第1讲 化学反应的热效应（寒假复习讲义）高二化学人教版

第1讲 化学反应的热效应 内容导航 考点聚焦：紧扣考试命题常考点，有的放矢 重点速记：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 复习提升：基础巩固+提升专练，全面突破 1．了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。 2．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 3．了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 4．了解焓变与反应热的含义。 5．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。 6．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。 一、反应热 焓变 1．化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化： 变化和 变化。 (2)化学反应中的两大守恒： 守恒和 守恒。 (3)化学反应中的能量转化形式： 、光能、电能等。通常主要表现为 的变化。 2．焓变、反应热 (1)定义：在 条件下进行的反应的 。 (2)符号： 。 (3)单位： 或 。 3．吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能　 　（填“＞”或“＜”，下同）生成物的内能 反应物的内能　 　生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量　 　反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量　 　反应物断键时吸收的总能量 图示 图示 E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能； ①放热反应（ΔH＜0）：E1＜E2 ②吸热反应（ΔH＞0）：E1＞E2 常见反应 （1）所有的燃烧反应； （2）酸碱中和反应； （3）金属与酸或水的反应； （4）原电池反应； （5）大多数化合反应； （6）用电石制乙炔的反应； （7）铝热反应 （1）大多数分解反应； （2）大多数以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应； （3）Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应； （4）盐的水解； （5）碳酸氢钠与盐酸的反应 二、热化学方程式 1.定义 表明 　 的化学方程式，叫作热化学方程式。 如H2（g）＋O2（g）H2O（g）　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1表示的意义：在25 ℃、101 kPa下， 　 。 2.“五步”书写热化学方程式 步骤1　写方程式——写出配平的化学方程式； 步骤2　标状态——用“ ”“ ”“ ”“ ”标明物质的聚集状态； 步骤3　标条件——标明反应的温度和压强（101 kPa、25 ℃时可不标注）； 步骤4　标ΔH——在方程式后写出ΔH； 步骤5　标数值——根据化学计量数计算并写出ΔH的数值及单位。 三、燃烧热、中和反应反应热的测定 1.燃烧热 反应热类型 燃烧热 能量变化 放热；ΔH＜0 标准 　 　纯物质 反应热 的含义 101 kPa时，1 mol纯物质　 　燃烧生成　 　时放出的热量；不同的可燃物，其燃烧热一般不同 表示方法 燃烧热为a kJ·mol－1，其对应反应的ΔH＝－a kJ·mol－1 易错点 由于燃烧反应均是放热反应，用文字表述燃烧热时可不带“－”，但用ΔH表示燃烧热时，必须带“－”。如某物质的燃烧热是Q kJ·mol－1或ΔH＝－Q kJ·mol－1。 　 2.中和反应反应热的测定 装置 试剂 50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液 中和反应反 应热的计算 反应后生成的溶液的比热容c近似为4.18 J·（g·℃）－1，两溶液的质量均近似为50 g 放出热量 Q＝Δt×m×c 反应热 ΔH＝－（m酸＋m碱）×c×（t终－） 四、盖斯定律及其应用 1.盖斯定律 （1）定义：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　 　。即反应热只与反应体系的　 　和　 　有关，而与　 　无关。如： 途径一：A→B 途径二：A→C→B 则ΔH1、ΔH2、ΔH的关系为ΔH＝　 　。 （2）本质：在指定状态下，各物质的焓都是确定的，等压且没有除体积功之外的其他功产生时，从反应物变成产物，无论经过哪些步骤，它们焓的差值都是不变的。 2.盖斯定律的应用 应用盖斯定律计算反应热并比较大小。 若一个化学反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个反应的焓变的代数和。 3.反应热大小的比较 （1）根据反应物量的大小关系比较反应焓变大小 ①H2（g）＋O2（g）H2O（g）　ΔH1 ②2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）　ΔH2 反应②中H2的量更多，因此放热更多，｜ΔH1｜　 　｜ΔH2｜，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1　 　ΔH2。 （2）根据反应进行程度的大小比较反应焓变大小 ③C（s）＋O2（g）CO（g）　ΔH3 ④C（s）＋O2（g）CO2（g）　ΔH4 反应④，C完全燃烧，放热更多，｜ΔH3｜　 　｜ΔH4｜，但ΔH3＜0，ΔH4＜0，故ΔH3　 　ΔH4。 （3）根据反应物或生成物的状态比较反应焓变大小 ⑤S（g）＋O2（g）SO2（g）　ΔH5 ⑥S（s）＋O2（g）SO2（g）　ΔH6 方法一：图像法 由图像可知：｜ΔH5｜　 　｜ΔH6｜，但ΔH5＜0，ΔH6＜0，故ΔH5　 　ΔH6。 方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式 由⑤－⑥可得S（g）S（s）　ΔH＝　 　＜0，故ΔH5　 　ΔH6。 （4）根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变大小 ⑦2Al（s）＋O2（g）Al2O3（s）　ΔH7 ⑧2Fe（s）＋O2（g）Fe2O3（s）　ΔH8 由⑦－⑧可得2Al（s）＋Fe2O3（s）2Fe（s）＋Al2O3（s）　ΔH＝　 　。已知铝热反应为放热反应，故ΔH＜0，ΔH7 ΔH8。 五、能源的充分利用 1．概念 能源是可以提供 的自然资源，它包括 、阳光、风力、流水、潮汐等。 2．分类 （1）根据能源性质可分为 (如化石燃料等)和 (太阳能、风能、氢能、生物质能等)。 （2）我国目前使用的主要能源是 。 （3）新能源的特点：资源丰富、可再生、无污染或少污染。 3．能源危机的解决方法 降低能耗，开发 ，节约 ，提高能源的 。 4．燃料的选择 （1）生活中选择何种物质作为燃料，考虑 大小； （2）考虑燃料的 、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。 1．热化学方程式书写注意事项 (1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。 (2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。 (3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。 (4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应) (5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。 (6)注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。 (7)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。 2．利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤 —先确定待求的方程式 ↓ — ↓ — ↓ — ↓ —计算并写出待求的热化学方程式 ↓ —检查得出的热化学方程式是否正确 3．中和热测定注意事项 (1)碎泡沫塑料(或纸条)及硬纸板(或泡沫塑料板)的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。 (2)为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量。 (3)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快，热量损失大。 (4)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。 (5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。 4．反应热大小比较 (1)注意三问题 ①反应中各物质的聚集状态； ②ΔH有正负之分，比较时要连同“＋”“－”一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较； ③若只比较放出或吸收热量的多少，则只比较数值的大小，不考虑正、负号。 (2)方法面面观 ①利用盖斯定律比较 如，比较ΔH1与ΔH2的大小的方法。因ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0(均为放热反应)，依据盖斯定律得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即|ΔH1|>|ΔH2|，所以ΔH1<ΔH2。 ②同一反应的生成物状态不同时，如 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1， A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2， 则ΔH1>ΔH2。 ③同一反应的反应物状态不同时，如 A(s)＋B(g)===C(g)　ΔH1， A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH2， 则ΔH1>ΔH2。 ④两个有联系的反应相比较时，如 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1　Ⅰ， C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2　Ⅱ。 利用反应Ⅰ(包括ΔH1)乘以某计量数减去反应Ⅱ(包括ΔH2)乘以某计量数，即得出ΔH3＝ΔH1×某计量数－ΔH2×某计量数，根据ΔH3大于0或小于0进行比较。 基础巩固 1．下列说法中不正确的是 A．化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能 B．化学反应的反应热数值与参加反应的物质多少有关 C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D．放热反应一定不需加热就能发生 2．2025年海南大学科研团队设计纳米钯作催化剂，在70℃温和条件下实现了甲烷高效转化为甲醇：。由几种化学键的键能E(kJ·mol-1)计算该反应的(kJ·mol-1) 化学键 E/kJ·mol-1 a b c d A． B． C． D． 3．化学反应产生的能量是人类社会所需能量的重要来源，下列图示表示放热反应的是 A． B． C． D． 4．下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A．已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)  ，则金刚石比石墨稳定 B．已知  ，  ，则 C．已知  ，则氢气的燃烧热为 D．已知常温常压下1 mol的和1 mol 充分反应放出热量14.9 kJ，则该过程的热化学方程式为   5．下列有关“热化学方程式”的说法，不正确的是 A．能同时表明反应中的物质变化和能量变化 B．书写条件为“25℃、101 kPa”时，可以不特别注明 C．化学计量数只表示分子个数 D．表示“每摩尔反应”对应的“热量” 6．100mL0.50mol·L-1盐酸与100mL0.50mol·L-1NaOH溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，下列说法正确的是 A．在测定中和热的实验中，至少需要测定温度2次 B．环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测得的会偏大 C．用相同浓度、相同体积的硫酸溶液代替盐酸进行上述实验，放出的热量更多 D．中和热测定实验中为减少热量散失，NaOH溶液应分多次倒入量热计中 7．23g在氧气中完全燃烧后降至室温，放出683.5kJ的热量，下列表示燃烧热的热化学方程式为 A．  kJ·mol-1 B．  kJ·mol-1 C．  kJ·mol-1 D．  kJ·mol-1 8．与生成的反应可以一步完成，也可以分两步完成，各步反应之间的关系如图所示，下列说法错误的是 A．6 g完全燃烧放出热量为 kJ B． C．相同质量的碳，完全燃烧比不完全燃烧放出的热量更多 D．在一定条件下，化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 9．催化分解反应：  ，其反应机理如下： 若反应Ⅱ的焓变为，反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比，则反应Ⅰ的焓变为 A． B． C． D． 10．在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质生成1mol物质B 的反应焓变，叫做物质B 的标准摩尔生成焓，用符号 表示。部分物质的 如图所示，已知：单质的标准摩尔生成焓为0，下列有关反应 的焓变判断正确的是 A．ΔH= B．ΔH= C．ΔH= D．ΔH= · 提升专练 11．NO催化O3生成O2的过程由三步基元反应构成： 第一步：O3(g)+NO(g)=O2(g)+NO2(g)  ； 第二步：NO2(g)=O(g)+NO(g)  ； 第三步：O3(g)+O(g)=2O2(g)  。 下列说法错误的是 A．该反应决速步是第一步 B．第二步、第三步反应均为放热反应 C．催化剂NO不改变总反应的焓变 D．总反应2O3(g)=3O2(g)的 12．如图是简易量热计装置示意图，下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是 A．CaO和足量的水 B．Al和足量的NaOH溶液 C．和足量的稀硫酸 D．KOH溶液和足量的稀盐酸 13．下列说法正确的是 A．甲烷的燃烧热 ，则   B． 时，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等 C．1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量，则   D．在稀溶液中：  ，若将含 的醋酸稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ 14．已知、、对应的反应中已省略，且；下列说法正确的是 A． B． C． D．稳定性：正丁烷>异丁烷 15．下列图像均表示化学反应中的能量变化，其中描述正确的是 A．图甲可以表示反应的能量变化 B．图乙说明金刚石比石墨稳定 C．根据图丙可以判断 D．图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量低于形成生成物中化学键所释放的总能量 16．汽车发动机工作时会引发和反应，其能量变化示意图如图所示，已知  。键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。下列说法错误的是 A． B．NO中化学键的键能为 C．物质所具有的总能量：甲>丙>乙 D．2 mol NO(g)分解为2 mol N(g)与2 mol O(g)时吸收1260 kJ的热量 17．人类社会的一切活动都离不开能源，能源对世界经济的影响占第一位。请回答以下有关能源的问题。 (1)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列符合未来新能源标准的是___________(填选项符号)。 ①天然气 ②煤 ③氢能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 A．①②③④ B．①⑤⑥⑦ C．③⑤⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦ (2)打火机使用的燃料一般是丙烷(C3H8)。 ①已知：11g 丙烷(C3H8)在 298K 和 101kPa条件下完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量为555kJ。 请写出丙烷气体燃烧的热化学方程式 。 ②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。 已知： 则相同条件下，反应的△H= (填数值)。 (3)已知：H-H 键的键能为，H-N键的键能为 根据化学方程式： ①请计算出键的键能为 ②若向相同温度和体积一定的容器中，通入发生上述反应，充分反应后，恢复原温度时放出的热量 92.4kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。 (4)将V1mL 1.0 mol。L-1盐酸和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度，实验结果如下图所示，实验中始终保持。下列叙述正确的是___________。 A．做该实验时环境温度低于 22℃ B．V1=30时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应 C．NaOH 溶液的浓度约为2mol/L D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 18．I.天津地处环渤海湾，海水资源丰富。科研人员把铁的配合物Fe3+L (L为配体)溶于弱碱性的海水中，制成吸收液，将气体H2S转化为单质硫，改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段：①H2S的吸收氧化；②Fe3+L的再生。反应原理如下： ①   ②   回答下列问题： (1)该工艺的总反应方程式为 。1 mol H2S(g)发生该反应的热量变化为 。Fe3+L在总反应中的作用是 。 Ⅱ.直接氧化法脱硫。反应历程与体系能量变化如下图所示(TS表示过渡态)。 (2)上述反应历程共涉及 个基元反应。 (3)其中化学反应速率最慢的步骤的活化能为 kJ∙mol-1。 (4)以下反应的焓变能表示H2S燃烧热的是_______。 A．   B．   C．   D．   1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1讲 化学反应的热效应 内容导航 考点聚焦：紧扣考试命题常考点，有的放矢 重点速记：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 复习提升：基础巩固+提升专练，全面突破 1．了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。 2．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 3．了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 4．了解焓变与反应热的含义。 5．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。 6．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。 一、反应热 焓变 1．化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。 (2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。 (3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。 2．焓变、反应热 (1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。 (2)符号：ΔH。 (3)单位：kJ·mol－1或kJ/mol。 3．吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能　＞　（填“＞”或“＜”，下同）生成物的内能 反应物的内能　＜　生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量　＞　反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量　＜　反应物断键时吸收的总能量 图示 图示 E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能； ①放热反应（ΔH＜0）：E1＜E2 ②吸热反应（ΔH＞0）：E1＞E2 常见反应 （1）所有的燃烧反应； （2）酸碱中和反应； （3）金属与酸或水的反应； （4）原电池反应； （5）大多数化合反应； （6）用电石制乙炔的反应； （7）铝热反应 （1）大多数分解反应； （2）大多数以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应； （3）Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应； （4）盐的水解； （5）碳酸氢钠与盐酸的反应 二、热化学方程式 1.定义 表明 　反应所释放或吸收的热量的化学方程式，叫作热化学方程式。 如H2（g）＋O2（g）H2O（g）　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1表示的意义：在25 ℃、101 kPa下， 　1 mol H2（g）与0.5 mol O2（g）反应生成1 mol H2O（g）时，释放241.8 kJ的热量。 2.“五步”书写热化学方程式 步骤1　写方程式——写出配平的化学方程式； 步骤2　标状态——用“s”“l”“g”“aq”标明物质的聚集状态； 步骤3　标条件——标明反应的温度和压强（101 kPa、25 ℃时可不标注）； 步骤4　标ΔH——在方程式后写出ΔH； 步骤5　标数值——根据化学计量数计算并写出ΔH的数值及单位。 三、燃烧热、中和反应反应热的测定 1.燃烧热 反应热类型 燃烧热 能量变化 放热；ΔH＜0 标准 　1 mol　纯物质 反应热 的含义 101 kPa时，1 mol纯物质　完全　燃烧生成　指定产物　时放出的热量；不同的可燃物，其燃烧热一般不同 表示方法 燃烧热为a kJ·mol－1，其对应反应的ΔH＝－a kJ·mol－1 易错点 由于燃烧反应均是放热反应，用文字表述燃烧热时可不带“－”，但用ΔH表示燃烧热时，必须带“－”。如某物质的燃烧热是Q kJ·mol－1或ΔH＝－Q kJ·mol－1。 　 2.中和反应反应热的测定 装置 试剂 50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液 中和反应反 应热的计算 反应后生成的溶液的比热容c近似为4.18 J·（g·℃）－1，两溶液的质量均近似为50 g 放出热量 Q＝Δt×m×c 反应热 ΔH＝－（m酸＋m碱）×c×（t终－） 四、盖斯定律及其应用 1.盖斯定律 （1）定义：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　。即反应热只与反应体系的　始态　和　终态　有关，而与　反应途径　无关。如： 途径一：A→B 途径二：A→C→B 则ΔH1、ΔH2、ΔH的关系为ΔH＝　ΔH1＋ΔH2　。 （2）本质：在指定状态下，各物质的焓都是确定的，等压且没有除体积功之外的其他功产生时，从反应物变成产物，无论经过哪些步骤，它们焓的差值都是不变的。 2.盖斯定律的应用 应用盖斯定律计算反应热并比较大小。 若一个化学反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个反应的焓变的代数和。 3.反应热大小的比较 （1）根据反应物量的大小关系比较反应焓变大小 ①H2（g）＋O2（g）H2O（g）　ΔH1 ②2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）　ΔH2 反应②中H2的量更多，因此放热更多，｜ΔH1｜　＜　｜ΔH2｜，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1　＞　ΔH2。 （2）根据反应进行程度的大小比较反应焓变大小 ③C（s）＋O2（g）CO（g）　ΔH3 ④C（s）＋O2（g）CO2（g）　ΔH4 反应④，C完全燃烧，放热更多，｜ΔH3｜　＜　｜ΔH4｜，但ΔH3＜0，ΔH4＜0，故ΔH3　＞　ΔH4。 （3）根据反应物或生成物的状态比较反应焓变大小 ⑤S（g）＋O2（g）SO2（g）　ΔH5 ⑥S（s）＋O2（g）SO2（g）　ΔH6 方法一：图像法 由图像可知：｜ΔH5｜　＞　｜ΔH6｜，但ΔH5＜0，ΔH6＜0，故ΔH5　＜　ΔH6。 方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式 由⑤－⑥可得S（g）S（s）　ΔH＝　ΔH5－ΔH6　＜0，故ΔH5　＜　ΔH6。 （4）根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变大小 ⑦2Al（s）＋O2（g）Al2O3（s）　ΔH7 ⑧2Fe（s）＋O2（g）Fe2O3（s）　ΔH8 由⑦－⑧可得2Al（s）＋Fe2O3（s）2Fe（s）＋Al2O3（s）　ΔH＝　ΔH7－ΔH8　。已知铝热反应为放热反应，故ΔH＜0，ΔH7 ＜ΔH8。 五、能源的充分利用 1．概念 能源是可以提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐等。 2．分类 （1）根据能源性质可分为不可再生能源(如化石燃料等)和可再生能源(太阳能、风能、氢能、生物质能等)。 （2）我国目前使用的主要能源是化石燃料。 （3）新能源的特点：资源丰富、可再生、无污染或少污染。 3．能源危机的解决方法 降低能耗，开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。 4．燃料的选择 （1）生活中选择何种物质作为燃料，考虑热值大小； （2）考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。 1．热化学方程式书写注意事项 (1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。 (2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。 (3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。 (4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应) (5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。 (6)注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。 (7)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。 2．利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤 —先确定待求的方程式 ↓ — ↓ — ↓ — ↓ —计算并写出待求的热化学方程式 ↓ —检查得出的热化学方程式是否正确 3．中和热测定注意事项 (1)碎泡沫塑料(或纸条)及硬纸板(或泡沫塑料板)的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。 (2)为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量。 (3)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快，热量损失大。 (4)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。 (5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。 4．反应热大小比较 (1)注意三问题 ①反应中各物质的聚集状态； ②ΔH有正负之分，比较时要连同“＋”“－”一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较； ③若只比较放出或吸收热量的多少，则只比较数值的大小，不考虑正、负号。 (2)方法面面观 ①利用盖斯定律比较 如，比较ΔH1与ΔH2的大小的方法。因ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0(均为放热反应)，依据盖斯定律得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即|ΔH1|>|ΔH2|，所以ΔH1<ΔH2。 ②同一反应的生成物状态不同时，如 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1， A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2， 则ΔH1>ΔH2。 ③同一反应的反应物状态不同时，如 A(s)＋B(g)===C(g)　ΔH1， A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH2， 则ΔH1>ΔH2。 ④两个有联系的反应相比较时，如 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1　Ⅰ， C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2　Ⅱ。 利用反应Ⅰ(包括ΔH1)乘以某计量数减去反应Ⅱ(包括ΔH2)乘以某计量数，即得出ΔH3＝ΔH1×某计量数－ΔH2×某计量数，根据ΔH3大于0或小于0进行比较。 基础巩固 1．下列说法中不正确的是 A．化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能 B．化学反应的反应热数值与参加反应的物质多少有关 C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D．放热反应一定不需加热就能发生 【答案】D 【解析】A．化学反应过程中的能量变化可以包括光能，例如燃烧反应释放光，A正确； B．反应热数值与反应物物质的量有关，例如1mol和2mol物质反应的热量不同，B正确； C．需要加热的反应不一定是吸热反应，例如木炭燃烧需点燃（加热）但属于放热反应，C正确； D．放热反应可能需要加热引发（如煤的燃烧需点燃），并非一定不需加热，D错误； 故选D。 2．2025年海南大学科研团队设计纳米钯作催化剂，在70℃温和条件下实现了甲烷高效转化为甲醇：。由几种化学键的键能E(kJ·mol-1)计算该反应的(kJ·mol-1) 化学键 E/kJ·mol-1 a b c d A． B． C． D． 【答案】A 【解析】ΔH = 断裂的键能总和 - 形成的键能总和，CH4含4个C-H键，H2O含2个O-H键，则总断裂键能为4b+2c，CH3OH含3个C-H键、1个C-O键、1个O-H键，H2含1个H-H键，则总形成键能为3b+d+c+a，因此 ΔH = (4b+2c) - (3b+d+c+a) = b+c-a-d，故选A。 3．化学反应产生的能量是人类社会所需能量的重要来源，下列图示表示放热反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．该过程表示Cl2分子中化学键断裂的过程，故该过程需要吸收能量，A不符合题意； B．该反应的反应物总能量低于生成物总能量，故为吸热反应，B不符合题意； C．该反应的反应物总能量高于生成物总能量，故为放热反应，C符合题意； D．冰变为液态水是一个吸热过程，且不属于化学反应，D不符合题意； 故答案选C。 4．下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A．已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)  ，则金刚石比石墨稳定 B．已知  ，  ，则 C．已知  ，则氢气的燃烧热为 D．已知常温常压下1 mol的和1 mol 充分反应放出热量14.9 kJ，则该过程的热化学方程式为   【答案】B 【解析】A．石墨转化为金刚石吸热（ΔH>0），说明金刚石能量更高，稳定性更差，A错误； B．完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO释放更多热量，ΔH1更小，则ΔH1＜ΔH2，B正确； C．燃烧热应基于生成液态水，而题中生成气态水，气态水转化为液态水放热，所以燃烧热数值应更小，即氢气的燃烧热，C错误； D．可逆反应未完全进行，实际放热小于理论值，所以，D错误； 故答案选B。 5．下列有关“热化学方程式”的说法，不正确的是 A．能同时表明反应中的物质变化和能量变化 B．书写条件为“25℃、101 kPa”时，可以不特别注明 C．化学计量数只表示分子个数 D．表示“每摩尔反应”对应的“热量” 【答案】C 【解析】A．热化学方程式中涉及到反应物生成物以及能量的变化，能同时表明反应中的物质变化和能量变化，A正确； B．物质具有的能量受温度压强的影响，书写热化学方程式应表明温度、压强，但 “25℃、101 kPa”，可以不特别注明，B正确； C．热化学方程式中化学计量数表示物质的量，C错误； D．表示的是“每摩尔反应”对应的“热量”，D正确； 故答案为：C。 6．100mL0.50mol·L-1盐酸与100mL0.50mol·L-1NaOH溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，下列说法正确的是 A．在测定中和热的实验中，至少需要测定温度2次 B．环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测得的会偏大 C．用相同浓度、相同体积的硫酸溶液代替盐酸进行上述实验，放出的热量更多 D．中和热测定实验中为减少热量散失，NaOH溶液应分多次倒入量热计中 【答案】B 【解析】A．在测定中和热的实验中，需要测量酸和碱的初始温度，至少各一次，以及反应后的最高温度，且需要重复做3次实验，因此至少需要记录9次温度，A错误； B．铜的导热性优于玻璃，使用铜制搅拌棒会导致热量散失加快，测得的温度差偏小，计算出的中和热绝对值偏小，但为负值，因此测得的会偏大，B正确； C．用相同浓度、相同体积的硫酸溶液代替盐酸进行上述实验，反应中氢氧化钠不足，实验中实际参与反应的和的物质的量相等，均为0.05 mol，生成水的量相同，放出的热量相同，C错误； D．分多次倒入NaOH溶液会延长操作时间，导致热量散失更多，正确操作应为一次性快速倒入，D错误； 故答案选B。 7．23g在氧气中完全燃烧后降至室温，放出683.5kJ的热量，下列表示燃烧热的热化学方程式为 A．  kJ·mol-1 B．  kJ·mol-1 C．  kJ·mol-1 D．  kJ·mol-1 【答案】D 【解析】燃烧热是指在25℃、100kPa条件下，1mol纯物质与氧气完全燃烧生成稳定化合物时释放的热量，23g的物质的量为=0.5mol，在氧气中完全燃烧后降至室温，放出683.5kJ的热量，则1mol完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)时释放683.5kJ×2=1367kJ热量，表示燃烧热的热化学方程式为 kJ·mol-1，故选D。 8．与生成的反应可以一步完成，也可以分两步完成，各步反应之间的关系如图所示，下列说法错误的是 A．6 g完全燃烧放出热量为 kJ B． C．相同质量的碳，完全燃烧比不完全燃烧放出的热量更多 D．在一定条件下，化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】B 【解析】A．由图可知1 mol C(s)完全燃烧生成CO2(g)放出热量393.5 kJ ，6 g (0.5 mol)完全燃烧放出热量为0.5 mol393.5 kJ=196.75 kJ，A正确； B．根据盖斯定律，反应热只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关，应该是，即，B错误； C．由=（-393.5+283.0）kJ·mol-1=-110.5 kJ·mol-1，即1 mol碳与氧气反应生成CO放出热量110.5 kJ，1 mol碳完全燃烧放出热量393.5 kJ，C正确； D．化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确； 故选B。 9．催化分解反应：  ，其反应机理如下： 若反应Ⅱ的焓变为，反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比，则反应Ⅰ的焓变为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由题中信息可写出①H2O2(aq)+Mn2+(aq)=2H+(aq)+MnO2(s) ΔH； ②MnO2(s)+H2O2(aq)+2H+(aq)=Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l) ΔH2； 根据盖斯定律，①+②得2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) ΔH1，即ΔH1=ΔH+ΔH2，则ΔH=ΔH1-ΔH2，故B正确。 10．在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质生成1mol物质B 的反应焓变，叫做物质B 的标准摩尔生成焓，用符号 表示。部分物质的 如图所示，已知：单质的标准摩尔生成焓为0，下列有关反应 的焓变判断正确的是 A．ΔH= B．ΔH= C．ΔH= D．ΔH= 【答案】B 【解析】A．反应产物中H2O为液态（对应b）、CH3OH为气态（对应c），A项用H2O(g)(a)和CH3OH(l)(d)计算有误，A项错误； B．反应焓变ΔH=Σ(产物生成焓)-Σ(反应物生成焓)，产物为CH3OH(g)(c)和H2O(l)(b)，反应物为CO2(g)(e)（H2为单质生成焓为0），故ΔH=b+c-e kJ·mol-1，B项正确； C．反应产物中H2O为液态（b），C项用H2O(g)(a)计算有误，C项错误； D．反应产物中CH3OH为气态（c），D项用CH3OH(l)(d)计算有误，D项错误； 故答案选B。 · 提升专练 11．NO催化O3生成O2的过程由三步基元反应构成： 第一步：O3(g)+NO(g)=O2(g)+NO2(g)  ； 第二步：NO2(g)=O(g)+NO(g)  ； 第三步：O3(g)+O(g)=2O2(g)  。 下列说法错误的是 A．该反应决速步是第一步 B．第二步、第三步反应均为放热反应 C．催化剂NO不改变总反应的焓变 D．总反应2O3(g)=3O2(g)的 【答案】D 【解析】A．反应速率由活化能最高的基元反应决定，该步骤为决速步。由图可知，第一步反应的活化能最大，故第一步为决速步，A正确； B．由图可知，第二步、第三步反应中反应物的总能量都大于生成物的总能量，均为放热反应，B正确； C．由三步基元反应可知，NO为生成反应的催化剂，催化剂不改变总反应的焓变，C正确； D．由盖斯定律可知，三步基元反应相加得总反应，则，D错误； 故答案选D。 12．如图是简易量热计装置示意图，下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是 A．CaO和足量的水 B．Al和足量的NaOH溶液 C．和足量的稀硫酸 D．KOH溶液和足量的稀盐酸 【答案】B 【分析】简易量热计通过温度变化测定反应热，适用于快速、明显的放热反应，需满足反应无气体生成、热量变化易测量。 【解析】A．CaO与水反应生成Ca(OH)2，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定，A不符合题意； B．Al与NaOH溶液反应生成H2气体，气体逸出时会带走部分热量，导致热量测量不准确，不适宜用简易量热计测定，B符合题意； C．与稀硫酸反应生硫酸铵和水，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定，C不符合题意； D．KOH与稀盐酸的中和反应，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定，D不符合题意； 故答案选B。 13．下列说法正确的是 A．甲烷的燃烧热 ，则   B． 时，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等 C．1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量，则   D．在稀溶液中：  ，若将含 的醋酸稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ 【答案】B 【解析】A．燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，甲烷的燃烧热ΔH= -890.3 kJ/mol对应生成H2O(l)。选项中的反应生成气态水，由于水从气态变为液态会放热，生成气态水的反应放热较少，ΔH应小于-890.3 kJ/mol，故ΔH < -890.3 kJ/mol ，A错误； B．燃烧热表示单位物质的量的物质完全燃烧生成指定产物时的焓变，与物质的量无关。因此，1 mol S 和 2 mol S 的燃烧热相等，B正确； C．反应放出642 kJ热量，说明是放热反应，ΔH应为负值（ΔH = -642 kJ/mol）。选项中写ΔH = +642 kJ/mol（吸热），与放热事实矛盾，C错误； D．中和热ΔH= -57.3 kJ/mol适用于强酸强碱。醋酸（CH3COOH）是弱酸，电离过程吸热，导致与NaOH中和时总放热量小于强酸强碱的中和热。选项中“放出的热量大于57.3 kJ”错误，D错误； 故答案选B。 14．已知、、对应的反应中已省略，且；下列说法正确的是 A． B． C． D．稳定性：正丁烷>异丁烷 【答案】B 【解析】A．为水的液化热，为放热反应，<0，A错误； B．根据盖斯定律：由CH3CH2CH2CH3生成二氧化碳和水的路径有两条，其焓变应相同，故，B正确； C．由，而<0，所以，C错误； D．由，，所以<0，即正丁烷转化为异丁烷放热，异丁烷的能量较低，其更稳定，D错误； 故选B。 15．下列图像均表示化学反应中的能量变化，其中描述正确的是 A．图甲可以表示反应的能量变化 B．图乙说明金刚石比石墨稳定 C．根据图丙可以判断 D．图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量低于形成生成物中化学键所释放的总能量 【答案】C 【解析】A．反应为吸热反应，图像描述的是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，A错误； B．图乙中金刚石能量高于石墨，物质能量越低越稳定，故石墨比金刚石稳定，B错误； C．由图可知，气态A转化为液态B的反应，气态B的能量高于液态B，则，C正确； D．由图可知，该反应为吸热反应，则断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量，D错误； 故选C。 16．汽车发动机工作时会引发和反应，其能量变化示意图如图所示，已知  。键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。下列说法错误的是 A． B．NO中化学键的键能为 C．物质所具有的总能量：甲>丙>乙 D．2 mol NO(g)分解为2 mol N(g)与2 mol O(g)时吸收1260 kJ的热量 【答案】C 【解析】A．ΔH=反应物总键能−生成物总键能，则，解得，A项正确； B．由图可知，氮氧原子形成2molNO释放能量，则NO中化学键的键能为，B项正确； C．甲→乙是断裂反应物中化学键的过程，需要吸收热量，则物质所具有的总能量：乙>甲，乙→丙是形成新键得到生成物的过程，需要释放热量，则物质所具有的总能量：乙>丙，C项错误； D．根据图可知，2 mol NO(g)分解为2 mol N(g)与2 mol O(g)时吸收1260 kJ的热量，D项正确； 答案选C。 17．人类社会的一切活动都离不开能源，能源对世界经济的影响占第一位。请回答以下有关能源的问题。 (1)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列符合未来新能源标准的是___________(填选项符号)。 ①天然气 ②煤 ③氢能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 A．①②③④ B．①⑤⑥⑦ C．③⑤⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦ (2)打火机使用的燃料一般是丙烷(C3H8)。 ①已知：11g 丙烷(C3H8)在 298K 和 101kPa条件下完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量为555kJ。 请写出丙烷气体燃烧的热化学方程式 。 ②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。 已知： 则相同条件下，反应的△H= (填数值)。 (3)已知：H-H 键的键能为，H-N键的键能为 根据化学方程式： ①请计算出键的键能为 ②若向相同温度和体积一定的容器中，通入发生上述反应，充分反应后，恢复原温度时放出的热量 92.4kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。 (4)将V1mL 1.0 mol。L-1盐酸和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度，实验结果如下图所示，实验中始终保持。下列叙述正确的是___________。 A．做该实验时环境温度低于 22℃ B．V1=30时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应 C．NaOH 溶液的浓度约为2mol/L D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 【答案】(1)C (2) (3) 945.6 小于 (4)AB 【解析】（1）未来新能源的标准是“资源丰富、无污染/污染小、可再生”： ①天然气、②煤、④石油属于化石能源，不可再生且污染较大，不符合； ③氢能（无污染、可再生）、⑤太阳能（清洁可再生）、⑥生物质能（可再生）、⑦风能（清洁可再生）符合标准。 因此答案选C； （2）①11g丙烷物质的量为，完全燃烧放热555kJ，则1mol丙烷放热。热化学方程式需标注状态，因此丙烷气体燃烧的热化学方程式为：； ②由题，反应 1：； 反应 2：； 由盖斯定律，目标反应：可由 “反应 1 - 反应 2” 得到，故：，故答案为：； （3）①根据反应热=反应物总键能-生成物总键能。设键能为，则：，代入数据：，解得：，故答案为：945.6； ②该反应是可逆反应，不能完全反应生成，因此实际放出的热量小于92.4kJ，故答案为：小于； （4）A．当（只有NaOH溶液）时，温度为22℃，而实验中酸碱中和放热使温度升高，说明做实验时环境温度低于22℃，A正确； B．温度最高时，酸碱恰好完全中和；时温度达到峰值，说明此时盐酸（30mL）和NaOH溶液（20mL）恰好完全反应，B正确； C．恰好中和时，，即，解得，C错误； D．该实验仅说明“中和反应是放热反应”，不能推广到“所有有水生成的反应都是放热反应”（如氯化铵与氢氧化钡的反应有水生成，但为吸热反应），D错误； 故答案选AB。 18．I.天津地处环渤海湾，海水资源丰富。科研人员把铁的配合物Fe3+L (L为配体)溶于弱碱性的海水中，制成吸收液，将气体H2S转化为单质硫，改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段：①H2S的吸收氧化；②Fe3+L的再生。反应原理如下： ①   ②   回答下列问题： (1)该工艺的总反应方程式为 。1 mol H2S(g)发生该反应的热量变化为 。Fe3+L在总反应中的作用是 。 Ⅱ.直接氧化法脱硫。反应历程与体系能量变化如下图所示(TS表示过渡态)。 (2)上述反应历程共涉及 个基元反应。 (3)其中化学反应速率最慢的步骤的活化能为 kJ∙mol-1。 (4)以下反应的焓变能表示H2S燃烧热的是_______。 A．   B．   C．   D．   【答案】(1) 或 放出热量 作催化剂或降低反应活化能 (2)5 (3)182.1 (4)D 【解析】（1）①   ②   依据盖斯定律，将反应①×2+②得，该工艺的总反应方程式为或，其 ∆H=(-a kJ∙mol-1)×2+(-b kJ∙mol-1)=-(2a+b) kJ∙mol-1，热化学方程式为 ∆H=-(2a+b) kJ∙mol-1，即2 mol H2S(g)发生该反应放出热量(2a+b) kJ，则1 mol H2S(g)发生该反应的热量变化为：放出热量。反应中，Fe3+L是催化剂，Fe2+L是中间产物，则Fe3+L在总反应中的作用是：作催化剂或降低反应活化能。 （2）由图可知，上述反应历程中，共涉及5个过渡态，即涉及5个基元反应。 （3）在基元反应中，①→②活化能为140.6 kJ/mol，②→③活化能为(18.0 kJ∙mol-1)-(7.4 kJ∙mol-1)=10.6 kJ∙mol-1，③→④活化能为(-130.4 kJ∙mol-1)-(-166.5 kJ∙mol-1)=36.1 kJ∙mol-1，④→⑤活化能为(-187.9 kJ∙mol-1)-(-370.0 kJ∙mol-1)=182.1 kJ∙mol-1，⑤→⑥活化能为(-138.5  kJ∙mol-1)-(-290.1kJ∙mol-1)=151.6  kJ∙mol-1，活化能最大的为④→⑤，其化学反应速率最慢。 （4）A．  中，H2S(g)为2mol，产物之一为S(s)，燃烧不充分，A不符合题意； B．  中，产物之一为S(s)，燃烧不充分，B不符合题意； C．  中，H2S(g)为2 mol，不符合燃烧热的定义，C不符合题意； D．  中，H2S(g)为1 mol，产物为SO2(g)和H2O(l)，燃烧充分，产物稳定，D符合题意； 故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $