2025版新教材高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第5章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)學(xué)案魯科版

PAGE19-第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)考試評(píng)價(jià)解讀1．能辨識(shí)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式，能說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)中能量變更的本質(zhì)。2．能進(jìn)行反應(yīng)焓變的簡(jiǎn)潔計(jì)算，能用熱化學(xué)方程式表示反應(yīng)中的能量變更，能運(yùn)用反應(yīng)焓變合理選擇和利用化學(xué)反應(yīng)。3．能舉例說(shuō)明化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用，能分析能源的利用對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)發(fā)展的影響。能綜合利用化學(xué)變更中的物質(zhì)變更和能量變更來(lái)分析、解決實(shí)際問(wèn)題。核心素養(yǎng)達(dá)成變更觀念與平衡思想相識(shí)化學(xué)變更的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成，并伴有能量的轉(zhuǎn)化；能多角度、動(dòng)態(tài)地分析熱化學(xué)反應(yīng)方程式，運(yùn)用熱化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際問(wèn)題。證據(jù)推理與模型認(rèn)知通過(guò)分析、推理等方法相識(shí)探討反應(yīng)焓變的本質(zhì)，建立蓋斯定律模型?？茖W(xué)看法與社會(huì)責(zé)任贊許化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，能對(duì)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題作出正確的價(jià)值推斷。化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)焓變[以練帶憶](méi)1．下列物質(zhì)放入水中，會(huì)顯著放熱的是()A．食鹽 B．蔗糖C．酒精 D．生石灰D解析：生石灰CaO溶于水生成Ca(OH)2，并會(huì)放出大量的熱。2．下列有關(guān)化學(xué)能與熱能的說(shuō)法正確的是()A．鋁熱反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)B．若某反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量大于反應(yīng)產(chǎn)物的總能量，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．H2→H＋H的變更須要汲取能量D．凡經(jīng)加熱而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)C解析：鋁熱反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)物的總能量大于反應(yīng)產(chǎn)物的總能量，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；斷裂化學(xué)鍵須要汲取能量，C項(xiàng)正確；一個(gè)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)取決于反應(yīng)物總能量和反應(yīng)產(chǎn)物總能量的相對(duì)大小，與反應(yīng)的條件無(wú)關(guān)，有些放熱反應(yīng)也須要加熱，如燃燒反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測(cè)定試驗(yàn)中，下列操作肯定會(huì)降低試驗(yàn)精確性的是()A．用滴定管(精量?jī)x器，讀數(shù)保留到0.01mL)量取所用酸堿溶液的體積B．NaOH溶液在倒入小燒杯時(shí)，有少量濺出C．快速地將燒杯中的堿液倒入量熱計(jì)中D．測(cè)量HCl溶液的溫度計(jì)用水洗凈后才用來(lái)測(cè)NaOH溶液的溫度B解析：用滴定管(精量?jī)x器，讀數(shù)保留到0.01mL)量取所用酸堿溶液的體積，結(jié)果更精確，提高試驗(yàn)精確性，故A錯(cuò)誤；氫氧化鈉溶液濺出時(shí)，堿的量削減，會(huì)使中和熱數(shù)據(jù)偏小，肯定會(huì)降低試驗(yàn)精確性，故B正確；快速地將燒杯中的堿液倒入量熱計(jì)中，可防止熱量散失，會(huì)提高試驗(yàn)精確性，故C錯(cuò)誤；測(cè)量HCl溶液的溫度計(jì)用水洗凈再測(cè)氫氧化鈉溶液的溫度，會(huì)削減酸和堿之間因?yàn)橹泻头磻?yīng)而導(dǎo)致的熱量損失，提高試驗(yàn)的精確度，故D錯(cuò)誤。[練后梳理]1．化學(xué)反應(yīng)中的能量變更(1)化學(xué)反應(yīng)中的兩大變更：物質(zhì)變更和能量變更。(2)化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒：質(zhì)量守恒和能量守恒。(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式：熱能、光能、電能等。通常主要表現(xiàn)為熱量的變更。2．中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的測(cè)定(1)裝置：(2)計(jì)算公式：ΔH＝－eq\f(C·mH2O·T2－T1,nH2O)kJ·mol－1C——水的比熱，T1——起始溫度，T2——混合溶液的最高溫度。(3)留意事項(xiàng)①若采納的酸、堿體積相等，為保證酸完全中和，實(shí)行的措施是堿的濃度稍大。②完成一次試驗(yàn)，須要測(cè)定3次溫度。③試驗(yàn)中若用弱酸(或弱堿)代替強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)，因弱酸(或弱堿)電離出H＋(或OH－)須要汲取熱量，故測(cè)定的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值的肯定值小于57.3kJ·mol－1；若用濃硫酸與強(qiáng)堿反應(yīng)測(cè)定反應(yīng)焓變，因濃硫酸稀釋要放熱，故測(cè)定的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值的肯定值大于57.3kJ·mol－1。(4)誤差分析①依據(jù)看試驗(yàn)中有哪些因素能造成(T終－T始)出現(xiàn)誤差。若(T終－T始)偏大，則|ΔH|偏大；若(T終－T始)偏小，則|ΔH|偏小。②實(shí)例：50mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反應(yīng)。引起誤差的試驗(yàn)操作T終－T始|ΔH|保溫措施不好偏小偏小攪拌不充分偏小偏小所用酸、堿濃度過(guò)大偏大偏大用同濃度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小用同濃度的醋酸代替鹽酸偏小偏小用50mL0.50mol·L－1NaOH溶液偏小偏小3.摩爾燃燒焓和中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的比較摩爾燃燒焓(燃燒熱)中和反應(yīng)的反應(yīng)熱(中和熱)相同點(diǎn)能量變更ΔH及其單位放熱ΔH＜0，單位均為kJ·mol－1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol不肯定為1mol生成物的量不確定生成水的物質(zhì)的量為1mol反應(yīng)焓變的含義101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全氧化為同溫下的指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量在稀溶液里，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量表示方法ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)ΔH＝－57.3kJ·mol－1化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)能變更與焓變[以練帶憶](méi)1．下列敘述正確的是()A．反應(yīng)產(chǎn)物總能量肯定低于反應(yīng)物總能量B．酒精可用作燃料，說(shuō)明酒精燃燒是放熱反應(yīng)C．硝酸銨溶于水溫度降低，這個(gè)變更是吸熱反應(yīng)D．同溫同壓下，H2和Cl2在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同B解析：A項(xiàng)，吸熱反應(yīng)中反應(yīng)產(chǎn)物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，酒精燃燒放熱，正確；C項(xiàng)，硝酸銨溶于水是物理變更，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)條件與ΔH無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤。2．最新報(bào)道：科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)視察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下：甲乙下列說(shuō)法正確的是()A．CO和O反應(yīng)生成CO2是吸熱反應(yīng)B．在該反應(yīng)過(guò)程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過(guò)程C解析：由圖甲可知狀態(tài)Ⅲ的能量低于狀態(tài)Ⅰ的能量，因此該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖乙可知該過(guò)程中CO的化學(xué)鍵沒(méi)有斷開(kāi)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2的結(jié)構(gòu)式為OCO，具有極性共價(jià)鍵，C項(xiàng)正確；狀態(tài)Ⅰ到狀態(tài)Ⅲ表示CO與O生成CO2的過(guò)程，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．已知充分燃燒ag乙炔(C2H2)氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出bkJ熱量，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是()A．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2bkJ·mol－1B．C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝2bkJ·mol－1C．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－4bkJ·mol－1D．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝bkJ·mol－1C解析：由題設(shè)知2molCO2→2bkJ→1molC2H2，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式為C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－2bkJ·mol－1或2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－4bkJ·mol－1。[練后梳理]1．反應(yīng)焓變(焓變)(1)概念：在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的熱效應(yīng)。符號(hào)：ΔH。單位：J·mol－1或kJ·mol－1。(2)表示方法吸熱反應(yīng)：ΔH>0；放熱反應(yīng)：ΔH<0。2．放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的推斷(1)從反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的總能量相對(duì)大小的角度分析，如圖所示。(2)從反應(yīng)焓變的量化參數(shù)——鍵能的角度分析常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)放熱反應(yīng)：①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬與水或酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化等。(2)吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽類的水解；③Ca(OH)2與NH4Cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)等。3．反應(yīng)過(guò)程與反應(yīng)焓變的關(guān)系圖示意義a表示正反應(yīng)的活化能；b表示逆反應(yīng)的活化能；c表示該反應(yīng)的反應(yīng)熱的肯定值。ΔH圖1：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－ckJ·mol－1，表示放熱反應(yīng)圖2：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝ckJ·mol－1，表示吸熱反應(yīng)焓變計(jì)算易混兩公式化學(xué)反應(yīng)的焓變?chǔ)＝反應(yīng)產(chǎn)物總能量－反應(yīng)物總能量＝反應(yīng)物的鍵能和－反應(yīng)產(chǎn)物的鍵能和4．熱化學(xué)方程式(1)意義：表明白化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變更和能量變更。如2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH(298K)＝－571.6kJ·mol－1表示：298K時(shí)，2molH2(g)和_1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(l)放出571.6_kJ的熱量。(2)書(shū)寫要求①注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(298K、101kPa下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明)。②注明反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的狀態(tài)：固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、水溶液(aq)、氣態(tài)(g)。③熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，而不表示分子個(gè)數(shù)(或原子個(gè)數(shù))，因此可以寫成分?jǐn)?shù)。④熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。⑤由于ΔH與反應(yīng)物的物質(zhì)的量有關(guān)，因此熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)必需與ΔH相對(duì)應(yīng)，假如系數(shù)加倍，則ΔH數(shù)值的肯定值也要加倍。若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則ΔH變更符號(hào)，但數(shù)值的肯定值不變。反應(yīng)焓變的計(jì)算[以練帶憶](méi)1．已知：①2NaOH(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋H2O(g)ΔH1＝－127.4kJ·mol－1②NaOH(s)＋CO2(g)=NaHCO3(s)ΔH2＝－131.5kJ·mol－1反應(yīng)2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1解析：利用蓋斯定律①－②×2得2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝＋135.6kJ·mol－1。答案：＋135.62．環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：已知：①(g)=(g)＋H2(g)ΔH1＝＋100.3kJ·mol－1②H2(g)＋I(xiàn)2(g)=2HI(g)ΔH2＝－11.0kJ·mol－1對(duì)于反應(yīng)：③(g)＋I(xiàn)2(g)=(g)＋2HI(g)ΔH3＝________kJ·mol－1。解析：依據(jù)蓋斯定律①＋②可得，反應(yīng)③的ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝＋89.3kJ·mol－1。答案：＋89.3[練后梳理]1．蓋斯定律(1)內(nèi)容：對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變是相同的?；瘜W(xué)反應(yīng)的反應(yīng)焓變只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。(2)意義：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)焓變。(3)應(yīng)用轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)焓變間的關(guān)系aAeq\o(→,\s\up10(ΔH1))B、Aeq\o(→,\s\up10(ΔH2))eq\f(1,a)BΔH1＝aΔH2ΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH22.利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)焓變運(yùn)用蓋斯定律的技巧——“三調(diào)一加”一調(diào)：依據(jù)目標(biāo)熱化學(xué)方程式，調(diào)整已知熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的左右位置，改寫已知的熱化學(xué)方程式。二調(diào)：依據(jù)改寫的熱化學(xué)方程式調(diào)整相應(yīng)ΔH的符號(hào)。三調(diào)：調(diào)整中間物質(zhì)的系數(shù)。一加：將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式及其ΔH相加。運(yùn)用蓋斯定律的三個(gè)留意事項(xiàng)(1)熱化學(xué)方程式乘以某一個(gè)數(shù)時(shí)，反應(yīng)焓變的數(shù)值必需也乘上該數(shù)。(2)熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，物質(zhì)之間相加減，反應(yīng)焓變也必需相加減。(3)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí)，ΔH的“＋”“－”隨之變更，但數(shù)值不變?？键c(diǎn)1熱化學(xué)方程式的書(shū)寫與正誤推斷[抓本質(zhì)·悟考法]紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的ΔH表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。依據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是________________。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式是________________。(3)P和Cl2反應(yīng)生成PCl5的熱化學(xué)方程式是________________。【解題關(guān)鍵點(diǎn)】(1)留意題中各物質(zhì)的狀態(tài)：紅磷為固態(tài)，Cl2、PCl3和PCl5均為氣體。(2)留意反應(yīng)中各物質(zhì)的量：圖中ΔH表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)。(3)圖像表示的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，磷與氯氣反應(yīng)生成PCl3為放熱反應(yīng)，PCl3與Cl2接著反應(yīng)生成PCl5為放熱反應(yīng)?！疽族e(cuò)失分點(diǎn)】留意PCl5分解生成PCl3和Cl2的反應(yīng)是PCl3和Cl2化合生成PCl5的逆反應(yīng)，PCl3和Cl2化合生成PCl5為放熱反應(yīng)，則PCl5分解為吸熱反應(yīng)，ΔH為正值。[自主解答]__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________解析：書(shū)寫熱化學(xué)方程式時(shí)首先要確定反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物。由題可知，圖中所示是由Cl2(g)和P(s)生成1molPCl3(g)放出熱量306kJ，由1molPCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)汲取熱量93kJ，確定后，配平即可得(1)、(2)的熱化學(xué)方程式。據(jù)圖分析可知，(3)的過(guò)程實(shí)際是前兩個(gè)過(guò)程的加和，所以經(jīng)過(guò)運(yùn)算也可得(3)的熱化學(xué)方程式。答案：(1)eq\f(3,2)Cl2(g)＋P(s)=PCl3(g)ΔH＝－306kJ·mol－1(2)PCl5(g)=PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋93kJ·mol－1(3)eq\f(5,2)Cl2(g)＋P(s)=PCl5(g)ΔH＝－399kJ·mol－1[多角度·突破練]?角度1熱化學(xué)方程式的書(shū)寫1．(1)化合物AX3和單質(zhì)X2在肯定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6℃和76℃，AX5的熔點(diǎn)為167℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1molAX5，放出熱量123.8kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。(2)在25℃、101kPa下，肯定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量QkJ，其燃燒生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水汲取可得100gCaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________。解析：(2)依據(jù)C原子守恒有C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100gCaCO3沉淀，則反應(yīng)的乙醇的物質(zhì)的量為0.5mol，據(jù)此可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。答案：(1)AX3(l)＋X2(g)=AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－1(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2QkJ·mol－12．依據(jù)要求回答下列問(wèn)題：(1)0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng)，生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物，放熱4.28kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________。(2)硅與氯兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1molSi的最高價(jià)化合物，復(fù)原至室溫，放熱687kJ。已知該化合物的熔、沸點(diǎn)分別為－69℃和58℃，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_______________________。答案：(1)2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)=TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－85.6kJ·mol－1(2)Si(s)＋2Cl2(g)=SiCl4(l)ΔH＝－687kJ·mol－1由于物質(zhì)具有的能量與其所處的狀態(tài)有關(guān)，故必需注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，氣體用“g”、液體用“l(fā)”、固體用“s”、溶液用“aq”表示，若存在同素異形體，要注明是哪一種物質(zhì)，如C(s，石墨)。?角度2熱化學(xué)方程式的正誤推斷3．碳和水蒸氣反應(yīng)生成1molH2和1molCO，汲取131.3kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是()A．C(s)＋H2O(l)=H2(g)＋CO(g)ΔH＝－131.3kJ·mol－1B．C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)ΔH＝－131.3kJ·mol－1C．C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1D．C(s)＋H2O(l)=H2(g)＋CO(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1C解析：碳和水蒸氣反應(yīng)生成1molH2和1molCO，汲取131.3kJ熱量，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1。4．(2024·安陽(yáng)模擬)25℃時(shí)，肯定量的甲烷與aL(已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)空氣的混合氣體充分反應(yīng)，甲烷恰好完全燃燒，復(fù)原至25℃時(shí)，放出bkJ的熱量。假設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是eq\f(1,5)，則下列表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式正確的是()A．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－bkJ·mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－eq\f(224b,a)kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－eq\f(224b,a)kJ·mol－1D．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋eq\f(224b,a)kJ·mol－1C解析：aL空氣中氧氣的體積為eq\f(a,5)L，甲烷恰好完全燃燒，則甲烷體積為eq\f(a,10)L，物質(zhì)的量為eq\f(a,224)mol；eq\f(a,224)mol甲烷完全燃燒放出熱量bkJ，則1mol甲烷完全燃燒放出熱量eq\f(224b,a)kJ，燃燒熱指的是1mol可燃物(CH4)完全燃燒生成指定產(chǎn)物[CO2(g)和H2O(l)]時(shí)釋放的熱量，且放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)值，故C項(xiàng)正確。5．試驗(yàn)測(cè)得：101kPa時(shí)，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ的熱量；1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出890.3kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式的書(shū)寫正確的是()①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1②CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1③CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1A．僅有② B．僅有②④C．僅有②③④ D．全部符合要求B解析：寫熱化學(xué)方程式時(shí)要重點(diǎn)留意其與一般化學(xué)方程式不同的幾點(diǎn)：a.產(chǎn)物的穩(wěn)定狀態(tài)，H2O為液態(tài)，碳單質(zhì)的指定產(chǎn)物為CO2；b.單位是kJ·mol－1，不是kJ；c.數(shù)值，ΔH的數(shù)值要與方程式中系數(shù)保持一樣；d.符號(hào)，吸熱為“＋”(“＋”常省略)，放熱為“－”。僅②④符合要求?！拔鍖彙狈ń鉀Q熱化學(xué)方程式的正誤推斷問(wèn)題考點(diǎn)2蓋斯定律及反應(yīng)焓變的計(jì)算[抓本質(zhì)·悟考法]甲醇是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應(yīng)如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵H—HC—OCeq\o(\s\up4(←),\s\do4(＝))OH—OC—HE/(kJ·mol－1)4363431076465413回答下列問(wèn)題：由此計(jì)算ΔH1＝________kJ·mol－1，已知ΔH2＝－58kJ·mol－1，則ΔH3＝________kJ·mol－1?！窘忸}關(guān)鍵點(diǎn)】該題解答的關(guān)鍵信息：正確相識(shí)表中兩個(gè)碳氧鍵的含義，C—O表示CH3OH中的碳氧鍵，表示CO。【易錯(cuò)失分點(diǎn)】正確運(yùn)用鍵能進(jìn)行焓變的計(jì)算，本題中若ΔH1計(jì)算錯(cuò)誤，則ΔH3的計(jì)算也會(huì)錯(cuò)誤。[自主解答]__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________解析：化學(xué)反應(yīng)的焓變＝反應(yīng)物的鍵能和－反應(yīng)產(chǎn)物的鍵能和，則依據(jù)表中數(shù)據(jù)，反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的焓變?chǔ)1＝1076kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－3×413kJ·mol－1－343kJ·mol－1－465kJ·mol－1＝－99kJ·mol－1。依據(jù)蓋斯定律，③＝②－①，則ΔH3＝－58kJ·mol－1＋99kJ·mol－1＝＋41kJ·mol－1。答案：—99＋41[多角度·突破練]?角度1焓變大小的比較1．試比較下列各組ΔH的大小。(1)同一反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物狀態(tài)不同時(shí)A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1＜0A(g)＋B(g)=C(l)ΔH2＜0則ΔH1________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)ΔH2。(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1＜0S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2＜0則ΔH1________ΔH2。(3)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＜0C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2＜0則ΔH1________ΔH2。解析：(1)因?yàn)镃(g)=C(l)ΔH3＜0，依據(jù)蓋斯定律，ΔH3＝ΔH2－ΔH1＜0，ΔH2＜ΔH1。(2)ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，則ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3＜0，所以ΔH1＜ΔH2。(3)依據(jù)常識(shí)可知，CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH3＜0，又因?yàn)棣2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2＞ΔH1。答案：(1)＞(2)＜(3)＜2．依據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式：①2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－Q1kJ·mol－1②2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1③2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(g)ΔH3＝－Q3kJ·mol－1推斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是()A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3A解析：由eq\f(①－②,2)得S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝eq\f(1,2)(ΔH1－ΔH2)<0，所以eq\f(1,2)(－Q1＋Q2)<0，即Q1>Q2。由eq\f(②－③,2)得H2O(g)=H2O(l)ΔH＝eq\f(1,2)(ΔH2－ΔH3)<0，所以eq\f(1,2)(－Q2＋Q3)<0，即Q2>Q3。故Q1>Q2>Q3。3．(2024·杭州模擬)已知ROH固體溶于水放熱，有關(guān)過(guò)程的能量變更如圖所示(R＝Na、K)。下列說(shuō)法正確的是()A．ΔH1＋ΔH2>0B．ΔH4(NaOH)>ΔH4(KOH)>0C．ΔH6(NaOH)>ΔH6(KOH)D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0B解析：ΔH1＋ΔH2＝ΔH3，ΔH3對(duì)應(yīng)ROH固體溶于水的電離過(guò)程，該過(guò)程放熱，ΔH3<0，所以ΔH1＋ΔH2<0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；R＋(g)＋OH－(g)→ROH(s)表示1mol氣態(tài)R＋與1mol氣態(tài)OH－形成1molROH晶體，該過(guò)程釋放能量，釋放的能量即ROH晶體的晶格能，由于NaOH(s)與KOH(s)是屬于同一類型的離子晶體且離子半徑：K＋>Na＋，則晶格能：NaOH(s)>KOH(s)，ΔH4對(duì)應(yīng)R＋(g)＋OH－(g)→ROH(s)的逆過(guò)程，即ΔH4>0，則ΔH4(NaOH)>ΔH4(KOH)>0，B項(xiàng)正確；ΔH6對(duì)應(yīng)OH－(g)→OH－(aq)，NaOH和KOH對(duì)應(yīng)的該過(guò)程的熱效應(yīng)相同，即ΔH6(NaOH)＝ΔH6(KOH)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)蓋斯定律分析，有ΔH1＋ΔH2＝ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝ΔH3，因?yàn)镽OH固體溶于水放熱，故ΔH1＋ΔH2＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝2ΔH3<0，D項(xiàng)錯(cuò)誤。焓變大小比較的方法(1)看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變更如下：(2)看ΔH的符號(hào)。比較反應(yīng)焓變大小時(shí)不要只比較ΔH數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。(3)看系數(shù)。當(dāng)反應(yīng)物與反應(yīng)產(chǎn)物的狀態(tài)相同時(shí)，系數(shù)越大，放熱反應(yīng)的ΔH越小，吸熱反應(yīng)的ΔH越大。(4)看反應(yīng)的程度。對(duì)于可逆反應(yīng)，參與反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變更越大。?角度2利用蓋斯定律或鍵能計(jì)算焓變4．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。已知反應(yīng)：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－akJ·mol－1；②CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1其他數(shù)據(jù)如下表所示，下列說(shuō)法正確的是()化學(xué)鍵C=OC—HO—HO=O鍵能/(kJ·mol－1)798413463xA．ΔH1<ΔH2B．H2O(g)=H2O(l)ΔH＝(a－b)kJ·mol－1C．當(dāng)有4NA個(gè)O—H鍵生成時(shí)，反應(yīng)放出的熱量為akJD．x＝eq\f(1796－a,2)A解析：甲烷在氧氣中燃燒放熱，即ΔH<0，等物質(zhì)的量的甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)所放出的熱量大于生成氣態(tài)水時(shí)所放出的熱量，即|ΔH1|>|ΔH2|，則ΔH1<ΔH2，故A正確；依據(jù)蓋斯定律，由eq\f(1,2)×(①－②)可得：H2O(g)=H2O(l)ΔH＝eq\f(1,2)(b－a)kJ·mol－1，故B錯(cuò)誤；當(dāng)有4NA個(gè)O—H鍵生成時(shí)，反應(yīng)消耗1mol甲烷，依據(jù)反應(yīng)①進(jìn)行生成液態(tài)水放出的熱量為akJ，依據(jù)反應(yīng)②進(jìn)行生成氣態(tài)水放出的熱量為bkJ，故C錯(cuò)誤；依據(jù)反應(yīng)②和題中所給鍵能計(jì)算得ΔH2＝413kJ·mol－1×4＋2xkJ·mol－1－(798kJ·mol－1×2＋463kJ·mol－1×4)＝－bkJ·mol－1，整理可得x＝eq\f(1796－b,2)，故D錯(cuò)誤。5．在1200℃時(shí)，自然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：①H2S(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)ΔH1②2H2S(g)＋SO2(g)=eq\f(3,2)S2(g)＋2H2O(g)ΔH2③H2S(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=S(g)＋H2O(g)ΔH3④2S(g)=S2(g)ΔH4則ΔH4的正確表達(dá)式為()A．ΔH4＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)B．ΔH4＝eq\f(2,3)(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)C．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)D．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)A解析：依據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)①×eq\f(2,3)＋反應(yīng)②×eq\f(2,3)－反應(yīng)③×2＝反應(yīng)④，則ΔH4＝ΔH1×eq\f(2,3)＋ΔH2×eq\f(2,3)－ΔH3×2＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。6．依據(jù)已知信息，按要求寫出指定反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)LiH可做飛船的燃料，已知下列反應(yīng)：①2Li(s)＋H2(g)=2LiH(s)ΔH＝－182kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1③4Li(s)＋O2(g)=2Li2O(s)ΔH＝－1196kJ·mol－1試寫出LiH在O2中燃燒的熱化學(xué)方程式：________________。(2)工業(yè)上制取硝酸銨的流程如下所示：eq\x(NH3)eq\o(→,\s\up10(Ⅰ))eq\x(NO)eq\o(→,\s\up10(Ⅱ))eq\x(NO2)eq\o(→,\s\up10(Ⅲ))eq\x(HNO3)eq\o(→,\s\up10(Ⅳ))eq\x(NH4NO3)已知：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)=4N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1745.2kJ·mol－16NO(g)＋4NH3(g)=5N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1925.2kJ·mol－1則反應(yīng)Ⅰ的熱化學(xué)方程式可表示為_(kāi)_____________________。(3)飲用水中的NOeq\o\al(－,3)主要來(lái)自NHeq\o\al(＋,4)。已知在微生物的作用下，NHeq\o\al(＋,4)經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NOeq\o\al(－,3)。兩步反應(yīng)的能量變更示意圖如下：1molNHeq\o\al(＋,4)全部被氧化成NOeq\o\al(－,3)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________。(4)探討表明，化學(xué)反應(yīng)的能量變更ΔH與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)，鍵能可以理解為斷開(kāi)或形成1mol化學(xué)鍵時(shí)所汲取或釋放的能量。下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵P—PP—OO=OP=O鍵能/(kJ·mol－1)197360499x已知1個(gè)白磷分子為4個(gè)磷原子所形成的正四面體，1mol白磷完全燃燒放出2378.0kJ的熱量，白磷完全燃燒后的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖所示，則上表中的x＝________(保留整數(shù))。解析：(1)依據(jù)蓋斯定律，由已知反應(yīng)②×eq\f(1,2)＋反應(yīng)③×eq\f(1,2)－反應(yīng)①得2LiH(s)＋O2(g)=Li2O(s)＋H2O(l)ΔH＝－702kJ·mol－1。(2)將已知的兩個(gè)熱化學(xué)方程式依次標(biāo)記為①和②，依據(jù)蓋斯定律，由①×5－②×4得4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1025.2kJ·mol－1。(4)1個(gè)白磷分子中含有6個(gè)P—P鍵，1個(gè)氧分子中含有1個(gè)O=O鍵，1個(gè)P4O10分子中含有12個(gè)P—O鍵和4個(gè)P=O鍵，則有：－2378.0kJ·mol－1＝6×197kJ·mol－1＋5×499kJ·mol－1－12×360kJ·mol－1－4xkJ·mol－1，解得：x≈434。答案：(1)2LiH(s)＋O2(g)=Li2O(s)＋H2O(l)ΔH＝－702kJ·mol－1(2)4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1025.2kJ·mol－1(3)NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋2O2(g)=NOeq\o\al(－,3)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH＝－346kJ·mol－1(4)434利用鍵能或圖像計(jì)算焓變的方法(1)熟記反應(yīng)焓變?chǔ)的計(jì)算公式ΔH＝E(反應(yīng)物的總鍵能之和)－E(反應(yīng)產(chǎn)物的總鍵能之和)＝E(吸)－E(放)(2)明確反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)鍵數(shù)目①當(dāng)計(jì)算困難結(jié)構(gòu)物質(zhì)的鍵能時(shí)，若方程式兩邊都有該結(jié)構(gòu)，則鍵能會(huì)抵消，如＋Cl2eq\o(→,\s\up10(光照))＋HCl，只是斷C—H鍵和Cl—Cl鍵形成C—Cl鍵和H—Cl鍵。②留意特別物質(zhì)中鍵數(shù)的推斷物質(zhì)/(1mol)P4C(金剛石)SiSiO2石墨鍵數(shù)/NA62241.51．(命題情境：化學(xué)反應(yīng)的歷程問(wèn)題)化學(xué)家格哈德·埃特爾證明白氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程，示意圖如下：下列關(guān)于合成氨反應(yīng)的敘述中不正確的是()A．該過(guò)程表明在化學(xué)反應(yīng)中存在化學(xué)鍵的斷裂與形成B．在催化劑的作用下，反應(yīng)物的化學(xué)鍵變得簡(jiǎn)潔斷裂C．過(guò)程②需汲取能量，過(guò)程③則放出能量D．常溫下該反應(yīng)難以進(jìn)行，是因?yàn)槌叵路磻?yīng)產(chǎn)物的化學(xué)鍵難以形成D解析：由圖可知，每3個(gè)氫氣分子和1個(gè)氮?dú)夥肿訑噫I得到原子，然后原子重新結(jié)合生成2個(gè)氨分子，A正確；催化劑能改變更學(xué)反應(yīng)的速率，合成氨的反應(yīng)在催化劑作用下，反應(yīng)速率加快，意味著反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和反應(yīng)產(chǎn)物化學(xué)鍵的形成變得更簡(jiǎn)潔，B正確；化學(xué)鍵的斷裂須要汲取能量，而化學(xué)鍵的形成則放出能量，從圖可看出②為化學(xué)鍵斷裂過(guò)程汲取能量，③為化學(xué)鍵形成過(guò)程放出能量，C正確；化學(xué)鍵的斷裂須要汲取能量，所以該反應(yīng)在常溫下難以進(jìn)行，D錯(cuò)誤。2．(雙選)中國(guó)學(xué)者在水煤氣變換[CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH]中突破了低溫下高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題，該過(guò)程是基于雙功能催化劑(能吸附不同粒子)催化實(shí)現(xiàn)的。反應(yīng)過(guò)程示意圖如下：下列說(shuō)法正確的是()A．過(guò)程Ⅰ、過(guò)程Ⅲ均為放熱過(guò)程B．過(guò)程Ⅲ生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2C．運(yùn)用催化劑降低了水煤氣變換反應(yīng)的ΔHD．圖示過(guò)程中的H2O均參與了反應(yīng)過(guò)程BD解析：依據(jù)反應(yīng)過(guò)程示意圖，過(guò)程Ⅰ中水分子中的化學(xué)鍵斷裂的過(guò)程為吸熱過(guò)程，故A錯(cuò)誤；過(guò)程Ⅲ中CO、氫氧原子團(tuán)和氫原子形成了二氧化碳、水和氫氣，CO2中的