专题04 化学反应的热效应（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高一化学下学期期末考点大串讲（沪科版2020）

专题04 化学反应的热效应 ◆考点01 系统的内能 1．系统与环境 （1）系统：在自然科学研究中，被研究的对象称为系统。 （2）环境：系统以外的，与系统相关的其他部分称为环境。 （3）关系：系统与环境可以根据需要来划分，有一定的人为性。如，研究水的蒸发，水和水蒸气就是系统，周边的其他部分是环境。研究盐酸与氢氧化钠溶液的反应，溶液就是系统，而盛溶液的烧杯和溶液周围的空气等便是环境。 2．内能 （1）定义：内能是系统内物质各种能量的总和，用符号U表示。 （2）影响因素：温度、压强、物质的聚集状态等。如水聚集状态变化时内能的变化： （3）特点：①系统处于一定状态时，就具有确定的内能，状态（如温度、聚集状态、化学反应等）发生改变，内能也随之改变。 ②系统内能的绝对值无法直接获得，但内能的变化（用符号ΔU来表示）可以体现在状态变化的过程中。 ③几乎所有化学反应的发生，都伴随着能量的变化，能量通过功和热这两种形式在系统与环境之间实现转化或传递。 ④可以通过测定系统变化过程中的功和热得到系统内能的变化量。 3．热与功 （1）热：系统与环境之间由于温度差交换或传递的能量称为热， 用符号Q表示。 （2）功：除热以外，其他各种形式传递的能量都称为功，用符号W表示。系统因体积变化所做的功称为体积功，除体积功以外，其他的功如电功、机械功、光能等都称为非体积功，或称其他功。 【温馨提示】在不发生化学反应和物质聚集状态不变的条件下，一定量物质吸收热量，温度每升高1K时所吸收的热量称为该物质的热容，用符号C表示，单位是j·K-1，单位质量物质的热容称为该物质的比热容，用符号c表示，常用单位是kJ·K-1·kg-1。利用公式Q=cmAT可以计算一定质量的物质在温度上升或降低时所需吸收或释放的热量。 ◆考点02 反应热与焓变 1．反应热 （1）定义：化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热能的形式表现出来，叫做反应热。 （2）吸热反应和放热反应： 类型比较 放热反应 吸热反应 定义 有热量放出的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键强弱关系 生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量 表示方法 Q>0 Q<0 【温馨提示】①常见的放热反应：能自发进行的氧化还原反应（较活泼的金属与酸反应、燃烧反应、中和反应、金属的氧化反应）、铝热反应、由不稳定物质变为稳定物质的反应、多数化合反应、氯酸钾的分解、高压下石墨转化为金刚石。 ②常见的吸热反应：多数的分解反应，氯化铵和氢氧化钡晶体的反应，碳、一氧化碳和氢气作还原焓变: 2．焓 （1）焓的概念：焓是一个与内能有关的物理量，符号为H。 （2）焓变：一定条件下，系统焓的变化，叫焓变，用ΔH表示，单位：kJ/mol或kJ·mol-1。 （3）焓变与反应热的关系：规定在等压条件下的化学反应，如果反应中物质的能量全部转化成热能，那么反应前后物质焓的变化就等于反应热，即△H=Q（р）=∑H（生成物）—∑H（反应物） ，其中Qр为等压条件下的反应热。若△H＞0为吸热反应（吸热→体系能量升高），若△H<0（放热→体系能量降低）反之为放热反应。 3．化学反应过程中能量变化的原因 （1）微观角度 ①化学键与能量的关系：化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要释放能量。 ②键能： 标况下，将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量，单位（KJ·mol-1）。 ③化学键与化学反应中能量变化的关系：断开化学键要吸收能量，形成化学键要释放能量；化学键的变化是化学反应中能量变化的主要原因。 （2）宏观角度 ①一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于反应物总能量和生成物总能量相对大小。如下图： ②化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，吸热或者放热。如 氢气与氧气化合是放热反应，而氧化汞的分解则是吸热反应。两个化学反应中的焓变如图所示。 ③以能量为纵坐标，画出放热反应和吸热反应的简单示意图： 放热反应 吸热反应反应物的总能量小于生成物的总能量 反应物的总能量大于生成物的总能量 ΔH < 0时，为放热反应 ΔH > 0时，为吸热反应 【温馨提示】①大多数分解反应吸热，大多数化合反应放热； ②放热反应或吸热反应必须属于化学变化，物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，但不属于吸热反应或放热反应。 ③化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的； ④放热反应撤去热源后仍能进行，吸热反应必须持续加热才能继续进行。 ◆考点03 反应热的测量 1．中和热 （1）定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量，叫做中和热 （2）表示方法：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol （3）注意事项：①条件：稀溶液，因浓酸或浓碱在稀释时会放出热量，使最终的中和热数值变大 ②反应物：必须是强酸与强碱，因弱酸、弱碱电离吸热，使最终的中和热数值变小 ③生成物及其物质的量：必须是1molH2O(l)；不能有沉淀生成，因生成沉淀放热，使最终的中和热数值变大。 ④表述：用文字表述中和热时，不带“-”号；用ΔH表示时，带上“-”。例如：强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ/mol或ΔH=-57.3kJ/mol ⑤对于任意一个中和热的热化学方程式，它的ΔH准确值一定等于-57.3kJ/mol 2．中和热的测定 实验用品 简易量热计（温度计、玻璃搅拌棒、内筒、外壳、隔热层）、量筒（50mL）两个 、50mL 0.50mol/L盐酸、50mL 0.55mol/LNaOH溶液 实验原理 通过实验测量一定量的酸、碱稀溶液在反应前后的温度变化，依据Q=cmΔt计算放出的热量，再依据，计算反应热。 实验装置 实验步骤 ①往小烧杯中加入50 mL 0.50 mol/L的盐酸，并用温度计测量盐酸的温度，用水把温度计上的酸冲洗干净。 ②用量筒量取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，并用温度计测量其温度。 ③将NaOH溶液迅速倒入小烧杯中，盖好盖板，并用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液， 准确读取混合溶液的最高温度记为终止温度。 ④重复实验2～3次。 数据处理 ①取三次测量所得数据的平均值作为计算依据。 ②计算反应热ΔH：50mL 0.5mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液发生中和反应生成1mol H2O时放出的热量为： 其中(m1＋m2)表示溶液质量(单位：g)；c为比热容，c＝4.18 J·(g·℃)－1；t1、t2分别为反应前、后的温度(单位：℃)；n(H2O)为反应生成的水的物质的量(单位：mol)。 注意事项 ①隔热层（碎泡沫塑料(或纸条)）及杯盖的作用是隔热保温，减少热量散失。 ②为保证酸、碱完全中和，常使碱稍稍过量。 ③实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值偏小。（弱酸、弱碱的电离吸热） 【温馨提示】①中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。 ②对于中和热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焓变为负值。 ③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。 ◆考点04 热化学方程式 1．概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2．意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 例如：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。 3．书写步骤： 第一步：写——写出配平的化学方程式 第二步：标——标出各物质的聚集状态：气体（g）、固体（s）、液体（l）、溶液（aq）；化学式相同的同素异形体还应注明名称，例如：金刚石表示为“C(金刚石，s）”。 第三步：注——注明ΔH的正负号，数值和单位（ΔH与最后一种生成物之间留一空格） 4．书写要求 （1）注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。 （2）注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。 （3）各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，因此可以写成整数，也可以写成分数。 （4）不用标注“↑”“↓”。 （5）热化学方程式能反映该反应已完成的量。由于ΔH与反应物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热的数值相等，符号相反。 【温馨提示】①焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。 ②催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 ③在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。 ④热化学方程式的正误判断要注意“四看”：一看各物质的聚集状态是否正确；二看ΔH的正负号是否正确；三看反应热的单位是否为kJ/mol；四看反应热数值与化学计量数是否相对应。 ◆考点05 盖斯定律及应用 1．盖斯定律 （1）内容：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。 （2）内涵：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，而与反应的途径无关。 （3）理解： ①从反应途径的角度：反应热指的是反应物和生成物的总的“能量差”。它是一个由状态决定的量，与反应的具体过程无关。就像从同一起点登山至山顶，不管选哪一条路走，历经不同的途径和不同的方式，但山的高度是不变的。 ②从能量守恒的角度：对于任意一个反应，无论该反应从什么途径发生，从反应开始到反应结束，能量既不增加，也不减少，只是从一种形式转化成另一种形式。 2．盖斯定律的应用 （1）设计路径法求反应热： 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2 = ΔH3+ΔH4 +ΔH5。 （2）利用加合法求反应热：若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 运算规则：根据目标方程式，确定要保留的物质和要消去的物质，运用加、减、乘、除四则运算得到所求目标方程式（调整位置和系数）。 目标物质 方程式数学运算 反应热 小技巧 调位置 加减 同时相加减 将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。 调系数 乘除某数 同时相乘除某数 3．意义：间接得到某些反应的反应热。对于进行得很慢的反应、不容易直接发生的反应、产品不纯的反应（有副反应发生），测定其反应热比较困难，如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。 【温馨提示】应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意以下几点： ①反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。 ②应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。 ③过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。 ④设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 ⑤设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 ◆考点06 反应热的计算及比较 1．反应热的计算 （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＝反应物的键能总和－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）根据盖斯定律计算： ①“虚拟路径”法：若反应物A变为生成物D，可以有两个途径 a.由A直接变成D，反应热为ΔH； b.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： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 ②加合法：加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 第一步：确定待求反应的化学方程式； 第二步：找出待求反应的化学方程式中各物质在已知化学方程式中的位置，若在“同侧”，计算ΔH时用“+”,若在“异侧”，计算ΔH时用“—”,即“同侧相加，异侧相减”。 第三步：根据待求反应的化学方程式中各物质的化学计量数确定已知化学方程式的乘数。即“系数定乘数”。 第四步：依据第二步、第三步结论，计算待求反应的ΔH。 2．反应热的比较 （1）常见的比较方法 ①如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍. 例如，H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。 ②同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同。在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。 如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 ③晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同 如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 ④根据反应进行的程度比较反应热大小 a.其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。 b.对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。 ⑤中和反应中反应热的大小不同 a.浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。 b.醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。 c.稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。 （2）ΔH大小比较时注意事项 Δ H是有符号“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。 ①吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”，所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。 ②放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。 ◆考点07 燃烧热 1．认识燃烧热 （1）定义：在101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 【温馨提示】①书写燃烧热的热化学方程式时，一般以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。 ②燃烧产物必须是稳定的氧化物。如C→CO2、H2S→SO2+H2O(l)、CH4→CO2(g)+H2O(l)等。 （2）“燃烧热的”理解 ①物质的燃烧热用焓变表示时都为负值，通常可以通过实验测得。 ②反应条件：100 kPa（书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得）。 ③可燃物的用量：1mol纯物质。 ④反应程度及产物：完全燃烧时，不同元素对应的指定产物：C → CO2(g)；H →H2O(l)；S → SO2(g)；N → N2(g)。 ⑤燃烧环境：没有特别说明，一般是在氧气中进行，因此并非所有的燃烧放出的热量都叫燃烧热，如H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热 2．热值 （1）定义：100 kPa时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量叫做该燃料的热值。热值是燃料质量优劣的重要参数。 （2）燃烧热和中和热的比较 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可燃物 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成水的物质的量为1 mol 反应热的含义 101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1 mol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 【温馨提示】①燃烧热与中和热的判断误区： 误区一：燃烧热的热化学方程式以可燃物1 mol为标准。 误区二：中和热的热化学方程式以生成1 mol水为标准。 误区三：用文字描述燃烧热、中和热时，反应热不带“＋、－”符号，而用焓变表示时需带“＋、－”符号。如甲烷的燃烧热为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”与“燃烧的热化学方程式”的书写不同。写前者时可燃物必须为1 mol，写后者时不强调可燃物的物质的量，可为任意值。 ◆考点08 燃料的充分燃烧和利用 1．燃料充分利用的意义 （1）燃料利用现状：世界各国所需的燃料几乎全部来自化石燃料，而在自然界经历几百万年才形成的化石燃料，极有可能在几百年内全部被耗尽。 （2）化石燃料危害：能引起温室效应；煤燃烧排放二氧化硫，导致酸雨；煤燃烧会产生大量的烟尘；会造成化石燃料蕴藏量的枯竭。 所以，如何节约能源，提高能源的利用率和减少污染是世界各国能源研究的主要目标之一。 2．燃料充分燃烧的方法 （1）鼓入适量的空气：空气不足，燃料燃烧得不充分，放出的热量少，且还会造成空气污染。空气太多，冷空气会带走一部分热量，造成热量损失， （2）将燃料与空气充分接触：增加接触面积有利于燃料充分燃烧。大块的固体燃料和液体燃料与空气接触面有限，燃烧不充分。将固体燃料粉碎，把液体燃料雾化，均可增加与空气的接触面，提高燃料的利用率。 （3）进行燃料加工：煤直接燃烧不仅燃烧不充分，热值不高，且会产生大量的粉尘和二氧化硫，造成环境污染。将煤液化或汽化，可提高煤的利用率，并能改善生活环境。 4．热能充分利用的方法 （1）利用余热。如在灶具上增加一个利用余热加热水的装置。 （2）防止热量损失。如在燃料燃烧时加一个挡风罩。 （3）进行热交换。工厂里常用热交换器将化学反应放出的热量加热反应物或加热生活用水。 5．新能源的开发措施 （1）调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比例，节约煤气资源； （2）加快开发水电、热电和新能源。其中最有希望的是太阳能、燃料电池、风能和氢能。 1．中华优秀传统文化涉及了很多化学知识，下列有关说法错误的是（ ） A．《神农本草经》中“石胆∙∙∙∙∙∙能化铁为铜、成金银”描述的是湿法炼铜 B．刘长卿诗云“水声冰下咽，砂路雪中平”，固态冰转化为液态水需要吸热 C．“火树银花合，星桥铁锁开”中涉及化学能转化为热能和光能 D．《本草纲目拾遗》中对强水的记载：“性最猛烈，能蚀五金。”由此可知其成分含硝酸，故强水为强电解质 2．下列做法可以提高燃料燃烧效率的是（ ） A．将煤碳作气化处理 B．用大煤块替代细煤粉 C．提高燃料的着火点 D．燃烧时通入不足量空气 3．下列说法不正确的是（ ） A．需要加热才能发生的反应可能是放热反应 B．任何吸热反应在常温条件下都不能发生 C．反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热 D．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O(l)时的反应热叫做中和热 4．氢气是一种清洁能源，如图是H2和O2反应生成H2O的能量变化示意图，由图可知（ ） A．H2O(g)→H2O(l)，断键吸收的能量小于成键释放的能量 B．   C．H2和O2具有的总能量比H2O所具有的总能量高 D．生成2 mol H2O(g)需要吸收483.6 kJ的能量 5．下列依据热化学方程式得出的结论中，正确的是（ ） A．已知　，则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应，放出的热量为 B．已知　，则金刚石比石墨稳定 C．在稀溶液中：　，若将含的溶液与含的溶液混合，放出的热量为 D．已知　；　；则 6．下列关于化学反应与能量的说法正确的是（ ） A．已知正丁烷的燃烧热为，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为：    B．1mol甲烷气体和2mol氧气的总能量大于1mol二氧化碳气体和2mol液态水的总能量 C．热化学方程式书写时须注明反应的温度和压强，不注明时表明温度和压强分别是0℃和101kPa D．已知  ，则金刚石比石墨稳定 7．某实验小组用50mL盐酸与50mLNaOH溶液在如图所示装置中进行中和热测定实验。下列说法不正确的是（ ） A．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失 B．大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小 C．向盛装盐酸的烧杯中加NaOH溶液时要小心缓慢以免洒出 D．改变盐酸和NaOH溶液的用量，所求中和热数值不变 8．某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应的中和热△H=-52.3kJ•mol-1，造成这一结果的原因不可能的是（ ） A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸时仰视读数 C．分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中 D．搅拌不充分 9．如图所示，下列有关化学反应和能量变化的说法正确的是（ ） A．图a表示的是吸热反应的能量变化 B．图b中生成物比反应物稳定 C．图a不需要加热就一定能发生，图b一定需要加热才能发生 D．图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化 10．下列说法正确的是（ ） A．测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测得ΔH偏大 B．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为   ΔH＝－38.6kJ·mol－1 C．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 D．金刚石和石墨的燃烧热相等 11．下列有关化学示意图表述正确的是（ ） A．的能量变化示意图 B．水的聚集状态变化时的内能变化 C．化学反应中的能量关系 D．反应中物质浓度变化 A．A B．B C．C D．D 12．已知25℃、101下，碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5、285.8、1411.0、2800，则热化学方程式正确的是（ ） A． B． C． D． 13．研究表明，在一定条件下，气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．比更稳定 B．该反应中，化学键断裂所吸收的能量大于化学键形成所释放的能量 C．转化为一定需要加热 D．转化为需要放出的热量 14．下列说法正确的是（ ） A．利用NaOH与醋酸的稀溶液反应测定中和热 B．500℃、30MPa下，将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式为   C．和反应的中和热，则稀溶液中和反应的中和热 D．若  ，则的燃烧热 15．科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法，其中办法之一就是利用太阳能将分解成，再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知：H-H键的键能为a ，O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是（ ） A．图中 B．断开1mol H—O键所需要的太阳能为 C．1mol 燃烧生成液态水的能量变化为 D．水蒸气所具有的能量比液态水多kJ 16．“接触法制硫酸”的核心反应是 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，因SO2在催化剂表面与O2接触而得名，反应过程示意图如下。下列说法正确的是（ ） A．SO2和SO3都属于酸性氧化物，通到溶液中都会产生白色沉淀 B．增加O2的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②是快反应 C．是催化剂，整个过程没有参与反应 D．SO2→SO3过程中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和 17．完成下列问题 （1）1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量，则石墨比金刚石_________(填“稳定”或“不稳定”)。 （2）25℃和101kPa下，能量变化如图，根据图示回答下列问题： 反应的焓变_________kJ/mol。 （3）已知：①  kJ/mol； ②  kJ/mol； ③  kJ/mol； ④  kJ/mol。 上述反应中属于吸热反应的是___________；碳的燃烧热(取正值)是____________kJ/mol；10g完全燃烧生成液态水，放出的热量为__________kJ；写出CO燃烧热的热化学方程式____________。 （4）50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过实验可测定中和反应过程中放出的热量。回答下列问题： ①从实验装置上看，缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称是___________。 ②实验中，NaOH溶液过量的目的是_____________。 ③若操作时忘记盖上杯盖，测得的中和反应热的数值(绝对值)___________ (填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)。用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应热的数值(绝对值)会 ______。(已知：通常弱酸或弱碱电离会吸热) 18．完成下列反应的热化学方程式。 （1）沼气是一种能源，它的主要成分是(常温下，完全燃烧生成(和液态水时，放出445 kJ 热量，则热化学方程式为_________。 （2）已知完全燃烧生成 和 的燃烧热写出表示的燃烧热的热化学方程式：___________。 （3）乙烷在一定条件可发生如下反应： 相关物质的燃烧热数据如表所示： 物质 C₂H₆(g) C₂H₄(g) H₂(g) 燃烧热△H/(kJ·mol⁻¹) -1 560 -1 411 -286 则ΔH=__________kJ/mol （4）已知：    形成HF(aq)电离的热化学方程式________________。 19．宇宙中所有的一切都是能量的变化，研究化学反应中的能量变化意义重大。 （1）奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。已知：丙烷的燃烧热，正丁烷的燃烧热；异丁烷的燃烧热。下列有关说法正确的是________ (填字母)。 A．奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能 B．燃烧等质量的正丁烷、异丁烷放热更多的是异丁烷 C．正丁烷比异丁烷稳定 （2）根据丙烷的燃烧热，   ，则a ________2220(填“<”或“>”或“=”)。 （3）用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知： ①     ②     则    __________。 （4）已知  ，其他相关数据如下表： 物质 (g) (l) HBr(g) 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ) 436 230 a 则表中a=________；根据键能大小可判断，上述三种物质中最稳定的是__________。 （5）反应过程的能量变化如图所示。 已知：1mol (g)氧化为1mol (g)的。请回答下列问题： ①图中____________。 ②根据上述计算的焓变值，阐述热化学方程式：    代表的含义__________。 20．化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。 （1）制作冷敷袋可利用_____________(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。 （2）“即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面________(填字母)反应放热加热食物。 A．浓硫酸和水 B．生石灰和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋 （3）已知：与足量充分燃烧生成液态水时放出热量。 ①该反应的能量变化可用图中的___________ (填字母)表示。 ②写出燃烧生成液态水的热化学反应方程式___________________。 ③关于热化学方程式：的说法正确的是______________。 A．热化学方程式中化学计量数表示分子数     B．该反应大于零 C．该反应的               D．该反应可表示水分解时的热效应 （4）神舟系列火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，反应后产物无污染。 已知：反应1： 反应2： 写出和反应生成、、的热化学方程式： （5）已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为_________(列式表示)。 （6）已知，在和下，部分化学键的键能数据如表所示。 化学键 键能/() 436 391 a 498 414 803 462 193 ①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于92kJ，原因可能是_______，表中的_________。 ②科学家发现一种新的气态分子( )。在和下转化为的热化学方程式为_________。由此可知，与中更稳定的是___________(填化学式)。 1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 化学反应的热效应 ◆考点01 系统的内能 1．系统与环境 （1）系统：在自然科学研究中，被研究的对象称为系统。 （2）环境：系统以外的，与系统相关的其他部分称为环境。 （3）关系：系统与环境可以根据需要来划分，有一定的人为性。如，研究水的蒸发，水和水蒸气就是系统，周边的其他部分是环境。研究盐酸与氢氧化钠溶液的反应，溶液就是系统，而盛溶液的烧杯和溶液周围的空气等便是环境。 2．内能 （1）定义：内能是系统内物质各种能量的总和，用符号U表示。 （2）影响因素：温度、压强、物质的聚集状态等。如水聚集状态变化时内能的变化： （3）特点：①系统处于一定状态时，就具有确定的内能，状态（如温度、聚集状态、化学反应等）发生改变，内能也随之改变。 ②系统内能的绝对值无法直接获得，但内能的变化（用符号ΔU来表示）可以体现在状态变化的过程中。 ③几乎所有化学反应的发生，都伴随着能量的变化，能量通过功和热这两种形式在系统与环境之间实现转化或传递。 ④可以通过测定系统变化过程中的功和热得到系统内能的变化量。 3．热与功 （1）热：系统与环境之间由于温度差交换或传递的能量称为热， 用符号Q表示。 （2）功：除热以外，其他各种形式传递的能量都称为功，用符号W表示。系统因体积变化所做的功称为体积功，除体积功以外，其他的功如电功、机械功、光能等都称为非体积功，或称其他功。 【温馨提示】在不发生化学反应和物质聚集状态不变的条件下，一定量物质吸收热量，温度每升高1K时所吸收的热量称为该物质的热容，用符号C表示，单位是j·K-1，单位质量物质的热容称为该物质的比热容，用符号c表示，常用单位是kJ·K-1·kg-1。利用公式Q=cmAT可以计算一定质量的物质在温度上升或降低时所需吸收或释放的热量。 ◆考点02 反应热与焓变 1．反应热 （1）定义：化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热能的形式表现出来，叫做反应热。 （2）吸热反应和放热反应： 类型比较 放热反应 吸热反应 定义 有热量放出的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键强弱关系 生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量 表示方法 Q>0 Q<0 【温馨提示】①常见的放热反应：能自发进行的氧化还原反应（较活泼的金属与酸反应、燃烧反应、中和反应、金属的氧化反应）、铝热反应、由不稳定物质变为稳定物质的反应、多数化合反应、氯酸钾的分解、高压下石墨转化为金刚石。 ②常见的吸热反应：多数的分解反应，氯化铵和氢氧化钡晶体的反应，碳、一氧化碳和氢气作还原焓变: 2．焓 （1）焓的概念：焓是一个与内能有关的物理量，符号为H。 （2）焓变：一定条件下，系统焓的变化，叫焓变，用ΔH表示，单位：kJ/mol或kJ·mol-1。 （3）焓变与反应热的关系：规定在等压条件下的化学反应，如果反应中物质的能量全部转化成热能，那么反应前后物质焓的变化就等于反应热，即△H=Q（р）=∑H（生成物）—∑H（反应物） ，其中Qр为等压条件下的反应热。若△H＞0为吸热反应（吸热→体系能量升高），若△H<0（放热→体系能量降低）反之为放热反应。 3．化学反应过程中能量变化的原因 （1）微观角度 ①化学键与能量的关系：化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要释放能量。 ②键能： 标况下，将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量，单位（KJ·mol-1）。 ③化学键与化学反应中能量变化的关系：断开化学键要吸收能量，形成化学键要释放能量；化学键的变化是化学反应中能量变化的主要原因。 （2）宏观角度 ①一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于反应物总能量和生成物总能量相对大小。如下图： ②化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，吸热或者放热。如 氢气与氧气化合是放热反应，而氧化汞的分解则是吸热反应。两个化学反应中的焓变如图所示。 ③以能量为纵坐标，画出放热反应和吸热反应的简单示意图： 放热反应 吸热反应反应物的总能量小于生成物的总能量 反应物的总能量大于生成物的总能量 ΔH < 0时，为放热反应 ΔH > 0时，为吸热反应 【温馨提示】①大多数分解反应吸热，大多数化合反应放热； ②放热反应或吸热反应必须属于化学变化，物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，但不属于吸热反应或放热反应。 ③化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的； ④放热反应撤去热源后仍能进行，吸热反应必须持续加热才能继续进行。 ◆考点03 反应热的测量 1．中和热 （1）定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量，叫做中和热 （2）表示方法：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol （3）注意事项：①条件：稀溶液，因浓酸或浓碱在稀释时会放出热量，使最终的中和热数值变大 ②反应物：必须是强酸与强碱，因弱酸、弱碱电离吸热，使最终的中和热数值变小 ③生成物及其物质的量：必须是1molH2O(l)；不能有沉淀生成，因生成沉淀放热，使最终的中和热数值变大。 ④表述：用文字表述中和热时，不带“-”号；用ΔH表示时，带上“-”。例如：强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ/mol或ΔH=-57.3kJ/mol ⑤对于任意一个中和热的热化学方程式，它的ΔH准确值一定等于-57.3kJ/mol 2．中和热的测定 实验用品 简易量热计（温度计、玻璃搅拌棒、内筒、外壳、隔热层）、量筒（50mL）两个 、50mL 0.50mol/L盐酸、50mL 0.55mol/LNaOH溶液 实验原理 通过实验测量一定量的酸、碱稀溶液在反应前后的温度变化，依据Q=cmΔt计算放出的热量，再依据，计算反应热。 实验装置 实验步骤 ①往小烧杯中加入50 mL 0.50 mol/L的盐酸，并用温度计测量盐酸的温度，用水把温度计上的酸冲洗干净。 ②用量筒量取50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，并用温度计测量其温度。 ③将NaOH溶液迅速倒入小烧杯中，盖好盖板，并用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液， 准确读取混合溶液的最高温度记为终止温度。 ④重复实验2～3次。 数据处理 ①取三次测量所得数据的平均值作为计算依据。 ②计算反应热ΔH：50mL 0.5mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液发生中和反应生成1mol H2O时放出的热量为： 其中(m1＋m2)表示溶液质量(单位：g)；c为比热容，c＝4.18 J·(g·℃)－1；t1、t2分别为反应前、后的温度(单位：℃)；n(H2O)为反应生成的水的物质的量(单位：mol)。 注意事项 ①隔热层（碎泡沫塑料(或纸条)）及杯盖的作用是隔热保温，减少热量散失。 ②为保证酸、碱完全中和，常使碱稍稍过量。 ③实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值偏小。（弱酸、弱碱的电离吸热） 【温馨提示】①中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。 ②对于中和热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焓变为负值。 ③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。 ◆考点04 热化学方程式 1．概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2．意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 例如：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。 3．书写步骤： 第一步：写——写出配平的化学方程式 第二步：标——标出各物质的聚集状态：气体（g）、固体（s）、液体（l）、溶液（aq）；化学式相同的同素异形体还应注明名称，例如：金刚石表示为“C(金刚石，s）”。 第三步：注——注明ΔH的正负号，数值和单位（ΔH与最后一种生成物之间留一空格） 4．书写要求 （1）注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。 （2）注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。 （3）各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，因此可以写成整数，也可以写成分数。 （4）不用标注“↑”“↓”。 （5）热化学方程式能反映该反应已完成的量。由于ΔH与反应物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热的数值相等，符号相反。 【温馨提示】①焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。 ②催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 ③在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。 ④热化学方程式的正误判断要注意“四看”：一看各物质的聚集状态是否正确；二看ΔH的正负号是否正确；三看反应热的单位是否为kJ/mol；四看反应热数值与化学计量数是否相对应。 ◆考点05 盖斯定律及应用 1．盖斯定律 （1）内容：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。 （2）内涵：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，而与反应的途径无关。 （3）理解： ①从反应途径的角度：反应热指的是反应物和生成物的总的“能量差”。它是一个由状态决定的量，与反应的具体过程无关。就像从同一起点登山至山顶，不管选哪一条路走，历经不同的途径和不同的方式，但山的高度是不变的。 ②从能量守恒的角度：对于任意一个反应，无论该反应从什么途径发生，从反应开始到反应结束，能量既不增加，也不减少，只是从一种形式转化成另一种形式。 2．盖斯定律的应用 （1）设计路径法求反应热： 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2 = ΔH3+ΔH4 +ΔH5。 （2）利用加合法求反应热：若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 运算规则：根据目标方程式，确定要保留的物质和要消去的物质，运用加、减、乘、除四则运算得到所求目标方程式（调整位置和系数）。 目标物质 方程式数学运算 反应热 小技巧 调位置 加减 同时相加减 将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。 调系数 乘除某数 同时相乘除某数 3．意义：间接得到某些反应的反应热。对于进行得很慢的反应、不容易直接发生的反应、产品不纯的反应（有副反应发生），测定其反应热比较困难，如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。 【温馨提示】应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意以下几点： ①反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。 ②应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。 ③过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。 ④设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 ⑤设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 ◆考点06 反应热的计算及比较 1．反应热的计算 （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＝反应物的键能总和－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）根据盖斯定律计算： ①“虚拟路径”法：若反应物A变为生成物D，可以有两个途径 a.由A直接变成D，反应热为ΔH； b.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： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 ②加合法：加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 第一步：确定待求反应的化学方程式； 第二步：找出待求反应的化学方程式中各物质在已知化学方程式中的位置，若在“同侧”，计算ΔH时用“+”,若在“异侧”，计算ΔH时用“—”,即“同侧相加，异侧相减”。 第三步：根据待求反应的化学方程式中各物质的化学计量数确定已知化学方程式的乘数。即“系数定乘数”。 第四步：依据第二步、第三步结论，计算待求反应的ΔH。 2．反应热的比较 （1）常见的比较方法 ①如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍. 例如，H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。 ②同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同。在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。 如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 ③晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同 如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 ④根据反应进行的程度比较反应热大小 a.其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。 b.对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。 ⑤中和反应中反应热的大小不同 a.浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。 b.醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。 c.稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。 （2）ΔH大小比较时注意事项 Δ H是有符号“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。 ①吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”，所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。 ②放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。 ◆考点07 燃烧热 1．认识燃烧热 （1）定义：在101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 【温馨提示】①书写燃烧热的热化学方程式时，一般以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。 ②燃烧产物必须是稳定的氧化物。如C→CO2、H2S→SO2+H2O(l)、CH4→CO2(g)+H2O(l)等。 （2）“燃烧热的”理解 ①物质的燃烧热用焓变表示时都为负值，通常可以通过实验测得。 ②反应条件：100 kPa（书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得）。 ③可燃物的用量：1mol纯物质。 ④反应程度及产物：完全燃烧时，不同元素对应的指定产物：C → CO2(g)；H →H2O(l)；S → SO2(g)；N → N2(g)。 ⑤燃烧环境：没有特别说明，一般是在氧气中进行，因此并非所有的燃烧放出的热量都叫燃烧热，如H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热 2．热值 （1）定义：100 kPa时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量叫做该燃料的热值。热值是燃料质量优劣的重要参数。 （2）燃烧热和中和热的比较 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可燃物 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成水的物质的量为1 mol 反应热的含义 101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1 mol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 【温馨提示】①燃烧热与中和热的判断误区： 误区一：燃烧热的热化学方程式以可燃物1 mol为标准。 误区二：中和热的热化学方程式以生成1 mol水为标准。 误区三：用文字描述燃烧热、中和热时，反应热不带“＋、－”符号，而用焓变表示时需带“＋、－”符号。如甲烷的燃烧热为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”与“燃烧的热化学方程式”的书写不同。写前者时可燃物必须为1 mol，写后者时不强调可燃物的物质的量，可为任意值。 ◆考点08 燃料的充分燃烧和利用 1．燃料充分利用的意义 （1）燃料利用现状：世界各国所需的燃料几乎全部来自化石燃料，而在自然界经历几百万年才形成的化石燃料，极有可能在几百年内全部被耗尽。 （2）化石燃料危害：能引起温室效应；煤燃烧排放二氧化硫，导致酸雨；煤燃烧会产生大量的烟尘；会造成化石燃料蕴藏量的枯竭。 所以，如何节约能源，提高能源的利用率和减少污染是世界各国能源研究的主要目标之一。 2．燃料充分燃烧的方法 （1）鼓入适量的空气：空气不足，燃料燃烧得不充分，放出的热量少，且还会造成空气污染。空气太多，冷空气会带走一部分热量，造成热量损失， （2）将燃料与空气充分接触：增加接触面积有利于燃料充分燃烧。大块的固体燃料和液体燃料与空气接触面有限，燃烧不充分。将固体燃料粉碎，把液体燃料雾化，均可增加与空气的接触面，提高燃料的利用率。 （3）进行燃料加工：煤直接燃烧不仅燃烧不充分，热值不高，且会产生大量的粉尘和二氧化硫，造成环境污染。将煤液化或汽化，可提高煤的利用率，并能改善生活环境。 4．热能充分利用的方法 （1）利用余热。如在灶具上增加一个利用余热加热水的装置。 （2）防止热量损失。如在燃料燃烧时加一个挡风罩。 （3）进行热交换。工厂里常用热交换器将化学反应放出的热量加热反应物或加热生活用水。 5．新能源的开发措施 （1）调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比例，节约煤气资源； （2）加快开发水电、热电和新能源。其中最有希望的是太阳能、燃料电池、风能和氢能。 1．中华优秀传统文化涉及了很多化学知识，下列有关说法错误的是（ ） A．《神农本草经》中“石胆∙∙∙∙∙∙能化铁为铜、成金银”描述的是湿法炼铜 B．刘长卿诗云“水声冰下咽，砂路雪中平”，固态冰转化为液态水需要吸热 C．“火树银花合，星桥铁锁开”中涉及化学能转化为热能和光能 D．《本草纲目拾遗》中对强水的记载：“性最猛烈，能蚀五金。”由此可知其成分含硝酸，故强水为强电解质 【答案】D 【解析】A．铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该法为湿法炼铜，A正确；B．固态冰转化为液态水属于吸热过程，所以有“冰，水为之，而寒于水”，B正确；C．火树银花描述的灯光和烟火，发生了燃烧反应，化学能转化为热能和光能，C正确；D．强水为溶液，属于混合物，不是电解质，D错误；答案选D。 2．下列做法可以提高燃料燃烧效率的是（ ） A．将煤碳作气化处理 B．用大煤块替代细煤粉 C．提高燃料的着火点 D．燃烧时通入不足量空气 【答案】A 【解析】燃烧的三要素：①物质具有可燃性，②具有充足的氧气，③温度达到着火点。若要提高燃烧效率，可通过提高反应接触面积或提高反应物浓度，由此可知，将固体燃料粉碎、将液体燃料雾化处理、将煤进行气化处理、通入适当过量的空气可提高燃烧效率，物质的着火点为其物理性质，不能改变；故选A。 3．下列说法不正确的是（ ） A．需要加热才能发生的反应可能是放热反应 B．任何吸热反应在常温条件下都不能发生 C．反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热 D．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O(l)时的反应热叫做中和热 【答案】B 【解析】A．有些放热反应，加热才能发生反应，如铝热反应，需要“高温”条件，选项A正确；B．吸热反应在一定条件下（如常温、加热等）也能发生，如醋酸钠的水解反应是吸热反应，常温下可以进行，选项B不正确；C．生成物与反应物所具有的总能量的差值为反应的△H，△H＜0放热，△H＞0吸热，选项C正确；D．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O(l)时的反应热叫做中和热，选项D正确；答案选B。 4．氢气是一种清洁能源，如图是H2和O2反应生成H2O的能量变化示意图，由图可知（ ） A．H2O(g)→H2O(l)，断键吸收的能量小于成键释放的能量 B．   C．H2和O2具有的总能量比H2O所具有的总能量高 D．生成2 mol H2O(g)需要吸收483.6 kJ的能量 【答案】B 【解析】A．H2O(g)→H2O(l)反应过程需要放出热量，属于物理变化，化学键没有断裂，A错误；B．根据图示可知，反应物的能量比生成物的能量高（483.6kJ+88kJ）=571.6kJ，所以反应的热方程式为：2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) =-571.6，B正确；C．根据图示可知，2molH2和1molO2具有的总能量比2molH2O所具有的总能量高，C错误；D．根据图示变化趋势可知，生成2 mol H2O(g)需要放出483.6 kJ的能量，D错误； 故选B。 5．下列依据热化学方程式得出的结论中，正确的是（ ） A．已知　，则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应，放出的热量为 B．已知　，则金刚石比石墨稳定 C．在稀溶液中：　，若将含的溶液与含的溶液混合，放出的热量为 D．已知　；　；则 【答案】D 【解析】A．氮气和氢气的反应为可逆反应，则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应，放出的热量小于，A错误；B．已知　，则金刚石能量比石墨高，则石墨更稳定，B错误；C．醋酸为弱酸，电离吸热，则含的溶液与含的溶液混合，放出的热量小于，C错误；D．S(s)→S(g)吸热，等量的S(s)和S(g)完全燃烧，S(g)放热多，由于反应放热，为负，所以，D正确；故选D。 6．下列关于化学反应与能量的说法正确的是（ ） A．已知正丁烷的燃烧热为，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为：    B．1mol甲烷气体和2mol氧气的总能量大于1mol二氧化碳气体和2mol液态水的总能量 C．热化学方程式书写时须注明反应的温度和压强，不注明时表明温度和压强分别是0℃和101kPa D．已知  ，则金刚石比石墨稳定 【答案】B 【解析】A．燃烧热是1mol正丁烷燃烧，生成指定生成物，碳生成二氧化碳，水是生成液态水，则正丁烷燃烧热的热化学方程式为  ，A错误B．燃烧是放热反应，1mol甲烷气体和2mol氧气的总能量大于1mol二氧化碳气体和2mol液态水的总能量，B正确；C．热化学方程式书写时须注明反应的温度和压强，不注明时表明温度和压强分别是25℃和101kPa，C错误；D．物质具有的能量越低，稳定性越强，已知  ，则石墨比金刚石稳定，D错误；故选B； 7．某实验小组用50mL盐酸与50mLNaOH溶液在如图所示装置中进行中和热测定实验。下列说法不正确的是（ ） A．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失 B．大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小 C．向盛装盐酸的烧杯中加NaOH溶液时要小心缓慢以免洒出 D．改变盐酸和NaOH溶液的用量，所求中和热数值不变 【答案】C 【解析】A．烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失，热量损失少，中和热的测定越准确，A正确；B．大烧杯上如不盖硬纸板，会增大热量的流失，求得的中和热数值偏小，B正确；C．向盛装盐酸的烧杯中加NaOH溶液时要迅速，以免热量的流失，C错误；D．改变盐酸和NaOH溶液的用量，所求中和热数值不变，因为中和热是指，在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热叫做中和热，所以中和热与溶液的量无关，D正确；答案选C。 8．某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应的中和热△H=-52.3kJ•mol-1，造成这一结果的原因不可能的是（ ） A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸时仰视读数 C．分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中 D．搅拌不充分 【答案】B 【解析】中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1，某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1mol水的反应热ΔH=-52.3kJ·mol-1，说明中和热的数值偏小，据此结合误差原因进行分析。A．实验装置保温、隔热效果差，导致热量有损失，中和热的数值会偏小，A不符合题意；B．用量筒量取盐酸时仰视读数，导致所量取得盐酸的体积偏大，则因稀氢氧化钠溶液溶质稍微过量，所以所测中和热的数值会偏大，B符合题意；C．分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中，会使热量损失，中和热的数值会偏小，C不符合题意；D．搅拌不充分导致不能充分反应，即中和热数值偏小，D不符符合题意；故选B。 9．如图所示，下列有关化学反应和能量变化的说法正确的是（ ） A．图a表示的是吸热反应的能量变化 B．图b中生成物比反应物稳定 C．图a不需要加热就一定能发生，图b一定需要加热才能发生 D．图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化 【答案】D 【解析】A．图a中反应物的总能量大于生成物的总能量，图a表示的是放热反应，A错误；B．图b中反应物的总能量小于生成物的总能量，但是，反应物或生成物都不止一种时，很难比较其中某2个物质的能量高低，因此难以比较稳定性，B错误；C．图a表示放热反应，放热反应不加热不一定能发生，如C在O2中燃烧等；图b表示吸热反应，吸热反应不一定要加热才能发生，如氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，常温即可发生，C错误；D．图b表示吸热反应，氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，因此可以表示，D正确；故选D。 10．下列说法正确的是（ ） A．测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测得ΔH偏大 B．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为   ΔH＝－38.6kJ·mol－1 C．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 D．金刚石和石墨的燃烧热相等 【答案】A 【解析】A．将碱缓慢倒入酸中，导致热量损失，中和反应为放热反应，因此测得ΔH增大，故A正确；B．合成氨为可逆反应，题中无法判断放出19.3kJ热量时，消耗氮气或消耗氢气或生成氨气的物质的量，从而无法判断出1molN2、3molH2完全反应时的ΔH值，故B错误；C．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时释放的能量，水应是液态，故C错误；D．金刚石、石墨是不同物质，所具有能量不同，因此它们燃烧热不同，故D错误；答案为A。 11．下列有关化学示意图表述正确的是（ ） A．的能量变化示意图 B．水的聚集状态变化时的内能变化 C．化学反应中的能量关系 D．反应中物质浓度变化 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．断键吸收能量，形成键释放能量，A错误；B．等质量的水蒸气变为液态水，液态水变为冰的内能减少，B错误；C．生成物与反应物的能量差是反应热，C错误；D．NH3作为反应物，随着反应的进行浓度逐渐减小，N2和H2作为生成物，随着反应的进行浓度逐渐增大，且NH3的减少量是N2的增加量的2倍，H2的增加量是N2增加量的3倍，D正确；故选D。 12．已知25℃、101下，碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5、285.8、1411.0、2800，则热化学方程式正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】燃烧热是指在25℃、101 kPa下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的产物所放出的热量。A．根据题目所给燃烧热，1mol碳在氧气中完全燃烧生成气态二氧化碳放热393.5kJ，选项所给热化学方程式正确，A正确；B．氢气在氧气中燃烧放热，ΔH<0，根据燃烧热的定义，产物应当为液态水，故正确的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ⋅mol−1，B错误；C．根据燃烧热的定义，该反应中产物水应当为液态，故正确的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−1411.0kJ⋅mol−1，C错误；D．葡萄糖在氧气中燃烧放热，正确的热化学方程式为1/2C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ⋅mol−1，D错误；本题选A。 13．研究表明，在一定条件下，气态与两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．比更稳定 B．该反应中，化学键断裂所吸收的能量大于化学键形成所释放的能量 C．转化为一定需要加热 D．转化为需要放出的热量 【答案】B 【解析】A．的体系能量比高，则比更稳定，A错误；B．到过渡态吸收能量，过渡态到放出能量，因此该反应中，化学键断裂所吸收的能量大于化学键形成所释放的能量，B正确；C．吸热反应的反应条件不一定需要加热，例如氢氧化钡晶体和氯化铵反应，C错误；D．转化为需要吸收的热量为：，D错误。答案选B。 14．下列说法正确的是（ ） A．利用NaOH与醋酸的稀溶液反应测定中和热 B．500℃、30MPa下，将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式为   C．和反应的中和热，则稀溶液中和反应的中和热 D．若  ，则的燃烧热 【答案】D 【解析】A．稀醋酸是弱酸，电离时吸收热量，故A错误； B．相同条件下的同一可逆反应，正逆反应反应热数值相等，符号相反，0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，生成的氨气的物质的量小于1mol，所以生成2mol氨气，放出的热量大于38.6kJ，ΔH<-38.6kJ•mol-1，故B错误；C．生成的CaSO4微溶，故焓变不等于2×(－57.3) kJ·mol－1，故C错误；D．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧[C元素生成CO2(g)，H元素生成H2O(g)]放出的能量，故的燃烧热，故D正确；故选：D。 15．科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法，其中办法之一就是利用太阳能将分解成，再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知：H-H键的键能为a ，O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是（ ） A．图中 B．断开1mol H—O键所需要的太阳能为 C．1mol 燃烧生成液态水的能量变化为 D．水蒸气所具有的能量比液态水多kJ 【答案】C 【解析】A．水的分解为吸热反应，A错误；B．根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和，可得：，，B错误；C．H2的燃烧热为101kPa时，1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，C正确；D．没有指明水蒸气的物质的量，D错误；故选C。 16．“接触法制硫酸”的核心反应是 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，因SO2在催化剂表面与O2接触而得名，反应过程示意图如下。下列说法正确的是（ ） A．SO2和SO3都属于酸性氧化物，通到溶液中都会产生白色沉淀 B．增加O2的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②是快反应 C．是催化剂，整个过程没有参与反应 D．SO2→SO3过程中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和 【答案】B 【解析】A．亚硫酸的酸性比盐酸的弱，通到溶液中不反应，不会产生白色沉淀，故A错误；B．过程①只有SO2和V2O5的参与，没有氧气的参与，氧气只参与过程②，所以增加O2的浓度对上述反应的速率影响不明显，说明反应②速率远大于反应①，故B正确；C．由图可知，V2O5 为该反应的催化剂，过程①有SO2和V2O5的参与反应，故C错误；D．过程为放热反应，反应物所含化学键的键能之和小于生成物所含化学键的键能之和，故D错误；答案选B。 17．完成下列问题 （1）1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量，则石墨比金刚石_________(填“稳定”或“不稳定”)。 （2）25℃和101kPa下，能量变化如图，根据图示回答下列问题： 反应的焓变_________kJ/mol。 （3）已知：①  kJ/mol； ②  kJ/mol； ③  kJ/mol； ④  kJ/mol。 上述反应中属于吸热反应的是___________；碳的燃烧热(取正值)是____________kJ/mol；10g完全燃烧生成液态水，放出的热量为__________kJ；写出CO燃烧热的热化学方程式____________。 （4）50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过实验可测定中和反应过程中放出的热量。回答下列问题： ①从实验装置上看，缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称是___________。 ②实验中，NaOH溶液过量的目的是_____________。 ③若操作时忘记盖上杯盖，测得的中和反应热的数值(绝对值)___________ (填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)。用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应热的数值(绝对值)会 ______。(已知：通常弱酸或弱碱电离会吸热) 【答案】（1）稳定 （2）-183 （3） ① 393.5 1429.0 （4）搅拌器 保证盐酸被完全中和 偏小 偏小 【解析】（1）1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量，说明石墨的能量比金刚石低，则石墨比金刚石稳定。 （2）反应的焓变 。 （3）吸热反应的，上述反应中属于吸热反应的是反应①；由反应④可知，碳的燃烧热(取正值)是393.5kJ/mol；根据盖斯定律，将②-①得，H2燃烧热表示的方程式： ，则10g完全燃烧生成液态水，放出的热量为；CO燃烧热的热化学方程式可由反应④-反应③得到，热化学方程式为。 （4）①从实验装置上看，缺少的一种玻璃仪器为玻璃搅拌器。 ②NaOH溶液过量的目的是保证盐酸被完全中和。 ③若操作时忘记盖上杯盖，会使一部分热量散失，测得的中和反应热的数值(绝对值)偏小。NH3·H2O是弱电解质，其电离过程为吸热过程，所以用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行实验，测得的中和热的数值会偏小。 18．完成下列反应的热化学方程式。 （1）沼气是一种能源，它的主要成分是(常温下，完全燃烧生成(和液态水时，放出445 kJ 热量，则热化学方程式为_________。 （2）已知完全燃烧生成 和 的燃烧热写出表示的燃烧热的热化学方程式：___________。 （3）乙烷在一定条件可发生如下反应： 相关物质的燃烧热数据如表所示： 物质 C₂H₆(g) C₂H₄(g) H₂(g) 燃烧热△H/(kJ·mol⁻¹) -1 560 -1 411 -286 则ΔH=__________kJ/mol （4）已知：    形成HF(aq)电离的热化学方程式________________。 【答案】（1） （2） （3）+137 （4） 【解析】（1）0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出热量445 kJ×2=890 kJ，所以CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水的热化学方程式为； （2）燃烧热是在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；已知完全燃烧生成 和 的燃烧热则示的燃烧热的热化学方程式：； （3）由表格数据可知： ① ② ③ 根据盖斯定律：①-②-③得 ； （4）根据盖斯定律： ①-②得 。 19．宇宙中所有的一切都是能量的变化，研究化学反应中的能量变化意义重大。 （1）奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。已知：丙烷的燃烧热，正丁烷的燃烧热；异丁烷的燃烧热。下列有关说法正确的是________ (填字母)。 A．奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能 B．燃烧等质量的正丁烷、异丁烷放热更多的是异丁烷 C．正丁烷比异丁烷稳定 （2）根据丙烷的燃烧热，   ，则a ________2220(填“<”或“>”或“=”)。 （3）用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知： ①     ②     则    __________。 （4）已知  ，其他相关数据如下表： 物质 (g) (l) HBr(g) 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ) 436 230 a 则表中a=________；根据键能大小可判断，上述三种物质中最稳定的是__________。 （5）反应过程的能量变化如图所示。 已知：1mol (g)氧化为1mol (g)的。请回答下列问题： ①图中____________。 ②根据上述计算的焓变值，阐述热化学方程式：    代表的含义__________。 【答案】（1）BC （2）< （3） （4） （5） 2mol气态二氧化硫和1mol气态氧气反应生成2mol三氧化硫气体放出的热量为198 【解析】（1）A．奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能，故A正确；B．正丁烷、异丁烷摩尔质量相等，燃烧等质量的正丁烷、异丁烷消耗的物质的量相等，因为正丁烷燃烧热的焓变值更小，所以燃烧等质量的正丁烷、异丁烷放热更多的是正丁烷，故B错误；C．能量越低越稳定，正丁烷燃烧热的焓变值更小，放出的热量更多，说明能量更高，更不稳定，正丁烷比异丁烷不稳定，故C错误；故选：BC； （2）根据丙烷的燃烧热，燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定物所放出的热量，水要是液态水， 中水为气体，不稳定，所以 ，则a<2220； （3）用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知： ①     ②     则根据盖斯定律，    ； （4），键能越大越稳定，上述三种物质中最稳定； （5）①图中焓变为1mol二氧化硫转化为1mol三氧化硫的能量变化； ②    代表的含义2mol气态二氧化硫和1mol气态氧气反应生成2mol三氧化硫气体放出的热量为198。 20．化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。 （1）制作冷敷袋可利用_____________(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。 （2）“即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面________(填字母)反应放热加热食物。 A．浓硫酸和水 B．生石灰和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋 （3）已知：与足量充分燃烧生成液态水时放出热量。 ①该反应的能量变化可用图中的___________ (填字母)表示。 ②写出燃烧生成液态水的热化学反应方程式___________________。 ③关于热化学方程式：的说法正确的是______________。 A．热化学方程式中化学计量数表示分子数     B．该反应大于零 C．该反应的               D．该反应可表示水分解时的热效应 （4）神舟系列火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，反应后产物无污染。 已知：反应1： 反应2： 写出和反应生成、、的热化学方程式： （5）已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为_________(列式表示)。 （6）已知，在和下，部分化学键的键能数据如表所示。 化学键 键能/() 436 391 a 498 414 803 462 193 ①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于92kJ，原因可能是_______，表中的_________。 ②科学家发现一种新的气态分子( )。在和下转化为的热化学方程式为_________。由此可知，与中更稳定的是___________(填化学式)。 【答案】（1）吸热 （2）B （3）a 2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-572kJ·mol-1 B （4）C2H8N2(l)+2N2O4(g)==3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=(y-2x)kJ·mol-1 （5）[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1 （6）该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ 946 N4(g)==2N2(g)   ΔH=-734kJ·mol-1 N2(g) 【解析】（1）制作冷敷袋可利用吸收周围的热量的化学变化或物理变化；故答案为：吸热。 （2）A．浓硫酸和水混合会放出大量热，大不安全，故A不符合题意；B．生石灰和水混合放出大量的热，相对安全，故B符合题意；C．纯碱和水混合后热量变化很小，故C不符合题意；D．食盐和白醋混合后热量变化很小，故D不符合题意；综上所述，答案为：B。 （3）①图a是反应物总能量大于生成物总能量，图b是反应物总能量小于生成物总能量，因此该反应的能量变化可用图中的a表示；故答案为：a。 ②2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量，则H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-572kJ·mol-1。故答案为：2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-572kJ·mol-1。 ③A．热化学方程式中化学计量数表示物质的量，故A错误；B．该反应是吸热反应即ΔH大于零，故B正确；C．该反应的ΔH=+572kJ·mol-1，故C错误；D．该反应可表示36g液态水分解生成4g气态氢气和32g气态氧气时的热效应，故D错误；综上所述，答案为：B。 （4）根据盖斯定律，反应2减去反应1的2倍得到C2H8N2(l)+2N2O4(g)==2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=(y-2x)kJ·mol-1；故答案为：C2H8N2(l)+2N2O4(g)==3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=(y-2x)kJ·mol-1。 （5）根据焓变等于反应物的活化能减去生成物的活化能，则X(g)→Y(g)过程中的焓变为[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1；故答案为：[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1。 （6）①在25℃和101kPa下，工业合成氨，每生成1molNH3(g)就会放出46kJ热量，在该条件下，向某容器中加入2molN2(g)、6molH2(g)及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于92kJ，原因可能是该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ，根据每生成1molNH3(g)就会放出46kJ热量，则每生成2molNH3(g)就会放出92kJ热量，则ΔH=43kJ·mol-1×3+akJ·mol-1-391kJ·mol-1×6==92kJ·mol-1，解得a=946；故答案为：该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ；946。 ②根据题意得到在25℃和101kPa下N4(g)转化为N2(g)的热化学方程式为：  N4(g)==2N2(g)   ΔH=193kJ·mol-1×6-946kJ·mol-1×2=-734kJ·mol-1 ，该反应是放热反应，根据能量越低越稳定，则N4(g)与N2(g)中更稳定的是N2(g)；故答案为：N4(g)==2N2(g)   ΔH=-734kJ·mol-1  ；N2(g)。 1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$