第5章第1节化学反应的热效应-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮课件PPT（鲁科单选版）

2024-08-13

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第一节　化学反应的热效应第五章化学反应与能量转化下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）知识梳理层级突破 01 感悟真题高考探究 02 课时作业 03 高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）知识梳理层级突破下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）感悟真题高考探究下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK新教材）下一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1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质 2．能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理地选择和应用化学反应 3．能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响 4．能综合考虑化学变化中物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用等核心素养(教师用书独具) 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　反应热与焓变一、化学反应的实质与特征二、焓变、反应热 1．焓(H) 用于描述物质所具有能量的物理量。 2．焓变(ΔH) ΔH＝H(生成物)－H(反应物)，单位kJ·mol－1。 3．反应热当化学反应在一定温度下进行时，反应所　放出　或　吸收　的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。 4．焓变与反应热的关系对于　等压　条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有：ΔH＝Qp。三、吸热反应与放热反应 1．从能量高低角度理解放热反应吸热反应图示能量高低反应物的总能量　大于　生成物的总能量，ΔH　<　0 反应物的总能量　小于　生成物的总能量，ΔH　>　0 说明 ①a表示断裂旧化学键　吸收　的能量，也可以表示反应的　活化能　。 ②b表示生成新化学键　放出　的能量，也可以表示活化分子结合成生成物分子所　释放　的能量。 ③图中c表示反应的　反应热　，可通过计算焓变值求得。 2.从化学键角度理解 3．常见的放热反应与吸热反应放热反应吸热反应常见反应 ①可燃物的燃烧 ②酸碱中和反应 ③金属与酸或水的置换反应 ④物质的缓慢氧化 ⑤铝热反应 ⑥大多数化合反应 ①盐类的水解反应 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和H2O(g)、C和CO2的反应 ④大多数的分解反应四、燃烧热和中和热 1．燃烧热和中和热的比较类型燃烧热中和热相同点能量变化放热 ΔH及其单位 ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1 不同点反应物的量 1 mol 不一定为1 mol 生成物的量不确定生成水的量为1 mol 反应热的含义 101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量在稀溶液里，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量表示方法燃烧热ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0) 强酸与强碱反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 2.中和热的测定 (1)测定原理 ΔH＝－eq \f(m酸＋m碱·c·t终－t始,n) c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1； n为生成H2O的物质的量。 (2)装置如图(在横线上填出仪器的名称) 五、能源 1．化石燃料 (1)种类：　煤　、　石油　、　天然气　。 (2)特点：蕴藏量有限，属于不可再生能源。 (3)解决化石燃料枯竭的办法：开源节流，即开发新的能源和节约现有的能源。 2．新能源 (1)种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。 (2)特点：资源丰富，可以　再生　，没有污染或污染很小。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)放热反应中，生成物的总能量高于反应物的总能量( × ) 提示：放热反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量。 (2)放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生( × ) 提示：有的放热反应的发生也需要加热，如铝热反应；有的吸热反应不加热也能发生，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应，错误。 (3)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越大( √ ) 提示：活化能越大，表明断裂旧化学键需要克服的能量越大，正确。 (4)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( × ) 提示：焓变与反应条件无关，所以同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，错误。 (5)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关( √ ) 提示：可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与方程式中的化学计量数有关，与反应是否可逆无关，正确。 (6)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量( √ ) (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( × ) 提示：化石燃料为不可再生能源，错误。 (8)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热( × ) 2．(2024·上海崇明一模)反应A(g)＋B(g)→C(g)－Q1(Q1>0)分两步进行：①A(g)＋B(g)→X(g)＋Q2(Q2>0)；②X(g)→C(g)－Q3(Q3>0)。下列图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　) 解析：A　[A(g)＋B(g)→C(g)－Q1(Q1＞0)说明A和B的总能量小于C的总能量，A(g)＋B(g)→X(g)＋Q2(Q2＞0)说明A和B的总能量大于X的能量，X(g)→C(g)－Q3(Q3＞0)说明X的能量小于C的能量，因此能量的关系为C＞A＋B＞X。] ◆[题组1]　化学反应过程中能量变化原因的分析　 1．H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是(　　) A．反应①、反应②均为放热反应 B．反应①、反应②均为氧化还原反应 C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关 D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1 解析：C　[根据图像可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，则反应①、②均为放热反应，A正确；反应①、②中都存在元素化合价变化，所以反应①、②都是氧化还原反应，B正确；反应①比反应②的速率慢，说明反应①中正反应的活化能较大，反应②中正反应的活化能较小，C错误；反应①、反应②总的能量变化为218 kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1，D正确。] 2．化学反应①AB和②BC的能量反应过程图如下所示。下列有关该反应的叙述错误的是(　　) A．反应①的ΔH1＞0 B．反应②在升高温度时，平衡向正反应方向移动 C．反应②的活化能小于反应①的活化能 D．总反应③AC的ΔH3＞0 解析：B　[A项，AB的反应，反应物总能量(A点)小于生成物总能量(B点)，AB的反应为吸热反应，吸热反应ΔH1＞0，正确；B项，BC的反应，反应物总能量(B点)大于生成物总能量(C点)，反应为放热反应，升高温度时，平衡向逆反应方向移动，错误；C项，反应①的活化能是A生成B的最高点的差值，反应②的活化能是B生成C最高点的差值，明显小于①的，正确；D项，总反应③AC反应的反应物总能量(A点)小于生成物总能量(C点)，反应为吸热反应即ΔH3＞0，正确。] 　活化能与焓变的关系 (1)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小及不影响平衡转化率。 (2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2。活化能大小影响反应速率。 (3)起点、终点能量高低判断反应的ΔH，并且物质的能量越低，物质越稳定。 ◆[题组2]　依据键能或能量变化图计算焓变　 3．(2022·浙江卷)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O 能量/(kJ·mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242 可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1。下列说法不正确的是(　　) A．H2的键能为436 kJ·mol－1 B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍 C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2 D．H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)　ΔH＝－143 kJ·mol－1 解析：C　[A.根据表格中的数据可知，H2的键能为218×2＝436 (kJ·mol－1)，A正确；B.由表格中的数据可知O2的键能为：249×2＝498 (kJ·mol－1)，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；C.由表格中的数据可知HOO===HO＋O，解离其中氧氧单键需要的能量为249＋39－10＝278 (kJ·mol－1)，H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1，C错误；D.由表中的数据可知H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)的ΔH＝－136－249－(－242)＝－143 (kJ·mol－1)，D正确。] 4．(2024·重庆九龙坡模拟)某化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．该反应为放热反应，无需加热就可以发生 B．断裂1 mol A－A键和1 mol B－B键要吸收x kJ的能量 C．根据图示可知生成1 mol AB(g)放出(y－x)kJ的能量 D．三种物质A2(g)、B2(g)、AB(g)中，最稳定的物质一定是AB(g) 解析：B　[A项，由图可知反应物总能量高于生成物能量为放热反应，但A－A键和B－B键断裂需要吸收能量，可能需要加热破坏反应物化学键以发生反应，反应放热与反应是否需要加热无关，选项A错误；B项，断裂1 moL A－A键和1 mol B－B键要吸收x kJ的能量，选项B正确；C项，根据图示可知生成1 mol AB(g)放出eq \f(1,2)(y－x) kJ的能量，选项C错误；D项，物质能量越低越稳定，由图知A2(g)和B2(g)的总能量高于2AB(g)的能量，但不知单独物质的能量大小，所以无法确定谁最稳定，选项D错误。] 5．请参考题中图表，已知E1＝134 kJ·mol－1、 E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答问题。 (1)图Ⅰ是1 mol NO2(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，反应速率增大，E1的变化是______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是______。请写出NO2和CO反应的热化学方程式： ________________________________________________________。 (2)下表是部分化学键的键能参数：化学键 P—P P—O O===O P===O 键能/kJ·mol－1 a b c x 已知白磷的燃烧热为d kJ·mol－1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示，则表中x＝______kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。解析：(1)观察图像，E1应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是ΔH不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1。 (2)白磷燃烧的化学方程式为P4＋5O2eq \o(=====,\s\up20(点燃))P4O10，结合图Ⅱ中白磷及其完全燃烧产物的结构，根据“反应热＝反应物键能总和－生成物键能总和”与燃烧热概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，据此可得x＝eq \f(1,4)(d＋6a＋5c－12b)。答案：(1)减小　不变　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1 (2)eq \f(1,4)(d＋6a＋5c－12b) 1．熟记反应热ΔH的基本计算公式 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和 2．常见物质中的化学键数目物质 CO2 (C＝O) CH4 (C－H) P4 (P－P) SiO2 (Si－O) 石墨金刚石 S8 (S－S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 ◆[题组3]　燃烧热与中和热的理解　 6．下列示意图表示正确的是(　　) A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) 　ΔH＝＋26.7 kJ·mol－1反应的能量变化 B．乙图表示碳的燃烧热 C．丙图表示实验的环境温度20 ℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，测量混合液温度，结果如图(已知V1＋V2＝60 mL) D．丁图已知稳定性顺序：B＜A＜C，某反应由两步反应ABC构成，反应过程中的能量变化曲线如图(E1、E3表示两反应的活化能) 解析：D　[A项，图像表示的物质能量变化为反应物能量高于生成物能量的放热反应，反应Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝＋26.7 kJ·mol－1为吸热反应，错误；B项，图像表示的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH，生成的氧化物不是最稳定的氧化物，不符合燃烧热概念，错误；C项，如图，V2为20 mL时温度最高，说明此时酸碱已经反应完毕，又实验中始终保持V1＋V2＝60 mL，所以V1为40 mL，由酸碱中和关系式：2NaOH～H2SO4，硫酸和氢氧化钠溶液浓度不同，和题干“将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合”不符合，错误。] 7．25 ℃、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－1，辛烷的燃烧热为5 518 kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是(　　) A．2H＋(aq)＋SOeq \o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 B．KOH(aq)＋eq \f(1,2)H2SO4(aq)===eq \f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 C．C8H18(l)＋eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) 　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 D．2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) 　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 解析：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1 mol H2O(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1 mol H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ，错误；C项，燃烧热是指在101 kPa时1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所产生的热量，产物中的水应为液态水，错误；D项，当2 mol辛烷完全燃烧时，产生的热量为11 036 kJ，且辛烷应为液态，错误。] (1)有关燃烧热的判断，一看是否以1 mol纯物质为标准，二看是否生成指定产物。 (2)有关中和热的判断，一看是否以生成1 mol H2O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。考点二　热化学方程式一、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。二、意义　表明了化学反应中的　物质　变化和　能量　变化。如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 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。三、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 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。 2．注明物质聚集状态：常用　s　、　l　、　g　、　aq　分别表示固体、液体、气体、溶液。 3．注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。 4．注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应) 5．区别于普通方程式：一般不注“↑”“↓”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ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ( × ) 提示：反应热的单位应该是kJ·mol－1。 (2)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O　ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1( × ) 提示：水未注明聚集状态，且酸碱中和反应ΔH<0。 (3)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝＋296.8 kJ·mol－1( × ) 提示：燃烧是放热反应，ΔH<0。 (4)2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1( × ) 提示：未注明物质的聚集状态。 (5)C(石墨，s)=== C(金刚石，s)　ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定( √ ) 提示：能量越低，物质越稳定。 2．(1)1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体，放出283 kJ的热量，其热化学方程式为 ________________________________________________________。 (2)1 g H2气体完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量，其热化学方程式为 ________________________________________________________。 (3)已知H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH＝______， ②H2O(l)===H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)的ΔH＝______。答案：(1)CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1 (2)H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 (3)①－571.6 kJ·mol－1　②＋285.8 kJ·mol－1 　ΔH与反应的“可逆性” 可逆反应的ΔH表示反应完全时的热量变化，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298 K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。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。 ◆[题组1]　热化学方程式的书写　 1．(2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是(　　) 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) ΔH/(kJ/mol) －1 559.8 －1 411 －285.8 A.C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 411 kJ/mol B．C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) 　ΔH＝－137 kJ/mol C．H2O(l)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ/mol D．C2H6(g)＋eq \f(7,2)O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 559.8 kJ/mol 解析：D　[101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量称为燃烧热。A.H2O应该为液态，A错误；B.C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH＝＋137 kJ/mol，B错误；C.氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol，则H2O(l)===eq \f(1,2)O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ/mol，C错误；D.C2H6(g)＋eq \f(7,2)O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 559.8 kJ/mol，D正确。] 2．(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为 ________________________________________________________。 (2)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 ________________________________________________________。 (3)化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式 ________________________________________________________。答案：(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1 (2)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ·mol－1 (3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(l) ΔH＝－2(c＋b－a) kJ·mol－1 ◆[题组2]　热化学方程式的正误判断　 3．根据合成氨反应的能量变化示意图，下列有关说法正确的是(　　) A．断裂0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)中所有的化学键释放a kJ热量 B．NH3(g)===NH3(l)　ΔH＝c kJ·mol－1 C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－2(a－b) kJ·mol－1 D．2NH3(l)N2(g)＋3H2(g) ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1 解析：D　[本题考查化学反应中能量变化、热化学方程式的判断。断裂化学键需要吸收能量，则断裂0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)中所有的化学键吸收a kJ热量，A错误；NH3(g)变成NH3(l)放出热量，则有NH3(g)===NH3(l)　ΔH＝－c kJ·mol－1，B错误；反应eq \f(1,2)N2(g)＋eq \f(3,2)H2(g)NH3(g)的正、逆反应的活化能分别为a kJ·mol－1、b kJ·mol－1，则反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH＝2(a kJ·mol－1－b kJ·mol－1)＝ 2(a－b) kJ·mol－1，C错误；反应NH3(l)eq \f(1,2)N2(g)＋eq \f(3,2)H2(g)的正、逆反应活化能分别为(b＋c) kJ·mol－1、a kJ·mol－1，则该反应的ΔH＝(b＋c) kJ·mol－1－a kJ·mol－1＝(b＋c－a) kJ·mol－1，故该有2NH3(l)N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1，D正确。] 4．(2023·浙江1月)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是(　　) A．E6－E3＝E5－E2 B．可计算Cl－Cl键能为2(E2－E3)kJ/mol C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g)　ΔH＝(E5－E4)kJ/mol 解析：C　[对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。A.催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此E6－E3＝E5－E2，A正确；B.已知Cl2(g)的相对能量为0，对比两个历程可知，Cl(g)的相对能量为(E2－E3)kJ/mol，则Cl－Cl键能为2(E2－E3)kJ/mol，B正确；C.催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ＝历程Ⅰ，C错误；D.活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g)　ΔH＝(E5－E4)kJ/mol，D正确。] 考点三　盖斯定律、反应热的计算与比较一、盖斯定律 1．内容对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的　始态和终态　有关，而与　反应的途径　无关。 2．意义间接计算某些反应的反应热。 3．应用转化关系反应热间的关系 aAeq \o(――→,\s\up20(ΔH1),\s\do18(　))B、Aeq \o(――→,\s\up20(ΔH2),\s\do18(　)) eq \f(1,a)B ΔH1＝　aΔH2　 Aeq \o(,\s\up20(ΔH1),\s\do18(ΔH2))B ΔH1＝　－ΔH2　 ΔH＝　ΔH1＋ΔH2　二、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，反应热的数值必须也乘上该数。 (2)热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。 (3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。三、反应热大小的比较 1．看物质聚集状态物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下： 2．看ΔH的符号比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。 3．看化学计量数当反应物与生成物的状态相同时，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相同时，反应的程度越大，热量变化越大。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2023·北京卷)等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热( × ) (2)对一可逆反应加入催化剂，改变了反应途径，反应的ΔH也随之改变( × ) (3)同一反应一步完成与两步完成的焓变相同( √ ) (4)已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1，则2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋92 kJ·mol－1( √ ) (5)利用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热( √ ) (6)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关( √ ) (7)可以用已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应( √ ) 2．(2023·湖南卷)已知下列反应的热化学方程式： ①C6H5C2H5(g)＋eq \f(21,2)O2(g)===8CO2(g)＋5H2O(g)ΔH1＝－4 386.9 kJ·mol－1 ②C6H5CH===CH2(g)＋10O2(g)===8CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝－4 263.1 kJ·mol－1 ③H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)　ΔH3＝－241.8 kJ·mol－1 计算反应④C6H5C2H5(g)C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH4＝______kJ·mol－1。解析：盖斯定律及反应热的计算、平衡转化率的相关计算、化学平衡图像分析、化学平衡常数计算。根据盖斯定律，由①－②－③，可得④C6H5C2H5(g)C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)　ΔH4＝－4 386.9 kJ·mol－1－(－4 263.1 kJ·mol－1)－(－241.8 kJ·mol－1)＝＋118 kJ·mol－1。答案：＋118 ◆[题组1]　反应热大小的比较　 1．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)　ΔH2 2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3 2Al(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4 2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　) A．ΔH1＜0，ΔH3＞0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 解析：B　[大多数化合反应为放热反应，而放热反应的反应热(ΔH)均为负值，故A错误；铝热反应为放热反应，故ΔH5＜0，而2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3③，2Al(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4④，由④－③可得：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH5＝ΔH4－ΔH3＜0，可得ΔH4＜ΔH3、ΔH3＝ΔH4－ΔH5，故B正确、D错误；已知：3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH2②，2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3③，将(②＋③)×eq \f(2,3)可得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝eq \f(2,3)(ΔH2＋ΔH3)，故C错误。] 2．试比较下列各组ΔH的大小。 (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1＜0 A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2＜0 则ΔH1______(填“＞”“＜”或“＝”，下同)ΔH2。解析：因为C(g)===C(l)　ΔH3＜0 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1＜0，ΔH2＜ΔH1。答案：＞ (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＜0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＜0 则ΔH1______ΔH2。解析： ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3＜0，所以ΔH1＜ΔH2。答案：＜ (3)两个有联系的不同反应相比 C(s)＋O2(g)=== CO2(g)　ΔH1＜0 C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)=== CO(g)　ΔH2＜0 则ΔH1______ΔH2。解析：根据常识可知，CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)ΔH3＜0，又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2＞ΔH1。答案：＜ ◆[题组2]　反应热的有关计算　 3．已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表： H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 369 则表中a为(　　) A．404　　　　　　　 B．260 C．230 D．200 解析：D　[首先根据盖斯定律求出H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)的ΔH为－102 kJ·mol－1，然后根据反应热：ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，则436＋a－369×2＝－102，解得：a＝200，故D项正确。] 4．分析下列硫燃烧时的能量变化图，判断有关热化学方程式和说法正确的是(　　) A．S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝＋297.16 kJ·mol－1 B．S(s，正交)===S(s，单斜) ΔH＝－0.33 kJ·mol－1 C．S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.83 kJ·mol－1 D．单斜硫的稳定性大于正交硫的稳定性解析：C　[根据图像可知，硫的燃烧反应为放热反应，故A项错；由图像可知，正交硫转化为单斜硫为吸热反应，故B项错；相同物质的量的单斜硫燃烧所放出的热量比正交硫燃烧放出的热量多，说明相同物质的量的单斜硫所具有的能量高于正交硫的能量，能量越高越不稳定，故单斜硫的稳定性弱于正交硫的稳定性，D项错。] ◆[题组3]　利用盖斯定律书写热化学方程式　 5．(1)(2023·浙江1月)“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝＋247 kJ·mol－1 Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41 kJ·mol－1 反应CH4(g)＋3CO2(g)4CO(g)＋2H2O(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。 (2)(2023·全国甲卷)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：已知下列反应的热化学方程式： ①3O2(g)===2O3(g)　ΔH1＝＋285 kJ·mol－1 ②2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l)ΔH2＝－329 kJ·mol－1 反应③CH4(g)＋O3(g)===CH3OH(l)＋O2(g)的ΔH3＝______kJ·mol－1。 (3)(山东高考)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.5 kJ·mol—1 Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2＝－90.4 kJ·mol－1 Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3 则：ΔH3＝______kJ·mol—1。答案：(1)＋329　(2)－307　(3)＋40.9 6．(1)工业上制取硝酸铵的流程图如下所示： NH3 eq \o(――→,\s\up20(Ⅰ),\s\do18(　))NOeq \o(――→,\s\up20(Ⅱ),\s\do18(　))NO2eq \o(――→,\s\up20(Ⅲ),\s\do18(　))HNO3eq \o(――→,\s\up20(Ⅳ))NH4NO3 已知：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 745.2 kJ·mol－1； 6NO(g)＋4NH3(g)5N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 925.2 kJ·mol－1。则反应Ⅰ的热化学方程式可表示为 ________________________________________________________。 (2)饮用水中的NOeq \o\al(－,3)主要来自于NHeq \o\al(＋,4)。已知在微生物的作用下，NHeq \o\al(＋,4)经过两步反应被氧化成NOeq \o\al(－,3)。两步反应的能量变化示意图如下： 1 mol NHeq \o\al(＋,4)全部被氧化成NOeq \o\al(－,3)的热化学方程式为 ________________________________________________________。解析：(1)将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为①和②，根据盖斯定律由①×5－②×4得：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025.2 kJ·mol－1。答案：(1)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025.2 kJ·mol－1 (2)NHeq \o\al(＋,4)(aq)＋2O2(g)===NOeq \o\al(－,3)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ·mol－1 　利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤 [例]　(2023·山东卷)一定条件下，水气变换反应CO＋H2OCO2＋H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ.HCOOHCO＋H2O(快) Ⅱ.HCOOHCO2＋H2(慢) 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H＋仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离，其浓度视为常数。回答下列问题：一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2，则该条件下水气变换反应的焓变ΔH＝______(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。第一步：审“目标化学方程式” 观察目标化学方程式，看已知化学方程式中需要去掉“什么物质”，需要保留“什么物质”。第二步：定“关系” 如需要抵消掉中间产物“HCOOH”，且CO作反应物，利用Ⅱ－Ⅰ，即可得到目标化学方程式。第三步：写“答案” 根据盖斯定律反应Ⅱ－反应Ⅰ得：ΔH＝ΔH2－ΔH1。解析：根据盖斯定律，反应Ⅱ－反应Ⅰ＝水气变换反应，故水气变换反应的焓变ΔH＝ΔH2－ΔH1。答案：ΔH2－ΔH1 1．(1)(2023·全国乙卷)已知下列热化学方程式： FeSO4·7H2O(s),FeSO4(s)＋7H2O(g) ΔH1＝a kJ ·mol－1 FeSO4·xH2O(s),FeSO4(s)＋xH2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1 FeSO4·yH2O(s),FeSO4(s)＋yH2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1 则FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O(s),2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH＝______kJ·mol－1。 (2)(2023·浙江6月)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)　ΔH2 请回答： ΔH2＝________kJ·mol－1。 (3)(2023·广东卷)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式Q＝cρV总·ΔT计算获得。 (ⅰ)热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应，测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1，则该过程放出的热量为__________J(c和ρ分别取4.18 J·g－1·℃－1和1.0 g·mL－1，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。 (ⅱ)借鉴(ⅰ)的方法，甲同学测量放热反应Fe(s)＋CuSO4(aq)===FeSO4(aq)＋Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。序号反应试剂体系温度/℃ 反应前反应后 ⅰ 0.20 mol·L－1CuSO4溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b ⅱ 0.56 g Fe粉 a c ①温度：b______c(填“>”“<”或“＝”)。 ②ΔH＝______________(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。解析：(1)①FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)＋7H2O(g)ΔH1＝a kJ·mol－1 ②FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)＋xH2O(g)ΔH2＝b kJ·mol－1 ③FeSO4·yH2O(s)===FeSO4(s)＋yH2O(g)ΔH3＝c kJ·mol－1 根据盖斯定律由①＋③－②×2可得 FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O(s)===2(FeSO4·xH2O)(s)，则ΔH＝(a＋c－2b)kJ·mol－1。 (2)设热化学方程式 ①CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 ②3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 ③2Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g) 　ΔH2 根据盖斯定律可知，③＝①－②，则ΔH2＝ΔH－ΔH1＝(－41.2 kJ·mol－1)－(－47.2 kJ·mol－1)＝6 kJ·mol－1。 (3)(ⅰ)由Q＝cρV总·ΔT可得Q＝4.18 J·g－1·℃－1×1.0 g·mL－1×(50 mL＋50 mL)×(T1－Tθ)＝418(T1－T0)； (ⅱ)①100 mL 0.20 mol·L－1CuSO4溶液含有溶质的物质的量为0.02 mol,1.20 g Fe粉和0.56 g Fe粉的物质的量分别为0.021 mol、0.01 mol，实验ⅰ中有0.02 mol CuSO4发生反应，实验ⅱ中有0.01 mol CuSO4发生反应，实验ⅰ放出的热量多，则b>c； ②若按实验ⅰ进行计算， ΔH＝－eq \f(4.18×1.0×100×b－a,1 000×0.02) kJ·mol－1＝－20.9(b－a)kJ·mol－1；若按实验ⅱ进行计算，ΔH＝－eq \f(4.18×1.0×100×c－a,1 000×0.01)kJ·mol－1＝－41.8(c－a)kJ·mol－1；答案：(1)(a＋c－2b)　(2)6　(3)(ⅰ)418(T1－T0)　(ⅱ)①>　②－20.9(b－a)kJ·mol－1或－41.8(c－a)kJ·mol－1 2．(1)(2022·全国甲卷)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： (ⅰ)直接氯化： TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)　ΔH1＝172 kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2 (ⅱ)碳氯化： TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH2＝－51 kJ·mol－1，Kp2＝1.2×1012Pa 反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH为__________kJ·mol－1。 (2)(2022·全国乙卷)已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ·mol－1 ②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝94 kJ·mol－1 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－484 kJ·mol－1 计算H2S热分解反应④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝______ kJ·mol－1。 (3)(2022·山东卷)利用γ丁内酯(BL)制备1,4丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：以5.0×10－3mol BL或BD为初始原料，在493 K、3.0×103kPa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热X kJ；以BD为原料，体系从环境吸热Y kJ。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变ΔH(493 K,3.0×103kPa)＝______ kJ·mol－1。解析：(1)根据盖斯定律，将“反应ⅱ－反应ⅰ”得到反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，则ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－51 kJ/mol－172 kJ/mol＝－223 kJ/mol。 (2)已知：①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ/mol ②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝94 kJ/mol ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－484 kJ/mol 根据盖斯定律(①＋②)×eq \f(1,3)－③即得到2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝(－1 036＋94) kJ/mol×eq \f(1,3)＋484 kJ/mol＝170 kJ/mol； (3)依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的BL或BD为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效。则以5.0×10－3mol的BL为原料，达到平衡时放出X kJ热量与同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收Y kJ热量的能量二者能量差值为(X＋Y) kJ，则1 mol时二者能量差值为200(X＋Y) kJ，反应I为放热反应，因此焓变ΔH＝－200(X＋Y) kJ·mol－1。答案：(1)－223　(2)170　(3)－200(X＋Y) 3．(2021·山东卷)2甲氧基2甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：回答下列问题： (1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是______(用系统命名法命名)；eq \f(ΔH1,ΔH2)的数值范围是______(填标号)。 A．＜－1　　　　　 B．－1～0 C．0～1 D．＞1 (2)(2021·湖北卷)丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g) ΔH1＝＋125 kJ·mol－1 反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===C3H6(g)＋H2O(g) ΔH2＝－118 kJ·mol－1 已知键能：E(C—H)＝416 kJ·mol－1，E(H—H)＝436 kJ·mol－1，由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为____kJ。 (3)(2021·福建卷)空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为： ①2Cu2O＋O2(g)4CuO ΔH1＝－227 kJ·mol－1 ②8CuO(s)＋CH4(g)4Cu2O(s)＋CO2(g)＋2H2O(g)Δ H2＝－348 kJ·mol－1 反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝____ kJ·mol－1。解析：(1)由平衡常数Kx与温度T变化关系曲线可知，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的自然对数随温度升高(要注意横坐标为温度的倒数)而减小，说明3个反应均为放热反应，即ΔH1＜0、ΔH2＜0、ΔH3＜0，因此，A的总能量高于B的总能量，能量越低越稳定，A和B中相对稳定的是B，其用系统命名法命名为2甲基2丁烯；由盖斯定律可知，Ⅰ－Ⅱ＝Ⅲ，则ΔH1－ΔH2＝ΔH3＜0，因此ΔH1＜ΔH2，由于放热反应的ΔH越小，其绝对值越大，则eq \f(ΔH1,ΔH2)的数值范围是大于1，选D。 (2)由C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)　ΔH1＝＋125 kJ·mol－1可知反应中需要断裂2 mol C—H、形成1 mol碳碳π键和1 mol H—H,416 kJ·mol－1×2－E(碳碳π键)－436 kJ·mol－1＝＋125 kJ·mol－1，解得：E(碳碳π键)＝271 kJ·mol－1，所以形成1 mol碳碳π键放出的能量为271 kJ； (3)①2Cu2O(s)＋O2(g)4CuO(s) ΔH1＝－227 kJ·mol－1； ②8CuO(s)＋CH4(g)4Cu2O(s)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－348 kJ·mol－1，根据盖斯定律由①×2＋②得：反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－227 kJ·mol－1×2＋(－348 kJ·mol－1)＝－802 kJ·mol－1。答案：(1)2甲基2丁烯　D　(2)271　(3)－802 4．(2024·浙江名校协作体高三开学考)环戊二烯的键线式为，其广泛用于农药、橡胶、塑料等工业合成，是一种重要的有机化工原料。其相关键能和能量循环图如图所示，下列说法不正确　的是(　　) 共价键键能/(kJ·mol－1) H—H 436 H—I 299 I—I 151 A.在相同条件下，反应：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH，则ΔH<ΔH2 B．ΔH1－ΔH3＝－11 kJ·mol－1 C．表中I—I键能151 kJ·mol－1可知将1 mol气态I2解离成气态碘原子需要吸收151 kJ能量 D. INCLUDEPICTURE "C:\\Documents and Settings\\Administrator\\Application Data\\Microsoft\\Word\\194AB.tif" \* MERGEFORMAT" (g)转化为(g)的过程属于氧化反应解析：B　[A.氢气和卤素单质生成卤化氢的反应为放热反应，氯原子半径小于碘，得电子能力更强，形成的化学键键能大于碘形成的化学键，放出热量更多，焓变更小，故ΔH<ΔH2，A正确；B.由盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，则ΔH3－ΔH1＝ΔH2，由键能数据可知，ΔH2＝436 kJ·mol－1＋151 kJ·mol－1－2×299 kJ·mol－1＝－11 kJ·mol－1，则ΔH1－ΔH3＝11 kJ·mol－1，B错误；C.断键需要吸收能量，表中I—I键能151 kJ·mol－1可知将1 mol气态I2解离成气态碘原子需要吸收151 kJ能量，C正确； D. INCLUDEPICTURE "C:\\Documents and Settings\\Administrator\\Application Data\\Microsoft\\Word\\194AB.tif" \* MERGEFORMAT" (g)转化为(g)的过程中减少了氢原子，属于氧化反应，D正确。] [归纳提升] 体系构建核心巧记 1.理解物质能量与反应吸、放热之间的两个关系 (1)E(反应物)<E(生成物)，吸热反应 (2)E(反应物)>E(生成物)，放热反应 2．明确热化学方程式书写与判断的四点注意事项 (1)标明物质的聚集状态 (2)明确ΔH的符号与单位。 (3)ΔH的数值与化学计量数是否对应。 (4)燃烧热、中和热的条件限制。 3．了解燃烧热和中和热的两点联系 (1)对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所以描述中不带“－”，但其焓变小于零。 (2)当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。 4．把握盖斯定律的两个关键 (1)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关。 (2)利用盖斯定律可计算某些反应的反应热。 $$

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