第六章化学反应与能量第一节化学能与热能焓变、反应热与能源(对应复习讲义第65页)1．化学反应的实质与特征(1)实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。
(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热量的变化。
(3)两守恒：化学反应遵循质量守恒定律，同时也遵循能量守恒定律。
2．吸热反应与放热反应(1)从化学键的角度分析(2)吸热反应和放热反应的比较ΔH＞0 ΔH＜0(3)常见的放热反应和吸热反应放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟水或酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应。
吸热反应：①大多数分解反应；②盐类的水解反应；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应。
3．两种反应热——燃烧热与中和热(1)比较(2)中和反应反应热的测定 ①实验装置②中和热的测定原理ΔH ＝－（m 酸＋m 碱）·c ·（t 终－t 始）nc ＝4.18 J·g －1·℃－1＝4.18×10－3kJ ·g －1·℃－1；n 为生成H 2O 的物质的量。
③注意事项a ．泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，防止热量损失。
b ．为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍微过量。
c ．测定温度时，应测反应过程的最高温度作为终止温度。
4．能源判断正误(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。
( )(2)水结成冰放出热量的反应为放热反应。
()(3)同一物质的三态能量中气态最高，固态最低。
()(4)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下反应的ΔH不同。
()(5)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。
()(6)甲烷的标准燃烧热ΔH＝－890 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890 kJ·mol－1。
()(7)在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量为57.3 kJ。
()[提示](1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×角度1焓变的含义与基本计算1．(2018·济南模拟)下列说法中正确的是()A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关C[化学反应中一定有能量变化，A项错误；由ΔH＝断开旧化学键吸收的能量－形成新化学键放出的能量，得ΔH＜0，故为放热反应，B项错误；吸热反应的ΔH＞0，C项正确；ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比关系，D项错误。
]2．(2019·河南模拟)研究表明N2O与CO在Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是()A．反应总过程ΔH＜0B．Fe＋使反应的活化能减小C．FeO＋也是该反应的催化剂D．Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两步反应均为放热反应C[A项，反应总过程为N2O＋CO===N2＋CO2，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，ΔH＜0，正确；B项，根据反应历程，Fe＋为催化剂，能够降低反应的活化能，正确；C项，FeO＋为中间产物，而不是催化剂，错误；D项，根据图示，Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两反应中反应物总能量均高于生成物总能量，均为放热反应，正确。
]3．，假设单质碳中只存在C—C键且基本结构单元为正四面体，则x的值为()A．619.7B．1 239.4C．792.5 D．1 138.1C[在碳的正四面体结构中，每个碳原子形成4个C—C键，每个C—C键由2个碳原子共有，故每个碳原子拥有的C—C键数目为2。
结合反应热与键能关系：ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和，可得2×345.6＋498.8－2x＝－395，计算得x＝792.5。
](1)ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和(2)ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝H(生成物)－H(反应物)(3)ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能[注意]常见物质(1 mol)中化学键数目角度2反应热的理解与能源4．下列说法正确的是()A ．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol －1，则12C 6H 12O 6(s)＋3O 2(g)===3CO 2(g)＋3H 2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·mol －1B ．已知101 kPa 时，2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝－221 kJ·mol －1，则该反应的反应热为221 kJ·mol －1C ．已知稀溶液中，H ＋(aq)＋OH －(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ 的热量D ．已知HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水的中和热为57.3 kJ·mol －1A [燃烧热是指1 mol 纯物质完全燃烧放出的热量，故12 mol 葡萄糖燃烧放出热量1 400kJ ，A 正确；B 项中反应的反应热应为－221 kJ·mol －1；醋酸为弱电解质，不完全电离，电离时吸热，故稀醋酸与稀NaOH 反应生成1 mol 水放出的热量小于57.3 kJ ；浓硫酸稀释时放热，其与NaOH 反应生成1 mol 水放出的热量大于57.3 kJ ，B 、C 、D 错误。
]5．能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。
下列做法不利于能源“开源节流”的是( )A ．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源B ．大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求C ．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少煤、石油等化石燃料的使用D ．减少资源消耗，增加资源的重复使用，注重资源的循环再生B [化石燃料的开发利用不属于“开源节流”。
] 角度3 中和热的测定 6.测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的中和热的实验装置如图所示。
(1)图中尚缺少的一种仪器是__________。
(2)实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是__________。
a ．上下运动 b ．左右运动 c ．顺时针运动 d ．逆时针运动(3)反应的热化学方程式为________________________________________________________________________(中和热为57.3 kJ·mol －1)。
(4)该同学每次分别取0.50 mol·L －1 50 mL NaOH 溶液和0.50 mol·L －130 mL 硫酸进行实验，通过多次实验测定中和热为53.5 kJ·mol －1，与57.3 kJ·mol －1有偏差，产生偏差的原因不可能是__________(填字母)。
a ．实验装置保温、隔热效果差b ．用量筒量取NaOH 溶液的体积时仰视读数c ．分多次把NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d ．用温度计测定NaOH 溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度[解析] 实验测定中和热为53.5 kJ·mol －1与57.3 kJ·mol －1有偏差，是因为实验过程中热量有散失。
此实验中硫酸过量，用量筒量取NaOH 溶液的体积时仰视读数使NaOH 的量偏多，所测中和热数值不会偏小。
[答案] (1)温度计 (2)a(3)NaOH(aq)＋12H 2SO 4(aq)===12Na 2SO 4(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1[或2NaOH(aq)＋H 2SO 4(aq)===Na 2SO 4(aq)＋2H 2O(l) ΔH ＝－114.6 kJ·mol －1](4)b(1)碎泡沫塑料(或纸条)及硬纸板(或泡沫塑料板)的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。
(2)不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快，热量损失大。
(3)中和热不包括难溶电解质的生成热、物质的溶解热等。
(4)用弱酸或弱碱代替强酸或强碱做中和热测定时，测得的中和热ΔH 偏大。
热化学方程式(对应复习讲义第67页)1．热化学方程式及其意义(1)定义：表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。
例如：H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol －1表示在25 ℃和1.01×105 Pa 下，1__mol 氢气和0.5__mol 氧气完全反应生成1__mol 液态水时放出285.8__kJ 的热量。
2．热化学方程式的书写[提醒] ΔH 与反应的“可逆性”可逆反应的ΔH 表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol －1，表示在298 K 、101 kPa 时，1 mol N 2(g)和3 molH 2(g)完全反应生成2 mol NH 3(g)时放出92.4 kJ 的热量。
但实际上1 mol N 2(g)和3 mol H 2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH 3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ 。
判断正误(1)对于SO 2(g)＋12O 2(g)SO 3(g) ΔH ＝－Q kJ ·mol －1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH 减小。
( )(2)已知N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－a kJ ·mol －1，现向一密闭容器中加入1 mol N 2和3 mol H 2，充分反应后，放热为a kJ 。
( )(3)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种反应原理如下：CH 3OH(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋3H 2(g) ΔH ＝＋49.0 kJ ·mol －1①1 L CH 3OH 蒸气与1 L 水蒸气反应生成1 L CO 2气体与3 L 氢气吸收热量49.0 kJ 。