2015届高考化学一轮复习学案：18化学反应中的热效应..

1、第 1页(共 31页) 第 18 讲 化学反应中的热效应 考纲要求1了解化学反应中能量转化的原因， 能说出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，能用盖斯定律进行有关反 应热的简单计算。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。 考点一焓变与反应热 知识梳理 1 .化学反应中的能量变化 化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。 (2) 化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。 (3) 化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。 2. 焓变、反应

2、热 (1) 定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。 (2) 符号：俎。 (3) 单位：kJ mol 或 kJ/mol。 3. 吸热反应和放热反应 (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。 从反应热的量化参数 一一键能的角度分析 (3)记忆常见的放热反应和吸热反应 放热反应：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质 的缓慢氧化。 吸热反应：大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离； Ba(OH)2 8H2O 与 NH4CI反应； 碳和水蒸气、C 和 CO2的反应。 :深度思考： 嘅热反应 敞热反应 第 1页(共 31页) 1 .同质量的硫粉在空气

3、中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？1 答案 在空气中燃烧放出的热量多，因在纯氧中燃烧火焰明亮，转化成的光能多，故放出的热量少。 2 .判断正误，正确的划 “V” ，错误的划“X (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) 伴有能量变化的物质变化都是化学变化 ( ) (4) 吸热反应在任何条件都不能发生 ( ) (5) Na 转化为 Na+时，吸收的能量就是该过程的反应热 ( ) (6) 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 ( ) 同温同压下，反应 H2(g)+ Cl2(g)=2HCI

4、(g)在光照和点燃条件下的 少 不同( ) (8)可逆反应的AH 表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关 ( ) 答案 X (2) V (3) X (4) X (5) X (6) X (7) X (8) V 解析(5)(6)是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。 (7)焓变与反应条件无关。 递进题组 题组一活化能与反应热 1 某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是 反应过程 反应过程的能贡图 A .反应过程可表示为(反应物C) A 过渡态 C (生成物C) B . Ei为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能 C .正反应的热效应 AH = Ei - E2

5、0，所以正反应为放热反应 D .此图中逆反应的热效应 AH = Ei E20，所以逆反应为放热反应 答案 D 解析 该图表示的正反应放热， AH 为负值，逆反应吸热， AH 为正值，D 错误。 2. (2011 海南，11 改编)某反应的AH = + 100 kJ mol ，下列有关该反应的叙述正确的是 ( ) 1 A .正反应活化能小于 100 kJ mol B .逆反应活化能一定小于 100 kJ mol 1 C .正反应活化能不小于 100 kJ mol 1 1 D .正反应活化能比逆反应活化能小 100 kJ mol 第 2页(共 31页)第 5页（共 31页） 答案 C 解析 某反应

6、的AH = + 100 kJ mol-1，说明该反应的正反应为吸热反应， 且正反应的活化能比逆反应 的活化能大 100 kJ mol 1，正反应的活化能应大于 100 kJ mol，无法确定逆反应的活化能大小。 练后反思 （1）E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能， AH = EL E2；催化剂能降低反应所需活化能，但不影 响焓变的大小。 题组二利用键能计算反应热 3. （2011 重庆理综，13）SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在 S F 键。已知：1 mol S（s）转化 为气态硫原子吸收能量 280 kJ,断裂 1 mol F F、S F 键需要吸收的能量分别为 160 kJ

7、、330 kJ，则 S（s） + 3F2（g）=SF6（g）的反应热 AH 为 。 答案 1 220 kJ mol t 解析 断裂 1 mol S S 键吸收能量 280 kJ,断裂 3 mol F F 键吸收能量 3 X 160 kJ,则吸收的总能量 为 Q吸=280 kJ + 3X 160 kJ = 760 kJ,释放的总能量为 Q放=330 kJ X 6 = 1 980 kJ ,由反应方程式：S（s） 1 1 1 + 3F2（g）=SF6（g）可知，AH = 760 kJ mol 1 980 kJ mol = 1 220 kJ mol。 4 通常把拆开 1 mol 某化学键所吸收的能量看

8、成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱， 也可用于估算化学反应的反应热 （AH）,化学反应的 AH 等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中 形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。 化学键 SiO Si Cl H H H Cl SiSi SiC 键能 /kJ mol 1 460 360 436 431 176 347 工业上的高纯硅可通过下列反应制取： SiCl4（g） + 2H2（g）=Si（s） + 4HCI（g），该反应的反应热 AH 为 O 答案 236 kJ mol 1 解析 SiCl4、H2和 HCI分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属

9、于原子晶体，可根据原子晶体的 结构计算晶体硅中的共价键的数目。 1 mol 晶体硅中所含的 Si Si 键为 2 mol，即制取高纯硅反应 第 6页(共 31页) 的反应热 AH = 4X 360 kJ mol 1 + 2X 436 kJ mol 1 （2 X 176 kJ mol 1 + 4X 431 kJ mol1）= 236 kJ mol -1 反思归纳 1 .熟记反应热AH 的基本计算公式 AH =生成物的总能量一反应物的总能量 AH =反应物的总键能之和一生成物的总键能之和 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。

10、 计算物质中键的个数时，不能忽略物质的结构，如 1 mol 晶体硅中含 2 mol Si Si 键，1 mol SiO 2 中含 4 mol Si O 键。 考点二热化学方程式 知识梳理 1概念 表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2. 意义 表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 女口： 2 出 9) + O2(g)=2H2O(l) AH = - 571.6 kJ mol 表示：2 mol 氢气和 1 mol 氧气反应生成 2 mol 液态水时放出 571.6 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 C、

11、 101 kPa 下进 行的，可不注明。 (2) 注明物质状态：常用 s、i_、g、aq 分别表示固体、液体、气体、溶液。 -1 (3) 注意符号单位：AH 应包括符号、数字和单位 (kJ mol )。 (4) 注意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；能量守恒。 (H 与化学计量数相对应) (5) 区别于普通方程式：一般不注“ f”、“J ”以及“点燃”、“加热”等。 (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 AH 相对应，如果化学计量数加倍，则 AH 也要 加倍。 第 7页（共 31页

12、） :深度思考： 1 .怎样理解可逆反应中的反应热？ 答案无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热 AH 都表示反应进行到底(完全转化)时的能 量变化。如 2SO2(g) + 02(g) 2SO3(g) AH = - 196.64 kJ mol-1, AH 是指 2 mol SO?)和 1 mol O2(g)第 8页(共 31页) 完全转化为 2 mol SO3（g）时放出的能量。若在相同的温度和压强下，向某容器中加入 2 mol SO 2（g）和 1 mol 02（g），反应达到平衡时放出的能量为 Q,因反应不能完全转化为 SO3（g），故 Q 0)，经测定完全吸收生成的二氧化 碳需要消

13、耗 5 mol L 1的 KOH 溶液 100 mL ,恰好生成正盐。则此条件下，下列热化学方程式正确的 是 () 13 A . C4H10(g) + yO2(g)=4CO 2(g) + 5H2O(l) 1 AH = 16Q kJ mol 13 + 2O2（g）=SiO2（s）+ 2H2O（l） AH = - 1 427.2 kJ mo-。 根据 C 原子守恒有：C2H5OH2CO22CaCO3。生成 100 g CaCO3沉淀，则乙醇为 0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。 3 .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：

14、 答案 A2（g） + B2（g）=2AB第 10页(共 31页) B . C4H 10(g) + O2(g)=4CO 2(g) + 5H2O(l) 1 AH = 8Q kJ molC . C4H 10(g) + yO2(g)=4CO 2(g) + 5 出 0(1) AH = - Q kJ mo|T 13 D . C4Hio(g) + yO2(g)=4CO 2(g) + 5H2O(g) 1 AH = Q kJ mol 答案 A 解析 298 K 时生成的水是液体，故选项 D 错误；KOH 的物质的量为 0.5 mol，则生成的 K2CO3为 0.25 mol，参加反应的 CO2为 0.25 m

15、ol，题给选项的 AH 对应 4 mol CO 2，AH 为16Q kJ mol 1，故选项 A 正确，B、C 错误。 反思归纳 “五看”判断热化学方程式的正误 (1) 看方程式是否配平； (2) 看各物质的聚集状态是否正确； (3) 看AH 的符号是否正确； _ 1 (4) 看反应热的单位是否为 kJ mol ； (5) 看反应热的数值与化学计量数是否对应。 考点三两类重要反应热 燃烧热、中和热 第 11页(共 31页) 知识梳理 4 5 6 7 8 (4) 燃烧热的计算： 可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为 Q放=门(可燃物)X AH 式中：Q放为可燃物 燃烧反应放出的热量；n为可燃物的

16、物质的量； AH 为可燃物的燃 烧热。 (1) 概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol 液态 H?O 时的反应热叫中 和热。 (2) 注意几个限定词：稀溶液；产物是 1 mol 液态 H2O;用离子方程式可表示为 OH (aq)+ H (aq)=H2O(l) 1 AH = 57.3 kJ mol 。 (3) 中和热的测定 测定原理 c= 4.18 J g-9 10 ;C 1 = 4.18 X 10 3 kJ g 1 -C 1； n 为生成 出 0 的物质的量。 装置如图(在横线上填出仪器的名称) 4 燃烧热 (1) 概念：在 101 kPa 时，纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物

17、时所放出的热量，叫做该物质的燃 烧热。燃烧热的单位一般用 kJ mol 1表示。 燃烧热的限定词有恒压(101 kPa 时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的 “完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物： CT CQ2_(g), HT H2O(l) , ST SO 細 等。 表示的意义：例如 C 的燃烧热为 393.5 kJ mol1，表示在 101 kPa 时，1 mol C 完全燃烧放出 393.5 kJ 的热量。 (3) 书写热化学方程式：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 m

18、ol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如： 25 1 C8H18(I) + 2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) AH = 5 518 kJ mol ，即 C&H18 的燃烧热为 1 8 518 kJ mol 。 题组一燃烧热、中和热的含义及正确表述 10 判断正误，正确的划错误的划“X (1) S(s) + ：O2(g)=SO3(g) 第 12页(共 31页) :深度思考： 1 .装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么？ 答案 保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。 2 .怎样才能保证酸、碱完全反应？ 答案使碱稍稍过量。 3. 怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌

19、溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么？ 答案 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. 本实验中用稍过量的 NaOH 的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问：在反应中若因为有放热 现象，而造成少量 HCI在反应中挥发，则测得的中和热 _ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 答案偏小 递进题组-1 第 13页(共 31页) AH = - 315 kJ mol (燃烧热)(dd 的数值正确) ( ) (2) NaOH(aq) + HCI(aq)=NaCI(aq) + 出 0(1) 1 AH = - 57.3 kJ mol

20、(中和热)(AH 的数值正确) ( ) 已知 H (aq) + OH (aq)=H2O(I) AH = 57.3 kJ mol ，贝 V H2SO4 和 Ba(OH) 2反应的反应热 AH = 1 2 X ( 57.3) kJ mol ( ) 1 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) AH = 192.9 kJ mol1，则 CH3 H(g)的燃烧热为 192.9 kJ mol 1 ( ) (5) H2(g)的燃烧热是 285.8 kJ mol ，贝 V 2H2O(g)=2H 2(g) + O2(g) AH = 57

21、1.6 kJ mol ( ) 1 1 葡萄糖的燃烧热是 2 800 kJ mol ，则C6H12O6(s)+ 3O2(g)=3CO2(g) + 3H2O(l) AH = 1 400 1 kJ mol ( ) 已知 101 kPa 时，2C(s) + O2(g)=2CO(g) AH = 221 kJ mol j 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) AH = 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 ( ) 1 一 一 - (9) 已知 H

22、CI和 NaOH 反应的中和热 AH = 57.3 kJ mol ，贝 V 98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生 成 1 mol 水的中和热为一 57.3 kJ mol 1 ( ) (10) CO(g)的燃烧热是 283.0 kJ mol 1,贝V 2CO2(g)=2CO(g) + O2(g)反应的 AH = 2X 1 283.0 kJ mol ( ) (11) 氢气的燃烧热为 285.5 kJ mol S 则电解水的热化学方程式为 1 285.5 kJ mol 反思归纳 反应热答题规范指导 AH0 表示吸热，AH AH2、出3，则AH 1 AH2、AH3的大小关系为 _ 。 假设盐酸和氢氧化

23、钠溶液的密度都是 1 g cm ，又知中和反应后生成溶液的比热容 c= 4.18 J g- ：c S 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 t c 终止温度 t2/ C 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 AH = _ (结果保留一位小数)。 _(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 11 12 13 答案 (1)确保盐酸被完全中和 (2)C (3)D (4) 1= AH2AH3 (5)

24、 51.8 kJ mol 1 (6)不能 H2SO4与 Ba(OH)2反应生成 BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热 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。 12 为了减小热量损失，倒入 NaOH 溶液应该一次迅速倒入。 13 使盐酸与 NaOH 溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动。 1 . AH 的比较 温度；用另 出其温度； 1坏形班璃搅拌棒 温摆计 第 16页(共 31页) (4) 稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离, 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

25、一些(注意中和热与 AH 的 关系)。 (5) 取三次实验的平均值代入公式计算即可。 (6) 因为硫酸与 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。 易错警示 正确理解中和热，注意操作与计算细节 (1) 中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。 1 (2) 酸碱溶液应当用稀溶液(0.10.5 mol L；)。若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用 就大，电离程度达不到 100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量， 造成较大误差。 (3)

26、 使用两只量筒分别量取酸和碱。 (4) 使用同一支温度计，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。 (5) 取多次实验 t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。 比较AH 的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多， AH 越小；对吸热反应，吸热越多, AH 越 大。 2 .反应热的有关计算 (1)根据热化学方程式计算：反应热与反应物的物质的量成正比。 (2)根据盖斯定律求算 应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意： 参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般 23 个

27、)进行合理“变形”， 如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热 化学方程式的 AH 与原热化学方程式之间 AH 的换算关系。 它们的中和热相同， 稀氨水中的溶质是弱电 第 17页(共 31页) 考点四 有关反应热的比较、计算 知识梳理 夯实菇础突碳魁席 当热化学方程式乘、除以某一个数时， AH 也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时， AH 也同样要进行加减运算，且要带“ + ”、“”符号 (“ + ”可省略)，即把AH 看作一个整体进行 运算。 将一个热化学方程式颠倒书写时， AH 的符号也随之改变，但数值不变。 在设计反应过程中，会

28、遇到同一物质的三态 (固、液、气)的相互转化，状态由固T液T气变化时， 会吸热；反之会放热。 (3) 根据物质燃烧放热的数值计算： Q(放)=n(可燃物)X| A| 说明 方法(2)常用于判断物质能量的大小关系及稳定性。 :深度思考： 1 .试比较下列三组 AH 的大小 (1) 同一反应，生成物状态不同时 A(g) + B(g)=C(g) AHi0 A(g) + B(g)=C(l) AH20 则 AHi _ 出2(填“”、“ 解析因为 C(g)=C(l) AH30 贝V AH3= AH2 AHi , AH2 AHio (2) 同一反应，反应物状态不同时 S(g) + O2(g)=SO2(g)

29、AH i0 S(s)+ O2(g)=SO2(g) AH20 贝U AHi _ 出2。 答案 解析 S(g) T S(s) T S AH 102(g) AH2+ AH3= AHi，则 AH3= AHi AH2,又 AH30 ,所以 AHi AH2。 (3) 两个有联系的不同反应相比 C(s) + O2(g)=CO2(g) AHi0 i C(s) + ?O2(g)=CO(g) AH 20 贝U AHi _ AH2。 答案 第 I2页(共 3i页)第 19页(共 31页) 1 解析 根据常识可知 CO(g) + 2O2(g)=CO2(g) AH3AHio 2. 已知 Al 2O3(s) + AICI

30、 3(g) + 3C(s)=3AICI(g) + 3CO(g) 1 AH = a kJ mol 判断下列变化过程是否正确，正确的划 “V” ，错误的划“X (1) 3AICI(g) + 3CO(g)=AI 2O3(s) + AICI 3(g) + 3C(s) 1 AH = a kJ moI (2) AICI(g) + CO(g)=AI2O3(s) + *AICI 3(g) + 3C(s) 1 AH = 3a kJ mo| (3) 2AI 2O3(s) + 2AICI 3(g) + 6C(s)=6AICI(g) + 6CO(g) 1 AH = 2a kJ moI 答案 (1) X X X :反思

31、归纳： 利用状态，迅速比较反应热的大小 若反应为放热反应 (1) 当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。 (2) 当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。 (3) 在比较反应热(AH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多， AH 反而越小。 递进题组 题组一利用盖斯定律书写热化学方程式 1. 已知下列热化学方程式 Fe2O3(s)+ 3CO(g)=2Fe(s) + 3CO2(g) AH 1= 25 kJ moI 1 3Fe2O3(s) + CO(g)=2Fe3O4(s) + CO2(g) AH 2= 47 kJ

32、mol 1 Fe3O4(s)+ CO(g)=3FeO(s) + CO2(g) AH3= 19 kJ mol1 写出 FeO(s)被 CO 还原成 Fe 和 CO?的热化学方程式 _ 。 第 14页（共 31页） 1 答案 FeO(s) + CO(g)=Fe(s) + CO2 (g) AH = 11 kJ moI 解析 依据盖斯定律：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。 应方程式：FeO(s)+ CO(g)=Fe(s) + CO2(g),通过观察可以发现， 此反应可用题给的三个反应来表示： 1X 3 (2 +)，可得该反应的反应热： AH = 63 AHi- (2 AH3+

33、AH0 = 1 X 3 C( AH V 0)分两步进行： A + B X ( H 0)，X C( AH v 0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 ( ) 答案 D 解析 根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。化学反应都伴随能量变化，当反应物的总 能量高于生成物的总能量时， 该反应为放热反应； 当反应物的总能量低于生成物的总能量时， 该反应 为吸热反应。反应的AH0，为吸热反应，故可排除 A 项和 C 项。反应的AH （m x）CeO2 xCe+ XO2 900 C （m x）CeO2 xCe+XH2O+ XCO2 mCeO2 + xH? + xCO 下列说法不正确的是

34、 A .该过程中 CeO2没有消耗 B 该过程实现了太阳能向化学能的转化 C .右图中 少1= AH2+ AH3 D .以 CO 和 O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为 CO + 4OH 2e =CO2 + 2 出 0 答案 C 解析抓住盖斯定律的含义（反应的焓变与途径无关，只与始态和终态有关 ）解题。 A 项根据题干中已知的两个反应可以看出， CeO2在反应前后没有变化， CeO2应是水和二氧化碳转化 为氢气和一氧化碳的催化剂； B 项在太阳能的作用下，水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳，太阳能 转化为化学能；C 项根据盖斯定律可知- AH1= AH2+ AH3 ; D 项以一氧化碳和氧气构

35、成的碱性燃料电 池，负极应为一氧化碳失电子，在碱性条件下一氧化碳应变为碳酸根离子，结合选项中所给的电极反 应式，再根据电荷守恒、得失电子 守恒则可判断其正确。 4. （2012 重庆理综，12）肼（H2NNH2）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂 1 mol 化学键所需的能量 （kJ）: N 三 N 为 942、O=O 为 500、N N 为 154,则断裂 1 mol N H 键所需 的能量（kJ）是 2N+2H2O(g) A. 194 B. 391 C. 516 D. 658 答案 B 5a + 12c 3b Ep p= 12 kJ mol 1，错误。 悝想中间 陡

36、it 反应物的 第 35页（共 31页） 1 1 解析 由题图可知 AH3= ( AH2 AH1)= 2 752 kJ mol ( 534 kJ mol)=1 1 + 2 218 kJ md-1,断裂 1 mol N H 键所需能量=(2 218 kJ - 500 kJ 154 kJ) x寸=391 kJ。 5. (2013 高考试题组合)完成下列小题。 (1) 2013 江苏，20(1)白磷(P4)可由 Ca3(PO4)2、焦炭和 SiO?在一定条件下反应获得。相关热化学方程 式如下： 2Ca3(PO4)2(s)+ 10C(s)=6CaO(s) + P4(s)+ 10CO(g) AH1=+

37、3 359.26 kJ mol-1 CaO(s) + SiO2(s)=CaSiO3(s) AH2=- 89.61 kJ mol1 2Ca3(PO4)2(s)+ 6SiO2(s)+ 10C(s)=6CaSiO3(s) + P4(s)+ 10CO(g) AH3 贝U AH3 = _ kJ -mol-1。 (2) 2013 四川理综，11(5)节选焙烧产生的 SO2可用于制硫酸。已知 25 C、101 kPa 时： 1 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) AH1 = - 197 kJ mol ; -1 H2O(g)=H2O(l) AH2=- 44 kJ mol ; 2SO2(g) + O

38、2(g) + 2H2O(g)=2H2SO4(l) 1 AH3=- 545 kJ mol 。 则 SO3(g)与 H2O(I)反应的热化学方程式是 _ 。 (3) 2013 浙江理综，27(1)捕碳技术(主要指捕获 CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前 NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与 CO2可发生如下可逆反应： 反应I: 2NH3(l) + H2O(l) + CO2(g) (NH4)2CO3(aq) H1 反应n： NH 3(l) + H2O(l) + CO2(g) NH 4HCO 3(aq) A2 反应川：(NH 4)2CO3(aq) + H 2O(l) +

39、 CO2(g) 2NH 4HCO 3(aq) AH3 AH3与AH1、AH2之间的关系是： AH3= _ 。 (4) 2013 天津理综，10(2)为减少 SO2的排放，常采取的措施有： 将煤转化为清洁气体燃料。 1 已知：H2(g) + ?O2(g)=H2O(g) AH = - 241.8 kJ mol-1 C(s) + *O2(g)=CO(g) AH = - 110.5 kJ mol 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 26(2)汽车发动机工作时会引发 N2和 O2反应，其能量变化示意图如下: % 0血 写出该反应的热化学方程式： _ 答案(1) + 2 821.6 (2)SO3(g)

40、+ H2O(l)=H 2SO4Q) (5)2013 北京理综, 第 36页(共 31页) 1 AH = - 130 kJ mol第 37页(共 31页) (3)2 AH2- AHi C(s) + H20(g)=C0(g) + H2(g) AH = + 131.3 kJ mol-1 1 (5) N 2(g) + O2(g)=2NO(g) AH = + 183 kJ mol 解析 (1)2Ca3(p4)2(s)+ 10C(s)=6CaO(s) + P4(s)+ 10CO(g) AH1=+ 3 359.26 kJ mol 1 CaO(s) + SiO2(s)=CaSiO3(s) AH2= 89.61

41、 kJ mol1 由盖斯定律，目标反应可由反应 +反应X 6,贝 U AH3= AH 1 + AH2X 6 = 1 + 2 821.6 kJ mol 1O 根据盖斯定律，得出 SO3(g) + H2O(l)=H 2SO4Q) AH4只须按下式进行即可: 1 1 AH = 2(出3出1 2AH2) = 130 kJ mol, 热化学方程式应为 1 SO3(g) + H2O(l)=H 2SO4(l) AH = 130 kJ mol。 n式X 2i式，即可得反应川O (4) 下式减上式即可求得热化学方程式。 (5) 拆开化学键吸收能量，形成化学键释放能量 N2(g) + O2(g)=2NO(g)其

42、AH 计算方法如下： 1 1 1 1 AH = 945 kJ mol 1 + 498 kJ mol 2X 630 kJ mol =+ 183 kJ mol。 6. (2012 高考试题组合) (1) 2012 广东理综，31(4)碘也可用作心脏起搏器电源 一一锂碘电池的材料。 该电池反应为 2Li(s) + l2(s)=2Lil(s) AH 已知：4Li(s) + O2(g)=2Li 2O(s) AH1 4LiI(s) + O2(g)=2I 2(s) + 2Li 2O(s) AH2 则电池反应的 AH = _ ;碘电极作为该电池的 _ 极。 (2) 2012 北京理综，26(1)已知反应 A

43、: 4HCl + O2CUO)/CUCl 22Cl2+ 2 出 0 i .反应 A 中，4 mol HCl 被氧化，放出 115.6 kJ 的热量。 ii . 241 kj-mah1 H2O 的电子式是 _ 。 反应 A 的热化学方程式是 _ 。 断开 1 mol H O 键与断开 1 mol H Cl 键所需能量相差约为 _ kJ ,出 0 中 H O 键比 HCI 中 H Cl 键(填“强”或“弱” ) _ 。 1 答案 (1)2(如1 出2)正 400 C 1 (2)HOH 4HCI(g) + O2(g) 2Cb(g) + 2H2O(g) AH = 115.6 kJ mol 32 强 解

44、析 (1)已知： 4Li(s) + O2(g)=2Li2O(s) AH1； 4Lil(s) + O2(g)=2l2(s) + 2Li 2O(s) AH2, 据盖斯定律， 1 由1X (一)可得：2Li(s) + 12(s)=2Lil(s) 1 AH = 2( AHL AH 2)0 由电池反应可知，I2得电子被还原，则碘电极作为该电池的正极。 H2O 为共价化合物，其电子式为 HOH o根据 4 mol HCl 被氧化放出 115.6 kJ 的热量，又结合 反应条件为 400 C ,故其热化学方程式为 4HCl(g) + O2(g) 400 C 2Cl2(g) + 2H2O(g) AH = 11

45、5.6 kJ mol 1o根据的热化学反应方程式和 O2、Cl2的键能可知，断裂 4 mol H Cl 键与 1 mol O=O 键需吸收的能量比生成 2 mol Cl Cl 键和 4 mol H O 键放出的能量少 115.6 kJ,故 4 mol H O 键的 键能比 4 mol H Cl 键的键能大：115.6 kJ+ 498 kJ 2X 243 kJ= 127.6 kJ,故断开 1 mol H O 键与断 开 1 mol H Cl 键所需能量相差约为 127.6 kJ 件 32 kJ ;根据 H O 键键能大于 H Cl 键键能可知， H O 键比 H Cl 键强。 练出高分 1 美国

46、现任总统奥巴马就环境问题公开表示，到 2020 年，美国将会把温室气体排放量削减到 1990 年水 平的 80%，此外美国将把新能源比重提高到 30%。奥巴马还计划每年拿出 150 亿美元大举投资太阳能、 风能和生物质能源等，并且举全国之力构建美国的低碳经济领袖地位。下列说法不正确的是 () A CO2、甲烷都属于温室气体 B 用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源，利用乙醇燃料不会产生温室气体 C 太阳能、风能和生物质能属于新能源 D 太阳能电池可将太阳能直接转化为电能 第 24页(共 31页)第 25页（共 31页） 答案 B 解析 乙醇作燃料产生 CO?气体，会引起温室效应， B 项错误。 2

47、 .下列有关焓变与反应热的说法，正确的是 （ ） A .反应热和焓变的单位都是 kJ B 如果反应是在恒温恒压条件下进行的，此时的反应热与焓变相等 C 如果反应是在恒温恒容条件下进行的，此时的反应热与焓变相等 D .任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定 答案 B 解析 反应热和焓变的单位都是 kJ mol-1, A 错误；恒温恒压时的反应热与焓变相等， B 正确，C 错 误；有些反应的反应热不能通过实验直接测定，如 C 不完全燃烧生成 CO,故 D 错误。 3 .根据碘与氢气反应的热化学方程式 -1 （i ）l2（g） + H2（g） 2HI（g） AH = - 9.48 kJ mol i

48、 （ii ）l2（s）+ H2（g） 2HI（g） AH = 26.48 kJ mol 下列判断正确的是 （ ） A . 1 mol I 2（s）中通入 2 g H2（g），反应吸热 26.48 kJ B . 1 mol 固态碘与 1 mol 气态碘所含的能量相差 17.00 kJ C .反应（i ）的反应物总能量比反应（i ）的反应物总能量低 D .反应（i ）放出的热量多，所以产物的能量低，比反应 （ii ）的产物更稳定 答案 C 解析 A 项，b（s）和 H2（g）的反应是可逆反应； B 项，l2（g）=l 2（s） AH = 35.96 kJ mol二 所以 1 mol I 2（s）和

49、 1 mol I 2（g）所含能量相差 35.96 kJ; C 项，固态碘稳定，能量 低；D 项，（i ）、（ i ）中 HI均为气体，能量一样，也一样稳定。 4 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种反应原理如下： CH 3OH（g） + H 2O（g）=CO 2（g） + 3H2（g） 1 AH = 49.0 kJ mol 下列说法正确的是 （ ） A . 1 L CH 3OH 蒸气与 1 L 水蒸气反应生成 1 L CO2气体与 3 L 氢气吸收热量 49.0 kJ B . 1 个 CH3OH 分子与 1 个水分子反应生成 1 个 CO2分子与 3 个 H2分子吸收 49.0

50、 kJ 热量 C .相同条件下 1 mol CH 3OH（g）与 1 mol H 20（g）的能量总和小于 1 mol CO 2（g）与 3 mol H 2（g）的能量总 和 第 25页（共 31页） D . 1 mol CH 3OH 蒸气与 1 mol 液态水反应生成 1 mol CO 2气体与 3 mol 氢气吸收的热量小于 49.0 kJ 答案 C第 41页(共 31页) 总能量高；D 项，由于液态水变成气态水需要吸收热量，所以吸收的热量应大于 49.0 kJ。 A 化学催化比酶催化的效果好 B .使用不同催化剂可以改变反应的热效应 C .使用不同催化剂可以改变反应的能耗 D .反应物的

51、总能量低于生成物的总能量 答案 C 解析 酶的催化效果好，使用不同的催化剂可以降低反应所需的能耗。反应物的总能量大于生成物的 总能量。 6. 化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同 引起的。如图为 2(g)和 02(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化，下列说法正确的是 皿仿)和 6 馆)反应生咸NOtg)过稈中的能址变化 A . 1 mol N 2(g)和 NA个。2反应放出的能量为 180 kJ B . 1 mol N 2(g)和 1 mol O 2(g)具有总能量小于 2 mol NO(g)具有的总能量 C .通常情况下，N2(g)和

52、 02(g)混合能直接生成 NO D . NO 是一种酸性氧化物，能与 NaOH 溶液反应生成盐和水 答案 B 解析 N2(g) + O2(g)=2NO(g) AH = 180 kJ mol -1, A 项，应为吸收热量 180 kJ; C 项，N2 和。2 反 应需高温或放电；D 项，NO 不是酸性氧化物。 7 .利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知 CO(g) + 2H 2(g) CH3OH(g)反应过程中 的能量变化情况如图所示，曲线I和曲线n分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判 断正确的是 ( ) 解析 热化学方程式中，化学计量数代表物质的量, A、B 错

53、误；C 项，该反应为吸热反应，生成物 + 吸收陡址丿吸收伽 946 Mmol / 网 kJ moH 第 42页(共 31页) A .该反应的 AH = 91 kJ mol B .加入催化剂，该反应的 AH 变小 C .反应物的总能量大于生成物的总能量 D .如果该反应生成液态 CH3OH，贝U AH 增大 答案 C 解析 根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量， 是放热反应，故选项 A 错误，C 正确; 加入催化剂只能降低反应所需的活化能，而对反应热无影响，选项 B 错误；生成液态 CH3OH 时释放 出的热量更多，AH 更小，选项 D 错误。 8. 下列两组热化学方程式中，有关 A

54、H 的比较正确的是 ( ) CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g) AHi CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2 出 0(1) AH2 1 i NaOH(aq) + H2SO4(浓)=Na2SO4(aq) + H2O(l) AH3 NaOH(aq) + CH 3COOH(aq)=CH 3COONa(aq) + H 2O(l) AH 4 A . AH1 AH2； AH3 AH4 B . AH1AH2； AH3 AH4 C. AH1= AH2; AH3 AH4 D . AH1 AH4 答案 B 解析由于 H2O(g)转化为 H2O(I)要放出热量，所以等物

55、质的量的 CH4(g)燃烧生成液态水时放出热量的 数值要比生成气态水时的大。 等物质的量的 NaOH 与稀醋酸、浓 H2SO4恰好反应生成等物质的量的水， 若不考虑浓 H2SO4溶解放热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓 H2SO4 溶于水时放热，使反应放出的总热量增多；醋酸是弱酸，部分 CH3COOH 分子在电离过程中要吸热， 使反应放热减小。 -1 9. 已知： 常温下， 0.01 mol L MOH 溶液的 pH 为 10, MOH（aq）与 H2SO4（aq）反应生成 1 mol 正盐的 AH =-24.2 kJ mol-1，强酸与强碱的稀溶液的中和热为 AH =

56、 - 57.3 kJ mol -1。 第 43页(共 31页) 则 MOH 在水溶液中电离的 AH 为 （ ） A . 69.4 kJ mol 1 B . 45.2 kJ mol 1 -1 -1 C . 69.4 kJ mol D . 45.2 kJ mol答案 D 解析 依题意，MOH 是弱碱：MOH(aq) + H +(aq)=M + (aq) + H 20(1) AHi=- 12.1 kJ md 1 ，H +(aq)+ OH-(aq)=H20(l) AH2=- 57.3 kJ mo| 1 ，根据盖斯定律，由 一得：MOH(aq) M +(aq)+ OH - (aq) A = ( 12.1

57、 + 57.3) kJ mol-1 = 1 45.2 kJ mol。 10 2C0(g) + 4H2(g)=2CH 4(g) + 02(g) 1 1 AH = 71 kJ mol ； CO(g) + 2H2(g)=CH 3OH(l) AH = 90.5 kJ mol 。 已知 CH4(g)的燃烧热为一 890 kJmd，则 CH3OHQ)的燃烧热AH 为 ( ) 1 1 A 1 528 kJ mol B. 764 kJ md 1 C. 382 kJ mol D.无法计算 答案 B 解析 将已知热化学方程式围绕着 CH3OH(l)燃烧的热化学方程式进行 “变形”。2CO(g) + 1 1 4H2

58、(g)=2CH4(g) + O2(g) AH = 71 kJ mol ；CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(l) AH= 90.5 kJ mol ；CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l) AH= 890 kJ mol 1 。根据盖斯定律，(X 2+)/2 ,口 3 得 CH3OH(l) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l) AH = 764 kJ mol 1,即卩 CH3OHQ)的燃烧热 AH 为一 764 kJ mol- 11. 金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧时，若氧气不足生成一氧化碳，若充分燃烧生成二氧化 碳，反应中放出的热量如图所示

59、。 （1）等质量的金刚石和石墨完全燃烧， _ （填“金刚石”或“石墨”）放出的热量更多，写出表示 石墨燃烧热的热化学方程式： _ 。 在通常状况下， _ （填“金刚石”或“石墨”）更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程 式： _ 。 第 44页（共 31页） （3）12 g 石墨在一定量空气中燃烧，生成气体 36 g，该过程中放出的热量为 _ 。 答案 （1）金刚石 C（石墨，s） + O2（g）=CO 2（g）1 AH = 393.5 kJ mol （2） 石墨 i C（石墨，s）=C（金刚石，s） AH= 1.9 kJ mol （3） 252.0 kJ 解析（1）根据图象，1 mol 金

60、刚石和石墨均完全燃烧生成二氧化碳，前者反应的 AH = 395.4 kJ mol -S 后者反应的 AH = AH2+ AH3= 393.5 kJ mol j 显然，金刚石放出的热量更多。根据燃烧热的概 念，表示石墨燃烧热的热化学方程式中，生成 物必须是二氧化碳。（2）根据图示可知 1 mol 石墨的总能 量比 1 mol 金刚石的总能量低 1.9 kJ,即（393.5 395.4） kJ。据此可写出反应的热化学方程式。 石墨 质量是 12 g，则参与反应的氧气质量是 24 g, 二者的物质的量之比为 4： 3，根据 C、O 元素守恒可求 出 CO、CO2的物质的量均为 0.5 mol。则反应放出的热