【同步讲义】高中化学（苏教版2019）必修第二册--6.2.1 放热反应和吸热反应 讲义

第二单元  化学反应中的热

第1课时 放热反应和吸热反应

知识点01  放热反应和吸热反应

1．化学反应过程中能量转化形式

化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然发生_______的变化。反应中的化学能可以转化为_______、_______、_______等，_______、_______、_______也可以转化为化学能。

2．放热反应和吸热反应的概念

把_______热的化学反应称为放热反应，把_______热的化学反应称为吸热反应。

3．常见的放热反应和吸热反应

（1）常见的放热反应

①所有的_______反应：剧烈的发光、发热的化学反应。如：木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧，H2在Cl2中的燃烧。

②______________反应：H＋＋OH－===H2O。

③大多数的_______反应，例外：C＋CO22CO(吸热反应)。

④铝热反应：如__________________________________________。

⑤活泼金属与酸或H2O放出氢气的反应：如Mg＋2H＋===______________。

⑥物质的缓慢氧化。

（2）常见的吸热反应

①铵盐与碱的反应：如2NH4Cl+Ca(OH)2____________________________。

②大多数的分解反应：如____________________________。

③CO2+C______________、____________________________（制取水煤气）；

④以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应：如CO＋CuO_____________________。

⑤需要_______加热的反应。

【即学即练1】有下列反应：

①氢气在氯气中燃烧；②实验室用氯化铵与氢氧化钙制取氨气；③实验室用二氧化锰与浓盐酸制取氯气；④盐酸与NaOH溶液反应；⑤NaHCO3受热分解；⑥金属铁与稀硫酸反应

属于放热反应的是_________，属于吸热反应的是__________。

知识点02 热化学方程式

1．概念：定量表示一个特定的化学反应中_______或_______热的化学方程式。

2．意义：不仅表明了化学反应中的_______变化，也表明了化学反应中的_______变化。

3．热化学方程式的书写

（1）热化学方程式中要标明所有物质的状态，用_____、_____、_____分别代表气态、液态、固态。

（2）反应放出或吸收的热用_______表示，负值表示在该条件下反应_______，正值表示在该条件下反应_______ (正号常省略)。

（3）ΔH的单位是______________。

（4）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示______________。

【即学即练2】指出下列热化学方程式的含义：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH=-571.6kJ·mol-1

________________________________________________________________。

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)  ΔH=-57.3kJ·mol-1

________________________________________________________________。

【即学即练3】根据信息写出热化学方程式：

（1）1mol碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体，放出393.6kJ的热量，该反应的热化学方程式为

_____________________________________________。

（2）12g碳与水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，吸收131kJ的热量，该反应的热化学方程式为

______________________________________________。

考法01  反应热与热化学方程式

1．反应热(ΔH)

反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关，因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。若不注明，则指25 ℃和101.3 kPa。

2．热化学方程式的书写

正确书写热化学方程式，除了遵循书写化学方程式的要求外，还要注意以下几点：

（1）需注明ΔH的符号和单位

若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”(“＋”常省略)。ΔH的单位一般为kJ·mol－1。

（2）需注明物质的聚集状态

反应物和生成物的状态不同，反应热ΔH不同，因此，必须注明物质的聚集状态。气、液、固、溶液分别注“g”、“l”、“s”、“aq”。热化学方程式中，可以不标明反应条件。

（3）需注意ΔH的数值与化学计量数相对应

由于ΔH与反应已完成的各物质的物质的量有关，所以热化学方程式中的化学计量数与ΔH的值相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也加倍。例如：

CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH ＝－890 kJ·mol－1

CH4(g)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－445 kJ·mol－1

（4）热化学方程式中各物质的化学计量数可以是整数，也可以是分数，但必须是最简整数或最简分数。

（5）需注意可逆反应的ΔH含义

不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。

例如：N2 (g) ＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1是指1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全转化为2 mol NH3(g)时放出的热量为92.4 kJ。

【典例1】已知在1.01×105 Pa，298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是(　　)

A．H2O(g)=H2(g)＋O2(g)　ΔH＝242 kJ·mol－1

B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH＝－484 kJ·mol－1

C．H2(g)＋O2(g)=H2O(g)　ΔH＝242 kJ·mol－1 

D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH＝484 kJ·mol－1

题组A  基础过关练

1．下列对化学反应的认识错误的是(　　)

A．会引起化学键的变化

B．会产生新的物质

C．必然引起物质状态的变化

D．必然伴随着能量的变化

2．已知2H2＋O22H2O。下列关于该反应的说法中错误的是(　　)

①该反应是一个放热反应　②参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量　③该反应是一个吸热反应　④参加反应的氢气和氧气的总能量低于反应生成的水的总能量

A．①②       B．①④       C．②③       D．③④

3．下列说法正确的是(　　)

A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应

B．放热反应在常温下一定很容易发生

C．是放热反应还是吸热反应主要由反应物、生成物所具有的总能量的相对大小决定

D．吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量，放热反应发生时不需要从外界获得能

4．下列物质放入水中，会显著放热的是是（    ）

A．食盐        B．生石灰        C．硝酸铵        D．蔗糖

5．下列说法正确的是（    ）

A．需要加热后才能进行的反应一定是吸热反应

B．需要持续加热的反应是吸热反应

C．不需要加热就能进行的反应一定是放热反应

D．所有的物质溶于水都要放热

6．下列反应是吸热反应的是（    ）

A．镁条燃烧            B．高温下木炭燃烧

C．制取水煤气          D．酸碱中和反应

7．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食前将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动就会制冷。该化学物质是(　　)

A．氯化钠       B．固体硝酸铵       C．生石灰         D．蔗糖

8．下列变化中属于吸热反应的是(　　)

①液态水汽化　②将胆矾加热变为白色粉末　③苛性钠固体溶于水　④氯酸钾分解制氧气　⑤生石灰跟水反应生成熟石灰　⑥干冰升华

A．①④      B．②④      C．③⑤      D．④⑥

9．下列对热化学方程式H2(g)＋I2(g)=HI(g)　ΔH＝－9 kJ·mol－1的叙述中，正确的是(　　)

A．1 mol氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收9 kJ的热量

B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要放出9 kJ的热量

C．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI气体需放出18 kJ的热量

D．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应吸收18 kJ的热量

10．写出下列反应的热化学方程式

（1）14gN2与适量的H2反应生成NH3，放出46．1kJ的热量。

（2）2molN2与适量的O2反应生成NO2(气态)，放出136kJ的热量。

（3）适量Cu(固态)与16gO2反应生成CuO(固态)，放出157kJ的热量。

（4）适量C(固态)与适量H2O(气态)反应，生成28gCO和H2，需吸收131．3kJ的热量。

题组B  能力提升练

1．下图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是(　　)

A．硝酸铵               B．生石灰

C．氯化镁               D．食盐

2．下列对热化学方程式1/2H2(g)＋1/2I2(g)===HI(g)　ΔH＝＋26 kJ·mol－1的叙述中，正确的是(　　)

A．1 mol氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ的热量

B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ的热量

C．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI气体需吸收52 kJ的热量

D．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应放出26 kJ的热量

3．已知在1.01×105 Pa、298 K条件下，2 mol H2完全燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是(　　)

A．H2O(g)=H2(g)＋O2(g)   ΔH＝＋242 kJ·mol－1

B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)  ΔH＝－484 kJ·mol－1

C．H2(g)＋O2(g)=H2O(g)  ΔH＝＋242 kJ·mol－1

D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)  ΔH＝＋484 kJ·mol－1

4．下列热化学方程式书写正确的是(　　)

A．2SO2＋O2=2SO3　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1   

B．H2(g)＋O2(g)=H2O(l)    ΔH＝241.8 kJ·mol－1

C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)    ΔH＝－571.6 kJ·mol－1

D．C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝393.5 kJ·mol－1

5．1 g氢气燃烧生成液态水时，放出142.9 kJ的热量。下列表示该反应的热化学方程式中，正确的是(　　)

A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)    ΔH＝－142.9 kJ·mol－1

B．H2(g)＋O2(g)=H2O(l)     ΔH＝－285.8 kJ·mol－1

C．2H2＋O2=2H2O    ΔH＝－571.6 kJ·mol－1

D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)    ΔH＝571.6 kJ·mol－1

题组C  培优拔尖练

1．下列各组热化学方程式中，ΔH前者大于后者的是(　　)

①C(s)＋O2(g)===CO2(g)；C(s)＋O2(g)===CO(g)

②S(s)＋O2(g)===SO2(g)；S(g)＋O2(g)===SO2(g)

③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

④2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)；2KOH(aq)＋H2SO4(浓)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)

A．①③           B．②④         C．②③④         D．①②③

2．已知在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石，吸收1.9 kJ的热量。

（1）石墨转化为金刚石属于________变化。

（2）石墨和金刚石相比，________能量高，________更稳定。

（3）推测石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧，________放出的热量多。

3．在一支试管中放入几小块镁片，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，用胶头滴管加入5mL盐酸于试管中。试回答下列问题：

（1）实验中观察到的现象是①试管内____________________________，②烧杯中_____________________。

（2）产生上述现象的原因是①_______________________________②____________________________。

（3）写出有关的离子方程式_______________________________。

（4）由实验推知：MgCl2溶液与H2的总能量___________（填“>”、“<”或“=”）镁片和盐酸的总能量。

4．天然气的主要成分是CH4，甲烷燃烧时的能量变化如下图所示，已知1 mol H2O由气态变为液态时放出44 kJ的能量。请回答下述问题：

(1)写出甲烷燃烧生成液态水的热化学反应方程式：________________________________________。

(2)8 g CH4完全燃烧时生成液态水放出的热量是____________ kJ。