2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 第一講 化學(xué)能與熱能.doc

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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 第一講 化學(xué)能與熱能 [考綱展示] 1．了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。　2.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式?！?.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。 4．了解熱化學(xué)方程式的含義?！?.了解焓變與反應(yīng)熱的含義。了解ΔH＝H(反應(yīng)產(chǎn)物)－H(反應(yīng)物)表達(dá)式的含義。 6．理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的簡單計(jì)算。 考 點(diǎn) 一　化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 一、反應(yīng)熱和焓變 1．反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量。 2．焓變：在恒壓條件下化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，其符號(hào)為ΔH，單位是kJ/mol。 二、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 1．反應(yīng)特點(diǎn) (1)從能量高低的角度分析 對于吸熱反應(yīng)： 反應(yīng)物的總能量＝生成物的總能量－吸收的熱量； 對于放熱反應(yīng)： 反應(yīng)物的總能量＝生成物的總能量＋放出的熱量。 (2)從化學(xué)鍵的角度分析 2．常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) (1)吸熱反應(yīng)：大多數(shù)分解反應(yīng)、鹽的水解反應(yīng)、Ba(OH)28H2O和NH4Cl反應(yīng)、C與H2O(g)反應(yīng)、C與CO2反應(yīng)。 (2)放熱反應(yīng)：大多數(shù)化合反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)、所有的燃燒反應(yīng)。 (1)物質(zhì)的物理變化過程中，也會(huì)有能量的變化，其不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。但在進(jìn)行反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算時(shí)，必須要考慮到物理變化時(shí)的熱效應(yīng)，如物質(zhì)的三態(tài)變化。,(2)化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒有必然聯(lián)系，如吸熱反應(yīng)NH4Cl與Ba(OH)28H2O在常溫常壓下即可發(fā)生反應(yīng)，而很多放熱反應(yīng)需要在加熱的條件下才能發(fā)生反應(yīng)。 　(xx高考北京卷)最新報(bào)道：科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下： 下列說法正確的是(　　) A．CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng) B．在該過程中，CO斷鍵形成C和O C．CO和O形成了具有極性共價(jià)鍵的CO2 D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程 [解析]　A．狀態(tài)Ⅰ總能量為反應(yīng)物總能量，狀態(tài)Ⅲ總能量為生成物總能量，由圖示知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。B.從狀態(tài)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的圖示可以看出，反應(yīng)中CO并未斷裂成C和O，C、O原子間一直有化學(xué)鍵。C.由圖示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C與O形成極性共價(jià)鍵。D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應(yīng)生成CO2的過程，并不是CO與O2的反應(yīng)過程。 [答案]　C 　1.(xx高考海南卷)(雙選)某反應(yīng)過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．反應(yīng)過程a有催化劑參與 B．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)等于ΔH C．改變催化劑，可改變該反應(yīng)的活化能 D．有催化劑條件下，反應(yīng)的活化能等于E1＋E2 解析：選BC。解答本題，首先應(yīng)該會(huì)看圖像，清楚圖像的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)表示的含義。然后看清反應(yīng)物與生成物的相對能量的多少及反應(yīng)熱、活化能的含義。最后根據(jù)各個(gè)選項(xiàng)的問題逐一解答。A.由圖示可知反應(yīng)過程a需要的活化能較高，這是沒有催化劑參與的過程，錯(cuò)誤；B.由于反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，多余的能量就以熱能的形式釋放出來，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)等于反應(yīng)物與生成物能量的差值ΔH，正確；C.加入催化劑，改變了反應(yīng)途徑，降低了反應(yīng)的活化能，正確；D.在有催化劑條件下整個(gè)反應(yīng)的活化能為E1，錯(cuò)誤。 題組一　放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) 1．(教材改編)判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“” (1)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)都伴有能量的變化。(　　) (2)化學(xué)變化中的能量變化都是化學(xué)能和熱能間的相互轉(zhuǎn)化。(　　) (3)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化。(　　) (4)水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時(shí)放出的能量就是該變化的反應(yīng)熱。(　　) (5)NH4NO3固體溶于水時(shí)吸熱，屬于吸熱反應(yīng)。(　　) 解析：(2)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化也有化學(xué)能與光能或電能間的相互轉(zhuǎn)化。(3)物質(zhì)在三態(tài)變化中涉及能量變化，但不屬于化學(xué)變化。(4)該過程是物理變化過程，其能量變化不能稱為反應(yīng)熱。(5)該過程中沒有物質(zhì)生成，不屬于化學(xué)反應(yīng)。 答案：(1)√　(2)　(3)　(4)　(5) 2．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－270 kJ/mol，下列說法正確的是(　　) A．氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．1 mol H2與1 mol F2反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量小于270 kJ C．在相同條件下，1 mol H2與1 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量 D．該反應(yīng)中的能量變化可用上圖來表示 解析：選C。由熱化學(xué)方程式可知ΔH<0，H2和F2反應(yīng)生成HF(g)，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則HF(g)分解生成H2和F2的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。HF(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镠F(l)放熱，則1 mol H2與1 mol F2反應(yīng)生成2 mol HF(l)，放出的熱量大于270 kJ。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，C正確。D項(xiàng)圖中1 mol H2和1 mol F2的能量應(yīng)高于2 mol HF氣體的能量。 題組二　反應(yīng)熱的大小比較 3．試比較下列三組ΔH的大小。 (1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí)： A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0 A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0 則ΔH1____ΔH2(填“>”、“<”或“＝”，下同)。 (2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)： S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 則ΔH1____ΔH2。 (3)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0 則ΔH1____ΔH2。 解析：比較ΔH時(shí)一定要注意“＋”、“－”符號(hào)。 (1)因?yàn)镃(g)===C(l)　ΔH3<0，則ΔH3＝ΔH2－ΔH1，所以ΔH2<ΔH1。(2)由 (g)可知ΔH1<ΔH2。 (3)根據(jù)常識(shí)可知CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3<0，則ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。 答案：(1)>　(2)<　(3)< 4．下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者大于后者的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH8 A．① B.④ C．②③④ D.①②③ 解析：選C。①中CO(g)＋O2(g)===CO2(g)放出的熱量較少，故ΔH1＜ΔH2；②由水蒸氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水是放熱過程，故ΔH3＞ΔH4；③2 mol H2比1 mol H2 燃燒放出的熱量多，故ΔH5＞ΔH6；④前者是吸熱反應(yīng)ΔH7＞0，后者是放熱反應(yīng)ΔH8＜0，故ΔH7＞ΔH8。 　 比較反應(yīng)熱大小的四個(gè)注意要點(diǎn) (1)反應(yīng)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(yīng)熱的關(guān)系 (2)ΔH的符號(hào)：比較反應(yīng)熱的大小時(shí)，不要只比較ΔH數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。 (3)參加反應(yīng)物質(zhì)的量：當(dāng)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)相同時(shí)，參加反應(yīng)物質(zhì)的量越多，放熱反應(yīng)的ΔH越小，吸熱反應(yīng)的ΔH越大。 (4)反應(yīng)的程度：參加反應(yīng)物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大。 考 點(diǎn) 二　熱化學(xué)方程式的書寫 一、熱化學(xué)方程式的概念 表示參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。 二、熱化學(xué)方程式的意義 表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化，如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1表示25℃，101kPa時(shí)，2_mol氫氣和1_mol氧氣反應(yīng)生成2_mol液態(tài)水時(shí)放出571.6_kJ的熱量。 三、熱化學(xué)方程式的書寫 1．注明反應(yīng)條件 反應(yīng)熱與測定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25 ℃、101 kPa下進(jìn)行的，可不注明。 2．注明物質(zhì)狀態(tài) 物質(zhì)所處的狀態(tài)不同，ΔH值不同。常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。 3．注意符號(hào)單位 ΔH應(yīng)包括符號(hào)(放熱反應(yīng)為“－”，吸熱反應(yīng)為“＋”)、數(shù)字和單位(kJ/mol)。 4．注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù) 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)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?jǐn)?shù)，且化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。 5．與普通化學(xué)方程式的區(qū)別 一般不標(biāo)注“↑”、“↓”以及反應(yīng)條件，如“點(diǎn)燃”、“加熱”等。 ΔH與反應(yīng)的“可逆性” 可逆反應(yīng)的ΔH表示反應(yīng)完全時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1，表示在298 K時(shí)，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反應(yīng)生成2 mol NH3(g)時(shí)放出92.4 kJ的熱量。但實(shí)際上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反應(yīng)，不可能生成2 mol NH3(g)，故實(shí)際反應(yīng)放出的熱量小于92.4 kJ。 　(xx高考海南卷)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣態(tài)分子斷開1 mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知H—H、H—O和O===O鍵的鍵焓ΔH分別為436 kJ/mol、463 kJ/mol和495 kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝－485 kJ/mol B．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋485 kJ/mol C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝＋485 kJ/mol D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－485 kJ/mol [解析]　我們使用的能量大多來自化學(xué)反應(yīng)釋放的能量?；瘜W(xué)能通常轉(zhuǎn)化為熱能。蓋斯定律是化學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的理論。任何化學(xué)反應(yīng)發(fā)生都是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。斷裂化學(xué)鍵吸熱，形成化學(xué)鍵放熱。反應(yīng)熱就是斷裂化學(xué)鍵吸收的熱量與形成化學(xué)鍵釋放的熱量的差值。物質(zhì)在反應(yīng)過程中反應(yīng)熱既與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，也與物質(zhì)的多少有關(guān)。1 mol的氣態(tài)水分解產(chǎn)生1 mol的氫氣和1/2 mol的氧氣的能量變化是2 mol463 kJ/mol－436 kJ/mol1 mol－1/2 mol495 kJ/mol＝242.5 kJ，因此熱化學(xué)方程式為H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋242.5 kJ/mol，A、B錯(cuò)誤；若是2 mol的氣態(tài)水分解產(chǎn)生2 mol的氫氣和1 mol的氧氣的能量變化是＋242.5 kJ/mol2 mol＝＋485 kJ，物質(zhì)分解吸收的熱量與產(chǎn)物燃燒放出的熱量數(shù)值相等，符號(hào)相反，即氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－485 kJ/mol，C錯(cuò)誤，D正確。 [答案]　D —判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五審” 　2.(xx高考北京卷節(jié)選)NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下： 寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________________________。 解析：由題干信息可知：N2(g)===2N(g)　ΔH1＝＋945 kJmol－1，O2(g)===2O(g)　ΔH2＝＋498 kJmol－1,2N(g)＋2O(g)===2NO(g)　ΔH3＝－1 260 kJmol－1，根據(jù)蓋斯定律可得：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝＋183 kJmol－1。 答案：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋183 kJmol－1 題組一　熱化學(xué)方程式的正誤判斷 1．(xx福建泉州質(zhì)檢)實(shí)驗(yàn)測得：101 kPa時(shí)，1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ的熱量；1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式的書寫正確的是(　　) ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890.3 kJmol－1 ②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJmol－1 ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJmol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 A．僅有② B．僅有②④ C．僅有②③④ D．全部符合要求 解析：選B。寫熱化學(xué)方程式時(shí)要重點(diǎn)注意其與普通化學(xué)方程式不同的幾點(diǎn)：(1)產(chǎn)物的穩(wěn)定狀態(tài)，H2O為液態(tài)，C的穩(wěn)定氧化物為CO2；(2)單位是kJmol－1，不是kJ；(3)數(shù)值，ΔH的數(shù)值要與方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)保持一致；(4)符號(hào)，吸熱為“＋”，放熱為“－”。僅②④符合要求。 2．(xx遼寧大連高三質(zhì)檢)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式及其敘述正確的是(　　) A．氫氣的燃燒熱為285.5 kJmol－1，則水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.5 kJmol－1 B．已知2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJmol－1，則石墨的燃燒熱為110.5 kJmol－1 C．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1，則在一定條件下將1 mol N2和3 mol H2置于一密閉容器中充分反應(yīng)后最多可放出92.4 kJ的熱量 D．已知乙醇和乙烯的燃燒熱分別為1 366.8 kJmol－1和1 411.0 kJmol－1，則乙烯水化制乙醇的熱化學(xué)方程式為C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l)　ΔH＝－44.2 kJmol－1 解析：選D。燃燒熱是指1 mol可燃物燃燒時(shí)生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，所以當(dāng)1 mol水分解時(shí)才吸熱285.5 kJ，A項(xiàng)錯(cuò)；CO不是穩(wěn)定氧化物，B項(xiàng)錯(cuò)；合成氨是可逆反應(yīng)，提供的反應(yīng)物不會(huì)全部反應(yīng)，放出的熱量小于92.4 kJ，C項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)蓋斯定律，將表達(dá)乙烯燃燒熱的熱化學(xué)方程式和表達(dá)乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式相減可得D項(xiàng)熱化學(xué)方程式。 題組二　熱化學(xué)方程式的書寫 3．(教材改編)(1)1 mol CO氣體完全燃燒生成CO2氣體，放出283 kJ的熱量，其熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)1 g H2氣體完全燃燒生成液態(tài)水放出143 kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：注意ΔH數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)要對應(yīng)，把題給數(shù)據(jù)換算成所需數(shù)值。 答案：(1)CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJmol－1 (2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJmol－1 4．(1)H2S的燃燒熱ΔH＝－a kJ/mol，寫出H2S燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。 已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4 (l) ΔH1＝－19.5 kJ/mol ②N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534.2 kJ/mol 寫出肼和N2O4 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)燃燒熱指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量，故可寫出H2S燃燒的熱化學(xué)方程式。 (2)根據(jù)蓋斯定律，可知②2－①即可得到所求熱化學(xué)方程式中的ΔH＝2ΔH2－ΔH1。 答案：(1)H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－a kJ/mol (2)2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1 048.9 kJ/mol 　 在熱化學(xué)方程式的書寫和判斷正誤時(shí)，常見失誤點(diǎn)有： (1)忽視ΔH的正負(fù)。 (2)忽視ΔH的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù)發(fā)生變化時(shí)，ΔH的數(shù)值要相應(yīng)變化。 (3)忽視物質(zhì)的狀態(tài)不同ΔH的數(shù)值也不同。 考 點(diǎn) 三　燃燒熱、中和熱及能源 一、燃燒熱 注意：“完全燃燒”是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。 二、中和熱 注意：(1)必須是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)。 (2)產(chǎn)物是1 mol H2O(l)。用離子方程式可表示為OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol。 三、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定 1．裝置(請?jiān)跈M線上填寫儀器名稱) 2．計(jì)算公式 ΔH＝－ kJ/mol，t1——起始溫度，t2——終止溫度。 3．實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) (1)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(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失。 (2)為保證酸完全中和，采取的措施是使堿稍過量。 四、能源 (1)在書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以燃燒1 mol 物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如：H2(g)＋\f(1,2)O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJmol－1，即H2的燃燒熱ΔH＝－286 kJmol－1。,(2)中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1 mol H2O放出的熱量，為57.3 kJmol－1，弱酸和弱堿電離時(shí)吸熱，放出的熱量小于57.3 kJ，濃硫酸稀釋時(shí)放熱，放出的熱量大于57.3 kJ。 　(xx高考海南卷)已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2 215 kJmol－1。若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水，則放出的熱量約為(　　) A．55 kJ　　　　　　　　 B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ [解析]　丙烷分子式是C3H8,1 mol丙烷燃燒會(huì)產(chǎn)生4 mol水，則丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8 g水時(shí)消耗丙烷的物質(zhì)的量是n(C3H8)＝(mM)＝(1.8 g18 gmol－1)＝0.025 mol，所以反應(yīng)放出的熱量是Q＝2 215 kJmol－10.025 mol＝55.375 kJ，因此所求數(shù)值與選項(xiàng)A接近。故答案選A。 [答案]　A —反應(yīng)熱答題規(guī)范指導(dǎo) (1)用“焓變(ΔH)”表示反應(yīng)熱時(shí)，ΔH>0表示吸熱，ΔH<0表示放熱，因而ΔH后所跟數(shù)值需要帶“＋”、“－”符號(hào)。 (2)描述反應(yīng)熱時(shí)，無論是用“反應(yīng)熱”、“焓變”表示還是用ΔH表示，其后所跟數(shù)值需要帶“＋”、“－”符號(hào)。 (3)由于中和反應(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng)，表示中和熱和燃燒熱時(shí)可不帶“－”號(hào)?！?.(xx安徽池州模擬)下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是(　　) A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1。則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH＝2(－57.3) kJmol－1 B．CO(g)的燃燒熱是283.0 kJmol－1，則2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反應(yīng)的ΔH＝＋(2283.0) kJmol－1 C．1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱 D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出57.3 kJ 熱量 解析：選B。 中和熱是以生成1 mol H2O作為標(biāo)準(zhǔn)的，因此A不正確；燃燒熱是指1 mol燃料完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量，因此B正確，C不正確；稀醋酸是弱酸，電離過程需要吸熱，放出的熱量要小于57.3 kJ，D不正確。 題組一　燃燒熱、中和熱的含義及辨析 1．(教材改編)判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“” (1)甲烷的燃燒熱ΔH＝－890.3 kJ/mol，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ/mol。(　　) (2)在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ。(　　) 解析：(1)燃燒熱是指1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)的反應(yīng)熱，甲烷燃燒生成的穩(wěn)定的氧化物應(yīng)是二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水。(2)濃硫酸在稀釋時(shí)還要放出一部分熱量。 答案：(1)　(2)√ 2．(xx湖南郴州四校聯(lián)考)已知反應(yīng)：①25 ℃、101 kPa時(shí)，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ/mol； ②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol。 下列結(jié)論正確的是(　　) A．碳的燃燒熱ΔH<－110.5 kJ/mol B．①的反應(yīng)熱為221 kJ/mol C．稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱ΔH＝－(257.3) kJ/mol D．稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol H2O，放出57.3 kJ 的熱量 解析：選A。由2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ/mol知1 mol碳燃燒生成CO放熱110.5 kJ，則生成CO2放熱大于110.5 kJ，則燃燒熱對應(yīng)的ΔH<－110.5 kJ/mol，故A正確；①的反應(yīng)熱ΔH應(yīng)為－221 kJ/mol，B錯(cuò)；中和熱是指生成1 mol水時(shí)的對應(yīng)熱量，故仍為ΔH＝－57.3 kJ/mol，C錯(cuò)；醋酸電離吸熱，故用醋酸與NaOH反應(yīng)生成1 mol H2O，放熱小于57.3 kJ，D錯(cuò)。 題組二　對能源的認(rèn)識(shí) 3．能源分類相關(guān)圖如下圖所示，下列四組選項(xiàng)中，全部符合圖中陰影部分的能源是(　　) A．煤炭、石油、沼氣 B．水能、生物能、天然氣 C．太陽能、風(fēng)能、潮汐能 D．地?zé)崮?、海洋能、核? 解析：選C。A中煤炭、石油都是不可再生能源，B中天然氣是不可再生能源，D中核能是不可再生能源。 4．《全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望》報(bào)道了美國氫燃料電池技術(shù)的發(fā)展。目前，我國的能源結(jié)構(gòu)主要是煤，還有石油、天然氣、核能等，這些能源都是不可再生且污染環(huán)境的能源，研究和開發(fā)清潔而又用之不竭的能源是未來發(fā)展的首要任務(wù)?？茖W(xué)家預(yù)測“氫能”將是21世紀(jì)最理想的新能源，氫能是利用氫氣的燃燒反應(yīng)放熱提供能量。即H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.5 kJmol－1。 (1)試分析為什么“氫能”將是21世紀(jì)最理想的新能源？(指出兩條優(yōu)點(diǎn)即可)________________________________________________________________________。 (2)目前世界上的氫氣絕大部分是從石油、煤炭和天然氣中制取。請寫出工業(yè)上由天然氣和高溫水蒸氣反應(yīng)制氫氣的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (3)目前，有人提出一種最經(jīng)濟(jì)最理想的獲得氫能源的循環(huán)體系，如下圖所示： 這是一種最理想的氫能源循環(huán)體系，類似于生物的光合作用，太陽能和水是用之不竭的，而且價(jià)格低廉。急需化學(xué)家研究的是________________________________________________________________________。 (4)列舉兩種方法簡單安全地輸送氫氣：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)氫是宇宙中含量最豐富的元素之一，可提取出無窮無盡的氫氣。氫氣用作燃料不會(huì)污染環(huán)境。 (2)該反應(yīng)式的書寫要注意工業(yè)上充分利用天然氣，獲得更多的氫氣，必須利用廉價(jià)的水來提供氫，而不是直接分解。另外產(chǎn)物是二氧化碳，而不是一氧化碳，這樣甲烷的利用率才更高。其反應(yīng)式為CH4＋2H2O(g)CO2＋4H2。 (3)由圖可見，科學(xué)家需研究出合適的光分解催化劑，它能在光照條件下促使水的分解速率加快。 (4)管道運(yùn)輸(可以把現(xiàn)有的天然氣和城市煤氣管道輸送系統(tǒng)改造為氫氣輸送系統(tǒng))；用金屬儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)存后再運(yùn)輸。 答案：(1)氫氣來源廣泛，作燃料不會(huì)產(chǎn)生污染等(答案合理即可) (2)CH4＋2H2O(g)高溫,CO2＋4H2 (3)合適的光分解催化劑，在光照下加快H2O的分解速率 (4)管道運(yùn)輸、用金屬儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)存后再運(yùn)輸(答案合理即可) 題組三　中和熱的測定實(shí)驗(yàn) 5．(教材改編)利用如圖所示裝置測定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①用量筒量取50 mL 0.50 molL－1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 molL－1NaOH溶液，并用另一溫度計(jì)測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測得混合液溫度。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________(填序號(hào))。 A．沿玻璃棒緩慢倒入 B．分三次少量倒入 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______(填序號(hào))。 A．用溫度計(jì)小心攪拌 B．揭開泡沫塑料板用玻璃棒攪拌 C．輕輕地振蕩燒杯 D．用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地上下攪動(dòng) (4)現(xiàn)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 molL－1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為____________________。 (5)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 gcm－3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c＝4.18 Jg－1℃－1。為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下： 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 起始溫度t1/℃ 終止溫度t2/℃ 鹽酸 氫氧化鈉溶液 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 依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱ΔH＝__________(結(jié)果保留一位小數(shù))。 (6)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是________________________________________________________________________。 解析：(1)在中和熱的測定實(shí)驗(yàn)中為了確保一種反應(yīng)物被完全中和，常常使加入的一種反應(yīng)物稍微過量一些。(2)為了減小熱量損失，倒入NaOH溶液應(yīng)該一次迅速倒入。(3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地上下攪動(dòng)。(4)稀氫氧化鈉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(yīng)中一水合氨的電離要吸收熱量，故中和熱要小一些(注意中和熱與ΔH的關(guān)系)。(5)取三次實(shí)驗(yàn)的平均值代入公式計(jì)算即可。(6)因?yàn)榱蛩崤cBa(OH)2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸。 答案：(1)確保鹽酸被完全中和　(2)C　(3)D　(4)ΔH1＝ΔH2<ΔH3　(5)－51.8 kJmol－1 (6)不能　H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱 　 (1)碎泡沫塑料(或紙條)及泡沫塑料板的作用是保溫、隔熱，減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量的損失。 (2)為保證酸、堿完全中和，常采用堿稍稍過量。 (3)實(shí)驗(yàn)時(shí)用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪動(dòng)，不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是銅傳熱快，熱量損失大。 (4)中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時(shí)的熱效應(yīng)。 (5)取多次實(shí)驗(yàn)t1、t2的平均值代入公式計(jì)算，而不是結(jié)果的平均值，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意單位的統(tǒng)一。 考 點(diǎn) 四　有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算[學(xué)生用書P122] 一、利用熱化學(xué)方程式計(jì)算 反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量，可以計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量；根據(jù)一定量的反應(yīng)物或生成物的量計(jì)算出反應(yīng)放出或吸收的熱量，換算成1 mol反應(yīng)物或生成物的熱效應(yīng)，也可以書寫熱化學(xué)方程式。 二、根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計(jì)算 若反應(yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量E1，生成物新化學(xué)鍵形成放出能量E2，則反應(yīng)的ΔH＝E1－E2。 三、利用蓋斯定律計(jì)算 1．蓋斯定律是指化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的，即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。 2．在具體的應(yīng)用過程中，采用以下四個(gè)步驟就能快速、準(zhǔn)確地解決問題。 (1)寫：寫出目標(biāo)方程式(題目中要書寫的熱化學(xué)方程式)，配平。 (2)比：將已知方程式和目標(biāo)方程式比較，分析物質(zhì)類別、位置(在反應(yīng)物中還是在生成物中)的區(qū)別。 (3)倒：為了將已知方程式相加得到目標(biāo)方程式，可將方程式顛倒過來，反應(yīng)熱的量不變，但符號(hào)要相反。這樣，可以避免減法運(yùn)算中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤。 (4)乘：為了將方程式相加得到目標(biāo)方程式，可將方程式乘以某個(gè)數(shù)(可以是分?jǐn)?shù))，反應(yīng)熱也要進(jìn)行相應(yīng)地運(yùn)算。 (5)加：倒、乘兩個(gè)方面做好了，只要將方程式相加即可得目標(biāo)方程式，反應(yīng)熱也相加即可。注意：ΔH要帶著“＋”、“－”符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算。 (1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算ΔH時(shí)，要帶著符號(hào)、數(shù)值、單位運(yùn)算，即進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算。,(2)在比較反應(yīng)熱(ΔH)的大小時(shí)，帶符號(hào)比較。對于放熱反應(yīng)，放出的熱量越多，ΔH反而越小。 　(xx高考重慶卷)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學(xué)方程式為S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJmol－1 已知：碳的燃燒熱ΔH1＝a kJmol－1 S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJmol－1 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJmol－1 則x為(　　) A．3a＋b－c　　　　　　 B．c－3a－b C．a(chǎn)＋b－c D．c－a－b [解析]碳燃燒的熱化學(xué)方程式為①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJmol－1，將另外兩個(gè)熱化學(xué)方程式進(jìn)行編號(hào)，②S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJmol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJmol－1，運(yùn)用蓋斯定律，①3＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s) ＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝(3a＋b－c) kJmol－1，則x＝3a＋b－c，故A正確。 [答案]　A —應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡單計(jì)算 (1)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個(gè)數(shù)時(shí)，ΔH也應(yīng)乘、除以同一個(gè)數(shù)；方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，ΔH也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算，且要帶“＋”、“－”符號(hào)，即把ΔH看作一個(gè)整體進(jìn)行運(yùn)算。 (2)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒書寫時(shí)，ΔH的符號(hào)也隨之改變，但數(shù)值不變。 (3)在設(shè)計(jì)反應(yīng)過程中，會(huì)遇到同一物質(zhì)的三態(tài)——固、液、氣的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固→液→氣變化時(shí)，會(huì)吸熱；反之會(huì)放熱。 (4)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值計(jì)算Q放＝n(可燃物)|ΔH|。 　4.(xx高考江蘇卷節(jié)選)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下： 2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH1＝＋3 359.26 kJmol－1 CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s)　ΔH2＝－89.61 kJmol－1 2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH3 則ΔH3＝________kJmol－1。 解析：根據(jù)蓋斯定律得： ΔH3＝ΔH1＋6ΔH2＝＋3 359.26 kJmol－1＋6(－89.61 kJmol－1)＝＋2 821.6 kJmol－1。 答案：＋2 821.6 題組一　利用焓變、熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱 1.(xx湖北四校聯(lián)考)已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子結(jié)構(gòu)為B—A—B)的能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A．該反應(yīng)的進(jìn)行一定需要加熱 B．該反應(yīng)的ΔH＝－(E1－E2) kJ/mol C．該反應(yīng)中反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和 D．?dāng)嗔? mol A—A鍵和2 mol B—B鍵放出E1 kJ能量 解析：選C。由圖可知這是一個(gè)吸熱反應(yīng)，但發(fā)生吸熱反應(yīng)不一定需要加熱，A錯(cuò)誤；吸熱反應(yīng)ΔH>0，B錯(cuò)誤，C正確；斷鍵需要吸熱，D錯(cuò)誤。 2．一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷放出熱量161.9 kJ，經(jīng)測定完全吸收生成的CO2需消耗5 molL－1的KOH溶液100 mL，恰好生成正鹽，則此條件下熱化學(xué)方程式：C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH為(　　) A．＋2 590.4 kJmol－1 B．－2 590.4 kJmol－1 C．＋1 295.2 kJmol－1 D．－1 295.2 kJmol－1 解析：選B。據(jù)題意，放出161.9 kJ熱量時(shí)生成的CO2的物質(zhì)的量為5 molL－10.1 L2＝0.25 mol，所以ΔH＝－161.9 kJmol－116＝－2 590.4 kJmol－1。 題組二　利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱 3．(xx廣東梅州模擬)已知H2SO4(aq)與Ba(OH)2(aq)反應(yīng)的ΔH＝－1 584.2 kJmol－1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH＝－55.6 kJmol－1，則生成BaSO4(s)的反應(yīng)熱等于(　　) A．－1 528.6 kJmol－1 B．－1 473 kJmol－1 C．＋1 473 kJmol－1 D．＋1 528.6 kJmol－1 解析：選B。H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH1＝－55.6 kJmol－1 Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH2 2H＋(aq)＋2OH－(aq)＋Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH3＝－1 584.2 kJmol－1 根據(jù)蓋斯定律知，ΔH3＝2ΔH1＋ΔH2， ΔH2＝－1 473 kJmol－1。 4．(1)已知：溫度過高時(shí)，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)： WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝＋66.0 kJmol－1 WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g) ΔH＝－137.9 kJmol－1 則WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________。 (2)碘可用作心臟起搏器電源——鋰碘電池的材料。該電池反應(yīng)為2Li(s)＋I(xiàn)2(s)===2LiI(s)　ΔH 已知：4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH1 4LiI(s)＋O2(g)===2I2(s)＋2Li2O(s)　ΔH2 則電池反應(yīng)的ΔH＝__________；碘電極作為該電池的________極。 (3)真空碳熱還原—氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g) ΔH＝a kJmol－1 3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)　ΔH＝b kJmol－1 反應(yīng)Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________kJmol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 解析：(1)根據(jù)題意可知，反應(yīng)①WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)　ΔH＝＋66.0 kJmol－1和②WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)　ΔH＝－137.9 kJmol－1，①－②可得WO2(s)WO2(g) ΔH＝＋203.9 kJmol－1。 (2)已知：①4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH1 ②4LiI(s)＋O2(g)===2I2(s)＋2Li2O(s)　ΔH2 根據(jù)蓋斯定律，由(①－②)可得：2Li(s)＋I(xiàn)2(s)===2LiI(s)　ΔH＝(ΔH1－ΔH2)。 由電池反應(yīng)可知，I2得電子被還原，則碘電極作為該電池的正極。 (3)已知：①Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)　ΔH＝a kJmol－1； ②3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)　ΔH＝b kJmol－1，根據(jù)蓋斯定律，由①＋②可得：Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)　ΔH＝(a＋b) kJmol－1。 答案：(1)＋203.9 kJmol－1 (2)(ΔH1－ΔH2)　正 (3)a＋b 題組三　利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱 5．通常把斷開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)，化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。下面列舉了一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)，供計(jì)算使用。 化學(xué)鍵 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 鍵能/kJmol－1 460 360 436 431 176 347 工業(yè)上的高純硅可通過下列反應(yīng)制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH為________。 解析：SiCl4、H2和HCl分子中共價(jià)鍵的數(shù)目容易計(jì)算，而產(chǎn)物硅屬于原子晶體，可根據(jù)原子晶體的結(jié)構(gòu)計(jì)算晶體硅中的共價(jià)鍵的數(shù)目。1 mol晶體硅中所含的Si—Si鍵為2 mol，即制取高純硅反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝4360 kJmol－1＋2436 kJmol－1－(2176 kJmol－1＋4431 kJmol－1)＝＋236 kJmol－1。 答案：＋236 kJmol－1 6．(xx高考北京卷節(jié)選)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。 反應(yīng)A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O 已知：ⅰ.反應(yīng)A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量。 ⅱ. (1)H2O的電子式是______________。 (2)反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)斷開1 mol H—O 鍵與斷開 1 mol H—Cl 鍵所需能量相差約為__________kJ，H2O中H—O 鍵比HCl中H—Cl鍵______________(填“強(qiáng)”或“弱”)。 答案：(1) (2)4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ/mol (3)32　強(qiáng) 　 (1)熟記反應(yīng)熱ΔH的基本計(jì)算公式 ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量 ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能之和－生成物的總鍵能之和 (2)規(guī)避兩個(gè)易失分點(diǎn) ①舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時(shí)進(jìn)行的，缺少任何一個(gè)過程都不是化學(xué)變化。 ②計(jì)算物質(zhì)中鍵的個(gè)數(shù)時(shí)，不能忽略物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，如1 mol晶體硅中含2 mol Si—Si鍵，1 mol SiO2中含4 mol Si—O鍵。 1．(xx高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ)室溫下，將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1 mol 的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO45H2O受熱分解的化學(xué)方程式為CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是(　　) A．ΔH2>ΔH3　　　　　　 B．ΔH1<ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3 解析：選B。1 mol CuSO45H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，為吸熱過程，故ΔH1>0,1 mol CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，為放熱過程，故ΔH2<0,1 mol CuSO45H2O(s)溶于水可以分為兩個(gè)過程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水，CuSO45H2O受熱分解為吸熱反應(yīng)，即ΔH3>0。根據(jù)蓋斯定律得到關(guān)系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1<ΔH3。 2．(xx高考上海卷)1,3丁二烯和2丁炔分別與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： ①CH2===CH—CH===CH2(g)＋2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)＋236.6 kJ ②CH3—C≡C—CH3(g)＋2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)＋272.7 kJ 由此不能判斷(　　) A．1,3丁二烯和2丁炔穩(wěn)定性的相對大小 B．1,3丁二烯和2丁炔分子儲(chǔ)存能量的相對高低 C．1,3丁二烯和2丁炔相互轉(zhuǎn)化的熱效應(yīng) D．一個(gè)碳碳三鍵的鍵能與兩個(gè)碳碳雙鍵的鍵能之和的大小 解析：選D。根據(jù)蓋斯定律可知①－②即得到 CH2===CH—CH===CH2(g)―→CH3—C≡C—CH3(g)－36.1 kJ，這說明1,3丁二烯轉(zhuǎn)化為2丁炔是吸熱反應(yīng)，因此在質(zhì)量相等的條件下1,3丁二烯的總能量低于2丁炔的總能量。能量越低越穩(wěn)定，因此1,3丁二烯比2丁炔穩(wěn)定性強(qiáng)，所以選項(xiàng)A、B、C均是正確的；反應(yīng)熱等于斷裂化學(xué)鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，但由于不能確定碳碳單鍵和碳?xì)鋯捂I鍵能，因此根據(jù)熱化學(xué)方程式不能確定一個(gè)碳碳三鍵的鍵能與兩個(gè)碳碳雙鍵的鍵能之和的相對大小，D不正確，答案選D。 3．(xx高考江蘇卷)已知： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4 3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1＞0，ΔH3＜0 B．ΔH2＞0，ΔH4＞0 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 解析：選C。A.C(s)、CO(g)在O2(g)中燃燒生成CO2，均為放熱反應(yīng)，則有ΔH1<0、ΔH3<0。B.CO2(g)與C(s)在高溫條件下反應(yīng)生成CO(g)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則有ΔH2>0；Fe(s)與O2(g)反應(yīng)生成Fe2O3(s)為放熱反應(yīng)，則有ΔH4<0。C.將五個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②、③、④、⑤，根據(jù)蓋斯定律，由②＋③可得①，則有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。D.將五個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②、③、④、⑤，根據(jù)蓋斯定律，由③3－⑤2可得④，則有ΔH4＝3ΔH3－2ΔH5。 4．(xx高考上海卷)將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可見(　　) A．NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量 C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 D．反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O－Q 解析：選B。醋酸逐漸凝固說明反應(yīng)吸收熱量導(dǎo)致醋酸溶液溫度降低，即NH4HCO3與HCl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即吸收的熱量轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量，A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確；因反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)后生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)注明物質(zhì)的狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．(1)(xx高考大綱全國卷節(jié)選)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。 已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔點(diǎn)為167 ℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)(xx高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ節(jié)選)已知： 甲醇脫水反應(yīng) 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2