全日制课程-专题五化学反应中的能量变化-高考化学

专题五化学反应中能量变化
考点分布 1.化学反应中的能量变化
2.热化学方程式
3.盖斯定律与反应焓变的测量
分值分布分值在4-6分左右
题型特点
通过对历年高考试题的分析和考纲的研究，本部分知识的主要考点集中在以下几个方面：一是能量的转化及其应用，主要涉及能量变化的本质，
以图像的形式表示能量变化过程的分析；二是热化学方程式的书写，主要
根据题给信息正确书写热化学方程式；三是盖斯定律的应用，主要是利用
盖斯定律计算反应热的数值。

本专题在高考题中出现几率极高，难度多集
中在盖斯定律的应用。

复习策略能源问题是当今社会的热点问题之一，是高考命题的载体。

在复习过程中要注意以下几点：
1.归纳总结化学反应中能量变化的有关内容，形成知识网络。

2.通过比较的方法，正确理解有关的概念（如：吸热反应和放热反应、燃
烧热和中和热等）、热化学方程式与一般化学方程式的不同，掌握热化学
方程式的书写要求，并能根据热化学方程式进行有关的计算。

3.△H正号和负号的判断是学生的易错点，解题时，一定要注意是比较△
H的大小，还是比较数值的大小。

教学流程（策略）1.教师重点阅读专题导语和学习目标、方法突破三个模块，课前根据学生实际情况精选试题，明确授课流程。

2.和学生共同复习必备知识模块，多多探讨、总结记忆知识点。

3.基础过关后，根据题型分类来指导学生做题，做题的过程中发现问题要及时指导学生修正并标识，总结易错点、重难点等记录在我的记录空间，以备课后复习。

4.选取相关练习题来强化训练，也可以根据学生的具体情况进行限时训
1.通过化学键的断裂和形成，能说明化学反应中能量变化的原因。

2.通过化学键与热能、化学能与电能的相互转化，认识常见的能量转化形式及其重要应用。

3.能正确书写热化学方程式并根据盖斯定律进行有关计算。

解题方法
一、化学反应中能量变化的原因
考生在复习备考“化学反应中的能量变化的原因”这一题型时，要熟练掌握如下两点：1．化学反应中的能量变化的原因解释
2.解答能量图像题的方法
解此类图像题，关键是抓住起始状态，看变化过程，准确计算焓变，主要分为以下三步：
(1)第一步：关注起终点，根据起点和终点的高低关系判断反应是吸热还是放热；
(2)第二步：关注过程线，根据能量变化过程，判断反应条件(如是否有催化剂等)；
(3)第三步：关注能量值，根据能量值计算反应的焓变。

二、吸热反应与放热反应的判断
为顺利解答本类型的题目，需要考生复习备考时，巩固落实如下几点与吸热反应和放热反应有关的内容：
1．根据反应过程的图示判断吸热反应、放热反应的方法
(1)从所含绝对能量看：反应物高、生成物低，反应放热。

(2)从能量的上限看：吸少、放多，反应放热。

2．反应能量变化与反应条件的关系
(1)需要加热才能发生的反应，不一定是吸热反应，如木炭的燃烧、镁与氧气的反应。

(2)常温下不需要加热就能发生的反应不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。

(3)需持续加热的反应，属于吸热反应。

(4)不需加热或停止加热后仍能进行的反应，通常是放热反应。

三、反应焓变大小的比较
为顺利比较反应的焓变。

考生在复习备考时，需要熟练掌握如下比较反应焓变大小的方法：
1．根据反应物和生成物的状态比较反应焓变的大小
(1)同一个反应，生成物的状态不相同
有如下两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2(ΔH1和ΔH2都小于0)，请比较ΔH1和ΔH2的大小。

结合反应本身的特点，设计如下的“矢量三角”：
依据盖斯定律得ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，即ΔH2－ΔH1＝ΔH3<0，故ΔH1>ΔH2。

(2)同一个反应，反应物的状态不相同
有如下两个热化学方程式：S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1和S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 2(Δ
H 1和ΔH 2都小于0)，请比较ΔH 1和ΔH 2的大小。

结合反应本身的特点，设计如下的“矢量三角”：
依据盖斯定律得ΔH 3＋ΔH 1＝ΔH 2，即ΔH 2－ΔH 1＝ΔH 3<0，故ΔH 1>ΔH 2。

2．根据元素周期律的递变性比较
等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，一般情况下，物质的性质越活泼，放热越多。

例如：
(1)2K(s)＋2H 2O(l)===2KOH(aq)＋H 2(g) ΔH 1 2Na(s)＋2H 2O(l)===2NaOH(aq)＋H 2(g) ΔH 2
因K 比Na 活泼，与水反应放出更多热量，所以ΔH 1<ΔH 2。

(2)H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH 1 H 2(g)＋Br 2(g)===2HBr(g) ΔH 2
因Cl 2比Br 2活泼，与H 2反应放出更多热量，故ΔH 1<ΔH 2。

3．根据反应的进程比较
有如下两个热化学方程式：C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1和C(s)＋1
2
O 2(g)===CO(g) ΔH 2(Δ
H 1和ΔH 2都小于0)，请比较ΔH 1和ΔH 2的大小。

结合反应本身的特点，设计如下的“矢量三角”：
依据盖斯定律得ΔH 2＋ΔH 3＝ΔH 1，即ΔH 1－ΔH 2＝ΔH 3<0，故ΔH 2>ΔH 1。

对于不同的反应，当它们之间有关联时，如A(s)＋B(g)===C(g) ΔH 1和A(s)＋B(g)===D(g) ΔH 2(ΔH 1和ΔH 2都小于0)，这时C(g)和D(g)又存在转化关系，在解题时，参照上图的“矢量三角”进行设计。

四、焓变与键能之间的关系
解答本题的关键是熟练掌握化学反应的焓变与化学反应实质的关系，即焓变与键能的关系，对此，需要明确以下几点：
1．化学反应的焓变等于旧键断裂时的焓变(ΔH＞0)与新键形成时的焓变(ΔH＜0)的代数和。

2．利用键能计算时，ΔH＝反应物键能的总和－生成物键能的总和。

五、热化学方程式正误的判断
解答本类型的题目，考生备考复习时，需要熟练掌握判断热化学方程式是否正确的几点方法：1．化学原理是否正确，如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念。

2．各物质的聚集状态是否注明。

3．反应热ΔH的符号是否正确。

4．反应热ΔH是否与方程式中各物质的化学计量数相对应，数值是否正确。

5．热化学方程式一般不写反应条件；在热化学方程式中，不必注明“点燃”“△”“催化剂”等反应条件；不必标注气体、沉淀物质的符号“↑”“↓”。

漏写或错写物质的状态、ΔH的数值与方程式中的化学计量数(表示物质的量)不对应是书写热化学方程式最易出现的错误。

六、根据要求写热化学方程式
解答本类型的题目，考生备考复习时，需要熟练掌握如下几点：
1．书写热化学方程式良好的思维习惯
(1)第一步，写出正确的化学方程式；
(2)第二步，注明每一种物质的聚集状态；
(3)第三步，书写ΔH，首先确定焓变的正负，然后确定焓变的数值，最后，书写焓变的单位。

2．书写热化学方程式时注意的问题
(1)判定反应是放热还是吸热，确定ΔH的符号：放热为“－”，吸热为“＋”。

(2)计算反应的焓变
①根据题给反应物或生成物的量，计算反应的焓变，并依据焓变的数值确定各物质的化学计量数，题目中常常给出反应物的质量或浓度，需要换算成物质的量。

②根据化学键键能计算焓变：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。

(3)正确标注反应物状态
反应物和生成物的聚集状态不同，会导致反应热数值不同。

因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。

对于化学式形式相同的同素异形体，
还必须注明物质名称，如C(金刚石，s)。

七、利用盖斯定律计算反应的焓变
利用盖斯定律求反应的焓变，最重要的是熟练掌握解题方法，下面用一个例题的方法具体说明如何计算：
例如，已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2
求：2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH3
解：步骤一：求已知反应中和目标反应中同时含有物质的化学计量数的最小公倍数。

一般优先找唯一含有的物质，同时注意ΔH的值也要随化学计量数作相应的调整。

2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) 2ΔH1①C是目标反应中的反应物
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2②CO是目标反应中的生成物
步骤二：通过加减运算，消去目标反应中没有的物质，并将“负数”物质移到另一侧。

①－②得：2C(s)＋2O2(g)－2CO(g)－O2(g)===2CO2(g)－2CO2(g)，整理即为：
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH3＝2ΔH1－ΔH2
八、化学反应中焓变的测量
为顺利解答中和热测定的实验题，考生在备考复习时，要熟练掌握如下两点：
1．对于该实验，常常存在如下易错点：
(1)实验中改变酸碱的用量时，反应放出的热量发生改变，误认为中和热也发生改变。

(2)误认为中和热的数值是57.3 kJ·mol－1是针对所有酸碱反应，57.3 kJ·mol－1是稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和水时的反应热，浓酸或浓碱溶于水时也要放热，中和热数值会大于57.3 kJ·mol－1。

2．测得的数据若不是57.3 kJ·mol－1，产生误差的原因可能有：
(1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算的，若实际量取时，大于50 mL或小于50 mL都会造成误差)。

(2)温度计的读数有误。

(3)实验过程中有液体洒在外面。

(4)混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。

(5)隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。

(6)测了酸的温度后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，而引起误差。

九、根据热化学方程式计算反应的热效应
根据燃烧热或中和热计算反应的热效应时，考生需熟练掌握燃烧热和中和热的定义及具体要求：
1．燃烧热和中和热的比较
2.燃烧热的理解注意事项
(1)教材中提供的燃烧热数据都是在25 ℃、101 kPa下测定出来的。

(2)规定可燃物的物质的量为 1 mol(这样才有可比性)。

因此，表示可燃物的燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数为1，其他物质的化学计量数常出现分数。

(3)规定生成稳定的氧化物，例如C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。

(4)叙述燃烧热时，不用“＋”“－”，在热化学方程式中用ΔH表示时取“－”。

必备知识
一、化学反应中能量变化
1.能量变化的微观解释
化学反应本质是化学键断裂和形成的过程，化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，因而化学反应过程必定有能量的变化，化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原
因。

如：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应，其能量变化示意图可如下表示：
分析：
E断键＝436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1＝679 kJ·mol－1
E成键＝2×431 kJ·mol－1＝862 kJ·mol－1
E反应放出＝862 kJ·mol－1－679 kJ·mol－1＝183 kJ·mol－1
2.能量变化的图像表示
(1)放热反应曲线的起点(或水平直线)即反应物的能量点(或能量线)高，终点(或水平直线)即生成物的能量点(或能量线)低，如图Ⅰ～Ⅷ所表示的反应均为放热反应；吸热反应曲线的起点(或水平直线)即反应物的能量点(或能量线)低，终点(或水平直线)即生成物的能量点(或能量线)高。

(2)表明活化能的曲线总是先升后降，不会先降后升，且活化能(即过渡态的能量)线是曲线的最高限度。

如图Ⅱ、Ⅵ、Ⅷ所示。

(3)同一反应，使用催化剂与不使用催化剂，曲线的起止点相同，但不使用催化剂的曲线在上，使用催化剂的曲线在下。

如图Ⅵ所示，曲线a表示未使用催化剂能量变化曲线，曲线b 表示使用了催化剂能量变化曲线。

二、盖斯定律
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(热效应)是一样的。

即反应热的大小与反应途径无关，只与始态、终态有关。

图示：
题型1：化学反应中能量变化的原因
例1.(2015·北京，9，6分)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。

反应过程的示意图如下：
下列说法正确的是( )
A．CO和O生成CO2是吸热反应
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
解题策略这是一道基础题，命制的核心意图就是考查考生对化学反应能量变化原因的理解。

解答本题的关键是明确从能量高的状态到能量低的状态，要释放能量，并能根据图示内容分析物质变化情况。

练习1．(2016·河南郑州第一次质量预测，4)某化学反应的能量变化如下图所示。

下列有关叙述正确的是( )
A．该反应的反应热ΔH＝E1－E2
B．a、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化
C．催化剂能降低反应的活化能
D．催化剂能改变反应的焓变
题型2：吸热反应与放热反应的判断
例2.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( )
A B
C D
解题策略本题为图像题，命制的核心意图就是考查考生利用图像判断吸热反应和放热反应的能力。

要求考生从能量守恒的角度去认识化学反应过程中的能量变化。

解答本题需首先明确吸热反应和放热反应图像的特点，然后据此逐一分析，分析过程中重点关注每一过程的起始状态和终了状态能量的高低。

练习2．(2015·江苏苏锡常镇四市调研，4)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。

下列说法正确的是( )
A．由MgCl2制取Mg是放热过程
B．热稳定性：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2
C．常温下氧化性：F2＜Cl2＜Br2＜I2
D ．由图可知此温度下MgBr 2(s)与Cl 2(g)反应的热化学方程式为：MgBr 2(s)＋Cl 2(g)===MgCl 2(s)＋Br 2(g) ΔH ＝－117 kJ ·mol －1
题型3：反应焓变大小的比较
例3.(2014·新课标Ⅱ，13，6分)室温下，将1 mol 的CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH 1，将1 mol 的CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH 2；CuSO 4·5H 2O 受热分解的化学方程式为：CuSO 4·5H 2O(s)=====△CuSO 4(s)＋5H 2O(l)，热效应为ΔH 3。

则下列判断正确的是( )
A ．ΔH 2>ΔH 3
B ．ΔH 1<ΔH 3
C ．ΔH 1＋ΔH 3＝ΔH 2
D ．ΔH 1＋ΔH 2＝ΔH 3
解题策略 本题命制的核心意图就是考查考生比较化学反应焓变大小的能力以及利用盖斯定律计算反应焓变的能力。

解答本题考生需首先明确焓变是有正负的，比较焓变是比较代数值，然后结合题目的已知条件进行比较。

练习3．(2015·河南洛阳统考，5)氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量。

在反应过程中，断裂1 mol H 2中的化学键消耗的能量为 Q 1 kJ ，断裂1 mol F 2中的化学键消耗的能量为Q 2 kJ ，形成1 mol HF 中的化学键释放的能量为Q 3 kJ 。

下列关系式中正确的是( )
A ．Q 1＋Q 2<2Q 3
B ．Q 1＋Q 2>2Q 3
C ．Q 1＋Q 2<Q 3
D ．Q 1＋Q 2>Q 3
题型4：焓变与键能之间的关系
例4.已知：
P 4(g)＋6Cl 2(g)===4PCl 3(g) ΔH ＝a kJ ·mol －1
，
P 4(g)＋10Cl 2(g)===4PCl 5(g) ΔH ＝b kJ ·mol －1，
P 4具有正四面体结构，PCl 5中P —Cl 键的键能为c kJ ·mol －1，PCl 3中P —Cl 键的键能为1.2c kJ ·mol －1。

下列叙述正确的是( )
A ．P —P 键的键能大于P —Cl 键的键能
B ．可求Cl 2(g)＋PCl 3(g)===PCl 5(s)的反应热ΔH
C ．Cl —Cl 键的键能为b －a ＋5.6c 4 kJ ·mol －1
D ．P —P 键的键能为5a －3b ＋12c 8
kJ ·mol －1 解题策略 要求考生从化学反应实质的角度去认识化学反应过程中的能量变化，并进行相关计算。

当然，本题也涉及一些键能大小判断及盖斯定律的内容。

解答本题需首先明确什么是键能，键能的大小与什么因素有关，键能与化学反应的焓变有何关系，然后根据题目要求，逐一进行判断。

练习4．(2016·江西南昌铁路一中元月月考，6)已知4NH 3(g)＋5O 2(g)===4NO(g)＋6H 2O(l) ΔH ＝－x kJ/mol 。

蒸发1 mol H 2O(l)需要吸收的能量为44 kJ ，其他相关数据如下表：
则表中z (用x 、a 、b 、d 表示)的大小为( )
A ．(x ＋4a ＋5b －6d －44)/4
B ．(x ＋12a ＋5b －12d －264)/4
C ．(x ＋4a ＋5b －6d －264)/4
D ．(x ＋12a ＋5b －12d －44)/4 练习5．(2015·河北冀州中学月考，5)某反应由两步反应A B C 构成，它的反应能量曲线如图所示(
E 1、E 2、E 3、E 4表示活化能)。

下列有关叙述正确的是( )
A ．两步反应均为吸热反应
B ．三种化合物中
C 最稳定
C ．加入催化剂会改变反应的焓变
D ．整个反应中ΔH ＝
E 1－E 4
题型5：热化学方程式正误的判断
例5.25 ℃，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 ，辛
烷的燃烧热为5 518 kJ/mol 。

下列热化学方程式书写正确的是( )
A ．2H ＋(aq)＋SO 2－4(aq)＋Ba 2＋(aq)＋2OH －
(aq)===BaSO 4(s)＋2H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol
B ．KOH(aq)＋12H 2SO 4(aq)===12
K 2SO 4(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol C ．C 8H 18(l)＋252
O 2(g)===8CO 2(g)＋9H 2O(g) ΔH ＝－5 518 kJ/mol D ．2C 8H 18(g)＋25O 2(g)===16CO 2(g)＋18H 2O(l) ΔH ＝－5 518 kJ/mol
解题策略 本题的命题意图很明确，就是考查热化学方程式的正误判断，当然，题目设计时，嵌入了中和热、燃烧热的概念，使题目难度有所增加，易错点增多。

解答本题最快捷的方法是逐项判断物质的状态、焓变的正负、焓变的单位是否正确以及焓变的数值与物质的化学计量数是否对应。

练习6．(2016·安徽泗县二中月考，15)下列说法正确的是( )
A ．任何酸与碱发生中和反应生成 1 mol H 2O 的过程中，能量变化均相同
B ．同温同压下，H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同
C ．已知：①2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－a kJ ·mol －1，
②2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－b kJ ·mol －1，则a >b
D ．已知：①C(s ，石墨)＋O 2(g)===CO 2(g)ΔH ＝－393.5 kJ ·mol －1，
②C(s ，金刚石)＋O 2(g)===CO 2(g)ΔH ＝－395.0 kJ ·mol －1
则C(s ，石墨)===C(s ，金刚石) ΔH ＝＋1.5 kJ ·mol －1
练习7．(2016·北京海淀期末，2)红磷(P)和Cl 2发生反应生成PCl 3和PCl 5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的ΔH 表示生成1 mol 产物的数据。

已知PCl 5分解生成PCl 3和Cl 2，该分解反应是可逆反应。

下列说法正确的是( )
A ．其他条件不变，升高温度有利于PCl 5的生成
B ．反应2P(s)＋5Cl 2(g)===2PCl 5(g)对应的反应热ΔH ＝－399 kJ/mol
C ．P 与Cl 2反应生成PCl 3的热化学方程式为：2P(s)＋3Cl 2(g)===2PCl 3(g) ΔH ＝－306 kJ/mol
D ．其他条件不变，对于PCl 5分解生成PCl 3和Cl 2的反应，增大压强，PCl 5的转化率减小，
平衡常数K不变
练习8．(2015·河南洛阳统考，11)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含40.0 g NaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3 kJ的热量
C．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a；2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝b，则a>b
D．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定
题型6：根据要求写热化学方程式
例6.(1)(2015·安徽，27节选)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗 3.8克NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是______________________。

(2)(2014·大纲全国，28节选)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____________________。

(3)(2014·安徽，25节选)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。

在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗 1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是________________。

解题策略本题的命题意图很明确，就是考查热化学方程式的书写。

题目难度不大，但需要认真仔细。

解答本题最主要的是要按照良好的思维习惯去写每一个热化学方程式，最关键的是每个热化学方程式中焓变数值的计算。

练习9．(2015·山东济南一中月考，17)(1)如图是1 molNO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，则E1______ (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH________。

请写出NO 2和CO 反应的热化学方程式：______________________。

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH 3OH(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋3H 2(g) ΔH ＝＋49.0 kJ ·mol －1
②CH 3OH(g)＋12
O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2(g) ΔH ＝－192.9 kJ ·mol －1 又知③H 2O(g)===H 2O(l) ΔH ＝－44 kJ ·mol －1，则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为________________________。

题型7：利用盖斯定律计算反应的焓变
例7.(2015·重庆，6，6分)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为： S(s)＋2KNO 3(s)＋3C(s)===K 2S(s)＋N 2(g)＋3CO 2(g) ΔH ＝x kJ ·mol －1
已知：碳的燃烧热ΔH 1＝a kJ ·mol －1
S(s)＋2K(s)===K 2S(s) ΔH 2＝b kJ ·mol －1
2K(s)＋N 2(g)＋3O 2(g)===2KNO 3(s) ΔH 3＝c kJ ·mol －1
则x 为( )
A ．3a ＋b －c
B ．c －3a －b
C ．a ＋b －c
D ．c －a －b
解题策略 本题以黑火药的爆炸反应为载体，考查了考生利用盖斯定律计算反应焓变的能力。

解答本题时，要明确利用盖斯定律计算反应焓变的过程，就是热化学方程式运算的过程，即根据待求焓变的化学方程式，确定若要得到该化学方程式，应如何对已知热化学方程式进行代数运算。

练习10．(2016·湖北武汉4月调研，9)现有三个热化学方程式：
(1)CH 3COOH(l)＋2O 2(g)===2CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH 1＝－870.3 kJ/mol
(2)C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－393.5 kJ/mol
(3)H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(l) ΔH 3＝－285.8 kJ/mol 则反应2C(s)＋2H 2(g)＋O 2(g)===CH 3COOH(l)的反应热为( )
A．－488.3 kJ/mol B．＋488.3 kJ/mol
C．－2 228.9 kJ/mol D．＋191 kJ/mol
题型8：化学反应中焓变的测量
例8.50 mL 0.5 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示
的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和
热。

回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_________
_____________________________________________________。

(2)烧杯间填满碎纸片的作用是___________________________。

(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(4)该实验常用0.50 mol/L盐酸和0.55 mol/L的NaOH溶液各50 mL。

NaOH的浓度大于盐酸的浓度的目的是________________________，当室温低于10 ℃时进行实验，对实验结果会产生较大的误差，其原因是____________________。

(5)实验中若改用60 mL0.50 mol/L盐酸与50 mL0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热数值________(填“相等”或“不相等”)，简述理由：________________________________。

解题策略本题属于定量实验题，考查了考生测定中和热的实验能力。

解答本题时，首先要明确中和热的概念以及测定中和热的原理，然后紧紧围绕如何防止热量散失及中和热的计算解答每一个小题。

练习11．(2016·湖北荆州中学月考，19)(1)里约热内卢获2016年夏季奥运会主办权。

据悉，历届奥运火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。

试回答下列问题：①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“＋”或“－”。

②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：___________________________________ 。

③二甲醚(CH 3OCH 3)是一种新型燃料，应用前景广阔。

1 mol 二甲醚完全燃烧生成CO 2和液态水放出1 455 kJ 热量。

若1 mol 丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO 2和液态水共放出1 645 kJ 热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。

(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。

试运用盖斯定律回答下列问题：
①已知：H 2O(g)===H 2O(l) ΔH 1＝－Q 1 kJ/mol
C 2H 5OH(g)===C 2H 5OH(l) ΔH 2＝－Q 2 kJ/mol
C 2H 5OH(g)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(g)ΔH 3＝－Q 3 kJ/mol
若使46 g 液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________kJ 。

②碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO 同时还部分生成CO 2，因此无法通过实验直接测得反应2C(s)＋O 2(g)===2CO(g)的ΔH 。

但可设计实验，利用盖斯定律计算出该反应的ΔH ，计算时需要测得的实验数据有________。

题型9：根据热化学方程式计算反应的热效应
例9.(2015·海南，4，2分)已知丙烷的燃烧热ΔH ＝－2 215 kJ ·mol －1。

若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g 水，则放出的热量约为( )
A ．55 kJ
B ．220 kJ
C ．550 kJ
D ．1 108 kJ
解题策略 本题给出了燃烧热的具体数值，考查考生利用燃烧热计算反应热效应的能力。

解答本题需首先明确燃烧热或中和热的含义，然后据此写出相应的热化学方程式，最后根据热化学方程式进行计算。

练习11．(2016·湖北黄冈中学3月模拟，12)一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量Q kJ ，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗 5 mol ·L －1的KOH 溶液100 mL ，恰好生成
正盐。

则此条件下反应：C 4H 10(g)＋132
O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(l)的ΔH 为( ) A ．－16Q kJ ·mol －1 B ．＋8Q kJ ·mol
－1 C ．＋16Q kJ ·mol －1 D ．－8Q kJ ·mol －1
练习12．(2015·江苏南京一模，10)已知：
2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 1
H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH 2
4HCl(g)＋O 2(g)===2Cl 2(g)＋2H 2O(g) ΔH 3
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH4
2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3>0，ΔH4>0
C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2
1．(2016·江苏，8，2分)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
2．(2014·重庆，6，6分)已知：
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝a kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1
H—H、O===O和O—H键的键能分别为436、496和462 kJ·mol－1，则a为( )
A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130
3．(2013·北京，6，6分)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )
4．对于反应CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g) ΔH <0，在其他条件不变的情况下( )
A ．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的ΔH 也随之改变
B ．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变
C ．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变
D ．若在原电池中进行，反应放出的热量不变
5．某科学家利用二氧化铈(CeO 2)在太阳能作用下将H 2O 、CO 2转变为H 2、CO 。

其过程如下：
m CeO 2――→太阳能①
(m －x )CeO 2·x Ce ＋x O 2 (m －x )CeO 2·x Ce ＋x H 2O ＋x CO 2=====900 ℃
②m CeO 2＋x H 2＋x CO
下列说法不正确的是( )
A ．该过程中CeO 2没有消耗
B ．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C ．下图中ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3
D ．以CO 和O 2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO ＋4OH －－2e －===CO 2－
3＋2H 2O
6．某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E 1表示正反应的活化能，E 2表示逆反应的活化能)。

下列有关叙述正确的是( )
A ．该反应为放热反应
B ．催化剂能改变该反应的焓变
C ．催化剂能降低该反应的活化能
D ．逆反应的活化能大于正反应的活化能
7．(2014·江苏，10，2分)已知：C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1
CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH 2
2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3
4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH 4
3CO(g)＋Fe 2O 3(s)===3CO 2(g)＋2Fe(s) ΔH 5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A ．ΔH 1>0，ΔH 3＜0
B ．ΔH 2>0，ΔH 4>0
C ．ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3
D ．ΔH 3＝ΔH 4＋ΔH 5
8．在1 200 °C 时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：
H 2S(g)＋32
O 2(g)===SO 2(g)＋H 2O(g) ΔH 1 2H 2S(g)＋SO 2(g)===32
S 2(g)＋2H 2O(g) ΔH 2 H 2S(g)＋12
O 2(g)===S(g)＋H 2O(g) ΔH 3 2S(g)===S 2(g) ΔH 4
则ΔH 4的正确表达式为( )
A ．ΔH 4＝23
(ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3) B ．ΔH 4＝23
(3ΔH 3－ΔH 1－ΔH 2) C ．ΔH 4＝32
(ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3) D ．ΔH 4＝32
(ΔH 1－ΔH 2－3ΔH 3) 9．氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。

已知25 °C 时：
①HF(aq)＋OH －(aq)===F －(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－67.7 kJ ·mol －1
②H ＋(aq)＋OH －(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ ·mol －1
在20 mL 0.1 mol ·L －1氢氟酸中加入V mL 0.1 mol ·L －1NaOH 溶液。

下列有关说法正确的是
( )
A．氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq) ΔH＝＋10.4 kJ·mol－1
B．当V＝20时，溶液中：c(OH－)＝c(HF)＋c(H＋)
C．当V＝20时，溶液中：c(F－)<c(Na＋)＝0.1 mol·L－1
D．当V>0时，溶液中一定存在：c(Na＋)>c(F－)>c(OH－)>c(H＋)
10．(2015·新课标Ⅱ，27，14分)甲醇既是重要的化工原料，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：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2
③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3
回答下列问题：
(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；
已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝______kJ·mol－1。

(2)反应①的化学平衡常数K表达式为________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母)，其判断理由是___________
_________________________________________________________。

(3)合成气组成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。

α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，其原因是______________________；图2中的压强由大到小为________，其判断理由是__________________________。