第一章 化学反应与能量

一、绪言

1、能够导致分子中化学键断裂，引起化学反应的碰撞叫做有效碰撞

2、发生有效碰撞的条件：

（1）发生碰撞的分子必须有足够高的能量即活化分子

（2）分子发生碰撞时必须有合理的取向

也就是说，只有活化分子间以取向正确的碰撞才是有效碰撞，才能引起化学变化

3、活化能是高出反应物分子平均能量的部分

4、物质的结构决定了物质的性质；物质的性质决定了活化能的大小；活化能的大小决定了活化分子的多少；活化分子的多少决定了有效碰撞次数；有效碰撞次数决定了化学反应速率

二、焓变--反应热

1、在一定的温度下，一个反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称为反应热。符号：?H，单位：kJ/mol。

2、焓是与物质内能有关的物理量

3、△H= E(生成物总能量) － E(反应物总能量)

△H=E(反应物化学键断裂吸收的总能量) － E(生成物化学键形成释放的总能量)

4、当?H为“－”即?H<0时，为放热反应；当?H为“＋”即?H>0时，为吸热反应

5、体系是指所要研究的物质，环境是指体系以外的其他部分

三、热化学方程式

1、书写热化学方程式的要点:

（1）要注明温度和压强（250C ，101kPa时不注明）

（2）需注明反应物和生成物的聚集状态（s、l、g、aq） 。

（3）热化学方程式各物质前的化学计量数可以是整数，也可以是分数，当化学计量数不同时，其

?H 也不同，但单位始终为 kJ/mol

（4）需注明?H 的“+”与“-”，正逆反应的ΔH绝对值相等，符号相反。

（5）?H的数值与反应方程式中系数对应成比例。

（6）热化学方程式中一律用“=”

注意：物质所具有的能量与它们的聚集状态有关。同一物质的气态能量高于液态高于固态。

四、中和热

1、在稀溶液中，酸与碱发生中和反应，生成1 mol H2O时放出的热量称为中和热

2、强酸与强碱的中和反应其实质是H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol

注意：（1）强酸与强碱的稀溶液反应，它们的中和热是相同的，均为57.3 kJ/mol

（2）弱酸与弱碱在水溶液中会发生电离吸热，所以它们的中和热小于57.3 kJ/mol

（3）浓的强酸强碱在睡溶液中会稀释放热，所以它们的中和热会大于57.3 kJ/mol

（4）中和热的大小与酸碱的用量无关

3、中和热的测定实验

（1）仪器：大烧杯(500mL)、小烧杯(100 mL)、泡沫塑料或纸条、塑料板或硬纸板（两个孔）、

温度计、环形玻璃搅拌棒、量筒(50 mL)两个

（2）药品：0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液

（3）误差分析

①如果大烧杯上没有盖硬纸板，所求中和热会偏小

②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验，所求中和热会偏小

③用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验，所求中和热会偏小

④实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液进行实验，所求中和热不变 ⑤反应有沉淀生成会放热，所求中和热会偏大

⑥如果实验过程中没有清洗温度计就测下一个溶液，则测得的中和热会偏小

五、燃烧热

1、概念：25 ℃，在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。单位: kJ/mol

2、相关元素对应的稳定化合物

C生成CO2（g）； S生成SO2（g）；H生成H2O（l）；NH3生成N2（g）和H2O（l）

六、盖斯定律

1、不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

七、判断放热反应和吸热反应的方法总结

1、放热反应

（1）反应物的总能量大于生成物的总能量

（2）反应物的总键能小于生成物的总键能

（3）△H﹤0或△H为“—”

（4）①所有的燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③绝大多数的化合反应

④活泼金属跟水或酸反应 ⑤铝热反应

注意：浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解是放热过程，不是化学反应

2、吸热反应

（1）反应物的总能量小于生成物的总能量

（2）反应物的总键能大于生成物的总键能

（3）△H﹥0或△H为“+”

（4）①绝大多数分解反应 ②Ba(OH)2与NH4Cl的反应 ③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应 注意：铵盐溶解是一个吸热过程，不是吸热反应

八、特别提醒

1、所有化学反应都伴随着能量的变化

2、物质能量高，键能小，放热或吸热少。且能量越低越稳定

3、化学中计算反应热，反应物必须是气态，不是要转化成气态再计算

4、比较△H的大小时记得带符号

第二篇：化学选修4第一章测试题(基础)

化学反应中的能量变化单元检测题

一、选择题(第小题均只有一个选项符合题意)

1.目前世界上最重要的矿物燃料是 A．水煤气 B．CO C．石油 D．天然气

2.下列叙述正确的是

A．电能是二次能源 B. 水力是二次能源

C．天然气是二次能源 D. 水煤气是一次能源

3.下列说法正确的是

A．物质发生化学变化都伴随着能量变化 B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化

C．伴有能量变化的物质变化都是化学变化

D．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化

4.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是

①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能

A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧

C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧

5.下列反应中，即属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是

A.Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应 B.铝与稀盐酸

C.灼热的炭与CO2反应 D.甲烷与O2的燃烧反应

6.下列说法正确的是

A．反应条件是加热的反应都是吸热反应 B．化学反应除了生成新的物质外，通常放出大量热

C．物质燃烧一定是放热反应 D．放热的化学反应不需要加热就能发生

7.质量相同的氢气分别与足量的氧气点燃充分反应，在（1）生成液态水，（2）生成水蒸气两种情

况下

A．反应（1）放出的热量多 B.反应（2）放出的热量多

C．（1）（2）放出的热量一样多 D.无法比较两个反应放出的热量

8.下列过程中△H＜0的是

A．氯酸钾分解制氧气 B．实验室用氯化铵和氢氧化钙制氨气

C．煅烧石灰石制生石灰 D．盐酸与NaOH溶液反应

9.已知反应2H2(g)+ O2(g)=2H2O (1) ?H =-85．8 kJ·mol，下列结论正确的是

A．E(氢气)>E(液态水) B．总能量：E(反应物)<E(生成物)

C．反应放热 D．反应吸热

-1

10．25℃、101 kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是

A.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(1) △H =-285.8kJ／mol B.2H2(g)+ O2(g) =2H2O(1) △H= +571.6 kJ／mol

1C.2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) △H=-571.6 kJ／mol D.H2(g)O2(g) =H2O(1) △H=-285.8kJ／mol 2

11. 金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化

为金刚石时，要吸收EkJ的能量，下列说法正确的是

A.金刚石与石墨互为同位素 B.石墨不如金刚石稳定

C.金刚石不如石墨稳定 D.等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多

12．已知热化学方程式：

11 H2O(g)＝H2(g) + O2(g) △H =+241.8kJ／mol H2(g)+ 2(g)＝H2O(1) △H =-285.8kJ／mol 22

当1g液态水变为水蒸气时，其热量变化是

A．吸热88kJ B． 吸热2.44KJ C．放热44kJ D． 吸热44KJ

13. C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)；△H = +131.3 kJ/mol。它表示

A．碳与水反应吸收131.3 kJ的热量

B．1mol固态焦炭与1mol水蒸气反应产生一氧化碳和氢气，吸收131.3 kJ的热量

C．1mol碳和1mol水反应吸收131.3 kJ的热量

D．固态碳和气态水各1mol反应，放出131.3 kJ的热量

14.已知在25、101Kpa下，1g C8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。则

表示上述反应的热化学方程式正确的是

A. 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g)；△H =-96.80kJ/mol

B. 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)；△H =-11035.20kJ/mol

C. 2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)；△H =+11035.20kJ/mol

D. 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g)；△H =-96.80kJ/mol

15.下列热化学方程式中，△H 能正确表示物质的标准燃烧热的是

A.CO(g)+0.5O2(g)=CO2(g) △H =-283 kJ/mol B.C(g)+0.5O2(g)=CO(g) △H =-110.5 kJ/mol

C.H2(g)+0.5O2(g)=H2O(g) △H =-248.1 kJ/mol

D.2C2H2(g)+5O2(g)=2H2O(l)+4CO2(g) △H =-2300 kJ/mol

16. 已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是－285.8kJ·mlo

-1366.8kJ·mol则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为

A.－44.2kJ·mol B.+44.2kJ·mol C.－330kJ·mol D.+330kJ·mol

-1-1-1-1-1-1、-1－1411.0kJ·mol和

17.根据热化学方程式(101 KPa) S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H=-297.23 kJ/mol

分析下列说法不正确的是

A.S的标准燃烧热为-297.23 kJ/mol B.S(g)+O2(g)=SO2(g) 放出的热量大于297.23 kJ

C. S(g)+O2(g)=SO2(g) 放出的热量小于297.23 kJ

D. 形成1mol SO2化学键所释放总能量大于断裂1molS(s)和1molO2(g)的化学键所吸收的总能量

18.下列关于反应热的说法正确的是

A．当?H为“－”时，表示该反应为吸热反应

B．已知C(s)+1O2(g)=CO(g)的反应热为110.5kJ/mol，说明碳的燃烧热为110.5kJ 2

C．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关

D．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关，而与反应的途径无关

19.一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q，它生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收可得100gCaCO3沉淀。则完全燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是（ ）

A、0.5Q B、Q C、2Q D、5Q

20.下列说法或表示方法正确的是（ ）

A．等物质的量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧，后者放出热量多

B．由C（石墨）＝ C（金刚石）；△H＝＋1.90 kJ/mol可知，金刚石比石墨稳定

C．在101kPa时，2g氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l); △H＝－285.8kJ/mol

D．在稀溶液中，H(aq)+ OH(aq) = H2O(l); △H＝－57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热大于57.3kJ

二、简答题

21.根据下列反应回答问题：

①C（s）+ O2（g）＝ CO2（g） △H1= －400kJ·mol

②2CO（g）+ O2（g）＝2CO2（g） △H2= －600kJ·mol

(1) 完全燃烧多少mol碳才能得到1000kJ的热量？

(2)24克碳燃烧生成CO时，放出的热量是多少？

(3) 碳与CO的物质的量共5mol，充分燃烧共放出1800kJ热量，二者物质的量之比是多少？

(4) 测得2mol可燃物完全燃烧后，放热650kJ，则可燃物的组成可能是： 。

A、碳 B、CO C、碳和CO

22．比较下列各组热化学方程式中△H的大小

①C(s)＋O2(g)=CO2(g)△H1 C(s)＋0.5O2(g)=CO(g) △H2 △H1 △H2

—1—1+-

②S(s)＋O2(g)=SO2(g)△H3 S(g)＋O2(g)=SO2(g) △H4 △H3 △H4

③H2(g)＋0.5O2(g)=H2O(l)△H5 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) △H6 △H5 △H6

④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)△H7 CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H8 △H7 △H8

23.1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律，他指出：“若是一个反应可以分步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。”这是在各反应于相同条件下完成时的有关反应热的重要规律，称为盖斯定律。已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：C（金刚石、s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝－395.41kJ/mol，C（石墨、s）＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝－393.51kJ/mol，则金刚石转化石墨时的热化学方程式为：___________。由此看来更稳定的碳的同素异形体为：____________。若取金刚石和石墨混合晶体共1mol 在O2中完全燃烧，产生热量为QkJ，则金刚石和石墨的物质的量之比为_____________（用含Q的代数式表示）。

24.磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷（P）在3.2 g氧气中燃烧，至反

应物耗尽，并放出X kJ热量。

（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是 ，其相应的质量（g）

为 。

（2）已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol，则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH

＝ 。

（3）写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式： 。

25.我国目前发射火箭主要采用强氧化剂H2O2和强还原剂液态肼N2H4作燃料。它们混合反应时，产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.6 kJ的热量。请回答。

（1）反应的热化学方程式为： 。

（2）又已知H2O（液）=H2O（气）；△H＝+44kJ·mol－ ，则16g液态肼与足量液态双氧水参加上述反应生成液态水时放出的热量为： kJ。

（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点

是： 。

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