第六章化學反應與能量

第1講化學能與熱能

考點一焰變熱化學方程式

i.燃變、反應熱

(1)反應熱

在等溫條件下，化學反應體系向環(huán)境—疊數(shù)—或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學反應的熱效應，簡稱反

應熱。

(2)熔變

反應產(chǎn)物的總焰與反應物的總焰之差，符號為AH。AH=H(生成物)一8(反應物)，單位：kJmol1.,

(3)反應熱與婚變的關(guān)系

在等壓條件下，反應中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能時，化學反應的反應熱—差主—焰變。

2.吸熱反應和放熱反應

(1)兩角度理解

①從能量高低角度理解

放熱反應：反應物具有的總能量—大王—生成物具有的總能量

吸熱反應：反應物具有的總能量—小土—生成物具有的總能量

②從化學鍵角度理解

吸收能量El吸熱反應

反E>E,^H>0

生}2

應舊化學鍵斷裂

成

物

放熱反應：

吸最反應：生成物分子成鍵時釋放出的總能量小于反應物分子斷鍵時吸收的總能量

(2)記憶常見的放熱反應和吸熱反應__________________________________________

放熱反應吸熱反應

①可燃物的燃燒

①弱電解質(zhì)的電離

②酸堿中和反應

②鹽類的水解反應

③金屬與酸的置換反應

③Ba(OH)2-8H2O與NH4cl的反應

④物質(zhì)的緩慢氧化

④C和H2O(g)、C和CO2的反應

⑤鋁熱反應

⑤大多數(shù)分解反應

⑥大多數(shù)化合反應

注意①過程(包括物理過程、化學過程)與化學反應的區(qū)別，有能量變化的過程不一定是放熱反應

或吸熱反應。如水結(jié)成冰放熱，但不屬于放熱反應。

②化學反應是放熱還是吸熱與反應發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系。如吸熱反應NH4cl與Ba(OH)2-8H2。在常

溫常壓下即可進行。

3.反應焰變的計算

(1)計算方法

△H=生成物的總能量一反應物的總能量

反應物的總鍵能一生成物的總鍵能

△8=正反應活化能一逆反應活化能

(2)注意事項

①利用鍵能計算反應熱的關(guān)鍵，是弄清物質(zhì)中化學鍵的數(shù)目，清楚中學階段常見單質(zhì)、化合物中所含

共價鍵的種類和數(shù)目。

物質(zhì)

CO2CH4P4SiO2

(化學鍵)(C3)(C—H)(P—P)(Si—O)

每個微粒

2464

所含鍵數(shù)

物質(zhì)

石墨金剛石s8Si

(化學鍵)(C-C)(C—C)(S-S)(Si—Si)

每個微粒

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為正反應的活化能，￡2為逆反應的活化能，NH=E\—E2,活化能大小影響

反應速率。

c.起點、終點能量高低判斷反應的并且物質(zhì)的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定

4.熱化學方程式

⑴概念

表明反應所釋放或吸收的熱量的化學方程式。

(2)意義

表明了化學反應中的.物質(zhì).變化和.能量.變化。

1

如2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△"=-571.6kJ-mol表示2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol液態(tài)水

時放出571.6kJ的熱量。

(3)熱化學方程式的書寫要求及步驟

一寫方程式弁寫出配平的化學方程式

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

一二回標明反應的溫度和壓強(1()1kPa、25七時

二標條件「可不標注)

在化學方程式后寫出AH,并根據(jù)信息注

.片將.L根據(jù)已知條件及化學計量數(shù)計算寫出AH

|五標數(shù)值口的值

(4)書寫注意事項

①AH只能寫在標有反應物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊。若為放熱反應△”為“一”，若為吸熱

反應△”為“+”。

②絕大多數(shù)是在25℃、101kPa下測定的，書寫熱化學方程式時可不注明溫度和壓強，也可以不用

注明"點燃""力口熱"等條件。

③/I學方養(yǎng)式中,%物質(zhì)化學式前面的化學計量數(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)。因此化學計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。

④反應物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應熱數(shù)值以及符號都可能不同。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)出熱化學方程式的意義。熱化學方程式中不用“t”和“I”。

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

⑥AH與反應完成物質(zhì)的量有關(guān)，所以熱化學方程式中化學式前面的化學計量數(shù)必須與△〃相對應。如

果化學計量數(shù)加倍，則也要加倍。如：

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

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)\H=-571.6kJ/mol

⑦無論化學反應是否可逆,熱化學方程式中的△”都表示反應進行到底(完全轉(zhuǎn)化)時的反應熱o如2so2(g)

+02(g)Q2so3(g)NH=~197kJ/mol,是指2molSC)2(g)與1molC)2(g)完全轉(zhuǎn)化為2molSC)3(g)時放出的

熱量為197kJ。若在相同的溫度和壓強時，向容器中加2moiS02(g)和ImolCKg)，一定條件下反應達平衡

時，放出的熱量要—塵土_197kJ。當反應向逆反應方向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數(shù)值相等，符

號相反。如：2SO3(g)^2SO2(g)+O2(g)A//=+197kJ/moL

易錯易混

判斷下列說法正誤(正確的畫“，錯誤的畫“X”，并說明錯因)。

(1)放熱反應不需要加熱就能反應，吸熱反應不加熱就不能反應。()

錯因：

(2)物質(zhì)爰星也學天花云律看能量的袤花。()

錯因：___________________________________________________________________________

(3)濃觥酸藉釋是版前反應。()

錯因：

(4)活化能調(diào)天，裝而反應麻裂I日花學健需重競版的能量超高。()

錯因：

(5)吸熱反應,，反應揚花學健際衰破?的底能量高于至康揚花康花學健行版的低能量。()

錯因：___________________________________________________________________________

(6)同溫同壓下，反應H2(g)+C12(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的不同。()

錯因：___________________________________________________________________________

(7)800℃>30MPaT，W0.5molN21.5molH2亶手密面白勺容寤市無務反應星液NH3(g),放熱19.3kJ,

熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)Q2NH3(g)A8=—38.6kJ-molL()

錯因：

⑻若石重養(yǎng)爰氏基岡話是破碗反應則器岡廟正百尊電箱孟()

錯因：...........................................................................

答案：(1)X有的放熱反應需要加熱才能進行，有的吸熱反應不用加熱也能進行。

⑵J

(3)X濃硫酸稀釋是放熱過程，屬于物理變化。

(4)7

(5)7

(6)X始變與反應條件無關(guān)。

(7)X該反應可逆，19.3kJ的熱量不是0.5molN2完全反應放出的，其次該反應熱的數(shù)值也不是101

kPa,25℃條件下的反應熱。

(8)X能量低的物質(zhì)更穩(wěn)定。

題組一化學反應過程中能量變化

1.(2025?浙江高二期中考試)下列反應為放熱反應的是()

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乙煥與氧氣反應，用于切割金屬

④氫氧化鋼晶體與氯化鏤晶體的反應

@CaO+H2O=Ca(OH)2

⑥N2與H2合成NH3

?NaOH和CH3COOH的反應

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)下列說法錯誤的是()

A.新能源應具有資源豐富、可再生、無污染或少污染等特點。如太陽能、氫能、風能、地熱能、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H2(g)+Cb(g)=2HCl(g)在點燃和光照下的不同

D.反應物和生成物具有的總能量的高低，決定了該反應是放熱還是吸熱反應

答案：C

【題源】選擇性必修1第7頁“化學反應中始的變化示意圖”

題組二依據(jù)鍵能或能量變化圖計算熔變

3.—(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

ImolNz(g)+今molH2(g)1molNH,(g)

°反應過程

A.N2與H2的鍵能數(shù)值總和為1080

B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)+46kJ

C.1molH2(g)的能量比2molH(g)的能量低

D.若使用催化劑會改變反應的熱效應

13

解析：C由圖中可知，3nolN三N與2moiH—H的鍵能總和為1080kJ,則N2與H2的鍵能數(shù)值總和

13

不等于1080,A不正確；從圖中可以看出，1molN2+2molH2flmolNH3,放熱(314+377+435-1080)kJ

=46kJ,則N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)+92kJ,B不正確；E值)斷裂共價鍵生成2H(g),需要吸收熱量，所

以1molH2(g)的能量比2moiH(g)的能量低，C正確；若使用催化劑，可以改變反應的活化能，但不能改變

反應的熱效應，D不正確。

4.C02與H2在某催化劑的作用下反應如圖所示：

g)

0⑴一

Mg)--

化學鍵鍵能/(kJ-mol1)

as436

Oo326

O<^803

464

?O414

寫出該反應的熱化學方程式：________________________________________

1

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

解析：由反應圖示可知圖形與化學鍵對應關(guān)系為

00OoCXDOS?0

H—Hc—0c=oO—HC—H

△8=反應物總鍵能一生成物總鍵能=2X803kJ-mol1+3X436kJ-mol1-3X414kJmoE—326kJ-mol1

-3X464kJ-mol1=-46kJ-mol1?

【題源】選擇性必修1第7頁

題組三熱化學方程式的判斷與書寫

5.(2024?江蘇南通高三期中)已知25℃、101kPa下，10kg丁烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時，放出

5義1。5口的熱量，下列熱化學方程式書寫正確的是()

13

A.C4H10+yO2=4CO2+5H2OAH=—2900kJ-mo「

13

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

AH=+2900kJmol1

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

△〃=—2900kJ

1

D.2C4HIO(1)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l)AH=-5800kJmol

解析：D丁烷分子式是C4H10,相對分子質(zhì)量是58,10kg丁烷的物質(zhì)的量是〃(C4Hlo)=黑篙，其

完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時，放出5義1。5日的熱，則1mol丁烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時，放出熱

5X1(35kJ

量2=10000g=290°日。反應放出的熱量與反應的物質(zhì)多少呈正比，則2moi丁烷完全燃燒放出5800kJ

58g/mol

的熱量，故該反應的熱化學方程式為2c4&0⑴+13O2(g)=8CO2(g)+10H2。⑴AH=-5800kJmol1,D

正確。

【題源】選擇性必修1第10頁

方法技巧

“五審”判斷熱化學方程式的正誤

-------._|放熱反應的一定為“一”，

__審_99

----------|吸熱反應的一定為“+”

-----^|單位一般為“kJ?moL”，易

二審單位一

-----J-----性昔寫成“kJ”或漏寫

三審狀態(tài)—物質(zhì)的狀態(tài)必須正確

“反應熱的數(shù)值必須與方程式

四審數(shù)值一中的化學計量數(shù)相對應，即

、，與化學計量數(shù)成正比

五審是否如表示燃燒熱、中和熱的熱化

符合概念學方程式

6.依據(jù)事實寫出下列反應的熱化學方程式。

(l)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiCh和液態(tài)H2O。已知室溫下2gSiH4自

燃放出熱量89.2kJoSiH4自燃的熱化學方程式為

(2)CuCl(s)與02反應生成CuCL(s)和一種黑色固體。在25℃、101kPa下，已知該反應每消耗1mol

CuCl(s),放熱44.4kJ,該反應的熱化學方程式是

(3)下圖是1molNO2和1molCO反應生成CCh和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NCh和CO反應

答案：(l)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l)AH=-1427.2kJmol1

⑵4CuCl(s)+O2(g)=2CuC12(s)+2CuO(s)AH=-177.6kJ-mol1

1

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

考點二燃燒熱中和熱能源

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

A8及其單位AH<0,單位均為

點

反應物的量1mol不一定為1mol

生成物的量不確定生成水的量為1mol

不101kPa時，1mol_純物質(zhì)在稀溶液里，酸.與礴發(fā)生

反應熱

同—完全燃燒生成指定產(chǎn)物中和反應生成1mol水時所放出的

的含義

點時所放出的熱量熱量

燃燒熱AH=強酸與強堿反應的中和熱\H=—

表示方法

—akJ,mol-i(〃>0)57.3kJ-mo「

2.中和熱的測定

(1)實驗裝置

溫度計一

一玻璃攪拌器

杯蓋

內(nèi)筒

隔熱層外殼

(2)測定原理

(小酸+加堿)(/終一/始)

1

c=4.18J-g-1-r-；n為生成H20的物質(zhì)的量。

(3)實驗步驟

(4)注意事項

①酸、堿溶液應當用強酸、強堿的稀溶液，因為濃酸或濃堿溶于水一般都要放熱。若用弱酸或弱堿，

它們電離時要吸收一部分熱量，會使測得的數(shù)值偏小。

②測量酸、堿溶液溫度時要過一段時間再讀數(shù)，測量反應混合液溫度時應隨時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為保證實驗結(jié)果的準確性，重復實驗2?3次，取其平均值。

⑤為了保證實驗中鹽酸完全反應，使用的堿稍微過量，計算中和熱時按酸來算。

⑥做好保溫工作是本實驗成功的關(guān)鍵，如只用玻璃攪拌器，而不能用鐵質(zhì)或銅質(zhì)攪拌器，還應注意玻

璃攪拌器的使用方法。

3.能源

(1)能源分類

化T煤P~i特點

石屬于不可再生能源

燃d石油I-—

料解決開源節(jié)能：開發(fā)新能源

砥和節(jié)約現(xiàn)有能源

資源豐富、

可以再生、

I太陽能II氫能II風能I優(yōu)點，沒有污染

一或污染很

地熱能生物質(zhì)能

IIII小，屬于

清潔能源

⑵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。

易錯易混

判斷下列說法正誤(正確的畫“，錯誤的畫“X”，并說明錯因)。

⑴葡萄糖的燃燒熱是2800kJmol1,貝咕C6Hl2O6(s)+3O2(g)==3CO2(g)+3H2O⑴\H=~\400

kJ-mol-1o()

錯因：

(2)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)-57.3klmoE(中和熱，AH的數(shù)值正確)。()

錯因：___________________________________________________________________________

+4

(3)已知南溶液市，H(aq)+OH"(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ-mol,而藉蠢品皆藉氫氧在鈉溶液反應

生成1mol水時放出57.3kJ的熱量。()

錯因：___________________________________________________________________________

(4)根據(jù)2H2(g)1c)2(g)=2H2O⑴\H=-571.6kJ-mol-1W,氫氣而碗屆碗為571.6kJ.mol"。()

錯因：

答案：⑴)

⑵J

(3)義醋酸反應過程中發(fā)生電離會吸熱，稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水時放出熱量小于

57.3kJ?

(4)X氨氣的燃燒熱指1mol氫氣燃燒生成HzOQ)時所放出的熱量。

題組一能源的開發(fā)與利用

1.化學與人類生活、社會可持續(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釋放的能量轉(zhuǎn)化為其他可利用的能量，而吸熱反應沒有利用價值

D.地熱能、風能、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“練習與應用”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”行動有利于可持續(xù)發(fā)展并應對氣候變化

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錯誤。

題組二燃燒熱、中和熱的理解與應用

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定

B.已知中和熱為AH=-57.3kJ-mol1,則稀硫酸與Ba(OH)2稀溶液反應的反應熱△//=-2X57.3

kJ-mol1

C.燃燒熱是指在101kPa時1mol可燃物完全燃燒時所放出的熱量，故S(s)+|o2(g)=SO3(g)NH=

-315kJmol1即為硫的燃燒熱

D.已知冰的熔化熱為6.0kJ-moE,冰中氫鍵鍵能為20.0kJ-mo「i,假設1mol冰中有2moi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，則測定的中和熱偏小，應一次性快速注入鹽酸中，A錯誤；

生成硫酸鎖放熱，則稀硫酸與Ba(OH)2稀溶液反應的反應熱△“<-2X57.3B錯誤；燃燒熱定義中，

硫燃燒生成的穩(wěn)定氧化物應為二氧化硫，C錯誤；冰的熔化熱為6.0kJmol1,1mol冰變成0℃的液態(tài)水所

需吸收的熱量為6.0kJmol1,冰中氫鍵鍵能為20.0kJ?moH,1mol冰中有2mol氫鍵，破壞時需吸收40kJ

的熱量，則磊X100%=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定中和熱的實驗步驟如下：

溫度計—

-玻璃攪拌器

杯蓋

--內(nèi)筒

隔熱層——夕卜殼

①用量筒量取50mL0.50mol.L-1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸的溫度。

②用另一量筒量取50mL0.55moLL」NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度。

③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測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.用套在溫度計上的玻璃攪拌器上下輕輕地攪動

(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1L1moLL」的稀鹽酸恰好完全反應,

其反應熱分別為△/、A%、AH3，則AM、△%、A%的大小關(guān)系為。

(5)假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g-cm-3,又知中和反應后生成溶液的比熱容c=4.18Jg—CL

為了計算中和熱，某學生實驗記錄數(shù)據(jù)如下：

實驗起始溫度t\1C終止溫度t2/℃

序號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)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算，該實驗測得的中和熱AH=(結(jié)果保留一位小數(shù))。

答案：(1)確保鹽酸被完全中和

(2)C

(3)D(4)AHi=AH2<AH3

(5)-51.8kJ-mor1

【題源】選擇性必修1第5頁“探究”

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

(2)燃燒熱中元素所對應的指定產(chǎn)物：C-CO2(g),H-H2O(1),S-SO2(g),N-N2(g)等。

(3)對于中和反應反應熱、燃燒熱，由于它們的反應放熱是確定的，所以描述中不帶“一”，但焙變?yōu)?/p>

負值。

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

分反應熱不在中和反應反應熱之內(nèi)。

考點三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，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。即：化學反應的反應熱只

與反應體系的-—始態(tài)和終態(tài)―有關(guān),而與反應的途徑一無關(guān)。

(2)意義

間■計算某些反應的反應熱。

(3)應用

轉(zhuǎn)化關(guān)系反應熱間的關(guān)系

AAanAA"21n

、=aNHz

“A--------^BA--------a

人卜以「

AL2、BNH\=_一NHz

AAH—R

/AAH=AHi+AH?

即：若一個化學方程式可由”個化學方程式相加減而得到，則該化學反應的熔變即為這"個化學反應

焰變的代數(shù)和。

2.反應熱的計算

計算依據(jù)計算方法

反應物的總能量和

\H=E(生成物的總能量)一E(反應物的總能量)

生成物的總能量

化學鍵的鍵能△//=反應物的鍵能總和一生成物的鍵能總和

反應過程中正、逆

△反=正反應的活化能之和一逆反應的活化能之和

反應的活化能

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，可以將兩個或若干個熱化學方程式相加

蓋斯定律或相減等代數(shù)運算(包括運算)，得到一個新的熱化學

方程式

熱化學方程式與數(shù)學上的方程式相似，可以左右顛倒同

熱化學方程式時改變A8的正、負號，各項的系數(shù)包括A8的數(shù)值可以

同時擴大或縮小相同的倍數(shù)

3.反應熱大小的比較

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

翁釐、⑥

放熱放熱/

吸戒、/吸熱

(2)看AH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)看化學計量數(shù)。當反應物與生成物的狀態(tài)相同時，化學計量數(shù)越大，放熱反應的AH越小，吸熱反

應的AH越大。

(4)看反應的程度。對于可逆反應，參加反應的物質(zhì)的量和聚集狀態(tài)相同時，反應的程度越大，熱量變

化越大。

實例說明：

①根據(jù)反應物的量的大小關(guān)系比較反應焰變大小

i.H2(g)+^O2(g)=H2O(g)AHi

ii.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH2

反應ii中H2的量更多，因此放熱更多，|AHI|<|AH2|,但AM<0,AH2<0,故

②根據(jù)反應進行的程度大小比較反應婚變的大小

iii.C(s)+5O2(g)=CO(g)Aft

iv.C(s)+O2(g)=CO2(g)AW4

反應iv中，C完全燃燒，放熱更多，|AH3|<|AH4l，但AHO,AH4<0,故公為叢必。

③根據(jù)反應物或生成物的狀態(tài)比較反應婚變的大小

v.S(g)+O2(g)=SO2(g)AH5

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

方法一：圖像法

能量

S(g)+()2(g)

S(S)+()2(g)

由圖像可知：|A/75|>|AH6|,但A”5<0，AH6<0,故

方法二：通過蓋斯定律構(gòu)造新的熱化學方程式

由v—vi可得S(g)=S(s)AH=AH5-AH6<0,故AH5<AH6O

④根據(jù)特殊反應的熔變情況比較反應烙變的大小

..3

vii.2Al(s)+]O2(g)^=A12C)3(s)AH7

...3

viii.2Fe⑸+1C)2(g)^Fe2O3(s)AH8

由vii—viii可得2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)已知鋁熱反應為放熱反應，故

AH<0,AH7<AH8O

題組一應用蓋斯定律計算或比較熔變

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

?S(g)+O2(g)^SO2(g)A//1

②S(s)+O2(g)QSO2(g)AH2

③2H2s(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)A/f3

④2H2s(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H20(1)

⑤2H2s(g)+SO2(g)=3S(s)+2H20(1)Aft

A.AHI>AH2

B.AH3<AH4

C.△”4=AH2+A“3

D.2AH5=3AH3—A%

解析：D氣態(tài)S的能量比固體S的大，所以氣態(tài)S燃燒時放出的熱量多，放熱反應的為負數(shù)，絕

對值大的△以反而小，故A錯誤；反應③是H2s的不完全燃燒，反應④是H2s的完全燃燒，完全燃燒放出

的熱量多，放熱反應的為負數(shù)，絕對值大的A”反而小，所以A“3>AH4,故B錯誤；根據(jù)蓋斯定律，

②X2+③得2H2s(g)+3O2(g)=2so2(g)+2H2O(l)A//4=2A//2+A//3,故C錯誤；根據(jù)蓋斯定律［③X3-

④］義；得SO2(g)+2H2s(g)=3S(s)+2H2。⑴A//5=1(3Aft-AW4),即2A“5=3AH3一△%,故D正確。

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

小~~1

NH3-HI2O(aq)+CH3IC—OOH(aq)?―i-CH3COO(aq)+NH；(aq)+H2O(l)

++I

H*(aq)+OH(aq)

A.AHl+Aft+A“3=A”4

B.A//i+A/74>A/f2+A//3

C.AH4<AHI-AH2

D.AH3<0

解析：C由圖可知

_

?CH3COOH(aq)+NH3-H2O(aq)=CH3COO(aq)+NHt(aq)+H2O(1)NH\;

+

②CH3coOH(aq)=CH3coCT(aq)+H(aq)\H2;

③NH3-H2O(aq)QOlT(aq)+NH：(aq)

AH3;

+

@OH"(aq)+H(aq)=H2O(l)A也。

由以上得②+③+④=①，即故A錯誤；由A82+A%+AH4=AHI得AH+

AH4=AH2+AH3+2AH4,中和反應是放熱反應，故AH4<0,所以AH1+AH4<AH2+AH3,故B錯誤；由A%

+A%+AH4=AHi得AHi=AHi—A%—△電<0,弱電解質(zhì)的電離是吸熱過程，所以A/〉。，所以

一A”2,故C正確、D錯誤。

題組二利用蓋斯定律書寫熱化學方程式

3.“零碳”甲醇是利用焦爐氣副產(chǎn)物H2和工業(yè)尾氣中的C02合成，涉及以下反應：

1

@CO2(g)+H2(g)F^CO(g)+H2O(g)=+41.2kJmol

②CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)AH2=—90.5kJ-mol1

③CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)

AH3

依據(jù)蓋斯定律，可計算得出A〃3=kJ-mol-1

答案：—49.3

11

解析：(1)根據(jù)蓋斯定律反應①+②可得反應③，所以AH3=41.2kJ-mol+(-90.5kJ-mol)=-49.3

kJ-mol"。

【題源】選擇性必修1第18頁例題3

4.在298K、101kPa下，將2.2gCCh通入150mL0.5molL」KOH溶液中充分反應(不考慮氣體逸出)，

測得反應放出xkJ熱量。已知該條件下，將0.1molCO2通入1L0.2mol-L-1KOH溶液中充分反應放出ykJ

熱量。則CO2與KOH溶液反應生成KHCO3的熱化學方程式正確的是()

1

A.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)NH=—(40x—lOy)kJmol

1

B.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=—40(y—x)kJmol

AH=—2(10%__y)kJmol1

C.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)

1

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

1

解析：A1L0.2mol-LKOH的物質(zhì)的量為0.2mol,?(CO2):"(KOH)=0.1mol：0.2mol=l：2,則

1

0.1molCO2通入1L0.2mol-L-KOH溶液中反應生成K2co3和H2O時放出ykJ的熱量，該反應的△"：

1

XykJ/mol=-10ykJ-mol,該熱化學方程式為①CC)2(g)+2KOH(aq)=K2CO3(aq)+H2O(1)AH=一lOy

kJ-mol-1;150mL0.5molL"KOH的物質(zhì)的量為0.075mol,2.2g82的物質(zhì)的量為4j瀟=0.05mol,2.2

1

gCO2與150mL0.1mol-LKOH溶液反應時w(CO2)：n(KOH)=0.05mol:0.075mol=2:3,則反應為

2

?2CO2(g)+3KOH(aq)=K2CO3(aq)+KHCO3(aq)+H2O(1)△，=—疝XxkJ/mol=-40xkJ/mol,根據(jù)蓋

斯定律:②一①可得CCh與KOH溶液反應生成KHCO3溶液的熱化學方程式CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)

AH=一(40x—10y)kJ/mol,故A正確。

5.現(xiàn)己知在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C(s)+2H2(g)=CH4(g)的AH=。

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890.83kJ/mol,則它

們的熱化學方程式分別為：