第1讲 化学反应的热效应-【寒假自学课】2025年高二化学寒假提升精品讲义（人教版2019）

第1讲 化学反应的热效应 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与 讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 考点1 中和反应反应热的测定 1．中和热的概念： 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成______________时所释放的热量称为中和热。 在25 ℃和101 kPa下，一般_______和_______的_______溶液混合生成可溶性盐和水的中和热基本上是相等的，为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 2．实验原理： 通过测量一定量的酸碱稀溶液在反应前后_______的变化，计算反应放出的_______，由此求得中和热。 3．数据处理： (1)计算反应过程中放出的热量Q。 ①为了简便计算，可以近似认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容。 实验所用50 mL 0.5 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液的质量均为50 g，混合后溶液总质量为100 g。混合溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。 ②取盐酸温度和氢氧化钠溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)，混合后，取反应体系的最高温度记为反应后的温度(t2)，计算温度差(t2－t1)，取三次测量所得温度差的平均值Δt作为计算依据。 ③将数据代入Q＝cmΔt进行计算。 (2)计算反应过程中产生的水的物质的量。50 mL 0.5 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液混合后发生反应，碱过量，依据酸的物质的量可求算n(H2O)＝0.025 mol。 (3)利用已知数据计算中和热。 ΔH＝－kJ·mol－1 4．中和反应反应热的测定实验中，提高测定反应热准确度的措施： 措施 作用 实验药品用量 采用_______稍过量的方法 为了保证酸、碱______________ 实验装置、仪器选择 内筒和外筒上口对齐，内外筒中间有隔热层 可以_____________________ 实验过程使用_______温度计进行温度测量 减少______________的误差，使测量的温度更准确 实验操作 用温度计测量完盐酸的温度后，用水将温度计上的酸冲洗干净，擦干再测量碱溶液的温度 测量的初始温度更准确 将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖 _____________________ 重复实验2～3次 测量的温度差更准确 【特别提醒】 (1)实验中改变酸碱的用量时，反应放出的热量发生改变，误认为中和热也发生改变，因为中和热是酸碱发生中和反应生成1 mol H2O的反应热，故中和热与酸碱用量无关。 (2)误认为中和热的数值(57.3 kJ·mol－1)是针对所有酸碱反应，57.3 kJ·mol－1是稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和水时的反应热，浓酸或浓碱溶于水时也要放热，中和热数值会大于57.3 kJ·mol－1，而弱酸或弱碱参与的中和反应，因弱酸或弱碱电离时要吸收热量，则中和热数值小于57.3 kJ·mol－1。 考点2 反应热与焓变 1．内能（U）和焓变（ΔH） (1)内能（U）：体系内物质各种_______的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。 (2)焓（H）：与_______有关的物理量。 2．反应热与焓变 (1)反应热与焓变： 在_______条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑)，其反应热_______反应的焓变。 (2)符号：_______ 单位：__________。 3．焓变与吸、放热反应 (1)放热反应：当反应体系放热时焓_______，体系的能量_______，ΔH_______0或ΔH为_______值。 (2)吸热反应：当反应体系吸热时焓_______，体系的能量_______，ΔH_______0或ΔH为_______值。 【特别提醒】 (1)掌握反应热和焓变的概念 ①化学反应中吸收或释放的热简称为反应热，燃料燃烧放出的热和中和反应放出的热都属于反应热。 ②焓变：焓的数值变化称为焓变，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。 (2)理解焓变和反应热的关系 等压条件下，在体系仅做体积功，不做其他功的变化过程中，化学反应的焓变等于反应热，即Qp＝ΔH。 考点3 放热反应和吸热反应 1．化学反应中能量变化的原因 (1)从物质能量的角度认识吸热反应与放热反应 图示 结论 反应物的总能量_______生成物的总能量为放热反应，即：E(反应物)_____E(生成物) 反应物的总能量_______生成物的总能量为吸热反应，即：E(反应物)_____E(生成物) (2)从化学键的断裂和生成的角度分析 化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的差异表现为反应能量的变化。化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因。 化学反应的过程 规律 新键生成释放的能量_______旧键断裂吸收的能量，则反应放热 新键生成释放的能量_______旧键断裂吸收的能量，则反应吸热 2．常见的放热反应、吸热反应 (1)常见的放热反应 ①所有的燃烧反应，如：木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧，钠、H2在氯气中燃烧，镁条在CO2中燃烧 ②所有的酸碱中和反应，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ③大多数的化合反应，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2 H2＋F2===2HF ④铝热反应，如：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 ⑤活泼金属与水、与酸的反应，如：2Na＋2H2O===2NaOH+H2↑ Mg＋2H+===Mg2++H2↑ ⑥生成沉淀的反应 (2)常见的吸热反应 ①大多数分解反应，如：NH4ClNH3↑＋HCl↑ CaCO3CaO＋CO2↑ ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和CO2发生的化合反应及C和H2O(g)的反应 ④以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应：如：H2＋CuOH2O＋Cu C＋H2O(g)CO＋H2 【特别提醒】 (1)从宏观角度，ΔH为反应物总能量和生成物总能量的差值，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，ΔH<0；反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，ΔH>0。 (2)从微观角度，ΔH为反应物断开化学键吸收的总能量与生成物形成化学键放出的总能量的差值，ΔH＝E(反应物断键吸收的总能量)－E(生成物成键放出的总能量)。 (3)能量越低越稳定，物质中的化学键断裂形成原子，要吸收能量，能量升高；原子结合成新物质，形成新的化学键，要放出能量，能量降低。 考点4 热化学方程式 1．热化学方程式 (1)概念：表明反应所_______或_______的热量的化学方程式。 (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，还说明了物质的“物质的量”与“能量”之间的_______关系。 示例：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1表示的意义是在25 ℃、101 kPa下，1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O时，_______的热量是_______。 2．书写热化学方程式时应注意的问题 (1)标明反应物和生成物的_______、_______和___________。若不标明温度和压强，则表示在_______℃，_______kPa条件时的反应热。 (2)标注反应物和生成物的______________，固态、液态、气态和溶液态分别用_______、_______、_______和_______表示。 (3)化学式前面的化学计量数表示___________，可以用_______和分_______表示。 (4)同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的_______ 也不同。 (5)在热化学方程式的右边注明ΔH的______________、_______和_______。 (6)若一个反应的焓变ΔH =akJ·mol-1， 则其逆反应的焓变ΔH =______________。 3．根据热化学方程式计算ΔH 根据热化学方程式的含义，焓变（ΔH）必须与化学计量数相对应。 如：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，可以得出： 2H2O(l) =2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝_______ kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　 ΔH＝_______kJ·mol－1 计算化学反应焓变时，要注意以下几点： ①化学计量数必须与ΔH相对应。 ②在可逆反应中，正反应和逆反应的反应热数值相等，符号相反。 【特别提醒】热化学方程式书写中的常见错误 (1)物质的状态标注错误或漏写，物质的状态不同，ΔH的值不同。 (2)ΔH的正、负及单位书写错误，放热反应的ΔH为“－”，吸热反应的ΔH为“＋”。 (3)ΔH与热化学方程式中化学计量数不对应，相同的反应，化学计量数不同时，ΔH不同。 考点5 燃烧热 1．燃烧热 (1)概念：在______________时，_____ mol纯物质完全燃烧生成____________时所放出的热量。单位是___________ (2)完全燃烧生成产物： 是指单质或化合物燃烧后变为指定产物，即完全燃烧时，下列元素要生成对应的物质：C→_______、H→_______、S→_______、N→_______ (3)意义：甲烷的燃烧热为ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，它表示______________时，_____mol CH4完全燃烧生成___________和___________时放出_________的热量。 (4)文字叙述燃烧热： 用正值或ΔH表示，例如，CH4的燃烧热为_______ kJ·mol－1或 ΔH＝_______ kJ·mol－1 2．表示燃烧热的热化学方程式的书写 在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧_____ mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。 例如：C8H18的燃烧热的热化学方程式为C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1。不能是2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－11 036 kJ·mol－1。 3．燃烧热的计算 由燃烧热的定义可知：可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|，物质的燃烧热：ΔH＝－。 此公式中的ΔH是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。 考点6 盖斯定律 1．盖斯定律 (1)实验证明，一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是_______的。换句话说，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的_______和_______有关，而与反应进行的_______无关。 例：下图表示的反应热。 ΔH＝______________＝______________ (2)盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算出反应很慢的或不容易直接发生的或者伴有副反应的反应的反应热。 2．应用盖斯定律计算ΔH的方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径： ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则：ΔH＝______________。 (2)加合法 依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。 【特别提醒】 利用盖斯定律时注意以下三点： 1依据目标方程式中只在已知方程式中出现一次的物质调整已知方程式方向和化学计量数。 2每个已知方程式只能调整一次。 3ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。 强化点一 热化学方程式的书写和判断 1．书写热化学方程式时应注意的问题 书写步骤 注意事项 书写配平的热化学方程式 化学计量数可以是整数，也可以是分数 标明反应所需的条件 在25 ℃、101 kPa下进行的反应，可不注明条件 注明物质的聚集状态 固体—s、液体—l、气体—g、溶液—aq 标明ΔH的符号、数值及单位 放热反应：ΔH<0 吸热反应：ΔH>0 计算ΔH的数值 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，并不表示物质的分子数、原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数 无论化学反应是否可逆，ΔH都表示每摩尔反应进行到底时的能量变化 ΔH的数值与各物质前的化学计量数成比例增加或减小；若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但绝对值不变 2．根据已知信息书写热化学方程式的方法思路 (1)根据题目给出的信息，确定反应物和生成物，写出化学方程式，并标明各物质的状态。 (2)根据题中一定量反应物(或生成物)反应(或生成)时对应的热量变化，求出 1 mol反应物(或生成物)反应(或生成)时对应的热量变化，标明该反应的ΔH。 (3)注意特殊要求。如表示中和热的热化学方程式中生成物H2O(l)的化学计量数必须是1。 【典例1】根据信息书写热化学方程式 (1)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____________________________。 (2)在一定条件下，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_______________________________________。 (3)化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示 试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：________________________________。 (4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气，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是_________________________________________________。 强化点二 盖斯定律及其应用 利用盖斯定律进行问题分析时，常用加合法和虚拟途径法。 (1)加合法 将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的变化。 举例：已知： ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-483.6 kJ·mol-1 ②H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44.0 kJ·mol-1 写出H2(g)+O2(g)=H2O(l)的热化学方程式 根据盖斯定律：将①×1/2 +②便得出 ΔH=ΔH1×+ΔH2=(-483.6kJ·mol-1)×+(-44.0kJ·mol-1)=-285.8kJ·mol-1 所求热化学方程式为：H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 (2)虚拟途径法 先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反应热。 举例：若反应物A变为生成物D，可以有两个途径： ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 则有：ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 应用加合法计算反应热时应注意： ①热化学方程式如果相加(或相减)，则反应热就相应地相加(或相减)。 ②反应热数值与各物质的化学计量数成正比：化学计量数乘以(或除以)某个数，则反应热就相应地乘以(或除以)这个数。 ③可逆反应中，热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热；正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。 【典例2】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g) 　ΔH1＝＋551 kJ·mol－1 反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－297 kJ·mol－1 反应Ⅱ的热化学方程式：__________________________________。 【典例3】(1)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。 ①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1 ②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1 ③CO(g)C(s)＋CO2(g) ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1 反应2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝___________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。 (2)已知： 甲醇脱水反应 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1 甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1 乙醇异构化反应C2H5OH(g)===CH3OCH3(g) ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1 则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝_______ kJ·mol－1。 强化点三 反应热的计算方法 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH 　a　　　b　　　　c　　d　　|ΔH| n(A)　　n(B)　　n(C)　n(D)　　Q 则＝＝＝＝。 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)。 3．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。 4．根据图像计算 5．根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。 【典例4】(1)雾霾的主要成分之一是来自汽车尾气的氮氧化物，研究表明CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。 ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－889.6 kJ·mol－1 ②N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.2 kJ·mol－1 ③2NO2(g)===N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 写出甲烷气体催化还原N2O4气体生成稳定的单质气体、二氧化碳气体和液态水的热化学方程式：_______________________________________________。 (2)据粗略统计，我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过250亿立方米，这不仅是能源的浪费，也对环境造成极大污染。为解决这一问题，我国从2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。 已知CO中的C与O之间为三键连接，且合成甲醇的主要反应原理为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH。如表所列数据为常见化学键的键能(CO中的化学键可表示为CO)： 化学能 C—C C—H H—H C—O CO H—O 键能/(kJ·mol－1) 348 414 436 326.8 1 032 464 则该反应的ΔH＝____________ kJ·mol－1。 (3)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。 已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 ①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：__________________________________________。 ②ΔH2＝_______ kJ·mol－1。 【典例5】化学键的键能是原子间形成1 mol 化学键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据： H—S：364 kJ·mol－1，S—S：266 kJ·mol－1，S—O：522 kJ·mol－1，H—O：464 kJ·mol－1。 (1)试根据这些数据计算下面反应的反应热： 2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，反应产物中的S实为S8，实际分子是一个8元环状分子(即)，则Q＝_________。 (2)标准状况下，将a L H2S与b L SO2混合进行上述反应，当a＞2b时，反应热ΔH为_______kJ·mol－1；当a＜2b时，反应热ΔH为_________kJ·mol－1。 (3)又已知H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，试写出H2S和SO2反应生成H2O(g)的热化学方程式：________________________________________________________________。 强化点四 ΔH的大小比较 1．基本规律 (1)能量守恒定律：在化学反应过程中，遵循能量守恒定律。 若该反应是放热反应，则反应物的总能量=生成物的总能量+放出的能量；若该反应是吸热反应，则反应物的总能量+吸收的能量=生成物的总能量； (2)能量大小与物质的聚集状态的关系 物质的量相同时，同一物质在不同状态时能量关系是：气态>液态>固态。 2．比较方法 (1)比较反应热(ΔH)时，要带上“+”、“－”号比较，不能只比较数值。 对于放热反应(ΔH<0)，ΔH的数值越大，放出的热量越少；对于吸热反应(ΔH>0)， ΔH的数值越大，吸收的热量越多。 2先画出物质的能量E的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”进行比较。 3可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。 (5)同一反应，生成物的状态不同时： A(g)+B(g)===C(g) ΔH1<0 A(g)+B(g)===C(l) ΔH2<0 存在ΔH2＜ΔH1。 (6)同一反应，反应物的状态不同时： A(s)+B(g)===C(l) ΔH1<0 A(g)+B(g)===C(l) ΔH2<0 存在ΔH2＜ΔH1。 【典例6】下列各组热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2 A．① B．②③④ C．④ D．①②③ 真题感知 1．（2024·浙江丽水）下列说法不正确的是 A．由图甲可知：该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量 B．由图乙可知：物质聚集状态改变，焓也改变 C．由图丙可知：该反应断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量 D． 由图丁可知：ΔH1＜ΔH2，金刚石比石墨稳定 2．（2024·四川凉山）下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是 A．已知，则与在一定条件下的密闭容器中充分反应放出的热量 B．已知氢气的燃烧热，则 C．乙醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气时所放出的热量就是乙醇的燃烧热 D．已知(1)；则(l)； 3．（2024·广东广州）化学反应常常伴随着热量的释放或吸收。下列说法正确的是 A．催化剂可降低反应的，加快反应速率 B．C(s，石墨)=C(s，金刚石)，则石墨比金刚石稳定 C．的燃烧热为，则 D．稀醋酸与稀溶液发生中和反应，生成时放出的热量等于57.3kJ 4．（2024·浙江台州）有如下三个热化学方程式 ①  ； ②  ； ③  。 下列说法正确的是 A． B．常温常压下，过程③不能自发进行 C． D．根据反应①可得知的燃烧热 5．（2024·北京延庆）已知反应：①   ②   相关化学键的键能数据如下： 化学键 C-H Cl-Cl H-Cl C-Cl 键能/(kJ·mol-1) a b c d 下列说法正确的是 A．①中反应物的总能量小于生成物的总能量 B． C．   D． 6．（2024·北京大兴）是由钛精矿(主要成分为)制备钛()的重要中间产物。 已知：① ②    ③    则的是 A． B． C． D． 7．（2024·福建泉州）依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    △H=-571.6kJ/mol 氢气的标准燃烧热为285.8kJ/mol B OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)    △H=-57.3kJ/mol 稀NaOH溶液与CH3COOH生成1mol水放出57.3kJ热量 C CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)    △H=-889.6kJ/mol 甲烷的热值为55.6kJ/g D 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)    △H=+196kJ/mol 2molSO3充分反应，吸收196kJ热量 8．（2024·重庆）甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是 A．若破坏中的化学键需吸收热量，则破坏键需吸收热量 B．反应 C． 的能量大于和的能量总和 D．在反应中，放出热量，有键生成 提升专练 1．下列说法正确的是(　　) A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 2．用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液测定H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的反应热(ΔH)的实验时，下列说法不正确的是(　　) A．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓缓倒入量热计内筒中，不断用玻璃搅拌器搅拌 B．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，减少热量损失 C．用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，测得的反应热ΔH不变 D．改用25 mL 0.50 mol·L－1盐酸跟25 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行测定，ΔH数值不变 3．下列说法正确的是(　　) A．吸热反应使环境的温度升高 B．当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0 C．化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－” D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 4．关于如图的说法不正确的是(　　) A．1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时，需要吸收5 kJ的能量 B．2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量 C．1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量 D．碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应 5．将V1 mL 1.00 mol·L－1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50)。下列叙述正确的是(　　) A．做该实验时环境温度为22 ℃ B．该实验表明化学能可以转化为热能 C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L－1 D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 6．肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O==O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H所需的能量(kJ)是(　　) A．194 B．391 C．516 D．658 7．实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是(　　) ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1 ②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 A．仅有① B．仅有②④ C．仅有② D．全部符合要求 8．氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.9 kJ·mol－1 C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是(　　) A．H2(g) B．CO(g) C．C8H18(l) D．CH4(g) 9．已知298 K、101 kPa时： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 10．氧化亚铜常用于制船底防污漆，用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O，已知反应： 2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1 2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1 则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　　) A．－11 kJ·mol－1 B．＋11 kJ·mol－1 C．＋22 kJ·mol－1 D．－22 kJ·mol－1 11．根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是(　　) A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2 C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3 12．Ⅰ.已知下列热化学方程式：①  kJ/mol ②  kJ/mol ③  kJ/mol ④  kJ/mol 回答下列问题： (1)C燃烧热的热化学方程式为 (填序号)； (2)燃烧1 g生成气态水，放出的热量为 。 Ⅱ.中和热是一类重要的反应热，也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为  kJ/mol。 (3)下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为的是 (填序号)。 A．盐酸与氢氧化钠溶液 B．稀硫酸与氢氧化钡溶液 C．醋酸与氢氧化钠固体 D．硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液 E．氢氧化镁溶于稀盐酸 (4)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol，则反应放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)57.3kJ。 Ⅲ.如图所示，某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。 (5)据图可判断出反应物的总键能 (填“>”“<”或“=”，下同)生成物的总键能，则该反应的反应热_________。。 13．(1)在25 ℃、101 kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ，该反应的热化学方程式是___________________________________。 (2)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为 TiO2―→TiCl4Ti 已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1 Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH＝＋141 kJ·mol－1 ①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________________。 ②反应TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是___________________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1讲 化学反应的热效应 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与 讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 考点1 中和反应反应热的测定 1．中和热的概念： 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所释放的热量称为中和热。 在25 ℃和101 kPa下，一般强酸和强碱的稀溶液混合生成可溶性盐和水的中和热基本上是相等的，为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 2．实验原理： 通过测量一定量的酸碱稀溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和热。 3．数据处理： (1)计算反应过程中放出的热量Q。 ①为了简便计算，可以近似认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容。 实验所用50 mL 0.5 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液的质量均为50 g，混合后溶液总质量为100 g。混合溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。 ②取盐酸温度和氢氧化钠溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)，混合后，取反应体系的最高温度记为反应后的温度(t2)，计算温度差(t2－t1)，取三次测量所得温度差的平均值Δt作为计算依据。 ③将数据代入Q＝cmΔt进行计算。 (2)计算反应过程中产生的水的物质的量。50 mL 0.5 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液混合后发生反应，碱过量，依据酸的物质的量可求算n(H2O)＝0.025 mol。 (3)利用已知数据计算中和热。 ΔH＝－kJ·mol－1 4．中和反应反应热的测定实验中，提高测定反应热准确度的措施： 措施 作用 实验药品用量 采用碱稍过量的方法 为了保证酸、碱完全中和 实验装置、仪器选择 内筒和外筒上口对齐，内外筒中间有隔热层 可以减少热量损失 实验过程使用同一支温度计进行温度测量 减少仪器本身的误差，使测量的温度更准确 实验操作 用温度计测量完盐酸的温度后，用水将温度计上的酸冲洗干净，擦干再测量碱溶液的温度 测量的初始温度更准确 将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖 减少热量的损失 重复实验2～3次 测量的温度差更准确 【特别提醒】 (1)实验中改变酸碱的用量时，反应放出的热量发生改变，误认为中和热也发生改变，因为中和热是酸碱发生中和反应生成1 mol H2O的反应热，故中和热与酸碱用量无关。 (2)误认为中和热的数值(57.3 kJ·mol－1)是针对所有酸碱反应，57.3 kJ·mol－1是稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和水时的反应热，浓酸或浓碱溶于水时也要放热，中和热数值会大于57.3 kJ·mol－1，而弱酸或弱碱参与的中和反应，因弱酸或弱碱电离时要吸收热量，则中和热数值小于57.3 kJ·mol－1。 考点2 反应热与焓变 1．内能（U）和焓变（ΔH） (1)内能（U）：体系内物质各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。 (2)焓（H）：与内能有关的物理量。 2．反应热与焓变 (1)反应热与焓变： 在等压条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑)，其反应热等于反应的焓变。 (2)符号：ΔH 单位：kJ·mol－1。 3．焓变与吸、放热反应 (1)放热反应：当反应体系放热时焓减小，体系的能量降低，ΔH<0或ΔH为负值。 (2)吸热反应：当反应体系吸热时焓增大，体系的能量升高，ΔH>0或ΔH为正值。 【特别提醒】 (1)掌握反应热和焓变的概念 ①化学反应中吸收或释放的热简称为反应热，燃料燃烧放出的热和中和反应放出的热都属于反应热。 ②焓变：焓的数值变化称为焓变，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。 (2)理解焓变和反应热的关系 等压条件下，在体系仅做体积功，不做其他功的变化过程中，化学反应的焓变等于反应热，即Qp＝ΔH。 考点3 放热反应和吸热反应 1．化学反应中能量变化的原因 (1)从物质能量的角度认识吸热反应与放热反应 图示 结论 反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，即：E(反应物)＞E(生成物) 反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应，即：E(反应物)＜E(生成物) (2)从化学键的断裂和生成的角度分析 化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的差异表现为反应能量的变化。化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因。 化学反应的过程 规律 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热 2．常见的放热反应、吸热反应 (1)常见的放热反应 ①所有的燃烧反应，如：木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧，钠、H2在氯气中燃烧，镁条在CO2中燃烧 ②所有的酸碱中和反应，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ③大多数的化合反应，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2 H2＋F2===2HF ④铝热反应，如：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 ⑤活泼金属与水、与酸的反应，如：2Na＋2H2O===2NaOH+H2↑ Mg＋2H+===Mg2++H2↑ ⑥生成沉淀的反应 (2)常见的吸热反应 ①大多数分解反应，如：NH4ClNH3↑＋HCl↑ CaCO3CaO＋CO2↑ ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和CO2发生的化合反应及C和H2O(g)的反应 ④以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应：如：H2＋CuOH2O＋Cu C＋H2O(g)CO＋H2 【特别提醒】 (1)从宏观角度，ΔH为反应物总能量和生成物总能量的差值，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，ΔH<0；反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，ΔH>0。 (2)从微观角度，ΔH为反应物断开化学键吸收的总能量与生成物形成化学键放出的总能量的差值，ΔH＝E(反应物断键吸收的总能量)－E(生成物成键放出的总能量)。 (3)能量越低越稳定，物质中的化学键断裂形成原子，要吸收能量，能量升高；原子结合成新物质，形成新的化学键，要放出能量，能量降低。 考点4 热化学方程式 1．热化学方程式 (1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 (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能量变化，还说明了物质的“物质的量”与“能量”之间的数量关系。 示例：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1表示的意义是在25 ℃、101 kPa下，1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O时，放出的热量是285.8 kJ。 2．书写热化学方程式时应注意的问题 (1)标明反应物和生成物的温度、压强和聚集状态。若不标明温度和压强，则表示在25℃，101kPa条件时的反应热。 (2)标注反应物和生成物的聚集状态，固态、液态、气态和溶液态分别用s、l、g和aq表示。 (3)化学式前面的化学计量数表示物质的量，可以用整数和分数表示。 (4)同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的ΔH 也不同。 (5)在热化学方程式的右边注明ΔH的正负号(正号常省略)、数值和单位。 (6)若一个反应的焓变ΔH =akJ·mol-1， 则其逆反应的焓变ΔH =—akJ·mol-1。 3．根据热化学方程式计算ΔH 根据热化学方程式的含义，焓变（ΔH）必须与化学计量数相对应。 如：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，可以得出： 2H2O(l) =2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571.6 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　 ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 计算化学反应焓变时，要注意以下几点： ①化学计量数必须与ΔH相对应。 ②在可逆反应中，正反应和逆反应的反应热数值相等，符号相反。 【特别提醒】热化学方程式书写中的常见错误 (1)物质的状态标注错误或漏写，物质的状态不同，ΔH的值不同。 (2)ΔH的正、负及单位书写错误，放热反应的ΔH为“－”，吸热反应的ΔH为“＋”。 (3)ΔH与热化学方程式中化学计量数不对应，相同的反应，化学计量数不同时，ΔH不同。 考点5 燃烧热 1．燃烧热 (1)概念：在25 ℃、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。单位是kJ·mol－1 (2)完全燃烧生成产物： 是指单质或化合物燃烧后变为指定产物，即完全燃烧时，下列元素要生成对应的物质：C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、N→N2(g) (3)意义：甲烷的燃烧热为ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，它表示25 ℃、101kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态H2O时放出890.3 kJ的热量。 (4)文字叙述燃烧热： 用正值或ΔH表示，例如，CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1或 ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 2．表示燃烧热的热化学方程式的书写 在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。 例如：C8H18的燃烧热的热化学方程式为C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1。不能是2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－11 036 kJ·mol－1。 3．燃烧热的计算 由燃烧热的定义可知：可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|，物质的燃烧热：ΔH＝－。 此公式中的ΔH是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。 考点6 盖斯定律 1．盖斯定律 (1)实验证明，一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。换句话说，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。 例：下图表示的反应热。 ΔH＝ΔH1+ΔH2＝ΔH3+ΔH4+ΔH5 (2)盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算出反应很慢的或不容易直接发生的或者伴有副反应的反应的反应热。 2．应用盖斯定律计算ΔH的方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径： ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2)加合法 依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。 【特别提醒】 利用盖斯定律时注意以下三点： 1依据目标方程式中只在已知方程式中出现一次的物质调整已知方程式方向和化学计量数。 2每个已知方程式只能调整一次。 3ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。 强化点一 热化学方程式的书写和判断 1．书写热化学方程式时应注意的问题 书写步骤 注意事项 书写配平的热化学方程式 化学计量数可以是整数，也可以是分数 标明反应所需的条件 在25 ℃、101 kPa下进行的反应，可不注明条件 注明物质的聚集状态 固体—s、液体—l、气体—g、溶液—aq 标明ΔH的符号、数值及单位 放热反应：ΔH<0 吸热反应：ΔH>0 计算ΔH的数值 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，并不表示物质的分子数、原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数 无论化学反应是否可逆，ΔH都表示每摩尔反应进行到底时的能量变化 ΔH的数值与各物质前的化学计量数成比例增加或减小；若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但绝对值不变 2．根据已知信息书写热化学方程式的方法思路 (1)根据题目给出的信息，确定反应物和生成物，写出化学方程式，并标明各物质的状态。 (2)根据题中一定量反应物(或生成物)反应(或生成)时对应的热量变化，求出 1 mol反应物(或生成物)反应(或生成)时对应的热量变化，标明该反应的ΔH。 (3)注意特殊要求。如表示中和热的热化学方程式中生成物H2O(l)的化学计量数必须是1。 【典例1】根据信息书写热化学方程式 (1)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____________________________。 (2)在一定条件下，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_______________________________________。 (3)化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示 试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：________________________________。 (4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气，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是_________________________________________________。 【答案】(1)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJ·mol－1 (2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－4Q kJ·mol－1 (3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1 (4)NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g) ΔH＝－216 kJ·mol－1 【解析】(1)根据碳原子守恒有C2H5OH～2CO2～2CaCO3。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。(2)1 mol N2完全反应放出的热量为kJ＝4Q kJ，故N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－4Q kJ·mol－1。(3)根据箭头的指向可知a、b、c均为正值。(4)消耗1 mol NaBH4(s)放热(×38) kJ＝216 kJ。 强化点二 盖斯定律及其应用 利用盖斯定律进行问题分析时，常用加合法和虚拟途径法。 (1)加合法 将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的变化。 举例：已知： ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-483.6 kJ·mol-1 ②H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44.0 kJ·mol-1 写出H2(g)+O2(g)=H2O(l)的热化学方程式 根据盖斯定律：将①×1/2 +②便得出 ΔH=ΔH1×+ΔH2=(-483.6kJ·mol-1)×+(-44.0kJ·mol-1)=-285.8kJ·mol-1 所求热化学方程式为：H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 (2)虚拟途径法 先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反应热。 举例：若反应物A变为生成物D，可以有两个途径： ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 则有：ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 应用加合法计算反应热时应注意： ①热化学方程式如果相加(或相减)，则反应热就相应地相加(或相减)。 ②反应热数值与各物质的化学计量数成正比：化学计量数乘以(或除以)某个数，则反应热就相应地乘以(或除以)这个数。 ③可逆反应中，热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热；正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。 【典例2】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g) 　ΔH1＝＋551 kJ·mol－1 反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－297 kJ·mol－1 反应Ⅱ的热化学方程式：__________________________________。 【答案】3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ·mol－1 【解析】由于反应Ⅱ是二氧化硫的歧化反应，且由题意可知其氧化产物和还原产物分别为H2SO4和S，根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应Ⅱ的化学方程式为3SO2＋2H2O2H2SO4＋S↓。根据盖斯定律，反应Ⅰ与反应Ⅲ的热化学方程式相加得2H2SO4(l)＋S(s)===3SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝ ＋254 kJ·mol－1，所以反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2(g)＋2H2O(g)=== 2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ·mol－1。 【典例3】(1)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。 ①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1 ②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1 ③CO(g)C(s)＋CO2(g) ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1 反应2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝___________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。 (2)已知： 甲醇脱水反应 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1 甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1 乙醇异构化反应C2H5OH(g)===CH3OCH3(g) ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1 则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝_______ kJ·mol－1。 【答案】(1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3 (2)－45.5 【解析】(1)利用盖斯定律可以计算出所给反应的焓变，要学会利用所给方程式中化学计量数和反应物、中间产物的关系进行解答。根据盖斯定律，由①×4＋②＋③×2可得目标热化学方程式，故有ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。 (2)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1 　① 2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1　② C2H5OH(g)===CH3OCH3(g) ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1　③ 根据盖斯定律，由①－②－③得C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1。 强化点三 反应热的计算方法 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH 　a　　　b　　　　c　　d　　|ΔH| n(A)　　n(B)　　n(C)　n(D)　　Q 则＝＝＝＝。 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)。 3．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。 4．根据图像计算 5．根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。 【典例4】(1)雾霾的主要成分之一是来自汽车尾气的氮氧化物，研究表明CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。 ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－889.6 kJ·mol－1 ②N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.2 kJ·mol－1 ③2NO2(g)===N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 写出甲烷气体催化还原N2O4气体生成稳定的单质气体、二氧化碳气体和液态水的热化学方程式：_______________________________________________。 (2)据粗略统计，我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过250亿立方米，这不仅是能源的浪费，也对环境造成极大污染。为解决这一问题，我国从2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。 已知CO中的C与O之间为三键连接，且合成甲醇的主要反应原理为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH。如表所列数据为常见化学键的键能(CO中的化学键可表示为CO)： 化学能 C—C C—H H—H C—O CO H—O 键能/(kJ·mol－1) 348 414 436 326.8 1 032 464 则该反应的ΔH＝____________ kJ·mol－1。 (3)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。 已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 ①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：__________________________________________。 ②ΔH2＝_______ kJ·mol－1。 【答案】(1)CH4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－899.9 kJ·mol－1 (2)－128.8 (3)①S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJ·mol－1 ②－78.64 【解析】(1)甲烷还原N2O4生成的稳定的单质气体是N2，根据盖斯定律，①－②－③得：CH4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－899.9 kJ· mol－1。(2)ΔH＝1 032 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－3×414 kJ·mol－1－326.8 kJ·mol－1－464 kJ·mol－1＝－128.8 kJ·mol－1。(3)①由图可知1 mol S(s)完全燃烧放出的热量为297 kJ，故能表示硫的燃烧热的热化学方程式为S(s)＋O2(g)===SO2(g) 　ΔH＝－297 kJ·mol－1。 ②由图可知，参加反应的n(SO2)＝1 mol－0.2 mol＝0.8 mol，根据2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，ΔH2＝0.8××(－196.6 kJ·mol－1)＝ －78.64 kJ·mol－1。 【典例5】化学键的键能是原子间形成1 mol 化学键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据： H—S：364 kJ·mol－1，S—S：266 kJ·mol－1，S—O：522 kJ·mol－1，H—O：464 kJ·mol－1。 (1)试根据这些数据计算下面反应的反应热： 2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，反应产物中的S实为S8，实际分子是一个8元环状分子(即)，则Q＝_________。 (2)标准状况下，将a L H2S与b L SO2混合进行上述反应，当a＞2b时，反应热ΔH为_______kJ·mol－1；当a＜2b时，反应热ΔH为_________kJ·mol－1。 (3)又已知H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，试写出H2S和SO2反应生成H2O(g)的热化学方程式：________________________________________________________________。 【答案】(1)154　(2)－　－ (3)2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－66 kJ·mol－1 【解析】(1)反应可以改成：2H2S(g)＋SO2(g)===S8(s)＋2H2O(l)，根据公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝4×364 kJ·mol－1＋2×522 kJ·mol－1－3×266 kJ·mol－1－4×464 kJ·mol－1＝－154 kJ·mol－1。(2)当a＞2b时，H2S过量应依据SO2的量计算，当a＜2b时，SO2过量应依据H2S的量计算。(3)1 mol液态水变成气态水需吸热44 kJ，2 mol液态水变成气态水时则吸热88 kJ。则由第(1)问可知生成H2O(g)时共放热(154－88) kJ＝66 kJ。 强化点四 ΔH的大小比较 1．基本规律 (1)能量守恒定律：在化学反应过程中，遵循能量守恒定律。 若该反应是放热反应，则反应物的总能量=生成物的总能量+放出的能量；若该反应是吸热反应，则反应物的总能量+吸收的能量=生成物的总能量； (2)能量大小与物质的聚集状态的关系 物质的量相同时，同一物质在不同状态时能量关系是：气态>液态>固态。 2．比较方法 (1)比较反应热(ΔH)时，要带上“+”、“－”号比较，不能只比较数值。 对于放热反应(ΔH<0)，ΔH的数值越大，放出的热量越少；对于吸热反应(ΔH>0)， ΔH的数值越大，吸收的热量越多。 2先画出物质的能量E的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”进行比较。 3可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。 (5)同一反应，生成物的状态不同时： A(g)+B(g)===C(g) ΔH1<0 A(g)+B(g)===C(l) ΔH2<0 存在ΔH2＜ΔH1。 (6)同一反应，反应物的状态不同时： A(s)+B(g)===C(l) ΔH1<0 A(g)+B(g)===C(l) ΔH2<0 存在ΔH2＜ΔH1。 【典例6】下列各组热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2 A．① B．②③④ C．④ D．①②③ 【答案】A 【解析】相同量的碳不完全燃烧放热少，焓变比较大小时考虑符号，所以ΔH1＜ΔH2，故①符合；固态硫变为气态硫需要吸收热量，所以ΔH1＞ΔH2，故②不符合；相同条件下物质的量少的反应放热少，1 mol氢气燃烧放热小于2 mol氢气燃烧放热，所以ΔH1＞ΔH2，故③不符合；碳酸钙分解吸热，焓变为正值，氧化钙和水反应是化合反应，放热，焓变是负值，所以ΔH1＞ΔH2，故④不符合。 真题感知 1．（2024·浙江丽水）下列说法不正确的是 A．由图甲可知：该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量 B．由图乙可知：物质聚集状态改变，焓也改变 C．由图丙可知：该反应断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量 D． 由图丁可知：ΔH1＜ΔH2，金刚石比石墨稳定 【答案】D 【解析】A．由图甲可知：生成物的焓大于反应物的焓，正反应吸热，该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量，故A正确； B．由图乙可知：水的状态不同焓不同，物质聚集状态改变，焓也改变，故B正确； C．由图丙可知：该反应为放热反应，断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量，故C正确； D．由图丁可知：该反应放热，焓变为负值，ΔH1>ΔH2；金刚石的能量大于石墨，石墨比金刚石稳定，故D错误； 选D。 2．（2024·四川凉山）下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是 A．已知，则与在一定条件下的密闭容器中充分反应放出的热量 B．已知氢气的燃烧热，则 C．乙醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气时所放出的热量就是乙醇的燃烧热 D．已知(1)；则(l)； 【答案】B 【解析】A．该反应为可逆反应，则（g）和（g）置于一密闭容器中不能完全反应，放出的热量小于，A错误； B．根据的燃烧热可知，，则，B正确； C．燃烧热是1mol纯物质完全燃烧，产生指定的产物时放出的热量，生成的水应是液体，不是气态，故1mol乙醇燃烧生成水蒸气和二氧化碳所放出的热量不是乙醇的燃烧热，C错误； D．已知中和热△H=-57.3kJ/mol，则稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应生成2molH2O时，同时还产生1molBaSO4沉淀，要放出热量，故其反应热小于-114.6，D错误； 故选B。 3．（2024·广东广州）化学反应常常伴随着热量的释放或吸收。下列说法正确的是 A．催化剂可降低反应的，加快反应速率 B．C(s，石墨)=C(s，金刚石)，则石墨比金刚石稳定 C．的燃烧热为，则 D．稀醋酸与稀溶液发生中和反应，生成时放出的热量等于57.3kJ 【答案】B 【解析】A．催化剂不能改变反应物和生成物的能量，加入催化剂，该反应的反应热不变，A错误； B．由C(s，石墨)═C(s，金刚石)ΔH=+1.9kJ•mol-1，可知该反应吸热，可知金刚石的能量比石墨的能量高，所以石墨比金刚石稳定，B正确； C．氢气的燃烧热是完全燃烧1mol氢气生成液态水所放出的能量，气态水变为液态水释放热的，所以则H2(g)+O2(g)═H2O(g) ΔH＜-285.8kJ•mol-1，C错误； D．电离过程需吸收能量，CH3COOH是一元弱酸，1molCH3COOH的醋酸稀溶液与含1molNaOH的稀溶液混合，放出的热量小于57.3 kJ，D错误； 故答案为：B。 4．（2024·浙江台州）有如下三个热化学方程式 ①  ； ②  ； ③  。 下列说法正确的是 A． B．常温常压下，过程③不能自发进行 C． D．根据反应①可得知的燃烧热 【答案】A 【解析】A．氢气燃烧生成液态水放热多，放热越多，焓变越小，则，A正确； B．气态水变为液态水是放热过程，常温常压下，过程③能自发进行，B错误； C．依据盖斯定律②－③即得到反应①，所以，C错误； D．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，则根据反应②可得知的燃烧热，D错误； 答案选A。 5．（2024·北京延庆）已知反应：①   ②   相关化学键的键能数据如下： 化学键 键能 a b c d 下列说法正确的是 A．①中反应物的总能量小于生成物的总能量 B． C．   D． 【答案】C 【解析】A．ΔH1＜0，即ΔH1=生成物的总能量-反应物的总能量<0，则①中反应物的总能量大于生成物的总能量，A错误； B．ΔH1=反应物总键能-生应物总键能，即ΔH1=(4a+2b-2a-2d-2c)kJ⋅mol-1=2(a+b-c-d)kJ⋅mol-1，B错误； C．由②-①式可得：CH2Cl2(g)+2Cl2(g)=CCl4(g)+2HCl(g)，则由盖斯定律得：ΔH=ΔH2−ΔH1，C正确； D．ΔH1=2(a+b-c-d)kJ⋅mol-1，ΔH2=(4a+4b-4c-4d)kJ⋅mol-1=4(a+b-c-d)kJ⋅mol-1，则，D错误； 故选C。 6．（2024·北京大兴）是由钛精矿(主要成分为)制备钛()的重要中间产物。 已知：① ②    ③    则的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由盖斯定律可得方程式可由关系①×2-②+③求得，即的=(-393.5kJ·mol-1×2)-(-566kJ·mol-1)+(+175.4kJ·mol-1)=-45.6kJ·mol-1，综上，故选A。 7．（2024·福建泉州）依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    △H=-571.6kJ/mol 氢气的标准燃烧热为285.8kJ/mol B OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)    △H=-57.3kJ/mol 稀NaOH溶液与CH3COOH生成1mol水放出57.3kJ热量 C CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)    △H=-889.6kJ/mol 甲烷的热值为55.6kJ/g D 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)    △H=+196kJ/mol 2molSO3充分反应，吸收196kJ热量 【答案】C 【解析】A．氢气的标准燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量，所以氢气的燃烧热不是285.8kJ/mol，故A错误； B．醋酸是弱酸，电离吸热，稀NaOH溶液与CH3COOH生成1mol水放出的热量小于57.3kJ，故B错误； C．根据CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)    △H=-889.6kJ/mol，1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量是889.6kJ，则1g甲烷燃烧放出的热为55.6 kJ，故C正确； D．2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)    △H=+196kJ/mol为可逆反应，2molSO3充分反应，吸收的热量小于196kJ，故D错误； 选C。 8．（2024·重庆）甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是 A．若破坏中的化学键需吸收热量，则破坏键需吸收热量 B．反应 C． 的能量大于和的能量总和 D．在反应中，放出热量，有键生成 【答案】A 【分析】由图可知，1molCH4(g)+2molO2(g)断裂所有共价键，需要吸收2646kJ的热量；1molC(g)+4molH(g)+4molO(g)结合成1molCO2(g)+2molH2O(g)，能放出3446kJ的热量，据此回答。 【解析】A．若破坏1molO2(g)中的化学键需吸收热量493kJ，则破坏1molC-H键需吸收热量，A正确； B．图中生成的水是气态，气态水转变为液态放出热量，则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-800kJ·mol-1，B错误； C．由图可知，1molCH4(g)和2molO2(g)的能量大于1molCO2(g)和2molH2O(g)的能量总和，但1molCH4(g)的能量不一定大于1molCO2(g)和2molH2O(g)的能量总和，C错误； D．在反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)中，放出热量400kJ，生成1molH2O，有2molO-H键生成，D错误； 故选A。 提升专练 1．下列说法正确的是(　　) A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 【答案】C 【解析】化学反应的能量变化可以表现为很多方面，如转化为热能、电能、光能等；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓不一定高于生成物的总焓，但总是不同；焓变是指在一定条件下化学反应的反应热，不仅是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化。 2．用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液测定H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的反应热(ΔH)的实验时，下列说法不正确的是(　　) A．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓缓倒入量热计内筒中，不断用玻璃搅拌器搅拌 B．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，减少热量损失 C．用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，测得的反应热ΔH不变 D．改用25 mL 0.50 mol·L－1盐酸跟25 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行测定，ΔH数值不变 【答案】A 【解析】酸碱混合时要迅速，并且不能搅拌，防止热量的散失，A错误；中和反应反应热测定实验成败的关键是做好保温工作，B正确；用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，氢氧化钠溶液体积高于所需量的体积，但生成水的量不变，放出的热量不变，测得的中和反应反应热ΔH不变，C正确；反应放出的热量与所用酸和碱的量有关，但生成1 mol水时中和反应反应热的大小与参加反应的酸碱用量无关，D正确。 3．下列说法正确的是(　　) A．吸热反应使环境的温度升高 B．当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0 C．化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－” D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 【答案】C 【解析】吸热反应一般使周围环境的温度降低，A项错误；放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0，B项错误；铝热反应是放热反应，但需要在加热(高温)条件下才能进行，D项错误。 4．关于如图的说法不正确的是(　　) A．1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时，需要吸收5 kJ的能量 B．2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量 C．1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量 D．碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应 【答案】D 【解析】1 mol I2(g)＋1 mol H2(g)生成2 mol HI(g)放出12 kJ能量，该反应为放热反应，D项错误。 5．将V1 mL 1.00 mol·L－1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50)。下列叙述正确的是(　　) A．做该实验时环境温度为22 ℃ B．该实验表明化学能可以转化为热能 C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L－1 D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 【答案】B 【解析】从图中曲线可以看出，温度为22 ℃时，V1为5 mL，则V2为45 mL，此时已经开始发生中和反应，所以22 ℃一定不是做该实验时的环境温度，A错；由曲线可知，随着V1的增大，溶液温度升高说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；当V1＝30 mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝＝1.50 mol·L－1，C错；该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的，D错。 6．肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O==O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H所需的能量(kJ)是(　　) A．194 B．391 C．516 D．658 【答案】B 【解析】由图知N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1，可设断裂1 mol N—H所需的能量为x,154 kJ＋4x＋500 kJ－2 752 kJ＝－534 kJ，可求得x＝391 kJ。 7．实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是(　　) ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1 ②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 A．仅有① B．仅有②④ C．仅有② D．全部符合要求 【答案】B 【解析】解答本题时要注意：(1)产物的状态；(2)ΔH的数值要与热化学方程式中物质的化学计量数保持一定比例关系；(3)ΔH的符号，吸热反应为“＋”，放热反应为“－”。本题中②④正确。 8．氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.9 kJ·mol－1 C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是(　　) A．H2(g) B．CO(g) C．C8H18(l) D．CH4(g) 【答案】B 【解析】比较：、、、的大小，可知相同质量时，CO(g)放出的热量最少。 9．已知298 K、101 kPa时： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 【答案】A 【解析】应用盖斯定律，将第一个热化学方程式与第二个热化学方程式的2倍相加，即得2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH＝ΔH1＋2ΔH2，故ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，A项正确。 10．氧化亚铜常用于制船底防污漆，用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O，已知反应： 2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1 2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1 则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　　) A．－11 kJ·mol－1 B．＋11 kJ·mol－1 C．＋22 kJ·mol－1 D．－22 kJ·mol－1 【答案】A 【解析】根据盖斯定律，反应中得CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)，故ΔH＝ kJ·mol－1＝－11 kJ·mol－1。 11．根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是(　　) A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2 C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3 【答案】A 【解析】假设已知三个方程式分别为①、②、③，则①、②相比可知①为H2S完全燃烧的热化学方程式，故放出热量比②多，即Q1>Q2；②、③相比H2O的状态不同，因为等量的水，H2O(l)比H2O(g)能量低，故放出热量Q2>Q3，则有Q1>Q2>Q3。 12．Ⅰ.已知下列热化学方程式：①  kJ/mol ②  kJ/mol ③  kJ/mol ④  kJ/mol 回答下列问题： (1)C燃烧热的热化学方程式为 (填序号)； (2)燃烧1 g生成气态水，放出的热量为 。 Ⅱ.中和热是一类重要的反应热，也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为  kJ/mol。 (3)下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为的是 (填序号)。 A．盐酸与氢氧化钠溶液 B．稀硫酸与氢氧化钡溶液 C．醋酸与氢氧化钠固体 D．硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液 E．氢氧化镁溶于稀盐酸 (4)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol，则反应放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)57.3kJ。 Ⅲ.如图所示，某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。 (5)据图可判断出反应物的总键能 (填“>”“<”或“=”，下同)生成物的总键能，则该反应的反应热_________。。 【答案】(1)④ (2)120.9kJ (3)AD (4)大于 (5) < < 【解析】（1）表示C的燃烧热的化学方程式为  kJ/mol；即选④； （2）由②可知，燃烧2gH2生成气态水，放出的热量为 kJ，则燃烧1gH2生成气态水，放出的热量为120.9kJ； （3）A．盐酸与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为，故A符合题意； B．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为，故B不符合题意； C．醋酸与氢氧化钠固体反应的离子方程式为，故C不符合题意； D．硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为，故D符合题意； E．氢氧化镁溶于稀盐酸反应的离子方程式为，故E不符合题意； 答案为AD； （4）氢氧化钠固体在溶解时要放热，故稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol，则反应放出的热量大于57.3kJ； （5）据图可判断该反应为放热反应，反应物的总键能<生成物的总键能，反应热<0。 13．(1)在25 ℃、101 kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ，该反应的热化学方程式是___________________________________。 (2)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为 TiO2―→TiCl4Ti 已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1 Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH＝＋141 kJ·mol－1 ①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________________。 ②反应TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是___________________________。 【答案】(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1 (2)①－80 kJ·mol－1　②防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)反应 【解析】(1)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4＋2O2SiO2＋2H2O，由化学方程式可知，1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1。(2)①根据盖斯定律，由2×Ⅰ－Ⅱ＋Ⅲ可得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)　ΔH＝－80 kJ·mol－1。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 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