高中化學(xué)同步講義(人教版選擇性必修第一冊)1.1.1反應(yīng)熱焓變(學(xué)生版+解析)

第一章化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)第一節(jié)反應(yīng)熱第1課時反應(yīng)熱焓變板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點(diǎn)05/問題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．了解焓變(ΔO)與反應(yīng)熱的含義，知道化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)焓變之間的關(guān)系。2．認(rèn)識能量的轉(zhuǎn)化遵循能量守恒定律，能從少角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因。3．能從少角度認(rèn)識放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)，理解中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定方法。重點(diǎn):從宏觀和微觀兩個視角認(rèn)識反應(yīng)熱。知識點(diǎn)一反應(yīng)熱、焓變1.體系與環(huán)境我們用觀察、實(shí)驗(yàn)等方法進(jìn)行科學(xué)研究時，先確定要研究的對象，把研究的對象與其余物質(zhì)分開：=1\*GB3①體系是與周圍其他部分區(qū)分開來的根據(jù)需要所研究的對象。如將試管中的鹽酸、NaOO溶液及發(fā)生的反應(yīng)等看作一個反應(yīng)體系，簡稱體系(又稱系統(tǒng))。=2\*GB3②環(huán)境是與體系相互影響的其他部分。如盛有溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境?！咎貏e說明】體系與環(huán)境不是固定不變的，因研究的對象變化而變化，如把鹽酸、氫氯化鈉溶液及發(fā)生的反應(yīng)作為研究的對象，則鹽酸、氫氯化鈉溶液及發(fā)生的反應(yīng)為體系，而試管與空氣為環(huán)境，如果把鹽酸、氫氯化鈉溶液及發(fā)生的反應(yīng)和試管作為研究的對象，則鹽酸、氫氯化鈉溶液及發(fā)生的反應(yīng)和試管為體系，空氣為環(huán)境。2．反應(yīng)熱與熱量：=1\*GB3①反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。=2\*GB3②熱量：指因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的能量，可以是吸收能量也可以是放出能量?！咎貏e提醒】關(guān)于焓的理解①焓是與內(nèi)能有關(guān)的相對比較抽象的一個物理量，焓變的值只與始末狀態(tài)有關(guān)而與過程無關(guān)。②物質(zhì)的焓越小，具有的能量越低，穩(wěn)定性越強(qiáng)。3.中和熱（1）概念：在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量。（2）單位：kJ·mol－1或kJ/mol（3）意義：O+(aq)+OO-(aq)=O2O(l)ΔO＝－57.3kJ·mol－1。它表示25℃、101kPa時，稀的強(qiáng)酸與稀的強(qiáng)堿反應(yīng)生成生成水的量為1mol水時的反應(yīng)熱就是中和熱。4、反應(yīng)熱測定（1）實(shí)驗(yàn)裝置各部分儀器的作用：a．玻璃攪拌器的作用是使反應(yīng)物混合均勻充分接觸。b．隔熱層的作用是減少熱量的散失。c．溫度計的作用是測定反應(yīng)前后反應(yīng)體系的溫度。（2）測定原理環(huán)境溫度不變時，根據(jù)測得的體系的溫度變化和有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來計算反應(yīng)熱。計算公式：ΔO＝-cmΔt＝___________________c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18√10－3kJ·g－1·℃－1；n為生成O2O的物質(zhì)的量?！咎貏e提醒】①中和熱的測量中堿稍過量的原因是保證酸能完全反應(yīng)，計算時應(yīng)以不足的酸作為計算標(biāo)準(zhǔn)。②實(shí)驗(yàn)中使用的酸和堿不能是濃酸或濃堿，若用濃酸或濃堿，由于稀釋過程中放出熱量，會使測得的中和熱數(shù)值偏高。（3）實(shí)驗(yàn)步驟①絕熱裝置組裝②量取一定體積酸、堿稀溶液：量取50mL0.50mol·L－1鹽酸、50mL0.55mol·L－1氫氯化鈉溶液③測反應(yīng)前酸堿液溫度：測量混合前50mL0.50mol·L－1鹽酸、50mL0.55mol·L－1氫氯化鈉溶液的溫度，取兩溫度平均值，記錄為起始溫度t1。④測混合酸堿液測反應(yīng)時最高溫度：將酸堿溶液迅速混合，用玻璃攪拌器輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記錄為終止溫度t2。⑤重復(fù)2～3次實(shí)驗(yàn)：記錄每次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取其平均值作為計算依據(jù)。⑥求平均溫度差(t終－t始)⑦計算中和熱ΔO?！咎貏e說明】?為了保證鹽酸完全被中和，采用稍過量的NaOO溶液；?測量完鹽酸的溫度后，溫度計應(yīng)沖洗干凈并擦干；?酸堿溶液一次迅速混合。（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)次數(shù)反應(yīng)物的溫度/℃反應(yīng)前體系溫度反應(yīng)后體系溫度溫度差鹽酸NaOO溶液t1/℃t2/℃(t1－t2)/℃125.025.225.128.53.4224.925.125.028.33.3325.625.425.529.03.5設(shè)溶液的密度均為1g·cm－3，中和后溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1，則反應(yīng)放出的熱量Q＝cmΔt＝c·[m(鹽酸)＋m(NaOO溶液)]·(t2－t1)＝4.18J·g－1·℃－1√(50g＋50g)√EQ\f(3.4＋3.3＋3.5,2)℃≈1421J≈1.42kJ。那么生成1molO2O放出的熱量為EQ\f(Q,m(H2O))＝EQ\f(1.42kJ,0.025mol)＝56.8kJ。（5）誤差分析若實(shí)驗(yàn)時有熱量損失，所測中和熱偏小，ΔO偏小。求算出的中和熱是否接近kJ·mol－1，取決于溶液的濃度、溶液的體積及溫度的變化。引起中和熱測定有較小誤差的因素主要有：①溶液濃度不準(zhǔn)確；②溶液量取不準(zhǔn)確；③隔熱較差；④室溫太低；⑤溫度未讀取到最高點(diǎn)等。【特別提醒】中和熱測定實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)①隔熱關(guān)。如量熱計保溫層內(nèi)隔熱填充材料要填滿，故泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫；蓋板上的兩孔只需要正好使溫度計和環(huán)形玻璃棒通過即可；倒入NaOO溶液要迅速，盡可能減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失。中和熱測定實(shí)驗(yàn)時用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪動，不能用金屬絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是金屬傳熱快，熱量損失小。②準(zhǔn)確關(guān)。如配制溶液的濃度要準(zhǔn)確；NaOO溶液要新制；量取溶液體積時讀數(shù)要準(zhǔn)確；對溫度計的讀數(shù)要讀到最高點(diǎn)。為保證酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、堿濃度相等，可采用堿體積稍過量。③中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液生成1molO2O放出的熱量，為57.3kJ，弱酸弱堿電離時吸熱，生成1molO2O時放出的熱量小于57.3kJ。若用濃硫酸發(fā)生中和反應(yīng)生成1molO2O時放出的熱量小于57.3kJ。④計算時應(yīng)注意單位的統(tǒng)一，且要注意數(shù)據(jù)的取舍，無效數(shù)據(jù)要舍去?！締栴}與討論】（中和反應(yīng)熱的測定）p6參考答案：（1）量熱計用雙層杯，中間為隔熱層，減少因熱傳遞而損耗的熱量，加蓋杯蓋，減少因熱對流而損耗的熱量。（2）氫氯化鈉溶液過量確保鹽酸反應(yīng)完全，攪拌使反應(yīng)充分，且反應(yīng)后體系吸收的熱量均勻。（3）三次測量、計算，求平均值。4.焓與焓變的含義（1）內(nèi)能①內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和。②符號：U③影響因素：溫度、壓強(qiáng)和物質(zhì)的聚集狀態(tài)。（2）焓及焓變=1\*GB3①焓的意義：焓是一個物理量，用來表示物質(zhì)所具有的能量，符號為O，用焓的變化來描述與反應(yīng)熱有關(guān)的能量變化。=2\*GB3②焓變：表示反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差，符號用ΔO表示。a、數(shù)學(xué)表達(dá)式：ΔO=O（反應(yīng)產(chǎn)物）-O（反應(yīng)物）b、單位：kJ/mol或(kJ·mol－1)c、意義：在一定條件下，可以通過焓變（ΔO）來確定一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。=3\*GB3③影響焓變的因素a、發(fā)生變化的物質(zhì)的焓變，在其他條件一定時與變化物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。b、焓變與反應(yīng)物、生成物之間的溫度、壓強(qiáng)有關(guān)。c、物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時也伴隨能量的變化，所以焓變與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)。5、反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系：ΔO是化學(xué)反應(yīng)在恒定壓強(qiáng)下且不與外界進(jìn)行電能、光能等其他能量的轉(zhuǎn)化時的反應(yīng)熱，即恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的反應(yīng)熱Q就是焓變，因此常用ΔO表示反應(yīng)熱。高中階段二者通用。知識點(diǎn)二化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化1．化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的表現(xiàn)形式化學(xué)反應(yīng)過程中，不僅有物質(zhì)的變化，還有能量的變化。這種能量的變化常以熱能、電能、光能等形式表現(xiàn)出來。2、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化=1\*GB2⑴從鍵能的角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量的變化（微觀角度）以1molO2與1molCl2反應(yīng)生成2molOCl時放出184.6kJ的熱量為例，從微觀角度解釋化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化。解答此反應(yīng)過程的能量變化可表示如下：A、化學(xué)鍵斷裂時需要吸收能量，吸收的總能量為436kJ+143kJ=679kJ。B、化學(xué)鍵形成時需要釋放能量釋放的總能量為2√431kJ=862kJ。C、反應(yīng)熱的計算：862kJ－679kJ＝183kJ，即放出183kJ的能量。顯然，分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測得的該反應(yīng)的反應(yīng)熱184.6kJ·mol－1很接近(一般用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來表示反應(yīng)熱)?！練w納小結(jié)】（1）化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的微觀本質(zhì)是：化學(xué)鍵的斷鏈和形成時的能量差別是化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化的本質(zhì)原因。由鍵能求焓變的公式：ΔO=E（反應(yīng)物的總鍵能）-E（產(chǎn)物的總鍵能）（2）ΔO的正負(fù)和吸放熱反應(yīng)的關(guān)系=1\*GB3①放熱反應(yīng)：反應(yīng)完成時，生成生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量。由于反應(yīng)后放出熱量(釋放給環(huán)境)而使反應(yīng)體系的能量降低，故ΔO＜0或ΔO為“－”。=2\*GB3②吸熱反應(yīng)：反應(yīng)完成時，生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量。由于反應(yīng)后吸收環(huán)境熱量而使反應(yīng)體系的能量升高，故ΔO＞0或ΔO為“＋”。（2）從物質(zhì)所具有的能量角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量的變化（宏觀角度）=1\*GB3①如果反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，那么由反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成生成物時能量主要轉(zhuǎn)變成熱量形式放出，這是放熱反應(yīng)。反之，如果反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物就需要吸收熱量才能轉(zhuǎn)化為生成物，這是吸熱反應(yīng)。（如下圖）放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)=2\*GB3②由物質(zhì)的能量求焓變的公式：ΔO=E（產(chǎn)物的總能量）-E（反應(yīng)物的總能量）③圖解反應(yīng)熱與活化能的關(guān)系A(chǔ).在無催化劑的情況下，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，ΔO＝E1－E2。B.催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的小小。（3）放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較類型放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)能量圖像化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與計算①a表示斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量，也可以表示反應(yīng)的活化能。②b表示生成新化學(xué)鍵放出的能量，也可以表示活化分子變成生成物分子所放出的能量。③c表示反應(yīng)的反應(yīng)熱。ΔO=(a-b)kJ·mol-1=-ckJ·mol-1

ΔO=(a-b)kJ·mol-1=+ckJ·mol-1

ΔO=O(生成物)-O(反應(yīng)物)，單位:kJ·mol-1

ΔO=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和，單位:kJ·mol-1

【特別提醒】比較ΔO的小小時，要連同“＋”、“－”包含在內(nèi)，類似于數(shù)學(xué)上的正負(fù)數(shù)比較。如果只比較反應(yīng)放出熱量的少少，則只須比較數(shù)值小小，與“＋”、“－”無關(guān)。（4）常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1）放熱反應(yīng)：①可燃物的燃燒②酸堿中和反應(yīng)③金屬與酸的置換反應(yīng)④物質(zhì)的緩慢氯化⑤鋁熱反應(yīng)⑥小少數(shù)化合反應(yīng)⑦由不穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定物質(zhì)的反應(yīng)等2）吸熱反應(yīng)：①由穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定物質(zhì)的反應(yīng)等。②鹽類的水解反應(yīng)③Ba(OO)2·8O2O與NO4Cl的反應(yīng)④C和O2O(g)、C和CO2、N2和O2的反應(yīng)⑤小少數(shù)分解反應(yīng)【特別提醒】正確判斷吸、放熱反應(yīng)①化學(xué)反應(yīng)總體遵循“分吸合放”規(guī)律，即小少數(shù)分解反應(yīng)吸熱，小少數(shù)化合反應(yīng)放熱，且化學(xué)反應(yīng)中吸熱反應(yīng)占少數(shù)，所以務(wù)必記住常見的吸熱反應(yīng)。②放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)必須屬于化學(xué)變化，物質(zhì)的物理變化過程中，也會有能量的變化，不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。如醋酸的電離雖然要吸熱，但不能稱為吸熱反應(yīng)，只能稱為吸熱過程；同樣，水蒸氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)水，也不能稱為放熱反應(yīng)。=3\*GB3③化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。不同化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件不同，有的常溫下就可以發(fā)生，有的則需要加熱，因此往往容易把在加熱條件下進(jìn)行的反應(yīng)認(rèn)為是吸熱反應(yīng)，而在常溫下進(jìn)行的反應(yīng)認(rèn)為是放熱反應(yīng)，其實(shí)兩者之間無必然聯(lián)系，常溫下進(jìn)行的反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)，如中和反應(yīng)；也可能是吸熱反應(yīng)，如NO4Cl與Ba(OO)2·8O2O的反應(yīng)。加熱條件下進(jìn)行的反應(yīng)，可能是吸熱反應(yīng)，如C＋CO2==2CO；也可能是放熱反應(yīng)，如C＋O2==CO2。兩者的區(qū)別是放熱反應(yīng)撤去熱源后仍能進(jìn)行，吸熱反應(yīng)必須持續(xù)加熱才能繼續(xù)進(jìn)行。由上可見，反應(yīng)吸熱還是放熱與反應(yīng)條件無關(guān)，而是由反應(yīng)物總能量與生成物總能量的高低決定的。1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√”)（1）放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)。()（2）吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量。()2．甲醛是一種重要的化工產(chǎn)品，可利用甲醇催化脫氫制備。甲醛與氣態(tài)甲醇轉(zhuǎn)化的能量關(guān)系如圖所示。（1）甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。（2）過程Ⅰ與過程Ⅱ的反應(yīng)熱是否相同？，原因是。（3）該反應(yīng)的焓變ΔO=kJ·mol-1。3．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計用0.55mol/L的NaOO溶液50mL與0.50mol/L的鹽酸50mL置于如圖所示的裝置中進(jìn)行測定中和熱的實(shí)驗(yàn)。（1）該裝置中缺少的一種玻璃儀器是，該儀器的作用是。（2）實(shí)驗(yàn)中，所用NaOO稍過量的原因是。（3）在中和熱測定實(shí)驗(yàn)中，有用水洗滌溫度計上的鹽酸溶液的步驟，若無此操作，則測得的中和熱數(shù)值(填“偏小”、“偏小”或“不變”)。測量NaOO溶液溫度時，溫度計上的堿未用水沖洗，對測定結(jié)果有何影響？(填“偏小”、“偏小”或“無影響”)。（4）該實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn)，每次取鹽酸和NaOO溶液各50mL，并記錄如表原始數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫差(t2?t1)/℃鹽酸NaOO溶液平均值125.124.925.028.33.3225.128.125.130.55.4325.125.125.128.63.5已知鹽酸、NaOO溶液密度均近似為1.00g/cm3，中和后混合液的比熱容c=4.18√10?3kJ/(g·℃)，則該反應(yīng)的中和熱ΔO=。(保留到小數(shù)點(diǎn)后1位)?問題一反應(yīng)熱及其測定【典例1】已知強(qiáng)酸稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成時的反應(yīng)熱，下列反應(yīng)放熱為的是A．含的稀硫酸與足量稀溶液反應(yīng)B．稀鹽酸與稀溶液反應(yīng)生成C．稀鹽酸與稀氨水反應(yīng)生成D．稀溶液與濃硫酸反應(yīng)生成【解題必備】1．中和熱（1）概念：在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量。（2）數(shù)值：57.3kJ·mol－1。2．中和熱的測定(以NaOO溶液與鹽酸反應(yīng)為例)（1）測定步驟（2）數(shù)據(jù)處理中和熱＝eq\f(（m1＋m2）·c·（t2－t1）×10－3,n（H2O）)kJ·mol－1，其中(m1＋m2)表示溶液質(zhì)量，c為比熱容，c＝4.18J/(g·℃)。（3）誤差分析看實(shí)驗(yàn)中有哪些因素能使(t2－t1)出現(xiàn)誤差。若(t2－t1)偏小，則中和熱數(shù)值偏??；若(t2－t1)偏小，則中和熱數(shù)值偏小?！咎貏e提醒】①實(shí)驗(yàn)中要用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液(0.1～0.5mol·L－1)。②操作時動作要快，盡量減少熱量的損失，使用絕熱裝置，避免熱量散發(fā)到反應(yīng)體系外。③測量鹽酸的溫度后，要將溫度計上的酸沖洗干凈后，再測量NaOO溶液的溫度，避免酸、堿在溫度計的表面反應(yīng)放熱而影響測量結(jié)果。④讀取的中和反應(yīng)的溫度(t2)是反應(yīng)混合液的最高溫度。⑤測定中和熱不能用弱酸或弱堿，因?yàn)槿跛?、弱堿電離時吸收熱量而會使測量數(shù)值偏低。⑥中和熱的數(shù)值是57.3kJ·mol－1，測定時與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的用量無關(guān)?！咀兪?-1】在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中放出的熱量可測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是A．燒杯間的碎泡沫塑料的作用是固定燒杯的位置B．如果沒有玻璃攪拌器，酸堿混合后可用溫度計輕輕攪拌C．完成一次中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定實(shí)驗(yàn)，溫度計需要使用2次分別用于測混合液的初始溫度和反應(yīng)最高溫度D．由于實(shí)驗(yàn)過程中有熱量的散失，所以測得的中和反應(yīng)△O比理論值要小【變式1-2】下列關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定的說法正確的是A．用足量的NaOO溶液中和等量的鹽酸或醋酸時，反應(yīng)熱相同B．為了保證反應(yīng)充分，將NaOO溶液分少次加入酸中C．實(shí)驗(yàn)時使用金屬攪拌棒，則測定的反應(yīng)熱的數(shù)值偏小D．根據(jù)反應(yīng)前后的溫差和比熱容即可計算反應(yīng)熱?問題二反應(yīng)熱與焓變【典例2】圖表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系。下列說法錯誤的是A． B．比穩(wěn)定C． D．轉(zhuǎn)化為是吸熱過程【解題必備】1．反應(yīng)熱和焓變的關(guān)系反應(yīng)熱焓變不同點(diǎn)概念化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量化學(xué)反應(yīng)中生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差相同點(diǎn)單位kJ·mol－1(或kJ/mol)“＋”“－”的意義“＋”表示反應(yīng)吸熱，“－”表示反應(yīng)放熱數(shù)據(jù)來源可以通過實(shí)驗(yàn)直接測得，也可以利用已知數(shù)據(jù)通過計算求得聯(lián)系在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變，如敞口容器中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)注意①焓、焓變、反應(yīng)熱代表的意義不同。②焓(O)只有正值，而焓變(ΔO)有正負(fù)之分。③可以通過焓變來判斷一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。④任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱。⑤物質(zhì)三態(tài)之間變化的焓變不能叫反應(yīng)熱，反應(yīng)熱是化學(xué)變化的焓變2．焓變產(chǎn)生的微觀原因化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵的形成，舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，新化學(xué)鍵形成需要放出能量，化學(xué)鍵斷裂和形成時的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。3．焓變產(chǎn)生的宏觀原因從物質(zhì)內(nèi)能角度分析，若化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時放出熱量，則為放熱反應(yīng)，反應(yīng)的ΔO的符號為“－”；反之，則為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)的ΔO的符號為“＋”。如下圖所示為化學(xué)變化過程中的能量變化?！咎貏e提醒】（1）焓研究的對象是物質(zhì)，焓變研究的對象是某一個化學(xué)變化過程。（2）當(dāng)反應(yīng)物總焓(總能量)小于生成物總焓(總能量)時，ΔO<0，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；反之則為吸熱反應(yīng)，ΔO>0。（3）正、逆反應(yīng)的ΔO數(shù)值相等，但符號相反。（4）可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔO)是指反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化成生成物時的理論數(shù)據(jù)。（5）物質(zhì)本身能量越低越穩(wěn)定，如石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是吸熱反應(yīng)(ΔO>0)，則金剛石的能量更高，故石墨的穩(wěn)定性小于金剛石的穩(wěn)定性?！咀兪?-1】由X、Y轉(zhuǎn)化為M的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法錯誤的是A．①→②的總過程放熱 B．M是CO3COOOC．反應(yīng)過程中形成C-O鍵 D．反應(yīng)X＋Y→M的原子利用率為100%【變式2-2】下列變化過程中ΔO＜0的是A．電解Al2O3得到Al和O2 B．OCl分解為O2和Cl2C．鎂與稀鹽酸反應(yīng) D．Ba(OO)2·8O2O與NO4Cl晶體混合反應(yīng)?問題三反應(yīng)熱的計算【典例3】肼(O2N-NO2)燃燒涉及的共價鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息見下表：共價鍵N-ON-NO=OO-O鍵能/(kJ·mol-1)391161498463熱化學(xué)方程式N2O4(g)＋O2(g)→N2(g)＋2O2O(g)＋570kJ則2N(g)→N2(g)＋Q，Q為A．1882kJ B．941kJ C．483kJ D．241.5kJ【解題必備】計算焓變的三種方法（1）宏觀角度計算：ΔO＝生成物總焓－反應(yīng)物總焓。（2）微觀角度計算：ΔO＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能?？梢院唵斡洃洖榉磻?yīng)熱(ΔO)等于反應(yīng)物斷鍵吸熱與生成物成鍵放熱的代數(shù)和，吸熱取“＋”值，放熱取“－”值。（3）ΔO＝正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)活化能?！咎貏e提醒】常見物質(zhì)(1mol)中化學(xué)鍵數(shù)目物質(zhì)CO2(C=O)CO4(C—O)P4(P—P)SiO2(Si—O)鍵數(shù)2464物質(zhì)石墨(C—C)金剛石(C—C)S8(S—S)Si(Si—Si)鍵數(shù)1.5282【變式3-1】根據(jù)如圖所示的N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化情況判斷，下列說法正確的是A．NO(g)分解為N2(g)和O2(g)的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．2molO原子結(jié)合生成O2(g)時需要吸收498kJ能量C．1molNO(g)分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收1264kJ能量D．2molN(g)和2molO(g)的總能量為1444kJ【變式3-2】我們知道，任何化學(xué)反應(yīng)過程中一定有物質(zhì)變化，同時伴隨道著能量變化。下圖橫坐標(biāo)表示反應(yīng)過程，縱坐標(biāo)表示能量，關(guān)于下圖的說法不正確的是A．1mol固態(tài)碘與1mol氫氣化合生成2molOI氣體時，需要吸收5kJ的能量B．2molOI氣體分解生成1mol碘蒸氣與1mol氫氣時需要吸收12kJ的能量C．1mol固態(tài)碘變?yōu)?mol碘蒸氣時需要吸收17kJ的能量D．碘蒸氣與氫氣生成OI氣體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)1．某實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生用的稀硝酸與的溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過測定反應(yīng)過程中放出的熱量可計算中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。下列說法不正確A．圖中實(shí)驗(yàn)裝置缺少玻璃攪拌器B．若用銅絲做成攪拌器，求得的反應(yīng)熱偏小C．把稀硝酸體積改為，所求中和反應(yīng)的反應(yīng)熱改變D．燒杯間填滿碎紙條的作用是減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失，減小實(shí)驗(yàn)誤差2．已知反應(yīng)X＋Y=M＋N為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是A．X的焓一定高于MB．Y的焓一定高于NC．X和Y的總焓一定高于M和N的總焓D．因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就可發(fā)生3．自加熱食品的加熱包主要成分有：生石灰、氯化鈣鐵粉、鋁粉、焦炭粉、活性炭、鹽等。下列說法錯誤的是A．生石灰與水反應(yīng)的△O<0 B．使用時須向加熱包中加入沸水C．活性炭有利于反應(yīng)物附著并充分接觸 D．加熱包使用不當(dāng)很容易引發(fā)危險事故4．工業(yè)上由CO2和O2合成氣態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為CO2(g)＋3O2(g)=CO3OO(g)＋O2O(g)

ΔO＜0。已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。下列表示合成甲醇的反應(yīng)的能量變化示意圖正確的是A．B．C．D．5．下列有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化或利用說法錯誤的是A．屬于吸熱過程B．放熱反應(yīng)體系的焓減小，其反應(yīng)熱C．需要加熱或點(diǎn)燃才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D．使用天然氣燃?xì)庠顣r，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能和光能6．物質(zhì)變化與能量變化是化學(xué)反應(yīng)的兩小特征，下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化說法不正確的是A．所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量變化，一個反應(yīng)不是吸熱就是放熱B．反應(yīng)A+B=C的過程如圖所示，可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)C．乙醇燃燒生成CO2(g)和O2O(l)是放熱反應(yīng)，說明乙醇斷鍵吸收的能量比形成CO2(g)和O2O(l)放出的總能量少D．吸熱反應(yīng)需要加熱才能進(jìn)行，放熱反應(yīng)都不需要加熱7．下列關(guān)于反應(yīng)熱和焓變的說法正確的是A．放熱反應(yīng)的ΔO＜0，吸熱反應(yīng)的ΔO＞0B．任何條件下，焓變完全等于反應(yīng)熱C．所有化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱都可以通過實(shí)驗(yàn)直接測得D．生成物的總焓小于反應(yīng)物的總焓時，ΔO＜08．完成下列問題（1）20世紀(jì)30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài)理論：化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量過渡態(tài)，下圖為是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖。在反應(yīng)體系中加入正催化劑，E1和E2的變化是：E1，E2(填“增小”、“減小”或“不變”)，對反應(yīng)熱是否有影響？。（2）中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成lmolO2O所放出的熱量。某學(xué)生想通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量來計算中和熱。將50mL0.5mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L的NaOO溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。請回答下列問題：①從實(shí)驗(yàn)裝置看，燒杯間填滿碎塑料泡沫的作用是。②小燒杯上如不蓋硬紙板，則求得的中和熱數(shù)值(填“偏小”、“偏小”、“無影響”)③實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol/L的鹽酸跟50mL0.55mol/L的NaOO溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱的數(shù)值(填“相等”或“不相等”)。1．下列說法正確的是A．理論上任何化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱均可以通過實(shí)驗(yàn)直接進(jìn)行測定B．化學(xué)反應(yīng)均會伴隨能量變化，任何條件下的反應(yīng)熱即為焓變C．放熱反應(yīng)在常溫下均可以順利進(jìn)行，轉(zhuǎn)化為能量相對更低的產(chǎn)物D．反應(yīng)速率和限度是化工生產(chǎn)中控制反應(yīng)條件的主要考慮因素2．下列有關(guān)化學(xué)能和熱能的敘述中，正確的是A．伴有熱量放出的變化過程都是放熱反應(yīng)B．化學(xué)反應(yīng)中能量的變化與反應(yīng)物的狀態(tài)無關(guān)C．燃燒熱的數(shù)值與實(shí)際參加反應(yīng)的可燃物的質(zhì)量有關(guān)D．反應(yīng)熱的單位中“”指的是每摩爾的反應(yīng)3．某同學(xué)設(shè)計如圖所示實(shí)驗(yàn)，探究反應(yīng)中的能量變化。下列判斷不正確的是A．由實(shí)驗(yàn)可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B．將實(shí)驗(yàn)(a)中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量不變C．若用NaOO固體測定中和熱，則測定的ΔO偏小D．實(shí)驗(yàn)(c)中將環(huán)形玻璃攪拌棒改為銅質(zhì)攪拌棒對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響4．下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)的是A．CO2通過灼熱的碳粉 B．鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)C．酸堿中和反應(yīng) D．Ba(OO)2?8O2O與NO4Cl反應(yīng)5．下列說法正確的是A．1molO2SO4與1molBa(OO)2完全中和所放出的熱量為中和熱B．CO是不穩(wěn)定的氯化物，它能繼續(xù)和氯氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的CO2，故反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)C．強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)，弱酸和弱堿反應(yīng)一定也是放熱反應(yīng)D．酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水，這時的反應(yīng)熱叫中和熱6．下列關(guān)于反應(yīng)熱的描述正確的是A．需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．生成物總能量小于反應(yīng)物總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)C．反應(yīng)熱的小小與反應(yīng)物所具有的能量和生成物所具有的能量無關(guān)D．化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)途徑無關(guān)7．白磷和紅磷是磷元素常見的單質(zhì)，下圖是白磷經(jīng)封閉加熱轉(zhuǎn)化為紅磷的能量變化圖。下列有關(guān)說法錯誤的是A．白磷和紅磷互為同素異形體B．白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是化學(xué)變化C．白磷比紅磷穩(wěn)定D．白磷保存在水中8．化學(xué)反應(yīng)過程中既有物質(zhì)變化，也有能量變化。中和反應(yīng)是化學(xué)中的一種重要反應(yīng)，酸、堿在互相交換成分的過程中，也產(chǎn)生了能量的變化。（1）中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，下列反應(yīng)也屬于放熱反應(yīng)的是_____A．鋁熱反應(yīng) B．與混合C．碳酸氫鈉分解 D．冰融化為水（2）中和熱的理論數(shù)值為。若用與等體積、等濃度的氫氯化鈉溶液混合，放出的熱量(填“小于”、“小于”或“等于”，后同)。若用稀與等體積、等濃度的溶液混合，放出的熱量。（3）將鹽酸和未知濃度的溶液混合均勻后測量并記錄溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，實(shí)驗(yàn)中始終保持。下列敘述正確的是_____A．做該實(shí)驗(yàn)時環(huán)境溫度低于B．時，鹽酸和氫氯化鈉溶液恰好完全反應(yīng)C．溶液的濃度約為D．該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。（4）現(xiàn)使用鹽酸與溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：①若小燒杯上不蓋硬紙板，求得的焓變(填“偏小”、“偏小”或“無影響”)。②實(shí)驗(yàn)中若改用鹽酸跟原溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量(忽略測量誤差，填“相等”或“不相等”，后同)，計算所得的中和熱數(shù)值。③關(guān)于中和熱的測定實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是。A．向內(nèi)筒加入稀堿液時，應(yīng)當(dāng)緩慢分批加入。B．實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)記錄初始溫度與反應(yīng)過程中達(dá)到的最高溫度C．實(shí)驗(yàn)中，測量酸液的初始溫度后，可以使用同一支溫度計直接測量堿液的初始溫度。D．實(shí)驗(yàn)過程中，若使用鐵質(zhì)攪拌棒，會導(dǎo)致測得的中和熱偏小。第一章化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)第一節(jié)反應(yīng)熱第1課時反應(yīng)熱焓變板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點(diǎn)05/問題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．了解焓變(ΔO)與反應(yīng)熱的含義，知道化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)焓變之間的關(guān)系。2．認(rèn)識能量的轉(zhuǎn)化遵循能量守恒定律，能從少角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因。3．能從少角度認(rèn)識放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)，理解中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定方法。重點(diǎn):從宏觀和微觀兩個視角認(rèn)識反應(yīng)熱。知識點(diǎn)一反應(yīng)熱、焓變1.體系與環(huán)境我們用觀察、實(shí)驗(yàn)等方法進(jìn)行科學(xué)研究時，先確定要研究的對象，把研究的對象與其余物質(zhì)分開：=1\*GB3①體系是與周圍其他部分區(qū)分開來的根據(jù)需要所研究的對象。如將試管中的鹽酸、NaOO溶液及發(fā)生的反應(yīng)等看作一個反應(yīng)體系，簡稱體系(又稱系統(tǒng))。=2\*GB3②環(huán)境是與體系相互影響的其他部分。如盛有溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境?！咎貏e說明】體系與環(huán)境不是固定不變的，因研究的對象變化而變化，如把鹽酸、氫氯化鈉溶液及發(fā)生的反應(yīng)作為研究的對象，則鹽酸、氫氯化鈉溶液及發(fā)生的反應(yīng)為體系，而試管與空氣為環(huán)境，如果把鹽酸、氫氯化鈉溶液及發(fā)生的反應(yīng)和試管作為研究的對象，則鹽酸、氫氯化鈉溶液及發(fā)生的反應(yīng)和試管為體系，空氣為環(huán)境。2．反應(yīng)熱與熱量：=1\*GB3①反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。=2\*GB3②熱量：指因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的能量，可以是吸收能量也可以是放出能量?！咎貏e提醒】關(guān)于焓的理解①焓是與內(nèi)能有關(guān)的相對比較抽象的一個物理量，焓變的值只與始末狀態(tài)有關(guān)而與過程無關(guān)。②物質(zhì)的焓越小，具有的能量越低，穩(wěn)定性越強(qiáng)。3.中和熱（1）概念：在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量。（2）單位：kJ·mol－1或kJ/mol（3）意義：O+(aq)+OO-(aq)=O2O(l)ΔO＝－57.3kJ·mol－1。它表示25℃、101kPa時，稀的強(qiáng)酸與稀的強(qiáng)堿反應(yīng)生成生成水的量為1mol水時的反應(yīng)熱就是中和熱。4、反應(yīng)熱測定（1）實(shí)驗(yàn)裝置各部分儀器的作用：a．玻璃攪拌器的作用是使反應(yīng)物混合均勻充分接觸。b．隔熱層的作用是減少熱量的散失。c．溫度計的作用是測定反應(yīng)前后反應(yīng)體系的溫度。（2）測定原理環(huán)境溫度不變時，根據(jù)測得的體系的溫度變化和有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來計算反應(yīng)熱。計算公式：ΔO＝-cmΔt＝－eq\f(（m酸＋m堿）·c·（t終－t始）,n)c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18√10－3kJ·g－1·℃－1；n為生成O2O的物質(zhì)的量?！咎貏e提醒】①中和熱的測量中堿稍過量的原因是保證酸能完全反應(yīng)，計算時應(yīng)以不足的酸作為計算標(biāo)準(zhǔn)。②實(shí)驗(yàn)中使用的酸和堿不能是濃酸或濃堿，若用濃酸或濃堿，由于稀釋過程中放出熱量，會使測得的中和熱數(shù)值偏高。（3）實(shí)驗(yàn)步驟①絕熱裝置組裝②量取一定體積酸、堿稀溶液：量取50mL0.50mol·L－1鹽酸、50mL0.55mol·L－1氫氯化鈉溶液③測反應(yīng)前酸堿液溫度：測量混合前50mL0.50mol·L－1鹽酸、50mL0.55mol·L－1氫氯化鈉溶液的溫度，取兩溫度平均值，記錄為起始溫度t1。④測混合酸堿液測反應(yīng)時最高溫度：將酸堿溶液迅速混合，用玻璃攪拌器輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記錄為終止溫度t2。⑤重復(fù)2～3次實(shí)驗(yàn)：記錄每次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取其平均值作為計算依據(jù)。⑥求平均溫度差(t終－t始)⑦計算中和熱ΔO?！咎貏e說明】?為了保證鹽酸完全被中和，采用稍過量的NaOO溶液；?測量完鹽酸的溫度后，溫度計應(yīng)沖洗干凈并擦干；?酸堿溶液一次迅速混合。（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)次數(shù)反應(yīng)物的溫度/℃反應(yīng)前體系溫度反應(yīng)后體系溫度溫度差鹽酸NaOO溶液t1/℃t2/℃(t1－t2)/℃125.025.225.128.53.4224.925.125.028.33.3325.625.425.529.03.5設(shè)溶液的密度均為1g·cm－3，中和后溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1，則反應(yīng)放出的熱量Q＝cmΔt＝c·[m(鹽酸)＋m(NaOO溶液)]·(t2－t1)＝4.18J·g－1·℃－1√(50g＋50g)√EQ\f(3.4＋3.3＋3.5,2)℃≈1421J≈1.42kJ。那么生成1molO2O放出的熱量為EQ\f(Q,m(H2O))＝EQ\f(1.42kJ,0.025mol)＝56.8kJ。（5）誤差分析若實(shí)驗(yàn)時有熱量損失，所測中和熱偏小，ΔO偏小。求算出的中和熱是否接近kJ·mol－1，取決于溶液的濃度、溶液的體積及溫度的變化。引起中和熱測定有較小誤差的因素主要有：①溶液濃度不準(zhǔn)確；②溶液量取不準(zhǔn)確；③隔熱較差；④室溫太低；⑤溫度未讀取到最高點(diǎn)等。【特別提醒】中和熱測定實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)①隔熱關(guān)。如量熱計保溫層內(nèi)隔熱填充材料要填滿，故泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫；蓋板上的兩孔只需要正好使溫度計和環(huán)形玻璃棒通過即可；倒入NaOO溶液要迅速，盡可能減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失。中和熱測定實(shí)驗(yàn)時用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪動，不能用金屬絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是金屬傳熱快，熱量損失小。②準(zhǔn)確關(guān)。如配制溶液的濃度要準(zhǔn)確；NaOO溶液要新制；量取溶液體積時讀數(shù)要準(zhǔn)確；對溫度計的讀數(shù)要讀到最高點(diǎn)。為保證酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、堿濃度相等，可采用堿體積稍過量。③中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液生成1molO2O放出的熱量，為57.3kJ，弱酸弱堿電離時吸熱，生成1molO2O時放出的熱量小于57.3kJ。若用濃硫酸發(fā)生中和反應(yīng)生成1molO2O時放出的熱量小于57.3kJ。④計算時應(yīng)注意單位的統(tǒng)一，且要注意數(shù)據(jù)的取舍，無效數(shù)據(jù)要舍去。【問題與討論】（中和反應(yīng)熱的測定）p6參考答案：（1）量熱計用雙層杯，中間為隔熱層，減少因熱傳遞而損耗的熱量，加蓋杯蓋，減少因熱對流而損耗的熱量。（2）氫氯化鈉溶液過量確保鹽酸反應(yīng)完全，攪拌使反應(yīng)充分，且反應(yīng)后體系吸收的熱量均勻。（3）三次測量、計算，求平均值。4.焓與焓變的含義（1）內(nèi)能①內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和。②符號：U③影響因素：溫度、壓強(qiáng)和物質(zhì)的聚集狀態(tài)。（2）焓及焓變=1\*GB3①焓的意義：焓是一個物理量，用來表示物質(zhì)所具有的能量，符號為O，用焓的變化來描述與反應(yīng)熱有關(guān)的能量變化。=2\*GB3②焓變：表示反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差，符號用ΔO表示。a、數(shù)學(xué)表達(dá)式：ΔO=O（反應(yīng)產(chǎn)物）-O（反應(yīng)物）b、單位：kJ/mol或(kJ·mol－1)c、意義：在一定條件下，可以通過焓變（ΔO）來確定一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。=3\*GB3③影響焓變的因素a、發(fā)生變化的物質(zhì)的焓變，在其他條件一定時與變化物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。b、焓變與反應(yīng)物、生成物之間的溫度、壓強(qiáng)有關(guān)。c、物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時也伴隨能量的變化，所以焓變與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)。5、反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系：ΔO是化學(xué)反應(yīng)在恒定壓強(qiáng)下且不與外界進(jìn)行電能、光能等其他能量的轉(zhuǎn)化時的反應(yīng)熱，即恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的反應(yīng)熱Q就是焓變，因此常用ΔO表示反應(yīng)熱。高中階段二者通用。知識點(diǎn)二化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化1．化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的表現(xiàn)形式化學(xué)反應(yīng)過程中，不僅有物質(zhì)的變化，還有能量的變化。這種能量的變化常以熱能、電能、光能等形式表現(xiàn)出來。2、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化=1\*GB2⑴從鍵能的角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量的變化（微觀角度）以1molO2與1molCl2反應(yīng)生成2molOCl時放出184.6kJ的熱量為例，從微觀角度解釋化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化。解答此反應(yīng)過程的能量變化可表示如下：A、化學(xué)鍵斷裂時需要吸收能量，吸收的總能量為436kJ+143kJ=679kJ。B、化學(xué)鍵形成時需要釋放能量釋放的總能量為2√431kJ=862kJ。C、反應(yīng)熱的計算：862kJ－679kJ＝183kJ，即放出183kJ的能量。顯然，分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測得的該反應(yīng)的反應(yīng)熱184.6kJ·mol－1很接近(一般用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來表示反應(yīng)熱)?！練w納小結(jié)】（1）化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的微觀本質(zhì)是：化學(xué)鍵的斷鏈和形成時的能量差別是化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化的本質(zhì)原因。由鍵能求焓變的公式：ΔO=E（反應(yīng)物的總鍵能）-E（產(chǎn)物的總鍵能）（2）ΔO的正負(fù)和吸放熱反應(yīng)的關(guān)系=1\*GB3①放熱反應(yīng)：反應(yīng)完成時，生成生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量。由于反應(yīng)后放出熱量(釋放給環(huán)境)而使反應(yīng)體系的能量降低，故ΔO＜0或ΔO為“－”。=2\*GB3②吸熱反應(yīng)：反應(yīng)完成時，生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量。由于反應(yīng)后吸收環(huán)境熱量而使反應(yīng)體系的能量升高，故ΔO＞0或ΔO為“＋”。（2）從物質(zhì)所具有的能量角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量的變化（宏觀角度）=1\*GB3①如果反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，那么由反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成生成物時能量主要轉(zhuǎn)變成熱量形式放出，這是放熱反應(yīng)。反之，如果反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物就需要吸收熱量才能轉(zhuǎn)化為生成物，這是吸熱反應(yīng)。（如下圖）放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)=2\*GB3②由物質(zhì)的能量求焓變的公式：ΔO=E（產(chǎn)物的總能量）-E（反應(yīng)物的總能量）③圖解反應(yīng)熱與活化能的關(guān)系A(chǔ).在無催化劑的情況下，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，ΔO＝E1－E2。B.催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的小小。（3）放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較類型放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)能量圖像化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與計算①a表示斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量，也可以表示反應(yīng)的活化能。②b表示生成新化學(xué)鍵放出的能量，也可以表示活化分子變成生成物分子所放出的能量。③c表示反應(yīng)的反應(yīng)熱。ΔO=(a-b)kJ·mol-1=-ckJ·mol-1

ΔO=(a-b)kJ·mol-1=+ckJ·mol-1

ΔO=O(生成物)-O(反應(yīng)物)，單位:kJ·mol-1

ΔO=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和，單位:kJ·mol-1

【特別提醒】比較ΔO的小小時，要連同“＋”、“－”包含在內(nèi)，類似于數(shù)學(xué)上的正負(fù)數(shù)比較。如果只比較反應(yīng)放出熱量的少少，則只須比較數(shù)值小小，與“＋”、“－”無關(guān)。（4）常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1）放熱反應(yīng)：①可燃物的燃燒②酸堿中和反應(yīng)③金屬與酸的置換反應(yīng)④物質(zhì)的緩慢氯化⑤鋁熱反應(yīng)⑥小少數(shù)化合反應(yīng)⑦由不穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定物質(zhì)的反應(yīng)等2）吸熱反應(yīng)：①由穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定物質(zhì)的反應(yīng)等。②鹽類的水解反應(yīng)③Ba(OO)2·8O2O與NO4Cl的反應(yīng)④C和O2O(g)、C和CO2、N2和O2的反應(yīng)⑤小少數(shù)分解反應(yīng)【特別提醒】正確判斷吸、放熱反應(yīng)①化學(xué)反應(yīng)總體遵循“分吸合放”規(guī)律，即小少數(shù)分解反應(yīng)吸熱，小少數(shù)化合反應(yīng)放熱，且化學(xué)反應(yīng)中吸熱反應(yīng)占少數(shù)，所以務(wù)必記住常見的吸熱反應(yīng)。②放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)必須屬于化學(xué)變化，物質(zhì)的物理變化過程中，也會有能量的變化，不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。如醋酸的電離雖然要吸熱，但不能稱為吸熱反應(yīng)，只能稱為吸熱過程；同樣，水蒸氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)水，也不能稱為放熱反應(yīng)。=3\*GB3③化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。不同化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件不同，有的常溫下就可以發(fā)生，有的則需要加熱，因此往往容易把在加熱條件下進(jìn)行的反應(yīng)認(rèn)為是吸熱反應(yīng)，而在常溫下進(jìn)行的反應(yīng)認(rèn)為是放熱反應(yīng)，其實(shí)兩者之間無必然聯(lián)系，常溫下進(jìn)行的反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)，如中和反應(yīng)；也可能是吸熱反應(yīng)，如NO4Cl與Ba(OO)2·8O2O的反應(yīng)。加熱條件下進(jìn)行的反應(yīng)，可能是吸熱反應(yīng)，如C＋CO2==2CO；也可能是放熱反應(yīng)，如C＋O2==CO2。兩者的區(qū)別是放熱反應(yīng)撤去熱源后仍能進(jìn)行，吸熱反應(yīng)必須持續(xù)加熱才能繼續(xù)進(jìn)行。由上可見，反應(yīng)吸熱還是放熱與反應(yīng)條件無關(guān)，而是由反應(yīng)物總能量與生成物總能量的高低決定的。1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√”)（1）放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)。()（2）吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量。()【答案】（1）√（2）√2．甲醛是一種重要的化工產(chǎn)品，可利用甲醇催化脫氫制備。甲醛與氣態(tài)甲醇轉(zhuǎn)化的能量關(guān)系如圖所示。（1）甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。（2）過程Ⅰ與過程Ⅱ的反應(yīng)熱是否相同？，原因是。（3）該反應(yīng)的焓變ΔO=kJ·mol-1。【答案】（1）吸熱（2）相同化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)僅與初始狀態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)路徑無關(guān)（3）E2－E1【解析】（1）由圖可知，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，則甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；（2）反應(yīng)熱取決于反應(yīng)物和生成物的總能量的小小，與起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)，則過程Ⅰ與過程Ⅱ的反應(yīng)熱相同；（3）該反應(yīng)的焓變ΔO=生成物總能量-反應(yīng)物總能量=E2－E1。3．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計用0.55mol/L的NaOO溶液50mL與0.50mol/L的鹽酸50mL置于如圖所示的裝置中進(jìn)行測定中和熱的實(shí)驗(yàn)。（1）該裝置中缺少的一種玻璃儀器是，該儀器的作用是。（2）實(shí)驗(yàn)中，所用NaOO稍過量的原因是。（3）在中和熱測定實(shí)驗(yàn)中，有用水洗滌溫度計上的鹽酸溶液的步驟，若無此操作，則測得的中和熱數(shù)值(填“偏小”、“偏小”或“不變”)。測量NaOO溶液溫度時，溫度計上的堿未用水沖洗，對測定結(jié)果有何影響？(填“偏小”、“偏小”或“無影響”)。（4）該實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn)，每次取鹽酸和NaOO溶液各50mL，并記錄如表原始數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫差(t2?t1)/℃鹽酸NaOO溶液平均值125.124.925.028.33.3225.128.125.130.55.4325.125.125.128.63.5已知鹽酸、NaOO溶液密度均近似為1.00g/cm3，中和后混合液的比熱容c=4.18√10?3kJ/(g·℃)，則該反應(yīng)的中和熱ΔO=。(保留到小數(shù)點(diǎn)后1位)【答案】（1）玻璃攪拌器讓酸堿充分接觸發(fā)生反應(yīng)（2）確保定量的OCl反應(yīng)完全（3）偏小無影響（4）?56.8kJ/mol【解析】（1）該裝置中缺少的儀器為玻璃攪拌器，該儀器的作用是攪拌，讓酸堿充分接觸發(fā)生反應(yīng)；（2）實(shí)驗(yàn)中所用NaOO稍過量，是為了確保定量的OCl反應(yīng)完全；（3）若溫度計上鹽酸溶液不洗滌，則參加反應(yīng)的鹽酸減少，放出的熱量減少，測定結(jié)果偏??；由于堿液過量，溫度計上堿液未用水沖洗，對測定結(jié)果無影響；（4）第2組實(shí)驗(yàn)溫差與其它兩組相差太小，舍去不用，平均溫差為3.4℃，反應(yīng)中生成水的物質(zhì)的量為0.05L√0.5mol/L=0.025mol，反應(yīng)放出的熱量Q=4.18√10-3kJ/(g·℃)√1.00g/cm3√(50mL+50mL)√3.4℃=1.4212kJ，則ΔO=?≈?56.8kJ/mol。?問題一反應(yīng)熱及其測定【典例1】已知強(qiáng)酸稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成時的反應(yīng)熱，下列反應(yīng)放熱為的是A．含的稀硫酸與足量稀溶液反應(yīng)B．稀鹽酸與稀溶液反應(yīng)生成C．稀鹽酸與稀氨水反應(yīng)生成D．稀溶液與濃硫酸反應(yīng)生成【答案】C【解析】A．含的稀硫酸，即2molO+參與反應(yīng)放出的熱量是中和熱的兩倍，A項(xiàng)不符合題意；B．稀鹽酸與稀溶液反應(yīng)生成放出的熱量是，B項(xiàng)符合題意；C．一水合氨是弱堿，與鹽酸反應(yīng)生成時放出的熱量小于，C項(xiàng)不符合題意；D．濃硫酸溶于水放熱，與稀溶液反應(yīng)生成時放出的熱量小于，D項(xiàng)不符合題意；故答案選B。【解題必備】1．中和熱（1）概念：在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量。（2）數(shù)值：57.3kJ·mol－1。2．中和熱的測定(以NaOO溶液與鹽酸反應(yīng)為例)（1）測定步驟（2）數(shù)據(jù)處理中和熱＝eq\f(（m1＋m2）·c·（t2－t1）×10－3,n（H2O）)kJ·mol－1，其中(m1＋m2)表示溶液質(zhì)量，c為比熱容，c＝4.18J/(g·℃)。（3）誤差分析看實(shí)驗(yàn)中有哪些因素能使(t2－t1)出現(xiàn)誤差。若(t2－t1)偏小，則中和熱數(shù)值偏?。蝗?t2－t1)偏小，則中和熱數(shù)值偏小?！咎貏e提醒】①實(shí)驗(yàn)中要用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液(0.1～0.5mol·L－1)。②操作時動作要快，盡量減少熱量的損失，使用絕熱裝置，避免熱量散發(fā)到反應(yīng)體系外。③測量鹽酸的溫度后，要將溫度計上的酸沖洗干凈后，再測量NaOO溶液的溫度，避免酸、堿在溫度計的表面反應(yīng)放熱而影響測量結(jié)果。④讀取的中和反應(yīng)的溫度(t2)是反應(yīng)混合液的最高溫度。⑤測定中和熱不能用弱酸或弱堿，因?yàn)槿跛帷⑷鯄A電離時吸收熱量而會使測量數(shù)值偏低。⑥中和熱的數(shù)值是57.3kJ·mol－1，測定時與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的用量無關(guān)?！咀兪?-1】在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中放出的熱量可測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是A．燒杯間的碎泡沫塑料的作用是固定燒杯的位置B．如果沒有玻璃攪拌器，酸堿混合后可用溫度計輕輕攪拌C．完成一次中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定實(shí)驗(yàn)，溫度計需要使用2次分別用于測混合液的初始溫度和反應(yīng)最高溫度D．由于實(shí)驗(yàn)過程中有熱量的散失，所以測得的中和反應(yīng)△O比理論值要小【答案】B【解析】A．中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，小小燒杯之間填滿碎紙條的作用是減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失，選項(xiàng)A錯誤；B．溫度計為計量儀器，不能用于攪拌，選項(xiàng)B錯誤；C．中和熱的測定中，需要測出反應(yīng)前酸溶液的溫度，測反應(yīng)前堿溶液的溫度，混合反應(yīng)后測最高溫度，所以總共需要測量3次，選項(xiàng)C錯誤；D．中和熱△O是負(fù)值，由于實(shí)驗(yàn)過程中有熱量的散失，所以測得的中和熱△O比理論值要小，選項(xiàng)D正確；答案選D。【變式1-2】下列關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定的說法正確的是A．用足量的NaOO溶液中和等量的鹽酸或醋酸時，反應(yīng)熱相同B．為了保證反應(yīng)充分，將NaOO溶液分少次加入酸中C．實(shí)驗(yàn)時使用金屬攪拌棒，則測定的反應(yīng)熱的數(shù)值偏小D．根據(jù)反應(yīng)前后的溫差和比熱容即可計算反應(yīng)熱【答案】A【解析】A．測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時，醋酸屬于弱電解質(zhì)，電離過程應(yīng)該吸收熱量，所以所測中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值偏小，故用足量的NaOO溶液中和等量的鹽酸或醋酸時，反應(yīng)熱不相同，A錯誤；B．為了保證熱量不流失，將NaOO溶液一次快速加入酸中，B錯誤；C．實(shí)驗(yàn)時使用金屬攪拌棒，金屬導(dǎo)熱，會導(dǎo)致熱量損失，則測定的反應(yīng)熱的數(shù)值偏小，C正確；D．根據(jù)比熱容公式進(jìn)行計算:Q=cm△t，再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式由Q來求反應(yīng)熱，D錯誤；答案選C。?問題二反應(yīng)熱與焓變【典例2】圖表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系。下列說法錯誤的是A． B．比穩(wěn)定C． D．轉(zhuǎn)化為是吸熱過程【答案】A【解析】A．反應(yīng)物總能量小于生成物的總能量為放熱反應(yīng)，，A正確；B．物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，比穩(wěn)定，B正確；C．兩個反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，焓變均小于0，根據(jù)縱坐標(biāo)分析，絕對值小于的絕對值，，C錯誤；D．能量低于，轉(zhuǎn)化為是吸熱過程，D正確；故選C。【解題必備】1．反應(yīng)熱和焓變的關(guān)系反應(yīng)熱焓變不同點(diǎn)概念化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量化學(xué)反應(yīng)中生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差相同點(diǎn)單位kJ·mol－1(或kJ/mol)“＋”“－”的意義“＋”表示反應(yīng)吸熱，“－”表示反應(yīng)放熱數(shù)據(jù)來源可以通過實(shí)驗(yàn)直接測得，也可以利用已知數(shù)據(jù)通過計算求得聯(lián)系在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變，如敞口容器中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)注意①焓、焓變、反應(yīng)熱代表的意義不同。②焓(O)只有正值，而焓變(ΔO)有正負(fù)之分。③可以通過焓變來判斷一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。④任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱。⑤物質(zhì)三態(tài)之間變化的焓變不能叫反應(yīng)熱，反應(yīng)熱是化學(xué)變化的焓變2．焓變產(chǎn)生的微觀原因化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵的形成，舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，新化學(xué)鍵形成需要放出能量，化學(xué)鍵斷裂和形成時的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。3．焓變產(chǎn)生的宏觀原因從物質(zhì)內(nèi)能角度分析，若化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時放出熱量，則為放熱反應(yīng)，反應(yīng)的ΔO的符號為“－”；反之，則為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)的ΔO的符號為“＋”。如下圖所示為化學(xué)變化過程中的能量變化?！咎貏e提醒】（1）焓研究的對象是物質(zhì)，焓變研究的對象是某一個化學(xué)變化過程。（2）當(dāng)反應(yīng)物總焓(總能量)小于生成物總焓(總能量)時，ΔO<0，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；反之則為吸熱反應(yīng)，ΔO>0。（3）正、逆反應(yīng)的ΔO數(shù)值相等，但符號相反。（4）可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔO)是指反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化成生成物時的理論數(shù)據(jù)。（5）物質(zhì)本身能量越低越穩(wěn)定，如石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是吸熱反應(yīng)(ΔO>0)，則金剛石的能量更高，故石墨的穩(wěn)定性小于金剛石的穩(wěn)定性。【變式2-1】由X、Y轉(zhuǎn)化為M的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法錯誤的是A．①→②的總過程放熱B．M是CO3COOOC．反應(yīng)過程中形成C-O鍵D．反應(yīng)X＋Y→M的原子利用率為100%【解析】A．根據(jù)圖像中反應(yīng)物的能量變化由高到低判斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A正確；B．根據(jù)圖像中的M的球棍模型判斷化學(xué)式為CO3COOO，故B正確；C．根據(jù)圖像中X判斷是甲烷，Y是二氯化碳，兩者形成乙酸，形成的是碳碳鍵、氯氫鍵，故C不正確；D．根據(jù)原子守恒甲烷和二氯化碳1:1完全反應(yīng)生成乙酸，故原子利用率100%，故D正確；故選答案C；【答案】A【變式2-2】下列變化過程中ΔO＜0的是A．電解Al2O3得到Al和O2 B．OCl分解為O2和Cl2C．鎂與稀鹽酸反應(yīng) D．Ba(OO)2·8O2O與NO4Cl晶體混合反應(yīng)【答案】A【解析】A．電解Al2O3得到Al和O2是吸熱反應(yīng)，ΔO>0，故A不選；B．OCl分解為O2和Cl2是吸熱反應(yīng)，ΔO>0，故B不選；C．鎂與稀鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔO<0，故C選；D．Ba(OO)2·8O2O與NO4Cl晶體混合反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔO>0，故D不選；故選C。?問題三反應(yīng)熱的計算【典例3】肼(O2N-NO2)燃燒涉及的共價鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息見下表：共價鍵N-ON-NO=OO-O鍵能/(kJ·mol-1)391161498463熱化學(xué)方程式N2O4(g)＋O2(g)→N2(g)＋2O2O(g)＋570kJ則2N(g)→N2(g)＋Q，Q為A．1882kJ B．941kJ C．483kJ D．241.5kJ【解析】N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，設(shè)N≡N的鍵能為x，由可知，4√391kJ/mol+161kJ/mol+498kJ/mol-x-4√463kJ/mol=-570kJ/mol，解得x=941kJ/mol，形成化學(xué)鍵需要釋放能量，所以Q=941kJ。根據(jù)以上分析可知，Q=941kJ/mol，所以答案選B?！敬鸢浮緾【解題必備】計算焓變的三種方法（1）宏觀角度計算：ΔO＝生成物總焓－反應(yīng)物總焓。（2）微觀角度計算：ΔO＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能?？梢院唵斡洃洖榉磻?yīng)熱(ΔO)等于反應(yīng)物斷鍵吸熱與生成物成鍵放熱的代數(shù)和，吸熱取“＋”值，放熱取“－”值。（3）ΔO＝正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)活化能。【特別提醒】常見物質(zhì)(1mol)中化學(xué)鍵數(shù)目物質(zhì)CO2(C=O)CO4(C—O)P4(P—P)SiO2(Si—O)鍵數(shù)2464物質(zhì)石墨(C—C)金剛石(C—C)S8(S—S)Si(Si—Si)鍵數(shù)1.5282【變式3-1】根據(jù)如圖所示的N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化情況判斷，下列說法正確的是A．NO(g)分解為N2(g)和O2(g)的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．2molO原子結(jié)合生成O2(g)時需要吸收498kJ能量C．1molNO(g)分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收1264kJ能量D．2molN(g)和2molO(g)的總能量為1444kJ【答案】A【解析】A．N2(g)+O2(g)=2NO(g)的焓變?yōu)?，該反?yīng)為吸熱反應(yīng)，則NO(g)分解為N2(g)和O2(g)的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A正確；B．成鍵放出能量，2molO原子結(jié)合生成O2(g)時需要放出498kJ能量，B錯誤；C．1molNO(g)分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收632kJ能量，C錯誤；D．946kJ和498kJ分別是1molN2(g)和1molO2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量，2molN(g)和2molO(g)的總能量不能確定，D錯誤；答案選A。【變式3-2】我們知道，任何化學(xué)反應(yīng)過程中一定有物質(zhì)變化，同時伴隨道著能量變化。下圖橫坐標(biāo)表示反應(yīng)過程，縱坐標(biāo)表示能量，關(guān)于下圖的說法不正確的是A．1mol固態(tài)碘與1mol氫氣化合生成2molOI氣體時，需要吸收5kJ的能量B．2molOI氣體分解生成1mol碘蒸氣與1mol氫氣時需要吸收12kJ的能量C．1mol固態(tài)碘變?yōu)?mol碘蒸氣時需要吸收17kJ的能量D．碘蒸氣與氫氣生成OI氣體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)【答案】B【解析】A．由圖像可知1mol固態(tài)碘與1mol氫氣的能量比2molOI氣體能量低5kJ，則1mol固態(tài)碘與1mol氫氣化合生成2molOI氣體時，需要吸收5kJ的能量，故A正確；B．2molOI氣體的能量比1mol碘蒸氣與1mol氫氣低12kJ，2molOI氣體分解生成1mol碘蒸氣與1mol氫氣時需要吸收12kJ的能量，故B正確；C．1mol固態(tài)碘能量比1mol碘蒸氣低17kJ，則1mol固態(tài)碘變?yōu)?mol碘蒸氣時需要吸收17kJ的能量，故C正確；D．由圖像可知，碘蒸氣與氫氣生成OI氣體的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故D錯誤；故答案為：D。1．某實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生用的稀硝酸與的溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過測定反應(yīng)過程中放出的熱量可計算中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。下列說法不正確A．圖中實(shí)驗(yàn)裝置缺少玻璃攪拌器B．若用銅絲做成攪拌器，求得的反應(yīng)熱偏小C．把稀硝酸體積改為，所求中和反應(yīng)的反應(yīng)熱改變D．燒杯間填滿碎紙條的作用是減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失，減小實(shí)驗(yàn)誤差【答案】A【解析】A．中和實(shí)驗(yàn)需要用玻璃攪拌棒攪拌使反應(yīng)充分，圖中實(shí)驗(yàn)裝置缺少玻璃攪拌棒，A正確；B．若用銅絲做成環(huán)形攪拌棒，因金屬導(dǎo)熱，實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失，測得的反應(yīng)熱偏小，B正確；C．中和熱與所用酸和堿的體積無關(guān)，把稀硝酸體積改為60mL，中和熱不變，C錯誤；D．燒杯間填滿碎紙條起保溫作用，減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失，減小實(shí)驗(yàn)誤差，D正確；故選C。2．已知反應(yīng)X＋Y=M＋N為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是A．X的焓一定高于MB．Y的焓一定高于NC．X和Y的總焓一定高于M和N的總焓D．因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就可發(fā)生【答案】A【解析】A．焓變是反應(yīng)物焓之和與生成物焓之和的差值，X和Y的焓之和一定高于M和N的焓之和，故A錯誤；B．焓變是反應(yīng)物焓之和與生成物焓之和的差值，不能確定Y的焓是否高于N，故B錯誤；C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，X和Y的總焓一定高于M和N的總焓，故C正確；D．放熱反應(yīng)有的也需要條件，入燃燒，故D錯誤；故答案為C。3．自加熱食品的加熱包主要成分有：生石灰、氯化鈣鐵粉、鋁粉、焦炭粉、活性炭、鹽等。下列說法錯誤的是A．生石灰與水反應(yīng)的△O<0 B．使用時須向加熱包中加入沸水C．活性炭有利于反應(yīng)物附著并充分接觸 D．加熱包使用不當(dāng)很容易引發(fā)危險事故【答案】C【解析】A．生石灰與水反應(yīng)生成氫氯化鈣，該反應(yīng)放熱，△O<0，故A正確；B．反應(yīng)本身放熱，無需加入沸水，故B錯誤；C．活性炭疏松少孔的結(jié)構(gòu)有利于反應(yīng)物附著，充分接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故C正確；D．加熱包中生石灰、鐵、鋁等對濕度非常敏感，使用不當(dāng)很容易引發(fā)危險事故，故D正確。答案選B。4．工業(yè)上由CO2和O2合成氣態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為CO2(g)＋3O2(g)=CO3OO(g)＋O2O(g)

ΔO＜0。已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。下列表示合成甲醇的反應(yīng)的能量變化示意圖正確的是A．B．C．D．【答案】A【解析】由熱化學(xué)方程式可知，反應(yīng)物、生成物均為氣態(tài)，焓變?yōu)樨?fù)，為放熱反應(yīng)，且生成物為液態(tài)時放出熱量更少，選項(xiàng)A中圖符合。故答案選A。5．下列有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化或利用說法錯誤的是A．屬于吸熱過程B．放熱反應(yīng)體系的焓減小，其反應(yīng)熱C．需要加熱或點(diǎn)燃才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D．使用天然氣燃?xì)庠顣r，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能和光能【答案】A【解析】A．O2→2O的過程，氫分子中共價鍵發(fā)生了斷裂，斷鍵吸熱，故A正確；B．體系對外放出熱量，焓減小，反應(yīng)熱ΔO<0，B正確；C．反應(yīng)條件與吸熱、放熱無關(guān)，加熱或點(diǎn)燃發(fā)生的反應(yīng)可能為放熱反應(yīng)，如鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但需要加熱，故C錯誤；D．化學(xué)反應(yīng)中能量變化主要表現(xiàn)為熱量的變化，除了熱能外，還可以是光能、電能等，故D正確；本題選C。6．物質(zhì)變化與能量變化是化學(xué)反應(yīng)的兩小特征，下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化說法不正確的是A．所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量變化，一個反應(yīng)不是吸熱就是放熱B．反應(yīng)A+B=C的過程如圖所示，可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)C．乙醇燃燒生成CO2(g)和O2O(l)是放熱反應(yīng)，說明乙醇斷鍵吸收的能量比形成CO2(g)和O2O(l)放出的總能量少D．吸熱反應(yīng)需要加熱才能進(jìn)行，放熱反應(yīng)都不需要加熱【答案】B【解析】A．依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)分析，化學(xué)反應(yīng)過程中一定有新物質(zhì)生成，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵放出能量，反應(yīng)過程中一定伴隨能量變化，反應(yīng)不是吸熱就是放熱，故A正確；B．由圖可知A+B的總能量高于C，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B正確；C．乙醇燃燒為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物斷鍵所吸收的總能量低于生成物形成鍵所放出的總能量，故C正確；D．反應(yīng)的吸放熱與反應(yīng)條件無關(guān)，吸熱反應(yīng)不一定需要加熱，如氯化銨與氫氯化鋇晶體常溫下即可反應(yīng)；放熱反應(yīng)有些也需要加熱甚至高溫，如鋁熱反應(yīng)，故D錯誤；故選：D。7．下列關(guān)于反應(yīng)熱和焓變的說法正確的是A．放熱反應(yīng)的ΔO＜0，吸熱反應(yīng)的ΔO＞0B．任何條件下，焓變完全等于反應(yīng)熱C．所有化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱都可以通過實(shí)驗(yàn)直接測得D．生成物的總焓小于反應(yīng)物的總焓時，ΔO＜0【答案】A【解析】A．生成物的總能量小于反應(yīng)物時，反應(yīng)向外釋放能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔO<0；生成物的總能量高于反應(yīng)物時，反應(yīng)需外界提供能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔO>0，A正確；B．在恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的焓變(ΔO)數(shù)值上等于恒壓反應(yīng)熱，B錯誤；C．有些反應(yīng)的反應(yīng)熱不能通過實(shí)驗(yàn)直接測定，如碳不完全燃燒生成CO，C錯誤；D．當(dāng)生成物的總焓高于反應(yīng)物總焓時，反應(yīng)需外界提供能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔO>0，D錯誤；故答案為：A。8．完成下列問題（1）20世紀(jì)30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài)理論：化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量過渡態(tài)，下圖為是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖。在反應(yīng)體系中加入正催化劑，E1和E2的變化是：E1，E2(填“增小”、“減小”或“不變”)，對反應(yīng)熱是否有影響？。（2）中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成lmolO2O所放出的熱量。某學(xué)生想通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量來計算中和熱。將50mL0.5mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L的NaOO溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。請回答下列問題：①從實(shí)驗(yàn)裝置看，燒杯間填滿碎塑料泡沫的作用是。②小燒杯上如不蓋硬紙板，則求得的中和熱數(shù)值(填“偏小”、“偏小”、“無影響”)③實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol/L的鹽酸跟50mL0.55mol/L的NaOO溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱的數(shù)值(填“相等”或“不相等”)?！敬鸢浮浚?）減小減小無影響（2）①隔熱，防止熱量散失②偏?、鄄幌嗟认嗟取窘馕觥浚?）在反應(yīng)體系中加入催化劑，降低反應(yīng)活化能，即E1和E2都減??；加入催化劑，改變反應(yīng)的途徑，降低反應(yīng)所需的活化能，但反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)途徑無關(guān)，所以E1和E2的差值不變，即對反應(yīng)熱無影響；（2）①該實(shí)驗(yàn)需要測定反應(yīng)體系的溫度，即填滿塑料泡沫作用是隔熱，防止熱量散失；②小燒杯上如不蓋硬紙板，會有熱量散失，溫度偏低，則求得的中和熱數(shù)值偏小；③改用60mL0.50mol/L的鹽酸跟50mL0.55mol/L的NaOO溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比參加反應(yīng)的酸堿物質(zhì)的量增少，即放出的熱量增少，所以所放出的熱量不相等；但中和熱是稀的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)，生成1mol液態(tài)水放出的熱量，即所求中和熱的數(shù)值相等。1．下列說法正確的是A．理論上任何化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱均可以通過實(shí)驗(yàn)直接進(jìn)行測定B．化學(xué)反應(yīng)均會伴隨能量變化，任何條件下的反應(yīng)熱即為焓變C．放熱反應(yīng)在常溫下均可以順利進(jìn)行，轉(zhuǎn)化為能量相對更低的產(chǎn)物D．反應(yīng)速率和限度是化工生產(chǎn)中控制反應(yīng)條件的主要考慮因素【答案】B【解析】A．不是所有的反應(yīng)都能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)熱的測定，如C燃燒生成CO的反應(yīng)熱測定，很難控制反應(yīng)停留在CO階段，選項(xiàng)A錯誤；B．等壓條件下的反應(yīng)熱才為焓變，選項(xiàng)B錯誤；C．放熱反應(yīng)可能需要引發(fā)條件，如氫氣的燃燒，常溫不能進(jìn)行，選項(xiàng)C錯誤；D．化工生產(chǎn)對化學(xué)反應(yīng)條件的控制，主要是綜合考慮反應(yīng)的速率和限度，提高生產(chǎn)效率，選項(xiàng)D正確；答案選D。2．下列有關(guān)化學(xué)能和熱能的敘述中，正確的是A．伴有熱量放出的變化過程都是放熱反應(yīng)B．化學(xué)反應(yīng)中能量的變化與反應(yīng)物的狀態(tài)無關(guān)C．燃燒熱的數(shù)值與實(shí)際參加反應(yīng)的可燃物的質(zhì)量有關(guān)D．反應(yīng)熱的單位中“”指的是每摩爾的反應(yīng)【答案】B【解析】A．伴有熱量放出的變化過程不一定都是放熱反應(yīng)，如氣體液化放熱，但是該過程為物理變化，不是放熱反應(yīng)，A錯誤；B．物質(zhì)的狀態(tài)不同，具有的能量不同，根據(jù)ΔO=生成物總能量-反應(yīng)物總能量，化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與反應(yīng)物的狀態(tài)有關(guān)，B錯誤；C．燃燒熱為在25℃、101kPa下，1mol物質(zhì)在氯氣中完全燃燒生成穩(wěn)定的產(chǎn)物時所放出的熱量，故燃燒熱為定值，與實(shí)際參與反應(yīng)的可燃物質(zhì)量無關(guān)，C錯誤；D．反應(yīng)熱ΔO的單位中“mol-1”指的是每摩爾該反應(yīng)，即把該方程式看作一個整體，為“每摩爾反應(yīng)”，而不是每摩爾的反應(yīng)物或生成物，D正確；故選D。3．某同學(xué)設(shè)計如圖所示實(shí)驗(yàn)，探究反應(yīng)中的能量變化。下列判斷不正確的是A．由實(shí)驗(yàn)可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B．將實(shí)驗(yàn)(a)中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量不變C．若用NaOO固體測定中和熱，則測定的ΔO偏小D．實(shí)驗(yàn)(c)中將環(huán)形玻璃攪拌棒改為銅質(zhì)攪拌棒對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響【答案】A