化學反應與能量
學習目標：
1．了解化學反應中的能量變化、吸熱反應、放熱反應、反應熱、燃燒熱、中和熱等概念。
2．掌握熱化學方程式的含義，正確書寫熱化學方程式。
3．掌握有關燃燒熱的計算
重點難點：
1、 化學反應熱效應與反應的焓變之間的關係
2、 燃燒熱的計算
知識梳理：
一、化學反應及能量變化
1、化學反應的實質、特徵和規律
實質：反應物化學鍵的斷裂和生成物化學鍵的形成
特徵：既有新物質生成又有能量的變化
遵循的規律：質量守恆和能量守恆
2、化學反應過程中的能量形式：常以熱能、電能、光能等形式表現出來
二、反應熱與焓變
1、反應熱定義：在化學反應過程中，當反應物和生成物具有相同溫度時，所吸收或放出的熱量成為化學反應的反應熱。
2、焓變定義：在恆溫、恆壓條件下的反應熱叫反應的焓變，符號是△h，單位常用kj/mol。
3、產生原因：化學鍵斷裂—吸熱化學鍵形成—放熱
4、計算方法：△h=生成物的總能量 - 反應物的總能量
反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和
5、放熱反應和吸熱反應
化學反應都伴隨著能量的變化，通常表現為熱量變化。據此，可將化學反應分為放熱反應和吸熱反應。
【注意】（1）反應放熱還是吸熱主要取決於反應物和生成物所具有的總能量的相對大小
（2）反應是否需要加熱，只是引發反應的條件，與反應是放熱還是吸熱並無直接關係。許多放熱反應也需要加熱引發反應，也有部分吸熱反應不需加熱，在常溫時就可以進行。
【例1】下列說法正確的是（ ）
a．物質發生化學變化都伴隨著能量變化 b．任何反應中的能量變化都表現為熱量變化
c．伴有能量變化的物質變化都是化學變化 d．沒有物質的變化，也就沒有能量的變化
答案：a
【例2】下列說法不正確的是（ ）
a.化學反應除了生成新物質外，還伴隨著能量的變化
b.放熱反應都不需要加熱就能發生
c.焓變就是反應熱，二者沒有區別
d.化學反應是放熱還是吸熱，取決於生成物具有的總能量和反應物具有的總能量
答案：bc
【例3】1、下列變化屬於吸熱反應的是
①液態水汽化 ②將膽礬加熱變為白色粉末 ③濃硫酸稀釋 ④氯酸鉀分解制氧氣 ⑤生石灰跟水反應生成熟石灰
abcd、②④
答案：d
三、熱化學方程式
（1）定義：表明反應放出或吸收的熱量的化學方程式叫做熱化學方程式。
（2）意義：熱化學方程式不僅表示了化學反應中的物質變化，也表明了化學反應中的能量變化。
（3）熱化學方程式的書寫
①要註明溫度、壓強，但中學化學中所用的△h資料一般都是25℃、101kpa下的資料，因此可不特別註明。
②必須註明△h的「＋」與「－」。「＋」表示吸收熱量，「－」表示放出熱量。
③要註明反應物和生成物的聚集狀態。g表示氣體，l表示液體，s表示固體，熱化學方程式中不用氣體符號或沉澱符號。
④熱化學方程式各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量，並不表示物質的分子或原子數。因此熱化學方程式中化學計量數可以是整數也可以是分數。
⑤注意熱化學方程式表示反應已完成的數量，由於△h與反應完成的物質的量有關，所以化學方程式中化學式前面的化學計量數必須與△h相對應。即對於相同的物質反應，當化學計量數不同，其△h也不同。當化學計量數加倍時，△h也加倍。
當反應逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數值相等，符號相反。
⑥對於化學式形式相同的同素異形體，還必須在化學是後面標明其名稱。如c（s，石墨）
【例4】25℃、101 kpa下，2g氫氣燃燒生成液態水，放出285.8kj熱量，表示該反應的熱化學方程式正確的是（ ）
a．2h2(g)+o2(g) == 2h2o(1) △h＝ ―285.8kj／mol
b．2h2(g)+ o2(g) == 2h2o(1) △h＝ +571.6 kj／mol
c．2h2(g)+o2(g) == 2h2o(g) △h＝ ―571.6 kj／mol
d．h2(g)+1/2o2(g) == h2o(1) △h＝ ―285.8kj／mol
答案：d
【例5】已知反應x+y==m+n為放熱反應,對該反應的下列說法中正確的( )
a．x的能量一定高於m
b. y的能量一定高於n
c. x和y的總能量一定高於m和n的總能量
d 因該反應為放熱反應,故不必加熱就可發生
答案：c
【例6】根據以下3個熱化學方程式： （ ）
2h2s(g)+3o2(g)＝2so2(g)+2h2o(l) △h＝―q1 kj/mol
2h2s(g)+o2(g)＝2s (s)+2h2o(l) △h＝―q2 kj/mol
2h2s(g)+o2(g)＝2s (s)+2h2o(g) △h＝―q3 kj/mol
判斷q1、q2、q3三者關係正確的是
a． q1>q2>q3b． q1>q3>q2 c． q3>q2>q1d． q2>q1>q3
答案：a
四、燃燒熱
（1）概念：25℃、101kpa時，1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱，單位為kj/mo。
【注意】①對物質的量限制：必須是1mol：
②1mol純物質是指1mol純淨物（單質或化合物）；
③完全燃燒生成穩定的氧化物。如c→co2(g)；h→h2o(l)；n→n2(g)；p→p2o5(s); s→so2(g)等；
④物質的燃燒熱都是放熱反應，所以表示物質燃燒熱的△h均為負值，
即△h＜0
（2）表示燃燒熱熱化學方程式的寫法
以燃燒1mol物質為標準來配平其餘物質的化學計量數，所以熱化學方程式中常出現分數。
（3）有關燃燒熱計算：q（放）＝n（可燃物）×△hc。
q（放）為可燃物燃燒放出的熱量，n（可燃物）為可燃物的物質的量，△hc為可燃物的燃燒熱。
【例7】下列熱化學方程式中的反應熱下劃線處表示燃燒熱的是()
o2(g)no(g)+ h2o(g)；δh=-a kj·mol-1
kj·mol-1
c.2co(g)+o2(g)2co2(g)；
δh=-c kj·mol-1
o2(g)ch3cho(l)+h2o(l)；δh=-d kj·mol-1
答案b【例8】已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成1 mol二氧化碳氣體和液態水，並放出熱量b kj，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是( )
a.2c2h2(g)+5o2(g)4co2(g)+2h2o(l);δh=-4b kj·mol-1
o2(g)2co2(g)+h2o(l); δh=2b kj · mol-1
c.2c2h2(g)+5o2(g)4co2(g)+2h2o(l);δh=-2b kj·mol-1
d.2c2h2(g)+5o2(g)4co2(g)+2h2o(l); δh=b kj·mol-1
答案a【例9】已知下列熱化學方程式：
ch4（g）＋2o2（g）→co2（g）＋2h2o（l） δh＝－889.5kj/mol
2c2h6（g）＋7o2（g）→4co2（g）＋6h2o（l） δh＝－3116.7kj/mol
c2h4（g）＋3o2（g）→2co2（g）＋2h2o（l） δh＝－1409.6kj/mol
2c2h2（g）＋5o2（g）→4co2（g）＋2h2o（l） δh＝－2596.7kj/mol
c3h8（g）＋5o2（g）→3co2（g）＋4h2o（l） δh＝－2217.8kj/mol
現有由2mol上述五種烴中的兩種組成的氣體混合物，經充分燃燒後放出3037.6kj熱量，則下列哪些組合是不可能的（ ）
a．ch4和c2h2 b．c2h4和c3h8 c．c2h6和c3h8 d．c2h6和ch4
答案：ac
四、中和熱
（1）定義：稀溶液中，酸和鹼發生中和反應生成1mol水時的反應熱
【注意】：稀溶液是指物質溶於大量水，即大量水中物質的溶解熱效應忽略不計；一般是指酸、鹼的物質量濃度均小於或等於1mol·l-1；
中和熱不包含離子在水中的生成熱、物質的溶解熱、電解質電離的吸熱所伴隨的熱效應；
中和反應的實質是h+和oh-化合生成水；若反應過程中有其他物質生成（生成沉澱的反應一般為放熱反應），這部分反應熱也不包含在中和熱內。h+（aq）＋oh-（aq）＝h2o(l)；△h＝－57.3kj/mol表示強酸強鹼稀溶液反應的中和熱
弱酸弱鹼因為電離時要吸熱或電離出的h+和oh物質的量小於對應酸鹼的物質的量，所以弱酸弱鹼參加的中和反應，其中和熱△h＞－57.3kj/mol，表示中和熱偏小。
測定中和熱實驗關鍵因素：酸與鹼充分反應；防止熱量散失，酸鹼溶液濃度等。如濃硫酸與鹼反應測得中和熱偏高。
（2）書寫中和熱的熱化學方程式時，以生成1molh2o為標準來配平其餘物質的化學計量數
【例10】 下列熱化學方程式正確的是（注：的絕對值均正確）( )
a．c2h5oh(l)+3o2(g)==2co2(g) +3h2o(g)；△h= —1367.0 kj/mol（燃燒熱）
b．naoh(aq) + hcl(aq) == nacl(aq) + h2o(l)；△h= —57.3kj/mol（中和熱）
c．s(s) + o2(g) == so2(g)；△h= —269.8kj/mol（反應熱）
《化學反應與能量》重要知識點總結
熱能重要知識點總結 一 放熱與吸熱反應的幾種型別 下列反應中生成物總能量高於反應物總能量的是 a 碳酸鈣受熱分解 b 乙醇燃燒 c 鋁粉與氧化鐵粉末反應 d 氧化鈣溶於水 二 h的計算方法 反應物的總鍵能 生成物的總鍵能 生成物的總能量 反應物的總能量 化學鍵的鍵能是指氣態原子間形成1mol化學鍵時...
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