化学反应和能量变化

值。
①放热反应或吸热反应 旧键断裂吸收的能量大于新键形成放出的能量，为吸热反应；
旧键断裂吸收的能量小于新键形成所放出的能量，该反应为放热反应。
②反应热 化学反应中吸收或放出的热量称反应热，符号 ΔH，单位 kJ ·mol –1 ，吸热为
正值，放热为负值。可以通过热化学方程式表示。反应热的大小与多个因素有关，其数据来
燃烧热叙说有两种形式：一是用文字表示，此时只能用相应的数值和单位，不能用“—”
号。如乙炔的燃烧热为 1300kJ·mol-1；一是用△H 表示，此时需用负号表示，如乙炔的燃烧
热△H =-1300kJ·mol-1。火焰的温度与可燃物的燃烧热和热量损失（如生成的水等）有关。 燃烧热相差不大时，生成的水越多，热量损失就越多，火焰温度就低。
例 2：（重庆）25℃、101 kPa 下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是 393.5 kJ/mol、 285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是
A．C(s)+ 1 O2(g)＝CO(g)；△H＝－393.5 kJ/mol 2
B．2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)；△H＝＋571.6 kJ/mol C．CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)；△H＝－890.3 kJ/mol
●典例分析 题型一 吸热反应和放热反应的判断
例 1：（上海）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．乙醇燃烧
C．铝粉与氧化铁粉末反应
D．氧化钙溶于水
吸热反应和放热反应
常见的放热反应：
①燃烧反应：如木炭、H2、CH4 等在空气中或氧气中燃烧，氢气在氯气中燃烧
②酸碱中和反应：
③大多数的化合反应：生石灰和水、浓硫酸加水稀释是放出大量的热也是因为理算和水
常见放热反应：燃烧、爆炸反应、金属与酸的置换、酸碱中和反应、2NO2 大多数的化合反应是放热的。
N2O4、
六、误点警示
1、吸热反应一定需要加热才能发生吗？
答：吸热反应不一定需要加热才能发生，如氢氧化钡晶体[Ba（OH）2·8H2O]和氯化铵 晶体的反应为吸热反应，但只要用玻璃棒搅拌混合，温度即迅速降低，同时有刺激性气体产
以下反应热均非中和热：
①H2SO4(aq)+ 1 Ba(OH)2(aq)== 1 BaSO4(s)+ 1 H2O(1) (此处还有 BaSO4(s)的生成热)；
2
2
2
②NaOH(s)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(此处还有 NaOH 的溶解热)；
③CH3COOH(aq)+NaOH(aq)==CH3COONa(aq)+H2O(1)(此处还有 CH3COOH 电离热)。
C（s）+12O2（g）=CO（g）；△H=－110.5 kJ·mol-1 C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=－393.5 kJ·mol-1 C 的燃烧热为 393.5 kJ·mol-1，而不是 110.5 kJ·mol-1。
④ 叙述燃烧热时，用正值，在热化学方程式中用△H 表示时取负值。例如，CH4 的燃 烧热为 890.3 kJ·mol-1，而△H＝－890.3 kJ·mol-1 且必须以 1mol 可燃物燃烧为标准。 ⑤要与热值概念进行区别。热值：1g 物质完全燃烧的反应热叫该物质的热值。
学习中应以“热化学方程式”为突破口，通过对热化学方程式的书写及正误判断充分理解 其含义，同时触类旁通，不断掌握反应热的计算技巧，学会应用盖斯定律。
化学反应中的能量变化在高考中经常涉及的内容有：书写热化学方程式、判断热化学方 程式的正误及反应热的大小比较等等。中和热实验的测定是高中阶段比较重要的一个定量实 验。无论从能量的角度，还是从实验的角度，中和热实验的测定都将会是今后高考考查的热 点。 【知识归纳】
化学反应与能量变化
●考点阐释 考纲要求 1．理解化学反应中的能量变化与化学键变化的关系； 2．理解吸热反应、放热反应与反应物及生成物能量的关系； 3．了解化学反应中能量变化的实质，知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化 的主要形式。 4．认识能源是人类生存和发展的重要基础，知道节约能源、提高能量利用效率的实际 意义。 5．了解焓变与反应热涵义。明确 ΔH = H（反应产物）－H（反应物）。 6．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。 7．以上各部分知识与技能的综合应用。
D． 1 C6H12O6（s）+3O2(g)＝3CO2(g)+3H2O(l)；△H＝－1400 kJ/mol 2
燃烧热的概念：在 25℃、101kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放
出的热量。
对燃烧热的理解：
①反应条件：25℃、101kPa。
和反应类型没有直接的因果关系。在常温或高温条件下进行的反应，化合反应或分解反
应、氧化还原反应或离子反应等都可能是吸热反应或放热反应
2、物质的溶解过程中都伴随着能量的变化。需要熟记的实例有：NaOH 固体（苛
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性钠）溶于水明显放热、硝酸铵溶于水明显吸热，食盐溶于水热量变化不明显
题型二 热化学方程式的书写和正误判断
生，说明该反应已进行。加热只是反应所需的一种条件，放热、吸热取决于反应物总能量和
生成物总能量的相对大小，只要反应物总能量大于生成物总能量，反应一定放热，反之，就
一定吸热。有的放热反应如碳的燃烧需要加热到着火点才能进行。
2、中和热不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。若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。
二、命题趋向 依据新课程化学实验的学习目标和学习内容，近几年的主要题型有（1）热化学方程式
的书写及正误判断；（2）反应热的计算；（3）比较反应热的大小；（4）反应热与能源的综合 考查。由于能源问题已成为社会热点，因此有关能源的试题将成为今后命题的热点；对于燃 烧热和中和热的概念及计算仍将是高考考查的重点，主要在选择题、填充题、实验题中体现， 重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。
总和），若 ΔH＜0，为吸热，若 ΔH＞0，为放热。
3、物质稳定性：物质在反应中放出能量越多，则生成物能量越小，该物质越稳定，生
成物中化学键越牢固。反之亦然。
如：同素异形体稳定性的比较：根据△H 正负和大小判断，反应放热，说明生成物能量
小，较稳定。
五、常见的吸热反应与放热反应
常见吸热反应：所有盐的水解和电离过程、大多数的分解反应。
源的基础是实验测定。由于反应热的最主要原因是旧化学键断裂吸收能量与新化学键形成放
出能量，所以通过键能粗略计算出反应热。
ΔH（反应热）== =反应物的键能总和—生成物键能总和。为方便记忆，可作如下理解：
断裂旧化学键需吸热（用＋号表示），形成新化学键则放热（用－号表示），化学反应的热效
应等于反应物和生成物键能的代数和，即 ΔH=（＋反应物的键能总和）＋（—生成物键能
新课标关注能源、提高能量利用效率，今年又是各地降低能耗，走可持续发展的一年， 估计与实际相联系节约能源的试题可出现。新课标明确了焓变与反应热的关系，极有可能出 现运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
考试大纲对反应热的要求是：掌握热化学方程式的含义；了解化学反应中的能量变化、 吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热；理解盖斯定律的含义，掌握有关反应热的 简单计算；初步认识使用化石燃料的利弊，新能源的开发，燃料充分燃烧的条件。
化合成水合硫酸分子【C+CO2 吸热反应】
④铝热反应：
⑤ 金属与酸反应：
常见的放热反应：
①大多数的分解反应：
②水解反应：【中和反应的逆反应】
③其他反应或过程：弱电解质的电离、氢气还原氧化铜、水煤气的制备、氯化铵和氢氧
化钡、高温下 C 和 CO2
注意：1、化学反应时放热反应还是吸热反应与反应条件（如点燃、加热、高温、光照等）
3、中和热：把在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成 1molH2O 时的反应热叫中和热， 单位是 kJ/mol。燃烧热和中和热都属于反应热。
二、正确书写热化学方程式 1、ΔH 只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“；”隔开。若为放 热反应，ΔH 为 <0：若为吸热反应，ΔH 为>0 。ΔH 的单位一般为 kJ/mol。 2、注意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物质的量，并 不表示物质的个数。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。 3、反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同。因此，必须注明 物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用↑和↓。 4、由于 ΔH 与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与 ΔH 相对应，如果化学计量数加倍，则 ΔH 也要加倍。 5、当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 6、用中文表示焓变时数值没有正负号，而用符号表示焓变时数值必须注明正负号。如 H2 的燃．烧．热．为 285.8kJ/mol，△．H．=－285.8kJ/mol。 三、盖斯定律 1、定义：化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反 应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完 成时的反应热是相同的。即
火焰温度就高吗？
答：“燃烧热”的定义是：在 101kPa 时，1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物（或单质）
时放出的能量。完全燃烧，是指物质中下列元素完全转变成对应的物质：C→CO2(g)，H→ H2O(l)，P→P2O5(s)，N→N2(g)，S→SO2(g)。生成不稳定的氧化物所放出的热量不是燃烧热， 如：C→CO(g)，H→H2O（g）。氢气在氯气中虽能燃烧，但其热效应却不是燃烧热，只能称 为反应热。
3、已知：H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl(g) ΔH = － 184.6 kJ·mol-1，能由此判断出氢气的燃烧
热为 184.6 KJ·mol-1 吗？已知 2C2H2 (g) + 5 O2 (g)
4 CO2 (g) + 2 H2O（l）; △H
=-2600kJ·mol-1，能说乙炔的燃烧热为-2600kJ·mol-1 吗？另外，物质的燃烧热大，其产生的
一、正确理解“三热”概念 1、反应热：在化学反应过程中反应本身放出或吸收的热量。在恒温恒压条件下的反应 热用△H 表示，单位是 kJ/mol，并规定放热反应的△H<0，吸热反应的△H>0。 2、标准燃烧热与热值 燃烧热是反应热的一种形式，使用燃烧热的概念时要理解下列要点。 ① 规定是在 101 kPa 压强下测出热量。书中提供的燃烧热数据都是在 101kPa 下测定出 来的。因为压强不同，反应热有所不同。 ② 规定可燃物的物质的量为 1mol（这样才有可比性）。因此，表示可燃物的燃烧热的 热化学方程式中，可燃物的化学计量数为 1，其他物质的化学计量数常出现分数。例如，C8H18 的燃烧热为 5518 kJ·mol-1，用热化学方程式表示则为 C8H18（l）+225O2（g）= 8CO2（g）+9H2O（l）；△H=－5518 kJ·mol-1 ③ 规定生成物为稳定的氧化物．例如 C→ CO2、H →H2O(l)、S →SO2 等。
甲 —△—H→乙，甲 —△—H→1 丙 —△—H→2 乙，ΔH=ΔH1+ΔH2。 2、应用 （1）利用关系图找出反应热之间的关系
①找起点和终点（起点是 A，终点是 C）；②找途径：一个是 A→B→C，一个是 A→C； ③列式：△H3=△H1+△H2。
（2）利用方程组找出反应热之间的关系 ①找出中间产物（中间产物是 B）；②利用方程组消去中间产物：反应 c＝反应 a+反应 b； ③列式：△H3=△H1+△H2。 四、键能、反应热和稳定性的关系 1、键能定义：在 101kPa、298K 条件下，1mol 气态 AB 分子全部拆开成气态 A 原子和 B 原子时需吸收的能量称 AB 间共价键的键能，单位为 kJ ·mol –1。 2、键能与反应热 化学反应中最主要的变化是旧化学键发生断裂和新化学键的形成。 化学反应中能量的变化也主要决定于这两个方面吸热与放热，可以通过键能计算得到近似