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第一章 化学反响与能量第一节 化学反响与能量的变化
预习导引
一、 焓变 焓变
焓：与内能有关的物理量，用 表示焓变：
定义： 。
符号： 单位：
测量： 。
产生缘由：化学反响的过程中 与 ，故化学反响均伴随着能量变化。
反响热
恒温条件下，反响热 焓变，因此常用△H 表示反响热。
吸热反响：△H＞0，表示反响完成时， 。放热反响：△H＜0，表示反响完成时， 。
常见的放热反响：
① 全部的燃烧反响 ② 酸碱中和反响③ 大多数的化合反响 ④ 金属与酸的反响 ⑤ 生石灰和水反响等
常见的吸热反响：① 晶体Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl ② 大多数的分解反响 ③ 以 H2、CO、C 为复原剂的氧化复原反响等
反响物
△H<0
生成物
生成物
△H>0
反响物
能
能
量
量
反响过程 反响过程

① 能表示参与反响的 和 的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式不仅说明白化学反响中的 变化，也说明白化学反响中的 变化。
例如：H (g)+
2
1
2
O (g)
2
H O(l) △H=-，表示在
2
℃， molH molO 完全反响生成 态水时
2 2
的热量是 。
书写
热化学方程式各物质前的化学计量数只表示 ，不表示
，因此，它可是 数，也可以是 数。对于一样物质的反响，当化学计量数不同时，其△H 。即使化学计量数一样，当反响物、生成物的状态不同时，△H 值 。
典 例 导 析
题型一：吸、放热原理的考察例 1 以下说法正确的选项是〔
〕
需要加热方能发生的反响肯定是吸热反响
放热反响在常温下肯定很简洁发生
反响是吸热还是放热必需看反响物和生成物所具有的总能量的大小
吸热反响在肯定条件下也能发生答案：D
题型二：考察热化学方程式的书写
例 2 沼气是一种能源，它的主要成分是 CH4。 完全燃烧生成 CO2 和 H2O 时，放出 445KJ 热量，则以下热化学方程式正确的选项是〔 〕
答案：C
例 3 以下热化学方程式书写正确的选项是〔△H 确实定值均正确〕〔
〕
D. 2 CH (g)+O (g)
1
1
2
CO (g)+H O(l)；Δ =-890 kJ· mol
H
-1
4
2
2
2
A．C H OH〔l〕+3O 〔g〕
2CO 〔g〕+3H O〔g〕△H= -1367．0 kJ/mol〔燃
2 5 2 2 2
烧热〕
NaOH〔aq〕+HCl〔aq〕 NaCl〔aq〕+H O〔l〕△H= +57．3kJ/mol〔中
2
和热〕
C．S〔s〕+O 〔g〕 SO 〔g〕 △H= -296．8kJ/mol〔反响热〕
2 2
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D．2NO
2
O +2NO △H= +116．2kJ/mol〔反响热〕
2
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(g)+4O (g)
2CO (g)+4H O(l)；ΔH=+890 kJ· mol-1
4 2 2 2
(g)+2O (g)
CO (g)+2H O(l)；ΔH=+890 kJ· mol-1
4 2 2 2
(g)+2O (g)
CO (g)+2H O(l)；ΔH=-890 kJ· mol-1
4 2 2 2
答案：C
题型三：考察有关反响热的计算
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例 4 ：①CH OH〔g〕+H O〔g〕 CO 〔g〕+3H 〔g〕，△H=+•mol-1
3 2 2 2
1
②CH OH〔g〕+ O 〔g〕 CO 〔g〕+2H 〔g〕，△H=-•mol-1 以下说
3 2 2 2 2
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法正确的选项是〔 〕
A．CH OH 转变成 H

的过程肯定要吸取能量
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3 2
①反响中，反响物的总能量高于生成物总能量
1
依据②推知反响：CH OH〔l〕+ O 〔g〕=CO 〔g〕+2H 〔g〕的△H＞
3 2 2 2 2
-•mol-1
反响②中的能量变化如下图
答案：D
其次节 燃烧热 中和热
预习导引一、燃烧热
定义： 时， mol 完全燃烧生成 的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
单位：燃烧热是反响热的一种，单位为 。
测量：燃烧热通常可利用仪器由 测得。
：C(s) + 2 O (g)
1
CO (g) △H＝－ kJ/mol
2
2
含义： C 的燃烧热为 kJ·mol－1，表示在 101 kPa 时，1 mol C 完全燃烧放出 kJ 的热量。
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题型一：有关燃烧热的考察
例 1
下面均是正丁烷与氧气反响的热化学方程式〔25°，101kPa〕：
下面均是正丁烷与氧气反响的热化学方程式〔25℃，101KPa〕：
①C H 〔g〕+
4 10
13
2
O 〔g〕
2
4CO 〔g〕+5H O〔l〕；△H=-2 878kJ-mol-1
2
2
②C H 〔g〕+
4 10
13
2
O 〔g〕
2
4CO 〔g〕+5H O〔g〕；△H=-2 658kJ-mol-1
2
2
③C H 〔g〕+ O 〔g〕
9
4 10
2
2
4CO〔g〕+5H O〔l〕；△H=-1 746kJ-mol-1
2
④C H 〔g〕+ O 〔g〕
9
4 10
2
2
4CO〔g〕+5H O〔g〕；△H=-1 526kJ-mol-1
2
由此推断，正丁烷的燃烧热为〔
：A
〕


题型二：有关能源的考察
例 2
把煤作为燃料可通过以下两种途径或得热量；
途径 I：直接燃烧：
C(s)+O (g)
CO (g)〔放热 Q KJ)
2 2 1
途径Ⅱ：先制成水煤气，再燃烧水煤气：
C(s)+ H O(g)
2
CO(g)+H (g)〔吸热 Q KJ〕
2
2
留意：燃烧热的限定词有恒压(101 kPa 时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中以下元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。
二、中和热
2.
3.
表示：H+(aq)+OH-(aq)
留意：
H O(l) ΔH=-·mol-1。
2
对于强酸强碱，中和热数值 ；对于弱酸弱碱，中和热数
值 。
定义：在 中，酸跟碱发生中和反响生成 H2O，这时的反响热叫做中和热。
典 例 导 析
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题型三：燃烧热的有关计算
例 3
由氢气和氧气反响生成 1mol 水蒸气放热 ，写出该反响的热化学
2CO(g)+O (g)
2
试答复以下问题：
2CO (g)，2H (g)+ O (g)
2
2
2
2H O(g) 〔共放热 Q KJ〕
2 3
推断途径I 放出的总热量 (填“大于”、“等于”或“小于”)途径
Ⅱ放出的总热量。
在制水煤气的反响里，反响物所具有的总能量 生成物所具有的总能量(填“大于”、“等于”或“小于”)，因此在反响时，反响物就需要 能量才能转化为生成物，其反响条件为 。
简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义。答案：〔1〕等于 〔2〕小于 吸取 高温
〔3〕固体煤经处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时削减 SO2 和烟尘对大气造成
的污染，而且燃烧效率高，也便于输送。
1
方程式 ，假设 1g 水蒸气转化为液态水放热 ，则反响 H (g)+
2 2
O (g)=H O(l) △H= KJ/mol，氢气的燃烧热为 。
答案：H (g)+
2
1
2
O (g)
2
H O(g) △H=-
2
2 2
-

题型四：考察燃料开发与利用
例 4
美国现任总统奥巴马就环境问题公开表示，到 2025 年，美国将会把温
室气体排放量削减到 1990 年水平的 80%，此外美国将把能源比重提高到 30%。
奥巴马还打算每年拿出 150 亿美元大举投资太阳能、风能和生物质能源等，并且
举全国之力构建美国的低碳经济首领地位。以下说法不正确的选项是(
A．CO 、甲烷都属于温室气体
)
2
用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源，利用乙醇燃料不会产生温室气体
太阳能、风能和生物质能属于能源
太阳能电池可将太阳能直接转化为电能答案：B
例 5
甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反响原理是
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CH (g)＋2O (g)
CO (g)＋2H O(l)
ΔH＝－890 kJ·mol－1
4 2 2 2
(2)假设某种植物的秸秆含纤维素约 50%，由植物秸秆经过一系列转化得到乙醇原
料的总利用率为 80%，则用 1000 g 秸秆为原料制得的乙醇燃料燃烧所产生的热量与＿＿＿L 甲烷完全燃烧产生的热量相当(标准状况下)?
绿色植物光合作用的效能是＿＿＿＿。
答案：〔1〕〔C H O 〕 +nH O
6 10 5 n 2
nC H O
6 12 6
C H O
6 12 6
〔2〕170
2CH CH OH+2CO ↑
3 2
2
① CH OH(g)+H O(g)
CO (g)+3H (g)； △H= + kJ・mol－1
3 2 2 2
②CH OH(g)+
3
1
2
O (g)
2
CO (g)+2H (g);△H=－ kJ・mol－1
2
2
以下说法正确的选项是〔 〕
A．CH OH 的燃烧热为 kJ・mol－1
3
B．反响①中的能量变化如右图所示
C．CH OH 转变成 H 的过程肯定要吸取能量
3 2
D．依据②推知反响： CH OH(l)+
3
1
2
O (g)
2
CO (g)+2H (g)的△H>－
2
2
・mol－1
答案：D
例 6 随着现代工业的进展，能源问题已经越来越引起人们的重视。科学家们预言，将来最抱负的燃料是绿色植物，马上植物的秸秆(主要成分是纤维素) 用适当的催化剂水解成葡萄糖，再将葡萄糖转化成乙醇，用作燃料。
(1)写出将绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式＿＿＿＿。
：
C H OH(l)＋3O (g)
2CO (g)＋3H O(l) ΔH＝－1367 kJ·mol－1
2 5 2 2 2
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〔3〕在光能的作用下，绿色植物将 CO
2
和 H O 转变成有机物，同时将光能转变为
2
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化学能贮存起来。
第三节 化学反响热的计算
预习导引 一、盖斯定律
内容：不管化学反响是一步或 完成，其反响热是
的。或者说，化学反响的反响热只与反响体系的 和 有关， 而与反响的 无关。
解释：能量的释放或者吸取是以 的物质为根底的，二者密不行分，但以 为主。
应用：对于进展得 的反响，不简洁 的反响，
即有 的反响， 反响热有困难，假设应用
，就可以 地把它们的反响热计算出来。
1
例如：C(s)+ O2(g)=CO(g) 2
上述反响在 O2 供给充分时，可然晒生成 CO2；O2 供给不充分时，虽课生成CO，但同时还局部生成CO2。因此该反响的ΔH 。但是下述两个反响的ΔH 却可以直接测得：
(1)C(s)+O (g)=CO (g) ΔH1=-
2 2
1
(2)CO(g)+ O (g)=CO (g) ΔH =-
2 2 2 2
依据盖斯定律，就可以计算出欲求反响的ΔH。分析上述两个反响的关系，即知：
ΔH = ，ΔH= 。
1
则 C(s)与 O (g)生成 CO(g)的热化学方程式为 。
2
二、反响热的计算
反响热计算的主要依据是 、 和 的数据。
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典 例 导 析
题型一：盖斯定律的应用
例一 化学反响 N +3H =2NH

的能量变化如以下图所示，该反响的热化学方程式
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是〔 〕
2 2 3
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(g)＋3H (g)＝2NH (l)；⊿H ＝ 2(a-b-c)kJ·mol-1
2 2 3
B．N (g)＋3H (g)＝2NH (g) ；⊿H ＝ 2(b-a)kJ·mol-1
2 2 3
1 1
N (g)＋ H (g)＝NH (l) ；⊿H ＝ (b＋c-a)kJ·mol-1
2 2 2 2 3
1 1
N (g)＋ H (g)＝NH (g) ；⊿H ＝ (a＋b)kJ·mol-1
2 2 2 2 3
答案：Ａ
题型二：有关反响热的简洁计算
例 ２ 已 知 ： 2Zn(s)+O (g)=2ZnO(s) Δ H=- ，
2
2Hg(l)+O (g)=2HgO(s) Δ H=- ， 则 反 应 的
2
Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的ΔH 为〔 〕
A.+ B.+
C.-259,7KJ/mol D.-
答案：C
例 3 肯定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为 Q，它所生成的 CO 用过
2
量饱和石灰水完全吸取可得 100gCaCO 沉淀。则完全燃烧 1mol 无水乙醇时放出
3
的热量是〔 〕

答案：C
例 4 以下两个热化学方程式： 2H (g)+O (g)=2H O(l)
2 2 2
ΔH=-
C H (g)+50 (g)=3CO (g)+4H O(l)
3 8 2 2 2
ΔH=-2220KJ/mol
依据上面两个热化学方程式，试答复以下问题：
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(1)H
的燃烧热为 ，C H
的燃烧热为 。
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2 3 8
1molH 和 2molC H 组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 。
2 3 8
现有 H 和 C H 的混合气体 5mol 完全燃烧时放热 3847KJ，则在混合气
2 3 8
体中 H2 和 C H 的体积比约为 。
3 8
答案：〔1〕 2220KJ/mol
(2) (3)3:1
例 5 ：2CO(g)+O (g)=2CO (g) ΔH= - 566 kJ/mol
2 2
1
Na O (s)+CO (g)=Na CO (s)+ O 〔g〕 ΔH= -226 kJ/mol
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2 3 2 2
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依据以上热化学方程式推断，以下说法正确的选项是( ) A．CO 的燃烧热为 283 kJ
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B．以下图可表示由 CO 生成 CO
2
的反响过程和能量关系
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O (s)+2CO (s)=2Na CO (s)+O (g)
ΔH>-452 kJ/mol
(g)与 Na O (s)反响放出 509 kJ 热量时，电子转移数为 ×1023
2 2
答案：C
2 2 2 2 3 2
章末总结
一、焓变 反响热
反响热：肯定条件下，肯定物质的量的反响物之间完全反响所放出或吸取的热量
焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进展的化学反响的热效应
〔1〕.符号： △ H 〔2〕.单位：kJ/mol
产生缘由：化学键断裂——吸热 化学键形成——放热放出热量的化学反响。 (放热>吸热) △ H 为“-”或△ H <0 吸取热量的化学反响。〔吸热>放热〕△ H 为“+”或△ H >0
☆ 常见的放热反响： ① 全部的燃烧反响 ② 酸碱中和反响
③ 大多数的化合反响 ④ 金属与酸的反响
⑤ 生石灰和水反响 ⑥ 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等
☆ 常见的吸热反响： ① 晶体 Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl ② 大多数的分解反响
③ 以 H2、CO、C 为复原剂的氧化复原反响 ④ 铵盐溶解等
二、热化学方程式
书写化学方程式留意要点:
①热化学方程式必需标出能量变化。
②热化学方程式中必需标明反响物和生成物的聚拢状态 〔g,l,s 分别表示固态， 液态，气态，水溶液中溶质用 aq 表示〕
③热化学反响方程式要指明反响时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数
⑤各物质系数加倍，△ H 加倍；反响逆向进展，△ H 转变符号，数值不变
三、燃烧热
1．概念：25 ℃，101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用 kJ/mol 表示。
※留意以下几点：
①争论条件：101 kPa
②反响程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量：1 mol
④争论内容：放出的热量。〔ΔH<0，单位 kJ/mol〕 四、中和热
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概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反响而生成1mol H2O，这时的反响热叫中和热。
强酸与强碱的中和反响其实质是 H+和 OH-反响，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－ 3．弱酸或弱碱电离要吸取热量，所以它们参与中和反响时的中和热小于 kJ/mol。
4．中和热的测定试验
五、盖斯定律
内容：化学反响的反响热只与反响的始态〔各反响物〕和终态〔各生成物〕有关， 而与具体反响进展的途径无关，假设一个反响可以分几步进展，则各分步反响的反响热之和与该反响一步完成的反响热是一样的。
参考答案
第一节 化学反响与能量的变化预习导引
一．1. H 在恒压、恒温条件下，反响过程中放出或吸取的热量 H KJ/mol 可用量热计测量 旧键断裂吸取的能量 键形成放出的能量不相等 反响物的总能量大于生成物的总能量
1
反响热 物质 能量 25 101K 1 2 液 放出 物质的
量 分子 整 小数或分 不同 也不同
其次节 燃烧热 能源预习导引
一． 25℃、101KPa 1 纯物质 稳定 KJ/mol 试验 1mol 等于 小于
第三节 化学反响热的计算
预习导引
一、1．分几步 一样 始态 终态 途径 物质 直接发生 产品不纯 副反响发生 测定 盖斯定律 间接 无法直接测得 ∆ H1+∆H2 ∆H1-∆H2 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ∆H=-
二、热化学方程式 盖斯定律 燃烧热
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