2022屆高考化學一輪復習化學能與熱能學案

第20講化學能與熱能

考點一焙變與反應熱

1.化學反應的實質(zhì)與特征

2基木概念

(1)給變

生成物與反應物的培值差,憎變定義式為kH=。表示方法為吸熱反應:;放熱反應:。

(2)反應熱

在等溫條件下，化學反應體系向環(huán)境或從環(huán)境的熱?。恒壓條件下，它等于反應的始變，用符號表示，單位為。

(3)鍵能

鋰能是氣態(tài)分子申化學犍解寓成氣態(tài)原子所吸收的能■<.

(4)活化能

分子具有的平均能■與分子具有平均能1之差，

3.吸熱反應與放熱反應

⑴化學反應中的能鬢變化(如圖6-20-1)

圖6-20-1

表示斷裂舊化學犍的能量，也可以表示正反應的;。表示逆反應的活化能。

②白表示生成新化學鍵的能■，也可以表示活化分子結(jié)合成生成物分子所的能?。

①C表示反應的，可通過計算憎變求得。

a從物質(zhì)所具有的好角度分析，培變(A%為生成物的脂與反應物的勢之差心毋。

h從化學鍵角度分析，培變?yōu)榉磻锏逆I能和與生成物的鍵能和之差心力A￡0-Af0=-

(用圖6-20-1中的符號填空)。

(2)常見放熱反應和吸熱反應

放熱反應:

?？扇嘉锏娜紵?②酸堿中和反應;③大多數(shù)化合反應;④金屬跟水或酸的反應;⑤物質(zhì)的緩慢氧化;⑥原電池反應;⑦鋁熱反

應;⑧少數(shù)分解反應，如H2O2分解6

吸熱反應：

①大多數(shù)分解反應;②鹽類的水解;③核鹽與堿的反應;④碳與水蒸氣、C與C02的反應。

(3)常見的吸熱、放熱過程

放熱過程:放熱反應:稀釋濃硫酸;氫氧化鈉固體溶于水等。

吸熱過程:吸熱反應;核鹽溶于水等。

1.判斷正誤(正確的打\匚錯誤的打“x”)

⑴放熱反應中，生成物的總能量高于反應物的總能■()

(2)放熱反應在任何條件下都可以發(fā)生，吸熱反應不加熱就不能發(fā)生()

(3)正反應活化能越大的反應，反應速率一般越慢0

(4)同溫同壓下，反應H2(g)+Cl2(g)=2HCI(g)在光照和點燃條件下的A/7不同()

(5)可逆反應的A"表示完全反應時的能量變化.與反應是否可逆無關(guān)()

⑸吸熱反應中，反應物化學鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學鍵放出的總能量()

(7)物質(zhì)的物理變化過程中，也會有能量變化，但不屬于吸熱反應和放熱反應()

(3)物質(zhì)發(fā)生化學變化都伴有能呈的變化()

(9)吸熱反應在任何條件下都不能發(fā)生()

2.下列變化過程屬于放熱反應的是0

①工業(yè)合成氨②酸堿中和反應③水蒸氣變成液態(tài)水④固體NaOH溶于水⑤Na在CL中燃燒⑥食物腐敗⑦濃WSOd稀釋

A.①③④⑦B.②③④⑤

C.①②⑤⑥D(zhuǎn).①②⑤⑦

3,已知:N2(g)+3H2(g)u2NH3(g)△牛-92.4kJmoH若向一定體積的密閉容器中加入ImoINz和3mo舊春充分反應后,放出的

熱量(填'或"=")92.4kJ。

題組一焙變和反應熱概念的理解及應用

1.下列有關(guān)說法正確的是()

A.鋁熱反應屬于吸熱反應

B.若某反應的反應物的總能量大于生成物的總能■，則該反應為吸熱反應

C.H2-H+H的變化需要吸收能量

D.凡經(jīng)加熱而發(fā)生的化學反應都是吸熟反應

2［2020,保定模擬］根據(jù)如圖6-20-2所示能量關(guān)系示意圖，下列說法正確的是()

圖6-20-2

A.1molC⑻與1molO2(g)的能量之和為393.5kJ

B,反應2co(g)+5(g)-2cOz(g)中,生成物的總能1大于反應物的總能量

C.由C(sbCO(g)的熱化學方程式為2c(s)+02(g)-2co(g)A作?221.2kJ,moF

D.熱值指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量，則CO熱值尸

題組二化學反應中能量變化的圖像

“2020?濟寧模擬］叔丁基氯與堿溶液經(jīng)兩步反應得到叔丁基靜反應(CH3)3CCI+OHf(CH3)3COH+C卜的能■變化與反應過

程的關(guān)系如圖6-20-3所示。下列說法正確的是0

圖6-20-3

A,該反應為吸熱反應

B.(CH3)3C*tt(CH3)3CCI穩(wěn)定

C.第一步反應一定比第二步反應快

D.增大堿的濃度和升高溫度均可加快反應速率

2［2020?泰安二模］水煤氣變換反應CO(g)+H2C(g)-C02(g)+H2(g)o我國研究人員結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，揭示了在

金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程(如圖6-20-4所示)，其中吸附在金催化劑表面上的物質(zhì)用標注。下列說法正確的是0

圖6-20-4

A,水煤氣變換反應的△粒0

B.該歷程中最大能壘(活化能)￡正=1.70。丫

C.步柔⑤只有H-H鍵和H-0鍵形成

D.步藤③的轉(zhuǎn)化關(guān)系可表示為CO+OH+H2O(g)-COOH+H2O-

&規(guī)律小結(jié).........................................

正確理解活化能與反應熱的關(guān)系

圖6-20-5

0U為正反應活化能，后為逆反應活化能△華

①催化劑能降低反應所需的活化能,但不影響拈變的大小。

考點二熱化學方程式

1.概念:表明反應所的熱量的化學方程式。

1

2.意義:不僅表明了化學反應中的物質(zhì)變化，也表明了化學反應中的變化。^$D：H2(g)+102(g)=H20(l)A^-285.8kJmol-,

襄示在25示和1.01x105PaT.o

3.熱化學方程式的書寫方法

一寫方程式|—寫出配平的化學方程式

二標狀司----用s、I、g、aq標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)

歸標條件)一標明反應的溫度和壓強(101kPa、252時可不標注)

四標A”一在方程式后寫出△〃并根據(jù)信息注明△"的或”二

色標數(shù)值|—根據(jù)化學計量數(shù)計算寫出△〃的宜

圖6-20-6

4,注意事項

⑴熱化學方程式不標但必須用s、I、g、aq等標出物質(zhì)的聚集狀態(tài)。

(2)熱化學方程式的化學計量數(shù)表示物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)，其△"必須與化學方程式及物質(zhì)的聚集狀態(tài)相對應。

(3)A"應包括"'或??二數(shù)值和單位(kJm。卜％

(4)正、逆反應△〃的數(shù)值相等、符號相反。

⑸可逆反應的A"表示完全反應的熱■變化，與反應是否可逆無關(guān)。如沖(9)+3?(9)12^^3(9世慶?92.4kJmoH裹示在

101kPa.25℃時,1molN2(g)和3moi也⑷完全反應生成2moiNH3(g)時放出92.4KJ的熱L

⑸同素異形體之間轉(zhuǎn)化的熱化學方程式除了注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)外，還要注明名稱。

1.判斷正誤(正確的打、"，錯誤的打的絕對值均正確)

(1)CH4(g)+2O2(g)—CO2(g)+2H2O(l)A^=-890.3kJ()

(2)NaOH(aq)+HCI(aq)-NaCI(aq)+H20A田57.3kJmo|T()

1

(3)2NO2—O2+2NOA^+116.2kJmol()

(4)已知:298K、101kPa下,N2(g)+3H2(g)L2NH3(g)A*-92.4kJ，mo|T;將1.5mo舊2和過■的叱在此條件下充分反應，放出

熱，46.2KJ0

⑸C(石墨⑸-C(金屈石閭A/0,說明石墨比金剛石穩(wěn)定()

2.已知熱化學方程式:2H2(g)+Oz(g)-2Hz0(g)

A^=-483.6kJmol'o

則對于熱化學方程式:2比0(，-2H2(g)+O2(g)Aq=/JkJmo匕下列說法正確的是()

A.熱化學方程式中H20前面的"2”表示2個氣態(tài)水分子

B.4483.6

C.|A^|>|AM|

D|A用同A必|

3篇你寫出298K、101kPa時,下列反應的熱化學方程式。

⑴一定?N2(g)與一定■H2(g)在一定條件下反應生成2moiNHMg),放出92.4kJ熱量。

(2)14gN?(g)與適■的Oz(g)在一定條件下反應生成NO(g),吸收34kJ熱量。

i：3)1molC8HM)在。娟)中完全燃燒，生成COiig)?H2OQ),放出5518kJ熱

題組一熱化學方程式的正誤判斷

112020，上海崇明模擬］碳和水蒸氣反應生成ImolHa和ImolCO,吸收131.3U熱量.該反應的熱化學方程式是0

A.C(S)+H2O(I)-H?(g)+CO(g)

止J31.3kJmo卜1

B.C(s)+H2O(g)—H2(g)+CO(g)

A//=-131.3kJmoH

C.C(s)+H2O(g)—H2(g)+CO(g)

A8=+131.3kJmoN

D.C(s)+H2O(l)—H2(g)+CO(g)

A^+131.3kJmol-1

2.鐵系氧化物材料在光催化、電致變色、氣敏粒感器以及光電化學器件中有著廣泛的應用和:秀人的前景。實驗室中可利用

FeCQa和。2為原料制備少量鐵紅，每生成160g固體鐵紅放出130kJ熱?，則下列有關(guān)該反應的熱化學方程式書寫正確的是()

A.4FeCO3(s)+O2(g)-2Fe2O3(s)+4CO2(g)

A^-130kJmoH

B.4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)

A/ifc+260kJmol-1

C.4FeCO3(s)+O2(g)-2Fe2O3(s)+4CO2(g)

A^eOkJmol-1

D.4FeCO3(s)+O?(g)---2FeQ3(s)+4CO2(g)

止*130kJ，moJT

鄉(xiāng)方法技巧

“五審”突破熱化學方程式的正誤判斷

一審△〃的一放熱反應△，為吸熱反應△〃為"+"

審單位單位■定為“kJmoH”,易借寫成"!(丁或漏寫

仁審狀態(tài)|一物質(zhì)的聚集狀態(tài)必須正確，特別是溶液中的反應易寫錯

四審數(shù)據(jù)對應性一反應熱的數(shù)值必須與方程式的化學計■數(shù)相對應和化學計量數(shù)與A〃的絕對值成正比。當反應逆向進行時，其反應熱與

正反應的反應熱數(shù)值相等.符號相反

丘審是否符合概念卜如燃燒熱、中和熱的熱化學方程式

題組二熱化學方程式的書寫

1.依據(jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式。

⑴在一定條件下，將1molN2和3mo舊2充入一個密閉容器中發(fā)生反應生成氨，達到平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為25%,放出M的熱

量，寫出心與也反應的熱化學方程式:。

(2)在25℃,101kPa下,0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二棚和液態(tài)水，放出649.5kJ熱

髭其熱化學方程式為，

(3)在25℃,101kPa下,一定質(zhì)量的無水乙醵完全燃燒時放出熱量GkJ,其燃燒生成的C02用過量飽和石灰水吸收可得

100gCa(X)3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學方程式為。

(4)NaBH4(s)4。0(1)反應生成NaBQ⑸和氫氣，在25℃,101kPa下，已知每消耗3.8gNaBHd⑸放熱

21.6kJ,該反應的熱化學方程式為。

2(1)甲爵質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應的熱化學方程式如下：

QCH3OH(g)+H2O(g)—CO2(g)+3H2(g)

A^=+49.0kJmol-1

?CH3OH(g)+^O2(g)-CO2(g)+2H2(g)

AA/=-192,9kJmor1

又知③hhO(g)—H2OQ)△小＞44kJmoF則甲醵蒸氣物燒為液態(tài)水的熱化學方程式為臺

(2)在微生物的作用下,NH；經(jīng)過蔭步反應級氧化成NOm兩步反應的能量變化示意圖如圖6-20-7:

圖6-20-7

第二步反應是(填“放熱"成“吸熱")反應。

ImoINH；全部被氧化成N02(aq)的熱化學方程式為°

?規(guī)律小結(jié).........................................

書寫熱化學方程式的“四注意”

⑴熱化學方程式中需注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài),在方程式后面注明熱■變化，破熱反應△所。，放熱反應△昧0。

(2)△〃是一定溫度和壓瓠下的反應熱，在25(、101kPa下測定的△”可不注明溫度和壓播，

⑶熱化學方程式中的化學計量數(shù)裊示物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)也可以是分數(shù)，化學計量數(shù)改變時,會相應的改變。

?)正反應和逆反應的△〃數(shù)值相等，符號相反。

考點三燃燒熱和中和熱能源

1.燃燒熱

2.中和熱

3.理解燃燒熱和中和熱的注意事項

⑴中和熱是酸,堿的稀溶液反應生成1m。舊?0時放出的熱量。濃硫酸稀釋時放熱,與破反應生成ImolH?。。)時放出的熱也

大于57.3kJo當中和反應有沉淀生成時，生成1同0110(1)放出的熱最大于57.3kJ。

(2)對于中和熱、燃燒熱，由于它們的反應放熱是確定的，所以文字描述時可不帶，”，但其給變?yōu)樨撝怠?/p>

(3)當用熱化學方程式表示中和熱時，生成Hz。。)的物質(zhì)的■必須是1mol,當用熱化學方程式衷示燃燒熱時，可燃物的物質(zhì)的■

必須為1mol°

(4)物質(zhì)完全燃燒生成的指定產(chǎn)物示例:H->H2O(I),C-?CO2(g)fS->S02(g),N-N2(g)o

4.中和反應反應熱的測定

⑴裝置如圖6-20-8所示。

圖6-20-8

i2)50mL0.55mol-L1的NaOH溶液和50mL0.50molL1的稀鹽酸混合反應。

(3)計算公式：

其中,G4.18J?gT，℃T=4.18x10-3kJgiC-i;〃為生成H2O的物質(zhì)的?。

(4)注意事項

①隔熱層的作用是。

②為保證酸完全中和，采取的措施是。

◎因為弱酸或弱堿存在電離平衡，電離過程需要吸熱，實驗中若使用弱酸、弱破，則測得的數(shù)值.

5.能源

⑴能源分類

圖6-20-9

(2)解決能源問題的措施

0提高能源的利用效率a改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié);b.科學控制燃燒反應，使燃料充分燃燒。

②開發(fā)新能源:開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源。

1.判斷正誤(正確的打飛",錯誤的打"X")

⑴1mo舊2燃燒放出的熱量為氫氣的燃燒熱()

(2)1mol琉完全燃燒生成$。3所放出的熱■為硫的燃燒熱0

(3)1molN2H4(掰)與足■氧氣反應生成NO和液態(tài)水所放出的熱■是臍的燃燒熱()

(4)根據(jù)2H2e)+。2?-2H2。(1)△/-571.6kJmoH可知氫氣的燃燒熱為57?”

(5)用稀醋酸溶液與稀NaOH溶液測定中和熱,所測的中利熱A?>-57.3kJmol-'()

(5)煤、石油、天然氣等熱料的最初來源都可追溯到太陽能0

⑺化石燃料屬于可再生能源，對其過度開采不影響可持續(xù)發(fā)展0

(8)天然氣和液化石油氣是我國目前推廣使用的清潔燃料0

2.已知熱化學方程式C2H2(g)*Hg)-2cO2(g)+H2O(g)AAM256kJmc也下列說法正確的是0

AC2H2的燃燒熱為1256kJmol-1

B.若轉(zhuǎn)移10mol電子,則消耗2.5molO2

C.若生成2mol液態(tài)水，則AH=?2512kJmo尸

D.若形成4mol碳氧共用電子對，則放出的熱■為2512kJ

"1)已知甲烷的燃燒熱為冰JmoU則甲烷燃燒的熱化學方程式為。

(2)16g固體硫完全燃燒生成二氧化硫氣體時放出飲J的熱量，則硫燃燒的熱化學方程式為。

(3)11.2L(標準狀況)氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出142.9KJ的熱量，則氫氣燃燒的熱化學方程式為。

題組一燃燒熱和中和熱的理解

“2020?撫順六校期末］下列關(guān)于熱化學反應的描述中正明的是0

A.HCI溶液和NaOH溶液反應的中和熱△片?57.3kJmoH,則含1mol硫酸的溶液與足■氮氮化領(lǐng)溶液反應放熱為114.6kJ

B.H2(g)的燃燒熱是285.8kJmo匕則240(1)-2H2(g)+5(g)反應的△弗=+571.6kJmoH

C.101kPa時,2H2(g)+O2(g)-2H20(g)△什?GkJmoll則比的燃燒熱為gGkJmor1

D.500C30MpaT,將OSmoINz和ISmolHz置于密閉的容器中充分反應生成NH3(g),放熟19.3kJ,其熱化學方程式為

="i

N2(g)+3H2(g)^2NH3(g)A^=-38.6kJ'mor

2.［2020?九江高三模擬］25℃、101kPa時囹酸可強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱為57.3KJmol”,辛烷的燃燒熱為

5518kJ-moNo下列熱化學方程式書寫正確的是0

2{1

A.2H*(aq)+S0t(aq)+Ba*(aq)+2OH(aq)—BaSO4(s)+2H2O(l)Zl/T=-57.3kJmol-

1

B.KOH(aq)+^H2SO4(aq)-^K2SO4(aq)+H2O(l)A>^-57.3kJmol*

C.CBHi8(l)+yO2(g)—8CO2(g)+9H2O(g)

A^b-5518kJmol-1

i

D.2C8Hi8(g)+25O2(g)-----16CO2(g)+18H2O(l)AAM518kJmol-

公易錯警示.........................................

燃燒熱和中和熱應用申的注意事項

⑴有關(guān)燃燒熱的判斷，一看是否以1mol可燃物為標注，二看是否生成指定產(chǎn)物°

⑵有關(guān)中和熱的判斷，一看是否以生成ImolHzO。)為標準:二看酸碳的強弱和濃度，應充分考慮弱酸、弱碳電離吸熱，濃的酸堿稀釋放熱等因

常三看是否生成難溶物，應充分考慮生成難溶物時放熱。

題組二中和熱測定的誤差分析及實驗數(shù)據(jù)處理

1.在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是()

A,使用環(huán)形玻璃攪拌器是為了加快反應速率，減小實驗誤差

B.為了準確測定反應混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應與小燒杯底部接觸

C.用0.5molL-NaOH溶液分別與0.5molL，的鹽酸,醋酸溶液反應，若所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數(shù)值相同

D.在測定中和熱實驗中需要使用的儀器有容量瓶、量筒、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌器

2.某同學設(shè)計如圖6-20-10所示實驗，探究反應中的能量變化。下列判斷正確的是()

圖6-20-10

A.由實物可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反應都是放熱反應

B.將實物(a)中的鋁片更換為等質(zhì)■的鋁粉后釋放出的熱量有所增加

C.實驗(c)中將環(huán)形玻璃攪拌器改為鐵質(zhì)攬拌棒對實驗結(jié)果沒有影響

D.若用NaOH固體測定中和熱，則測定中和熱的數(shù)值偏高

,易錯警示............................................

中和熱的測定實驗中的注意事項

⑴實驗所用的酸和堿溶液應為稀溶液,否則會造成較大誤差。

⑵?取酸溶液和堿溶液時，應當分別使用兩個量筒量取。

(3)使用同一支溫度計分別先后測量酸、堿溶液及混合液的最高遍度，測完一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干后再測另一種溶液的

溫度。

(4)取多次實驗終止溫度S)和起始溫度(A)溫度差的平均值代入公式計算，計算時應注意單位的統(tǒng)一°

題組三能源的開發(fā)與利用

1J2020?浙江卷］下列說法不正確的是0

A天然氣是不可再生能源

B.用水煤氣可合成液態(tài)碳氫化合物和含氧有機物

C,煤的液化屬于物理變化

D.火棉是含經(jīng)■高的硝化奸維

2.為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時媛解能源危機，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想。

B6-2Q-11

二列說法正確的是0

A.KO的分解反應是放熱反應

B.氫能源已被普遍使用

C.2mol液態(tài)H2O具有的能■低于2m。舊2和ImolOz的總能量

D.氫氣不易儲存和運輸，無開發(fā)利用價值

考點四蓋斯定律反應熱的計算

1.蓋斯定律

⑴內(nèi)容:對于一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的,其反應熱是相同的。即化學反應的反應熱只與反應體系的

有關(guān)，而與無關(guān)。如油反應物A生成產(chǎn)物B可以設(shè)計如下兩條途徑則AMAH、A4的關(guān)系可以表示為°

圖6-20-12

(2)應用

①根據(jù)蓋斯定律書寫熱化學方程式:根據(jù)已知熱化學方程式，運用加減運算法轉(zhuǎn)化為目標熱化學方程式。

◎根據(jù)蓋斯定律計算反應熱；

轉(zhuǎn)化關(guān)系反應熱間的關(guān)系

M嗎、A些B

如已知在25。101kPa時：

1

?C(s)+O2(g)-CO2(g)A^=-393.5kJmol-,

02C(s)+O2(g)-2CO(g)AM=-221kJmoH,

則CO(g)+：O2(g)-CCh(g)的A"為弓

2反應熱大小比較

⑴吸、放熱反應過程中，比較吸收或放出熱量(0的大小時，只比較數(shù)值大小,但比較△“大小時，必須帶上“十匚”比較，對于放熱

反應，放熱越多,△?越;對于吸熱反應，吸熱越多△&越。

(2)比較化學反應A〃大小的方法

①吸熱反應的△〃放熱反應的

②同一反應，生成物狀態(tài)不同時

A(g)+B(g)-C(g)△匕<0

A(g)+B(g)—C(l)AM<0

因為C(g)-C(I)A京0,且△凡二(用△桂、XHi表示)，所以XHim

。同一反應，反應物狀態(tài)不同時

S(g)+O2(g)—SO2(g)AHi<0

S(s)+O2(g)—SO2(g)A^<0

因為S(g)^=S(s)A用。，且A用二(用A凡、表示)，所以AHA反。

④兩個有聯(lián)系的不同反應相比

C(s)+Os(g)-CO2(g)AH<0

C(s)+1O2(g)—CO(g)A/?<0

根據(jù)常識可知CO(g)+1o2(g)=COz(g)A耳0,

且△"=(用△七、AF表示)，所以A必△必。

3.反應熱的計算

⑴根據(jù)熱化學方程式計算:反應熱的絕對值與反應物和生成物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。

(2)根據(jù)反應物和生成物的總能量計算。

(3)根據(jù)反應物化學鏈斷裂與生成物化學鍵形成過程中的能量變化計算。

(4)根據(jù)蓋斯定律進行計算。

(5)根據(jù)物質(zhì)燃燒熱(AM數(shù)值計算:Q放戶。

1,判斷正誤(正確的打鋸誤的打"X")

⑴一個反應一步完成或分幾步完成，二者相比，經(jīng)過的步驟越多，放出的熱■越多()

(2)由玲⑥+豺⑹一HzOgN泳Jm。卜可知,1gH2燃燒生成H?O(g)放出的熱量為akJ()

(3)已知C(s)Q(g)-COi(g)A/yi；C(s)+H5O(g)-H2(g)*CO(g)A"H(g)$O2(g)-H^Oig)AM；CO(g)+^(g)

COz(g)AM；則△〃產(chǎn)△發(fā)+A/+A必()

(4)已知S(g)+02(g)=S02(g)AM<0,S(s)+02(g)=S02(g)A^<0,JlliJ

2.(1)16g固態(tài)硫完全燃燒放出148.4kJ的熱量，則1mol固態(tài)硫完全燃燒放出的熱■為kJ。

(2)已知2H2(g)+C)2(g)-2H2O(I)A作?571.6kJmoF若要得到857.4kJ的熱■，至少需要Hz的質(zhì)■為6

題組一利用蓋斯定律書寫熱化學方程式、計算反應熱

1.(1)[2020?全國卷I節(jié)選)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品e接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是S02的催化氧

機催化劑

1

化;S02(g)+；0z(g)-------*SO3(g)A^-98kJmol-o機催化劑參與反應的能*變化如圖6-20-13所示丫?。乖)與SO?(g)反

應生成VOSOds)和V2O4(s)的熱化學方程式為e

圖6-20-13

(現(xiàn)2018?全國卷I節(jié)選]已知:2用0則)-2N2Oi(g)+O2(g)A^=-4.4kJmoH

2N5⑼一N2O4(g)AM=-55.3kJmoH

則反應N2O《g)-2NO2(g)+處(g)的△所kJmoF。

2.根據(jù)己知信息，按要求寫出指定反應的熱化學方程式。

工業(yè)上制取硝酸筷的流程圖如下所示：

回與^|當同當IN0冉NH,NO；!

圖6-2M4

B^:4N0(g)+4NH3(g)+O2(g)^4N2(g)+6H20(g)AAfc-1745.2kJmol^

6NO(g)+4NH3(g)5=^5N2(g)+6H2O(g)A^-1925.2kJ?mol%

則反應I的熱化學方程式可表示為。

,方法技巧...............................................

利用蓋斯定律書寫熱化學方程式

⑴運用蓋斯定律的技巧一1'三調(diào)一加”

一調(diào):根據(jù)目標熱化學方程式，調(diào)整已知熱化學方程式中反應物和生成物的左右位置，改寫已知的物化學方程式。

二詞:根據(jù)改寫的熱化學方程式調(diào)整相應△〃的符號。

三調(diào):調(diào)整中間物質(zhì)的化學計量數(shù)6

一加:將調(diào)整好的熱化學方程式及其相加。

(2)運用餐斯定律的三個注意事項

。熱化學方程式乘以某一個數(shù)時，反應熱的數(shù)值必須也乘上該數(shù)。

①熱化學方程式相加減時，物質(zhì)之間相加減，反應熱也必須相加減。

①將一個熱化學方程式顛倒時,A3的-隨之改變,但數(shù)值不變。

題組二利用鍵能計算反應熱

1.通常把拆開1mol某化學像所吸收的能■看成該化學燧的燧能。燧能的大小可以衡■化學耀的強弱,也可用于估算化學反

應的反應熱(AA),化學反應的A"等于反應中斷裂的舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成的新化學鍵的鍵能之和的差。下面列

舉了一些化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)，供計算使用。

化學鍵Si-0Si-CIH-HH-CISi-SiSi-C

健能/

460360436431176347

(kJmol-1)

工業(yè)上的高純硅可通過反應:SiCL(g)+2H2(g)-Si(s)+4HCI(g)制取，該反應的A"為，

2.己知破壞鍵、1molO-O鍵、健府分別需要吸收436kJ、498kJ.465kJ的能■，圖62M5寰示

出、02轉(zhuǎn)化為出0的反應過程中的能■變化，則ZFo

圖6-20-15

,方法技巧.........................................

1.熟記反應熱△斤的基本計算公式

△/生成物的電能*-反應物的電能毫

C"=反應物的催能之和-生成物的健他之和

2常見物質(zhì)中的化學健數(shù)目

COiCH4P4SQ石鬢金剛Sa

物質(zhì)Si

(C-O)(C-H)(P-P)(S?-O)(單層)石(S-S)

鍵數(shù)24641.5282

題組三反應熱大小的比較

“2020?浙江卷］關(guān)于下列△〃的判斷正確的是()

CO|(aq)+H*(aq)-HC03(aq)A//i

C0f(aq)+H2O(l)=HC0式aq)+OH(aqM

OH-(aq)+H*(aq)-H2O(I)AM

OH(aq)+CH3COOH(aq)-CH3COO(aq)+H；O(l)AM

A.AH<0△從vOB.AHvA發(fā)

C.A際OAM>OD.A儂

2.已知:①2cH30H(g)+35(g)-2CO2(g)+4H2O(l)A//i

?2CO(g)+O2(g)—2CO2(g)A^

^2H2(g)+O2(g)—2H2O(I)AM

④2H2(g)+O2(g)^=2H2O(g)AM

?CO(g)+2H2(g)—CH3OH(g)A^

工列關(guān)于上述反應培變的判斷正確的是()

A,△必>0,△4<0

B.A3AH

C.AA/i=A^+2A/i5-A/i

D.2AM+AW<0

手規(guī)律小結(jié)...............................................

反應熱大小比較

⑴看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時的能量變化如下：

圖6-20-16

(2)看A"的符號。比較反應熱大小時不要只比較△〃數(shù)值的大小，還要考慮其符號。

(3)看化學計?數(shù)。當反應物與生成物的狀態(tài)相同時,化學計■數(shù)越大，放熱反應的△月越小，吸熱反應的△〃越大。

⑶看反應的程度。對于可逆反應，參加反應的物質(zhì)的盤和狀態(tài)相同時，反應的程度越大，熱量變化越大。

考例者法直擊

1.[2020?天津卷]理論研究表明，在101kPa和298K下,HCN(g)-HNC(g)異構(gòu)化反應過程的能■變化如圖6-20-17所示。

工列說法錯誤的是()

A.HCN比HNC穩(wěn)定

B.該異構(gòu)化反應的A459.3kJ,mo卜1

C,正反應的活化能大于逆反應的活化能

D.使用催化劑，可以改變反應的反應熱

圖6-20-17

2[2019?海南卷]根據(jù)圖中的能■關(guān)系，可求得C-H的鍵能為0

圖6-20-18

A.414kJmoHB.377kJmol?

C.235kJmol-1D.197kJmol-1

式2020?浙江卷]研究CO2氧化C2H6制C2H4對資源綜合利用有重要意義。相關(guān)的主要化學反應有：

IC2H”g)LC2H?g)+H2(g)A辦二136kJmo|T

IIC2H6(g)+CO2(g)132H4(g)+H2O(g)+CO(g)A"=177kJmor

IIIC2He(g)+2CO2(g)^4CO(g)+3H2(g)A^

!

IVCO2(g)+H2(g)^=CO(g)+H2O(g)

A/i=41kJ-moH

已知:298K時，相關(guān)物質(zhì)的相對能■(如圖6-20-19)。

圖6-2M9

可根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的相對能量計算反應或變化的A4△，隨溫度變化可忽略).例如：

IW(g)—H20(l)A4286kJmolM242kJmol，=44kJmo|T。

請回答；

⑴根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的相對能■計算A^kJ-moNo

(2)有研究表明，在催化劑存在下，反應II分兩步進行，過程如下;[C淚6(g)+CO2(g)]-*[C2H4(g)+H2(g)+CO2(g)]—*

[C2H，g)+CO(g)+H2O(g)],且第二步速率較慢(反應活化能為2l0kJmN“)。根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的相對能■，畫出反應II分兩步進行

的“能■-反應過程圖”，起點從[C2H6(g)+CO2(g)]的能??477kJmoE開始(如圖6-20-20)。

圖6-20-20

考點一

?基礎(chǔ)自主診斷.....................................

1,斷裂形成物質(zhì)能量熱量

2.⑴〃生成物卜M反應物)Aao△從o

(2)釋放吸收△^kJmol-1(3)1mol

(4)活化反應物

3.(1)①吸收活化能②放出放出③反應熱

w.〃生成物卜〃反應物)b.反應物生成物ab

【對點自測】

1.(1)x(2)x(3N(4)x(5)、，(6N(7)J(8N(9)x

［解析］(1)放熱反應中，反應物的總能量高于生成物的總能量。

(2)有的放熱反應的發(fā)生也熊要加熱,如鋁熱反應;有的吸熱反應不加熱也能發(fā)生，如Ba(OH)2-8H2O晶體和NH4cl晶體的反應。

(3)活化能越大，說明斷裂舊化學鍵需要克服的能■越大，則反應越睚發(fā)生，速率越慢。

(4)給變與反應條件無關(guān)，所以同溫同壓下，反應H2(g)+CI2(g)―2HCI(g)在光照和點燃條件下的△"相同。

(5)可逆反應的A&表示完全反應時的能■變化,與方程式中的化學計?數(shù)有關(guān)，與反應是否可逆無關(guān)。

(7)物質(zhì)的三態(tài)變化有能量變化，但物質(zhì)的狀態(tài)變化屬于物理變化，而吸熱反應和放熱反應前提是化學變化。

(3)任何化學反應都伴隨著能■的變化。

(9)吸熱反應有的需要加熱,有的常溫下就能發(fā)生，如Ba(OH)2-8H2O晶體和NH4cl晶體的反應，

2c［解析］①屬于放熱反應;②屬于放熱反應;③不屬于化學反應;④不屬于化學反應;⑤屬于放熱反應;⑥屬于放熱反應;⑦不屬

于化學反應。

3,〈［解析］題述反應為可逆反應JmoINz和3moHz不可能完全反應,因而放出的熱■小于92.4kJ。

?素養(yǎng)全面提『I..................................

題組一

1.C［解析］鋁熱反應屬于放熱反應,A項錯誤;反應物的總能■大于生成物的總能量，則該反應為放熱反應,B項錯誤;斷裂化學鍵

需要吸收能量C項正眄;一個反應是吸熱反應還是放熱反應取決于反應物總能量和生成物總能顯的相對大小，與反應的條件

無關(guān)，有些放熱反應也需要加熱，如燃燒反應Q項錯誤。

2c［解析］A項，由圖可知1molC(s)與1molO2(g)的能■和比1molCO2(g)的能■高393.5kJ,錯吳;B項,2C0(g)+CMg)一

2co2(g)為放熱反應,生成物的總能■小于反應物的總能■，錯誤；C項，由圖可知1molC(s)與，olO2(g)生成1molCO(g)放出的

熱量為393.5kJ-282.9kJ=110.6kJ,且物質(zhì)的量與培變的絕對值成正比，嬉變?yōu)樨?，則熱化學方程式為2c(s)+5(g)-

2co(g)A卅-221.2kJmo匕正確Q項,熱值指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出熱量，則C0的熱值為嘿取

惜隅

預組二

1Q［解析］由圖像可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應為放熱反應,A項錯誤;由圖可知(CH3)3C\Cl?的能量總和

比(CH3)3CCI的高，能■越高越不穩(wěn)定，但不能比較(CH3)3C+和(CHMCCI的能量大小,B項錯諛第一步反應的活化能大，反應

慢,C項錯誤;增大反應物的濃度或升高溫度,反應速率加快Q項正確。

2D［解析］根據(jù)圖像分析可知，水煤氣的變換反應經(jīng)過了過渡態(tài)1和過渡態(tài)2,最后生成產(chǎn)物的能■低于反應物的，則該反應放

熱,反應的△林9A錯誤;該歷程中最大能壘(活化能應正=1.86eVf0.16eV)=2.02eV,B錯誤;步驟⑤除非極性健H-H鍵的形

戌，還有H-0鍵及C=0鍵的形成,C錯誤;結(jié)合圖像分析判斷，對照C0+0H+H+H20(g)和COOH+H+HzO?河知步驟③

發(fā)生的反應為CO+OH+H2O(g)-COOH+H2O,D正確。

考點二

■基礎(chǔ)自主診斷.....................................

1.釋放或吸收

2.能?ImolHXg)和|molO2(g)反應生成1mol液態(tài)水時放出285.8kJ的熱?

【對點自測】

1.(1)x(2)x(3)x(4)x(5)V

【解析】⑴反應熱的單位應該是kJmo小

(2)水未注明聚集狀態(tài)，且酸堿中和反應＞*0。

⑶未注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。

(4)該反應為可逆反應，不能進行到底。

(5)能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定。

ZD［解析］熱化學方程式中化學計量數(shù)表示參加反應的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，而非物質(zhì)的分子個數(shù);反應2H20(g)—

111

2H2(g)+O2(g)A^=/JkJmor是反應2H2(g)+0z：g)-2H20(g)AA6=-483.6kJmol-的逆過程，所以△^=+483.6kJ-mol-1BP

k+483.6;同時可以判斷兩個反應熠變的絕對值是相等的。

3.⑴N2(g)+3H2(g)12NH3(g)A卅?92.4kJmdT

(2)也(9戶0附)—2NO(g)A/+68kJmoN

25

1

(3)CeHi8(l)+yO2(g)—8CO2(g)+9H2O(l)AH=-5518kJ-mol-

?素養(yǎng)全面提升…

題組一

1.C［解析］碳和水蒸氣反應生成ImolHz和ImoICQ吸收131.3kJ熱?，因此該反應的熱化學方程式是C(s)+H2O(g)一

1

H2(g)+C0(g)A^+131.3kJmol-o

2c［解析］160g鐵紅的物質(zhì)的■為1mol,每生成160g固體鐵紅放出130kJ熱■，生成2moiF&Ch放出260kJ熱■，所以熱化

1

學方程式為4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)A^-260kJmol-,C正確。

題組二

1.⑴N2(g)+3H2(g)u2MH3(g吐NQUmoN

1

(Z)B2H6(g)+3O2(g)—B2O3(s)+3H2O(l)A^.2l65kJmol

(3)C?H5OH(l)+3O2(g)-2c0?(g)+3H?0(l)A小-2aJmoH

(4)NaBH4(s)+2H2O(l)-NaB02(s)+4H2(g)A傳?216kJ，mo|T

2.(1)CH3OH(g)+|Oz(g)—COz(g)+2H2O(l)AW=-764.7kJmQl^

(2)放熱NH；(aq)*2(g)=NO式aq)+2M(aq)+H2O(l)A4273kJmoE

u

解析K1)依據(jù)蓋斯定律，②x3-0、2+領(lǐng)2得:CH30H(g)+處(g)-CO2(g)+2HzO(M於3xH92.9kJmo2-2x49.0kJm。卜

U(^4kJ-moH)x2=-764.7kJmoHo(2)由題圖可知，第二步反應的反應物總能量高于生成物總能量，是放熱反應;第一步熱化學

方程式為NH；(aq)+處(g)-2H*(aq)+NO2(aq)+H2O(l)A^=-273kJmor\eP^1molNH；(aq)全部被級化成地網(wǎng))的熱化

學方程式。

考點三

?基礎(chǔ)自#診斷

1.1mol指定產(chǎn)物1molC(5)CO2(g)

2.1molH2OH+(aq)+OH(aq)^~H2O(l)AW=-57.3kJmol*1

4.(4)①保溫隔熱，減少實驗過程中的熱量預失②堿稍過■③偏小

【對點自測】

1.(1)X(2)X(3)X(4)X(5)<(6)V'(7)X(8)V

懈析］(1)氫氣的燃燒熱是指1O1kPa時完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱或。

(2)1molS完全燃燒生成SO2(g)時所放出的熱量為硫的燃燒熱。

(3)1molN2H4完全燃燒生成N?和液態(tài)水時所放出的熱■是解的燃燒熱。

(4)熱化學方程式中氫氣的化學計■數(shù)為2,因此氧氣的燃燒熱為285.8kJmoF。

(5)循酸是弱酸，電離吸熱，使測得的反應熱數(shù)值偏小，因此△?-57.3kJmoP。

⑸地球上礦物燃料都由太陽能轉(zhuǎn)化而來。

(7)化石燃料為不可再生能源。

⑶清潔燃料是指燃燒時不產(chǎn)生對人體和環(huán)境有害的物質(zhì)或產(chǎn)生很微量的有害物質(zhì)，如天然氣、液化石油氣等。

2B［解析］在1O1kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量，稱為該物質(zhì)的燃燒熱。該熱化學方程式中水是

氣態(tài)，而定義中氫元素的指定產(chǎn)物為心0(1)人不正璉。消耗ImolO2轉(zhuǎn)移電子4mol,若轉(zhuǎn)移10mol電子,則消耗

n(O2)=ymol=2.5mol,B正甌生成2moi氣態(tài)水時心所?2512kJmo|T,C不正確。形成4moi碳氫共用電子對，也就是生成

ImolCOz,放出的熱■應為628HQ不正確。

3.(l)CH4(g)+2O2(g)—CO2(g)+2H2O(l)

A/^=-akJmol-1

(2)S⑶+O2(g)=SO2(g)A法-2保JmoN

1

(3)H2(g)402(g)—H2O(l)^^-285.8kJmol-

?素養(yǎng)全面提升.....................................

題蛆一

1.B［解析］含1mol硫酸的溶液和足?氫氧化領(lǐng)溶液反應生成硫酸領(lǐng)沉淀和水，所以此反應放出的熱■大于114.6kJ,A錯誤;氫

氣的燃燒熱是指1mol氧氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量，所以逆反應的反應熱的符號相反，且根據(jù)物質(zhì)的■分析，該反應

的A"為+571.6kJmoHB正確;叫的燃燒熱必須是1mol氧氣完全燃燒生成液態(tài)水時所放出的熱量,C錯誤;該反應為可逆反

應,0.5mol氮氣不能完全反應，故反應熱不能計算Q錯誤。

2B［解析］A項，所列熱化學方程式中有兩個錯誤，一是中和熱是指反應生成1molH2O(l)時放出的能量，二是當有BaSCh沉淀生

戌時,反應放出的熱量會增加住成1EOIH2。。)時放出的熱量大于57.3kJ,錯誤;C項,燃燒熱是指在101kPa時,1mol純物質(zhì)完

全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量，產(chǎn)物中的水應為液態(tài)水，錯誤Q項,當2mol辛烷完全燃燒時，放出的熱■為11036kJ,且

辛烷應為液態(tài)，錯誤。

題蛆二

1.A［解析］攪拌可加快反應速率，環(huán)形玻璃攪拌器可減小熱■報耗帶來的誤差,A正確;實艙中溫度計水銀球應位于液面以下，但

不能與小燒杯底部接觸B項錯誤:HCI為強酸強酸為弱酸,弱酸電離要吸收能量，因此兩實驗申測得的中和熱數(shù)值不同,C項錯

誤;在測定中和熱實臉中不需要容量瓶Q項錯誤6

2D［解析］⑻是金屬與酸的反應，是放熱反應;(b)星氫氧化領(lǐng)晶體與氧化鐵晶體的反應，屬于吸熱反應;(c)是酸堿中和反應，是放

熱反應，放熱反應只有(a)和⑹,A項錯誤;希粉和將片本質(zhì)一樣，等質(zhì)量時放出的熱量相同，只是齒粉參與反應時，速率加快,B項

錯誤;相較于環(huán)形玻璃攪拌器，鐵質(zhì)攪拌棒導熱快，會造成熱呈損失，對實驗結(jié)果有影響,C項錯的氫氧化鈉固體溶解時要放出熱

量，最終使測定中和熱的數(shù)值偏高Q項正確。

題組三

1C［解析］天然氣為化石燃料，是不可再生能源,A項正確:水煤氣可合成辛烷、甲解等有機物8項正眄;煤的液化屬于化學變

化,C項錯誤;火棉是含氮■高的硝化纖維,也稱作纖維素硝酸酯Q項正確。

2c［解析］2HzO(l)^=2H2(g)+O2(g)是吸熱反應，說明2moi液態(tài)H2O的總能量低于2m。舊2和ImoK%的能量。因由水制取

電耗能多且也不易儲存和運輸，所以氫能源并未普及，但發(fā)展前景廣闊。

考點四

?基礎(chǔ)自主診斷.....................................

1.(1)始態(tài)和終態(tài)反應的途徑k+AHC

(2)M必?A必△必+△e?283kJmo|T

2⑴小大

(2)①大于②③④<AHd桂》

3.(5)網(wǎng)可燃物)x|A〃

【對點自測】

1.(1)*(2)x(3)W

［解析］(1)一個反應的AN大小只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與途徑無關(guān)。

(2)1gHz燃燒生成0.5molH2O(g)放出熱■為0.5akJo

△H】

(4)S(g)△2S(s)“"sO?(g),△/+4吊=附,則△的△辦-又因△發(fā)<0,所