2019届一轮复习人教版化学反应的热效应学案

2019届一轮复习人教版化学反应的热效应学案

基础课1　化学反应的热效应 明确考纲 理清主干 ‎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。‎ 考点一　焓变与反应热 ‎1．化学反应的实质与特征 ‎(1)实质：__反应物中化学键__的断裂和__生成物中化学键__的形成。‎ ‎(2)特征： ‎(3)能量转化形式：通常有热能、光能和电能等，但主要表现为热量的变化。‎ ‎2．焓变、反应热 ‎(1)焓(H)‎ 用于描述物质__所具有能量__的物理量。‎ ‎(2)焓变(ΔH)‎ ΔH＝__H(生成物)－H(反应物)__。单位J·mol－1或kJ·mol－1。‎ ‎(3)反应热 指当化学反应在一定__温度__下进行时，反应所__放出__或__吸收__的热量，通常用符号Q表示，单位J·mol－1或kJ·mol－1。‎ ‎(4)焓变与反应热的关系 对于__等压__条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如下关系：__ΔH＝Qp__。‎ ‎3．放热反应和吸热反应 ‎(1)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。‎ ‎(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 ‎(3)常见放热反应 ‎①__可燃物的燃烧反应__；②__酸碱中和反应__；③__大多数化合反应__；‎ ‎④__金属与酸的置换反应__；⑤__物质的缓慢氧化__。‎ ‎(4)常见吸热反应 ‎①__大多数分解反应__；②__盐的水解和弱电解质的电离__；‎ ‎③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳与水蒸气、C与CO2的反应。‎ ‎(1)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(×)‎ ‎(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化(√)‎ ‎(3)吸热反应在任何条件下都不能发生(×)‎ ‎(4)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热(×)‎ ‎(5)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(×)‎ ‎(6)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(√)‎ ‎1．(2017·西城区期末)2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，反应能量变化如图所示。下列说法中，不正确的是(　　)‎ A．a＜0‎ B．过程Ⅱ可能使用了催化剂 C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和 答案：C ‎2．德国化学家F.Haber利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的微观历程及能量变化的示意图如下，分别表示N2、H2、NH3，下列说法正确的是(　　)‎ A．催化剂在吸附N2、H2时，催化剂与气体之间的作用力为化学键 B．在该过程中，N2、H2断键形成N原子和H原子 C．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量 D．使用催化剂，合成氨反应放出的热量减少 答案：B 解答能量变化图像题的“三”关键 ‎(1)注意活化能在图示中的意义。‎ ‎①从反应物至最高点的能量数值E1表示正反应的活化能；‎ ‎②从最高点至生成物的能量数值E2表示逆反应的活化能。‎ ‎(2)反应的焓变是反应物与生成物的能量差，即ΔH＝E1－E2。‎ ‎(3)催化剂只影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的ΔH。‎ ‎3．(2017·邯郸期末)已知：‎ 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎414‎ ‎489‎ ‎565‎ ‎158‎ CH4(g)＋‎4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)　ΔH＝a kJ·mol－1。则a等于(　　)‎ A．－1 928　　 B．＋1 928‎ C．＋1 838 D．－1 838‎ 答案：A ‎4．(2018·金华十校联考)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A可实现氯的循环利用。‎ 反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O 已知：①反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ热量。‎ ‎②‎ 判断下列说法正确的是(　　)‎ A．反应A的ΔH＞－115.6 kJ·mol－1‎ B．H2O中H—O键比HCl中H—Cl键弱 C．由②中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强 D．断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差31.9 kJ 解析：选D　反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ能量，则反应A的ΔH＝－115.6 kJ·mol－1，A错误；反应A中ΔH＝∑E(反应物)－∑E(生成物)，则有4×E(H—Cl)＋498 kJ·mol－1－[2×243 kJ·mol－1＋4×E(H—O)]＝－115.6 kJ·mol－1，整理可得E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9 kJ·mol－1，故断裂1 mol H—O键比断裂1 mol H—Cl键多吸收31.9 kJ能量，故H2O中H—O键比HCl中H—Cl键强，B错误，D正确；由断键所需的能量不能比较元素的非金属性强弱，由反应A可知，O2可将HCl氧化为Cl2，则O2的氧化性强于Cl2，故O元素的非金属性强于Cl元素，C错误。‎ ‎1．熟记反应热ΔH的基本计算公式 ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)‎ ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)‎ ‎2．规避两个易失分点 ‎(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任一个过程都不是化学变化。‎ ‎(2)常见物质中的化学键数目(以1 mol物质为例)‎ 物质 CO2‎ ‎(C===O)‎ CH4‎ ‎(C—H)‎ P4‎ ‎(P—P)‎ SiO2‎ ‎(Si—O)‎ 石墨 金刚石 Si 键数 ‎(NA)‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎4‎ ‎1.5‎ ‎2‎ ‎2‎ 考点二　热化学方程式 ‎1．概念 表示参加反应__物质的量__和__反应热__关系的化学方程式。‎ ‎2．意义 表明了化学反应中的__物质__变化和__能量__变化。‎ 如：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1表示在‎25℃‎，101 kPa时，__1_mol固体碳和1_mol氧气反应__生成__1_mol二氧化碳气体时放出393.5_kJ的热量__。‎ ‎3．书写 ‎(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在‎25℃‎、101 kPa下进行的，可不注明。‎ ‎(2)注明物质状态：常用__s__、__l__、__g__、__aq__分别表示固体、液体、气体、溶液。‎ ‎(3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。‎ ‎(4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应)‎ ‎(5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等反应条件。‎ ‎(6)注意热化学方程式的化学计量数：热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示__该物质的物质的量__，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。‎ 点拨：①ΔH单位“kJ·mol－‎‎1”‎ 的含义，并不是指每摩尔反应物可以放热多少千焦，而是对整个反应而言，是指按照所给的化学方程式的化学计量数完成反应时，每摩尔反应所产生的热效应。②可逆反应的反应热是指完全反应时的反应热。‎ ‎(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1表示1 mol S和氧气完全反应生成1 mol SO2气体，放出热量为a kJ。(×)‎ ‎(2)2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＞0(√)‎ ‎(3)C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＞0，说明石墨比金刚石稳定(√)‎ ‎(4)已知：‎500℃‎，30MPa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(×)‎ ‎1．依据下列事实，写出其反应的热化学方程式。‎ ‎(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下‎2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为___________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在‎25℃‎、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得‎100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(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______________________________________ ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)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式为____________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)在一定温度下，向一固定容积的密闭容器中通入2 mol SO2、1 mol O2，达到平衡时放出热量为Q1 kJ，在同样条件下，向该容器中通入2 mol SO3，气体达到平衡时，吸收热量为Q2 kJ，则SO2和O2在该温度下反应的热化学方程式为：________________________________ ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　‎ ‎ ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1‎ ‎(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　‎ ‎ ΔH＝－2Q kJ·mol－1‎ ‎(3)NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)　‎ ‎ ΔH＝－216 kJ·mol－1‎ ‎(4)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)ΔH＝－123.8 kJ·mol－1‎ ‎(5)2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)‎ ‎ ΔH＝－(Q1＋Q2) kJ·mol－1‎ ‎2．依据下列反应的能量图像，写出热化学方程式。‎ ‎(1)已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)化学反应N2＋3H2??2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。‎ 试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：__________________________ ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)A2(g)＋B2(g)===2AB(g)‎ ‎ ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1‎ ‎(2)N2(g)＋3H2(g)??2NH3(l)‎ ‎ ΔH＝－2(c＋b－a) kJ·mol－1‎ ‎3．(2018·湖北应城一中月考)有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是(　　)‎ A．稀硫酸与0.1 mol·L－1 NaOH溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1‎ B．在101 kPa下H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，则水分解的热化学方程式：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1‎ C．已知CH3OH的燃烧热为726.8 kJ·mol－1，则有CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－726.8 kJ·mol－1‎ D．已知‎9.6 g硫粉与‎11.2 g铁粉混合加热生成‎17.6 g FeS时放出19.12 kJ热量，则Fe(s)＋S(s)===FeS(s)　ΔH＝－95.6 kJ·mol－1‎ 答案：D ‎4．(2018·新乡一中检测)下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1‎ B．‎500℃‎、30MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1‎ C．已知在101 kPa下，‎1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量，其热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1‎ D．‎25℃‎、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol－1，表示稀硫酸与氢氧化钾溶液反应的中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)＋2KOH(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1‎ 答案：C ‎“五审”突破热化学方程式的正误判断 考点三　中和热、燃烧热、能源 ‎1．两类重要反应热——燃烧热和中和热 ‎(1)‎ ‎(2)‎ 以50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH反应为例，填写下表。(填“偏小”或“偏大”)‎ 引起误差的实验操作 t终－t始 ‎|ΔH|‎ 保温措施不好 搅拌不充分 所用酸、碱浓度过大 用同浓度的氨水代替NaOH溶液 用同浓度的醋酸代替盐酸 用50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液 答案：偏小　偏小　偏小　偏小　偏大　偏大　偏小　偏小　偏小　偏小　偏小　偏小 ‎2．能源 ‎(1)分类 ‎(2)解决能源问题的措施 ‎①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。‎ ‎②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。‎ ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH＝－315 kJ·mol－1(燃烧热)　(ΔH的数值正确)(×)‎ ‎(2)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)‎ ‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ ‎(中和热)　(ΔH的数值正确)(√)‎ ‎(3)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)‎ ‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，‎ 则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1(×)‎ ‎(4)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1(×)‎ ‎(5)H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1(×)‎ ‎(6)葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1 400 kJ·mol－1(√)‎ ‎(7)已知101 kPa时，‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，则该反应的反应热为221 kJ·mol－1(×)‎ ‎(8)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(×)‎ ‎(9)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为－57.3 kJ·mol－1(×)‎ ‎(10)CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1(√)‎ ‎(11)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)‎ ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1(×)‎ ‎(1)燃烧热定义中的“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的稳定氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。‎ ‎(2)燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ/mol，即CO的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1。‎ ‎(3)中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O放出的热量，ΔH＝－57.3 kJ/mol，弱酸、弱碱电离时吸热，放出的热量小于57.3 kJ，NaOH固体溶解或浓硫酸稀释时放热，放出的热量大于57.3 kJ，若反应过程中还有其他物质生成(如生成不溶性物质或难电离的其他物质等)，则此反应的反应热就不是中和热。‎ ‎(4)对于中和热、燃烧热，用文字描述时不带负号，但其焓变(ΔH)还是为负值；另外，在关于反应热的文字描述中必须带上“＋”或“－”。‎ ‎2．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：‎ ‎①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题： ‎ ‎(1)NaOH溶液稍过量的原因是______________________________________________ ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)如上图装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是‎1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：‎ 实验 序号 起始温度t1/℃‎ 终止温度t2/℃‎ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 ‎1‎ ‎20.0‎ ‎20.1‎ ‎23.2‎ ‎2‎ ‎20.2‎ ‎20.4‎ ‎23.4‎ ‎3‎ ‎20.5‎ ‎20.6‎ ‎23.6‎ 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝____________(结果保留一位小数)。‎ ‎(5)____________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是________________________________________________________________________。‎ ‎(6)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和‎1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为____________。‎ 解析：(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。(4)取三次实验的平均值代入公式计算即可。(5)硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。(6)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。‎ 答案：(1)确保盐酸被完全中和　(2)保温、隔热，减少实验过程中热量的损失　(3)实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动；因为铜传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒　(4)－51.8 kJ·mol－1　(5)不能　H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀，沉淀的生成热会影响反应的反应热　(6)ΔH1＝ΔH2<ΔH3‎ 中和热测定“三”关键 ‎①快——实验操作时动作要快，减少热量的损失。‎ ‎②准——温度在反应热的测量中是最重要的参数，在测量时，读数要准。‎ ‎③稀——所用强酸和强碱溶液的浓度宜小不宜大。‎ ‎3．判断正误，正确的划“√”错误的划“×”‎ ‎(1)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能(√)‎ ‎(2)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用(√)‎ ‎(3)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一(√)‎ ‎(4)食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源(×)‎ ‎(5)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料(√)‎ ‎(6)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量(√)‎ ‎(7)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放(√)‎ ‎4．(2018·天津月考)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是(　　)‎ ‎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．③④⑤⑥⑦⑧‎ C．③⑤⑥⑦⑧ D．⑤⑥⑦⑧‎ 答案：D ‎5．(2018·绵阳诊断)为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．H2O的分解反应是放热反应 B．氢能源已被普遍使用 C．2 mol液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 答案：C 考点四　盖斯定律及其在反应热计算和比较中的应用 ‎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，其反应焓变都是一样。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。‎ ‎(3)应用模板 方程式 反应热间的关系 aAB、AB ΔH1＝__aΔH2__‎ AB ΔH1＝__－ΔH2__‎ ΔH＝__ΔH1＋ΔH2__‎ ‎2．ΔH的比较要点 ‎(1)比较ΔH的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH__越小__；对吸热反应，吸热越多，ΔH__越大__。‎ ‎(2)反应物和生成物的状态 物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系 ‎(3)参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的ΔH__越小__，吸热反应的ΔH__越大__。‎ ‎(4)反应的程度：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__。‎ ‎1．试比较下列各组反应ΔH的大小 ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2‎ 则ΔH1__________ΔH2‎ ‎②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3‎ S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4‎ 则ΔH3____________ΔH4‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6‎ 则ΔH5____________ΔH6‎ ‎④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7‎ CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH8‎ 则ΔH7____________ΔH8‎ 答案：＜　＞　＞　＞‎ 角度一：计算反应热 ‎2．已知：2Fe2O3(s)＋‎3C(s)===3CO2(g)＋4Fe(s)　ΔH＝＋468.2 kJ·mol－1；C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；则4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)的ΔH是(　　)‎ A．－1 648.7 kJ·mol－1　　　 B．－1 255.3 kJ·mol－1‎ C．－861.7 kJ·mol－1 D．＋867.1 kJ·mol－1‎ 解析：选A　将已知反应依次标为①、②，根据盖斯定律，由②×3－①即可得出4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)，ΔH＝－393.5 kJ·mol－1×3－468.2 kJ·mol－1＝－1 648.7 kJ·mol－1。‎ ‎3．在‎25℃‎、101kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、870.3 kJ·mol－1，则‎2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　)‎ A．－488.3 kJ·mol－1 B．＋488.3 kJ·mol－1‎ C．－191 kJ·mol－1 D．＋191 kJ·mol－1‎ 解析：选A　由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为 ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；‎ ‎②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；‎ ‎③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－870.3 kJ·mol－1。‎ 则‎2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为－393.5 kJ·mol－1×2＋(－285.8 kJ·mol－1×2)－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。‎ 角度二：判断反应的关系 ‎4．《本草纲目》中记载“(火药)乃焰消(KNO3)、硫黄、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”。火药爆炸时发生的反应为：S(s)＋2KNO3(s)＋‎3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1。‎ 已知：①碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)ΔH3＝c kJ·mol－1‎ 则x为(　　)‎ A．‎3a＋b－c B．c－‎3a－b C．a－b－c D．c－a－b 解析：选A　由碳的燃烧热可写出①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1，根据盖斯定律可知：①×3＋②－③可得S(s)＋2KNO3(s)＋‎3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)，则ΔH＝x kJ·mol－1＝(‎3a＋b－c)kJ·mol－1，x＝‎3a＋b－c，故选A。‎ ‎5．Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH，其反应机理如下：‎ 若反应Ⅱ的焓变为ΔH2，则反应Ⅰ的焓变ΔH1为(反应Ⅰ、Ⅱ的计量数均为最简整数比)，则ΔH为(　　)‎ A．ΔH1－ΔH2 B．ΔH1＋ΔH2‎ C．2ΔH1－ΔH2 D．ΔH1－2ΔH2‎ 解析：选B　由图可知反应过程为H2O2＋Mn2＋===2H＋＋MnO2(Ⅰ)、MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2＋＋2H2O＋O2↑(Ⅱ)，题给反应可由两个反应相加获得，有ΔH＝ΔH1＋ΔH2。‎ 利用盖斯定律计算的思维模型 角度三：热化学方程式的书写 ‎6．(1)在高温下，一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。‎ 已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎②CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1‎ ‎③S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH3＝－296.0 kJ·mol－1‎ 请写出CO与SO2反应的热化学方程式：______________________________________ ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。‎ 已知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－889.6 kJ·mol－1‎ ‎②N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1‎ 则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)根据盖斯定律，热化学方程式是由①－②－③得到。(2)根据盖斯定律，热化学方程式是由①－②得到。‎ 答案：(1)2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)ΔH＝－270.0 kJ·mol－1‎ ‎(2)CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－957.3 kJ·mol－1‎ 利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤 ⇒⇒⇒‎ ⇒ ‎(对应学生用书P118)‎ ‎1．(2017·江苏卷，8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是(　　)‎ ‎①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)‎ ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)‎ ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)‎ ΔH3＝c kJ·mol－1‎ ‎④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)‎ ΔH4＝d kJ·mol－1‎ A．反应①、②为反应③提供原料气 B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C．反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJ·mol－1‎ D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋‎2c＋d) kJ·mol－1‎ 解析：选C　A对：反应③的反应物是反应①、②的产物，所以反应①、②为反应③提供原料气。B对：反应③是CO2与H2反应制取甲醇，是CO2资源化利用的方法之一。C 错：该反应产物H2O为气态时，ΔH＝ kJ·mol－1。D对：根据盖斯定律，反应②×2＋③×2＋④可得反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋‎2c＋d) kJ·mol－1。‎ ‎2．(2016·海南卷)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是(双选)(　　)‎ A．由X→Y反应的ΔH＝E5－E2‎ B．由X→Z反应的ΔH<0‎ C．降低压强有利于提高Y的产率 D．升高温度有利于提高Z的产率 解析：选BC　化学反应中的能量变化决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，由图可知，X→Y反应的ΔH＝E3－E2，X→Z反应的ΔH＝E1－E2<0，反应放热，A项错误；B项正确；由X生成Y的反应，即2X(g)??3Y(g)，是气体物质的量增大的反应，降低压强、平衡正向移动，有利于提高Y的产率，C正确；X→Z的反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于提高Z的产率，D错误。‎ ‎3．(2016·江苏卷，8)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(　　)‎ ‎①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1＝571.6 kJ·mol－1‎ ‎②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2＝131.3 kJ·mol－1‎ ‎③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝206.1 kJ·mol－1‎ A．反应①中电能转化为化学能 B．反应②为放热反应 C．反应③使用催化剂，ΔH3减小 D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8 kJ·mol－1‎ 解析：选D　反应①中是光能转化为化学能，A错误；反应②中ΔH>0，为吸热反应，B错误；催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C错误；根据盖斯定律，目标反应可由反应③－②获得，ΔH＝206.1 kJ·mol－1－131.3 kJ·mol－1＝74.8 kJ·mol－1，D正确。‎ ‎4．(1)[2017·全国卷Ⅰ，28(2)]下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。‎ 通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为_______________________________________、_____________________________________，制得等量H2所需能量较少的是____________。‎ ‎(2)[2017·全国卷Ⅱ，27(1)①]正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：‎ ‎①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH1‎ ‎②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)ΔH2＝－119 kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH3＝－242 kJ·mol－1‎ 则反应①的ΔH1为____________kJ·mol－1。‎ ‎(3)[2017·全国卷Ⅲ，28(3)]已知：‎ ‎①As(S)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)　ΔH1‎ ‎②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2‎ ‎③2As(s)＋O2(g)===As2O5(s)　ΔH3‎ 则反应As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝____________。‎ 解析：(1)令题干中的四个热化学方程式分别为：‎ ‎①H2SO4(aq)===SO2(g)＋H2O(l)＋O2(g)　ΔH1＝＋327 kJ·mol－1‎ ‎②SO2(g)＋I2(s)＋2H2O(l)===2HI(aq)＋H2SO4(aq)　ΔH2＝－151 kJ·mol－1‎ ‎③2HI(aq)===H2(g)＋I2(s)　ΔH3＝＋110 kJ·mol－1‎ ‎④H2S(g)＋H2SO4(aq)===S(s)＋SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH4＝＋61 kJ·mol－1‎ 根据盖斯定律，将①＋②＋③可得，系统(Ⅰ)中的热化学方程式：H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝327 kJ·mol－1－151 kJ·mol－1＋110 kJ·mol－1＝＋286 kJ·mol－1‎ 同理，将②＋③＋④可得，系统(Ⅱ)中的热化学方程式：‎ H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝－151 kJ·mol－1＋110 kJ·mol－1＋61 kJ·mol－1＝20 kJ·mol－1‎ 由所得两热化学方程式可知，制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。‎ ‎(2)由盖斯定律可知，①式＝②式－③式，即有ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ·mol－1－(－‎ ‎242 kJ·mol－1)＝＋123 kJ·mol－1。‎ ‎(3)根据盖斯定律，将反应①×2－②×3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)　ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。‎ 答案：(1)H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋286 kJ·mol－1　H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝＋20 kJ·mol－1　系统(Ⅱ)‎ ‎(2)123　(3)2ΔH1－3ΔH2－ΔH3‎