化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

　　化學(xué)反應(yīng)中的能量變化實(shí)質(zhì)上是在化學(xué)變化中，反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锓肿?，各原子間的結(jié)合方式發(fā)生了改變。舊鍵的斷裂吸熱，新鍵的生成放熱。化學(xué)反應(yīng)中的能量變化就來源于此。本部分內(nèi)容在高考題中主要體現(xiàn)對(duì)概念的考查，如熱化學(xué)方程式的書寫，判斷；反應(yīng)熱的簡單計(jì)算考查等?，F(xiàn)就此考點(diǎn)歸納如下。
　　一、熱化學(xué)方程式的書寫
　　書寫熱化學(xué)方程式除了要遵循書寫化學(xué)方程式的要求外，還應(yīng)注意幾個(gè)方面。
　　（1）反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物所呈現(xiàn)的聚集狀態(tài)有關(guān)，在熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明各物質(zhì)的狀態(tài)（g、l、s、aq）；
　?。?）反應(yīng)熱與反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，中學(xué)所用ΔH一般是指101KPa和25℃因此不特別指明。但需注明ΔH的“+”與“-”，放在方程式的右邊，“+”表示吸熱，“-”表示放熱。
　?。?）ΔH的單位kJ?mol-1是指熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)在計(jì)量反應(yīng)熱時(shí)是以“mol”為單位的，并不一定是指1mol物質(zhì)。所以熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的計(jì)量數(shù)可用整數(shù)或分?jǐn)?shù)表示，且ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例。同一反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，ΔH也不同。
　　（4）當(dāng)反應(yīng)向逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。
　　（5）書寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式，應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
　　例（2004年全國理綜Ⅱ）：已知
　?。?）H（g）+1/2O（g）=HO（g） ΔH=akJ?mol
　?。?）2H（g）+O（g）=2HO（g） ΔH=bkJ?mol
　　（3）H（g）+1/2O（g）=HO（l） ΔH=ckJ?mol
　?。?）2H（g）+O（g）=2HO（l） ΔH=dkJ?mol
　　下列關(guān)系式中正確的是（ ）
　　A.a＜c＜0 B.b＞d＞0 C.2a=b＜0 D.2c=d＞0
　　解析由熱化學(xué)方程式中的ΔH與化學(xué)方程式中各物質(zhì)前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)，以及物質(zhì)燃燒時(shí)都放熱得：ΔH=2ΔH＜0，ΔH=2ΔH＜0；又氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水這一過程要放熱，則c＜a＜0，d＜b＜0。綜上所述答案為：C。
　　二、化學(xué)反應(yīng)中能量與化學(xué)鍵的關(guān)系
　　反應(yīng)中的熱效應(yīng)等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和。當(dāng)結(jié)果小于零時(shí)為放熱反應(yīng)。當(dāng)結(jié)果大于零時(shí)為吸熱反應(yīng)。
　　例：化學(xué)鍵的鍵能是原子間形成化學(xué)鍵（或其逆過程）時(shí)釋放（或吸收）的能量。以下是部分共價(jià)鍵鍵能數(shù)據(jù)H-S 364KJ/mol，S—S 266KJ/mol，S==O 522KJ/mol，H—O 464KJ/mol。
　?。?）試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算下面這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱：2HS（g）+SO（g）=3S（g）+2HO（g）反應(yīng)產(chǎn)物中的S實(shí)為S，實(shí)際分子是一個(gè)8元環(huán)狀分子（如圖），則反應(yīng)熱為?解析：因?yàn)镾分子中有8個(gè)S原子，由圖可知共有8個(gè)共價(jià)鍵。每個(gè)S就有1個(gè)S—S共價(jià)鍵。則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為：
　　4×364KJ/mol＋2×522KJ/mol-3×266KJ/mol-4×464KJ/mol=-154KJ/mol.
　　三、可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱
　　例已知一定溫度和壓強(qiáng)下，N（g）和H（g）反應(yīng)生成2mol NH（g），放出92.4KJ熱量。在同溫同壓下向密閉容器中通入1molN和3molH，達(dá)平衡時(shí)放出熱量為QKJ；向另一體積相同的容器中通入0.5molN和1.5moLH，相同溫度下達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為QKJ。則下列敘述正確的是（ ）
　　A.2Q＞Q=92.4KJ B.2Q=Q=92.4KJ
　　C.2Q＜Q＜92.4KJ D.2Q=Q＜92.4KJ
　　解析：92.4KJ為1molN（g）與3molH（g）恰好完全反應(yīng)生成2molNH（g）時(shí)所放出的熱量。而在實(shí)際反應(yīng)中由于存在平衡狀態(tài)，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化，因此Q＜92.4KJ。當(dāng)溫度不變，相同的密閉容器中，起始反應(yīng)物物質(zhì)的量減半（相當(dāng)于減壓）時(shí)，由平衡移動(dòng)原理可知，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，有2Q＜Q。故答案為C。
　　四、蓋斯定律的應(yīng)用
　　例（2012理綜新課標(biāo)高考）：工業(yè)上利用天然氣（主要成分CH）與CO進(jìn)行高溫重整制備CO，已知CH、H、CO的燃燒熱（ΔH）分別為-890.4KJ/mol、-285.8KJ/mol、-283.0KJ/mol，則生成1m（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO所需能量為 。
　　解析：①CH（g）+2O（g）=HO（l）+CO（g） ΔH=-890.4kJ?mol
　?、贖（g）+1/2O（g）=HO（l） ΔH=-285.8kJ?mol
　?、跜O（g）+1/2O（g）=CO（g） ΔH=-283.0kJ?mol
　?、?2×②-2×③得：
　　CH+CO（g）=2CO（g）+2H（g） ΔH=ΔH-2ΔH-2ΔH=+247.3kJ?mol
　　1立方米所需能量=（1000/22.4）×247.3/2KJ=5.52×10K