”或△H>0时为吸热反应。
3．化学反应的热效应△H = 。
4． 的化学反应是放热反应， 的化学反应是放热反应。中学常见的
放热反应有 ，吸热反应有
二、燃烧热和中和热
由于反应的情况不同，反应热可以分为燃烧热和中和热等。
1．燃烧热是指 。 燃烧热的单位是 。完全燃烧，是指物质中下列元素完全转变成对应的物质；C→ ；H→ ； S→ 。计算燃烧热时，热化学方程式常以分数表示其余物质的化学计量数。例如：C8H18（1）+25/2O2（g）→8CO2(g)+9H2O(l); △H =-5518KJ/mol 则C8H18的燃烧热为 。可燃物燃烧反应放出的热量的计算公式为Ｑ（放）＝ｎ（可燃物）×△Hｃ，式中的Ｑ（放）为可燃物燃烧反应放出的热量；ｎ（可燃物）为可燃物的物质的量；△Hｃ为可燃物的燃烧热。
2．中和热是指 。中和热的表示方法： 。
注意：（1）中和热包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。（2）中和反应的实质是H+和OH-结合生成H2O，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不包括在中和热内。
3．燃烧热和中和热的区别与联系 燃烧热 中和热 相 能量变化 同 点 △H 不 同 标准 点 对产物的要求 反应条件 （1） （2） （3） （5） （7） （4） （6） （8） 一、 热化学方程式 1． 叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。
2．书写热化学方程式的注意事项
（1）要注明 ，但中学化学中所用的△H数据一般都是在25℃、101325Pa下的数据，因此可不特别注明。
（2）需注明△H的“+”与“-”。“+”表示 ，“-” 表示 。 （3）要注明反应物和生成物的聚集状态。G表示 ，I表示 ，s 。 热化学方程式中不用↑和↓。
（4）热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的 ，并不表示物质的分子或原子数。因此热化学方程式中化学计量数可以是整数，也可以是 。
（5）注意热化学方程式是表示反应已完成的数量，由于△H与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学反应式前面的化学计量数必须与△H相对应。即对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。当化学计量数加倍时，△H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应热数值相等，符号相反。
二、 化石燃料和新能源开发
一般将 等称为化石燃料。化石燃料有较大
的储量，目前看来，可提供人类使用几百年时间，但化石燃料是一种 的资源。所以必须重视开发新能源。新能源主要是 等。
重难点
1．一定条件下A与B反应可生成C和D，反应前总能量为E1，反应后总能量为E2。 ⑴若E1>E2，反应体系的总能量（升高、降低）① ，为（吸热、放热）② 反应，其原因是③ 。
⑵若E1 2.在一个小烧杯里，加入20gBa(OH)2·8H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有3∽4滴水的小玻片上。然后加入10gNH4C1晶体，并用玻璃棒迅速搅拌。（不要撞击烧杯） ⑴实验中玻棒搅拌的作用是 ⑵写出有关反应的方程式 该反应是 反应（四类基本反应中选择）。 （3）试验中观察到的现象有 、 和反应混合物成糊状。反应混合物成糊状的原因是 。 （4）通过 现象，说明该反应为 热反应，这是由于反应物的总能量 生成物总能量。 3．把小试管小心的放入盛有碳酸饮料的烧杯中，试管中开始放入几小片镁片，再用滴管滴加盐酸于试管中。回答下列问题： （1）试验中观察到的现象时 （2）产生上述现象的原因是 （3）写出有关的离子方程式： （4）由实验推知氯化镁溶液和氢气的总能量 （大于、小于、等于）镁片和盐酸的总能量。 4．有氢气和氧气反应生成1摩尔水蒸气放热241.8千焦，写出该反应的热化学方程式： 。 若1克水蒸气转化为液态水放热2.444千焦，则反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)的 △H= kJ/mol，氢气的燃烧热为 kJ/mol。 10kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出热量5×105 kJ。试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式： 。 已知1mol液态水气化时需要吸收44 kJ热量，则1mol丁烷完全燃烧生成气态水释放出的热量为 kJ。 0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为 。 又知1mol液态水气化时需要吸收44 kJ热量，则11.2L标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水释放出的热量为 kJ。 5．已知金刚石、石墨燃烧的热化学方程式为：C(s，金刚石)+O2(g)=CO2(g)； △H=-395.4 kJ/mol, C(s，石 ，两物质比较， 墨)+O2(g)=CO2(g)； △H=-393.51kJ/mol。则石墨转化为金刚石的反应热△H= kJ/mol， 较为稳定。 6．拆开1mol氢氢键、1mol氮氢键、1mol氮氮键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946kJ，则1mol 氮气生成氨气的反应热为： ，1mol氢气生成氨气的反应热为： kJ。 7．已知：H+(aq)+OHˉ(aq)=H2O(l)； △H=-57.3kJ/mol，计算下列中和反应中放出的热量。 （1）用20gNaOH配成稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出的热量为 kJ。 （2）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出的热量为 kJ。 （3）用1.00 L 1.00 mol/L醋酸溶液与2.00 L 1.00 mol/LNaOH溶液反应，放出的热量比57.3 kJ （大、小、等于），理由是 。 易混点 1．50 ml0.50 mol/L的盐酸与50 ml0.55 mol/L的NaOH溶液发生中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。 （1）中和热实验所需的玻璃仪器有： 。 （2）烧杯中填满碎纸条的作用是： 。 （3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （偏大、偏小、无影响）。 （4）实验中改用60 ml0.50 mol/L的盐酸与50 ml0.55 mol/L的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （相等、不相等），所求中和热 （相等、不相等），简述理由 。 （5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会 ，50 ml0.50 mol/L的NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会 （均填偏大、偏小、无影响）。 2．在进行有关燃料充分燃烧的条件讨论时，有两种意见，张同学认为，空气越多越好；王同学认为，空气足量即可。 你认为上述那一位同学的意见是不正确的？理由是什么？ ， 。 3．炭火燃烧炽热时，在往炉膛底的热灰上喷撒少量水的瞬间，炉子的火更旺，这是因为 。 4．2.2g氢气燃烧室约放热286kJ，而每千克汽油燃烧时约放热46000kJ。氢气被公认为是21世纪替代化石燃料的理想能源。试简述氢气作为能源的三个主要优点： （1） （2） （3） 5．燃烧的蜡烛一吹就灭，而烧锅炉使用鼓风机鼓入的风力更大，但炉火却越烧越旺。这是为什么？ 6．2002年5月4日，山西运城福源煤矿发生瓦斯爆炸事故，造成20多名矿工丧生。 （1）瓦斯气的主要成分的化学式是 ，它除存在于煤矿的矿井中，还存在于 中等。 （2）瓦斯爆炸的化学方程式 （3）为防止瓦斯爆炸事故的发生可采取的安全措施是 、 （填两条即可） 7．对下列化学反应：①酒精的燃烧；②醋酸与氢氧化钠中和；③金属铁在氧气中燃烧；④实验室中用稀硫酸和金属锌反应制取氢气；⑤在高温条件下用氢气还原三氧化二铁制取金属铁；⑥在实验室中用氯酸钾分解法制取氧气。其中属于吸热反应的是 8．下列5个化学反应，反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量的是 ①结晶碳酸钠风化；②生石灰溶于水；③石灰石的热分解；④氢气还原四氧化三铁；⑤将金属铁投入到硫酸铜溶液中置换出铜。 9．已知热化学方程式：C(s)+O2(g)=CO2(g)； △H=-393.3kJ/mol CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)；△H=+178.2kJ/mol 若要将1吨碳酸钙煅烧成生石灰，理论上需用不含杂质的焦炭 10．化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到一氧化碳和氢气为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨，对甲烷而言，有如下两个反应： （1）CH4(g)+1/2O2（g）=CO(g)+2H2(g)；△H=-36kJ/mol （2）CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2（g）；△H=+216kJ/mol 由反应（1）、（2）推出总反应热为零的总反应方程（3） 并求进料气中空气（氧气体积分数21%）与水蒸气的体积比 方法技巧 一组化学式的妙用 对于氧化物、硫酸盐、碳酸盐具有普通代表性的化学是：KxOnx/2、Kx(SO4)nx/2、Kx(CO3)nx/2（其中n为该元素的化合价，x为原子个数），在化学计算中有其特别的妙用。 1.某元素K的硫酸盐的相对分子质量为M，同价态K的碳酸盐的相对分子质量为N，则该元素的化合价可能为 解：设化学式分别为Kx(SO4)nx/2、Kx(CO3)nx/2，则 Kx+48nx=M ① Kx+30nx=N ② ①-②得 18 nx= M-N n= （M-N）/18x 因为在硫酸盐、碳酸盐中x只能取1或2 故n= （M-N）/18或n= （M-N）/36 2.金属R的M克氧化物与足量的盐酸反应(R和氯的化合价都不变)生成N克氯化物(不含结晶水)求该金属硫酸盐的分子量。 解：R xOnx/2+nxHCl=xRCln+nx/2H2O Rx+8nx Rx+35.5nx M N (Rx+8nx) N=( Rx+35.5nx) M Rx=(35.5nxM-8nxN)/(N-M) ① Rx(SO4)nx/2= Rx+48nx ② 将①代入② Rx(SO4)nx/2=（40 nxN-12.5 nxM）/（N-M） 当n=1时，x为2，M=(80N-25M) /（N-M） 当n=2时，x为1，M=(80N-25M) /（N-M） 当n=3时，x为2，M=(240N-75M) /（N-M）