专题01 化学反应的热效应（期中复习讲义）高二化学上学期沪科版

专题01 化学反应的热效应 考查重点 命题角度 焓变与反应热 考查化学反应热与焓变间的关系，掌握如何辨析二者的区别。 反应热的测量 掌握中和热测量的实验方法，学会进行相关的误差分析。 热化学方程式 考查学生对热化学方程式规范书写的掌握，包括物质状态、反应热的符号和数值、化学计量数与反应热的关系。 燃烧热 掌握燃烧热的概念，学会书写燃烧热的热化学方程式；利用燃烧热进行化学反应热的计算。 反应热的计算 常结合键能、能量、中和热、燃烧热、盖斯定律等知识点进行化学反应热的计算。 一、焓变与反应热 1．焓：是一种与内能有关的物理量，常用符号H表示。 2．焓变：一个化学反应在等压条件下由生成物和反应物的焓的差值叫焓变，常用符号 ΔH表示，单位：kJ·mol-1。 3．计算表达式 （1）ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量 （2）ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和 4．影响焓变的因素 （1）发生变化的物质的焓变，在其他条件一定时与变化物质的物质的量成正比。 （2）焓变与反应物、生成物之间的温度、压强有关。 （3）物质在固态、液态、气态之间进行转换时也伴随能量的变化，所以焓变与物质的聚集状态有关。 5．反应热与焓变的关系：ΔH是化学反应在恒定压强下且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行的反应的反应热Q就是焓变，因此常用ΔH表示反应热。高中阶段二者通用。 二、吸热反应与放热反应 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 表示方法 ΔH＜0 ΔH＞0 形成 原因 能量变化 反应物的总能量＞生成物的总能量 反应物的总能量＜生成物的总能量 键能变化 反应物的总键能＜生成物的总键能 反应物的总键能＞生成物的总键能 反应类型 ①所有的燃烧反应 ②大多数化合反应 ③所有的金属与酸、盐置换的反应 ④酸碱中和反应 ⑤铝热反应 ①大多数分解反应 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和CO2的反应 ④C和H2O(g)的反应 ⑤NaHCO3与盐酸的反应 反应过程图示 与化学键的关系 联系 ①ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和 ②键能越大，物质能量越低，越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定 特｜别｜提｜醒 正确判断吸、放热反应 ①化学反应总体遵循“分吸合放”规律，即大多数分解反应吸热，大多数化合反应放热，且化学反应中吸热反应占少数，所以务必记住常见的吸热反应。 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，不属于吸热反应或放热反应。如醋酸的电离虽然要吸热，但不能称为吸热反应，只能称为吸热过程；同样，水蒸气转变成液态水，也不能称为放热反应。 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。不同化学反应发生的条件不同，有的常温下就可以发生，有的则需要加热，因此往往容易把在加热条件下进行的反应认为是吸热反应，而在常温下进行的反应认为是放热反应，其实两者之间无必然联系，常温下进行的反应可能是放热反应，如中和反应；也可能是吸热反应，如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。加热条件下进行的反应，可能是吸热反应，如C＋CO2 == 2CO；也可能是放热反应，如C＋O2 == CO2。两者的区别是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。由上可见，反应吸热还是放热与反应条件无关，而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。 三、反应热的测量 1．反应热测定 （1）实验装置 各部分仪器的作用： a．玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接触。 b．隔热层的作用是减少热量的散失。 c．温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。 （2）测定原理 环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。 计算公式：ΔH＝-cmΔt＝－ c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1； n为生成H2O的物质的量。 特｜别｜提｜醒 ①中和热的测量中碱稍过量的原因是保证酸能完全反应，计算时应以不足的酸作为计算标准。 ②实验中使用的酸和碱不能是浓酸或浓碱，若用浓酸或浓碱，由于稀释过程中放出热量，会使测得的中和热数值偏高。 2．注意事项： ①迅速反应，防止热量散失。 ②在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录下最高温度值。 ③温度计不要靠在容器壁上或插入容器底部。 ④不可将温度计当搅拌棒使用；环形玻璃搅拌棒应上下移动。 ⑤为保证盐酸被完全中和，碱的浓度稍大。 3．误差分析 若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH偏大。求算出的中和热是否接近 kJ·mol－1，取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有： ①溶液浓度不准确； ②溶液量取不准确； ③隔热较差； ④室温太低； ⑤温度未读取到最高点等。 4．对中和热的理解 （1） 概念：25 ℃和101 kPa下，强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol液态水时，放出57.3 kJ的热量。 （2） 注意事项： ①中和热定义中的“稀溶液”一般是指酸、碱的物质的量浓度均小于或等于1 mol/L的溶液。 ②中和热不包括其他离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时所伴随的热效应。 ③中和热以生成1 mol H2O为基准，是一个定值。 四、热化学方程式 1．概念 能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式。 2．表示意义 （1）热化学方程式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。 （2）热化学方程式中物质的化学计量数，表示实际参加反应的反应物的物质的量和实际生成的生成物的物质的量。 （3）热化学方程式中的反应热与反应物、生成物的物质的量相对应。 3．书写热化学方程式的步骤及要求 一写化学方程式——写出配平的化学方程式。 二标状态——用s、1、g、aq标明物质的聚集状态，不标“↑”或“↓”。 三标条件——标明反应的温度和压强(101kPa、25℃时可不标注)。 四标△H——在方程式后写出△H,并根据信息注明△H的“+”或“-”。 五标数值——根据化学计量数计算写出△H的值，并注明单位kJ·mol－1。 特｜别｜提｜醒 书写热化学方程式的注意事项 ①ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“空格”隔开。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ·mol－1。 ②注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值不同。物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如下图，因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用标“↑”或“↓”。 ③ΔH的单位“kJ·mol－1”的含义——指每摩尔反应。并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。ΔH的值与化学方程式的写法有关，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 例如：已知H2(g)＋（1/2）O2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－285.8kJ·mol－1，则 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　ΔH＝－571.6kJ·mol－1； H2O(l)＝H2(g)＋（1/2）O2(g) ΔH＝＋285.8kJ·mol－1。 ④可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值，逆反应的“ΔH”数值相等，符号相反。若按该反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应不能进行彻底，那么吸收或放出的热量一定比该值小。 五、燃烧热 1．燃烧热的概念：在指定温度和100 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称为该物质的燃烧热，单位是 kJ · mol-1。 2．注意事项 （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。 特｜别｜提｜醒 关于燃烧热的理解：①燃料1 mol；②完全燃烧；③生成指定产物：C元素→CO2(g)、H元素→H2O(l)、S元素→SO2(g)、N元素→N2(g)、X(卤素)→HX(g)；④燃烧热的数值与化学计量数无关。 3．反应热与燃烧热的比较 反应热 燃烧热 能量的变化 放热或吸热 放热 ΔH的大小 放热时，ΔH＜0；吸热时，ΔH＞0 ΔH＜0 反应物的量 不限 1 mol纯物质 生成物 无要求 指定产物 热化学方程式 有无数个 唯一 4．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 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稳定的氧化物时所放出的热量，即C―→CO2(g)、H―→H2O(l)、S―→SO2(g)、N元素→N2(g)、X(卤素)→HX(g)。 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 特点 物质燃烧一定放热，ΔH一定为负值 弱酸、弱碱电离吸热，中和热数值比57.3小，有沉淀生成的中和热数值比57.3大 六、化学反应热的计算 1．计算依据和方法 计算依据 计算方法 根据热化学 方程式计算 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右移项，同时改变正、负号，各物质前面的化学计量数及ΔH的数值可以同时乘以相同的数 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ΔH)相加或相减(必要的时候，在热化学方程式相加或相减之前需要乘以或除以一个数)，从而得到一个新的热化学方程式 根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热 根据中和热 中和反应放出的热量＝n(H2O)×|ΔH| 根据化学 键的变化 ΔH＝反应物的化学键断裂时所吸收的总能量－生成物的化学键形成时所放出的总能量 根据反应物和生 成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物) 根据图像 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝＋c kJ·mol－1 2．“盖斯定律”型反应热(焓变)的运算规则 热化学方程式 方程式系数关系 焓变之间的关系 反应Ⅰ：aA(g)===B(g)　ΔH1 反应Ⅱ：B(g)===aA(g)　ΔH2 Ⅰ＝－Ⅱ ΔH1＝－ΔH2 反应Ⅰ：aA(g)===B(g)　ΔH1 反应Ⅱ：A(g)===1/aB(g)　ΔH2 Ⅰ＝a×Ⅱ ΔH1＝a×ΔH2 — ΔH＝ΔH1＋ΔH2 或ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 题型一 焓变与反应热的概念辨析 【典例1】有关反应热、焓变的说法，错误的是 A．任何条件下的反应热均等于焓变 B．焓变是一个与内能变化量有关的物理量 C．吸热反应，，放热反应， D．反应热数值与反应物的量有关 【答案】A 【解析】A．在恒压条件下，化学反应的焓变在数值上等于化学反应的反应热，故A错误； B．焓变是一个与内能变化量有关的物理量，决定了化学反应是吸热反应还是放热反应，故B正确； C．反应放热时，反应的焓变ΔH<0，反应吸热时，反应的焓变ΔH>0，故C正确； D．反应热数值的大小与反应物的聚集状态和量有关，故D正确； 故选A。 【变式1-1】下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 【答案】A 【解析】A．生成物的总能量小于反应物时，反应向外释放能量，反应为放热反应，ΔH<0；生成物的总能量高于反应物时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0， A正确；B．在恒压条件下，化学反应的焓变(ΔH)数值上等于恒压反应热，B错误；C．有些反应的反应热不能通过实验直接测定，如碳不完全燃烧生成CO，C错误；D．当生成物的总焓高于反应物总焓时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0，D错误；故答案为：A。 【变式1-2】在化学反应中常伴随能量的释放或吸收。下列说法错误的是 A．化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的 B．等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变 C．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的 D．放热反应的△H<0，吸热反应的△H>0 【答案】A 【解析】 A．化学反应中的能量变化有的以热能形式表现出来，有的以光能、电能等形式表现出来，A错误； B．在等压条件下，反应热()等于反应的焓变()，这是焓变的定义()，B正确； C．由于断键吸热，形成化学键放热，则化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的，C正确； D．放热反应断键吸热小于成键放热，△H<0，吸热反应断键吸热大于成键放热，△H>0，D正确； 故选A。 题型二 常见的吸热反应与放热反应 【典例2】下列反应是放热反应的是 A．CO2通过灼热的碳粉 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．酸碱中和反应 D．Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl反应 【答案】C 【解析】A．CO2通过灼热的碳粉，发生化合反应，生成CO，同时吸收热量，A不符合题意；B．盐酸与碳酸氢钠反应，生成氯化钠、水和二氧化碳气体，需要吸收热量，B不符合题意；C．酸碱中和反应时，能够放出热量，属于放热反应，C符合题意；D．Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl反应，需要从周围环境中吸收热量，属于吸热反应，D不符合题意；故选C。 【变式2-1】下列为吸热反应的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．与的中和反应，属于典型的放热反应，A不符合题意； B．碳与水蒸气在高温下反应生成和（水煤气反应），需持续加热，是吸热反应，B符合题意； C．与水反应生成，放出大量热，属于放热反应，C不符合题意； D．与稀硫酸的置换反应，释放热量，为放热反应，D不符合题意； 故选B。 【变式2-2】下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．Al与盐酸的反应属于放热反应 B．化学反应总是伴随着能量的变化 C．当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应向环境放出能量 D．CO2与C的反应属于放热反应 【答案】D 【解析】A．Al与盐酸反应释放热量，属于放热反应，A正确； B．化学反应中化学键断裂和形成必然伴随能量变化，B正确； C．反应物总能量高于生成物时，多余能量以热等形式释放，C正确； D．CO2与C在高温下生成CO的反应是吸热反应，D错误； 故选D。 【变式2-3】下列变化过程中∆H<0的是 A．电解Al2O3得到Al和O2 B．碳和水蒸气制备水煤气 C．镁与稀盐酸反应 D．液体水的汽化 【答案】C 【解析】A．电解Al2O3得到Al和O2是吸热反应，ΔH>0，故A不选； B．碳和水蒸气高温反应生成CO和氢气是吸热反应，ΔH>0，故B不选； C．镁与稀盐酸反应是放热反应，ΔH<0，故C选； D．液体汽化是吸热过程，ΔH>0，故D不选； 故选：C。 题型三 中和热的测定实验及对中和热的理解 【典例3】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断不正确的是 A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变 C．若用NaOH固体测定中和热，则测定的ΔH偏小 D．实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铜质搅拌棒对实验结果有影响 【答案】A 【解析】A．(b) 所涉及的反应Ba(OH)2⋅8H2O与氯化铵反应为吸热反应，故A错误；B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉，反应物用量相同，释放出的热量相同，故B正确；C．若用NaOH固体测定中和热，NaOH固体在溶解过程中放出热量，导致放出热量偏多，ΔH偏小，故C正确；D．铜质搅拌棒导热效果较好，会导致反应放出的热量有损失，故D正确；故选A。 方｜法｜点｜拨 ①实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1)。 ②操作时动作要快，尽量减少热量的损失，使用绝热装置，避免热量散发到反应体系外。 ③测量盐酸的温度后，要将温度计上的酸冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。 ④读取的中和反应的温度(t2)是反应混合液的最高温度。 ⑤测定中和热不能用弱酸或弱碱，因为弱酸、弱碱电离时吸收热量而会使测量数值偏低。 ⑥中和热的数值是57.3 kJ·mol－1，测定时与强酸、强碱的用量无关。 【变式3-1】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是 A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，则测定结果数值偏低 D．若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果无影响 【答案】C 【解析】A．由实验可知，(a)、 (c)都是放热反应，(b)是吸热反应，故A错误； B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变，故B错误； C．铜易导热，实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，热量损失大，测定结果数值偏低，故C正确； D．氢氧化钠固体溶解放热，若用NaOH固体测定中和反应反应热，测定结果数值偏高，故D错误； 选C。 【变式3-2】用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1℃，终止温度为23.4℃，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm-3，反应后溶液的比热容为4.18J·g-1·C-1，则中和反应生成1mol水时放热约为 A．1.38kJ B．50.2kJ C．55.2kJ D．57.3kJ 【答案】C 【解析】用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L~NaOH溶液反应，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为100mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△T=23.4℃-20.1℃=3.3℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.3℃=1379.4J，即1.3794KJ，则中和反应生成1mol水时放热约为kJ。 答案选C。 【变式3-3】某同学欲利用如图所示的简易量热计测量稀硫酸与溶液反应的反应热。试剂为稀硫酸和溶液。已知反应后混合溶液的密度为，比热容为，稀硫酸的初始温度为24.8℃，氢氧化钠溶液的初始温度为25.2℃，反应后混合溶液的最高温度为28.4℃，生成时的反应热，混合时溶液体积的变化忽略不计。下列说法正确的是 A．为使反应充分，可分批次加入稀硫酸和氢氧化钠溶液 B．测量稀硫酸的温度后立即测量氢氧化钠溶液的温度可减少误差 C．若杯盖密封不严密，则计算所得的会偏小 D．稀硫酸与NaOH溶液反应的热化学方程式为   【答案】D 【解析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差； A．实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差，A错误； B．测量稀硫酸的温度后，应该洗净擦干温度计，再测量氢氧化钠溶液的温度，减少误差，B错误； C．反应为放热反应，焓变为负值，若杯盖密封不严密，导致热量散失，则计算所得的会偏大，C错误；   D．由题意，氢离子完全反应生成0.025mol水，初始平均温度为25.0℃，反应后温度升高3.4℃，则生成时的反应热，则生成2mol液态水放热113.7kJ，故稀硫酸与NaOH溶液反应的热化学方程式为  ，D正确； 故选D。 题型四 热化学方程式的书写及正误判断 【典例4】下列热化学方程式书写正确的是(　　) A．2SO2＋O2===2SO3　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ D．C(s)＋O2(g)=== CO2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 【答案】B 【解析】A项中反应物和生成物都未标明聚集状态；C项中ΔH的单位不正确；D项中为放热反应，ΔH符号应为“－”。 【变式4-1】已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH1＝－57.3 kJ·mol－1，H2SO4(浓，aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH2＝m kJ·mol－1。下列说法正确的是(　　) A．上述热化学方程式中的化学计量数表示物质的量 B．ΔH1<ΔH2 C．ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1 D．|ΔH1|>|ΔH2| 【答案】A 【解析】A项，热化学方程式中的化学计量数表示物质的量，正确；B项，浓硫酸溶于水放热，故含 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液反应时，放出的热量大于57.3 kJ，由于ΔH为负值，所以ΔH1>ΔH2，B、C、D项错误。 【变式4-2】碳单质可与水反应制取水煤气，热化学方程式是，该热化学方程式的含义为 A．碳与水反应吸收131.3的热量 B．1碳和1水反应吸收131.3的热量 C．固态碳和气态水各1反应，放出131.3的热量 D．固态碳与水蒸气反应生成1一氧化碳气体和1氢气，吸收131.3的热量 【答案】D 【解析】A．碳与水反应吸收131.3的热量，未指明物质的量和聚集状态，A项错误；B．1碳和1水反应吸收131.3的热量，未指明物质聚集状态，B项错误；C．，反应是吸热反应，固态碳和气态水各1反应，吸收131.3的热量，C项错误；D．固态碳与水蒸气反应生成1一氧化碳气体和1氢气，吸收131.3的热量，D项正确；本题选D。 【变式4-3】（1）已知1 mol C(石墨，s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式： 。 （2）1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67 kJ的热量，其热化学方程式为： 。 （3）25 ℃、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ的热量，其热化学方程式可表示为： 。 （4）已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程式： 。 若1 mol N2(g)和3 mol H2(g)在一定条件下发生反应，放出的热量 92 kJ(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 。 【答案】 （1）C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1 （2）NH3(g)＋O2(g)===NO(g)＋H2O(g) 　ΔH＝－226.7 kJ·mol－1 （3）H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 （4）NH3(g)N2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋46 kJ·mol－1　小于　由于该反应是可逆反应，不能进行完全，放出的热量小于92 kJ 【解析】 （1）化学式相同的同素异形体除需标明状态外还需标明其名称(因为结构不同，具有的能量不同)，如金刚石应表示为“C(金刚石，s)”。 （2）1.7 g NH3的物质的量为0.1 mol，则1 mol NH3完全反应放出的热量为226.7 kJ。那么相应的热化学方程式为NH3(g)＋O2(g)===NO(g)＋H2O(g)　ΔH＝－226.7 kJ·mol－1。 （4）该题注意正、逆反应焓变符号及化学计量数与ΔH的对应。可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若1 mol N2和3 mol H2在一定条件下反应，由于该反应是可逆反应，不能进行完全，放出的热量小于92 kJ。 题型五 燃烧热的定义及应用 【典例5】下列对燃烧热的理解中正确的是(　　) A．可燃物燃烧放出的热量就是其燃烧热 B．1 mol可燃物发生氧化还原反应所放出的热量就是其燃烧热 C．101 kPa时，1 mol H2燃烧生成液态水时放出的热量就是其燃烧热 D．燃烧热随热化学方程式中物质前的化学计量数的改变而改变 【答案】C 【变式5-1】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。 【变式5-2】甲醇属于可再生能源，可代替汽油作为汽车的燃料，下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式为(　　) A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝＋763.3 kJ·mol－1 B．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－763.3 kJ·mol－1 C．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－675.3 kJ·mol－1 D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 526.6 kJ·mol－1 【答案】B 【解析】根据燃烧热的定义，书写表示燃烧热的热化学方程式时要以1 mol可燃物为标准，其他物质的化学计量数可为分数，且生成物应为指定产物。 【变式5-3】在和下，燃烧生成液态水放出的热量，则下列能表示氢气燃烧的热化学方程式是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】25℃、101kPa时，0.5mol 完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，则1mol完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，据此分析作答。 A．2mol完全燃烧生成液态水放出放出热量571.6kJ，不是285.8kJ，A项错误； B．由分析可知，热化学方程式为，B项正确； C．产物应是液态水，不是气态水，C项错误； D．该反应是放热反应，则，D项错误； 答案选B。 题型六 反应热的计算 【典例6】已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)的ΔH为(　　) A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1 C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，将①－②得2C(s)＋2H2O(g)===2H2(g)＋2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ· mol－1－(－483.6 kJ·mol－1)＝＋262.6 kJ·mol－1，则C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)的ΔH＝ (＋262.6 kJ·mol－1)÷2＝＋131.3 kJ·mol－1。 【变式6-1】甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－116kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表： 化学键 C—H H—H C—O H—O 键能/kJ·mol-1 413 436 358 463 则CO中碳氧键的键能是 A．431kJ·mol－1 B．946kJ·mol－1 C．1072kJ·mol－1 D．1130kJ·mol－1 【答案】C 【解析】CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH (g)的焓变=反应物总键能之和-生成物总键能之和，设CO中碳氧键的键能为x，结合图表提供的化学键的键能，则△H═x+2×436kJ/mol-(3×413kJ/mol+358kJ/mol+463kJ/mol)=-116 kJ•mol-1，解得：x=1072kJ/mol，故答案选C。 【变式6-2】已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.5 kJ·mol－1 欲得到相同热量，需充分燃烧C和H2的质量比约为(　　) A．12∶3.25 B．3.25∶12 C．1∶1 D．6∶1 【答案】A 【解析】设需要碳和氢气的质量分别是x、y，则×393.5＝×241.5，解得x∶y≈12∶3.25。 【变式6-3】已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是(　　) A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3 【答案】C 【解析】设混合气体中含有x mol H2，则CH4的物质的量为(5－x) mol，则285.8x＋890×(5－x)＝3 845.8，得x＝1，C项正确。 题型七 盖斯定律 【典例7】已知反应：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2 N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3 则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　) A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 【答案】D 【解析】由题意把已知反应依次编号为①、②、③，根据盖斯定律将方程式①×3＋②×2－③×2得2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。 【变式7-1】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)　ΔH1＋2ΔH2，故ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，A项正确。 【变式7-2】已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1 通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。已知H—H、O==O和O—H的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　) A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130 【答案】D 【解析】根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。根据题中给出的键能可得出热化学方程式：③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝(2×436＋496－4×462)kJ·mol－1＝－480 kJ·mol－1，题中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1，根据盖斯定律(②－③)×得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)×，即a＝(－220＋480)×＝＋130，选项D正确。 【变式7-3】盖斯定律表明，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。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是 A．A→F的 B． C．C→F的 D． 【答案】B 【解析】A．根据题图可知，F→A的，则A→F的，故A正确；B．循环一周后，反应热之和为0，由图可知，，故B错误；C．F→C的，则C→F的，所以C→F的，故C正确；D．A→D的，D→A的，二者的绝对值相等，符号相反，故D正确；故选B。 题型八 反应热大小的比较 【典例8】已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是(　　) A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 【答案】D 【解析】因为稀醋酸是弱酸，电离时吸热，浓硫酸溶于水时会放出较多热量，故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放热反应中焓变为负值，则ΔH2＜ΔH3＜ΔH1，因而选D。 方｜法｜点｜拨 1.比较反应热大小的两个注意要点 （1）物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如图。 （2）在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。 2．大小比较原则 （1）比较ΔH的大小时，必须把反应热的“＋”“－”与反应热的数值看作一个整体进行比较；比较反应放出或吸收的热量时只比较数值的大小；比较“标准燃烧热”“中和热”时，只需比较数值的大小。 （2）反应物的状态、化学计量数不同，则ΔH不同。 （3）ΔH是带符号进行比较的，所有吸热反应的ΔH均比放热反应的ΔH大；放热反应的ΔH<0，放热越多，ΔH越小，但|ΔH|越大。 （4）同一物质，状态不同，反应热亦不同。 。 （5）对于可逆反应，因反应不能进行到底，实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反应热的数值。 【变式8-1】已知：C(石墨，s)在一定条件下可发生一系列变化，如图所示： 已知：。 下列说法错误的是 A． B． C． D．C(石墨，s) 【答案】B 【解析】A．按盖斯定律，，因，故，A正确；B．对放热反应而言，，燃烧越充分，焓变越小，故，B错误；C．由盖斯定律可知，，则，C正确；D．由盖斯定律，C(石墨，s)，D正确；故选B。 【变式8-2】已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系中正确的是(　　) A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0 【答案】C 【解析】热化学方程式中化学计量数表示物质的量，水从气态变为液态，放热，所以①与③比较，③放出的热量多，焓变小于零的反应是放热的，所以0＞a＞c，②与④比较，④放出的热量多，所以0＞b＞d，热化学方程式反应计量数变化，焓变随之变化，所以b＝2a＜0，d＝2c＜0，故选C。 【变式8-3】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】碳不完全燃烧放热少，焓变比较大小时考虑负号，所以ΔH1＜ΔH2，故①符合；固体硫变为气态硫需要吸收热量，焓变比较大小时考虑负号，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，焓变比较大小时考虑负号，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；故选A。 基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高二下·上海·期中）能表示反应与氯化铵(s)反应的焓变示意图的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】与氯化铵(s)的反应是吸热反应，因此生成物的焓比反应物的焓大，按照反应历程，箭头应由反应物指向生成物，故选D。 2．（24-25高二下·上海·期中）我国固体燃料运载火箭发射水平不断取得新突破。关于“固体燃料”说法错误的是 A．与液体燃料相比易存储和运输 B．固体燃料的热值一定比液体燃料大 C．燃烧时化学能转化为热能 D．燃烧时反应物总能量>生成物总能量 【答案】B 【解析】A．固体燃料相比液体燃料更稳定，存储和运输更方便，A正确； B．热值取决于燃料种类，并非所有固体燃料热值都高于液体燃料（如木材热值低于煤油），B错误； C．燃烧时化学能主要转化为热能，描述正确，C正确； D．燃烧是放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，D正确； 故选B。 3．（24-25高二下·上海·期中）等物质的量的下列物质中，内能最小的是 A．冰 B．液态水 C．水蒸气 D．冰水混合物 【答案】A 【解析】A．冰为固态，分子间作用力强，分子动能较低，内能最小，A正确； B．液态水分子动能高于冰，内能比冰大，B错误； C．水蒸气为气态，分子动能最高且分子间势能最大，内能最大，C错误； D．冰水混合物中液态水的内能高于冰，混合物的总内能介于冰和液态水之间，但仍高于纯冰，D错误； 故选A。 4．（24-25高二下·上海·期中）一种分解氯化铵来制备氨气的方案如图所示，其中为，为。下列说法正确的是 A．a、c分别是、 B．是催化剂 C．反应制得1molHCl，须投入1molMgO D．等压时反应①、②的之和与氧化铵直接分解的相等 【答案】D 【分析】Mg(OH)Cl可以分解为MgO和HCl，因此c为HCl；d为MgO，MgO与NH4Cl反应生成Mg(OH)Cl和NH3，因此a为NH3。 【解析】A．由分析可知，a为NH3，c为HCl，故A错误； B．由图可知，MgO是整个反应的催化剂，而是中间产物，故B错误； C．由图可知，MgO是整个反应的催化剂，在反应前后质量和性质不变，催化剂的量不作一定要求，故C错误； D．等压条件下，反应①、②的反应热之和与氯化铵直接分解的反应热相等，即焓变与始态和终态有关，与过程无关，故D正确； 故选D。 5．（24-25高二下·上海·期中）下列反应中，属于吸热反应的是 A．甲烷燃烧 B．煅烧石灰石 C．铝与盐酸反应 D．盐酸与氢氧化钠反应 【答案】B 【分析】常见的放热反应有：燃烧反应、金属与酸的置换反应、中和反应等；常见的吸热反应有：大多数分解反应（如煅烧石灰石）、C与的反应等。 【解析】A．甲烷燃烧是放热反应，故A不符合题意； B．煅烧石灰石，属于吸热反应，故B符合题意； C．铝与盐酸反应是金属与酸的置换反应，该反应放热，故C不符合题意； D．盐酸与氢氧化钠反应是中和反应，该反应放热，故D不符合题意； 故选B。 6．（24-25高二上·上海静安·期中）用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1℃，终止温度为23.4℃，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm-3，反应后溶液的比热容为4.18J·g-1·C-1，则中和反应生成1mol水时放热约为 A．1.38kJ B．50.2kJ C．55.2kJ D．57.3kJ 【答案】C 【解析】用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L~NaOH溶液反应，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为100mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△T=23.4℃-20.1℃=3.3℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.3℃=1379.4J，即1.3794KJ，则中和反应生成1mol水时放热约为kJ。 答案选C。 7．（24-25高二上·广东河源·阶段练习）实验室用50mL0.5mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液反应测定中和反应的反应热，装置如图所示。HF(aq)⇌H+(aq)+F-(aq) △H，能量变化如图所示。 下列叙述正确的是 A．其他条件不变，用铜质搅拌器测得△H结果偏低 B．上下移动搅拌器能加快中和反应 C．用氢氟酸替代盐酸，测得结果△H偏高 D．分多次向稀盐酸中加稀NaOH溶液，测得结果更准确 【答案】B 【解析】A．铜导热率高于玻璃，使热量损失更多，测得△H结果偏高，A项不正确； B．该实验具有特殊性，上下移动搅拌器进行搅拌，可促进反应物之间的混合，加快反应，B项正确； C．由图像可知，HF电离是放热过程，如果用氢氟酸替代盐酸，测得放出热量偏多，△H偏低，C项不正确； D．分多次加入稀NaOH溶液会导致热量损失，应一次性向稀盐酸中加入稀NaOH溶液，D项不正确； 故本题选B。 8．（23-24高二上·上海·期中）下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A．钠与水反应 B．铁粉与硫粉共热 C．强酸强碱中和 D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应 【答案】D 【解析】A．钠与水反应放出热量，反应物的总能量高于生成物的总能量，A不符合题意； B．铁粉与硫粉共热时发生化合反应，放出热量，反应物的总能量高于生成物的总能量，B不符合题意； C．强酸强碱中和时放出热量，反应物的总能量高于生成物的总能量，C不符合题意； D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应属于吸热反应，生成物的总能量高于反应物的总能量，D符合题意； 故选D。 9．（24-25高二上·上海·期中）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 A．铁与稀盐酸的反应 B．NaOH与H2SO4的反应 C．灼热的碳与CO2的反应 D．木炭在空气中的燃烧反应 【答案】C 【解析】A. 铁与稀盐酸的反应属于置换反应，是氧化还原反应，且为放热反应，A不符合题意； B. NaOH与H2SO4的反应属于放热反应，但没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，B不符合题意； C. 灼热的碳与CO2的反应虽然是化合反应，但属于吸热反应，且属于氧化还原反应，C符合题意； D. 木炭在空气中的燃烧反应是放热反应，也是氧化还原反应，D不符合题意； 故选C。 重难突破练（测试时间：10分钟） 10．（22-23高二下·上海浦东新·期中）已知：由最稳定的单质合成1mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0；有关物质的如图所示，下列有关判断正确的是 A．的摩尔生成焓 B．依据上表所给数据，可求得的燃烧热 C．相同状况下，比稳定 D．与充分反应，放出的热量 【答案】C 【解析】A．气态水变为液态水放出热量，所以由最稳定的单质合成1molH2O(l)时放出的热量更多，摩尔生成焓ΔH为负值，则H2O(l)的摩尔生成焓ΔH<-241.8kJ/mol，A错误； B．燃烧热是指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，题中缺少液态水的摩尔生成焓数据，不能求得N2H4(l)的燃烧热，B错误； C．由图可知，N2H4(l)的摩尔生成焓为正值，说明由最稳定的单质合成1molN2H4(l)的反应为吸热反应，NH3(g)的摩尔生成焓为负值，说明由最稳定的单质合成1molNH3(g)的反应为放热反应，能量越低越稳定，则相同状况下，NH3比N2H4稳定，C正确； D．氮气和氢气反应生成氨气的反应为可逆反应，不能完全转化，则0.5molN2(g)与1.5molH2(g)充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol，放出的热量小于459kJ，D错误； 故选C。 11．（24-25高三上·上海·期中）我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子，脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应，低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图： 下列说法正确的是 A．图示显示，状态I的2个分子在整个变换过程中均参与了反应 B．若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为，则 C．状态I到状态III，均为放热过程 D．从状态I到状态IV，存在非极性共价键的断裂和生成 【答案】A 【解析】A．根据图知，状态Ⅰ和状态Ⅱ存在水分子中的化学键断裂，状态Ⅲ中有水分子生成，状态Ⅰ的H2O分子在变换过程中均参与了反应，A正确； B．催化剂虽然能降低正逆反应的活化能，但不能改变反应的始态和终态，不能改变反应的焓变，即∆H′=∆H，B错误； C．状态I到状态III为断键过程，均为吸热过程，C错误； D．从状态I到状态V，存在O-H极性键断裂，C=O、H-H键的形成，则不存在非极性共价键的断裂，D错误； 故选A。 12．（24-25高三上·上海·期中）理论研究表明，在和下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A．比稳定 B．该异构化反应的 C．正反应与逆反应的活化能相等 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热 【答案】CD 【解析】A．能量越低越稳定，由图可知能量更低，比稳定，故A正确； B．该异构化反应的起始状态能量差值为59.3kJ·mol-1，因此，故B正确； C．该反应吸热，正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C错误； D．使用催化剂，不能改变始态和终态的能量，因此不可以改变反应的反应热，故D错误； 故答案为CD。 13．（24-25高二下·上海·期中）发射卫星用(中文名为腓)作燃料，作氧化剂，两者反应生成和水蒸气，已知：①  ；②  。 （1）完全燃烧生成液态水时 (填“>、<或=”)。 （2）则气体肼和完全反应时的反应热 。 【答案】（1）> （2） 【解析】（1）液态水的能量低于气态水，当水从气态变为液态时，会释放额外的热量，因此，生成液态水时，燃烧反应释放的总热量更多，导致焓变更负，绝对值更大，则完全燃烧生成液态水时>，故答案为：>。 （2）根据盖斯定律可知，热化学方程式可直接相加减，由②×2-①得：，，则气体肼和完全反应时的反应热，故答案为：。 14．（24-25高二下·上海·期中）利用化学实验测定中和热的焓变： （1）溶液和溶液中和反应(溶液密度近似为)，溶液比热容，反应前后溶液温差最高4K，中和热 (精确至0.1)。 （2）将溶液换成等体积等浓度的氨水，中和热测定的|ΔH| 。(填“偏大”“偏小”或“无影响”) 【答案】（1）-53.5 （2）偏小 【解析】（1）溶液密度近似为，溶液总质量为80g，硫酸过量，氢氧化钠完全反应，生成0.025mol水，中和热=-53.5； （2）一水合氨是弱电解质，电离吸热，将溶液换成等体积等浓度的氨水，放出热量减小，中和热测定的|ΔH|偏小。 15．（24-25高二下·上海·期中）和发生如下反应可以制取甲醇和二甲醚。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 写出由合成热化学方程式 。 【答案】2+H2O(g)  △H= 【解析】反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 根据盖斯定律，将Ⅱ-Ⅰ×2得合成热化学方程式为2+H2O(g)  △H=。 （24-25高二下·上海·期中）加氢合成甲醇以及甲醇脱水生成甲醚的热化学方程式如下： 16．（24-25高二下·上海·期中）分子如图所示为环状结构，和反应可生成，根据下表数据，书写反应的热化学方程式： 。 共价键 S-S F-F S-F 键能() 266 159 327 【答案】 【解析】反应热等于断裂化学键的总键能与形成化学键的总键能之差，即 ，，则热化学方程式：，故答案为：。 17．（24-25高二下·上海·期中）、时，的燃烧热为，写出甲醇燃烧热的热化学方程式： 。 【答案】 【解析】燃烧热为1mol可燃物完全燃烧，生成指定的产物所放出的热量，所以甲醇燃烧热的热化学方程式为：。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 化学反应的热效应 考查重点 命题角度 焓变与反应热 考查化学反应热与焓变间的关系，掌握如何辨析二者的区别。 反应热的测量 掌握中和热测量的实验方法，学会进行相关的误差分析。 热化学方程式 考查学生对热化学方程式规范书写的掌握，包括物质状态、反应热的符号和数值、化学计量数与反应热的关系。 燃烧热 掌握燃烧热的概念，学会书写燃烧热的热化学方程式；利用燃烧热进行化学反应热的计算。 反应热的计算 常结合键能、能量、中和热、燃烧热、盖斯定律等知识点进行化学反应热的计算。 一、焓变与反应热 1．焓：是一种与______有关的物理量，常用符号______表示。 2．焓变：一个化学反应在等压条件下由生成物和反应物的焓的差值叫焓变，常用符号______表示，单位：______ 3．计算表达式 （1）ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量 （2）ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和 4．影响焓变的因素 （1）发生变化的物质的焓变，在其他条件一定时与变化物质的物质的量成______。 （2）焓变与反应物、生成物之间的______、______有关。 （3）物质在固态、液态、气态之间进行转换时也伴随______的变化，所以焓变与物质的____________有关。 5．反应热与焓变的关系：ΔH是化学反应在恒定压强下且不与外界进行______能、______能等其他能量的转化时的反应热，即______条件下进行的反应的反应热Q就是焓变，因此常用ΔH表示反应热。高中阶段二者通用。 二、吸热反应与放热反应 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 表示方法 ΔH______0 ΔH______0 形成 原因 能量变化 反应物的总能量______生成物的总能量 反应物的总能量______生成物的总能量 键能变化 反应物的总键能______生成物的总键能 反应物的总键能______生成物的总键能 反应类型 ①所有的燃烧反应 ②大多数化合反应 ③所有的金属与酸、盐置换的反应 ④酸碱中和反应 ⑤铝热反应 ①大多数分解反应 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和CO2的反应 ④C和H2O(g)的反应 ⑤NaHCO3与盐酸的反应 反应过程图示 与化学键的关系 联系 ①ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和 ②键能越大，物质能量越______，越______；反之键能越小，物质能量越______，越______ 特｜别｜提｜醒 正确判断吸、放热反应 ①化学反应总体遵循“分吸合放”规律，即大多数分解反应吸热，大多数化合反应放热，且化学反应中吸热反应占少数，所以务必记住常见的吸热反应。 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，不属于吸热反应或放热反应。如醋酸的电离虽然要吸热，但不能称为吸热反应，只能称为吸热过程；同样，水蒸气转变成液态水，也不能称为放热反应。 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。不同化学反应发生的条件不同，有的常温下就可以发生，有的则需要加热，因此往往容易把在加热条件下进行的反应认为是吸热反应，而在常温下进行的反应认为是放热反应，其实两者之间无必然联系，常温下进行的反应可能是放热反应，如中和反应；也可能是吸热反应，如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。加热条件下进行的反应，可能是吸热反应，如C＋CO2 == 2CO；也可能是放热反应，如C＋O2 == CO2。两者的区别是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。由上可见，反应吸热还是放热与反应条件无关，而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。 三、反应热的测量 1．反应热测定 （1）实验装置 各部分仪器的作用： a．玻璃搅拌器的作用是______________________________。 b．隔热层的作用是________________________。 c．温度计的作用是________________________。 （2）测定原理 环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。 计算公式：ΔH＝-cmΔt＝__________________ c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1； n为生成H2O的物质的量。 特｜别｜提｜醒 ①中和热的测量中碱稍过量的原因是保证酸能完全反应，计算时应以不足的酸作为计算标准。 ②实验中使用的酸和碱不能是浓酸或浓碱，若用浓酸或浓碱，由于稀释过程中放出热量，会使测得的中和热数值偏高。 2．注意事项： ①迅速反应，防止热量散失。 ②在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录下最高温度值。 ③温度计不要靠在容器壁上或插入容器底部。 ④不可将温度计当搅拌棒使用；环形玻璃搅拌棒应上下移动。 ⑤为保证盐酸被完全中和，碱的浓度稍大。 3．误差分析 若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH偏大。求算出的中和热是否接近 kJ·mol－1，取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有： ①溶液浓度不准确； ②溶液量取不准确； ③隔热较差； ④室温太低； ⑤温度未读取到最高点等。 4．对中和热的理解 （1） 概念：25 ℃和101 kPa下，强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol液态水时，放出57.3 kJ的热量。 （2） 注意事项： ①中和热定义中的“稀溶液”一般是指酸、碱的物质的量浓度均小于或等于1 mol/L的溶液。 ②中和热不包括其他离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时所伴随的热效应。 ③中和热以生成1 mol H2O为基准，是一个定值。 四、热化学方程式 1．概念 能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式。 2．表示意义 （1）热化学方程式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。 （2）热化学方程式中物质的化学计量数，表示实际参加反应的反应物的物质的量和实际生成的生成物的物质的量。 （3）热化学方程式中的反应热与反应物、生成物的物质的量相对应。 3．书写热化学方程式的步骤及要求 一写化学方程式——写出配平的化学方程式。 二标状态——用____________标明物质的聚集状态，不标“↑”或“↓”。 三标条件——标明反应的温度和压强(____________时可不标注)。 四标△H——在方程式后写出△H,并根据信息注明△H的“+”或“-”。 五标数值——根据化学计量数计算写出△H的值，并注明单位______。 特｜别｜提｜醒 书写热化学方程式的注意事项 ①ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“空格”隔开。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ·mol－1。 ②注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值不同。物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如下图，因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用标“↑”或“↓”。 ③ΔH的单位“kJ·mol－1”的含义——指每摩尔反应。并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。ΔH的值与化学方程式的写法有关，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 例如：已知H2(g)＋（1/2）O2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－285.8kJ·mol－1，则 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　ΔH＝－571.6kJ·mol－1； H2O(l)＝H2(g)＋（1/2）O2(g) ΔH＝＋285.8kJ·mol－1。 ④可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值，逆反应的“ΔH”数值相等，符号相反。若按该反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应不能进行彻底，那么吸收或放出的热量一定比该值小。 五、燃烧热 1．燃烧热的概念：在指定温度和100 kPa 时，1 mol纯物质________________________时所放出的热量叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称为该物质的燃烧热，单位是______。 2．注意事项 （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 → ______；H →______；S → ______；N →______。 （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。 特｜别｜提｜醒 关于燃烧热的理解：①燃料1 mol；②完全燃烧；③生成指定产物：C元素→CO2(g)、H元素→H2O(l)、S元素→SO2(g)、N元素→N2(g)、X(卤素)→HX(g)；④燃烧热的数值与化学计量数无关。 3．反应热与燃烧热的比较 反应热 燃烧热 能量的变化 ΔH的大小 反应物的量 生成物 热化学方程式 4．燃烧热和中和热的比较 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 ΔH及其单位 不同点 反应物的量 生成物的量 反应热的含义 表示方法 特点 六、化学反应热的计算 1．计算依据和方法 计算依据 计算方法 根据热化学 方程式计算 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右移项，同时改变正、负号，各物质前面的化学计量数及ΔH的数值可以同时乘以相同的数 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ΔH)相加或相减(必要的时候，在热化学方程式相加或相减之前需要乘以或除以一个数)，从而得到一个新的热化学方程式 根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热 根据中和热 中和反应放出的热量＝n(H2O)×|ΔH| 根据化学 键的变化 ΔH＝反应物的化学键断裂时所吸收的总能量－生成物的化学键形成时所放出的总能量 根据反应物和生 成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物) 根据图像 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝＋c kJ·mol－1 2．“盖斯定律”型反应热(焓变)的运算规则 热化学方程式 方程式系数关系 焓变之间的关系 反应Ⅰ：aA(g)===B(g)　ΔH1 反应Ⅱ：B(g)===aA(g)　ΔH2 Ⅰ＝－Ⅱ ΔH1＝－ΔH2 反应Ⅰ：aA(g)===B(g)　ΔH1 反应Ⅱ：A(g)===1/aB(g)　ΔH2 Ⅰ＝a×Ⅱ ΔH1＝a×ΔH2 — ΔH＝ΔH1＋ΔH2 或ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 题型一 焓变与反应热的概念辨析 【典例1】有关反应热、焓变的说法，错误的是 A．任何条件下的反应热均等于焓变 B．焓变是一个与内能变化量有关的物理量 C．吸热反应，，放热反应， D．反应热数值与反应物的量有关 【变式1-1】下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 【变式1-2】在化学反应中常伴随能量的释放或吸收。下列说法错误的是 A．化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的 B．等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变 C．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的 D．放热反应的△H<0，吸热反应的△H>0 题型二 常见的吸热反应与放热反应 【典例2】下列反应是放热反应的是 A．CO2通过灼热的碳粉 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．酸碱中和反应 D．Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl反应 【变式2-1】下列为吸热反应的是 A． B． C． D． 【变式2-2】下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．Al与盐酸的反应属于放热反应 B．化学反应总是伴随着能量的变化 C．当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应向环境放出能量 D．CO2与C的反应属于放热反应 【变式2-3】下列变化过程中∆H<0的是 A．电解Al2O3得到Al和O2 B．碳和水蒸气制备水煤气 C．镁与稀盐酸反应 D．液体水的汽化 题型三 中和热的测定实验及对中和热的理解 【典例3】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断不正确的是 A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量不变 C．若用NaOH固体测定中和热，则测定的ΔH偏小 D．实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铜质搅拌棒对实验结果有影响 方｜法｜点｜拨 ①实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1)。 ②操作时动作要快，尽量减少热量的损失，使用绝热装置，避免热量散发到反应体系外。 ③测量盐酸的温度后，要将温度计上的酸冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。 ④读取的中和反应的温度(t2)是反应混合液的最高温度。 ⑤测定中和热不能用弱酸或弱碱，因为弱酸、弱碱电离时吸收热量而会使测量数值偏低。 ⑥中和热的数值是57.3 kJ·mol－1，测定时与强酸、强碱的用量无关。 【变式3-1】某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是 A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，则测定结果数值偏低 D．若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果无影响 【变式3-2】用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1℃，终止温度为23.4℃，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm-3，反应后溶液的比热容为4.18J·g-1·C-1，则中和反应生成1mol水时放热约为 A．1.38kJ B．50.2kJ C．55.2kJ D．57.3kJ 【变式3-3】某同学欲利用如图所示的简易量热计测量稀硫酸与溶液反应的反应热。试剂为稀硫酸和溶液。已知反应后混合溶液的密度为，比热容为，稀硫酸的初始温度为24.8℃，氢氧化钠溶液的初始温度为25.2℃，反应后混合溶液的最高温度为28.4℃，生成时的反应热，混合时溶液体积的变化忽略不计。下列说法正确的是 A．为使反应充分，可分批次加入稀硫酸和氢氧化钠溶液 B．测量稀硫酸的温度后立即测量氢氧化钠溶液的温度可减少误差 C．若杯盖密封不严密，则计算所得的会偏小 D．稀硫酸与NaOH溶液反应的热化学方程式为   题型四 热化学方程式的书写及正误判断 【典例4】下列热化学方程式书写正确的是(　　) A．2SO2＋O2===2SO3　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ D．C(s)＋O2(g)=== CO2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 【变式4-1】已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH1＝－57.3 kJ·mol－1，H2SO4(浓，aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH2＝m kJ·mol－1。下列说法正确的是(　　) A．上述热化学方程式中的化学计量数表示物质的量 B．ΔH1<ΔH2 C．ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1 D．|ΔH1|>|ΔH2| 【变式4-2】碳单质可与水反应制取水煤气，热化学方程式是，该热化学方程式的含义为 A．碳与水反应吸收131.3的热量 B．1碳和1水反应吸收131.3的热量 C．固态碳和气态水各1反应，放出131.3的热量 D．固态碳与水蒸气反应生成1一氧化碳气体和1氢气，吸收131.3的热量 【变式4-3】（1）已知1 mol C(石墨，s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式： 。 （2）1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67 kJ的热量，其热化学方程式为： 。 （3）25 ℃、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ的热量，其热化学方程式可表示为： 。 （4）已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程式： 。 若1 mol N2(g)和3 mol H2(g)在一定条件下发生反应，放出的热量 92 kJ(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 。 题型五 燃烧热的定义及应用 【典例5】下列对燃烧热的理解中正确的是(　　) A．可燃物燃烧放出的热量就是其燃烧热 B．1 mol可燃物发生氧化还原反应所放出的热量就是其燃烧热 C．101 kPa时，1 mol H2燃烧生成液态水时放出的热量就是其燃烧热 D．燃烧热随热化学方程式中物质前的化学计量数的改变而改变 【变式5-1】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 【变式5-2】甲醇属于可再生能源，可代替汽油作为汽车的燃料，下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式为(　　) A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝＋763.3 kJ·mol－1 B．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－763.3 kJ·mol－1 C．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－675.3 kJ·mol－1 D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 526.6 kJ·mol－1 【变式5-3】在和下，燃烧生成液态水放出的热量，则下列能表示氢气燃烧的热化学方程式是 A． B． C． D． 题型六 反应热的计算 【典例6】已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)的ΔH为(　　) A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1 C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1 【变式6-1】甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－116kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表： 化学键 C—H H—H C—O H—O 键能/kJ·mol-1 413 436 358 463 则CO中碳氧键的键能是 A．431kJ·mol－1 B．946kJ·mol－1 C．1072kJ·mol－1 D．1130kJ·mol－1 【变式6-2】已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.5 kJ·mol－1 欲得到相同热量，需充分燃烧C和H2的质量比约为(　　) A．12∶3.25 B．3.25∶12 C．1∶1 D．6∶1 【变式6-3】已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是(　　) A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3 题型七 盖斯定律 【典例7】已知反应：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2 N2(g)＋H2(g)===NH3(g)　ΔH3 则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　) A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 【变式7-1】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 【变式7-2】已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1 通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。已知H—H、O==O和O—H的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　) A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130 【变式7-3】盖斯定律表明，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。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是 A．A→F的 B． C．C→F的 D． 题型八 反应热大小的比较 【典例8】已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是(　　) A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 方｜法｜点｜拨 1.比较反应热大小的两个注意要点 （1）物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如图。 （2）在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。 2．大小比较原则 （1）比较ΔH的大小时，必须把反应热的“＋”“－”与反应热的数值看作一个整体进行比较；比较反应放出或吸收的热量时只比较数值的大小；比较“标准燃烧热”“中和热”时，只需比较数值的大小。 （2）反应物的状态、化学计量数不同，则ΔH不同。 （3）ΔH是带符号进行比较的，所有吸热反应的ΔH均比放热反应的ΔH大；放热反应的ΔH<0，放热越多，ΔH越小，但|ΔH|越大。 （4）同一物质，状态不同，反应热亦不同。 。 （5）对于可逆反应，因反应不能进行到底，实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反应热的数值。 【变式8-1】已知：C(石墨，s)在一定条件下可发生一系列变化，如图所示： 已知：。 下列说法错误的是 A． B． C． D．C(石墨，s) 【变式8-2】已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系中正确的是(　　) A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0 【变式8-3】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 基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高二下·上海·期中）能表示反应与氯化铵(s)反应的焓变示意图的是 A． B． C． D． 2．（24-25高二下·上海·期中）我国固体燃料运载火箭发射水平不断取得新突破。关于“固体燃料”说法错误的是 A．与液体燃料相比易存储和运输 B．固体燃料的热值一定比液体燃料大 C．燃烧时化学能转化为热能 D．燃烧时反应物总能量>生成物总能量 3．（24-25高二下·上海·期中）等物质的量的下列物质中，内能最小的是 A．冰 B．液态水 C．水蒸气 D．冰水混合物 4．（24-25高二下·上海·期中）一种分解氯化铵来制备氨气的方案如图所示，其中为，为。下列说法正确的是 A．a、c分别是、 B．是催化剂 C．反应制得1molHCl，须投入1molMgO D．等压时反应①、②的之和与氧化铵直接分解的相等 5．（24-25高二下·上海·期中）下列反应中，属于吸热反应的是 A．甲烷燃烧 B．煅烧石灰石 C．铝与盐酸反应 D．盐酸与氢氧化钠反应 6．（24-25高二上·上海静安·期中）用50mL0.5mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1℃，终止温度为23.4℃，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1g·cm-3，反应后溶液的比热容为4.18J·g-1·C-1，则中和反应生成1mol水时放热约为 A．1.38kJ B．50.2kJ C．55.2kJ D．57.3kJ 7．（24-25高二上·广东河源·阶段练习）实验室用50mL0.5mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液反应测定中和反应的反应热，装置如图所示。HF(aq)⇌H+(aq)+F-(aq) △H，能量变化如图所示。 下列叙述正确的是 A．其他条件不变，用铜质搅拌器测得△H结果偏低 B．上下移动搅拌器能加快中和反应 C．用氢氟酸替代盐酸，测得结果△H偏高 D．分多次向稀盐酸中加稀NaOH溶液，测得结果更准确 8．（23-24高二上·上海·期中）下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A．钠与水反应 B．铁粉与硫粉共热 C．强酸强碱中和 D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应 9．（24-25高二上·上海·期中）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 A．铁与稀盐酸的反应 B．NaOH与H2SO4的反应 C．灼热的碳与CO2的反应 D．木炭在空气中的燃烧反应 重难突破练（测试时间：10分钟） 10．（22-23高二下·上海浦东新·期中）已知：由最稳定的单质合成1mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0；有关物质的如图所示，下列有关判断正确的是 A．的摩尔生成焓 B．依据上表所给数据，可求得的燃烧热 C．相同状况下，比稳定 D．与充分反应，放出的热量 11．（24-25高三上·上海·期中）我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子，脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应，低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图： 下列说法正确的是 A．图示显示，状态I的2个分子在整个变换过程中均参与了反应 B．若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为，则 C．状态I到状态III，均为放热过程 D．从状态I到状态IV，存在非极性共价键的断裂和生成 12．（24-25高三上·上海·期中）理论研究表明，在和下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是 A．比稳定 B．该异构化反应的 C．正反应与逆反应的活化能相等 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热 13．（24-25高二下·上海·期中）发射卫星用(中文名为腓)作燃料，作氧化剂，两者反应生成和水蒸气，已知：①  ；②  。 （1）完全燃烧生成液态水时 (填“>、<或=”)。 （2）则气体肼和完全反应时的反应热 。 14．（24-25高二下·上海·期中）利用化学实验测定中和热的焓变： （1）溶液和溶液中和反应(溶液密度近似为)，溶液比热容，反应前后溶液温差最高4K，中和热 (精确至0.1)。 （2）将溶液换成等体积等浓度的氨水，中和热测定的|ΔH| 。(填“偏大”“偏小”或“无影响”) 15．（24-25高二下·上海·期中）和发生如下反应可以制取甲醇和二甲醚。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 写出由合成热化学方程式 。 16．（24-25高二下·上海·期中）分子如图所示为环状结构，和反应可生成，根据下表数据，书写反应的热化学方程式： 。 共价键 S-S F-F S-F 键能() 266 159 327 17．（24-25高二下·上海·期中）、时，的燃烧热为，写出甲醇燃烧热的热化学方程式： 。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $