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吸热反应

定义

有热量放出的化学反应

吸收热量的化学反应

形成

原因

反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量

反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量

与化学

键强弱

的关系

生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量

生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量

表示方法

ΔH＜0

ΔH＞0

图示

常见的实例

①大多数化合反应；

②中和反应；

③金属与酸反应

如：

Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑　ΔH<

0；

④燃烧反应；

⑤铝热反应；

①大多数分解反应；

②Ba（OH）2·

8H2O晶体与氯化铵反应：

Ba（OH）2·

8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O　ΔH>

③以C、CO为还原剂的氧化还原反应

1．（2009年上海单科）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

解析：

　化学变化的本质是旧化学键的断裂、新化学键的形成，化学变化中会产生新的物质并伴随能量变化，但物质状态不一定发生变化，

答案：

　C

二热化学方程式

1．概念

能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。

2．特点（与化学方程式比较）

（1）指明了反应时的温度和压强，若在25℃、101kPa时进行的反应，可不注明。

（2）在化学方程式右边注明ΔH的“＋”、“－”和单位。

（3）所有反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的状态。

常用分别表示固体、液体和气体。

3．意义

热化学方程式不仅表示化学反应中的能量变化，也表明了物质变化。

书写热化学方程式应注意的问题

（1）注意ΔH的符号

ΔH只能写在热化学方程式的右边，且中间留空格。

若为放热反应，ΔH为“－”；

若为吸热反应，ΔH为“＋”。

ΔH的单位一般为kJ/mol（或kJ·

（2）注意测定条件

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意ΔH的测定条件。

绝大多数ΔH是在25℃、101kPa下测定的，可不注明温度和压强。

（3）注意物质的聚集状态

反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH也不同。

因此，书写热化学方程式必须注明物质的聚集状态。

气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。

热化学方程式中不用标“↑”和“↓”。

（4）注意化学计量数

①化学计量数只表示物质的量，因此可以为分数或小数。

②由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应：

a．化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同的倍数。

b．当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

第一节　化学反应与能量的变化A组测试

一、选择题

1．下列说法正确的是（　　）

A．凡有能量变化的过程都是化学变化

B．吸热反应只能在加热条件下才能进行

C．放热反应可能需要加热才能进行

D．天然气在空气中燃烧时，其化学能将全部转化为热能

　有能量变化的过程不一定是化学变化，如水的蒸发，NaOH（s）溶于水，两过程都属于物理变化，但前者吸热，后者放热，A不正确；

吸热反应不一定加热才能进行，放热反应也不一定不需要加热才能进行，B不正确，C正确；

天然气燃烧时化学能转化为光能与热能，D不正确。

　C

2．下列各图中，表示正反应是吸热反应的图象是（　　）

　当反应物的能量低于生成物的能量时，正反应为吸热反应。

　A

3．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是（　　）

A．铝片与稀硫酸的反应B．Ba（OH）2·

8H2O与NH4Cl的反应

C．灼热的碳与二氧化碳的反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应

4．在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是（　　）

A．CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝＋725.8kJ·

mol－1

B．2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）ΔH＝－1452kJ·

C．2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）ΔH＝－725.8kJ·

D．2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）ΔH＝＋1452kJ·

　本题主要考查学生反应热的计算及热化学方程式的书写。

1gCH3OH（l）完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时放热22.68kJ，则1mol即32gCH3OH完全燃烧放热：

32g×

22.68kJ·

g－1＝725.8kJ，吸热ΔH为“＋”，放热为“－”，故1molCH3OH（l）燃烧时，ΔH＝－725.8kJ·

mol－1，B项正确。

　B

5．有如下三个热化学方程式：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝akJ·

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝bkJ·

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝ckJ·

下列关于它们的表述中，正确的是（　　）

A．它们都是吸热反应　　　　B．a、b和c均为正值

C．a＝bD．2b＝c

　H2燃烧是放热反应，ΔH为负值，故A、B不正确；

根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同，可判断a≠b，故C错；

根据相同的反应，反应热与可燃物的物质的量成正比，第三个反应各反应物与生成物物质的量是第二个反应各反应物和生成物物质的量的2倍，可判断2b＝c。

　D

6．根据热化学方程式：

S（l）＋O2（g）===SO2（g）

　ΔH＝－293.23kJ/mol，分析下列说法正确的是（　　）

A．S（s）＋O2（g）===SO2（g），反应放出的热量大于293.23kJ/mol

B．S（g）＋O2（g）===SO2（g），反应放出的热量小于293.23kJ/mol

C．1molSO2的化学键断裂吸收的能量总和大于1mol硫和1mol氧气的化学键断裂吸收的能量之和

D．1molSO2的化学键断裂吸收的能量总和小于1mol硫和1mol氧气的化学键断裂吸收的能量之和

7．石墨和金刚石都是碳元素的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。

已知12g石墨完全转化成金刚石时，要吸收EkJ的能量，下列说法正确的是（双选）（　　）

A．石墨不如金刚石稳定

B．金刚石不如石墨稳定

C．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多

D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多

　已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收EkJ的能量，即C（石墨）===C（金刚石）　ΔH＝＋EkJ/mol，说明12g金刚石比12g石墨的能量高出EkJ；

当12g金刚石和12g石墨分别完全燃烧均生成CO2时，金刚石比石墨多放出EkJ的能量。

　BC

8．已知2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－571.6kJ/mol，则关于方程式2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）的ΔH的说法中正确的是（　　）

A．方程式中的化学计量数表示分子数

B．该反应ΔH大于零

C．该反应ΔH＝－571.6kJ/mol

D．该反应可表示36g水分解时的热效应

　在书写热化学方程式时，若反应物和生成物对换，则ΔH的符号变化，数值不变，故B正确，C不正确；

D项未注明水的状态。

二、非选择题

9．

（1）甲硅烷（SiH4）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态水。

已知室温下1g甲硅烷自燃放出热量44.6kJ，其热化学方程式是___________________________________________________________________________。

（2）13gC2H2（g）完全燃烧生成CO2和H2O（l）时，放出659kJ的热量，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7g水和2.24LCO2（标准状况），并放出68.35kJ热量，则该反应的热化学方程式为_____________________________________________________________________________________。

（1）SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）　ΔH＝－1427.2kJ/mol

（2）2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－2636kJ/mol

（3）C2H6O（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝－1367kJ/mol

10．（2010·

济南高二质检）已知：

O2（g）===H2O（g），反应过程中的能量变化如图，问：

（1）a、b、c分别代表什么意义？

（2）该反应是放热反应还是吸热反应？

________，ΔH大于零还是小于零？

________。

（1）H2（g）和

O2（g）与2H（g）和O（g）之间的能量差是H2（g）―→2H（g）和

O2（g）―→O（g）过程中断开H—H键和O===O键需吸收的能量，所以a代表旧键断裂吸收的能量。

b代表2H（g）＋O（g）结合成H2O（g）中的氢氧键所放出的能量，c则代表断键所吸收的能量－成键所释放的能量，即a－b＝c。

（2）由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应为放热反应，ΔH<

0。

（1）a代表旧键断裂吸收的能量，b代表新键形成放出的能量，c代表反应热。

（2）放热反应　小于零

11．下表中的数据是破坏1mol物质时的化学键所消耗的能量（kJ）：

物质

Cl2

Br2

I2

HCl

HBr

HI

H2

能量（kJ）

243

193

151

432

366

298

436

根据上述数据回答

（1）～（5）题。

（1）下列物质能量最低的是（　　）

A．H2　　　　　　　　　B．Cl2

C．Br2D．I2

（2）下列氢化物中最不稳定的是（　　）

A．HCl　　　　　　B．HBr　　　　　　C．HI

（3）X2＋H2===2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是________反应（填“吸热”或“放热”）。

（4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是________。

（5）若无上表中的数据，你能正确回答出问题（4）吗？

你的根据是________________________________________________________________________。

（1）破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越多，此物质越稳定，能量越低，故选A项。

（2）破坏1mol物质中的化学键消耗的能量越少，此物质越不稳定，故选C项。

（3）生成物成键时释放的总能量大于反应物断裂时吸收的总能量，故为放热反应。

（4）由表中数据可计算出，放出热量最多的是Cl2。

（5）生成物越稳定放出的热量越多，因此不用根据表中数据也可判断出HCl是最稳定的。

因为在Cl、Br、I中，Cl的非金属性最强，则其气态氢化物最稳定。

（1）A　

（2）C　（3）放热　（4）Cl2

（5）能　生成物越稳定，放出的热量越多，在HX中HCl最稳定

12．（知能提升）（2011·

青岛高二期末）

（1）某反应过程中的能量变化如下图所示：

写出该反应的热化学方程式______________________________________________________________________________________________________________________。

（2）在溶液中进行的化学反应的物质，其状态标为“aq”，已知1/2molH2SO4在溶液中与足量氢氧化钠反应放出57.3kJ的热量，用离子方程式写出该反应的热化学方程式

________________________________________________________________________

（3）合成氨反应的热化学方程式为：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－92.2kJ/mol

已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应，在某一定条件下，N2的转化率仅为10%，要想通过该反应得到92.2kJ的热量，至少在反应混合物中要投放多少摩尔的N2?

（1）读图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，这是一个放热反应，又知反应物和生成物的物质的量和状态，热量的大小和单位，可以写出反应的热化学方程式。

（2）根据题给信息，可直接写出用离子方程式表示的热化学方程式。

（3）据热化学方程式可知，1molN2反应才能得到92.2kJ的热量，而N2的转化率仅为10%，则实际要投入10molN2才能转化1mol。

（1）A（g）＋2B（g）===C（l）＋3D（l）　ΔH＝－432kJ/mol

（2）H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ/mol

（3）10mol

第一节　化学反应与能量的变化B组测试

1．炎热的夏季里，能喝上一口冰镇饮料是非常惬意的事情。

目前，一种人称“摇摇冰”的即冷即用饮料开始上市。

所谓“摇摇冰”，是指吸食前将饮料隔离层中的制冷物质和水混合摇动能使罐中饮料冷却。

若该制冷物质可以在下列物质中选择，它应该是（　　）

A．氯化钠B．固体硝酸铵C．生石灰D．固体氢氧化钠

答案　B

解析　氯化钠溶于水时，溶液温度没有明显的变化；

强酸、强碱溶于水时放出大量的热；

强酸或中强酸对应的氧化物，如SO3、P2O5等与水反应时，也放出大量的热；

强碱或中强碱对应的碱性氧化物，如Na2O、CaO与水反应时，也放出大量的热；

而硝酸铵溶于水时，吸收大量的热而使溶液的温度明显降低。

2．有专家指出，如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，使之变成CH4、CH3OH、NH3等的构想（如图）能够实现，那么不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机，在此构想的物质循环中太阳能最终转化为（　　）

A．化学能B．热能C．生物能D．电能

解析　关键信息是CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，根据图示可知组合为可燃物，而可燃物转化为产物并放出热量，产物又结合太阳能转化为燃料，如此循环可知太阳能最终转化为热能。

3．下列说法不正确的是（　　）

A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B．放热的反应在常温下不一定很容易发生

C．反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小

D．吸热反应在一定的条件下也能发生

答案　A

解析　化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。

反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。

放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。

反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。

4．某学生用如图所示装置对化学反应X＋2Y===2Z的能量变化情况进行研究。

当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲下降，液面乙上升。

关于该反应的下列叙述①该反应为放热反应；

②生成物的总能量比反应物的总能量高；

③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来。

其中正确的是（　　）

A．①②③B．①③C．①②D．①

解析　加Y后，甲液面下降，说明广口瓶中温度升高，压强增大所致，故X与Y的反应为放热反应。

5．下列关于能量转换的认识中不正确的是（　　）

A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能

B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能

C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能

D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能

答案　D

解析　白炽灯工作时，电能有一部分转化为光能，还有一部分转化为热能。

6．2008年12月1日晚，陕西省榆林市一中学因取暖发生12名女学生一氧化碳中毒事故，致使11名学生死亡。

一氧化碳的产生主要是因为煤炉中发生了以下反应：

CO2＋C

2CO，试分析下列有关叙述中不正确的是（　　）

A．C在O2充足时，发生的反应主要是放热反应

B．煤燃烧时吹入的氧气越多炉火越旺

C．CO2＋C

2CO这一反应属吸热反应

D．煤燃烧时，反应物自身总能量高于生成物总能量，所以放出热量

解析　氧气过多会带走一部分热量，故B项不正确。

7．已知化学反应的热效应用ΔH表示，其值为负，表示该反应为放热反应；

其值为正，表示该反应为吸热反应。

如强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：

H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.

3kJ/mol，含义为：

强酸与强碱的稀溶液发生中和反应，每生成1molH2O时放出57.3kJ的热量。

分别向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入：

①稀醋酸　②浓硫酸　③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，它们的关系正确的是（　　）

A．ΔH1>

ΔH2>

ΔH3

B．ΔH2>

ΔH3>

ΔH1

C．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3D．ΔH1>

ΔH2

解析　醋酸与NaOH中和时，由于醋酸电离产生H＋会吸收热量，使中和反应放出热量减少，故ΔH1>

ΔH；

浓H2SO4与NaOH中和，浓H2SO4稀释会放热，使体系放出的热量更多，ΔH2<

稀硝酸与NaOH溶液反应时，没有其他热效应，ΔH3＝ΔH。

8．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。

化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）的能量。

已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能（kJ/mol）：

P—P：

198，P—O：

360，O===O：

498，则反应P4（白磷）＋3O2===P4O6的反应热ΔH为（　　）

A．－1638kJ/molB．＋1638kJ/mol

C．－126kJ/molD．＋126kJ/mol

解析　由反应方程式知，该反应的能量变化包括1molP4、3mol

O2断裂键吸收的能量和1molP4O6成键放出的能量。

由各物质的分子结构知1molP4含6molP—P键，3molO2含3molO===O键，1molP4O6含12molP—O键，故ΔH＝（198kJ/mol×

6＋498kJ/mol×

3）－360kJ/mol×

12＝－1638kJ/mol。

9．在研究化学反应中的能量变化时，我们通常做下面的实验：

在一个小烧杯里，加入20g已研磨成粉末的Ba（OH）2·

8H2O，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯中加入约10gNH4Cl晶体，根据实验步骤，填写下表，并回答问题。

实验步骤

实验现象及结论

将晶体混合，立即快速搅拌

有刺激性气味能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的________产生

用手摸烧杯下部

感觉烧杯变凉说明此反应是________反应

用手拿起烧杯

烧杯下面的带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部

将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上

玻璃片脱离上面烧杯底部

反应后移走多孔塑料片观察反应物

混合物成糊状，证明有________生成

（1）写出实验过程中发生反应的化学方程式：

（2）实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是

________________________________

________________________________________。

（3）在上述实验过程中，你认为是否有不妥之处？

若有，请指出并写出改进方法，若没有，此问不用作答

答案　NH3　吸热　水

（1）BaCl2·

8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3·

H2O＋8H2O

（2）使反应物迅速混合而充分反应，使温度迅速下降

（3）反应过程中产生对人体有害的气体，会对环境造成污染，故应用浸有稀H2SO4的棉花覆盖在多孔塑料片上来吸收产生的NH3

解析　该实验成功的关键是在短时间内反