（人教通用版）2022高考化學新一線大一輪復習 第六章 第1講 化學能與熱能講義+精練（含解析）

（人教通用版）2022高考化學新一線大一輪復習 第六章 第1講 化學能與熱能講義+精練（含解析）【2019·備考】最新考綱：1.了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。3.了解熱化學方程式的含義，能正確書寫熱化學方程式。4.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎。了解化學在解決能源危機中的重要作用。5.了解焓變與反應熱的含義。6.理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進行有關反應焓變的計算?？键c一焓變與反應熱(頻數(shù)：難度：)1化學反應中的能量變化(1)化學反應中的兩大變化：物質(zhì)變化和能量變化。(2)化學反應中的兩大守恒：質(zhì)量守恒和能量守恒。(3)化學反應中的能量轉(zhuǎn)化形式：熱能、光能、電能等。通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。2焓變、反應熱(1)焓(H)用于描述物質(zhì)所具有能量的物理量。(2)焓變(H)HH(生成物)H(反應物)。單位kJ·mol1。(3)反應熱指當化學反應在一定溫度下進行時，反應所放出或吸收的熱量，通常用符號Q表示，單位kJ·mol1。(4)焓變與反應熱的關系對于等壓條件下進行的化學反應，如果反應中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則有如下關系：HQp。3吸熱反應和放熱反應(1)從反應物和生成物的總能量相對大小的角度分析。(2)從反應熱的量化參數(shù)鍵能的角度分析有能量變化的過程不一定是放熱反應或吸熱反應，如水結成冰放熱但不屬于放熱反應。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)2·8H2O在常溫常壓下即可進行。1(RJ必修2·P374改編)下列反應中生成物總能量高于反應物總能量的是()A碳酸鈣受熱分解B乙醇燃燒C鋁粉與氧化鐵粉末反應 D氧化鈣溶于水答案A2根據(jù)RJ選修4·P3圖1“化學反應體系中反應物、產(chǎn)物的能量和活化能的關系改變”。已知反應ABC(H<0)分兩步進行：ABX(H>0)，XC(H<0)。試在下列坐標圖中畫出總反應過程中能量變化示意圖。解析由ABXH>0可知，X的能量比A和B的能量和大。由XCH<0可知，C的能量比X的能量低。答案3(溯源題)(2015·北京理綜，9)最新報道：科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下：判斷下列說法是否正確(1)CO和O生成CO2是吸熱反應()(2)在該過程中，CO斷鍵形成C和O()(3)CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2()(4)狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O2反應的過程()答案(1)×(2)×(3)(4)×探源：本考題源于RJ選修4 P3“化學反應過程中的能量變化圖示”，對反應過程中能量變化問題進行了多角度考查。題組一依據(jù)圖像信息，理清活化能與焓變的關系1某反應過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是()A反應過程可表示為ABCABCABC(反應物) (過渡態(tài))(生成物)BE1為反應物的總能量與過渡態(tài)的能量差，稱為正反應的活化能C正反應的熱效應HE1E2<0，所以正反應為放熱反應D此圖中逆反應的熱效應HE1E2<0，所以逆反應為放熱反應解析由圖可知，正反應放熱，H為負值；逆反應吸熱，H為正值，D錯誤。答案D2H2與ICl的反應分、兩步進行，其能量曲線如圖所示，下列有關說法錯誤的是()()A反應、反應均為放熱反應B反應、反應均為氧化還原反應C反應比反應的速率慢，與相應正反應的活化能無關D反應、反應的焓變之和為H218 kJ·mol1解析根據(jù)圖像可知，反應和反應中反應物總能量都大于生成物，則反應、均為放熱反應，A正確；反應、中都存在元素化合價變化，所以反應、都是氧化還原反應，B正確；反應比反應的速率慢，說明反應中正反應的活化能較大，反應中正反應的活化能較小，C錯誤；反應、反應總的能量變化為218 kJ，根據(jù)蓋斯定律可知，反應、反應的焓變之和為H218 kJ·mol1，D正確。答案C【反思歸納】正確理解活化能與反應熱的關系(1)催化劑能降低反應所需活化能，但不影響焓變的大小。(2)在無催化劑的情況下，E1為正反應的活化能，E2為逆反應的活化能，即E1E2|H|。題組二依據(jù)鍵能數(shù)據(jù)，靈活求算反應熱3(2018·邯鄲期末)已知化學鍵CHCFHFFF鍵能/(kJ·mol1)414489565158CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g)Ha kJ·mol1。則a等于()A1 928 B1 928C1 838 D1 838解析由表格數(shù)據(jù)及反應可知，H414 kJ·mol1×4158 kJ·mol1×4489 kJ·mol1×4565 kJ·mol1×4a kJ·mol1，解得a1 928，故選A。答案A4(1)H2S是煤化工原料氣脫硫過程的重要中間體。反應原理為：iCOS(g)H2(g)H2S(g)CO(g)H7 kJ·mol1；ii.CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H42 kJ·mol1。已知：斷裂1 mol分子中的化學鍵所需吸收的能量如表所示。分子COS(g)H2(g)CO(g)H2S(g)H2O(g)CO2(g)能量/(kJ·mol1)1 319442x6789301 606表中x_。(2)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時會生成亞硝酰氯，涉及如下反應：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)H14NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)H22NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)H3則H3_(用H1和H3表示)。(3)已知幾種化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示(亞硝酰氯的結構為ClN=O)：化學鍵NOClClClNN=O鍵能/(kJ·mol1)630243a607則反應2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)的H和a的關系為H_ kJ·mol1。解析(1)反應熱反應物總鍵能生成物總鍵能，對于反應i，H(1 319442678x)kJ·mol17 kJ·mol1，解得x1 076或利用反應ii進行計算，H(x9301 606442)kJ·mol142 kJ·mol1，解得x1 076。(2)由×2可得，則H32H1H2。(3)根據(jù)H反應物總鍵能生成物總鍵能，知H2×630 kJ·mol1243 kJ·mol12×(a kJ·mol1607 kJ·mol1)(2892a)kJ·mol1。答案(1)1 076(2)2H1H2(3)(2892a)【反思歸納】1正確運用反應熱H的基本計算公式H生成物的總能量反應物的總能量H反應物的總鍵能之和生成物的總鍵能之和2熟悉掌握常見物質(zhì)中的化學鍵數(shù)目物質(zhì)CO2(C=O)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石墨金剛石S8(SS)Si鍵數(shù)24641.5282考點二熱化學方程式(頻數(shù)：難度：)1概念表示參加反應物質(zhì)的量和反應熱關系的化學方程式。2意義表明了化學反應中的物質(zhì)變化和能量變化。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1表示：25 、101 kPa條件下，2 mol氫氣和1 mol氧氣反應生成2 mol液態(tài)水時放出571.6 kJ的熱量。3熱化學方程式書寫注意事項(1)注明反應條件：反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關。絕大多數(shù)反應是在25 、101 kPa下進行的，可不注明。(2)注明物質(zhì)狀態(tài)：常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。(3)注意符號單位：H應包括“”或“”、數(shù)值和單位(kJ·mol1)。(4)注意守恒關系：原子守恒和得失電子守恒；能量守恒。(H與化學計量數(shù)相對應)(5)區(qū)別于普通方程式：一般不注“”、“”以及“點燃”、“加熱”等。(6)注意熱化學方程式的化學計量數(shù)熱化學方程式中各物質(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，可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。且化學計量數(shù)必須與H相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則H也要加倍。H與反應的“可逆性”可逆反應的H表示反應完全反應時的熱量變化，與反應是否可逆無關。如N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·mol1，表示25 、101 kPa條件下1 mol N2和3 mol H2完全反應生成2 mol NH3釋放92.4 kJ熱量。1(RJ選修4·P64改編)關于下列圖像的敘述不正確的是()A圖(1)表示的熱化學方程式為CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ·mol1B圖(2)表示的熱化學方程式為CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJ·mol1C由圖可知正、逆反應的熱效應的數(shù)值相同D兩個圖像表示的含義不同答案B2(溯源題)(1)2016·天津理綜，7(4)(1)硅和氯兩元素的單質(zhì)反應生成1 mol Si的最高價化合物，恢復至室溫，放熱687 kJ，已知該化合物的熔、沸點分別為69 和58 ，寫出該反應的熱化學方程式_。(2)2017·課標全國卷，28(2)下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統(tǒng)原理。通過計算，可知系統(tǒng)()和系統(tǒng)()制氫的熱化學方程式分別為_、_，制得等量H2所需能量較少的是_。解析(2)系統(tǒng)制氫，反應中有H2生成，要消掉HI，中有HI還有SO2，要消掉SO2，要和相加，將系統(tǒng)()中三個反應相加得H2O(l)=H2(g)O2(g)，計算反應熱H327(151)110286 (kJ/mol)。同理將系統(tǒng)()中三個反應相加得H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJ/mol，制得等量H2，系統(tǒng)所需能量較少。答案(1)Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H687 kJ/mol(2)H2O(l)=H2(g)O2(g)H286 kJ/molH2S (g)=H2(g)S(s)H20 kJ/mol系統(tǒng)()探源：本高考題組源于教材RJ選修4 P4“思考與交流”，對信息型熱化學方程式的書寫進行考查。題組一熱化學方程式的理解與判斷1正誤判斷，正確的打“”，錯誤的打“×”(1)2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H>0()(2)S(s)O2(g)=SO2(g)Ha kJ·mol1表示1 mol S和氧氣完全反應生成1 mol SO2氣體，放出熱量為a kJ()(3)C(石墨，s)=C(金剛石，s)H>0，說明石墨比金剛石穩(wěn)定()(4)等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量更多()(5)已知： 500 ，30 MPa下，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ·mol1，將1.5 mol H2和過量的N2在此條件下，充分反應，放出熱量46.2 kJ()答案(1)(2)×(3)(4)×(5)×2下列熱化學方程式正確的是()選項已知條件熱化學方程式AH2的燃燒熱為a kJ·mol1H2Cl22HClHa kJ·mol1B1 mol SO2、0.5 mol O2完全反應后，放出熱量98.3 kJ2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H98.3 kJ·mol1CH(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJ·mol1D31 g白磷比31 g紅磷能量多b kJP4(白磷，s)=4P(紅磷，s)H4b kJ·mol1解析選項A中符合已知條件的應是H2和O2反應，A錯；H應為196.6 kJ·mol1，B錯；選項C中由于生成BaSO4沉淀，放出的熱量大于114.6 kJ，C錯。答案D【方法規(guī)律】判斷熱化學方程式的“5審法”題組二熱化學方程式的書寫角度1依據(jù)反應事實書寫熱化學方程式3依據(jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式。(1)在一定條件下，將1 mol N2和3 mol H2充入一密閉容器中發(fā)生反應生成氨氣，達到平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為25%，放出Q kJ的熱量，寫出N2與H2反應的熱化學方程式_。(2)在25 、101 kPa下，一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學方程式為_。(3)已知1 mol單質(zhì)Na在足量O2中燃燒，恢復至室溫，放出255.5 kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：_。(4)NaBH4(s)與H2O(l)反應生成NaBO2(s)和氫氣，在25 、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放熱21.6 kJ，該反應的熱化學方程式是_。答案(1)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H4Q kJ·mol1(2)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H2Q kJ·mol1(3)2Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H511 kJ·mol1(4)NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g)H216 kJ·mol1【方法規(guī)律】根據(jù)反應事實，書寫熱化學方程式的程序角度2依據(jù)相關信息書寫熱化學方程式4(1)(2018·吉林六校聯(lián)考)一定條件下，化學反應2H2O2=2H2O的能量變化如圖所示，則反應生成液態(tài)水的熱化學方程式可表示為_。(2)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如下圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)。其中，反應為2HCl(g)CuO(s)H2O(g)CuCl2(s)H1反應生成1 mol Cl2的反應熱為H2，則總反應的熱化學方程式為_(反應熱用H1和H2表示)。答案(1)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2(abc)kJ·mol1(2)2HCl(g)O2(g)H2O(g)Cl2(g)HH1H2考點三燃燒熱中和熱能源(頻數(shù)：難度：)1燃燒熱(1)概念在25 、101 kPa時，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱的單位一般用kJ·mol1表示。燃燒熱的限定詞有常溫(25 )、恒壓(101 kPa時)、可燃物的物質(zhì)的量(1 mol)、完全燃燒、穩(wěn)定的氧化物等，其中的“完全燃燒”，是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應的氧化物：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)等。(2)表示的意義：例如C的燃燒熱H為393.5 kJ·mol1，表示在25 、101 kPa時，1 mol C完全燃燒放出393.5 kJ的熱量。(3)書寫熱化學方程式：燃燒熱是以1 mol純物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫它的熱化學方程式時，應以燃燒1 mol物質(zhì)為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)。例如：C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJ·mol1，即C8H18的燃燒熱H為5 518 kJ·mol1。(4)燃燒熱的計算：可燃物完全燃燒放出的熱量的計算方法為Q放n(可燃物)×|H|。式中：Q放為可燃物燃燒反應放出的熱量；n為可燃物的物質(zhì)的量；H為可燃物的燃燒熱。2中和熱(1)概念：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1 mol液態(tài)H2O時的反應熱叫中和熱。(2)注意幾個限定詞：稀溶液；產(chǎn)物是1 mol液態(tài)H2O；用離子方程式可表示為OH(aq)H(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1(3)中和熱的測定裝置。(請在橫線上填寫儀器名稱)計算公式：HkJ·mol1t1起始溫度，t2混合溶液的最高溫度。注意事項。a泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫隔熱，減少實驗過程中的熱量損失。b為保證酸完全中和，采取的措施是堿稍過量。中和熱是強酸強堿的稀溶液生成1 mol H2O放出的熱量為57.3 kJ，弱酸弱堿電離時吸熱，生成1 mol H2O時放出的熱量小于57.3 kJ。濃硫酸稀釋時放熱，生成1 mol H2O時放出的熱量大于57.3 kJ。3能源1教材基礎知識判斷(1)化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能()(2)農(nóng)村用沼氣池產(chǎn)生的沼氣作燃料屬于生物質(zhì)能的利用()(3)隨著科技的發(fā)展，氫氣將成為主要能源之一()(4)食用植物體內(nèi)的淀粉、蛋白質(zhì)等屬于直接利用能源()(5)糧食作物是制乙醇燃料的重要原料()(6)開發(fā)利用各種新能源，減少對化石燃料的依賴，可以降低空氣中PM 2.5的含量()(7)低碳生活注重節(jié)能減排，盡量使用太陽能等代替化石燃料，減少溫室氣體的排放()答案(1)(2)(3)(4)×(5)(6)(7)2(RJ選修4·P7 表11改編)氫氣的燃燒熱為285.5 kJ·mol1，則電解水的熱化學方程式為_。答案2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.0 kJ/mol3(溯源題)(2016·海南化學，6)油酸甘油酯(相對分子質(zhì)量884)在體內(nèi)代謝時可發(fā)生如下反應：C57H104O6(s)80O2(g)=57CO2(g)52H2O(l)已知燃燒1 kg該化合物釋放出熱量3.8×104 kJ，油酸甘油酯的燃燒熱為_。答案3.4×104 kJ·mol1探源：本考題源于RJ選修4 P7“燃燒熱”，對有關燃燒熱的概念和計算進行了考查。題組一能源的開發(fā)與利用1為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機，有關專家提出了利用太陽能制取氫能的構想。下列說法正確的是()AH2O的分解反應是放熱反應B氫能源已被普遍使用C2 mol液態(tài)H2O具有的總能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量D氫氣不易貯存和運輸，無開發(fā)利用價值解析2H2O(l)=2H2(g)O2(g)是吸熱反應，說明2 mol液態(tài) H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運輸，所以氫能源利用并未普及，但發(fā)展前景廣闊。答案C2(2018·臺州期末)合理利用燃料，減小污染符合“綠色化學”理念，下列關于燃料的說法正確的是()A“可燃冰”是將水變?yōu)橛偷男滦腿剂螧通入大大過量的空氣使燃料充分燃燒，從而達到充分利用熱能的目的C燃料的化學能可以在不同的條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能被人類利用D硫的燃燒熱為a kJ·mol1，硫燃燒熱的熱化學方程式：S(s)O2(g)=SO3(g)Ha kJ·mol1解析A項，“可燃冰”外觀像冰，其化學組成是CH4·nH2O，水的化學式為H2O，根據(jù)元素守恒知，水不能變?yōu)橛?，A錯誤；B項，氧氣助燃，所以通入足量的空氣能使燃料充分燃燒，但通入大大過量的空氣會使熱量被空氣帶走，不利于熱量的充分利用，B錯誤；C項，物質(zhì)的化學能可以轉(zhuǎn)化為熱能、光能、電能等能量形式，C正確；D項，根據(jù)燃燒熱的定義，硫轉(zhuǎn)化成氣態(tài)的二氧化硫，D錯誤。答案C題組二燃燒熱、中和熱概念理解及計算3正誤判斷，正確的打“”，錯誤的打“×”(1)已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1，則H2SO4和Ba(OH)2反應的反應熱H2×(57.3)kJ·mol1()(2)H2(g)的燃燒熱是285.8 kJ·mol1，則2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJ·mol1()(3)燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學方程式是CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1，則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9 kJ·mol1()(4)已知稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1，則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1 mol水時放出57.3 kJ的熱量()(5)葡萄糖的燃燒熱是2 800 kJ·mol1，則C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJ·mol1()(6)氫氣的燃燒熱為285.5 kJ·mol1，則電解水的熱化學方程式為2H2O(l)2H2(g)O2(g)H285.5 kJ·mol1()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)(6)×4一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷(C4H10)生成二氧化碳氣體和液態(tài)水，放出熱量為Q kJ(Q>0)，經(jīng)測定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol/L的KOH溶液100 mL，恰好生成正鹽，則此條件下丁烷燃燒熱的H為()A8Q kJ/mol B16Q kJ/molC8Q kJ/mol D16Q kJ/mol解析5 mol/L KOH溶液100 mL含有0.5 mol的KOH，生成正鹽K2CO3，吸收CO2為0.25 mol。而1 mol丁烷中有4 mol碳原子，所以會生成4 mol CO2，現(xiàn)在生成0.25 mol CO2，可知燃燒了0.062 5 mol丁烷。那么完全燃燒1 mol丁烷，會產(chǎn)生16Q kJ熱量，燃燒熱的H均小于零，故為16Q kJ/mol，選D。答案D【易錯警示】(1)描述反應熱時，無論是用“反應熱”、“焓變”表示還是用H表示，其后所跟數(shù)值都需要帶“”、“”符號。如：某反應的反應熱(或焓變)為HQ kJ·mol1或HQ kJ·mol1。(2)由于中和反應和燃燒均是放熱反應，表示中和熱和燃燒熱時可不帶“”號。如：某物質(zhì)的燃燒熱為Q kJ·mol1也可表述為燃燒熱HQ kJ·mol1。題組三中和熱的測定誤差分析及數(shù)據(jù)處理5某實驗小組用0.50 mol·L1 NaOH溶液和0.50 mol·L1硫酸溶液進行反應熱的測定，實驗裝置如圖所示。(1)寫出該反應的熱化學方程式生成1 mol H2O(l)時的反應熱為57.3 kJ·mol1：_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如表所示。請?zhí)顚懕砀裰械目瞻祝簻囟却螖?shù)起始溫度t/終止溫度t2/溫度差平均值(t2t1)/H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4近似認為0.50 mol·L1 NaOH溶液和0.50 mol·L1硫酸溶液的密度都是1.0 g·mL1，中和后生成溶液的比熱容c4.18 J·(g·)1。則生成1 mol H2O(l)時的反應熱H_(取小數(shù)點后一位)。上述實驗數(shù)值結果與57.3 kJ·mol1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是_(填字母)。a實驗裝置保溫、隔熱效果差b量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)c分多次把NaOH溶液倒入盛在硫酸的小燒杯中d用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度(3)若將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1 L 1 mol·L1的稀鹽酸恰好完全反應，其反應熱分別為H1、H2、H3，則H1、H2、H3的大小關系為_。解析(2)第2組數(shù)據(jù)偏差較大，應舍去，其他三組的平均值為4.0 。H(5030) mL×1.0 g·mL1×4.0 ×4.18×103 kJ·g1·1÷0.025 mol53.5 kJ·mol1。放出的熱量小可能是散熱、多次加入堿或起始溫度讀得較高等原因。(3)稀NaOH溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)都完全電離，它們的中和熱相同，稀氨水中的溶質(zhì)是弱電解質(zhì)，它與鹽酸的反應中NH3·H2O的電離要吸收熱量，故中和熱要小一些(注意中和熱與H的關系)。答案(1)H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJ·mol1(2)4.053.5 kJ·mol1b(3)H1H2<H3熱點說明：高考主要以生產(chǎn)、生活、科學技術和能源問題等社會熱點為背景，將熱化學方程式的書寫和蓋斯定律的計算融合在一起，較好地考查學生對知識的靈活應用和運算能力，正確做答的關鍵是理解蓋斯定律的含義，把握利用蓋斯定律計算反應熱的關鍵是合理設計反應途徑，正確加減熱化學方程式。1定義：化學反應不管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，而與反應的途徑無關。2圖示：蓋斯定律的理解熱化學方程式焓變之間的關系aA=BH1A=BH2H2H1或H1aH2aA=BH1B=aAH2H1H2HH1H23.解題模型模型解題利用蓋斯定律確定反應熱的關系1已知：2CH3OH(g)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H22H2(g)O2(g)=2H2O(l)H32H2(g)O2(g)=2H2O(g)H4CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()AH1>0，H2<0BH3>H4CH1H22H3H5D2H5H1<0解析A項，甲醇燃燒是放熱反應，H1<0，錯誤；B項，H2O(g)=H2O(l)，放出熱量，反應放出的熱量多，H3小，錯誤；C項，根據(jù)蓋斯定律，H1H22H32H5，錯誤；D項，有2CO(g)4H2(g)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)2H5H1，相當于CO、H2的燃燒，均為放熱反應，正確。答案D【反思歸納】確定反應熱關系的三大注意點(1)反應物和生成物的狀態(tài)：物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應熱的關系。(2)H的符號：比較反應熱的大小時，不要只比較H數(shù)值的大小，還要考慮其符號。(3)參加反應物質(zhì)的量：當反應物和生成物的狀態(tài)相同時，參加反應物質(zhì)的量越多，放熱反應的H越小，吸熱反應的H越大。利用蓋斯定律書寫熱化學方程式2(1)標準摩爾生成焓是指在25 和101 kPa時，最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1 mol化合物的焓變。已知25 和101 kPa時下列反應：2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(l)H3 116 kJ·mol1C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1寫出乙烷標準摩爾生成焓的熱化學方程式：_。(2)霧霾的主要成分之一是來自汽車尾氣的氮氧化物，研究表明CH4可以消除汽車尾氣中氮氧化物的污染。CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H889.6 kJ/molN2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.2 kJ/mol2NO2(g)N2O4(g)56.9 kJ/mol寫出甲烷氣體催化還原N2O4氣體生成穩(wěn)定的單質(zhì)氣體、二氧化碳氣體和液態(tài)水的熱化學方程式：_。解析(1)根據(jù)標準摩爾生成焓的定義，乙烷的標準摩爾生成焓是指由單質(zhì)C和單質(zhì)H2生成1 mol C2H6的焓變。根據(jù)蓋斯定律，(×4×3)÷2得：2C(石墨，s)3H2(g)=C2H6(g)H86.4 kJ·mol1。(2)甲烷還原N2O4生成的穩(wěn)定的單質(zhì)氣體是N2，根據(jù)蓋斯定律，得：CH4(g)N2O4(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)H899.9 kJ/mol。答案(1)2C(石墨，s)3H2(g)=C2H6(g)H86.4 kJ·mol1(2)CH4(g)N2O4(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)H899.9 kJ/mol利用蓋斯定律計算反應熱3已知稀氨水和稀硫酸反應生成1 mol(NH4)2SO4時H24.2 kJ·mol1；強酸、強堿稀溶液反應的中和熱H57.3 kJ·mol1。則NH3·H2O的電離熱H等于()A69.4 kJ·mol1 B45.2 kJ·mol1C69.4 kJ·mol1 D45.2 kJ·mol1解析根據(jù)題意先寫出熱化學方程式：2NH3·H2O(aq)H2SO4(aq)=(NH4)2SO4(aq)2H2O(l)H24.2 kJ·mol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1。再由蓋斯定律得，NH3·H2O(aq)=NH(aq)OH(aq)H45.2 kJ·mol1，D正確。答案D4在25 、101 kPa時，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為393.5 kJ·mol1、285.8 kJ·mol1、870.3 kJ·mol1，則2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反應熱為_。解析由題知表示各物質(zhì)燃燒熱的熱化學方程式分別為C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1；H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ·mol1；CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H870.3 kJ·mol1。則2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)可由反應×2×2得出，則反應熱為393.5 kJ·mol1×2(285.8 kJ·mol1×2)(870.3 kJ·mol1)488.3 kJ·mol1。答案488.3 kJ·mol1 試題分析(2014·全國卷，13)室溫下，將1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為H1，將1 mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為H2，CuSO4·5H2O受熱分解的化學方程式為：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l)，熱效應為H3。則下列判斷正確的是()AH2>H3 BH1<H3CH1H3H2 DH1H2>H3解題思路：我的答案：考查意圖：在一定條件下，利用已知反應的反應熱，根據(jù)蓋斯定律，對未知反應的反應熱進行定性地分析和定量地計算，是學習化學反應原理的重要內(nèi)容，本題主要考查蓋斯定律的理解與應用，題干敘述了CuSO4·5H2O(s)的溶解過程，學生應借助所述信息，首先提煉出CuSO4·5H2O(s)溶解分解為兩個過程，再根據(jù)各個過程吸放熱情況，對反應熱關系作出判斷。通過對過程的分析與理解，考查了學生吸收化學信息并與已有知識整合，從而解決化學問題的能力。本題抽樣統(tǒng)計難度為0.352，區(qū)分度為0.261。解題思路：1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，為吸熱反應，故H1>0，1 mol CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，為放熱過程，故H2<0；1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水可以分為兩個過程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水。CuSO4·5H2O的分解為吸熱反應，即H3>0，根據(jù)蓋斯定律得到關系式H1H2H3，分析得到答案H1<H3。正確答案：B真題演練1(1)(2017·課標全國，27)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：正丁烷(C4H10)脫氫制1­丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJ·mol1H2(g) O2(g)=H2O(g)H3242 kJ·mol1反應的H1為_ kJ·mol1。(2)2017·課標全國，28(3)已知：As(s)H2(g)2O2(g)=H3AsO4(s)H1H2(g)O2(g)=H2O(l) H22As(s)O2(g)=As2O5(s) H3則反應As2O5(s)3H2O(l)=2H3AsO4(s)的H_。解析(1)根據(jù)蓋斯定律，用式式可得式，因此H1H2H3119 kJ/mol242 kJ/mol123 kJ/mol。(2)由蓋斯定律可知×2×3可得所求反應，故H2H13H2H3。答案(1)123(2)2H13H2H32(1)2017·天津理綜，7(3)0.1 mol Cl2與焦炭、TiO2完全反應，生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物，放熱4.28 kJ，該反應的熱化學方程式為_。(2)2017·江蘇化學，26(1)TiO2與Cl2難以直接反應，加碳生成CO和CO2可使反應得以進行。已知：TiO2(s)2Cl2(g)= TiCl4(g)O2(g)H1175.4 kJ·mol12C(s)O2(g)=2CO(g)H2220.9 kJ·mol1沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學方程式：_。解析(1)由所給數(shù)據(jù)不難計算，該反應的熱化學方程式為2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H85.6 kJ·mol1。(2)利用蓋斯定律，將已知兩個熱化學方程式相加即可得出答案。答案(1)2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H85.6 kJ·mol1(2)TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(g)2CO(g)H45.5 kJ/mol32015·全國卷，27(1)甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3回答下列問題：已知反應中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學鍵HHCOCOHOCHE/(kJ·mol1)4363431 076465413由此計算H1_kJ·mol1；已知H258 kJ·mol1，則H3_kJ·mol1。解析根據(jù)鍵能與反應熱的關系可知，H1反應物的鍵能之和生成物的鍵能之和(1 076 kJ·mol12×436 kJ·mol1)(413 kJ·mol1×3343 kJ·mol1465 kJ·mol1)99 kJ·mol1。根據(jù)質(zhì)量守恒定律：由可得：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，結合蓋斯定律可得：H3H2H1(58 kJ·mol1)(99 kJ·mol1)41 kJ·mol1。答案9941一、選擇題1(2018·江西玉山一中月考)全球氣候變暖給人類的生存和發(fā)展帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，在此背景下，“新能源”“低碳”、“節(jié)能減排”、“吃干榨盡”等概念愈來愈受到人們的重視。下列有關說法不正確的是()A太陽能、地熱能、生物質(zhì)能和核聚變能均屬于“新能源”B“低碳”是指采用含碳量低的烴類作為燃料C如圖，甲烷經(jīng)一氯甲烷生成低碳烯烴的途徑體現(xiàn) 了“節(jié)能減排”思想D讓煤變成合成氣，把煤“吃干榨盡”，實現(xiàn)了煤的清潔、高效利用解析太陽能、地熱能、生物質(zhì)能和核聚變能是“新能源”，A項正確；“低碳”主要是指控制二氧化碳的排放量，B項錯誤；從題圖分析，HCl循環(huán)利用，排出的水無污染，符合“節(jié)能減排”思想，C項正確；讓煤變成合成氣，能提高能源利用率，節(jié)能減排，D項正確。答案B2已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJ·mol1。下列說法正確的是()A1 mol S(s)在純氧中燃燒放出的熱量大于在空氣中燃燒放出的熱量B1個SO2和1個O2分子儲存的能量之和大于1個SO3分子C1 L SO2(g)完全反應生成1 L SO3(g)，放出98.32 kJ熱量D使用催化劑，可以減少上述反應放出的熱量解析硫在純氧中燃燒反應劇烈，發(fā)出藍紫色火焰，硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰，因此S(s)在純氧中燃燒時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量(如光能)多，熱能減少，A錯；熱化學方程式中化學計量數(shù)表示參加反應的物質(zhì)的量，C錯；使用催化劑只改變反應的途徑，但不改變反應的焓變，D錯。答案B3下列圖像分別表示有關反應的反應過程與能量變化的關系。據(jù)此判斷下列說法正確的是()A石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸姆磻俏鼰岱磻狟白磷比紅磷穩(wěn)定CS(g)=S(s)H>0DH2(g)I2(g)2HI(g)H>0解析紅磷的能量低，更穩(wěn)定，B錯；氣態(tài)硫能量高，S(g)=S(s)H<0，C錯；D中反應為放熱反應，H<0，D錯。答案A4合成氣(CO和H2)是目前化工常用的原料，下面是用甲烷制備合成氣的兩種方法：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H1216 kJ·mol1；2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H272 kJ·mol1。其中一個反應的反應過程與能量變化關系如圖所示。則下列說法正確的是()AE1表示2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)的活化能BE2表示CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)的活化能C該圖示為反應的反應過程與能量變化示意圖D一般情況下，加入催化劑，既能降低E1，也能降低E2，但不能改變E1與E2的差值解析圖示表示的反應為吸熱反應，反應為吸熱反應，反應為放熱反應，所以選項C錯誤；針對反應，E1表示正反應的活化能，E2表示逆反應的活化能，所以選項A、B錯誤；加入催化劑，能夠降低活化能，但不能改變反應的反應熱，而E1與E2的差值就是該反應的反應熱，所以選項D正確。答案D5表中是環(huán)己烯()、環(huán)己二烯()與H2完全加成時的熱效應?；衔颒22H2H/(kJ·mol1)119.7232.7根據(jù)表中數(shù)據(jù)能判斷的是()A環(huán)己二烯與H2的反應劇烈B環(huán)己烯和環(huán)己二烯儲存能量的相對高低C環(huán)己烯和環(huán)己二烯相互轉(zhuǎn)化的熱效應D環(huán)己烯和環(huán)己二烯的熱穩(wěn)定性解析反應放出熱量的多少，不能作為反應劇烈程度的標志，A選項錯；由題中數(shù)據(jù)無法判斷環(huán)己烯、環(huán)己二烯儲存能量的相對高低，故無法比較二者的熱穩(wěn)定性，因此B、D錯誤；由題中數(shù)據(jù)可寫出以下熱化學方程式： (l)H2(g)= (l)H119.7 kJ·mol1； (l)2H2(g)= (l)H232.7 kJ·mol1。依據(jù)蓋斯定律得到 (l)= (l)H2(g)H113 kJ·mol1，所以可判斷環(huán)己烯和環(huán)己二烯轉(zhuǎn)化的熱效應，故C正確。答案C6(2017·文昌模擬)已知X、Y、Z、W有如圖所示的轉(zhuǎn)化關系，已知焓變：HH1H2，則X、Y不可能是()AC、CO BAlCl3、Al(OH)3CFe、Fe(NO3)2 DNa2O、Na2O2解析根據(jù)HH1H2分析X、Y、Z之間的轉(zhuǎn)化符合圖示即可。，A正確；，B正確；，C正確；Na2O、Na2O2不符合上述轉(zhuǎn)化關系，D錯誤。答案D7已知化學鍵的鍵能：SiO460 kJ·mol1；O=O498.8 kJ·mol1；SiSi176 kJ·mol1。晶體硅在氧氣中燃燒生成二氧化硅晶體，熱化學方程式為Si(s)O2(g)=SiO2(g)H，其反應過程與能量變化如圖所示。下列說法正確的是()AH920 kJ·mol1BH674.8 kJ·mol1CH989.2 kJ·mol1DHac解析硅和二氧化硅均是原子晶體，其中在晶體硅中每個硅原子形成2個SiSi鍵，在二氧化硅晶體中每個硅原子形成4個SiO鍵。由于反應熱等于斷裂舊化學鍵吸收的能量與形成新化學鍵所放出的能量的差值，則反應Si(s)O2(g)=SiO2(g)的反應熱H2×176 kJ·mol1498.8 kJ·mol14×460 kJ·mol1989.2 kJ·mol1，A、B項錯誤，C項正確。Hba，D項錯誤。答案C8(2017·江蘇化學，8)通過以下反應可獲得新型能源二甲