第十二單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱量學(xué)考標(biāo)準(zhǔn)1化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要形成(a)。2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(a)。3.從化學(xué)反應(yīng)中的反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量變化理解反應(yīng)中的熱效應(yīng)(b)。4.化學(xué)鍵的斷裂和形成與反應(yīng)中能量變化的關(guān)系(b)。5.熱化學(xué)方程式的書寫(a)。6.利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行簡單計(jì)算(b)。7.合理利用化石燃料，提高燃料燃燒效率的方法(a)。一、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)1化學(xué)反應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化形式化學(xué)反應(yīng)中不僅是物質(zhì)的轉(zhuǎn)變，同時(shí)還伴隨著能量變化?；瘜W(xué)反應(yīng)中比較常見的是化學(xué)能與熱能、電能、光能的互相轉(zhuǎn)化。2吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)化學(xué)上把有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)，把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。3化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因(1)化學(xué)反應(yīng)的能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關(guān)系圖中反應(yīng)物內(nèi)部的總能量大于生成物內(nèi)部的總能量，反應(yīng)釋放能量。圖中反應(yīng)物內(nèi)部的總能量小于生成物內(nèi)部的總能量，反應(yīng)吸收能量。(2)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與鍵能的關(guān)系鍵能：斷裂或形成1 mol化學(xué)鍵所吸收或放出的能量。單位：kJ/mol。關(guān)系：a若E1E2，反應(yīng)吸收能量；b若E1E2，反應(yīng)放出能量。二、熱化學(xué)方程式1熱化學(xué)方程式的概念及意義(1)概念：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，還說明了物質(zhì)的“量”與“能量”之間的數(shù)量關(guān)系。2熱化學(xué)方程式的書寫(1)遵循一般化學(xué)方程式的書寫規(guī)則(一般不寫反應(yīng)條件)。(2)在右端注明熱量的變化：吸熱反應(yīng)，H0；放熱反應(yīng)，H0。(3)要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。(4)化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，因此可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。(5)化學(xué)計(jì)量數(shù)改變，H要相應(yīng)改變；逆反應(yīng)的H數(shù)值與正反應(yīng)的相等、符號相反。3反應(yīng)熱的計(jì)算(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式：反應(yīng)熱與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。(2)依據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能之差HQ(斷裂)Q(形成)。三、化石燃料和燃燒效率1化石燃料：當(dāng)今社會的主要能源是煤、石油、天然氣等都屬于化石燃料，化石燃料是不可再生的能源。2合理利用燃料(1)研究化石燃料完全燃燒的條件和減少燃料燃燒產(chǎn)生的熱量損耗的技術(shù)。(2)怎樣防止燃料燃燒造成的環(huán)境污染。(3)通過化學(xué)方法把石油、煤等化石燃料轉(zhuǎn)化為潔凈的燃料，例如煤的氣化、液化。(4)開發(fā)氫能、核能、太陽能等潔凈、高效的新能源。121世紀(jì)人類正由“化石能源時(shí)代”逐步向“多能源時(shí)代”過渡，下列不屬于新能源的是()A太陽能 B核能 C氫能 D電力解析電力不屬于新能源。答案D2(寧波模擬)下列過程中一定釋放出能量的是()A原子結(jié)合成分子 B分解反應(yīng) C分子拆成原子 D化合反應(yīng)解析原子結(jié)合成分子，有新化學(xué)鍵形成，則會釋放出能量。分解反應(yīng)、分子拆分成原子需要吸收能量，有的化合反應(yīng)也需要吸收能量如CCO2=2CO。故只有A項(xiàng)符合題意。答案A3從宏觀來看化學(xué)變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成。從微觀角度來看，下列變化不能說明發(fā)生了化學(xué)變化的是()A變化時(shí)有電子的得失或共用電子對的形成B變化過程中有化學(xué)鍵的斷裂和形成C變化時(shí)釋放出能量D變化前后原子的種類和數(shù)目沒有改變，分子種類增加了解析某些物理變化也能釋放能量，如濃H2SO4、NaOH等溶于水放出熱量，白熾燈工作時(shí)發(fā)光發(fā)熱等。答案C4下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是()A氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng)B能量變化如圖所示的反應(yīng)C化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量比化學(xué)鍵形成放出的熱量多的反應(yīng)D燃燒反應(yīng)和酸堿中和反應(yīng)解析氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)；生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量大的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量比化學(xué)鍵形成放出的熱量多的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。答案D5下列關(guān)于吸熱反應(yīng)的說法中，正確的是()A凡需要加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B只有分解反應(yīng)才是吸熱反應(yīng)C使用催化劑的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)DCO2與CaO的化合是放熱反應(yīng)，而CaCO3的分解是吸熱反應(yīng)解析A中吸熱反應(yīng)不一定需要加熱，如：Ba(OH)28H2O與NH4Cl晶體的反應(yīng)不需加熱，需加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如：CO2CO2；B中大多數(shù)的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但有些化合反應(yīng)也是吸熱反應(yīng)，如：CCO22CO；C中吸熱反應(yīng)是由于反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，與加熱、催化劑、反應(yīng)類型沒有直接關(guān)系。答案D6下列說法不正確的是()A放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能進(jìn)行B化學(xué)反應(yīng)中的能量變化大多數(shù)表現(xiàn)為熱量的變化C反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí)，發(fā)生放熱反應(yīng)D反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí)，發(fā)生吸熱反應(yīng)解析放熱反應(yīng)有的需要加熱才能進(jìn)行，如碳的燃燒反應(yīng)；吸熱反應(yīng)有的不需要加熱就能進(jìn)行，如Ba(OH)28H2O與NH4Cl(固體)的反應(yīng)。答案A7下列說法正確的是()A化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量的變化 B需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)C放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生D反應(yīng)是吸熱還是放熱必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的大小解析化學(xué)反應(yīng)的能量可以以熱能、電能或光能等形式釋放出來，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)開始破壞舊化學(xué)鍵需要吸收能量，故需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)也可能是放熱反應(yīng)，故B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D8酒精燃燒的過程中，發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化。下列判斷中正確的是()A電能部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為熱能C熱能部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D光能部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能解析酒精燃燒的過程中是將酒精內(nèi)部的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為熱能與光能。答案B9(紹興期末)下列化學(xué)反應(yīng)中，屬于放熱反應(yīng)的是()A濃硫酸溶于水BBa(OH)28H2ONH4Cl(固體)CKClO3受熱分解DCaOH2O解析濃硫酸溶于水是物理變化，Ba(OH)28H2ONH4Cl(固體)、KClO3受熱分解均是吸熱反應(yīng)，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣使溫度升高，是放熱反應(yīng)。答案D10關(guān)于熱化學(xué)方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A2 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出571.6 kJ的熱B1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出285.8 kJ的熱C2 個(gè)H2分子完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出571.6 kJ的熱D上述熱化學(xué)方程式可以表示為：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1解析熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的該物質(zhì)的物質(zhì)的量，不是分子數(shù)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C11關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中的說法錯(cuò)誤的是()A圖中所示的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B化學(xué)反應(yīng)有物質(zhì)變化也有能量變化C需要加熱的化學(xué)反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)D化學(xué)鍵斷裂吸收能量，化學(xué)鍵生成放出能量解析據(jù)圖可知，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A12下列熱化學(xué)方程式的書寫正確的是()A2SO2O22SO3H196.6 kJmol1BH2(g)O2(g)=H2O(l)H241.8 kJmol1 C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1 DC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1解析書寫熱化學(xué)方程式必須注意：要注明反應(yīng)物與生成物各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H2與O2生成H2O，C與O2生成CO2的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)， B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C13下列措施不可以提高燃料燃燒效率的是()A提高燃料的著火點(diǎn) B將固體燃料粉碎C將煤進(jìn)行氣化處理 D通入適當(dāng)過量的空氣解析理論上，提高燃料燃燒效率的常用方法是增大燃料與空氣的接觸面積，并通入適當(dāng)過量的空氣。對于A，由于燃料的著火點(diǎn)是其固有的性質(zhì)，不可改變，故這兩項(xiàng)不可行；B、C所采取的措施均是為了增大燃料與空氣的接觸面積。答案A14已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1，下列說法正確的是()A氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B1 mol H2與1 mol F2反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF吸收的熱量大于270 kJC在相同條件下，1 mol H2與1 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量D該反應(yīng)中的能量變化可用上圖來表示解析由題意知H2(g)F2(g)=2HF(g)是放熱反應(yīng)，故A、B、D三項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。答案C15下列各反應(yīng)的能量變化分別用如下形式的示意圖表示，其中正確的是()解析化石燃料的燃燒為放熱反應(yīng)，植物的光合作用為吸熱反應(yīng)，氫氣與氯氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，和圖示不符。答案C16化學(xué)鍵的鍵能是形成(或斷開)1 mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJmol1)：PP：198 PO：360 O=O：498 若生成1 mol P4O6，則反應(yīng)P4(白磷)3O2=P4O6中的能量變化為()A吸收1 638 kJ能量 B放出1 638 kJ能量C吸收126 kJ能量 D放出126 kJ能量解析斷鍵吸收的能量為6198 kJ和3498 kJ，共為2 682 kJ；成鍵放出的能量為12360 kJ4 320 kJ；故放出能量大于吸收能量，放出的能量為4 320 kJ2 682 kJ1 638 kJ。答案B17(臺州月考)某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。通過實(shí)驗(yàn)測出，反應(yīng)前后燒杯中的溫度升高，燒杯中的溫度降低。(1)由此判斷NaOH溶液跟鹽酸的反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，Ba(OH)28H2O跟NH4Cl的反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)試從反應(yīng)物與生成物所含能量分析反應(yīng)的結(jié)論_。解析酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量為吸熱反應(yīng)。答案(1)放熱吸熱(2)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量 18在25 、101 kPa的條件下，斷裂1 mol HH鍵吸收436 kJ能量，斷裂1 mol ClCl鍵吸收243 kJ能量，形成1 mol HCl鍵放出431 kJ能量。H2Cl2=2HCl的化學(xué)反應(yīng)可用下圖表示：請回答下列有關(guān)問題：(1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量為_。(2)生成物成鍵放出的總能量為_。(3)判斷H2Cl2=2HCl是_(填“吸收”或“放出”)能量。(4)反應(yīng)物的總能量_(填“”、“”或“”)生成物的總能量。(5)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。解析(1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量應(yīng)該是斷裂1 mol HH鍵與1 mol ClCl鍵吸收的能量之和，即436 kJ243 kJ679 kJ。(2)生成物成鍵放出的總能量為2431 kJ862 kJ。(3)、(4)由于吸收的總能量小于放出的總能量，所以反應(yīng)放熱，即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。(5)根據(jù)H反應(yīng)物的總鍵能生成物的總鍵能679 kJmol1862 kJmol1183 kJmol1，則熱化學(xué)方程式為H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1。答案(1)679 kJ(2)862 kJ(3)放出(4)(5)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol119已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)，反應(yīng)過程中能量變化如下圖所示，請回答下列問題：(1)a、b、c分別代表什么意義？a：_；b：_；c：_。(2)該反應(yīng)是_反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)，H_0(填“”、“”或“”)。(3)若c241.8 kJmol1，請寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_。解析反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量，使原子的能量升高，原子重新組合得到生成物，即新化學(xué)鍵生成放出能量，二者的差值就是反應(yīng)熱，因?yàn)樵摲磻?yīng)中放出的熱量大于吸收的熱量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H0。根據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的規(guī)定，結(jié)合c的數(shù)值，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)O2(g)=H2O(g)，H241.8 kJmol1。答案(1)代表舊化學(xué)鍵斷裂吸收的能量代表新化學(xué)鍵形成放出的能量代表反應(yīng)熱(2)放熱(3)H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol120已知破壞1 mol化學(xué)鍵所消耗的能量和形成1 mol該化學(xué)鍵所放出的能量相等，這部分能量稱作鍵能。下表中的數(shù)據(jù)是各種化學(xué)鍵的鍵能(kJmol1)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題。物質(zhì)Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量(kJmol1)243193151432366298436(1)下列氫化物中最穩(wěn)定的是_。HClHBrHI(2)Br2H2=2HBr的反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，其數(shù)值是_。(3)相同條件下，X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣發(fā)生反應(yīng)X2H2=2HX，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí)，能量變化最大的反應(yīng)是_。解析(1)分子內(nèi)化學(xué)鍵的鍵能越大，越難被破壞，分子越穩(wěn)定；(2)該反應(yīng)中破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵需吸收能量193 kJ436 kJ629 kJ，形成反應(yīng)產(chǎn)物中的化學(xué)鍵需放出能量366 kJ2732 kJ，因而該反應(yīng)放熱732 kJ629 kJ103 kJ；(3)在反應(yīng)Cl2H2=2HCl中，放出能量432 kJ2(436243) kJ185 kJ；在反應(yīng)Br2H2=2HBr中，放出能量366 kJ2(436193)kJ103 kJ；在反應(yīng)I2H2=2HI中，放出能量298 kJ2(436151) kJ9 kJ。答案(1)(2)放熱103 kJ(3)Cl2H2=2HCl