1.1 化学反应的热效应 第4课时（讲义）化学鲁科版选择性必修1

本讲义聚焦反应焓变的计算核心知识点，系统梳理盖斯定律内涵及虚拟路径法、加合法应用，ΔH大小比较（符号、计量数、状态、同素异形体），能源利用，以及基于盖斯定律、键能、燃烧热的计算方法，构建从理论到应用的学习支架。 该资料通过“随学随练”“题型示例”强化科学思维，如盖斯定律方程式配凑训练逻辑推理，ΔH比较培养分析能力，结合能源问题渗透化学观念。课中例题解析助教师高效授课，课后分层练习帮助学生查漏补缺，提升解决实际问题能力。

第一章 化学反应与能量转化 第一节 化学反应的热效应 第4课时 反应焓变的计算 课标要点 1.理解盖斯定律内涵，能利用已知热化学方程式叠加、变形计算未知反应焓变。 2.掌握根据燃烧热、化学键键能、物质能量差三种途径计算反应焓变。 3.熟练运用焓变计算解决能源相关简单实际问题，建立能量守恒思维。 学习重难点 重点： 1.盖斯定律的方程式配凑、移项、缩放运算方法。 2.键能与焓变的计算公式及代入计算。 3.结合燃烧热书写方程式并定量计算反应放热。 难点： 1.多个热化学方程式组合时，快速确定加减乘除变形规则。 2.区分键能、物质总能量两套计算公式，避免符号混淆。 3.复杂多步反应焓变综合计算，规避状态、计量数带来的数值误差。 知识点 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。 下图表示始态到终态的反应热。 (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．盖斯定律的应用：根据盖斯定律，利用已知反应的反应热可以计算未知反应的反应热。 根据如下两个反应：Ⅰ、C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ、CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 选用两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH (1)虚拟路径法 反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的途径可设计如下 则ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 (2)加合法 ①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置，C(s)＋O2(g)===CO(g) ②将已知热化学方程式Ⅱ变形，得反应Ⅲ：CO2(g)===CO(g)＋O2(g)　ΔH3＝＋283.0 kJ·mol－1 ③将热化学方程式相加，ΔH也相加：Ⅰ＋Ⅲ得，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH3，则ΔH＝－110.5 kJ/mol 特别提醒 运用盖斯定律解题先锁定目标热化学方程式，对比已知反应调整式子。方程式颠倒，焓变正负互换；计量数扩大或缩小，ΔH 同步乘除。多个方程式叠加时，同类物质抵消化简。优先整理反应物、生成物位置，统一物质聚集状态，避免状态不同造成计算错误。计算完成后核对总方程式与 ΔH 数值，注意区分吸放热符号。 随学随练 1．下列关于盖斯定律的理解不正确的是 A．不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的 B．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 C．可以直接测量任意反应的反应热 D．可以用已经精确测定的反应的热效应来计算难以测量或无法测量的反应的热效应 【答案】C 【详解】A．盖斯定律指出化学反应的反应热与反应途径无关，因此反应无论一步完成还是分几步完成，反应热相同，A正确； B．盖斯定律的核心内容即为化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，B正确； C．部分反应存在副反应多、反应难以控制等问题，无法直接测量其反应热，因此不能直接测量任意反应的反应热，C不正确； D．利用盖斯定律，可通过已精确测定的反应热效应计算难以测量或无法测量的反应的热效应，这是盖斯定律的重要应用，D正确； 故选C。 2．常温、常压下各物质转化关系及其反应热示意图（表示热化学方程式中各物质间化学计量数为最简整数比时的反应热），已知的燃烧热为，则反应的反应热为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】从图中箭头关系可知：反应(1)： ； 反应(2)： ； 反应(3)： ； 已知的燃烧热为，反应(4)： ； 由盖斯定律可知，3×[(1)+ (2)+ (4)]- (3)可得的反应热为，故选A。 知识点 ΔH的大小比较 1、与“符号”相关的反应热比较：对于放热反应来说，ΔH＝－Q kJ·mol－1，虽然“—”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即：放热越多，ΔH反而越小 2、与“化学计量数”相关的反应热比较 如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1， 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，a<b，ΔH1>ΔH2。 3、与“物质聚集状态”相关的反应热比较 (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0， A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0， 因为C(g)===C(l)　ΔH3<0， 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0， 所以ΔH2<ΔH1 图示 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2 图示 4、与“同素异形体”相关的反应热比较 C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 因为C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0 所以ΔH1>ΔH2 图示 【特别提醒】 比较 ΔH 先分清放热、吸热，吸热 ΔH 恒大于放热 ΔH。同为放热，放出热量越多，ΔH 数值越小；同为吸热，吸收热量越多，ΔH 越大。注意物质状态，同一物质气态能量高于液态、固态，生成液态水放热更多，ΔH 更小。方程式计量数翻倍，ΔH 同步扩大倍数。反应逆向进行，ΔH 数值不变、符号相反，比较时不能只看热量绝对值，必须带上正负号整体对比。 随学随练 1．向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．反应(aq)＋H+(aq)=CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应 B．(aq)＋2H+(aq)=CO2(g)＋H2O(l)　ΔH=ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 C．ΔH1＜ΔH2，ΔH2＜ΔH3 D．(aq)和H+(aq)的反应是吸热反应 【答案】D 【详解】A．反应(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)可看作先由(aq)+H+(aq)生成H2CO3(aq)，再由H2CO3(aq)分解为CO2(g)+H2O(l)，从图中看最终CO2(g)+H2O(l)的能量高于(aq)+H+(aq)，所以该反应为吸热反应，A正确；   B．根据盖斯定律，反应(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)可由三个过程相加得到，因此总反应的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，B正确；   C．由图可知，ΔH1、ΔH2均为放热反应的焓变，均小于0，且ΔH1对应的能量降低幅度大于ΔH2，所以ΔH1<ΔH2；而ΔH3为吸热反应的焓变，大于0，所以ΔH2<ΔH3，C正确；   D．(aq)和H+(aq)反应生成(aq)，由图可知该过程能量降低，ΔH1<0，应为放热反应，不是吸热反应，D错误； 故答案选D。 2．室温下，将溶于水会使溶液温度升高，热效应为，将溶于水会使溶液温度降低，热效应为，受热分解的化学方程式为，热效应为，则下列判断正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．受热分解为吸热反应，，A错误； B．根据盖斯定律可得，因溶于水放热，，故，B正确； C．根据盖斯定律，，即，C错误； D．由可得，故，D错误； 故选B。 知识点 能源 1．能源及能源的综合利用 (1)能源的概念：能为人类提供能量的物质或物质运动，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能、化石燃料等。 (2)我国的能源现状：目前，我国能源消费结构以煤为主，以石油、天然气为辅，以水能、核能、风能、太阳能为补充。 (3)能原的可持续发展：一方面必须“开源”，即开发核能、风能、太阳能等新能源；另一方面需要“节流”，加大节能减排的力度，提高能源的利用效率。 2．煤的综合利用 (1)直接燃煤的危害：利用效率低，而且会产生大量固体垃圾和多种有害气体。 (2)煤的综合利用方法：工业上通过煤的干馏、气化和液化等方法来实现煤的综合利用。 (3)煤的干馏：在隔绝空气的条件下，煤高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油等。 (4)煤的气化：将煤转化为可燃性气体的过程。 (5)煤的液化：在一定条件下，将固体煤转化为液体有机物的过程。 随学随练 1．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法不正确的是 A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料 B．车辆排放的氮氧化物会造成空气污染 C．开发新能源，减少对化石燃料的依赖，可以促进低碳经济 D．为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入碱石灰 【答案】D 【详解】A．“天宫一号”中使用的碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，是一种新型无机非金属材料，A正确； B．车辆排放的氮氧化物会引起光化学烟雾等，造成空气污染，B正确； C．开发新能源，减少对化石燃料的依赖，能减少二氧化碳的排放，促进低碳经济，C正确； D．碱石灰是干燥剂，能吸水，但是不能吸收氧气，所以不能防止富脂食品氧化变质，D错误； 故答案选D。 2．氢能是最具前景的清洁能源之一，目前水分解制氢技术及贮氢材料的开发应用都取得了很大进展。已知：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)　ΔH = -571.6 kJ·mol-1。下列说法错误的是 A．氢气作为新能源具有热值高、无污染、资源丰富、可再生等优点 B．利用太阳能光催化分解水制氢是一种理想的制氢手段 C．贮氢材料具有能大量、快速和高效率地吸收和释放氢气的特点 D．1 mol H2O(l)分解制得1 mol H2需要吸收571.6 kJ的能量 【答案】D 【详解】A．氢气燃烧热值高，燃烧产物只有水无污染，可通过水分解得到氢气，资源丰富且可再生，具有所述优点，A正确； B．利用太阳能光催化分解水制氢，可将太阳能转化为氢能，能耗低、无污染，是理想的制氢手段，B正确； C．贮氢材料的核心性能就是可以大量、快速、高效率地吸收和释放氢气，满足贮氢、用氢的需求，C正确； D．由热化学方程式可知，2mol 分解生成2mol 和1mol 需要吸收571.6kJ能量，因此1mol 分解制得1mol 需要吸收的能量为kJ，不是571.6kJ，D错误； 故答案选D。 拓展 多类反应焓变的计算 一、反应焓变的计算 1. 根据反应物和生成物的焓计算：ΔH＝H(生成物)－H(反应物) 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＝＝＝＝。 5．根据图像计算 二、应用盖斯定律计算ΔH的方法 根据盖斯定律将热化学方程式进行适当的“加”“减”等计算反应热 (1)分析目标反应和已知反应的差异，明确①目标反应物和生成物；②需要约掉的物质 (2)将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该物质的化学计量数一致，同时约掉目标反应中没有的物质，热化学方程式的反应热也进行相应的换算 (3)将已知热化学方程式进行叠加，相应的热化学方程式中的反应热也进行叠加 以上步骤可以概括为找目标，看来源，变方向，调系数，相叠加，得答案 活学活用 1．完成下列问题。 (1)在25℃、的条件下： 请回答下列有关问题： ①由，当生成时，要___________(填“吸收”或“放出”)的能量；由，当断裂中的共价键时，要___________(填“吸收”或“放出”)的能量。 ②有两个反应：a．，b．。这两个反应的能量转化方式主要是___________能转化为___________能，相同物质的量的、反应生成相同质量的时，放出的能量___________(填“相等”或“不相等”)。 (2)根据图示的能量转化关系判断，生成___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。 【答案】(1) 放出 吸收 化学 热 相等 (2) 放出 91 【详解】（1）① 化学键的形成过程会释放能量，因此由原子形成分子时要放出 的能量； 化学键的断裂过程需要吸收能量，因此断裂 中的共价键时要吸收 的能量。 ② 氢气和氯气反应生成氯化氢的过程，其能量转化方式主要是将化学能转化为热能。 根据盖斯定律，化学反应的反应热只与反应体系的始态（反应物）和终态（生成物）有关，与反应的具体途径或条件（如点燃或光照）无关，因此生成相同质量的 时，放出的能量相等。 （2）根据图示的能量转化关系可知，反应物（ 和 ）的总能量高于生成物（）的总能量，因此该反应为放热反应，即生成 时会放出能量。反应放出的能量等于逆反应活化能与正反应活化能之差，即 。 2．工业合成氨反应中，相关化学键的键能数据如下表： 化学键 键能 946 436.0 390.8 计算反应热：   A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据反应热与键能的关系，ΔH=反应物总键能-生成物总键能，代入数据计算得ΔH=946 kJ/mol + 3×436.0 kJ/mol - 6×390.8 kJ/mol = -90.8 kJ/mol；故选A。 题型 盖斯定律及其应用 ▌例1 已知298K、101kPa时：；；。则与和间的关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据盖斯定律，第三个热化学方程式是将第一个热化学方程式与2倍的第二个热化学方程式相加得到的，因此， 故答案为A。 解题贴士 运用盖斯定律解题先锁定目标热化学方程式，对比已知反应调整式子。方程式颠倒，焓变正负互换；计量数扩大或缩小，ΔH 同步乘除。多个方程式叠加时，同类物质抵消化简。优先整理反应物、生成物位置，统一物质聚集状态，避免状态不同造成计算错误。计算完成后核对总方程式与 ΔH 数值，注意区分吸放热符号。 ▌对点练1-1 已知下列热化学方程式：Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)      H=-351 kJ/mol；Hg(l)+O2(g)=HgO(s)  H =-90.7 kJ/mol由此可知反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的H为 A．-441.8 kJ/mol B．+260.3 kJ/mol C．+441.8 kJ/mol D．-260.3 kJ/mol 【答案】D 【详解】已知两个热化学方程式：①、② ，目标反应为，可由反应①减去反应②得到： 根据盖斯定律，总反应的焓变； 故答案选D。 ▌对点练1-2 已知下列热化学方程式： ①H2(g)+O2(g)=H2O(l)  ΔH=-285.0kJ/mol ②H2(g)+O2(g)=H2O(g)  ΔH=-241.8kJ/mol ③C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol ④C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH=-393.5kJ/mol 回答下列各问题： (1)C的标准燃烧热ΔH=_______。 (2)燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为_________。 (3)CO的标准燃烧热ΔH=___________，其热化学方程式为_____________。 (4)发射火箭时用气态肼(N2H4)作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。 已知32g N2H4(g)完全发生上述反应放出568kJ的热量，热化学方程式为________________。 【答案】(1) (2) (3) (4) （或 ） 【详解】（1）C的标准燃烧热是指1molC完全燃烧生成二氧化碳所放出的热量，从上述数据可以看出，其为； （2）10gH2的物质的量为=5mol，根据①可知燃烧1mol氢气生成液态水所释放的热量为285.0kJ，所以燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为=； （3）根据反应③和反应④，结合盖斯定律可知，反应④-反应③得到的热化学方程式为：CO(g)+ O2(g)= CO2(g)  ΔH=-393.5kJ/mol-（-110.5kJ/mol）=，即标准燃烧热为ΔH=； （4）32g N2H4(g)的物质的量为=1mol，则根据题意可书写其热化学方程式为： （或 ）。 题型 反应热大小的比较 ▌例2 根据反应进行的程度比较反应热大小 ①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，越小，如  ；  ，则_______。 ②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的绝对值。如：  ，向密闭容器中通入和，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但仍为。 【答案】> 【详解】两个反应均为碳的燃烧放热反应，因此ΔH1、ΔH2均为负值。等量的碳完全燃烧生成CO2时放出的热量，比不完全燃烧生成CO时放出的热量更多；对于放热反应，放出的热量越多，焓变ΔH的数值越小（更负），因此ΔH1 > ΔH2。 解题贴士 比较 ΔH 先分清放热、吸热，吸热 ΔH 恒大于放热 ΔH。同为放热，放出热量越多，ΔH 数值越小；同为吸热，吸收热量越多，ΔH 越大。注意物质状态，同一物质气态能量高于液态、固态，生成液态水放热更多，ΔH 更小。方程式计量数翻倍，ΔH 同步扩大倍数。反应逆向进行，ΔH 数值不变、符号相反，比较时不能只看热量绝对值，必须带上正负号整体对比。 ▌对点练2-1如果化学计量数加倍，的绝对值也要________ 例如，  ；   ， 其中________0 ________0，且b________2a。 【答案】 加倍 < < = 【详解】焓变是与反应物质的量成正比的广度性质，热化学方程式中化学计量数对应参与反应的物质的量，当计量数加倍时，反应的热量变化也加倍，因此的绝对值加倍。给出的两个反应均为氢气燃烧的放热反应，放热反应的焓变小于0，因此、均小于0。第一个反应中1mol 完全反应放热，第二个反应的化学计量数为第一个的2倍，因此2mol 完全反应放热为，即，。由于负数比较时绝对值越大数值越小，因此。 ▌对点练2-2下列有关热化学方程式的叙述中，正确的是 A．在一定条件下，将0.5 mol和1.5 mol置于密闭容器中充分反应生成放热19.3 kJ，则其热化学方程式为：   B．25℃和101 kPa时，  ，可知的燃烧热 C．根据C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ，可知金刚石比石墨稳定 D．由  和  ，可知 【答案】B 【详解】A．氮气和氢气生成氨气反应为可逆反应无法完全进行，实际放热19.3 kJ小于完全反应的理论值，热化学方程式的ΔH应基于完全反应，而题目中ΔH的数值错误，A错误； B．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；根据2 mol H2燃烧生成液态水放热571.6 kJ，可知氢气的燃烧热为-285.8 kJ·mol⁻¹，B正确； C．ΔH>0说明石墨转化为金刚石吸热，石墨能量更低更稳定，C错误； D．生成CO2比生成CO放热更多，ΔH1更负，因此ΔH1<ΔH2，D错误； 故选B。 题型 反应热的计算 ▌例3各物质的标准摩尔生成焓如下表： 物质 CO 标准摩尔生成焓/() 0 则制备合成气的反应在标准状态下的反应热______。 【答案】 【详解】根据标准摩尔生成焓的定义可写出以下热化学方程式： ； ； ； 则根据盖斯定律，在标准状态下的反应热=+247； 故答案为+247。 解题贴士 反应热计算分三种常用方法：盖斯定律、键能计算、燃烧热换算。盖斯定律需调整已知方程式，颠倒反应焓变变号，缩放系数同步变动 ΔH，叠加消去中间物质。键能牢记 ΔH = 反应物总键能−生成物总键能。利用燃烧热计算时，可燃物固定 1mol，产物为稳定氧化物。计算全程留意物质聚集状态，液态水和气态水焓变不同，最终判断吸放热不可忽略 ΔH 正负符号。 ▌对点练3-1 （多选）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，如图为和反应生成过程中的能量变化示意图。则下列说法正确的是 A．通常情况下，NO比稳定 B．通常情况下，和混合能直接生成NO C．和具有的总能量小于具有的总能量 D．和反应吸收的能量为180 kJ 【答案】CD 【详解】A．断裂中化学键需要吸收946 kJ的能量，而断裂1 mol NO中化学键需要吸收632 kJ的能量，键能越大，物质的稳定性就越强，因此通常情况下，NO不如稳定，A错误； B．常温下和混合不反应，B错误； C．断裂和需要吸收的能量为，反应产生释放的能量为，，说明该反应为吸热反应，即和具有的总能量小于具有的总能量，C正确； D．根据C项分析可知，和反应吸收的能量为180 kJ，D正确； 故答案选CD。 ▌对点练3-2 科学家已获得了极具理论研究意义的分子，其结构为正四面体（如图所示），与白磷分子相似。已知断裂键吸收193 kJ热量，断裂键吸收941 kJ热量，则 A．气体转化为时要吸收724 kJ能量 B．是的同位素 C．气体转化为时要放出724 kJ能量 D．是一种新型化合物 【答案】C 【详解】A．反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，因此气体转化为时能量变化为，即放出724 kJ能量，A错误； B．、是氮元素的两种不同单质，互为同素异形体，B错误； C．根据A项分析可知气体转化为时要放出724 kJ能量，C正确； D．是一种元素形成的单质，不是化合物，D错误； 故选C。 基础通关 1．25℃和101 kPa下，1 mol 在中完全燃烧生成二氧化碳(g)和液态水时，产生的能量为2220 kJ，该反应的热化学方程式书写正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】D 【详解】25℃和101 kPa下，1 mol 在中完全燃烧生成二氧化碳(g)和液态水时，产生的能量为2220 kJ，则反应的化学方程式为：，故选D。 2．相同温度和压强下(101 kPa)，关于反应的，下列判断正确的是 Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． A． B． C． D．的燃烧热为 【答案】B 【详解】A．根据盖斯定律，反应IV=反应I+反应II+反应III，则，因此，A错误； B．根据盖斯定律，反应IV=反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ，故，移项可得，B正确； C．，C错误； D．燃烧热的定义是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，反应IV对应的是2 mol 燃烧的焓变，因此的燃烧热应为，D错误； 故选B。 3．NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1所示；在有氧条件下，NH3催化还原NO的反应历程如图2所示。下列说法中不正确的是 A．图1所示热化学方程式：   B．图2中、都是该反应的催化剂 C．图2反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1 D．图2的总反应为： 【答案】B 【详解】A．反应的焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能，即，该反应为放热反应，符合规律，A正确； B．在反应前后不变，是该反应的催化剂；是反应过程中生成、后续又被消耗的中间产物，不是催化剂，B错误； C．反应①中，得电子作氧化剂、Fe元素的化合价由+3价降至+2价，中N元素失电子作还原剂、N元素的化合价由-3价升至-2价，二者转移电子数相等，物质的量之比为，C正确； D．由图，总反应为氨气、NO和氧气催化反应生成氮气和水，总反应为，D正确； 故选B。 4．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2878，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为     B．已知在一定条件下，2mol 与1mol 充分反应后，释放出98kJ的热量，则其热化学方程式为     C．已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3，则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为     D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)    ，则金刚石比石墨稳定 【答案】C 【详解】A．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为 ，A错误； B．该反应为可逆反应，2mol与1mol不能完全反应，释放的98kJ热量不是2mol完全反应的反应热，因此题干给出的热化学方程式的数值错误，B错误； C．在稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol 放出的热量是中和热，C正确； D．石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低于金刚石，能量越低越稳定，故石墨比金刚石稳定，D错误； 故答案为：C。 5．下列说法或表示方法正确的有 A．已知稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应生成时的反应热，则将含的浓硫酸和含氢氧化钠的溶液混合，反应放出的热量等于 B．已知：；，则 C．根据，可知白磷比红磷稳定 D．将和置于一密闭容器中充分反应，放出热量()，则该反应的热化学方程式可表示为： 【答案】B 【详解】A．浓硫酸溶于水会额外释放热量，因此反应放出的总热量大于57.3 kJ，A错误； B．硫的燃烧反应为放热反应，、均为负值；固态硫变为气态硫需要吸收热量，因此气态硫燃烧放出的热量更多，的数值更小，故，B正确； C．该反应为放热反应，说明白磷的能量高于红磷，能量越低物质越稳定，因此红磷比白磷稳定，C错误； D．该反应为可逆反应，2 mol 和1 mol 不能完全反应，因此2 mol 完全反应时放出的热量大于 kJ，热化学方程式的应小于，D错误； 故选B。 6．下列说法正确的是 A．4P (红磷，s) = P4 (白磷，s) ，则相同条件下，白磷比红磷稳定 B．，则的燃烧热为 C．1 mol 和3 mol 充分反应生成放出38.6 kJ热量，则热化学方程式为： D．已知： ，则和反应： 【答案】B 【详解】A．该反应，说明红磷能量低于白磷，能量越低物质越稳定，故红磷比白磷稳定，A错误； B．燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，2 mol 完全燃烧生成液态水放热483.6 kJ，则1mol 燃烧放热241.8 kJ，故的燃烧热为，B正确； C．合成氨为可逆反应，1 mol 和3 mol 无法完全反应，实际放热38.6 kJ小于完全反应的放热量，故应小于，C错误； D．和反应除生成水外，还生成沉淀，沉淀生成也会放热，总反应放出的热量大于114.6kJ，故小于，D错误； 故选B。 7．下列有关反应方程式正确的是 A．石英与焦炭在高温的氮气流中制备氮化硅： B．“水玻璃”长期暴露在空气中会变质： C．软脂酸是一种有代表性的人体脂肪酸，表示其燃烧热的热化学方程式为； D．已知含 1 mol HF 的稀溶液和含 1 mol NaOH 的稀溶液反应放热 b kJ， 则该反应的热化学方程式表示为： 【答案】A 【详解】A．高温条件下，二氧化硅与碳、氮气反应制备氮化硅，高温时碳的氧化产物为CO而非，方程式原子守恒，A正确； B．、均为可溶性盐，离子方程式中可以直接拆写成离子，正确离子方程式为，或正确化学方程式为，B错误； C．燃烧热中氢元素完全燃烧的稳定产物为液态水，不能是气态水。正确热化学方程式为，C错误； D．HF是弱电解质，在水中不能完全电离，书写离子方程式时不可拆分为，正确热化学方程式为，D错误； 故选A。 8．对下列图示的叙述不正确的是 A．(a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化 B．通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C．由(c)图可知，反应物断键释放能量大于生成物成键吸收的能量 D．(d)图可知1 mol A(g)与1 mol C(g)的能量差为 【答案】C 【详解】A．(a)图反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应，A正确； B．(b)图中石墨的能量低于金刚石，能量越低物质越稳定，故石墨比金刚石稳定，B正确； C．断键过程吸收能量，成键过程释放能量，且(c)图反应为吸热反应，说明反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量，选项描述的断键、成键的能量变化规律错误，C错误； D．根据盖斯定律，1 mol A(g)与1 mol C(g)的能量差为，D正确； 故答案选C。 9．下列有关热化学方程式及其叙述正确的是 A．乙烷的燃烧热为，则乙烷燃烧热的热化学方程式为：   B．稀醋酸与溶液反应：   C．已知  ，则的燃烧热为 D．甲醇()完全燃烧生成和时放出热量，则其燃烧的热化学方程式为   【答案】D 【详解】A．燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数应为1，乙烷燃烧热的热化学方程式为：  ，A错误； B．醋酸是弱酸，电离过程需要吸收热量，且书写离子方程式时不能拆写为，反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ，，B错误； C．燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，C的稳定氧化物为，题中反应生成物为CO，因此110.5 kJ/mol不是C的燃烧热，C错误； D．1 mol液态甲醇完全燃烧放出726 kJ热量，2 mol液态甲醇完全燃烧放出的热量为，该热化学方程式书写正确，D正确； 故选D。 10．烟气中主要污染物SO2、NOx，为消除排放、保护环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为： NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)      ΔH1 NO(g)+O2(g)=NO2(g)        ΔH2 SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)  ΔH3 (1)反应3NO(g)+ O3(g)=3NO2(g)的ΔH=___________(用ΔH1、ΔH2表示) (2)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能： 化学键 键能(kJ·mol-1) 化学键 键能(kJ·mol-1) N≡N 942 H-O 460 N-H 391 O=O 499 H-H 437 ①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式：________________________________________________。 ②已知：1mol H2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1g H2完全燃烧生成液态水时放出的热量___________。H2O(g)的稳定性___________(“大于”“小于”)H2O(l)。 【答案】(1) (2) 138.75kJ 小于 【详解】（1）根据盖斯定律，将已知反应①，与反应②乘以2后相加，可消去中间产物得到目标反应，故总焓变为； （2）① 合成氨反应为，焓变反应物总键能生成物总键能， ，热化学方程式为； ②燃烧生成气态水的焓变：；结合，可得燃烧生成液态水的焓变为。1g 物质的量为0.5mol，完全燃烧放热。物质能量越低稳定性越强，气态水转化为液态水放热，说明能量更高，故稳定性小于。 素养提升 11．我国科学家研发的“液态阳光”技术，利用太阳能驱动反应： 。已知 、 (l)的燃烧热△H依次为-285.9 kJ/ mol、-726 kJ/ mol。下列说法错误的是 A．燃烧热的热化学方程式为： B．该反应的△H = - 131.7 C．使用高效催化剂可降低反应活化能，但无法改变△H D．相比直接燃烧，将 转化为甲醇再利用更符合“碳中和”理念 【答案】A 【详解】A．燃烧热的定义是1mol纯可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，因此表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须为1，该选项中的计量数为2，不属于燃烧热的热化学方程式，A错误； B．根据盖斯定律，已知：①，②，目标反应可由得到，计算得，B正确； C．催化剂只降低反应活化能、加快反应速率，不改变反应物和生成物的总能量差，因此无法改变，C正确； D．将转化为甲醇再利用，可减少的排放，降低大气中浓度，更符合“碳中和”理念，D正确； 故答案为A 12．已知：  。若断裂、需要吸收的能量分别为、，则断裂键需要吸收的能量为 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】反应热反应物总键能生成物总键能，设断裂键吸收能量为，代入数据：，解得； 故答案为C。 13．下列根据事实书写的热化学方程式正确的是 选项 事实 热化学方程式 A 甲烷的燃烧热为 B 硫粉在中完全燃烧放出热量    C 溶液和溶液反应生成水放出热量 D 与充分反应放出热量 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．甲烷燃烧为放热反应，应小于0，所给热化学方程式符号错误，A错误； B．4g硫粉的物质的量为0.125 mol，完全燃烧放热37kJ，则1mol 完全燃烧放热为，热化学方程式状态、焓变符号和数值均符合要求，B正确； C．HF为弱酸，电离过程吸热，且HF在离子方程式中不能拆分为，所给热化学方程式错误，C错误； D．与的反应为可逆反应，1 mol 和1 mol 不能完全反应，放出的7.3kJ不是完全反应的热量，数值错误，D错误； 故答案为B 14．下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是 A．向试管a中加入某一固体和液体，若注射器活塞右移，则a中一定发生了放热反应 B．用稀硫酸和氨水进行反应测定中和热，会使偏大 C．1 mol 与1 mol 完全反应放出能量431 kJ D．根据盖斯定律可得 【答案】B 【详解】A．注射器活塞右移可能是反应生成气体使压强增大，也可能是物质溶解放热（属于物理变化，不是化学反应），不能说明一定发生了放热反应，A错误； B．氨水是弱电解质，电离过程会吸收热量，导致反应放出的热量数值偏小，中和热的为负值，因此测得的偏大，B正确； C．反应焓变反应物总键能生成物总键能，即与完全反应放出能量，C错误； D．途径①的反应物为和，途径②的反应物为、和，反应的反应物组成不同，不满足盖斯定律的关系，，D错误； 故选B。 15．假设溶于水的过程分两步实现，能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．图中状态1不能导电，状态3能导电 B． C．在水中电离过程的热效应为 D．该溶解过程的能量变化，与路径无关 【答案】C 【详解】A．状态1为NaCl固体，离子被束缚在晶格中无自由移动离子，不能导电；状态3为自由移动的水合离子，能导电，A正确； B．根据盖斯定律，，代入数据，解得，B正确； C．NaCl(s)在水中电离的终态是水合离子，对应热效应为，C错误； D．根据盖斯定律，反应的能量变化只与始态和终态有关，与路径无关，D正确； 故答案为C。 迁移创新 16．化学反应中能量变化与多种因素有关，下列各组表示的焓变大小比较正确的是 A．         B．         C．         D．         【答案】D 【详解】A．氢气燃烧为放热反应，为负值，反应放出的热量与反应物物质的量成正比，第二个反应放热量是第一个的2倍，故，A错误； B．碳完全燃烧生成放出的热量比不完全燃烧生成多，放热反应为负值，故，B错误； C．气态的能量高于固态，反应物总能量越高，放热反应放出的热量越多，越小，故，C错误； D．根据铝热反应为放热反应，，可得，D正确； 因此答案选D。 17．已知：甲烷的热值是，。下列说法错误的是 A．甲烷燃烧的热化学方程式为 B．标准状况下，完全燃烧放出的热量为 C．氨气分解的热化学方程式为 D．和反应放热，则的消耗量占投料量的 【答案】A 【详解】A．甲烷摩尔质量为，完全燃烧生成稳定氧化物（液态水）放热为，选项中产物为气态水，气态水能量高于液态水，反应放出热量小于，数值错误，A错误； B．标准状况下物质的量为，完全燃烧放热为，B正确； C．逆反应的焓变与正反应焓变数值相等、符号相反，故氨气分解反应的，C正确； D．完全反应放热，现放热，说明消耗的物质的量为，占投料的比例为，D正确； 故选A。 18．研究含碳、氮的物质间转化的热效应，在日常生活与工业生产中均有很重要的意义。 (1)已知： ，甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。 ①写出甲烷燃烧生成和液态水的热化学方程式：___________。 ②完全燃烧的___________。 (2)已知拆开、、化学键需要的能量分别是、、，则与反应生成的热化学方程式为___________。 (3)以、为原料生产尿素]的反应历程与能量变化示意图如下。 则 ___________。 (4)火箭发射可用肼(，液态)作燃料，作氧化剂，二者反应生成和水蒸气。 已知：① ② 写出与反应的热化学方程式___________。此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是___________。 【答案】(1) -283 (2) (3) (4) 生成物为氮气和水，不污染空气 【详解】（1）① 由题干左图可知，甲烷完全燃烧生成气态水的热化学方程式为：。已知水的气化热为 。根据盖斯定律，将前者减去后者乘以2，即可得到生成液态水的热化学方程式：。 ② 由题干右图可知，甲烷不完全燃烧的热化学方程式为：。根据盖斯定律，由①中求得的反应减去该反应，可得一氧化碳燃烧的热化学方程式：。 （2）化学反应的焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和。对于合成氨反应 ，其焓变 。 （3）由反应历程与能量变化示意图可知，第一步反应的焓变 ，第二步反应的焓变 。根据盖斯定律，总反应的焓变等于各步反应焓变之和，即 。 （4）已知：① ② 根据盖斯定律，将反应 ② - ① 即可消去 ，得到目标反应：。其焓变 。该反应的生成物为氮气和水，排放到大气中不会造成环境污染，这是其作为火箭推进剂的一个显著优点。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 化学反应与能量转化 第一节 化学反应的热效应 第4课时 反应焓变的计算 课标要点 1.理解盖斯定律内涵，能利用已知热化学方程式叠加、变形计算未知反应焓变。 2.掌握根据燃烧热、化学键键能、物质能量差三种途径计算反应焓变。 3.熟练运用焓变计算解决能源相关简单实际问题，建立能量守恒思维。 学习重难点 重点： 1.盖斯定律的方程式配凑、移项、缩放运算方法。 2.键能与焓变的计算公式及代入计算。 3.结合燃烧热书写方程式并定量计算反应放热。 难点： 1.多个热化学方程式组合时，快速确定加减乘除变形规则。 2.区分键能、物质总能量两套计算公式，避免符号混淆。 3.复杂多步反应焓变综合计算，规避状态、计量数带来的数值误差。 知识点 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______无关。 下图表示始态到终态的反应热。 (2)盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以______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．盖斯定律的应用：根据盖斯定律，利用已知反应的反应热可以计算未知反应的反应热。 根据如下两个反应：Ⅰ、C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ、CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 选用两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH (1)虚拟路径法 反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的途径可设计如下 则ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 (2)加合法 ①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置，C(s)＋O2(g)===CO(g) ②将已知热化学方程式Ⅱ变形，得反应Ⅲ：CO2(g)===CO(g)＋O2(g)　ΔH3＝＋283.0 kJ·mol－1 ③将热化学方程式相加，ΔH也相加：Ⅰ＋Ⅲ得，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH3，则ΔH＝－110.5 kJ/mol 特别提醒 运用盖斯定律解题先锁定目标热化学方程式，对比已知反应调整式子。方程式颠倒，焓变正负互换；计量数扩大或缩小，ΔH 同步乘除。多个方程式叠加时，同类物质抵消化简。优先整理反应物、生成物位置，统一物质聚集状态，避免状态不同造成计算错误。计算完成后核对总方程式与 ΔH 数值，注意区分吸放热符号。 随学随练 1．下列关于盖斯定律的理解不正确的是 A．不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的 B．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 C．可以直接测量任意反应的反应热 D．可以用已经精确测定的反应的热效应来计算难以测量或无法测量的反应的热效应 2．常温、常压下各物质转化关系及其反应热示意图（表示热化学方程式中各物质间化学计量数为最简整数比时的反应热），已知的燃烧热为，则反应的反应热为 A． B． C． D． 知识点 ΔH的大小比较 1、与“符号”相关的反应热比较：对于放热反应来说，ΔH＝－Q kJ·mol－1，虽然“—”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即：放热越多，ΔH反而______ 2、与“化学计量数”相关的反应热比较 如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1， 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，a<b，ΔH1>ΔH2。 3、与“物质聚集状态”相关的反应热比较 (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0， A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0， 因为C(g)===C(l)　ΔH3<0， 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0， 所以ΔH2<ΔH1 图示 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2 图示 4、与“同素异形体”相关的反应热比较 C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 因为C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0 所以ΔH1>ΔH2 图示 【特别提醒】 比较 ΔH 先分清放热、吸热，吸热 ΔH 恒大于放热 ΔH。同为放热，放出热量越多，ΔH 数值越小；同为吸热，吸收热量越多，ΔH 越大。注意物质状态，同一物质气态能量高于液态、固态，生成液态水放热更多，ΔH 更小。方程式计量数翻倍，ΔH 同步扩大倍数。反应逆向进行，ΔH 数值不变、符号相反，比较时不能只看热量绝对值，必须带上正负号整体对比。 随学随练 1．向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．反应(aq)＋H+(aq)=CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应 B．(aq)＋2H+(aq)=CO2(g)＋H2O(l)　ΔH=ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 C．ΔH1＜ΔH2，ΔH2＜ΔH3 D．(aq)和H+(aq)的反应是吸热反应 2．室温下，将溶于水会使溶液温度升高，热效应为，将溶于水会使溶液温度降低，热效应为，受热分解的化学方程式为，热效应为，则下列判断正确的是 A． B． C． D． 知识点 能源 1．能源及能源的综合利用 (1)能源的概念：能为人类提供能量的物质或物质运动，包括__________________、海洋能、核能、化石燃料等。 (2)我国的能源现状：目前，我国能源消费结构以煤为主，以石油、天然气为辅，以水能、核能、风能、太阳能为补充。 (3)能原的可持续发展：一方面必须“______”，即开发核能、风能、太阳能等新能源；另一方面需要“______”，加大节能减排的力度，提高能源的利用效率。 2．煤的综合利用 (1)直接燃煤的危害：利用效率低，而且会产生大量固体垃圾和多种有害气体。 (2)煤的综合利用方法：工业上通过煤的______、______和______等方法来实现煤的综合利用。 (3)煤的干馏：在隔绝空气的条件下，煤高温干馏生产______，同时获得____________等。 (4)煤的气化：将煤转化为____________的过程。 (5)煤的液化：在一定条件下，将固体煤转化为液体有机物的过程。 随学随练 1．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法不正确的是 A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料 B．车辆排放的氮氧化物会造成空气污染 C．开发新能源，减少对化石燃料的依赖，可以促进低碳经济 D．为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入碱石灰 2．氢能是最具前景的清洁能源之一，目前水分解制氢技术及贮氢材料的开发应用都取得了很大进展。已知：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)　ΔH = -571.6 kJ·mol-1。下列说法错误的是 A．氢气作为新能源具有热值高、无污染、资源丰富、可再生等优点 B．利用太阳能光催化分解水制氢是一种理想的制氢手段 C．贮氢材料具有能大量、快速和高效率地吸收和释放氢气的特点 D．1 mol H2O(l)分解制得1 mol H2需要吸收571.6 kJ的能量 拓展 多类反应焓变的计算 一、反应焓变的计算 1. 根据反应物和生成物的焓计算：ΔH＝H(生成物)－H(反应物) 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＝＝＝＝。 5．根据图像计算 二、应用盖斯定律计算ΔH的方法 根据盖斯定律将热化学方程式进行适当的“加”“减”等计算反应热 (1)分析目标反应和已知反应的差异，明确①目标反应物和生成物；②需要约掉的物质 (2)将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该物质的化学计量数一致，同时约掉目标反应中没有的物质，热化学方程式的反应热也进行相应的换算 (3)将已知热化学方程式进行叠加，相应的热化学方程式中的反应热也进行叠加 以上步骤可以概括为找目标，看来源，变方向，调系数，相叠加，得答案 活学活用 1．完成下列问题。 (1)在25℃、的条件下： 请回答下列有关问题： ①由，当生成时，要___________(填“吸收”或“放出”)的能量；由，当断裂中的共价键时，要___________(填“吸收”或“放出”)的能量。 ②有两个反应：a．，b．。这两个反应的能量转化方式主要是___________能转化为___________能，相同物质的量的、反应生成相同质量的时，放出的能量___________(填“相等”或“不相等”)。 (2)根据图示的能量转化关系判断，生成___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。 2．工业合成氨反应中，相关化学键的键能数据如下表： 化学键 键能 946 436.0 390.8 计算反应热：   A． B． C． D． 题型 盖斯定律及其应用 ▌例1 已知298K、101kPa时：；；。则与和间的关系正确的是 A． B． C． D． 解题贴士 运用盖斯定律解题先锁定目标热化学方程式，对比已知反应调整式子。方程式颠倒，焓变正负互换；计量数扩大或缩小，ΔH 同步乘除。多个方程式叠加时，同类物质抵消化简。优先整理反应物、生成物位置，统一物质聚集状态，避免状态不同造成计算错误。计算完成后核对总方程式与 ΔH 数值，注意区分吸放热符号。 ▌对点练1-1 已知下列热化学方程式：Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)      H=-351 kJ/mol；Hg(l)+O2(g)=HgO(s)  H =-90.7 kJ/mol由此可知反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的H为 A．-441.8 kJ/mol B．+260.3 kJ/mol C．+441.8 kJ/mol D．-260.3 kJ/mol ▌对点练1-2 已知下列热化学方程式： ①H2(g)+O2(g)=H2O(l)  ΔH=-285.0kJ/mol ②H2(g)+O2(g)=H2O(g)  ΔH=-241.8kJ/mol ③C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol ④C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH=-393.5kJ/mol 回答下列各问题： (1)C的标准燃烧热ΔH=_______。 (2)燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为_________。 (3)CO的标准燃烧热ΔH=___________，其热化学方程式为_____________。 (4)发射火箭时用气态肼(N2H4)作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。 已知32g N2H4(g)完全发生上述反应放出568kJ的热量，热化学方程式为________________。 题型 反应热大小的比较 ▌例2 根据反应进行的程度比较反应热大小 ①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，越小，如  ；  ，则_______。 ②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的绝对值。如：  ，向密闭容器中通入和，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但仍为。 解题贴士 比较 ΔH 先分清放热、吸热，吸热 ΔH 恒大于放热 ΔH。同为放热，放出热量越多，ΔH 数值越小；同为吸热，吸收热量越多，ΔH 越大。注意物质状态，同一物质气态能量高于液态、固态，生成液态水放热更多，ΔH 更小。方程式计量数翻倍，ΔH 同步扩大倍数。反应逆向进行，ΔH 数值不变、符号相反，比较时不能只看热量绝对值，必须带上正负号整体对比。 ▌对点练2-1如果化学计量数加倍，的绝对值也要________ 例如，  ；   ， 其中________0 ________0，且b________2a。 ▌对点练2-2下列有关热化学方程式的叙述中，正确的是 A．在一定条件下，将0.5 mol和1.5 mol置于密闭容器中充分反应生成放热19.3 kJ，则其热化学方程式为：   B．25℃和101 kPa时，  ，可知的燃烧热 C．根据C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ，可知金刚石比石墨稳定 D．由  和  ，可知 题型 反应热的计算 ▌例3各物质的标准摩尔生成焓如下表： 物质 CO 标准摩尔生成焓/() 0 则制备合成气的反应在标准状态下的反应热______。 解题贴士 反应热计算分三种常用方法：盖斯定律、键能计算、燃烧热换算。盖斯定律需调整已知方程式，颠倒反应焓变变号，缩放系数同步变动 ΔH，叠加消去中间物质。键能牢记 ΔH = 反应物总键能−生成物总键能。利用燃烧热计算时，可燃物固定 1mol，产物为稳定氧化物。计算全程留意物质聚集状态，液态水和气态水焓变不同，最终判断吸放热不可忽略 ΔH 正负符号。 ▌对点练3-1 （多选）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，如图为和反应生成过程中的能量变化示意图。则下列说法正确的是 A．通常情况下，NO比稳定 B．通常情况下，和混合能直接生成NO C．和具有的总能量小于具有的总能量 D．和反应吸收的能量为180 kJ ▌对点练3-2 科学家已获得了极具理论研究意义的分子，其结构为正四面体（如图所示），与白磷分子相似。已知断裂键吸收193 kJ热量，断裂键吸收941 kJ热量，则 A．气体转化为时要吸收724 kJ能量 B．是的同位素 C．气体转化为时要放出724 kJ能量 D．是一种新型化合物 基础通关 1．25℃和101 kPa下，1 mol 在中完全燃烧生成二氧化碳(g)和液态水时，产生的能量为2220 kJ，该反应的热化学方程式书写正确的是 A．   B．   C．   D．   2．相同温度和压强下(101 kPa)，关于反应的，下列判断正确的是 Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． A． B． C． D．的燃烧热为 3．NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1所示；在有氧条件下，NH3催化还原NO的反应历程如图2所示。下列说法中不正确的是 A．图1所示热化学方程式：   B．图2中、都是该反应的催化剂 C．图2反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1 D．图2的总反应为： 4．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2878，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为     B．已知在一定条件下，2mol 与1mol 充分反应后，释放出98kJ的热量，则其热化学方程式为     C．已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3，则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为     D．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)    ，则金刚石比石墨稳定 5．下列说法或表示方法正确的有 A．已知稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应生成时的反应热，则将含的浓硫酸和含氢氧化钠的溶液混合，反应放出的热量等于 B．已知：；，则 C．根据，可知白磷比红磷稳定 D．将和置于一密闭容器中充分反应，放出热量()，则该反应的热化学方程式可表示为： 6．下列说法正确的是 A．4P (红磷，s) = P4 (白磷，s) ，则相同条件下，白磷比红磷稳定 B．，则的燃烧热为 C．1 mol 和3 mol 充分反应生成放出38.6 kJ热量，则热化学方程式为： D．已知： ，则和反应： 7．下列有关反应方程式正确的是 A．石英与焦炭在高温的氮气流中制备氮化硅： B．“水玻璃”长期暴露在空气中会变质： C．软脂酸是一种有代表性的人体脂肪酸，表示其燃烧热的热化学方程式为； D．已知含 1 mol HF 的稀溶液和含 1 mol NaOH 的稀溶液反应放热 b kJ， 则该反应的热化学方程式表示为： 8．对下列图示的叙述不正确的是 A．(a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化 B．通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C．由(c)图可知，反应物断键释放能量大于生成物成键吸收的能量 D．(d)图可知1 mol A(g)与1 mol C(g)的能量差为 9．下列有关热化学方程式及其叙述正确的是 A．乙烷的燃烧热为，则乙烷燃烧热的热化学方程式为：   B．稀醋酸与溶液反应：   C．已知  ，则的燃烧热为 D．甲醇()完全燃烧生成和时放出热量，则其燃烧的热化学方程式为   10．烟气中主要污染物SO2、NOx，为消除排放、保护环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为： NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)      ΔH1 NO(g)+O2(g)=NO2(g)        ΔH2 SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)  ΔH3 (1)反应3NO(g)+ O3(g)=3NO2(g)的ΔH=___________(用ΔH1、ΔH2表示) (2)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能： 化学键 键能(kJ·mol-1) 化学键 键能(kJ·mol-1) N≡N 942 H-O 460 N-H 391 O=O 499 H-H 437 ①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式：________________________________________________。 ②已知：1mol H2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1g H2完全燃烧生成液态水时放出的热量___________。H2O(g)的稳定性___________(“大于”“小于”)H2O(l)。 素养提升 11．我国科学家研发的“液态阳光”技术，利用太阳能驱动反应： 。已知 、 (l)的燃烧热△H依次为-285.9 kJ/ mol、-726 kJ/ mol。下列说法错误的是 A．燃烧热的热化学方程式为： B．该反应的△H = - 131.7 C．使用高效催化剂可降低反应活化能，但无法改变△H D．相比直接燃烧，将 转化为甲醇再利用更符合“碳中和”理念 12．已知：  。若断裂、需要吸收的能量分别为、，则断裂键需要吸收的能量为 A． B． C． D． 13．下列根据事实书写的热化学方程式正确的是 选项 事实 热化学方程式 A 甲烷的燃烧热为 B 硫粉在中完全燃烧放出热量    C 溶液和溶液反应生成水放出热量 D 与充分反应放出热量 A．A B．B C．C D．D 14．下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是 A．向试管a中加入某一固体和液体，若注射器活塞右移，则a中一定发生了放热反应 B．用稀硫酸和氨水进行反应测定中和热，会使偏大 C．1 mol 与1 mol 完全反应放出能量431 kJ D．根据盖斯定律可得 15．假设溶于水的过程分两步实现，能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．图中状态1不能导电，状态3能导电 B． C．在水中电离过程的热效应为 D．该溶解过程的能量变化，与路径无关 迁移创新 16．化学反应中能量变化与多种因素有关，下列各组表示的焓变大小比较正确的是 A．         B．         C．         D．         17．已知：甲烷的热值是，。下列说法错误的是 A．甲烷燃烧的热化学方程式为 B．标准状况下，完全燃烧放出的热量为 C．氨气分解的热化学方程式为 D．和反应放热，则的消耗量占投料量的 18．研究含碳、氮的物质间转化的热效应，在日常生活与工业生产中均有很重要的意义。 (1)已知： ，甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。 ①写出甲烷燃烧生成和液态水的热化学方程式：___________。 ②完全燃烧的___________。 (2)已知拆开、、化学键需要的能量分别是、、，则与反应生成的热化学方程式为___________。 (3)以、为原料生产尿素]的反应历程与能量变化示意图如下。 则 ___________。 (4)火箭发射可用肼(，液态)作燃料，作氧化剂，二者反应生成和水蒸气。 已知：① ② 写出与反应的热化学方程式___________。此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是___________。 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