歷年高考化學知識清單-專題08 化學反應中與能量（講）（原卷+解析版）

1專題八化學反應中與能量考情解讀1．能說明化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2．了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。3．了解熱化學方程式的含義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。4．了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎。了解化學在解決能源危機中的重要作用。能源問題已成為全球性的熱點問題，這幾年高考中該類試題的數(shù)目呈上升趨勢，考查的內(nèi)容不斷拓展，難度有所提高，過去以考查熱化學方程式的書寫、燃燒熱、中和熱等概念及熱量計算為主，近兩年對化學鍵與能量的關系、蓋斯定律進行了不同程度的考查。反應熱是近幾年高考的重點考查內(nèi)容之一，考查的內(nèi)容主要有：①熱化學方程式的書寫及正誤判斷；②比較反應熱的大?。虎塾嘘P反應熱的簡單計算；④化學鍵鍵能與反應熱、反應熱與能源的綜合考查。由于能源問題已成為社會熱點，從能源問題切入，從不同的角度設問，結(jié)合新能源的開發(fā)，把反應熱與能源結(jié)合起來進行考查，將是今后命題的方向。重點知識艷理知識點一、反應中能量的變化1.基本概念：⑴反應熱：在化學反應過程中放出或吸收的熱量。反應熱用符號“ΔH”表示。單位“kJ/mol”。⑵吸熱反應和放熱反應：在化學反應過程中，通常用E反表示反應物所具有的總能量，E生表示生成物所具有的總能量。①若E反>E生，為放熱反應；當△H為“-”或△H<0。②若E反<E生，為吸熱反應；當△H為“+”或△H>0。2．吸熱反應和放熱反應的判斷方法⑴根據(jù)反應類型判斷：通常情況下燃燒反應、中和反應、金屬和酸反應制氫氣的反應為放熱反應；電解質(zhì)的電離、鹽類水解、大多數(shù)的分解反應等為吸熱反應。若正反應為吸熱反應，則逆反應為放熱反應。⑵根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷：使反應體系溫度升高的反應，為放熱反應。反之為吸熱反應。如：鈉與水反應的現(xiàn)象：鈉“熔”成一個小球，可以說明這一反應為放熱反應；Fe粉與硫的混合物稍微受熱后反應繼續(xù)劇烈進行，且保持紅熱狀態(tài)，說明這一反應為放熱反應。在燃燒很旺的爐火中加入煤，爐火馬上“暗”下來，說明CO2與C反應為吸熱反應；Ba(OH)2與NH4Cl反應，燒杯與玻璃片粘在一起，說明該反應為吸熱反應。⑶由物質(zhì)的聚集狀態(tài)判斷：同種物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，其本身具有的能量也不相同。一般情況下：氣態(tài)物質(zhì)所具有的能量大于液態(tài)，液態(tài)具有的能量大于固態(tài)；物質(zhì)處與穩(wěn)定狀態(tài)的能量小于不穩(wěn)定狀態(tài)的能量。如：硫蒸氣在氧氣中完全燃燒放出的能量大于固態(tài)硫完全燃燒放出的能量。石墨比金剛石穩(wěn)定，所以由石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應為吸熱反應。⑷由蓋斯定律判斷：如一個反應可分步進行，則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱相同，通過化學反應的能量變化值來進行計算，若ΔH>0，則反應為吸熱反應，反之則為放熱反應。⑸用儀器來測量：量熱計【特別提醒】我們不能通過看一個反應是否需要加熱來判斷是吸熱反應和放熱反應，因為需加熱的反應不一定都是吸熱反應，如物質(zhì)的燃燒一般需要加熱來引發(fā)反應的進行，但屬于放熱反應，只有哪些需持續(xù)加熱的反應才是吸熱反應，而那些只是通過加熱來引起反應，反應開始后則無須加熱的反應，則屬放熱反應。所以注意兩點，若一個反應需持續(xù)加熱才能進行，一旦停止加熱，反應則停止，這樣的反應肯定是吸熱反應，若一個反應雖然需進行加熱來引起反應，但只要反應開始后，不需加熱繼續(xù)反應，則這樣的反應屬放熱反應。常見的放熱反應有：酸堿中和反應、活潑金屬和酸反應、燃燒反應；常見的吸熱反應有：大多數(shù)分解反應；氯化銨與八水合氫氧化鋇的反應。知識點二、熱化學方程式的書寫1．定義：表示參加反應物質(zhì)的量和反應熱的關系的化學方程式。2．書寫熱化學方程式：⑴先書寫化學方程式。⑵有g（氣體）、l（液體）、s（固體）標明反應物和生成物的聚集狀態(tài)。⑶反應熱用“ΔH”表示，標在化學方程式后面，中間用“；”隔開，吸收熱量用“+?,放出熱量用“－”。⑷ΔH與測定的條件有關，書寫時應著名條件。若條件為25℃,103kPa，則可不注明。⑸熱化學方程式中的計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子個數(shù)，因此熱化學方程式中的計量數(shù)可以是小數(shù)或分數(shù)，表示熱量的單位“kJ/mol”表示的是對應方程式中的物質(zhì)的量，所以熱量的數(shù)值必須與熱化學方程式中的計量數(shù)相對應。⑹熱化學方程式中不注明反應發(fā)生的條件。生成物中不能用“↑”或“↓”符號。知識點三、燃燒熱3⑴定義：在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。⑵注意事項①燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的化學方程式時，一般以燃燒物前系數(shù)為1的標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)。②燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物，例如C→CO2，H→H2O(l)等。⑶燃料的充分燃燒①化石燃料主要包括：煤、石油、天然氣以及它們的產(chǎn)品等。②可燃物的燃燒條件是：溫度達到著火點、與氧氣充分接觸。③充分燃燒的必要條件是：氧氣要充足、可燃物與氧氣接觸面要大。實施方案：故體燃料粉碎，或液化、汽化。④不充分燃燒的危害是產(chǎn)熱少、浪費資源、污染環(huán)境。⑷化石燃料提供能量的弊端以及預防措施：①弊端：化石燃料為不可再生能源、燃燒產(chǎn)物中含有SO2造成環(huán)境污染、CO2引起溫室效應。②預防措施：開發(fā)新能源、對燃料進行脫硫或固硫處理。知識點四、中和熱⑴定義：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應而生成1molH2O，這時的反應熱叫做中和熱。⑵注意事項中和反應的實質(zhì)是H+和OH—反應生成H2O。若反應過程中有其他物質(zhì)生成（如生成沉淀或弱電解質(zhì)則其反應熱不等于中和熱。⑶對于強酸強堿的稀溶液反應，其中和熱基本上是相等的。都約為57.3kJ/mol⑷對于強酸與弱堿或弱酸與強堿的反應,中和熱一般低于57.3kJ/mol。因為弱電解質(zhì)的電離屬于吸熱反應。2.中和熱的測定（1）實驗步驟：①保溫裝置的準備：大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條)使放入的小燒杯口與大燒杯口相平。在大小燒杯之間也同時填滿碎泡沫塑料或紙條，大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。②用量筒量取50ml，0.50moL/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量其溫度。(tHCl)4③另取一量筒量取50ml，0．55mol/LNaOH溶液，用溫度計測量NaOH溶液的溫度:(tNaOH)④將量筒內(nèi)的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小燒杯中，用玻璃攪棒輕輕攪動溶液，準確記錄混合溶液的最高溫度(t2)。⑤計算：起始溫度t10C=(tHCl+tNaOH)/2，終止溫度t20C，溫度差=(t2-t1)0C（2）注意的幾個問題：①作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。因此可以用保溫杯來做，也可按課本中方法做，一定要使小燒杯口與大燒杯口相平，這樣可以減少熱量的損失。②鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準確，且NaOH溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測得的中和熱更準確，因此HC1和NaOH溶液的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用就大，表觀電離度就會減?。@樣酸堿中和時產(chǎn)生的熱量勢必要用去一部分來補未電離分子的離解熱，造成較大誤差。③宜用有O．1分刻度的溫度計，且測量應盡可能讀準，并估讀到小數(shù)點后第二位。溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測溫度的精度。④不宜用弱酸、弱堿代替強酸、強堿，來測中和熱，否則會因中和過程中電離吸熱，使測得的中和熱數(shù)值不準確。⑤實驗操作時動作要快。以盡量減少熱量的散失。⑥實驗過程要至少重復兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)，可以使中和熱測定盡量準確。【特別提醒】燃燒熱中和熱相同點能量變化放熱反應△H＜0，單位：KJ/mol不同點反應物的量1mol（O2的量不限）可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是1mol反應熱的含義燃燒時放出的熱量；不同反應物，燃燒熱不同同反應物的中和熱大致相同，均為57.3KJ/mol知識點五、蓋斯定律的應用1.理論依據(jù)：反應熱只與反應始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關，而與具體反應的途徑無關。2．計算模式：53．主要應用：計算某些難以直接測量的反應熱。4．注意事項：應用蓋斯定律進行簡單計算，關鍵在于設計反應途徑。(1)當反應式乘以或除以某數(shù)時，ΔH也應乘以或除以某數(shù)。(2)熱化學方程式加減運算以及比較反應熱的大小時，ΔH都要帶“＋”、“－”號進行計算、比較，即把ΔH看作一個整體進行分析判斷。(3)在設計的反應途徑中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。(4)當設計的反應逆向進行時，其ΔH與正反應的ΔH數(shù)值相等，符號相反?！痉椒ㄒ?guī)律】利用蓋斯定律書寫熱化學方程式(1)蓋斯定律是指化學反應不管是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的，即化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。(2)在具體的應用過程中，采用以下五個步驟就能快速、準確地解決問題。具體步驟：第一步：寫，書寫待求的反應方程式。第二步：看，看待求的反應方程式中的反應物和生成物在已知方程式中的位置，如果位置相同，即都是反應物或都是生成物，則用加法，即加ΔH；如果位置相反，則用減法，即減ΔH。第三步：調(diào)，根據(jù)待求方程式中的反應物和生成物的系數(shù)，觀察同一物質(zhì)前的系數(shù)是否一致，若不一致，則在相應的物質(zhì)前乘或除以一定數(shù)字，將其系數(shù)調(diào)整與待求的方程式中的反應物和生成物的系數(shù)一致。第四步：查，有時往往會出現(xiàn)一些干擾的方程式，我們最好檢驗上述分析的正確與否。第五步：和，將已知方程式變形后的ΔH相加，計算得出新的ΔH的值。高頻考點突攻高頻考點一反應熱的基本概念、能量圖像例1．(2018·北京理綜，7)我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如圖。下列說法不正確的是()A.生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%B.CH4―→CH3COOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂C.①→②放出能量并形成了C—C鍵D.該催化劑可有效提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率【舉一反三】最新報道：科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下：下列說法正確的是()A．CO和O生成CO2是吸熱反應B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O形成了具有極性共價鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應的過程【變式探究】某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是()A．反應過程a有催化劑參與7B．該反應為放熱反應，熱效應等于ΔHC．改變催化劑，不能改變該反應的活化能D．有催化劑的條件下，反應的活化能等于E1＋E2高頻考點二熱化學方程式的書寫與判斷例2．(2019·天津理綜，10)硅粉與HCl在300℃時反應生成1molSiHCl3氣體和H2，放出225kJ熱量，該反應的熱化學方程式為?！九e一反三】【2017江蘇卷】通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是①C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol?1②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)ΔH2=bkJ·mol?1③CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol?1④2CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=dkJ·mol?1A．反應①、②為反應③提供原料氣B．反應③也是CO2資源化利用的方法之一C．反應CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH=kJ·mol?1D．反應2CO(g)+4H2(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol?1【變式探究】下列敘述中正確的是()A．甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH890.3kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)高壓2NH3(g)ΔH38.6kJ·mol－1通電C．氫氣的燃燒熱為285.5kJ·mol－1，則電解水的熱化學方程式為2H2O(l)=====2H2(g)＋O2(g)ΔH571.0kJ·mol－1D．稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH57.3kJ·mol－1，則H2SO4與Ba(OH)2反應的熱化學方程式為H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH114.6kJ·mol－1【變式探究】依據(jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式(1)適量的N2和O2完全反應，每生成23gNO2吸收16.95kJ熱量。N2與O2反應的熱化學方程式為。________________________________________________________________________________(2)18g葡萄糖與適量O2反應，生成CO2和液態(tài)水，放出280.4kJ熱量。葡萄糖燃燒的熱化學方程式為8。____________________________________________________________________________________(3)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ。SiH4自燃的熱化學方程式為。(4)如圖是NO2和CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：。(5)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2Og)ΔH1867kJ·mol－1①2NO2(g)N2O4(g)ΔH256.9kJ·mol－1②寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的熱化學方程式。高頻考點三蓋斯定律及其應用例3．(1)[2019·課標全國Ⅱ,27(1)]環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：已知：

(g)===(g)＋H2(g)H2(g)＋I2(g)===2HI(g)ΔH211.0kJ·mol－1②對于反應：

(g)＋I2(g)===(g)＋2HI(g)③(2)[2019·北京理綜，27(1)]甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。①反應器中初始反應的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4∶1，甲烷和水蒸氣反應的方程式②已知反應器中還存在如下反應：4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)ΔH3……ⅲ為積炭反應，利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時，還需要利用反應的ΔH。_______________________________________________________________(3)[2018·天津理綜，10(2)①]CO2與CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣：CH4(g)＋CO2(g)催化劑2CO(g)＋2H2(g)①已知上述反應中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學鍵C—HH—HCO(CO)鍵能/kJ·mol－141345436則該反應的ΔH＝?！九e一反三】(2017·全國卷Ⅲ節(jié)選)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)ΔH1H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH22As(s)＋O2(g)===As2O5(s)ΔH3則反應As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝?！九e一反三】聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無色液體)是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料。已知：①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)ΔH1②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)ΔH2③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)ΔH3④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4上述反應熱效應之間的關系式為ΔH4＝?！咀兪教骄俊恳阎篊(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH22CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH34Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)ΔH5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()C.ΔH1=ΔH2+ΔH3D.ΔH3=ΔH4+ΔH5真題感悟1．[2019江蘇]氫氣與氧氣生成水的反應是氫能源應用的重要途徑。下列有關說法正確的是A．一定溫度下，反應2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)能自發(fā)進行，該反應的ΔH<0B．氫氧燃料電池的負極反應為O2+2H2O+4e?==4OH?C．常溫常壓下，氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2LH2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.02×1023D．反應2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)的ΔH可通過下式估算：ΔH=反應中形成新共價鍵的鍵能之和?反應中斷裂舊共價鍵的鍵能之和2．[2019新課標Ⅱ節(jié)選]環(huán)戊二烯是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。回答下列問題：（1）已知：(g)====(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol?1①H2(g)+I2(g)===2HI(g)ΔH2=?11.0kJ·mol?1②對于反應：(g)+I2(g)===(g)+2HI(g)③ΔH3=____________kJ·mol?1。3．[2019新課標Ⅲ節(jié)選]近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術成為科學研究的熱點?；卮鹣铝袉栴}2）Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行： 12CuCl2(s)== 12Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol?1CuCl(s)+O2(g)==CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=?20kJ·mol?1CuO(s)+2HCl(g)==CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=?121kJ·mol?1則4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=kJ·mol?1。4．[2019北京節(jié)選]氫能源是最具應用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點。（1）甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。①反應器中初始反應的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4∶1，甲烷和水蒸氣反應的方程式②已知反應器中還存在如下反應：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3……iii為積炭反應，利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時，還需要利用反應的ΔH。1.（2018年北京卷）我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。下列說法不正確的是A.生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%B.CH4→CH3COOH過程中，有C―H鍵發(fā)生斷裂C.①→②放出能量并形成了C―C鍵D.該催化劑可有效提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率2.（2018年江蘇卷）下列說法正確的是A.氫氧燃料電池放電時化學能全部轉(zhuǎn)化為電能B.反應4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進行，該反應為吸熱反應C.3molH2與1molN2混合反應生成NH3，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反應中，溫度越高淀粉水解速率越快1.【2017江蘇卷】通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是①C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol?1②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)ΔH2=bkJ·mol?1③CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol?1④2CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=dkJ·mol?1A．反應①、②為反應③提供原料氣B．反應③也是CO2資源化利用的方法之一C．反應CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH=kJ·mol?1D．反應2CO(g)+4H2(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol?11．【2016年高考海南卷】油酸甘油酯（相對分子質(zhì)量884）在體內(nèi)代謝時可發(fā)生如下反應：C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃燒熱△H為()A．3.8×104kJ·mol-1B3.8×104kJ·mol-1C．3.4×104kJ·mol-1D3.4×104kJ·mol-12．【2016年高考海南卷】由反應物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A．由XY反應的ΔH=E5?E2B．由XZ反應的ΔH<0C．降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率D．升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率3．【2016年高考江蘇卷】通過以下反應均可獲取H2。下列有關說法正確的是()①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)＝2H2（g）+O2（g）ΔH1=571.6kJ·mol–1②焦炭與水反應制氫：C（s）+H2O(g)＝CO（g）+H2（g）ΔH2=131.3kJ·mol–1③甲烷與水反應制氫：CH4（g）+H2O(g)＝CO（g）+3H2（g）ΔH3=206.1kJ·mol–1A．反應①中電能轉(zhuǎn)化為化學能B．反應②為放熱反應C．反應③使用催化劑，ΔH3減小D．反應CH4（g）＝C（s）+2H2（g）的ΔH=74.8kJ·mol–14．【2016年高考天津卷】(14分)氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應用三個環(huán)節(jié)?；卮鹣铝袉栴}：（2）氫氣可用于制備H2O2。已知：H2(g)+A(l)=B(l)ΔH1O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)ΔH2其中A、B為有機物，兩反應均為自發(fā)反應，則H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的ΔH0(填“>”、“<”或“=”)。5．【2016年高考新課標Ⅱ卷】聯(lián)氨（又稱聯(lián)肼，N2H4，無色液體）是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列問題：（1）聯(lián)氨分子的電子式為，其中氮的化合價為。（2）實驗室可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯(lián)氨，反應的化學方程式為。（3）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)△H1②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H2③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)△H3④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H4=-1048.9kJ/mol上述反應熱效應之間的關系式為△H4=，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為。___________________________________________________煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝，回答下列問題：（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果。①從化學平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的有點是。②已知下列反應：SO2(g)+2OH?(aq)===SO32?(aq)+H2O(l)ΔH1ClO?(aq)+SO32?(aq)===SO42?(aq)+Cl?(aq)ΔH2CaSO4(s)===Ca2+（aq）+SO42?（aq）ΔH3則反應SO2(g)+Ca2+（aq）+ClO?(aq)+2OH?(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl?(aq)的ΔH=。7．【2016年高考浙江卷】（15分）催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個平衡反應，分別生成CH3OH和CO。反應的熱化學方程式如下：CO2（g）+3H2（g）—CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=-53.7kJ·mol-1ICO2（g）+H2（g）—CO（g）+H2O（g）ΔH2II某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2，經(jīng)過相同反應時間測得如下實驗數(shù)據(jù)：【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒；Cat.2:Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比已知：①CO和H2的標準燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1②H2O（l）—H2O（g）ΔH3=44.0kJ·mol-1請回答（不考慮溫度對ΔH的影響（1）反應I的平衡常數(shù)表達式K=；反應II的ΔH2=kJ·mol-1。（4）在右圖中分別畫出I在無催化劑、有Cat.1和由Cat.2三種情況下“反應過程-能量”示意圖。專題八化學反應中與能量考情解讀1．能說明化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2．了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。3．了解熱化學方程式的含義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。4．了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎。了解化學在解決能源危機中的重要作用。能源問題已成為全球性的熱點問題，這幾年高考中該類試題的數(shù)目呈上升趨勢，考查的內(nèi)容不斷拓展，難度有所提高，過去以考查熱化學方程式的書寫、燃燒熱、中和熱等概念及熱量計算為主，近兩年對化學鍵與能量的關系、蓋斯定律進行了不同程度的考查。反應熱是近幾年高考的重點考查內(nèi)容之一，考查的內(nèi)容主要有：①熱化學方程式的書寫及正誤判斷；②比較反應熱的大小；③有關反應熱的簡單計算；④化學鍵鍵能與反應熱、反應熱與能源的綜合考查。由于能源問題已成為社會熱點，從能源問題切入，從不同的角度設問，結(jié)合新能源的開發(fā)，把反應熱與能源結(jié)合起來進行考查，將是今后命題的方向。重點知識梳理知識點一、反應中能量的變化1.基本概念：⑴反應熱：在化學反應過程中放出或吸收的熱量。反應熱用符號“ΔH”表示。單位“kJ/mol”。⑵吸熱反應和放熱反應：在化學反應過程中，通常用E反表示反應物所具有的總能量，E生表示生成物所具有的總能量。①若E反>E生，為放熱反應；當△H為“-”或△H<0。②若E反<E生，為吸熱反應；當△H為“+”或△H>0。2．吸熱反應和放熱反應的判斷方法⑴根據(jù)反應類型判斷：通常情況下燃燒反應、中和反應、金屬和酸反應制氫氣的反應為放熱反應；電解質(zhì)的電離、鹽類水解、大多數(shù)的分解反應等為吸熱反應。若正反應為吸熱反應，則逆反應為放熱反應。⑵根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷：使反應體系溫度升高的反應，為放熱反應。反之為吸熱反應。如：鈉與水反應的現(xiàn)象：鈉“熔”成一個小球，可以說明這一反應為放熱反應；Fe粉與硫的混合物稍微受熱后反應繼續(xù)劇烈進行，且保持紅熱狀態(tài)，說明這一反應為放熱反應。在燃燒很旺的爐火中加入煤，爐火馬上“暗”下來，說明CO2與C反應為吸熱反應；Ba(OH)2與NH4Cl反應，燒杯與玻璃片粘在一起，說明該反應為吸熱反應。⑶由物質(zhì)的聚集狀態(tài)判斷：同種物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，其本身具有的能量也不相同。一般情況下：氣態(tài)物質(zhì)所具有的能量大于液態(tài)，液態(tài)具有的能量大于固態(tài)；物質(zhì)處與穩(wěn)定狀態(tài)的能量小于不穩(wěn)定狀態(tài)的能量。如：硫蒸氣在氧氣中完全燃燒放出的能量大于固態(tài)硫完全燃燒放出的能量。石墨比金剛石穩(wěn)定，所以由石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應為吸熱反應。⑷由蓋斯定律判斷：如一個反應可分步進行，則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱相同，通過化學反應的能量變化值來進行計算，若ΔH>0，則反應為吸熱反應，反之則為放熱反應。⑸用儀器來測量：量熱計【特別提醒】我們不能通過看一個反應是否需要加熱來判斷是吸熱反應和放熱反應，因為需加熱的反應不一定都是吸熱反應，如物質(zhì)的燃燒一般需要加熱來引發(fā)反應的進行，但屬于放熱反應，只有哪些需持續(xù)加熱的反應才是吸熱反應，而那些只是通過加熱來引起反應，反應開始后則無須加熱的反應，則屬放熱反應。所以注意兩點，若一個反應需持續(xù)加熱才能進行，一旦停止加熱，反應則停止，這樣的反應肯定是吸熱反應，若一個反應雖然需進行加熱來引起反應，但只要反應開始后，不需加熱繼續(xù)反應，則這樣的反應屬放熱反應。常見的放熱反應有：酸堿中和反應、活潑金屬和酸反應、燃燒反應；常見的吸熱反應有：大多數(shù)分解反應；氯化銨與八水合氫氧化鋇的反應。知識點二、熱化學方程式的書寫1．定義：表示參加反應物質(zhì)的量和反應熱的關系的化學方程式。2．書寫熱化學方程式：⑴先書寫化學方程式。⑵有g（氣體）、l（液體）、s（固體）標明反應物和生成物的聚集狀態(tài)。⑶反應熱用“ΔH”表示，標在化學方程式后面，中間用“；”隔開，吸收熱量用“+?,放出熱量用“－”。⑷ΔH與測定的條件有關，書寫時應著名條件。若條件為25℃,103kPa，則可不注明。⑸熱化學方程式中的計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子個數(shù)，因此熱化學方程式中的計量數(shù)可以是小數(shù)或分數(shù)，表示熱量的單位“kJ/mol”表示的是對應方程式中的物質(zhì)的量，所以熱量的數(shù)值必須與熱化學方程式中的計量數(shù)相對應。⑹熱化學方程式中不注明反應發(fā)生的條件。生成物中不能用“↑”或“↓”符號。知識點三、燃燒熱⑴定義：在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。⑵注意事項①燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的化學方程式時，一般以燃燒物前系數(shù)為1的標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)。②燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物，例如C→CO2，H→H2O(l)等。⑶燃料的充分燃燒①化石燃料主要包括：煤、石油、天然氣以及它們的產(chǎn)品等。②可燃物的燃燒條件是：溫度達到著火點、與氧氣充分接觸。③充分燃燒的必要條件是：氧氣要充足、可燃物與氧氣接觸面要大。實施方案：故體燃料粉碎，或液化、汽化。④不充分燃燒的危害是產(chǎn)熱少、浪費資源、污染環(huán)境。⑷化石燃料提供能量的弊端以及預防措施：①弊端：化石燃料為不可再生能源、燃燒產(chǎn)物中含有SO2造成環(huán)境污染、CO2引起溫室效應。②預防措施：開發(fā)新能源、對燃料進行脫硫或固硫處理。知識點四、中和熱⑴定義：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應而生成1molH2O，這時的反應熱叫做中和熱。⑵注意事項中和反應的實質(zhì)是H+和OH—反應生成H2O。若反應過程中有其他物質(zhì)生成（如生成沉淀或弱電解質(zhì)則其反應熱不等于中和熱。⑶對于強酸強堿的稀溶液反應，其中和熱基本上是相等的。都約為57.3kJ/mol⑷對于強酸與弱堿或弱酸與強堿的反應,中和熱一般低于57.3kJ/mol。因為弱電解質(zhì)的電離屬于吸熱反應。2.中和熱的測定（1）實驗步驟：①保溫裝置的準備：大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條)使放入的小燒杯口與大燒杯口相平。在大小燒杯之間也同時填滿碎泡沫塑料或紙條，大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。②用量筒量取50ml，0.50moL/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量其溫度。(tHCl)③另取一量筒量取50ml，0．55mol/LNaOH溶液，用溫度計測量NaOH溶液的溫度:(tNaOH)④將量筒內(nèi)的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小燒杯中，用玻璃攪棒輕輕攪動溶液，準確記錄混合溶液的最高溫度(t2)。⑤計算：起始溫度t10C=(tHCl+tNaOH)/2，終止溫度t20C，溫度差=(t2-t1)0C（2）注意的幾個問題：①作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。因此可以用保溫杯來做，也可按課本中方法做，一定要使小燒杯口與大燒杯口相平，這樣可以減少熱量的損失。②鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準確，且NaOH溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測得的中和熱更準確，因此HC1和NaOH溶液的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用就大，表觀電離度就會減?。@樣酸堿中和時產(chǎn)生的熱量勢必要用去一部分來補未電離分子的離解熱，造成較大誤差。③宜用有O．1分刻度的溫度計，且測量應盡可能讀準，并估讀到小數(shù)點后第二位。溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測溫度的精度。④不宜用弱酸、弱堿代替強酸、強堿，來測中和熱，否則會因中和過程中電離吸熱，使測得的中和熱數(shù)值不準確。⑤實驗操作時動作要快。以盡量減少熱量的散失。⑥實驗過程要至少重復兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)，可以使中和熱測定盡量準確。【特別提醒】燃燒熱中和熱相同點能量變化放熱反應△H＜0，單位：KJ/mol不同點反應物的量1mol（O2的量不限）可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是1mol反應熱的含義燃燒時放出的熱量；不同反應物，燃燒熱不同同反應物的中和熱大致相同，均為57.3KJ/mol知識點五、蓋斯定律的應用1.理論依據(jù)：反應熱只與反應始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關，而與具體反應的途徑無關。2．計算模式：3．主要應用：計算某些難以直接測量的反應熱。4．注意事項：應用蓋斯定律進行簡單計算，關鍵在于設計反應途徑。(1)當反應式乘以或除以某數(shù)時，ΔH也應乘以或除以某數(shù)。(2)熱化學方程式加減運算以及比較反應熱的大小時，ΔH都要帶“＋”、“－”號進行計算、比較，即把ΔH看作一個整體進行分析判斷。(3)在設計的反應途徑中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。(4)當設計的反應逆向進行時，其ΔH與正反應的ΔH數(shù)值相等，符號相反?！痉椒ㄒ?guī)律】利用蓋斯定律書寫熱化學方程式(1)蓋斯定律是指化學反應不管是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的，即化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。(2)在具體的應用過程中，采用以下五個步驟就能快速、準確地解決問題。具體步驟：第一步：寫，書寫待求的反應方程式。第二步：看，看待求的反應方程式中的反應物和生成物在已知方程式中的位置，如果位置相同，即都是反應物或都是生成物，則用加法，即加ΔH；如果位置相反，則用減法，即減ΔH。第三步：調(diào)，根據(jù)待求方程式中的反應物和生成物的系數(shù)，觀察同一物質(zhì)前的系數(shù)是否一致，若不一致，則在相應的物質(zhì)前乘或除以一定數(shù)字，將其系數(shù)調(diào)整與待求的方程式中的反應物和生成物的系數(shù)一致。第四步：查，有時往往會出現(xiàn)一些干擾的方程式，我們最好檢驗上述分析的正確與否。第五步：和，將已知方程式變形后的ΔH相加，計算得出新的ΔH的值。高頻者點突破高頻考點一反應熱的基本概念、能量圖像例1．(2018·北京理綜，7)我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如圖。下列說法不正確的是()A.生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%B.CH4―→CH3COOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂C.①→②放出能量并形成了C—C鍵D.該催化劑可有效提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率【解析】由CO2和CH4制備CH3COOH的化學方程式為CO2＋CH4CH3COOH，反應中沒有副產(chǎn)物生成，所以總反應的原子利用率為100%，A項正確；CH4分子中含有4個C—H鍵，而CH3COOH分子中含有3個C—H鍵，顯然CH4―→CH3COOH過程中必有C—H鍵發(fā)生斷裂，B項正確；觀察反應的示意圖可知，①→②過程中放出能量，且在此過程中形成了新化學鍵，即乙酸分子中的C—C鍵，C項正確；催化劑只能改變化學反應速率，而不影響化學平衡，不能提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率，D項錯誤。【答案】D【舉一反三】最新報道：科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下：下列說法正確的是()A．CO和O生成CO2是吸熱反應B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O形成了具有極性共價鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應的過程【答案】C【解析】A.狀態(tài)Ⅰ總能量為反應物總能量，狀態(tài)Ⅲ總能量為生成物總能量，由圖示知反應物的總能量大于生成物的總能量，故該反應為放熱反應。B.從狀態(tài)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的圖示可以看出，反應中CO并未斷裂成C和O，C、O原子間一直有化學鍵。C.由圖示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C與O形成極性共價鍵。D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應生成CO2的過程，并不是CO與O2的反應過程?！咀兪教骄俊磕撤磻^程能量變化如圖所示，下列說法正確的是()A．反應過程a有催化劑參與B．該反應為放熱反應，熱效應等于ΔHC．改變催化劑，不能改變該反應的活化能D．有催化劑的條件下，反應的活化能等于E1＋E2【答案】B【解析】A項，由圖可知，反應過程a需要的活化能比b要高，所以a沒有催化劑參與，錯誤；B項，由圖可知，該反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應屬于放熱反應，反應的熱效應等于反應物與生成物能量之差，即ΔH，正確；C項，改變催化劑，改變了反應進行的途徑，可改變反應的活化能，錯誤；有催化劑的條件下，反應的活化能為E1，D錯誤。高頻考點二熱化學方程式的書寫與判斷例2．(2019·天津理綜，10)硅粉與HCl在300℃時反應生成1molSiHCl3氣體和H2，放出225kJ熱量，該反應的熱化學方程式為?！窘馕觥吭摲磻臒峄瘜W方程式為：Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH225kJ·mol－1?！敬鸢浮縎i(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH225kJ·mol－1【舉一反三】【2017江蘇卷】通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是①C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol?1②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)ΔH2=bkJ·mol?1③CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol?1④2CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=dkJ·mol?1A．反應①、②為反應③提供原料氣B．反應③也是CO2資源化利用的方法之一C．反應CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH=kJ·mol?1D．反應2CO(g)+4H2(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol?1【答案】C【解析】反應①、②的生成物CO2和H2是反應③的反應物，A正確；反應③可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，變廢為寶，B正確；4個反應中，水全是氣態(tài)，沒有給出水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的焓變，C錯誤；把反應②③④三個反應按(②+③)2+④可得該反應及對應的焓變，D正確。【變式探究】下列敘述中正確的是()A．甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH890.3kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)高壓2NH3(g)ΔH38.6kJ·mol－1C．氫氣的燃燒熱為285.5kJ·mol－1，則電解水的熱化學方程式為2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)ΔH571.0kJ·mol－1D．稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH57.3kJ·mol－1，則H2SO4與Ba(OH)2反應的熱化學方程式為H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH114.6kJ·mol－1【答案】C【解析】燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時的反應熱，所以生成的應為液態(tài)水，A錯；N2和H2的反應為可逆反應，所以1molN2完全反應放出的熱量大于38.6kJ，B錯誤；電解2mol水吸收的熱量和2molH2完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量相等，ΔH571.0kJ·mol－1，C正確；Ba2＋與SO-反應有熱量放出，使ΔH減小，D錯誤?！咀兪教骄俊恳罁?jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式(1)適量的N2和O2完全反應，每生成23gNO2吸收16.95kJ熱量。N2與O2反應的熱化學方程式為。________________________________________________________________________________(2)18g葡萄糖與適量O2反應，生成CO2和液態(tài)水，放出280.4kJ熱量。葡萄糖燃燒的熱化學方程式為。____________________________________________________________________________________(3)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ。SiH4自燃的熱化學方程式為。(4)如圖是NO2和CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：。(5)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2Og)ΔH1867kJ·mol－1①2NO2(g)N2O4(g)ΔH256.9kJ·mol－1②寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的熱化學方程式?！窘馕觥?1)23gNO2的物質(zhì)的量為0.5mol，則生成2molNO2吸收的熱量為67.8kJ。吸熱反應ΔH為正值，故反應的熱化學方程式為N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH67.8kJ·mol－1。(2)18g葡萄糖的物質(zhì)的量為0.1mol，故1mol葡萄糖燃燒生成CO2和液態(tài)水放出2804kJ的熱量，反應的熱化學方程式為C6H12O6(s)+6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)ΔH2804kJ·mol－1。(3)2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ，1molSiH4自燃放出熱量1427.2kJ，故熱化學方程式為SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH1427.2kJ·mol－1。(4)由圖可知放出能量；ΔH＝368kJ·mol－1－134kJ·mol－1＝234kJ·mol－1。(5)用①式-②式即可得目標熱方程式。【答案】(1)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH67.8kJ·mol－1(2)C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)ΔH2804kJ·mol－1(3)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH1427.2kJ·mol－1(4)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)ΔH234kJ·mol－1(5)CH4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH810.1kJ·mol－1高頻考點三蓋斯定律及其應用例3．(1)[2019·課標全國Ⅱ,27(1)]環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：已知：

(g)===(g)＋H2(g)H2(g)＋I2(g)===2HI(g)ΔH211.0kJ·mol－1②對于反應：

(g)＋I2(g)===(g)＋2HI(g)③(2)[2019·北京理綜，27(1)]甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。①反應器中初始反應的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4∶1，甲烷和水蒸氣反應的方程式②已知反應器中還存在如下反應：4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)ΔH3……ⅲ為積炭反應，利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時，還需要利用反應的ΔH。_______________________________________________________________(3)[2018·天津理綜，10(2)①]CO2與CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)①已知上述反應中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學鍵C—HH—HCO(CO)鍵能/kJ·mol－141345436則該反應的ΔH＝?！窘馕觥?1)根據(jù)蓋斯定律，由反應①+反應②得反應③,則ΔH3=ΔH1+ΔH2＝(100.3－11.0)kJ·mol-189.3kJ·mol－1。(2)①根據(jù)CH4與H2O反應生成H2、CO2的物質(zhì)的量之比為4∶1，結(jié)合原子守恒可得反應的化學方程式為CH4＋2H2O(g)===4H2＋CO2。②根據(jù)蓋斯定律，由ⅰ+ⅱ-ⅲ或ⅰ-ⅱ-?？傻肅(s)+2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)。(3)根據(jù)ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，該反應的ΔH＝(413×4＋745×2)kJ·mol－1－(1075×2＋436×2)kJ·mol－1120kJ·mol－1?！敬鸢浮?1)89.3(2)①CH4＋2H2O(g)4H2＋CO2②C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)(3)＋120kJ·mol－1【舉一反三】(2017·全國卷Ⅲ節(jié)選)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)ΔH1H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH22As(s)＋O2(g)===As2O5(s)ΔH3則反應As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝。【解析】將已知熱化學方程式依次編號為①、②、③,根據(jù)蓋斯定律，由①×2-②×3-③可得：As2O5(s)+3H2O(l)===2H3AsO4(s)ΔH＝2ΔH1－3ΔH2-ΔH3。【答案】2ΔH1－3ΔH2-ΔH3【舉一反三】聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無色液體)是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料。已知：①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)ΔH1②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)ΔH2③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)ΔH3④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4上述反應熱效應之間的關系式為ΔH4＝?！窘馕觥坑梢阎獰峄瘜W方程式①②③可得：N2O4(l)===2O2(g)＋N2(g)-ΔH12N2H4(l)===2N2(g)＋4H2(g)－2ΔH22O2(g)＋4H2(g)===4H2O(g)2ΔH3根據(jù)蓋斯定律，將上述三個熱化學方程式相加，可得2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4＝2ΔH3-2ΔH2-ΔH1?！敬鸢浮?ΔH3－2ΔH2-ΔH1【變式探究】已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH22CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH34Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)ΔH5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()C.ΔH1=ΔH2+ΔH3D.ΔH3=ΔH4+ΔH5【答案】C【解析】C與O2生成CO2的反應是放熱反應，ΔH1＜0，CO2與C生成CO的反應是吸熱反應，ΔH2＞0，CO與O2生成CO2的反應是放熱反應，ΔH3＜0，F(xiàn)e與O2的反應是放熱反應，ΔH4＜0，A、B項錯誤；前兩個方程式相減得：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH3=ΔH1-ΔH2，即ΔH1=ΔH2+ΔH3，C項正確；由4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)===6CO2(g)＋4Fe(s)2ΔH5相加，再除以3得2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH3＝錯誤!，D項錯誤。真題感悟1．[2019江蘇]氫氣與氧氣生成水的反應是氫能源應用的重要途徑。下列有關說法正確的是A．一定溫度下，反應2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)能自發(fā)進行，該反應的ΔH<0B．氫氧燃料電池的負極反應為O2+2H2O+4e?==4OH?C．常溫常壓下，氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2LH2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.02×1023D．反應2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)的ΔH可通過下式估算：ΔH=反應中形成新共價鍵的鍵能之和?反應中斷裂舊共價鍵的鍵能之和【答案】A【解析】體系能量降低和混亂度增大都有促使反應自發(fā)進行的傾向，該反應屬于混亂度減小的反應，能自發(fā)說明該反應為放熱反應，即?H<0，A正確；氫氧燃料電池，氫氣作負極，失電子發(fā)生氧化反應，中性條件的電極反應式為：2H2?4e?=4H+，B錯誤；常溫常壓下，Vm≠22.L/mol，無法根據(jù)氣體體積進行微粒數(shù)目的計算，C錯誤；反應中，應該如下估算：?H=反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和?反應中形成新共價鍵的鍵能之和，D錯誤。2．[2019新課標Ⅱ節(jié)選]環(huán)戊二烯（）是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。回答下列問題：△(g)====(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol?1①H2(g)+I2(g)===2HI(g)ΔH2=?11.0kJ·mol?1②對于反應：(g)+I2(g)===(g)+2HI(g)③ΔH3=____________kJ·mol?1。【答案】(1)89.3【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律①?②,可得反應③的ΔH=89.3kJ/mol；3．[2019新課標Ⅲ節(jié)選]近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術成為科學研究的熱點。回答下列問題：（2）Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：CuCl2(s)==CuCl(s)+Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol?1CuCl(s)+O2(g)==CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=?20kJ·mol?1CuO(s)+2HCl(g)==CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=?121kJ·mol?1則4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=kJ·mol?1。(042)2(042)2(042)2(042)2【解析】（2）根據(jù)蓋斯定律知反應I+反應II+反應III）×2得4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)?H=(?H1+?H2+?H3）×2=?116kJ·mol?1。4．[2019北京節(jié)選]氫能源是最具應用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點。（1）甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。①反應器中初始反應的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4∶1，甲烷和水蒸氣反應的方程式是。②已知反應器中還存在如下反應：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3……iii為積炭反應，利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時，還需要利用反應的ΔH。【答案】（1）①CH4+2H2O=4H2+CO2②C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】（1）①由于生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4：1，反應物是甲烷和水蒸氣，因而反應方程式為CH4+2H2O=4H2+CO2；②ⅰ?ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),設為ⅳ,用ⅳ??？傻肅(s)+CO2(g)=2CO(g)，因為還需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反應的焓變。1.（2018年北京卷）我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。下列說法不正確的是A.生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%B.CH4→CH3COOH過程中，有C―H鍵發(fā)生斷裂C.①→②放出能量并形成了C―C鍵D.該催化劑可有效提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率【答案】D【解析】根據(jù)圖示CH4與CO2在催化劑存在時生成CH3COOH，總反應為CH4+CO2CH3COOH，只有CH3COOH一種生成物，原子利用率為100%，A正確；CH4選擇性活化變?yōu)棰龠^程中，有1個C-H鍵發(fā)生斷裂，B正確；根據(jù)圖示，①的總能量高于②的總能量，①→②放出能量，對比①和②,①→②形成C-C鍵，C正確；催化劑只影響化學反應速率，不影響化學平衡，不能提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率，D錯誤。2.（2018年江蘇卷）下列說法正確的是A.氫氧燃料電池放電時化學能全部轉(zhuǎn)化為電能B.反應4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進行，該反應為吸熱反應C.3molH2與1molN2混合反應生成NH3，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反應中，溫度越高淀粉水解速率越快【答案】C【解析】氫氧燃料電池放電時化學能不能全部轉(zhuǎn)化為電能，理論上能量轉(zhuǎn)化率高達85%~90%，A錯誤；反應4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）的ΔS＜0，該反應常溫下可自發(fā)進行，該反應為放熱反應，B錯誤；N2與H2的反應為可逆反應，3molH2與1molN2混合反應生成NH3，轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于6mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于6×6.02×1023，C正確；酶是一類具有催化作用的蛋白質(zhì)，酶的催化作用具有的特點是：條件溫和、不需加熱，具有高度的專一性、高效催化作用，溫度越高酶會發(fā)生變性，催化活性降低，淀粉水解速率減慢，D錯誤。1.【2017江蘇卷】通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是①C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol?1②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)ΔH2=bkJ·mol?1③CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol?1④2CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=dkJ·mol?1A．反應①、②為反應③提供原料氣B．反應③也是CO2資源化利用的方法之一C．反應CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH=kJ·mol?1D．反應2CO(g)+4H2(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol?1【答案】C【解析】反應①、②的生成物CO2和H2是反應③的反應物，A正確；反應③可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，變廢為寶，B正確；4個反應中，水全是氣態(tài)，沒有給出水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的焓變，C錯誤；把反應②③④三個反應按(②+③)2+④可得該反應及對應的焓變，D正確。1．【2016年高考海南卷】油酸甘油酯（相對分子質(zhì)量884）在體內(nèi)代謝時可發(fā)生如下反應：C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃燒熱△H為()A．3.8×104kJ·mol-1B3.8×104kJ·mol-1C．3.4×104kJ·mol-1D3.4×104kJ·mol-1【答案】D【解析】燃燒熱指的是燃燒1mol可燃物生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。燃燒1kg油酸甘油酯釋放出熱量3.8×104kJ，則燃燒1mol油酸甘油酯釋放出熱量為3.4×104kJ，則得油酸甘油酯的燃燒熱△H=-2．【2016年高考海南卷】由反應物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A．由XY反應的ΔH=E5?E2B．由XZ反應的ΔH<0C．降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率D．升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率【答案】BC【解析】根據(jù)化學反應的實質(zhì)，由XY反應的ΔH=E3?E2，A錯誤；由圖像可知，反應物的總能量高于生成物的總能量，該反應為放熱反應，即由XZ反應的ΔH<0，B正確；根據(jù)化學反應2X(g)≒3Y(g)，該反應是氣體分子數(shù)增加的可逆反應，降低壓強，平衡正向移動，有利于提高Y的產(chǎn)率，C正確；由B分析可知，該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，Z的產(chǎn)率降低，D錯誤。3．【2016年高考江蘇卷】通過以下反應均可獲取H2。下列有關說法正確的是()①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)＝2H2（g）+O2（g）ΔH1=571.6kJ·mol–1②焦炭與水反應制氫：C（s）+H2O(g)＝CO（g）+H2（g）ΔH2=131.3kJ·mol–1③甲烷與水反應制氫：CH4（g）+H2O(g)＝CO（g）+3H2（g）ΔH3=206.1kJ·mol–1A．反應①中電能轉(zhuǎn)化為化學能B．反應②為放熱反應C．反應③使用催化劑，ΔH3減小D．反應CH4（g）＝C（s）+2H2（g）的ΔH=74.8kJ·mol–1【答案】D【解析】①中太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，A錯誤；②中ΔH2===131.3kJ·mol–1＞0，反應為吸熱反應，B錯誤；使用催化劑能改變反應的活化能，從而改變反應速率，但不能改變化學反應的焓變，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律：③-②即可得反應CH4（g）===C（s）+2H2（g）的ΔH＝206.1kJ·mol–1－131.3kJ·mol–1＝74.8kJ·mol–1，D正確。4．【2016