2019届一轮复习人教版第17讲化学反应与能量变化学案

2019届一轮复习人教版第17讲化学反应与能量变化学案

第六章　化学反应与能量 第17讲　化学反应与能量变化 考纲要求 学法点拨 ‎1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。‎ ‎2．了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。‎ ‎3．了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。‎ ‎4．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。‎ ‎5．了解焓变(ΔH)与反应热的含义。‎ ‎6．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。‎ ‎　　本讲主要包含反应热的有关概念、热化学方程式的书写与正误判断、化学反应热的计算、盖斯定律的应用等内容。‎ 在之前的化学学习中，也许有许多需要大量记忆的内容，但化学理论专题的学习，一定不能死记硬背，而要真正地理解公式和概念背后的实质性含义。复习这部分知识，我的体会是：(1)要注意准确理解反应热、燃烧热、中和热、吸热反应、放热反应、焓变等概念，注意概念的要点、关键词等；对于能量与物质稳定性、能量变化与反应条件之间的关系要理解到位。(2)要理解放热反应和吸热反应的实质，能解决与此有关的图像问题。(3)热化学方程式的书写与正误判断要注意物质聚集状态、焓变的数值与化学计量数的对应关系等。(4)利用盖斯定律书写热化学方程式和计算焓变时，要注意抓住参加反应的物质的聚集状态、前后位置及化学计量数等，进行准确推断与相关计算。‎ 考点一　焓变、反应热与能源 Z ‎ ‎1．化学反应中的变化和守恒 ‎(1)化学反应中的两大变化：__物质__变化和__能量__变化。‎ ‎(2)化学反应中的两大守恒：__质量__守恒和__能量__守恒。‎ ‎(3)化学反应中的能量转化形式：化学能转化为__热能__、__光能__、电能等。‎ ‎2．焓变、反应热 ‎(1)化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同的温度时，__放出或吸收__的热量称为化学反应的反应热。在特定条件下焓变等于反应热。‎ ‎(2)符号：ΔH。‎ ‎(3)常用单位：kJ·mol－1或kJ/mol。‎ ‎3．吸热反应和放热反应 ‎(1)宏观角度：从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示：‎ ‎__吸__热反应　　　__放__热反应 ‎(2)微观角度：从化学键变化的角度分析 ‎(3)常见放热反应 a．可燃物的燃烧；‎ b．酸碱中和反应；‎ c．大多数化合反应；(特例：C＋CO22CO吸热反应)‎ d．金属与与酸(或水)的置换反应；‎ e．物质的缓慢氧化；‎ f．铝热反应等(如2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe)‎ ‎(4)常见吸热反应 a．大多数分解反应(如NH4ClNH3↑＋HCl↑)‎ b．盐的水解；‎ c．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；‎ d．碳与水蒸气、C与CO2、CO与CuO、H2与CuO等的反应。‎ 特别提醒：(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。‎ ‎(2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。‎ ‎(3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。‎ ‎(4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。‎ ‎4．燃烧热、中和热 ‎(1)燃烧热 ‎(2)中和热 ‎①定义及表示方法 ‎②中和热的测定 a．装置 b．计算公式：ΔH＝－kJ·mol－1‎ t1——起始温度，t2——终止温度，n——生成水的物质的量，c——中和后生成的溶液的比热容，一般为4.18 J/(g·℃)。‎ ‎③注意事项 a．碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是__隔热防止热量散失__。‎ b．为保证酸、碱完全中和，常使__碱__稍稍过量。‎ c．实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得的数值偏__小__。‎ 特别提醒：‎ ‎(1)中和热、燃烧热的焓变均为负值。‎ ‎(2)当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。‎ ‎5．能源 X ‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 ‎(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化(　√　)‎ ‎(2)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应(　×　)‎ ‎(3)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(　×　)‎ ‎(4)N2分子中含3个共价键，键能大，故N2的能量(焓)也大(　×　)‎ ‎(5)反应HCHO＋O2CO2＋H2O为吸热反应(　×　)‎ ‎(6)由“4P(红磷，s)===P4(白磷，s)　ΔH>‎0”‎可知，白磷比红磷稳定。(　×　)‎ ‎(7)甲烷的燃烧热ΔH＝－890 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJ·mol－1(　×　)‎ 提示：燃烧热生成的水是液态。‎ ‎(8)S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH＝－315 kJ·mol－1(燃烧热)(ΔH的数值正确)。(　×　)‎ ‎(9)在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量为57.3 kJ。(　×　)‎ ‎(10)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量。(　×　)‎ 提示：醋酸为弱酸，存在电离平衡电离吸热，故放出的热量小于57.3 kJ。‎ ‎2．已知某反应A(g)＋B(g)??C(g)＋D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。 ‎(1)该反应是__吸热__反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的ΔH＝__E1－E2__kJ·mol－1(用含E1、E2的代数式表示)，1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量__一定低__(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。‎ ‎(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，是E1和E2的变化是：E1__减小__，E2__减小__，ΔH__不变__(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎3．怎样用环形玻璃棒搅拌溶液，能不能用铁质搅拌棒代替？能不能用铜质搅拌棒代替？ 答案：实验时应用环形玻璃棒搅拌棒上下搅动，因为铁可以和盐酸反应而且铁、铜传热快，热量损失大，所以不能用铁质搅拌棒或铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。‎ 题组一　化学反应与能量变化的图像分析 ‎1．(2018·试题调研)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)反应进程中的能量变化如图所示。下列说法中错误的是(　D　)‎ A．该反应的活化能为E1‎ B．该反应的ΔH＝E1－E2‎ C．该反应为放热反应 D．图中表示温度T1>T2‎ ‎[解析]　活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量，故A正确；依据图像分析判断，ΔH＝E1－E2，故B正确；反应物的能量高于生成物的能量，是放热反应，故C正确；图中虚线、实线表示的是有无催化剂时，反应过程中的能量变化，反应的活化能与温度无关，故D错误。‎ ‎2．(2018·江西吉水检测)反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)、②X→C(ΔH<0)下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　D　)‎ ‎[解析]　①A＋B→X(ΔH>0)，X具有的总能量大于A和B具有的总能量，排除A、C选项；②X→C(ΔH<0)，X具有的总能量大于C具有的总能量，排除B选项，D正确。‎ ‎3．(2018·上海杨浦一模)已知：‎2A(g)??B(g)(该反应ΔH<0)；‎2A(g)??B(l)。下列能量变化示意图正确的是(　A　)‎ ‎[解析]　由于‎2A(g)??B(g)为放热反应，B(g)??B(l)为放热过程，故‎2A(g)能量最高，B(l)能量最低，只有A项符合题意。‎ 萃取精华：‎ ‎1．正确理解活化能与焓变的关系图解 ‎(1)在无催化剂的情况下：‎ E1为正反应的活化能或旧键断裂吸收的能量。‎ E2为逆反应的活化能或新键形成放出的能量。‎ ΔH＝E1－E2为此反应的焓变。‎ ‎(2)催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应放热还是吸热取决于起点(反应物)‎ 和终点(生成物)能量的高低。‎ ‎2．反应热答题规范指导 ‎(1)描述反应热时，无论是用“反应热”“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值都需要带“＋”“－”符号。如：某反应反应热(或焓变)为ΔH＝－Q kJ·mol－1或ΔH＝＋Q kJ·mol－1。‎ ‎(2)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“－”号。如：某物质的燃烧热为ΔH＝－Q kJ·mol－1或Q kJ·mol－1。‎ 题组二　利用键能计算反应热 ‎4．(2018·山东潍坊高三检测)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。反应的化学方程式为2NO(g)＋2CO(g)??N2(g)＋2CO2(g)。‎ 已知部分化学键的键能如下： 分子式/结构式 NO/N≡O CO/C≡O CO2/O===C===O N2/N≡N 化学键 N≡O C≡O C===O N≡N 键能(kJ/mol)‎ ‎632‎ ‎1072‎ ‎750‎ ‎946‎ 请计算上述反应的ΔH＝__－538__kJ/mol。‎ ‎[解析]　化学反应的焓变等于反应物旧键断裂吸收的总能量和产物中新键形成释放的总能量之差，所以2NO(g)＋2CO(g)??N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝(632×2＋1072×2)kJ/mol－(946＋750×4)kJ/mol＝－538 kJ/mol。‎ ‎5．(2018·经典习题选萃) ‎(1)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：‎ ＋H2(g)‎ 已知：‎ 化学键 C—H C—C C===C H—H 键能/kJ·mol－1‎ ‎412‎ ‎348‎ ‎612‎ ‎436‎ 计算上述反应的ΔH＝__124__ kJ·mol－1。‎ ‎(2)已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为__299__kJ。‎ ‎[解析]　(1)ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝412 kJ·mol－1×2＋348 kJ·mol－1－612 kJ·mol－1－436 kJ·mol－1＝124 kJ·mol－1。‎ ‎(2)根据焓变等于反应物键能减去生成物键能可知：2×EH—I－EH—H－EI—I＝＋11 kJ·mol－1，得EH—I＝299 kJ·mol－1。‎ ‎6．(2018·东北师大附中等五校检测)化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成过程，‎ 化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P 198，P—O 360，O===O 498。则反应P4(白磷，s)＋3O2(g)===P4O6(s)的能量变化为(　D　)‎ A．吸收126 kJ的能量 B．释放126 kJ的能量 C．吸收1638 kJ的能量 D．释放1638 kJ的能量 ‎[解析]　各化学键键能为P—P 198 kJ·mol－1、P—O 360 kJ·mol－1、O===O 498 kJ·mol－1。反应热ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，所以反应P4(白磷，s)＋3O2(g)===P4O6(s)的反应热ΔH＝6×198 kJ·mol－1＋3×498 kJ·mol－1－12×360 kJ·mol－1＝－1638 kJ·mol－1。‎ 萃取精华：‎ 利用键能计算反应热的方法 ‎(1)熟记反应热ΔH的计算公式 ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和)‎ ‎(2)注意特殊物质中键数的判断 物质(1 mol)‎ P4‎ C(金刚石)‎ Si SiO2‎ 键数(NA)‎ ‎6‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎4‎ 题组三　燃烧热、中和热的概念及表示 ‎7．(2018·河南郑州高三检测)已知反应：①101 kPa时，‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ/mol　②稀溶液，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol 下列结论正确的是(　A　)‎ A．碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol B．①的反应热为221 kJ/mol C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3 kJ/mol D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量 ‎[解析]　在101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热。使用燃烧热时要注意两个关键点：①反应物用量：可燃物为1 mol；②产物要求：充分燃烧生成稳定氧化物[H→H2O(l)、C→CO2(g)、S→SO2(g)]，该反应没有生成稳定氧化物，因此碳的燃烧热比此处反应热的绝对值大，故A正确；①的反应热为－221 kJ/mol，故B错误；已知中和反应为放热反应，则叙述中和热时不用“－”即稀硫酸与稀NaOH 溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol－1，故C错误；醋酸为弱电解质，电离过程为吸热过程，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出的热量小于57.3 kJ，故D错误。‎ ‎8．(2016·海南卷，6)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：‎ C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)‎ 已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ，油酸甘油酯的燃烧热ΔH为(　D　)‎ A．3.8×104 kJ·mol－1　　 B．－3.8×104 kJ·mol－1‎ C．3.4×104 kJ·mol－1　 D．－3.4×104 kJ·mol－1‎ ‎[解析]　燃烧‎1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ，则燃烧1 mol油酸甘油酯(质量是‎884 g)放出的热量是 kJ＝3.4×104 kJ，所以油酸甘油酯的燃烧热ΔH＝－3.4×104 kJ·mol－1，D正确。‎ 题组四　能源的开发和利用 ‎9．(2018·浙江温州模拟)下列说法不正确的是(　A　)‎ A．煤、石油、天然气均为化石燃料，它们属于可再生能源 B．生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量 C．氢气的燃烧产物是水，不会污染环境，是理想的清洁燃料 D．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用 ‎[解析]　化石燃料包括煤、石油和天然气等，属于不可再生资源，故A错误。‎ ‎10．(2018·江西宜春一模)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或者污染很小，且可以再生。下列能源符合未来新能源标准的是(　B　)‎ ‎①天然气　②煤　③核能　④石油　⑤太阳能　⑥生物质能　⑦风能　⑧氢能 A．①②③④　　　　　　 B．⑤⑥⑦⑧‎ C．③⑤⑥⑦⑧　 D．③④⑤⑥⑦⑧‎ ‎[解析]　煤、石油、天然气是化石能源，不是新能源；核能发电中核电厂的反应器内有大量的放射性物质，会对生态及民众造成伤害，不属于未来新能源。‎ 考点二　热化学方程式 Z ‎ ‎1．热化学方程式及其意义 ‎(1)定义：表示参加反应的物质的__物质的量__和__反应热__的关系的化学方程式。‎ ‎(2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的__能量变化__。‎ 例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在‎25℃‎和1.01×105Pa下，1 mol氢气和0.5 mol氧气完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。‎ ‎2．热化学方程式的书写 ‎(1)书写步骤。‎ ‎(2)注意事项。‎ 特别提醒：‎ ‎(1)热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点 ‎①热化学方程式不注明反应条件；‎ ‎②热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。‎ ‎③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。‎ ‎(2)ΔH与反应的“可逆性”‎ 可逆反应的ΔH表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，表示在298 K时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。‎ X ‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 ‎(1)2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的焓变ΔH>0。(　√　)‎ ‎(2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2中的ΔH1＝ΔH2。(　×　)‎ ‎(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1和H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH2中的ΔH1＝ΔH2。(　×　)‎ ‎(4)C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定。(　√　)‎ ‎(5)已知：‎500℃‎、30 MPa下，N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)‎ ΔH＝－92.4 kJ·mol－1；将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量46.2 kJ。(　×　)‎ ‎(6)碳在空气燃烧生成 CO2，该反应中化学能全部转化为热能。(　×　)‎ ‎(7)反应2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)，则将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量。(　×　)‎ ‎(8)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同。(　√　)‎ ‎(9)对于SO2(g)＋O2(g)??SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小。(　×　)‎ ‎(10)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－890.3 kJ(　×　)‎ ‎2．已知热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)‎ ΔH＝－92.4 kJ/mol，在合成氨工业生产中，如何理解此可逆反应中的反应热？ 答案：反应热是反应物完全反应后放出或吸收的热量，不是达到平衡时反应放出或吸收的热量。N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol表示1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)的反应热，在实际生产中，1 mol N2和3 mol H2反应生成的NH3小于2 mol，反应放热小于92.4 kJ。‎ ‎3．实验室用4 mol SO2与2 mol O2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)　ΔH＝－196.64 kJ/mol，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为多少？ 答案：196.64 kJ为生成2 mol SO3时放出的热量，因此当放出热量为314.624 kJ时，参加反应的SO2的物质的量为×2 mol＝3.2 mol，故SO2的转化率为×100%＝80%。‎ 题组一　热化学方程式的正误判断 ‎1．(2018·广东佛山模拟)已知：101 kPa时1 mol 辛烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为5518 kJ；强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol H2O时放出的热量为57.3 kJ，则下列热化学方程式的书写正确的是(　C　)‎ ‎①‎2C8H18(l)＋25O2(g) ===16CO2(g)＋18H2O(g)　ΔH＝－11036 kJ·mol－1‎ ‎②‎2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)　ΔH＝－11036 kJ·mol－1‎ ‎③H＋＋OH－===H2O　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ ‎④2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1‎ A．①③　　　　　　　　 B．②③‎ C．②④　 D．只有②‎ ‎[解析]　根据题意，辛烷燃烧生成的水应是液态而不是气态，故①错误；③中未标明反应物、生成物的聚集状态。‎ ‎2．(2018·辽宁营口期中)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(　C　)‎ A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 367.0 kJ·mol－1(燃烧热)‎ B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1(中和热)‎ C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296.8 kJ·mol－1(反应热)‎ D．2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1(反应热)‎ ‎[解析]　燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1 mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态必须为液态，故A错；中和反应是放热反应，ΔH应小于0，故B错；书写热化学方程式要注明物质在反应时的聚集状态，故D错。‎ ‎3．标准状况下，气态分子断开1 mol化学键的焓变自然数为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol－1、463 kJ·mol－1和495 kJ·mol－1，下列热化学方程式正确的是(　D　)‎ A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH ＝－485 kJ·mol－1‎ B．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋485 kJ·mol－1‎ C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝＋485 kJ·mol－1‎ D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－485 kJ·mol－1‎ ‎[解析]　根据键焓的概念：气态分子变为原子吸收的能量；水分解为氢气和氧气为吸热反应，焓变数值中有“＋”，A错误；根据键焓确定水分解为氢气和氧气的热化学方程式，焓变＝反应物的总键焓－生成物的总键焓＝2×463－436－×495＝＋242.5(kJ·mol－1), B错误；氢气和氧气反应生成水是放热反应，焓变符号为“－”，C 错误；焓变＝反应物的总键焓－生成物的总键焓＝2×436＋495－4×463＝－485(kJ·mol－1), D正确。‎ 萃取精华：‎ 判断热化学方程式正误的“五审”‎ 一审“＋”“－”：放热反应一定为“－”，吸热反应一定为“＋”‎ 二审单位：单位一定为“kJ·mol－1”，易错写成“mol”或漏写 三审状态：物质的状态必须正确，特别是溶液中的反应易写错 四审数值对应性：反应热的数值必须与方程式的化学计量数相对应，即化学计量数与ΔH成正比。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 五审是否符合概念：如燃烧热、中和热的热化学方程式 题组二　正确书写热化学方程式 ‎4．(2018·试题调研) ‎(1)Si与Cl两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ。已知该化合物的熔、沸点分别为－‎69℃‎和‎58℃‎，写出该反应的热化学方程式__Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔΗ＝－687 kJ·mol－1__。‎ ‎(2)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在‎25℃‎、101 kPa下，已知每消耗‎3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是__NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)　ΔH＝－216.0 kJ·mol－1__。‎ ‎(3)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：‎ 已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程为__AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·mol－1__。‎ ‎[解析]　(1)Si和Cl2反应生成SiCl4，SiCl4的熔点为－‎69℃‎，沸点为‎58℃‎，说明室温下SiCl4为液体，生成1 mol液态SiCl4时放热687 kJ，据此可写出反应的热化学方程式。(2)依题意，反应NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)的ΔH＝－21.6 kJ÷＝－216.0 kJ·mol－1。‎ ‎(3)由题意知，室温时，AX3是液体，AX5是固体，所以热化学方程式为AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·mol－1。‎ ‎5．(2018·宜春模拟)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。请认真观察下图，然后回答问题。 ‎(1)图中所示反应是__放热__(填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎(2)某硝酸厂处理尾气中NO的方法：催化剂存在时用H2将NO还原为N2。已知：‎ 则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是__N2(g)＋2H2O(g)===2NO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋665 kJ·mol－1__。‎ ‎(3)下列反应中，属于放热反应的是__①②③⑥__，属于吸热反应的是__④⑤__。‎ ‎①物质燃烧 ‎②炸药爆炸 ‎③酸碱中和反应 ‎④二氧化碳通过炽热的碳 ‎⑤Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ‎⑥铁粉与稀盐酸反应 萃取精华：‎ 在热化学方程式的判断正误和书写时，常见失误点有：‎ ‎(1)忽视ΔH的正负。(2)忽视ΔH的数值与化学计量数有关。化学计量数发生变化时，ΔH的数值要相应变化。(3)忽视物质的状态不同ΔH的数值也不同。‎ 考点三　盖斯定律　反应热的计算和比较 Z ‎ ‎1．盖斯定律 ‎(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的__始态和终态__有关，而与__反应的途径__无关。‎ ‎(2)意义：间接计算某些反应的反应热。‎ 已知在25 ℃、101 kPa时：‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，‎ ‎②‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，‎ 则CO(g)＋O2(g)===CO2(g)的ΔH为__－283_kJ·mol－1__。‎ ‎(3)应用 方程式 反应热间的关系 aAB、A B ΔH1＝__aΔH2__‎ AB ΔH1＝__－ΔH2__‎ ΔH＝__ΔH1＋ΔH2__‎ ‎2. 反应热的计算 ‎(1)主要依据 热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热、中和热、反应物和生成物的总能量等。‎ ‎(2)主要方法 ‎①根据热化学方程式计算 反应热与反应物和生成物各物质的物质的量成正比。‎ ‎②根据反应物和生成物的总能量计算 ΔH＝__E生成物－E反应物__。‎ ‎③依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算 ΔH＝__E反应物的化学键断裂吸收的能量－E生成物的化学键形成释放的能量__‎ ‎④根据盖斯定律计算 化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。‎ 应用盖斯定律常用以下两种方法。‎ a. 热化学方程式相加或相减，如由 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2；‎ 可得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝2(ΔH1－ΔH2)‎ b. 合理设计反应途径，如，‎ 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2。‎ ‎⑤根据物质燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|‎ ‎⑥根据比热公式进行计算 Q＝c·m·ΔT ‎3．利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤 特别提醒：‎ 应用盖斯定律时要注意的问题 ‎(1)叠加各反应式时，有的反应要逆向写，ΔH符号也相反，有的反应式要扩大或缩小，ΔH也要相应扩大或缩小。‎ ‎(2)比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”均具有数学意义，参与大小比较。‎ ‎(3)利用键能计算反应热时，要注意物质中化学键的个数。如1 mol NH3中含有3 mol N—H键，1 mol P4中含有6 mol P—P键等。‎ X ‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 ‎(1)若H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1<0，则HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH2>0(　√　)‎ ‎(2)已知相同条件下2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH1，反应2SO2(s)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2(　×　)‎ ‎(3)对一可逆反应加入催化剂，改变了反应途径，反应的ΔH也随之改变(　×　)‎ ‎(4)同一反应一步完成与两步完成的焓变相同(　√　)‎ ‎(5)已知N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ/mol，则2NH3(g)??N2(g)＋3H2(g)的ΔH＝＋92 kJ/mol(　√　)‎ ‎(6)利用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热(　√　)‎ ‎2．(1)下列各组热化学方程式的ΔH前者大于后者的是__②③④__。 ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2‎ ‎②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3‎ S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6‎ ‎④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7‎ CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(ag)　ΔH8‎ ‎(2)物质A在一定条件下可发生一系列转化，完成下列填空。‎ ‎①A→F，ΔH＝__－ΔH6__；‎ ‎②ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝__0__；‎ ‎③C→F，|ΔH|__＝__|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|(填“>”“<”或“＝”，下同)；‎ ‎④|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|__＝__|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|。‎ 题组一　利用盖斯定律计算反应热 ‎1．(2018·湖北武汉模拟)现有三个热化学方程式：‎ ‎(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1‎ ‎(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)‎ ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1‎ 则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　A　)‎ A．－488.3 kJ·mol－1　　 B．＋488.3 kJ·mol－1‎ C．－2228.9 kJ·mol－1　 D．＋191 kJ·mol－1‎ ‎[解析]　运用盖斯定律解题时先观察方程式‎2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的化学计量数，然后利用盖斯定律进行整合叠加。由(2)×2＋(3)×2－(1)得：‎2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)　ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)×2＋(－285.8 kJ·mol－1)×2－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1，选A。‎ ‎2．(1)(2016·全国卷)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题： 如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。‎ ‎①从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是__形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高__。‎ ‎②已知下列反应：‎ SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1‎ ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2‎ CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3‎ 则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝__ΔH1＋ΔH2－ΔH3__。‎ ‎(2)甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：‎ Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)ΔH1‎ Ⅱ.CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2‎ Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g)ΔH3‎ 回答下列问题：‎ 已知反应Ⅰ中相关的化学键键能数据如下：‎ 化学键 H—H C—O C≡O H—O C—H E/(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎343‎ ‎1 076‎ ‎465‎ ‎413‎ 由此计算ΔH1＝__－99__kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝__＋41__kJ·mol－1。‎ ‎[解析]　(1)①脱硫时，则SO2主要被氧化成SO，SO可以和Ca2＋结合成微溶的CaSO4，促进反应向产物方向移动。②根据盖斯定律可知，目标反应式＝第一个反应式＋第二个反应式－第三个反应式，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。……(2)反应热等于反应物键能减去生成物键能，根据反应Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)可知ΔH1＝1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－3×413 kJ·mol－1－343 kJ·mol－1－465 kJ·mol－1＝－99 kJ·mol－1，再根据盖斯定律：Ⅱ－Ⅰ＝Ⅲ，则ΔH3＝－58 kJ·mol－1＋99 kJ·mol－1＝＋41 kJ·mol－1。‎ 萃取精华：‎ 利用盖斯定律进行计算的一般步骤 题组二　焓变(ΔH)的比较 ‎3．(2018·福建莆田期末)比较下列各组中两个反应的反应热，其中ΔH1>ΔH2的是(　A　)‎ A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1；‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2‎ B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1；‎ S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2‎ C．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH1；‎ ‎2SO3(g)===O2(g)＋2SO2(g)　ΔH2‎ D．已知反应：C(金刚石，s)===C(石墨，s)　ΔH<0，‎ C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；‎ C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2‎ ‎[解析]　氢气和氧气反应生成液态水放热多，所以ΔH1>ΔH2，故A符合题意；固体硫转化为气态硫需要吸收热量，所以ΔH1<ΔH2，故B不符合题意；二氧化硫转化为三氧化硫是放热反应，三氧化硫分解成二氧化碳和氧气是吸热反应，所以ΔH1<ΔH2，故C不符合题意；根据盖斯定律可知：ΔH1－ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2，故D不符合题意。‎ ‎4．(2018·山东淄博高三检测)已知：‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2‎ ‎2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3‎ ‎4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4‎ ‎3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　C　)‎ A．ΔH1>0，ΔH3<0　　 B．ΔH2>0，ΔH4>0‎ C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3　 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ ‎[解析]　设题中反应由上到下分别为①、②、③、④、⑤，反应①为碳的燃烧，是放热反应，ΔH1<0，反应②为吸热反应，ΔH2>0，反应③为CO的燃烧，是放热反应，ΔH3<0，反应④为铁的氧化反应(化合反应)，是放热反应，ΔH4<0，A、B错误；C项，由于反应①＝反应②＋反应③，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，正确；D项，反应③＝(反应④＋反应⑤×2)/3，所以ΔH3＝，错误。‎ 萃取精华：‎ 比较反应热大小的四个注意要点 ‎(1)反应物和生成物的状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化：‎ ‎(2)ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。‎ ‎(3)化学计量数。当反应物和生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。‎ ‎(4)反应的程度。可逆反应，参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。‎ 要点速记：‎ ‎1．物质能量与反应吸、放热之间的两个关系：‎ ‎(1)E(反应物)>E(生成物)，放热反应，ΔH<0。‎ ‎(2)E(反应物)0。‎ ‎2．热化学方程式书写与判断的四点注意事项：‎ ‎(1)标明物质的聚集状态。‎ ‎(2)ΔH的符号与单位。‎ ‎(3)ΔH的数值与化学计量数是否对应。‎ ‎(4)燃烧热、中和热等条件的限制。‎ ‎3．盖斯定律的两个关键：‎ ‎(1)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。‎ ‎(2)利用盖斯定律可间接计算某些反应的反应热。‎ ‎4．盖斯定律中的两个关系 ‎(1)总反应方程式＝分反应方程式之和 ‎(2)总反应的焓变＝分反应的焓变之和