第八早L化學(xué)反應(yīng)與能量

第1講化學(xué)能與熱能

考點(diǎn)一焰變熱化學(xué)方程式

整合?夯實(shí)基礎(chǔ)

1.焰變、反應(yīng)熱

(1)反應(yīng)熱

在等溫呈件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境—楚茲—或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱

效應(yīng)，簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。

(2)―變

反應(yīng)產(chǎn)物的總焰與反應(yīng)物的總焰之差，符號(hào)為AH?！鳌??(生成物)一8(反應(yīng)物)，單位:

kJmol'o

(3)反應(yīng)熱與焰變的關(guān)系

在等壓條件下，反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能時(shí)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱扛

焰變。

2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

(1)兩角度理解

①從能量高低角度理解

放熱反應(yīng)：反應(yīng)物具有的總能量—立一生成物具有的總能量

吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物具有的總能量小王生成物具有的總能量

②從化學(xué)鍵角度理解

放熱反應(yīng)：生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量

吸熱反應(yīng)：生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量

(2)記憶常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

①可燃物的燃燒

①弱電解質(zhì)的電離

②酸堿中和反應(yīng)

②鹽類的水解反應(yīng)

③金屬與酸的置換反應(yīng)

@Ba(OH)2-8HO與NH4cl的反應(yīng)

④物質(zhì)的緩慢氧化2

④C和H20(g)、C和CO2的反應(yīng)

⑤鋁熱反應(yīng)

⑤大多數(shù)分解反應(yīng)

⑥大多數(shù)化合反應(yīng)

注意①過程(包括物理過程、化學(xué)過程)與化學(xué)反應(yīng)的區(qū)別，有能量變化的過程不

一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。如水結(jié)成冰放熱，但不屬于放熱反應(yīng)。

②化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。如吸熱反應(yīng)NH4cl與

Ba(OH)2-8H2O在常溫常壓下即可進(jìn)行。

3.反應(yīng)焰變的計(jì)算

(1)計(jì)算方法

△H=生成物的總能量一反應(yīng)物的總能量

△〃=反應(yīng)物的總鍵能一生成物的總鍵能

公〃=正反應(yīng)活化能一逆反應(yīng)活化能

(2)注意事項(xiàng)

①利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵，是弄清物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目，清楚中學(xué)階段常見單質(zhì)、

化合物中所含共價(jià)鍵的種類和數(shù)目。

物質(zhì)

co2CH4P4SiO2

(化學(xué)鍵)(C=o)(C-H)(P—P)(Si-O)

每個(gè)微粒

2464

所含鍵數(shù)

物質(zhì)石墨金剛石

s8Si

(化學(xué)鍵)(C-C)(C-C)(S—S)(Si—Si)

每個(gè)微粒

1.5282

所含鍵數(shù)

②活化能與焰變的關(guān)系

a.催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不影響焰變的大小及平衡轉(zhuǎn)化率。

b.在無催化劑的情況，Ei為正反應(yīng)的活化能，氏為逆反應(yīng)的活化能，KH=ELE2,活

化能大小影響反應(yīng)速率。

c.起點(diǎn)、終點(diǎn)能量高低判斷反應(yīng)的△〃，并且物質(zhì)的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定

4.熱化學(xué)方程式

⑴概念

表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。

表明了化學(xué)反應(yīng)中的—物質(zhì)一變化和能量―變化。

如2H2(g)+O2(g)^=2H2O(l)A//=-571,6kJmol1表示2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生

成2mol液態(tài)水時(shí)放出571.6kJ的熱量。

(3)熱化學(xué)方程式中書寫要求個(gè)本驟

一寫方程式R寫出配平的化學(xué)方程式

二標(biāo)狀態(tài)-用s、l、g、aq標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)

0標(biāo)明其應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(101kPa、25七時(shí)

三標(biāo)條件可不標(biāo)注)

在化學(xué)方程式后寫出AH,并根據(jù)信息注

四標(biāo)

AH明AH的“+”或

根據(jù)已知條件及化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算寫出

五標(biāo)數(shù)值卜U的值

(4)書寫注意事項(xiàng)

①A8只能寫在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊。若為放熱反應(yīng)A8為

“一”，若為吸熱反應(yīng)A77為“+”。

②絕大多數(shù)是在25℃、101kPa下測(cè)定的，書寫熱化學(xué)方程式時(shí)可不注明溫度和壓

強(qiáng)，也可以不用注明“點(diǎn)燃”“加熱”等條件。

③熱化學(xué)方程式中，各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表

示物質(zhì)的分子或原子數(shù)。因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。

④反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱數(shù)值以及符號(hào)都可能不同。因此，必須注明物

質(zhì)的聚集狀態(tài)(s、1、g、aq)才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。熱化學(xué)方程式中不用

“t”和“廣。

⑤同素異形體轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式除了注明狀態(tài)外，還要注明名稱。

⑥與反應(yīng)完成物質(zhì)的量有關(guān)，所以熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與

M■相對(duì)應(yīng)。如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則M■也要加倍。如：

H2(g)+1o2(g)=H2O(l)NH=-285.8kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=~571.6kJ/mol

⑦無論化學(xué)反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)方程式中的△女都表示反應(yīng)進(jìn)行到底(完全轉(zhuǎn)化)時(shí)的

反應(yīng)熱。如2SO2(g)+O2(g)Q2sCh(g)AH=-197kJ/mol,是指2molSC)2(g)與1molO2(g)

完全轉(zhuǎn)化為2moiSO3?時(shí)放出的熱量為197kJ。若在相同的溫度和壓強(qiáng)時(shí)，向容器中加2

molSO2(g)W1mol02(g),一定條件下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，放出的熱量要—小王_197kJ。當(dāng)反

應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。如：

2s03(g)Q2s02(g)+02(g)AH=+197kJ/mol。

易錯(cuò)易混

判斷下列說法正誤(正確的畫“J”，錯(cuò)誤的畫“X”，并說明錯(cuò)因)。

(1)放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)。()

錯(cuò)因：

(2)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴有能量的變化。()

錯(cuò)因：___..................................................................

(3)濃硫酸稀釋是放熱反應(yīng)。()

至昔因：............................................................................

(4)活化能越大，表明反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵需要克服的能量越高。()

錯(cuò)因：__________________________________________________________________

(5)吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)鍵釋放的總能量。

（）

錯(cuò)因：________________________________________________________________________

（6）同溫同壓下，反應(yīng)H2（g）+C12（g）=2HCl（g）在光照和點(diǎn)燃條件下的A/Z不同。（）

錯(cuò)因：一.....................................................................

（7）800℃>30MPa下，將0.5molW和1.5mol比置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成

1

NH3（g）,放熱19.3kJ,熱化學(xué)方程式為N2（g）+3H2（g）Q2NH3（g）-38.6kJmol0

（）

至昔因：...........................................................................

（8）若石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)，則金剛石比石墨更穩(wěn)定。（）

錯(cuò)因：____________________________________________________________________

答案：（1）X有的放熱反應(yīng)需要加熱才能進(jìn)行，有的吸熱反應(yīng)不用加熱也能進(jìn)行。

（2）V

（3）X濃硫酸稀釋是放熱過程，屬于物理變化。

⑷J

（5）V

（6）X婚變與反應(yīng)條件無關(guān)。

（7）X該反應(yīng)可逆，19.3kJ的熱量不是0.5molN2完全反應(yīng)放出的，其次該反應(yīng)熱的

數(shù)值也不是101kPa、25℃條件下的反應(yīng)熱。

（8）X能量低的物質(zhì)更穩(wěn)定。

題組一化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化

1.（2025?浙江高二期中考試）下列反應(yīng)為放熱反應(yīng)的是（）

①工業(yè)上燃燒石灰石

②煉鐵高爐中碳與二氧化碳高溫轉(zhuǎn)化為一氧化碳

③乙塊與氧氣反應(yīng)，用于切割金屬

④氫氧化釧晶體與氯化鐵晶體的反應(yīng)

@CaO+H2O=Ca（OH）2

⑥N2與H2合成NH3

?NaOH和CH3COOH的反應(yīng)

A.①②③B.④⑤⑦C.④⑦⑧D.③⑤⑥⑦

答案：D

【題源】選擇性必修1第4頁

2.（2025?河南高二第一次月考）下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.新能源應(yīng)具有資源豐富、可再生、無污染或少污染等特點(diǎn)。如太陽能、氫能、風(fēng)能、

地?zé)崮?、潮汐能和生物質(zhì)能等新能源

B.“冰，水為之，而寒于水”，說明相同質(zhì)量的水和冰相比較，冰的能量低

C.25℃和101kPa下，反應(yīng)H2（g）+Cb（g）=2HCl（g）在點(diǎn)燃和光照下的A"不同

D.反應(yīng)物和生成物具有的總能量的高低，決定了該反應(yīng)是放熱還是吸熱反應(yīng)

答案：C

【題源】選擇性必修1第7頁“化學(xué)反應(yīng)中焰的變化示意圖”

題組二依據(jù)鍵能或能量變化圖計(jì)算焰變

3.N2（g）與H2（g）化合生成NH3（g）的能量變化如圖，下列說法正確的是（）

1molN(g)+3molH(g)

②314kJ

1molNH(g)+2molH(g)

①1080kJ③377kJ

1molNH2(g)+lmolH(g)

----------------------------------④435kJ

imolN2(g)+|-molH2(g)

,1molNH3(g)

0反應(yīng)過程

A.N2與H2的鍵能數(shù)值總和為1080

B.N2(g)+3H2(g)Q2NH3(g)+46kJ

C.1molH2(g)的能量比2molH(g)的能量低

D.若使用催化劑會(huì)改變反應(yīng)的熱效應(yīng)

Iq

解析：C由圖中可知，2molN三N與2moiH—H的鍵能總和為1080kJ,則N,與H2

22

1Q

的鍵能數(shù)值總和不等于1080,A不正確；從圖中可以看出，,molN2+-molH2-1molNH3,

22

放熱(314+377+435-1080)kJ=46kJ,貝IN2(g)+3H2(g)^2NH3(g)+92kJ,B不正確；H2(g)

斷裂共價(jià)鍵生成2H(g),需要吸收熱量，所以1molH2(g)的能量比2molH(g)的能量低，C

正確；若使用催化劑，可以改變反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的熱效應(yīng)，D不正確。

4.C02與H2在某催化劑的作用下反應(yīng)如圖所示：

寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_________________________________________

1

答案：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)A77=-46kJ-mol-

解析：由反應(yīng)圖示可知圖形與化學(xué)鍵對(duì)應(yīng)關(guān)系為

oo03O<309?o

H—HC—0c=o0—HC—H

=反應(yīng)物總鍵能一生成物總鍵能=2X803kJmol-1+3X436kJ-mol1-3X414

kJ-mol-1—326kJmol'1—3X464kJmol-1=—46kJmol-1□

【題源】選擇性必修1第7頁

題組三熱化學(xué)方程式的判斷與書寫

5.(2024?江蘇南通高三期中)己知25℃、101kPa下，10kg丁烷完全燃燒生成CCh和

液態(tài)水時(shí)，放出5X105kJ的熱量，下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()

13

A.C4HIO+A202=4C0+5H20KH=-2900kJ-mol4

22

B.C4HIO(1)+yO2=4CO2(g)+5H2O(1)

A7/=+2900kJmol-1

C.C4Hio(l)+y02(g)=4C02(g)+5H2O(1)

AH=-2900kJ

1

D.2C4HIO(1)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)AH=~5SOOkJmol

解析：D丁烷分子式是C4H10,相對(duì)分子質(zhì)量是58,10kg丁烷的物質(zhì)的量是"(C4H10)

=l0°°°g,其完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)，放出5X105kj的熱，則1mol丁烷完全燃燒

58g/mol

5X105kJ

生成CO2和液態(tài)水時(shí)，放出熱量。=記癡)—=2900kJo反應(yīng)放出的熱量與反應(yīng)的物質(zhì)多

58g/mol

少呈正比，則2moi丁烷完全燃燒放出5800kJ的熱量，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2C4HIO(1)

1

+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)AH=~5SOOkJ-mol,D正確。

【題源】選擇性必修1第10頁

方法技巧

“五審”判斷熱化學(xué)方程式的正誤

放熱反應(yīng)的一定為"一"，

一審“十”“一”——

吸熱反應(yīng)的一定為“十”

單位一般為“kJ?mor1",易

二審單位—

I錯(cuò)寫成“kJ”或漏寫

三審狀態(tài)一物質(zhì)的狀態(tài)必須正確

反應(yīng)熱的數(shù)值必須與方程式

四審數(shù)值一中的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)，即

△H與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比

五審是否如表示燃燒熱、中和熱的熱化

——

符合概念學(xué)方程式

6.依據(jù)事實(shí)寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

(l)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)H2。。已知室

溫下2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ=SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為

(2)CuCl(s)與02反應(yīng)生成CuCL(s)和一種黑色固體。在25℃、101kPa下，已知該反應(yīng)

每消耗1molCuCl(s),放熱44.4kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

(3)下圖是1molNCh和1molCO反應(yīng)生成CCh和NO過程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出

NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：o

1

答案：(l)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)A7/=-1427.2kJ-mol

1

(2)4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)-177.6kJmor

1

(3)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)A^=-234kJ-mol-

1.燃燒熱和中和熱的比較

類別燃燒熱中和熱

相能量變化放熱

同

△〃及其單位A/^_W_O,單位均為kJmol-1

點(diǎn)

反應(yīng)物的量不一定為1mol

生成物的量不確定生成水的量為1mol

不101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)在稀溶液里，酸與堿發(fā)生

反應(yīng)熱

同—完全燃燒生成指定產(chǎn)物中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的

的含義

點(diǎn)時(shí)所放出的熱量熱量

燃燒熱AH=強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱A//=:

表示方法

—akJmoli（Q>0）57.3_kJmoH

2.中和熱的測(cè)定

（1）實(shí)驗(yàn)裝置

內(nèi)筒

隔熱層外殼

（2）測(cè)定原理

（〃7馥+加堿）?C.（/終—1始）

n

c=4.18JgL℃-i；〃為生成H2O的物質(zhì)的量。

（3）實(shí)驗(yàn)步驟

(4)注意事項(xiàng)

①酸、堿溶液應(yīng)當(dāng)用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液，因?yàn)闈馑峄驖鈮A溶于水一般都要放熱。若用

弱酸或弱堿，它們電離時(shí)要吸收一部分熱量，會(huì)使測(cè)得的數(shù)值偏小。

②測(cè)量酸、堿溶液溫度時(shí)要過一段時(shí)間再讀數(shù)，測(cè)量反應(yīng)混合液溫度時(shí)應(yīng)隨時(shí)讀取溫度

值以記錄最高溫度。

③溶液混合要迅速，盡量減少熱量的散失。

④為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，重復(fù)實(shí)驗(yàn)2?3次，取其平均值。

⑤為了保證實(shí)驗(yàn)中鹽酸完全反應(yīng)，使用的堿稍微過量，計(jì)算中和熱時(shí)按酸來算。

⑥做好保溫工作是本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，如只用玻璃攪拌器，而不能用鐵質(zhì)或銅質(zhì)攪拌器,

還應(yīng)注意玻璃攪拌器的使用方法。

3.能源

(1)能源分類

化I煤I~~特點(diǎn)

石屬于不可再生能源

燃d石油|-—

料解決開源節(jié)能：開發(fā)新能源

辦法和節(jié)約現(xiàn)有能源

更

豐富

源

可

再生

以

沒

|太陽能||||風(fēng)能|污染

荀

染很

或

污

屬于

|生物質(zhì)能|小

，

能源

流

潔

(2)解決能源問題的措施

①提高能源的利用效率

a.改善開采、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)。

b.科學(xué)控制燃燒反應(yīng)，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。

易錯(cuò)易混

判斷下列說法正誤(正確的畫“，錯(cuò)誤的畫“X”，并說明錯(cuò)因)。

1

⑴葡萄糖的燃燒熱是2800kJmol,則|c6Hi2O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(1)\H

=—1400kJmor'o()

錯(cuò)因：一—一____________________________________________________________

(2)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)A8=-57.3kJmoH(中和熱，AX的數(shù)值

正確)。()

錯(cuò)因:.......................................................................

+1

(3)已知稀溶液中，H(aq)+OH-(aq)=H2O(l)A//=-57.3kJmol,則稀醋酸與稀氫

氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出57.3kJ的熱量。()

錯(cuò)因：一―一——.......................................................

(4)根據(jù)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)A〃=—571.6kLmol」可知，氫氣的燃燒熱為571.6

kJmol'o()

錯(cuò)因：一—______________________________________________________________

答案：⑴4

(2)V

(3)X醋酸反應(yīng)過程中發(fā)生電離會(huì)吸熱，稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)

放出熱量小于57.3kJo

(4)X氫氣的燃燒熱指1mol氫氣燃燒生成田0⑴時(shí)所放出的熱量。

題組一能源的開發(fā)與利用

1.化學(xué)與人類生活、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，下列說法正確的是()

A.直接燃燒煤和將煤進(jìn)行深加工后再燃燒的效率相同

B.天然氣、水能屬于一次能源，水煤氣、電能屬于二次能源

C.人們可以把放熱反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為其他可利用的能量，而吸熱反應(yīng)沒有利用價(jià)

D.地?zé)崮?、風(fēng)能、天然氣和氫能都屬于新能源

答案：B

【題源】選擇性必修1第13項(xiàng)“練習(xí)與應(yīng)用”第5題

2.(2024?廣州高二期中)“液態(tài)陽光”是指由陽光、二氧化碳和水通過人工光合得到的

綠色液態(tài)燃料。下列有關(guān)“液態(tài)陽光”的說法錯(cuò)誤的是()

A.煤氣化得到的水煤氣合成的甲醇屬于“液態(tài)陽光”

B.CO2和H2O轉(zhuǎn)化為“液態(tài)陽光”有利于減少CO2的排放

C.“液態(tài)陽光”行動(dòng)有利于可持續(xù)發(fā)展并應(yīng)對(duì)氣候變化

D.“液態(tài)陽光”有望解決全球化石燃料不斷枯竭的難題

解析：A煤氣化是由水蒸氣與碳反應(yīng)生成CO和H2,利用生成的水煤氣再合成甲醇，

不符合“液態(tài)陽光”的定義，故A錯(cuò)誤。

題組二燃燒熱、中和熱的理解與應(yīng)用

3.下列說法正確的是()

A.將NaOH溶液分多次緩慢注入鹽酸中，或一次性快速注入鹽酸中，都不影響中和熱

的測(cè)定

B.已知中和熱為A8=-57.3kJ-mol-i,則稀硫酸與Ba(OH)2稀溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱AH=

-2X57.3kJ-mol1

C.燃燒熱是指在101kPa時(shí)1mol可燃物完全燃燒時(shí)所放出的熱量，故S(s)+

a

|O2(g)=SO3(g)AH=-315kJ-mol-'即為硫的燃燒熱

D.已知冰的熔化熱為6.0kJmoE,冰中氫鍵鍵能為20.0k/mol-i,假設(shè)1mol冰中有2

mol氫鍵，且熔化熱完全用于破壞冰中的氫鍵，則最多只能破壞1mol冰中15%的氫鍵

解析：D分多次緩慢注入，造成熱量散失，則測(cè)定的中和熱偏小，應(yīng)一次性快速注入

鹽酸中，A錯(cuò)誤；生成硫酸領(lǐng)放熱，則稀硫酸與Ba(OH)2稀溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱AZH—2X57.3

kJ-mol1,B錯(cuò)誤；燃燒熱定義中，硫燃燒生成的穩(wěn)定氧化物應(yīng)為二氧化硫，C錯(cuò)誤；冰的

熔化熱為e.OkJmol1,1mol冰變成0℃的液態(tài)水所需吸收的熱量為6.0kJmol」，冰中氫鍵

鍵能為20.0kJnoE,1mol冰中有2moi氫鍵，破壞時(shí)需吸收40kJ的熱量，則旦)<100%=

15%,即最多只能破壞1mol冰中15%的氫鍵，D正確。

4.利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

溫度計(jì)

-玻璃攪拌器

杯蓋

內(nèi)筒

隔熱層------外殼

①用量筒量取50mL0.50molL1鹽酸倒入小燒杯中，測(cè)出鹽酸的溫度。

②用另一量筒量取50mL0.55mol-L-1NaOH溶液，并用同一溫度計(jì)測(cè)出其溫度。

③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測(cè)得混合液的最高溫度。

回答下列問題：

(1)為什么所用NaOH溶液要稍過量？-

(2)倒入NaOH溶液的正確操作是(填字母)。

A.沿玻璃棒緩慢倒入

B.分三次倒入

C.一次迅速倒入

(3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是(填字母)。

A.用溫度計(jì)小心攪拌

B.揭開杯蓋用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯

D.用套在溫度計(jì)上的玻璃攪拌器上下輕輕地?cái)噭?dòng)

(4)現(xiàn)將一定量的氫氧化鈉稀溶液、氫氧化鈣稀溶液、稀氨水分別和1L1molL1的稀鹽

酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為AHi、A%、AH3,則AM、Klh、小的大小關(guān)系為

(5)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1gem-3,又知「書和反應(yīng)后生成溶液的比熱容C

=4.18JgL℃T。為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如1、.

實(shí)驗(yàn)起始溫度?1/℃終止溫度t2/℃

序號(hào)鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液

120.020.123.2

220.220.423.4

320.520.623.6

依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△〃=(結(jié)果保留一位

小數(shù))。

答案：(1)確保鹽酸被完全中和

⑵C

(3)D(4)A27I=A/72<A/73

(5)-51.8kJ-mol1

【題源】選擇性必修1第5頁“探究”

歸納總結(jié)

(1)有關(guān)燃燒熱的判斷，一看是否以1mol可燃物為標(biāo)準(zhǔn)，二看是否生成穩(wěn)定氧化物。

(2)燃燒熱中元素所對(duì)應(yīng)的指定產(chǎn)物：C-CO2(g),H-*H2O(1),S-S02(g),N-N2(g)等。

(3)對(duì)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱、燃燒熱，由于它們的反應(yīng)放熱是確定的，所以描述中不帶

一"，但焰變?yōu)樨?fù)值。

(4)若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成(如生成不溶性物質(zhì)，難電離物質(zhì)等)，這部

分反應(yīng)熱不在中和反應(yīng)反應(yīng)熱之內(nèi)。

考點(diǎn)三蓋斯定律反應(yīng)熱的計(jì)算

1.蓋斯定律

（1）內(nèi)容

對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。即：化學(xué)反

應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)一有關(guān)，而與..反應(yīng)的途徑無關(guān)。

（2）^^

間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。

（3）應(yīng)用___________________________________________________________________

轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)熱間的關(guān)系

A//i\H1

ak--------->B、A-------2-->-BNHi=_a\Hz_

a

A"C

A、…'BA//i=——兇2_

AZ/2

A^-*B

\H=A//1+A//2.

即：若一個(gè)化學(xué)方程式可由〃個(gè)化學(xué)方程式相加減而得到，則該化學(xué)反應(yīng)的焰變艮1為這

n個(gè)化學(xué)反應(yīng)焰變的代數(shù)和。

2.反應(yīng)熱的計(jì)算

計(jì)算依據(jù)計(jì)算方法

反應(yīng)物的總能量和

A8=E（生成物的總能量）一E（反應(yīng)物的總能量）

生成物的總能量

化學(xué)鍵的鍵能A8=反應(yīng)物的鍵能總和一生成物的鍵能總和

反應(yīng)過程中正、逆

3=正反應(yīng)的活化能之和一逆反應(yīng)的活化能之和

反應(yīng)的活化能

可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量X燃燒

燃燒熱

熱

根據(jù)蓋斯定律，可以將兩個(gè)或若干個(gè)熱化學(xué)方程式相加

蓋斯定律或相減等代數(shù)運(yùn)算（包括運(yùn)算），得到一個(gè)新的熱化學(xué)

方程式

熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似，可以左右顛倒同

熱化學(xué)方程式時(shí)改變AH的正、負(fù)號(hào)，各項(xiàng)的系數(shù)包括A8的數(shù)值可以

同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)

3.反應(yīng)熱大小的比較

（1）看物質(zhì)的聚集狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下:

卷、器、④

'放熱放熱/

吸貳\/吸熱

(2)看A//的符號(hào)。比較反應(yīng)熱大小時(shí)不要只比較數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。

(3)看化學(xué)計(jì)量數(shù)。當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí)，化學(xué)計(jì)量數(shù)越大，放熱反應(yīng)的3

越小，吸熱反應(yīng)的AH越大。

(4)看反應(yīng)的程度。對(duì)于可逆反應(yīng)，參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和聚集狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程

度越大，熱量變化越大。

實(shí)例說明：

①根據(jù)反應(yīng)物的量的大小關(guān)系比較反應(yīng)焰變大小

i.H2(g)+102(g)=H20(g)AHi

ii.2H2(g)+O2(g)^2H2O(g)AT/,

反應(yīng)ii中H2的量更多，因此放熱更多，IAHHA/句，但A^2<0,故AT/AA%。

②根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的程度大小比較反應(yīng)婚變的大小

iii.C(s)+1o2(g)=CO(g)NHi

iv.C(s)+O2(g)^CO2(g)AH4

反應(yīng)iv中，C完全燃燒，放熱更多，公〃3|<公〃4],但A〃3<0,A^4<0,故A/73>A〃4。

③根據(jù)反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)比較反應(yīng)焰變的大小

V.S(g)+O2(g)=SO2(g)NHS

vi,S(s)+O2(g)=SO2(g)AH6

方法一：圖像法

由圖像可知：|AH5|>|AH6],但AH5<0,AH6<0,故AH5<A//6。

方法二：通過蓋斯定律構(gòu)造新的熱化學(xué)方程式

由v-vi可得S(g)=S(s)\H—\Hs—ATT6V0,故AH5VA//6。

④根據(jù)特殊反應(yīng)的熔變情況比較反應(yīng)熠變的大小

3

vn.2Al(s)+|O2(g)=Al2O3(s)KH7

...3

viii.2Fe(s)+-O2(g)=Fe2O3(s)bHg

由vii—viii可得2AKs)+Fe2O3⑸=2Fe(s)+ALO3(s)已知鋁熱反應(yīng)為

放熱反應(yīng)，故ATTO,A/77VM8。

題組一應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算或比較焰變

1.依據(jù)下列含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式，得出的相關(guān)結(jié)論正確的是()

①S(g)+O2(g)=SO2(g)A/fi

②S(s)+O2(g)=SO2(g)Aft

③2H2s(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)Aft

④2H2s(g)+3C)2(g)Q2so2(g)+2H2O(l)A774

⑤2H2s(g)+SC)2(g)Q3s(s)+2H2。⑴KHs

A.NHoNlh

B.KH3<KHA

C.A/74=AH2+AH3

D.2A//5=3A//3-A/74

解析：D氣態(tài)S的能量比固體S的大，所以氣態(tài)S燃燒時(shí)放出的熱量多，放熱反應(yīng)的

M■為負(fù)數(shù)，絕對(duì)值大的M■反而小，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)③是H2s的不完全燃燒，反應(yīng)④是H2s

的完全燃燒，完全燃燒放出的熱量多，放熱反應(yīng)的AH為負(fù)數(shù)，絕對(duì)值大的AH反而小，所

以故B錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，②X2+③得2H2s(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)

bJU=2NHi+故C錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律[③X3—④]X；得SO2(g)+2H2s(g)=3s(s)+

2H20(1)A/75=1(3A/73-A/74),即24〃5=3兇3—4〃4,故D正確。

2.CH3coOH和氨水反應(yīng)的能量循環(huán)體系如圖所示，下列說法正確的是()

A也

|1A也：]

NH3-H2O(aq)+CH3COOH(aq)-^CH3COO(aq)+NH：(aq)+H2O(l)

++t

H*(aq)+OH-(aq)

A.AH1+AH2+NH3=NHq

B.A//1+AH4>Aft+A//3

C.A'4VAM—A%

D.A//3<0

解析：C由圖可知

_

@CH3COOH(aq)+NH3H2O(aq)=CH3COO(aq)+NH；(aq)+H2O(1)NH\;

②CH3co0H(aq)QCH3coCT(aq)+H+(aq)\H2;

③NH3?H20(aq)=0HT(aq)+NH；(叫)

A^3；

@0H-(aq)+H+(aq)^=H20(l)AH40

由以上得&+③+@=①，即A/72+A"3+A/74=A〃I,故A錯(cuò)誤；由文+人為+八%

=A/fi得AHI+AH4=A//2+A〃3+2A〃4,中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故公凡<0,所以△人+

AH4<A/72+AH3,故B錯(cuò)誤；由+討4=AHi得*4=AH2—△氏<0,弱電解

質(zhì)的電離是吸熱過程，所以AH3>0,所以AMVAHI-A/E故C正確、D錯(cuò)誤。

題組二利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式

3.“零碳”甲醇是利用焦?fàn)t氣副產(chǎn)物H2和工業(yè)尾氣中的CO2合成，涉及以下反應(yīng)：

1

?CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)A^i=+41.2kJ-mol

1

②CO(g)+2H2(g)QCH30H(g)AH2=-90.5kJ-mol-

@CO2(g)+3H2(g)QCH30H(g)+H2O(g)

Aft

依據(jù)蓋斯定律，可計(jì)算得出A%=kJmol1

答案：一49.3

解析：(1)根據(jù)蓋斯定律反應(yīng)①+②可得反應(yīng)③，所以A“3=41.2kJ-moH+(-90.5

kJ-mol_1)=—49.3kJmol_1。

【題源】選擇性必修1第18頁例題3

4.在298K、101kPa下，將2.2gC02通入150mL0.5mol-L-iKOH溶液中充分反應(yīng)（不

考慮氣體逸出），測(cè)得反應(yīng)放出xkJ熱量。已知該條件下，將0.1molCCh通入1L0.2moi

KOH溶液中充分反應(yīng)放出ykJ熱量。則CO2與KOH溶液反應(yīng)生成KHCO3的熱化學(xué)方程式

正確的是（）

A.C02(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)A/f=—(40x—1Oy)kJ-mol1

1

B.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)A77=—40(y—x)kJ-mol

4

C.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)NH=-2(10x-y)kJ-mol

1

D.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=~10(5x-4y)kJ-mol

解析：A1L0.2moiKOH的物質(zhì)的量為0.2mol,?(CO2)：?(KOH)=0.1mol：0.2

1

mol=l:2,則0.1molCO2通入1L0.2mol-L-KOH溶液中反應(yīng)生成K2cCh和H2O時(shí)放出

ykJ的熱量，該反應(yīng)的AH一在勺kJ/m°l=TQykJm°lL該熱化學(xué)方程式為①82（g）

11

+2KOH(aq)=K2CO3(aq)+H2O(1)\H=一lOykJmol;150mL0.5molL-KOH的物質(zhì)的

量為0.075mol,2.2gCCh的物質(zhì)的量為工^一=0.05mol,2.2gCO2與150mLO.lmol-L-1

44g/mol

KOH溶液反應(yīng)時(shí)n(CO2)"(KOH)=0.05mol：0.075mol=2：3,則反應(yīng)為?2CO2(g)+

3KOH(aq)=K2CO3(aq)+KHCO3(aq)+H2O(1)NH=~XxkJ/mol=-40xkJ/mol,根據(jù)

蓋斯定律：②一①可得CO2與KOH溶液反應(yīng)生成KHCO3溶液的熱化學(xué)方程式CO2(g)+

KOH(aq)=KHCO3(aq)A/Z=-(40x-lOy)kJ/mol,故A正確。

5.現(xiàn)已知在101kPa下CH4、H2>C(s)的燃燒熱分別為890.83kJ/mol、285.83kJ/mol

和393.51kJ/mol,則反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的A//=。

答案：一74.34kJ/mol

解析：已知碳單質(zhì)、氫氣、甲烷的燃燒熱分別為393.51kJ/mol、285.83kJ/mol和890.83

kJ/mol,則它們的熱化學(xué)方程式分別為：

①C(s)+C)2(g)^=CC)2(g)A/fi=—393.51kJ/mol;

@H2(g)+1o2(g)=H2O(l)A//2=-285.83kJ/mo