新教材2022届高考化学鲁科版一轮总复习学案：第六章第1节 化学反应的热效应Word版含解析

第六章化学反应与能量转化
第1节化学反应的热效应
备考要点素养要求
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。

1.变化观念与平衡思想:认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化;能多角度、动态地分析热化学反应方程式,运用热化学反应原理解决实际问题。

2.证据推理与模型认知:通过分析、推理等方法认识研究反应热的本质,建立盖斯定律模型。

3.科学态度与社会责任:赞赏化学对社会发展的重大贡献,具有可持续发展意识和绿色化学观念,能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断。

考点一焓变与反应热
必备知识自主
预诊
知识梳理
1.化学反应的实质与特征
化
学
反
应
2.基本概念
(1)焓变(ΔH)。

ΔH=。

单位kJ·mol-1。

(2)反应热。

当化学反应在一定的温度下进行时,反应所的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热,通常用符号Q表示,反应吸热时Q取、反应放热时Q
取。

(3)焓变与反应热的关系。

研究表明,在等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化没有与电能、光能等其他形式的能量发生转化,其反应热反应的焓变。

3.吸热反应与放热反应
(1)化学反应中的能量变化。

①a表示断裂旧化学键的能量,也可以表示反应的。

②b表示生成新化学键的能量,也可以表示活化分子变成反应产物分子所
的能量。

③c表示反应的,可通过计算焓变值求得。

从化学键角度分析,焓变为反应物分子的化学键断裂时所吸收的总能量与反应产物分子的化学键形成时所释放的总能量之差,ΔH=-(用上图中符号填空)。

(2)常见放热反应和吸热反应。

放热反应:①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属跟水或酸的反应;⑤物质的缓慢氧化;⑥原电池反应;⑦铝热反应;⑧少数分解反应(如H2O2分解)。

吸热反应:①大多数分解反应;②盐类的水解;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④碳与水蒸气、CO2的反应等。

自我诊断
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。

(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化。

()
(2)放热反应中,反应产物的总能量高于反应物的总能量。

()
(3)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。

()
(4)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越大。

()
(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)物质的物理变化过程中,也会有能量变化,但不属于吸热反应和放热反应。

()
(7)化石燃料属于可再生能源,对其过度开采不影响可持续发展。

()
2.已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1,若向一定体积密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2,充分反应后,放出热量(填“>”“<”或“=”)92.4 kJ,说明判断的理
由。

关键能力考向
突破
考向1焓变和反应热概念的理解及应用
【典例1】(2020福建厦门期末)氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。

下列说法正确的是()
H2O(g)
A.燃烧时化学能全部转化为热能
B.断开1 mol 氢氧键吸收930 kJ的能量
C.相同条件下,1 mol氢原子的能量为E1,1 mol 氢分子的能量为E2,则2E1<E2
D.该反应生成1 mol 水蒸气时能量变化为245 kJ
对点演练1(2020河北保定模拟)根据如图能量关系示意图,下列说法正确的是()
A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B.反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)中反应产物的总能量大于反应物的总能量
C.由C(s)→CO(g)的热化学方程式:2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.2 kJ·mol-1
D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为10.1 kJ·mol-1
归纳总结有关反应热的注意事项
(1)任何化学反应一定伴有能量变化,原因是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量不相等。

(2)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。

即反应放热或吸热与反应条件无关。

(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。

(4)焓变ΔH的数值都需要带“+”或“-”符号。

如某反应的ΔH=-Q kJ·mol-1或ΔH=+Q kJ·mol-1。

考向2化学反应中能量变化的图像分析
【典例2】(双选)(2020山东济宁模拟)叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇,反应(CH3)3CCl+OH-(CH3)3COH+Cl-的能量与反应进程如图所示。

下列说法正确的是()
A.该反应为放热反应
B.(CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定
C.第一步反应一定比第二步反应快
D.增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率
对点演练2(2020湖北八校第一次联考)我国科学家以MoS2为催化剂,在不同电
解质溶液中实现常温电催化合成氨,其反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示。

下列说法错误的是()
A.Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化
B.在两种电解质溶液环境下N2→NH3的焓变不同
C.MoS2(Li2SO4溶液)将反应决速步(*N2→*N2H)的能量降低
D.合成氨反应是放热反应
深度指津正确理解活化能与反应热的关系
(1)E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,ΔH=E1-E2。

(2)催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。

(3)从活化能的角度分析,正反应的活化能大于逆反应的活化能时,反应吸热,反之,反应放热;从焓变的角度分析,ΔH>0,反应吸热,ΔH<0,反应放热。

考点二热化学方程式
必备知识自主
预诊
知识梳理
1.定义:表明反应所的化学方程式。

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变化。

例
O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8 kJ·mol-1,表示在25 ℃和101 kPa
如:H2(g)+1
2
下,。

3.热化学方程式的书写方法
4.注意事项
(1)热化学方程式中不标“↑”“↓”,但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。

(2)热化学方程式中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。

(3)ΔH应包括“+”或“-”、数值和单位( kJ·mol-1)。

(4)可逆反应的ΔH表示完全反应的热量变化,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101 kPa、25 ℃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。

正、逆反应的ΔH的绝对值相等,符号相反。

(5)同素异形体之间转化的热化学方程式除了注明物质的聚集状态外,还要注明名称。

自我诊断
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”(ΔH的绝对值均正确)。

(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3 kJ。

()
(2)NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2OΔH=+57.3 kJ·mol-1。

()
(3)S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH=+296.8 kJ·mol-1。

()
(4)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。

()
(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)C(石墨,s)C(金刚石,s)ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定。

()
2.请你写出298 K、101 kPa时,下列反应的热化学方程式。

(1)一定量N2(g)与一定量H2(g)反应生成2 mol NH3(g),放出92.4 kJ热量。

(2)14 g N2(g)与适量的O2(g)反应生成NO(g),吸收34 kJ热量。

(3)1 mol C8H18(l)在O2(g)中完全燃烧,生成CO2(g)和H2O(g),放出5 518 kJ热量。

关键能力考向
突破
考向1热化学方程式的正误判断
【典例1】(2020上海崇明模拟)固体碳和水蒸气反应生成1 mol H2和1 mol CO,吸收131.3 kJ热量,该反应的热化学方程式是()
A.C(s)+H2O(l)H2(g)+CO(g)ΔH=-131.3 kJ·mol-1
B.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH=-131.3 kJ·mol-1
C.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3 kJ·mol-1
D.C(s)+H2O(l)H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3 kJ·mol-1
对点演练1铁系氧化物材料在光催化、电致变色、气敏传感器以及光电化学
器件中有着广泛的应用和诱人的前景。

实验室中可利用FeCO3和O2为原料制备少量铁红,每生成160 g固体铁红放出130 kJ的热量,则下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是()
A.4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)ΔH=-130 kJ·mol-1
B.4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)ΔH=+260 kJ·mol-1
C.4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)ΔH=-260 kJ·mol-1
D.4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)ΔH=+130 kJ·mol-1
方法技巧“五审”突破热化学方程式的正误判断
考向2热化学方程式的书写
【典例2】(1)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的热化学方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0 kJ·mol-1
O2(g)CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+1
2
又知③H2O(g)H2O(l)ΔH=-44 kJ·mol-1,则甲醇蒸气燃烧生成二氧化碳气体和液态水
的热化学方程式为。

(2)在微生物作用的条件下,N H4+经过两步反应被氧化成N O3-。

这两步的能量变化如图:
第二步反应是(填“放热”或“吸热”)反应。

1 mol N H4+(aq)全部氧化成N O2-(aq)的热化学方程式为。

对点演练2依据事实,写出下列反应的热化学方程式。

(1)在25 ℃,101 kPa下,将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应生成氨气,达到平衡时N2的转化率为25%,放出Q kJ的热量,写出N2与H2反应的热化学方程
式。

(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)已知1 mol 单质Na在足量O2中燃烧,恢复至室温,放出255.5 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:。

(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2,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
为。

易错警示书写热化学方程式的“四注意”
(1)热化学方程式中需注明各物质的聚集状态,在方程式后面注明能量变化,吸热反应ΔH>0,放热反应ΔH<0。

(2)ΔH是一定温度和压强下的反应热,在25℃、101kPa下的ΔH可不注明温度和压强。

(3)热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是整数也可以是分数,化学计量数改变时,ΔH会相应地改变。

(4)正反应和逆反应ΔH的绝对值相等,符号相反。

考点三摩尔燃烧焓和中和热
必备知识自主
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知识梳理
1.摩尔燃烧焓
人们通常用摩尔燃烧焓来衡量一种燃料燃烧释放热量
的多少。

表示物质的摩尔燃烧焓时,指定物质中所含有的氮元素氧化为N2(g)、氢元素氧化为H2O(l)、碳元素氧化为CO2(g)。

请你结合表中摩尔燃烧焓数据,评价煤、天然气、氢气、一氧化碳作为燃料的优缺点。

几种物质的摩尔燃烧焓(298 K,101 kPa)
(讨论时,煤的燃烧焓可用石墨的燃烧焓数据粗略估算)
2.中和热
3.理解摩尔燃烧焓和中和热的注意事项
(1)中和热是强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)放出的热量,一般为57.3 kJ。

浓硫酸稀释时放热,浓硫酸与碱反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ。

当中和反应有沉淀生成时,生成1 mol H2O(l)放出的热量大于57.3 kJ。

(2)中和反应和燃烧反应均为放热反应,所以中和热、摩尔燃烧焓的焓变为负值。

(3)当用热化学方程式表示中和热时,生成H2O(l)的物质的量必须是1 mol ,当用热化学方程式表示摩尔燃烧焓时,可燃物(纯物质)的物质的量必须为1 mol 。

(4)摩尔燃烧焓的定义中的“完全氧化为指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的物质。

完全氧化时,可燃物中的碳元素氧化为CO2(g),氢元素氧化为H2O(l),硫元素氧化为SO2(g),氮元素氧化为N2(g)等。

4.中和反应反应热的测定
(1)装置如图所示。

(2)50 mL 0.55 mol·L -1的NaOH 溶液和50 mL 0.50 mol·L -1的稀盐酸混合反应。

(3)计算公式:ΔH =-(m 酸+m 碱)·c ·(t 终-t 始
)n kJ·mol -1。

其中,c =4.18 J·(g·℃)-1=4.18×10-3 kJ·(g·℃)-1;n
为生成H 2O 的物质的量。

(4)注意事项:
①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是 。

②为保证酸完全中和,采取的措施是 。

③因为弱酸或弱碱存在电离平衡,电离过程需要吸热,实验中若使用弱酸、弱碱,则测得的数值会有误差。

5.能源
自我诊断
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。

(1)1 mol H 2燃烧放出的热量为氢气的摩尔燃烧焓。

( )
(2)1 mol 硫完全燃烧生成SO 3所放出的热量为硫的摩尔燃烧焓。

( )
(3)根据2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(l) ΔH =-571 kJ·mol -1可知氢气的摩尔燃烧焓为571
kJ·mol -1。

( )
(4)用稀醋酸与稀的NaOH 溶液测定中和热,所测的中和热ΔH >-57.3 kJ·mol -1。

( )
(5)已知H +(aq)+OH -(aq)H 2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol -1,则Ca(OH)2和HCl 反应的反应热ΔH =2×(-57.3) kJ·mol -1。

( )
(6)表示乙醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为C 2H 5OH(l)+3O 2(g)2CO 2(g)+3H 2O(g) ΔH =-1 367.0 kJ·mol -1。

( )
2.(1)已知甲烷的摩尔燃烧焓ΔH =-a kJ·mol -1(a >0),则表示甲烷摩尔燃烧焓的热化学方程式为 。

(2)16 g 固体硫完全燃烧生成二氧化硫气体时放出b kJ 的热量,则表示硫摩尔燃烧焓的热化学方程式为 。

(3)11.2 L(标准状况)氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ 的热量,则表示氢气摩尔燃烧焓的热化学方程式为 。

关键能力考向
突破
考向1 摩尔燃烧焓和中和热
的理解
【典例1】(2020辽宁抚顺六校期末)下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH =-57.3 kJ·mol -1,则1 mol 硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出热量为114.6 kJ
B.一定条件下,H 2(g)的摩尔燃烧焓ΔH =-285.8 kJ·mol -1,则该条件下2H 2O(l)2H 2(g)+O 2(g)反应的ΔH =+571.6 kJ·mol -1
C.101 kPa 时,2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(g) ΔH =-Q kJ·mol -1,则H 2的摩尔燃烧焓ΔH =12Q kJ·mol -1
D.500 ℃、30 MPa 下,将0.5 mol N 2和1.5 mol H 2置于密闭的容器中充分反应生成NH 3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) ΔH =-38.6 kJ·mol -1
对点演练1(2020江西九江模拟)25 ℃、101 kPa 时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH =-57.3 kJ·mol -1,辛烷的摩尔燃烧焓ΔH =-5 518 kJ·mol -1。

下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2H +(aq)+S O 42-(aq)+Ba 2+(aq)+2OH -(aq)
BaSO 4(s)+2H 2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol -1 B.KOH(aq)+12H 2SO 4(aq)
12K 2SO 4(aq)+H 2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol -1 C.C 8H 18(l)+25
2O 2(g)8CO 2(g)+9H 2O(g) ΔH =-5 518 kJ·mol -1
D.2C 8H 18(g)+25O 2(g)16CO 2(g)+18H 2O(l) ΔH =-5 518 kJ·mol -1
易错警示摩尔燃烧焓和中和热判断的注意事项
(1)有关摩尔燃烧焓的判断,一看是否以1mol 纯物质为标准,二看是否生成指定产物。

特别注意:C →CO 不是完全燃烧;SO 3不是S 的燃烧产物;生成的水是液态不能是气态。

(2)有关中和热的判断,一看是否以生成1molH 2O(l)为标准,二看酸碱的强弱和浓度,应充分考虑弱酸、弱碱电离吸热,浓的酸碱稀释放热等因素。

考向2 中和反应反应热测
定的误差分析及实验数据处理
【典例2】(2020广东深圳实验学校月考)用如图所示的装置进行中和反应反应热的测定实验,分别取50 mL 0.55 mol·L -1的NaOH 溶液、50 mL 0.25 mol·L -1的硫酸溶液进行实验,回答下列问题:
(1)从如图实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是,除此之外,装置中的一个明显错误是。

(2)近似认为0.55 mol·L-1的NaOH溶液和0.25 mol·L-1的硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·(g·℃)-1,通过以下数据计算中和热ΔH=(结果保留小数点后一位)。

(3)若改用60 mL 0.25 mol·L-1的H2SO4溶液和50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”或“不相等”)。

(4)上述实验数值结果与57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)。

a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸溶液的小烧杯中
d.将以上四次实验测量温度均纳入计算平均值
对点演练2在测定中和热的实验中,下列说法正确的是()
A.使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C.用0.5 mol·L-1NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同
D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有容量瓶、量筒、烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒
易错警示中和热的测定实验中的注意事项
(1)实验所用的酸和碱溶液应当用稀溶液,否则会造成较大误差。

(2)量取酸和碱时,应当分别使用不同的量筒量取。

(3)使用同一温度计分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度,测完一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测另一种溶液的温度。

(4)取多次实验起始温度(t1)、终止温度(t2)的平均值代入公式计算,计算时应注意单位的统一。

考点四盖斯定律反应热的计算
必备知识自主
预诊
知识梳理
1.盖斯定律
(1)内容:一个化学反应,不管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有关,而与无关。

如:由反应物A生成产物B 可以设计如下两条途径,则ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为。

(2)应用:
①根据盖斯定律书写热化学方程式:根据已知热化学方程式,运用数学计算转化为目标热化学方程式。

②根据盖斯定律计算反应热:
a A B、
A1
a B
Δ
A B
Δ
Δ
2.反应热大小的比较
(1)看物质状态。

物质的气、液、固三态转化时的能量变化如右:
(2)看ΔH的符号。

比较反应热大小时不要只比较ΔH绝对值的大小,还要考虑其符号。

(3)看化学计量数。

当反应物与反应产物的状态分别相同时,化学计量数越大,放热反应的ΔH越小,吸热反应的ΔH越大。

(4)看反应的程度。

对于可逆反应,参加反应的物质的量和状态分别相同时,反应的程度越大,热量变化越大。

3.利用盖斯定律计算反应热
(1)运用盖斯定律的技巧——“三调一加”。

一调:根据目标热化学方程式,调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置,改写已知的热化学方程式。

二调:根据改写的热化学方程式调整相应ΔH 的符号。

三调:调整中间物质的化学计量数。

一加:将调整好的热化学方程式及其ΔH 相加。

(2)运用盖斯定律的三个注意事项。

①热化学方程式乘以某一个数时,焓变ΔH 也必须乘上该数。

②热化学方程式相加减时,物质之间相加减,焓变ΔH 也必须相加减。

③将一个热化学方程式颠倒时,ΔH 的“+”“-”随之改变,但绝对值不变。

自我诊断
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。

(1)一个反应一步完成或分几步完成,二者相比,经过的步骤越多,放出的热量越多。

( )
(2)由H 2(g)+12O 2(g)H 2O(g) ΔH =-a kJ·mol -1可知,1 g H 2(g)燃烧生成H 2O(g)放出的热量为a kJ 。

( )
(3)已知:C(s)+O 2(g)
CO 2(g) ΔH 1;C(s)+H 2O(g)H 2(g)+CO(g) ΔH 2; H 2(g)+12O 2(g)H 2O(g) ΔH 3;CO(g)+12O 2(g)CO 2(g) ΔH 4;
则ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3+ΔH 4。

( )
(4)已知S(g)+O 2(g)SO 2(g) ΔH 1<0,S(s)+O 2(g)SO 2(g) ΔH 2<0,则ΔH 1<ΔH 2。

( )
2.已知:C(s,石墨)+O 2(g)CO 2(g) ΔH 1=-39
3.5 kJ·mol -1
2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(l) ΔH 2=-571.6 kJ·mol -1
2C 2H 2(g)+5O 2(g)4CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH 3=-2 599 kJ·mol -1,
根据盖斯定律,计算反应2C(s,石墨)+H 2(g)C 2H 2(g)的ΔH = 。

关键能力考向
突破
考向1 利用盖斯定律书写热
化学方程式、计算反应热
【典例1】(1)(2020全国1,28节选)接触法制硫酸生产中的关键工序是SO 2的催化氧化:SO 2(g)+1
2O 2(g)SO 3(g) ΔH =-98 kJ·mol -1。

钒催化剂参与反应的能量变化如图所
示,V 2O 5(s)与SO 2(g)反应生成VOSO 4(s)和V 2O 4(s)的热化学方程式为 。

(2)(2019全国3,28节选)Deacon 直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl 2(s)CuCl(s)+12Cl 2(g) ΔH 1=+83 kJ·mol -1 CuCl(s)+12O 2(g)CuO(s)+12Cl 2(g) ΔH 2=-20 kJ·mol -1
CuO(s)+2HCl(g)CuCl 2(s)+H 2O(g) ΔH 3=-121 kJ·mol -1
则4HCl(g)+O 2(g)2Cl 2(g)+2H 2O(g)的ΔH = kJ·mol -1。

(3)(2019全国2,27节选)环戊二烯(
)是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。

回答下列问题:
已知:(g)(g)+H 2(g) ΔH 1=100.3 kJ·mol -1 ①
H 2(g)+I 2(g)2HI(g) ΔH 2=-11.0 kJ·mol -1 ②
对于反应:(g)+I 2(g)(g)+2HI(g) ③
ΔH 3= kJ·mol -1。

(4)(2018全国1,28节选)已知:2N 2O 5(g)
2N 2O 4(g)+O 2(g) ΔH 1=-4.4 kJ·mol -1 2NO 2(g)N 2O 4(g) ΔH 2=-55.3 kJ·mol -1
则反应N 2O 5(g)2NO 2(g)+12O 2(g)的ΔH = kJ·mol -1。

对点演练1根据已知信息,按要求写出指定反应的热化学方程式
(1)LiH 可作飞船的燃料,已知下列反应:
①2Li(s)+H 2(g)2LiH(s) ΔH =-182 kJ·mol -1
②2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(l) ΔH =-572 kJ·mol -1
③4Li(s)+O 2(g)2Li 2O(s) ΔH =-1 196 kJ·mol -1
试写出LiH 在O 2中燃烧的热化学方程
式 。

(2)工业上制取硝酸铵的流程图如下所示:
NH 3NO NO 2HNO 3NH 4NO 3
已知:4NO(g)+4NH 3(g)+O 2(g)4N 2(g)+6H 2O(g) ΔH =-1 745.2 kJ·mol -1;
6NO(g)+4NH 3(g)5N 2(g)+6H 2O(g) ΔH =-1 925.2 kJ·mol -1。

则反应Ⅰ的热化学方程式可表示
为 。

方法技巧利用盖斯定律书写热化学方程式
考向2利用键能计算反应热
【典例2】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化学键的键能分别为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,则a 为()
A.-332
B.-118
C.+350
D.+130
对点演练2常温下,1 mol 化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。

结合表中信息判断,下列说法不正确的是()
A.432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1
B.表中最稳定的共价键是H—F
C.H2(g)2H(g)ΔH=+436 kJ·mol-1
D.H2(g)+F2(g)2HF(g)ΔH=-25 kJ·mol-1
归纳总结利用键能计算反应热
(1)熟记反应热ΔH的基本计算公式。

ΔH=反应产物的总能量-反应物的总能量
ΔH=反应物的键能之和-反应产物的键能之和
(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,缺少任何一个过程都不是化学变化。

②常见物质中的化学键数目:
1mol CO2
(C O)
键数
考向3反应热大小的比较
【典例3】(2020浙江7月选考,22)关于下列ΔH的判断正确的是()
C O32-(aq)+H+(aq)HC O3-(aq)ΔH1
C O32-(aq)+H2O(l)HC O3-(aq)+OH-(aq)ΔH2
OH-(aq)+H+(aq)H2O(l)ΔH3
OH-(aq)+CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H2O(l)ΔH4
A.ΔH1<0ΔH2<0
B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH3<0ΔH4>0
D.ΔH3>ΔH4
对点演练3(2020浙江温州二模)室温下,CuSO4(s)和CuSO4·5H2O(s)溶于水及CuSO4·5H2O受热分解的能量变化如图所示,下列说法不正确的是()
A.将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低
B.将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高
C.ΔH3>ΔH2
D.ΔH1=ΔH2+ΔH3
规律方法利用物质状态,迅速比较反应热的大小的方法
(1)若反应为放热反应,当反应物(物质的量相同)状态相同、反应产物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。

(2)若反应为放热反应,当反应物(物质的量相同)状态不同、反应产物状态相同时,固体反应放热最少,气体反应放热最多。

(3)在比较反应热(ΔH)的大小时,应带符号比较。

对于放热反应,放出的热量越多,ΔH反而越小。

(4)同一物质,状态不同,对应反应的反应热也不同。

如A(g)A(l)A(s)。

(5)对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反应热的绝对值。

核心速
网络构建
记
1.物质能量与反应吸、放
热之间的关系
(1)E反应物>E反应产物,放热反
应,ΔH<0。

(2)E反应物<E反应产物,吸热反
应,ΔH>0。

2.热化学方程式书写、判
断的注意事项
(1)注意标明物质的聚集
状态。

(2)注意ΔH的符号与单
位。

(3)注意ΔH的数值与计
量数是否对应。

3.盖斯定律中的2个关
系
(1)总反应方程式=各步
反应方程式之和
(2)总反应的焓变=各步
反应的焓变之和
第六章化学反应与能量转化第1节化学反应的热效应
考点一焓变与反应热
必备知识·自主预诊
1.断裂形成物质能量热量
2.(1)H(反应产物)-H(反应物)
(2)释放或吸收正值负值(3)等于
3.(1)①吸收活化能②放出放出③反应热a b
自我诊断1.答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√
(7)×
2.答案<N2和H2生成NH3的反应为可逆反应,1 mol N2和3 mol H2不可能完全反应,因而放出的热量小于92.4 kJ。

关键能力·考向突破
典例1D氢气燃烧时化学能转化为热能、光能等,A错误;由图分析可知,断开2mol 氢氧键吸收930kJ的能量,B错误;氢气分子变成氢原子要吸收能量,所以2E1>E2,C
错误;题给反应生成1mol水蒸气时的能量变化为930kJ-436kJ-249kJ=245kJ,D正确。

对点演练1 C由图可知1molC(s)与1molO2(g)的能量之和比1molCO2(g)的能量高393.5kJ,A项错误;反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)为放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,B项错误;由图可知1molC(s)与0.5molO2(g)生成1molCO(g)放出热量为393.5kJ-282.9kJ=110.6kJ,且物质的量与热量成正比,焓变为负,则热化学方程式为2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=-221.2kJ·mol-1,C项正确;热值指一定条件下单位质量的
物质完全燃烧所放出热量,则CO的热值为282.9kJ
28g
≈10.1kJ·g-1,D项错误。

典例2AD由图像可知,反应物的总能量大于反应产物的总能量,该反应为放热反应,A项正确;由图知(CH3)3C+、Cl-的能量总和比(CH3)3CCl高,无法确定(CH3)3C+与(CH3)3CCl能量的相对大小,B项错误;第一步反应的活化能大,反应比较慢,C项错误;增大反应物的浓度或升高温度,反应速率一定加快,D项正确。

对点演练2 B由图可知,在Li2SO4溶液中N2的相对能量较低,因此Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化,A正确;反应物、反应产物的能量不变,因此反应的焓变不变,与反应途径无关,B错误;根据图示可知,MoS2在Li2SO4溶液中将反应决速步
(*N2→*N2H)的能量大大降低,C正确;根据图可知,合成氨反应是放热反应,D正确。

考点二热化学方程式
必备知识·自主预诊
1.释放或吸收的热量
2.能量 1 mol气态H2和0.5 mol气态O2反应生成1 mol 液态H2O时放出285.8 kJ 的热量
自我诊断1.答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√
2.答案(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1
(2)N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+68 kJ·mol-1
(3)C8H18(l)+25
2
O2(g)8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=-5 518 kJ·mol-1
关键能力·考向突破
典例1C固体碳和水蒸气反应生成1molH2和1molCO吸收131.3kJ的热量,因此该反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1。

对点演练1 C160g铁红的物质的量为1mol,每生成160g固体铁红放出130kJ的热量,则生成2molFe2O3应放出260kJ的热量,所以该反应的热化学方程式为
4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)ΔH=-260kJ·mol-1,C项正确。

O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-764.7 kJ·mol-1
典例2答案(1)CH3OH(g)+3
2
O2(g)N O2-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-273 kJ·mol-1
(2)放热N H4+(aq)+3
2
解析(1)依据盖斯定律计算,由(②×3-①×2+③×2)
得:CH3OH(g)+3
O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
2
ΔH=3×(-192.9kJ·mol-1)-2×49.0kJ·mol-1+(-44kJ·mol-1)×2=-764.7kJ·mol-1。

(2)由图可知,第二步反应反应物总能量高于反应产物总能量,是放热反应;第一步热化学反应方程式为N H4+(aq)+3
O2(g)2H+(aq)+N O2-(aq)+H2O(l)
2
ΔH=-273kJ·mol-1,即为1molN H4+(aq)全部氧化成N O2-(aq)的热化学方程式。

对点演练2答案(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-4Q kJ·mol-1
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-2Q kJ·mol-1
(3)2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)ΔH=-511 kJ·mol-1
(4)NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(s)+4H2(g)ΔH=-216 kJ·mol-1
考点三摩尔燃烧焓和中和热
必备知识·自主预诊
1.101 kPa 1 mol指定产物 1 mol C(s)CO2(g)
2.1 mol H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1
4.(4)①保温隔热,减少实验过程中的热量损失②碱稍过量
自我诊断1.答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×
2.答案(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-a kJ·mol-1
(2)S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH=-2b kJ·mol-1
O2(g)H2O(l)ΔH=-285.8 kJ·mol-1
(3)H2(g)+1
2
关键能力·考向突破
典例1B硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,所以此反应的反应热不是中和热,A错误;氢气的摩尔燃烧焓是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,所以其逆反应的反应热的符号相反,且根据物质的量分析,该反应的ΔH为
+571.6kJ·mol-1,B正确;H2的摩尔燃烧焓必须是1molH2燃烧生成液态水时所放出的能量,C错误;N2和H2生成NH3的反应为可逆反应,0.5mol氮气不能完全反应,故D 错误。

对点演练1 B A项所列热化学方程式中有两个错误,一是中和热是指反应生成
1molH2O(l)时的反应热,二是当有BaSO4沉淀生成时,反应放出的热量会增加,生成1molH2O(l)时放出的热量大于57.3kJ;C项,摩尔燃烧焓是指1mol纯物质完全氧化生。