2018届一轮复习人教版化学能与热能学案(3)

2018届一轮复习人教版化学能与热能学案(3)

第1讲　化学能与热能 ‎[考纲要求]　1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出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，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4.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。‎ 考点一　焓变与反应热 ‎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 ‎(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。‎ ‎　‎ ‎(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 ‎(3)记忆常见的放热反应和吸热反应 放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化。‎ 吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应。‎ 深度思考 ‎1.同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？‎ 答案　在空气中燃烧放出的热量多，因在纯氧中燃烧火焰明亮，转化成的光能多，故放出的热量少。‎ ‎2.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应 (　　)‎ ‎(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化 (　　)‎ ‎(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化 (　　)‎ ‎(4)吸热反应在任何条件都不能发生 (　　)‎ ‎(5)Na转化为Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热 (　　)‎ ‎(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 (　　)‎ ‎(7)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 (　　)‎ ‎(8)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关 (　　)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× (7)×　(8)√‎ 解析　(5)(6)是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。(7)焓变与反应条件无关。‎ 题组一　活化能与反应热 ‎1.某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是 (　　)‎ ‎[A…B…C]‎ (过渡态) A＋BC ‎(反应物)‎ AB＋C (生成物) A.反应过程可表示为 ―→ ―→ ‎ B.E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能 C.正反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以正反应为放热反应 D.此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以逆反应为放热反应 答案　D 解析　该图表示的正反应放热，ΔH为负值，逆反应吸热，ΔH为正值，D错误。‎ ‎2.(2011·海南，11改编)某反应的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是(　　)‎ A.正反应活化能小于100 kJ·mol－1‎ B.逆反应活化能一定小于100 kJ·mol－1‎ C.正反应活化能不小于100 kJ·mol－1‎ D.正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　某反应的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJ·mol－1，正反应的活化能应大于100 kJ·mol－1，无法确定逆反应的活化能大小。‎ 正确理解活化能与反应热的关系 ‎(1)E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，ΔH＝E1－E2；(2)催化剂 能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。‎ 题组二　利用键能计算反应热 ‎3.(2011·重庆理综，13)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F键需要吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ，则S(s)＋‎3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为________。‎ 答案　－1 220 kJ·mol－1‎ 解析　断裂1 mol S—S键吸收能量280 kJ，断裂3 mol F—F键吸收能量3×160 kJ，则吸收的总能量为Q吸＝280 kJ＋3×160 kJ＝760 kJ，释放的总能量为Q放＝330 kJ×6＝1 980 kJ，由反应方程式：S(s)＋‎3F2(g)===SF6(g)可知，ΔH＝760 kJ·mol－1－1 980 kJ·mol－1＝－1 220 kJ·mol－1。‎ ‎4.通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。‎ 键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。‎ 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1‎ ‎460‎ ‎360‎ ‎436‎ ‎431‎ ‎176‎ ‎347‎ 工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为________。‎ 答案　＋236 kJ·mol－1‎ 解析　SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol晶体硅中所含的Si—Si键为2 mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－(2×176 kJ·mol－1＋4×431 kJ·mol－1)＝＋236 kJ·mol－1。‎ ‎1.熟记反应热ΔH的基本计算公式 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和 ‎2.规避两个易失分点 ‎(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程 都不是化学变化。‎ ‎(2)计算物质中键的个数时，不能忽略物质的结构，如1 mol晶体硅中含 ‎2 mol Si—Si键，1 mol SiO2中含4 mol Si—O键。‎ 考点二　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。‎ 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 ‎(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。‎ 深度思考 ‎1.怎样理解可逆反应中的反应热？‎ 答案　无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.64 kJ·mol－1，ΔH是指2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全转化为2 mol SO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强下，向某容器中加入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反应达到平衡时放出的能量为Q，因反应不能完全转化为SO3(g)，故Q<196.64 kJ。‎ ‎2.已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.64 kJ·mol－1，在一定温度下，向一固定体积的密闭容器中通入2 mol SO2、1 mol O2，达到平衡时放出热量为Q1 kJ，在同样条件下，向该容器中通入2 mol SO3，达到平衡时，吸收热量为Q2 kJ，则Q1和Q2的关系为_________。‎ 答案　Q1＋Q2＝196.64 kJ ‎3.实验室用4 mol SO2与2 mol O2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.64 kJ·mol－1，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为________。‎ 答案　80%‎ 解析　当放出热量为314.624 kJ时，参加反应的SO2的物质的量为×2＝3.2 mol，故SO2的转化率为×100%＝80%。‎ ‎1.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。‎ ‎(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下‎2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为______________________。‎ ‎(2)在‎25 ℃‎、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得‎100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_______。‎ 答案　(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1‎ ‎(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)‎ ΔH＝－2Q kJ·mol－1‎ 解析　(1)‎2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。‎ ‎(2)根据C原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成‎100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。‎ ‎2.已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式：_______________________。‎ 答案　A2(g)＋B2(g)===2AB(g)‎ ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1‎ 解析　由图可知，生成物总能量高于反应物总能量，故该反应为吸热反应，ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1。‎ ‎3.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② B.仅有②④‎ C.仅有②③④ D.全部符合要求 答案　B 解析　写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：(1)生成物的稳定状态，H2O为液态，C的稳定化合物为CO2；(2)单位是kJ·mol－1，不是kJ；(3)数值，ΔH的数值要与方程式中计量系数保持一致；(4)符号，吸热用“＋”，放热用“－”。仅②④‎ 符合要求。‎ ‎4.在298 K、101 kPa时，充分燃烧一定量的丁烷，放出热量Q kJ(Q＞0)，经测定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5 mol·L－1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐。则此条件下，下列热化学方程式正确的是 (　　)‎ A.C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－16Q kJ·mol－1‎ B.C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－8Q kJ·mol－1‎ C.C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－Q kJ·mol－1‎ D.C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1‎ 答案　A 解析　298 K时生成的水是液体，故选项D错误；KOH的物质的量为0.5 mol，则生成的K2CO3为0.25 mol，参加反应的CO2为0.25 mol，题给选项的ΔH对应4 mol CO2，ΔH为－16Q kJ·mol－1，故选项A正确，B、C错误。‎ ‎“五看”判断热化学方程式的正误 ‎(1)看方程式是否配平；‎ ‎(2)看各物质的聚集状态是否正确；‎ ‎(3)看ΔH的“＋”、“－”符号是否正确；‎ ‎(4)看反应热的单位是否为kJ·mol－1；‎ ‎(5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。‎ 考点三　两类重要反应热——燃烧热、中和热 ‎1.燃烧热 ‎(1)概念：在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，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示。‎ 燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。‎ ‎(2)表示的意义：例如C的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，表示在101 kPa时，1 mol ‎ C完全燃烧放出393.5 kJ的热量。‎ ‎(3)书写热化学方程式：燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：‎ C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热为5 518 kJ·mol－1。‎ ‎(4)燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放＝n(可燃物)×ΔH 式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的燃烧热。‎ ‎2.中和热 ‎(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1_mol液态H2O时的反应热叫中和热。‎ ‎(2)注意几个限定词：①稀溶液；②产物是1 mol液态H2O；③用离子方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。‎ ‎(3)中和热的测定 ‎①测定原理 ΔH＝ 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。‎ ‎②装置如图(在横线上填出仪器的名称)‎ 深度思考 ‎1.装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么？‎ 答案　保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。‎ ‎2.怎样才能保证酸、碱完全反应？‎ 答案　使碱稍稍过量。‎ ‎3.怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么？‎ 答案　实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动；因为铜传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。‎ ‎4.本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问：在反应中若因为有放热现象，而造成少量HCl在反应中挥发，则测得的中和热________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。‎ 答案　偏小 题组一　燃烧热、中和热的含义及正确表述 ‎1.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)S(s)＋O2(g)===SO3(g) ΔH＝－315 kJ·mol－1(燃烧热)　(ΔH的数值正确) (　　)‎ ‎(2)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1(中和热)　(ΔH的数值正确) (　　)‎ ‎(3)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1 (　　)‎ ‎(4)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1 (　　)‎ ‎(5)H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1‎ ‎(　　)‎ ‎(6)葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 (　　)‎ ‎(7)已知101 kPa时，‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)‎ ΔH＝－221 kJ·mol－1，则该反应的反应热为221 kJ·mol－1 (　　)‎ ‎(8)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 ‎(　　)‎ ‎(9)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为－57.3 kJ·mol－1 (　　)‎ ‎(10)CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1 (　　)‎ ‎(11)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1 (　　)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ (7)×　(8)×　(9)×　(10)√　(11)×‎ 反应热答题规范指导 ‎(1)用“焓变(ΔH)”表示反应热时，ΔH>0表示吸热，‎ ΔH<0表示放热，因而，ΔH后所跟数值需要带“＋”、‎ ‎“－”符号。‎ ‎(2)描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表 示还是用ΔH表示，其后所跟数值需要带“＋”、“－”‎ 符号。‎ ‎(3)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和 燃烧热时可不带“－”号。‎ 题组二　中和热测定误差分析和数据处理 ‎2.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：‎ ‎①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温 ‎ 度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用同一 温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合 均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：‎ ‎(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？__________________________。‎ ‎(2)倒入NaOH溶液的正确操作是__________(填序号)。‎ A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入 ‎(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________(填序号)。‎ A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 ‎(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和‎1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。‎ ‎(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是‎1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：‎ 实验序号 起始温度t1/ ℃‎ 终止温度t2/ ℃‎ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 ‎1‎ ‎20.0‎ ‎20.1‎ ‎23.2‎ ‎2‎ ‎20.2‎ ‎20.4‎ ‎23.4‎ ‎3‎ ‎20.5‎ ‎20.6‎ ‎23.6‎ 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝__________(结果保留一位小数)。‎ ‎(6)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)确保盐酸被完全中和　(2)C　(3)D　(4)ΔH1＝ΔH2<ΔH3　(5)－51.8 kJ·mol－1　(6)不能　H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热 解析　(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。‎ ‎(2)为了减小热量损失，倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入。‎ ‎(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动。‎ ‎(4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。‎ ‎(5)取三次实验的平均值代入公式计算即可。‎ ‎(6)因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。‎ 正确理解中和热，注意操作与计算细节 ‎(1)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。‎ ‎(2)酸碱溶液应当用稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1)。若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度达不到100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造成较大误差。‎ ‎(3)使用两只量筒分别量取酸和碱。‎ ‎(4)使用同一支温度计，分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度，测完一种溶液后，必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。‎ ‎(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。‎ 考点四　有关反应热的比较、计算 ‎1.ΔH的比较 比较ΔH的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。‎ ‎2.反应热的有关计算 ‎(1)根据热化学方程式计算：反应热与反应物的物质的量成正比。‎ ‎(2)根据盖斯定律求算 应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：‎ ‎①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。‎ ‎②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，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将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。‎ ‎④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。‎ ‎(3)根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|‎ 说明　方法(2)常用于判断物质能量的大小关系及稳定性。‎ 深度思考 ‎1.试比较下列三组ΔH的大小 ‎(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 则ΔH1____ΔH2(填“>”、“<”或“＝”，下同)。‎ 答案　>‎ 解析　因为C(g)===C(l)　ΔH3<0 ‎ 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2<ΔH1。‎ ‎(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 则ΔH1____ΔH2。‎ 答案　<‎ 解析　S(g)S(s)SΔH1O2(g)‎ ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。‎ ‎(3)两个有联系的不同反应相比 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0‎ 则ΔH1____ΔH2。‎ 答案　<‎ 解析　根据常识可知CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3<0，又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。‎ ‎2.已知Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋‎3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)‎ ΔH＝a kJ·mol－1‎ 判断下列变化过程是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)3AlCl(g)＋3CO(g)===Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋‎3C(s)‎ ΔH＝a kJ·mol－1 (　　)‎ ‎(2)AlCl(g)＋CO(g)===Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋‎3C(s) ‎ ΔH＝－a kJ·mol－1 (　　)‎ ‎(3)2Al2O3(s)＋2AlCl3(g)＋‎6C(s)===6AlCl(g)＋6CO(g)‎ ΔH＝－‎2a kJ·mol－1 (　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×‎ 反思归纳 利用状态，迅速比较反应热的大小 若反应为放热反应 ‎(1)当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。‎ ‎(2)当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。‎ ‎(3)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。‎ 题组一　利用盖斯定律书写热化学方程式 ‎1.已知下列热化学方程式 Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ‎ ΔH1＝－25 kJ·mol－1 ①‎ ‎3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ‎ ΔH2＝－47 kJ·mol－1 ②‎ Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)‎ ΔH3＝＋19 kJ·mol－1 ③‎ 写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式_______________________________。‎ 答案　FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)‎ ΔH＝－11 kJ·mol－1‎ 解析　依据盖斯定律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。FeO与CO反应方程式：FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)，通过观察可以发现，此反应可用题给的三个反应来表示：×[3×①－(2×③＋②)]，可得该反应的反应热：ΔH＝[3ΔH1－(2ΔH3＋ΔH2)]＝×[3×(－25 kJ·mol－1)－(19 kJ·mol－1×2－47 kJ·mol－1)]＝－11 kJ·mol－1。‎ 题组二　利用盖斯定律计算反应热 ‎2.已知H2SO4(aq)与Ba(OH)2(aq)反应的ΔH＝－1 584.2 kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6 kJ·mol－1。则生成BaSO4(s)的反应热等于 (　　)‎ A.－1 528.6 kJ·mol－1 B.－1 473 kJ·mol－1‎ C.＋1 473 kJ·mol－1 D.＋1 528.6 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ‎ ΔH1＝－55.6 kJ·mol－1 ①‎ Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH2 ②‎ ‎2H＋(aq)＋2OH－(aq)＋Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH3＝－1 584.2 kJ·mol－1③‎ 根据盖斯定律知，ΔH3＝2ΔH1＋ΔH2，‎ ΔH2＝－1 473 kJ·mol－1。‎ 题组三　利用盖斯定律定性判断ΔH间的关系 ‎3.(2013·新课标全国卷Ⅱ，12)在1 ‎200 ℃‎时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：‎ H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1‎ ‎2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2‎ H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3‎ ‎2S(g)===S2(g)　ΔH4‎ 则ΔH4的正确表达式为 (　　)‎ A.ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)‎ B.ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)‎ C.ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)‎ D.ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)‎ 答案　A 解析　给题中方程式依次编号为①、②、③、④，①＋②－③×3得　　3S(g)===S2(g)　　(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)‎ 故2S(g)===S2(g)　　ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。‎ 利用盖斯定律书写热化学方程式 特别提醒：通过热化学方程式变形时，利用“加法”不容易出错。‎ 考点五　能源 ‎1.概念 能提供能量的自然资源。‎ ‎2.发展阶段 柴草时期→化石能源时期→多能源结构时期。‎ ‎3.分类 ‎(1)化石燃料 ‎①种类：煤、石油、天然气。‎ ‎②特点：蕴藏量有限，且不能再生。‎ ‎(2)新能源 ‎①种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。‎ ‎②特点：资源丰富，可以再生，没有污染或污染很小。‎ ‎4.能源问题 ‎(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。 ‎ ‎(2)化石燃料的大量使用带来严重的环境污染问题。‎ ‎5.解决能源问题的措施 ‎(1)提高能源的使用效率 ‎①改善开采、运输、加工等各个环节。‎ ‎②科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。‎ 一是保证燃烧时有适当过量的空气，如鼓入空气、增大O2浓度等。‎ 二是保证燃料与空气有足够大的接触面积，如将固体粉碎成粉末，使液体喷成雾状等。‎ ‎(2)开发新的能源 开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。‎ 深度思考 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)太阳能是清洁能源 (　　)‎ ‎(2)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 (　　)‎ ‎(3)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用 (　　)‎ ‎(4)人类利用的能源都是通过化学反应获得的 (　　)‎ ‎(5)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一 (　　)‎ ‎(6)食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源 (　　)‎ ‎(7)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料 (　　)‎ ‎(8)化石燃料属于可再生能源，不影响可持续发展 (　　)‎ ‎(9)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量(　　)‎ ‎(10)开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料 (　　)‎ ‎(11)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放(　　)‎ 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× (7)√　(8)×　(9)√　(10)√　(11)√‎ 题组一　正确理解能源的种类 ‎1.能源分类相关图如下图所示，下列四组选项中，全部符合图中阴影部分的能源是(　　)‎ A.煤炭、石油、沼气 B.水能、生物能、天然气 C.太阳能、风能、潮汐能 D.地热能、海洋能、核能 答案　C ‎2.能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一，能源家族中：①煤炭、②核能、③石油、④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦地热能等，属于不可再生的是________；属于新能源的是________________________________________________________________________。‎ 答案　①②③④　⑤⑥⑦‎ 题组二　能源的开发和利用 ‎3.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A.H2O的分解反应是放热反应 B.氢能源已被普遍使用 C.2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量 D.氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 答案　C 解析　2H2O===2H2↑＋O2↑是吸热反应，说明2 mol H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。‎ ‎4.下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是 (　　)‎ A.直接利用太阳辐射能的基本方式有四种：光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换 B.太阳能热水器是一种光—热转换形式 C.绿色植物进行的光合作用，是一种光—生物质能转换，它的本质是光—化学能转换 D.将电能通过用电器进行照明的过程是一种光—电能转换过程 答案　D 解析　光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换是太阳能利用的基本方式，它们都是把光能转换成其他形式的能量的过程；D项是将电能转换成光能的过程。‎ 探究高考　明确考向 全国卷Ⅰ、Ⅱ高考题调研 ‎1.[2013·新课标全国卷Ⅰ，28(3)]二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：‎ 甲醇合成反应：(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ‎ ΔH1＝－90.1 kJ·mol－1‎ ‎(ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)‎ ΔH2＝－49.0 kJ·mol－1‎ 水煤气变换反应：(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)‎ ΔH3＝－41.1 kJ·mol－1‎ 二甲醚合成反应：(ⅳ)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4＝－24.5 kJ·mol－1‎ 由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为____________。‎ 答案　2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－204.7 kJ·mol－1‎ 解析　筛选用热化学方程式为(ⅰ)和(ⅳ)，‎ 用(ⅰ)×2＋(ⅳ)即可得目标方程式：‎ ‎2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ‎ ΔH＝－204.7 kJ·mol－1。‎ ‎2.(2012·大纲全国卷，9)反应 A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X (ΔH ＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 (　　)‎ 答案　D 解析　根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。化学反应都伴随能量变化，当 反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成 ‎ 物的总能量时，该反应为吸热反应。反应①的ΔH>0，为吸热反应，故可排除A项和C项。‎ 反应②的ΔH<0，为放热反应，B项错误，故选D。‎ 各省市高考题调研 ‎1.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)催化剂能改变反应的焓变 (　　)‎ ‎(2012·江苏，4B)‎ ‎(2)催化剂能降低反应的活化能 (　　)‎ ‎(2012·江苏，‎4C)‎ ‎(3)利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法(　　)‎ ‎(2012·浙江理综，‎7A)‎ ‎(4)化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒定律和能量守恒定律 (　　)‎ ‎(2011·浙江理综，‎7A)‎ ‎(5)实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为－3 916 kJ·mol－1、－3 747 kJ·mol－1和－3 265 kJ·mol－1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键 (　　)‎ ‎(2011·浙江理综，‎12C)‎ ‎(6)已知：Fe2O3(s)＋‎3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝489.0 kJ·mol－1‎ CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1‎ C(石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ 则4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝－1 641.0 kJ·mol－1 (　　)‎ ‎(2011·浙江理综，12D)‎ ‎(7)开发核能、太阳能等新能源，推广甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放(　　)‎ ‎(2010·浙江理综，7B)‎ ‎(8)‎500 ℃‎、300 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6kJ·mol－1‎ ‎(　　)‎ ‎(2010·浙江理综，12B)‎ ‎(9)使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用 (　　)‎ ‎(2009·浙江理综，‎7C)‎ ‎(10)石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料 (　　)‎ ‎(2009·浙江理综，7D)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√ (7)×　(8)×　(9)×　(10)×‎ 解析　(3)利用太阳能分解水制氢，氢气是清洁能源，符合绿色化学要求。(4)化学变化遵循能量和质量守恒。(5)由盖斯定律，根据环己烷和环己烯的燃烧热，则1 mol 环己烷失去2 mol H即1 mol H2燃烧的反应热之和为－3 916 kJ·mol－1＋3 747 kJ·mol－1＝－169 kJ·mol－1；根据环己烷和苯的燃烧热，则1 mol 环己烷失去6 mol H即3 mol H2燃烧的反应热之和为－3 916 kJ·mol－1＋3 265 kJ·mol－1＝－651 kJ·mol－1，若苯分子中存在独立的碳碳双键，则两处的反应热之比为1∶3；而显然二者的反应热之比不为1∶3，说明苯分子中不存在独立的碳碳双键。(6)运用盖斯定律，将第三个反应×6－第一个反应×2－第二个反应×6，可得目标反应，则ΔH＝－393.5 kJ·mol－1×6－489.0 kJ·mol－1×2－(－283.0 kJ·mol－1)×6＝－1 641.0 kJ·mol－1。(7)无磷洗涤剂与碳的排放不相关。(8)合成氨反应为可逆反应，并不能完全转化。(9)太阳能热水器的使用不属于生物质能的利用。(10)植物油不属于化石燃料。‎ ‎2.(2013·重庆理综，6)已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)，‎ ΔH＝a kJ·mol－1，‎ P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)　ΔH＝b kJ·mol－1，‎ P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为‎1.2c kJ·mol－1。‎ 下列叙述正确的是 (　　)‎ A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能 B.可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH C.Cl—Cl键的键能 kJ·mol－1‎ D.P—P键的键能为 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　A项，由于氯原子半径小于磷原子半径，所以P—P键的键能应小于P—Cl键的键能，错误；‎ B项，由于不知PCl5(g)===PCl5(s)对应的ΔH，所以无法根据盖斯定律求得该反应的ΔH，错误；‎ C项，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)　ΔH＝b kJ·mol－1①‎ P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)　ΔH＝a kJ·mol－1②‎ ‎①－②得 Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g)　ΔH＝ kJ·mol－1‎ ECl－Cl＋3×‎1.2c kJ·mol－1－5×c kJ·mol－1＝ kJ·mol－1‎ ECl－Cl＝ kJ·mol－1，正确； ‎ D项，根据P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)　ΔH＝b kJ·mol－1得 ‎6EP－P＋10× kJ·mol－1－4×‎5c kJ·mol－1＝b kJ·mol－1‎ EP－P＝ kJ·mol－1，错误。‎ ‎3.(2013·福建理综，11)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下：‎ mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2‎ ‎(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO 下列说法不正确的是 (　　)‎ A.该过程中CeO2没有消耗 B.该过程实现了太阳能向化学能的转化 C.右图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3‎ D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO＋4OH－－2e－‎ ‎===CO＋2H2O 答案　C 解析　抓住盖斯定律的含义(反应的焓变与途径无关，只与始态和终态有关)解题。‎ A项根据题干中已知的两个反应可以看出，CeO2在反应前后没有变化，CeO2应是水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳的催化剂；B项在太阳能的作用下，水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳，太阳能转化为化学能；C项根据盖斯定律可知－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3；D项以一氧化碳和氧气构成的碱性燃料电池，负极应为一氧化碳失电子，在碱性条件下一氧化碳应变为碳酸根离子，结合选项中所给的电极反应式，再根据电荷守恒、得失电子守恒则可判断其正确。‎ ‎4.(2012·重庆理综，12)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O===O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是 (　　)‎ A.194 B‎.391 ‎ C.516 D.658‎ 答案　B 解析　由题图可知ΔH3＝－(ΔH2－ΔH1)＝－[－2 752 kJ·mol－1－(－534 kJ·mol－1)]＝＋2 218 kJ·mol－1，断裂1 mol N—H键所需能量＝(2 218 kJ－500 kJ－154 kJ)×＝391 kJ。‎ ‎5.(2013·高考试题组合)完成下列小题。‎ ‎(1)[2013·江苏，20(1)]白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：‎ ‎2Ca3(PO4)2(s)＋‎10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH1＝＋3 359.26 kJ·mol－1‎ CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s)　ΔH2＝－89.61 kJ·mol－1‎ ‎2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋‎10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH3‎ 则ΔH3＝________kJ·mol－1。‎ ‎(2)[2013·四川理综，11(5)节选]焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知‎25 ℃‎、101 kPa时：‎ ‎2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1＝－197 kJ·mol－1；‎ H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJ·mol－1；‎ ‎2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l) ‎ ΔH3＝－545 kJ·mol－1。‎ 则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是________。‎ ‎(3)[2013·浙江理综，27(1)]捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：‎ 反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1‎ 反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2‎ 反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)ΔH3‎ ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是：ΔH3＝________。‎ ‎(4)[2013·天津理综，10(2)①]为减少SO2的排放，常采取的措施有：‎ 将煤转化为清洁气体燃料。‎ 已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)‎ ΔH＝－241.8 kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1‎ 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：_________________________________。‎ ‎(5)[2013·北京理综，26(2)①]汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：‎ 写出该反应的热化学方程式：__________________________________。‎ 答案　(1)＋2 821.6‎ ‎(2)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)‎ ΔH＝－130 kJ·mol－1‎ ‎(3)2ΔH2－ΔH1‎ ‎(4)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ‎ ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1‎ ‎(5)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋183 kJ·mol－1‎ 解析　(1)2Ca3(PO4)2(s)＋‎10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH1＝＋3 359.26 kJ·mol－1①‎ CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s)　ΔH2＝－89.61 kJ·mol－1②‎ 由盖斯定律，目标反应可由反应①＋反应②×6，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2×6＝＋2 821.6 kJ·mol－1。‎ ‎(2)根据盖斯定律，得出SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH4只须按下式进行即可：‎ ΔH＝(ΔH3－ΔH1－2ΔH2)＝－130 kJ·mol－1，‎ 热化学方程式应为 SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJ·mol－1。‎ ‎(3)Ⅱ式×2－Ⅰ式，即可得反应Ⅲ。‎ ‎(4)下式减上式即可求得热化学方程式。‎ ‎(5)拆开化学键吸收能量，形成化学键释放能量 N2(g)＋O2(g)===2NO(g)其ΔH计算方法如下：‎ ΔH＝945 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×630 kJ·mol－1＝＋183 kJ·mol－1。‎ ‎6.(2012·高考试题组合)‎ ‎(1)[2012·广东理综，31(4)]碘也可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料。‎ 该电池反应为2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)　ΔH 已知：4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH1‎ ‎4LiI(s)＋O2(g)===2I2(s)＋2Li2O(s)　ΔH2‎ 则电池反应的ΔH＝__________；碘电极作为该电池的________极。‎ ‎(2)[2012·北京理综，26(1)]已知反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O ⅰ.反应A中， 4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。‎ ⅱ. ‎ ‎①H2O的电子式是____________。‎ ‎②反应A的热化学方程式是___________________________________。‎ ‎③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为________kJ，H2O中H—O 键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)________。‎ 答案　(1)(ΔH1－ΔH2)　正 ‎(2)①　②4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1‎ ‎③32　强 解析　(1)已知：①4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH1；‎ ‎②4LiI(s)＋O2(g)===2I2(s)＋2Li2O(s)　ΔH2，‎ 据盖斯定律，‎ 由×(①－②)可得：2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)‎ ΔH＝(ΔH1－ΔH2)。‎ 由电池反应可知，I2得电子被还原，则碘电极作为该电池的正极。‎ ‎(2)①H2O为共价化合物，其电子式为。②根据4 mol HCl 被氧化放出115.6 kJ的热量，又结合反应条件为‎400 ℃‎，故其热化学方程式为4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1。③根据②的热化学反应方程式和O2、Cl2的键能可知，断裂4 mol H—Cl键与1 mol O===O键需吸收的能量比生成2 mol Cl—Cl键和4 mol H—O键放出的能量少115.6 kJ，故4 mol H—O 键的键能比4 mol H—Cl键的键能大：115.6 kJ＋498 kJ－2×243 kJ＝127.6 kJ，故断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为127.6 kJ÷4≈32 kJ；根据H—O键键能大于H—Cl键键能可知，H—O键比H—Cl键强。‎ 练出高分 ‎1.美国现任总统奥巴马就环境问题公开表示，到2020年，美国将会把温室气体排放量削减到1990年水平的80%，此外美国将把新能源比重提高到30%。奥巴马还计划每年拿出150亿美元大举投资太阳能、风能和生物质能源等，并且举全国之力构建美国的低碳经济领袖地位。下列说法不正确的是 (　　)‎ A.CO2、甲烷都属于温室气体 B.用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源，利用乙醇燃料不会产生温室气体 C.太阳能、风能和生物质能属于新能源 D.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能 答案　B ‎ 解析　乙醇作燃料产生CO2气体，会引起温室效应，B项错误。‎ ‎2.下列有关焓变与反应热的说法，正确的是 (　　)‎ A.反应热和焓变的单位都是kJ B.如果反应是在恒温恒压条件下进行的，此时的反应热与焓变相等 C.如果反应是在恒温恒容条件下进行的，此时的反应热与焓变相等 D.任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定 答案　B 解析　反应热和焓变的单位都是kJ·mol－1，A错误；恒温恒压时的反应热与焓变相等，B正确，C错误；有些反应的反应热不能通过实验直接测定，如C不完全燃烧生成CO，故D错误。‎ ‎3.根据碘与氢气反应的热化学方程式 ‎(ⅰ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝－9.48 kJ·mol－1‎ ‎(ⅱ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝＋26.48 kJ·mol－1‎ 下列判断正确的是 (　　)‎ A.1 mol I2(s)中通入‎2 g H2(g)，反应吸热26.48 kJ B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ C.反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低 D.反应(ⅰ)放出的热量多，所以产物的能量低，比反应(ⅱ)的产物更稳定 答案　C 解析　A项，I2(s)和H2(g)的反应是可逆反应；B项，I2(g)===I2(s)　ΔH＝－35.96 kJ·mol－1，所以1 mol I2(s)和1 mol I2(g)所含能量相差35.96 kJ；C项，固态碘稳定，能量低；D项，(ⅰ)、(ⅱ)中HI均为气体，能量一样，也一样稳定。‎ ‎4.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种反应原理如下： ‎ CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ‎ ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A‎.‎‎1 L CH3OH蒸气与‎1 L水蒸气反应生成‎1 L CO2气体与‎3 L氢气吸收热量49.0 kJ B.1个CH3OH分子与1个水分子反应生成1个CO2分子与3个H2分子吸收49.0 kJ热量 C.相同条件下1 mol CH3OH(g)与1 mol H2O(g)的能量总和小于1 mol CO2(g)与3 mol H2(g)的能量总和 D.1 mol CH3OH蒸气与1 mol液态水反应生成1 mol CO2气体与3 mol氢气吸收的热量小于49.0 kJ 答案　C 解析　热化学方程式中，化学计量数代表物质的量，A、B错误；C项，该反应为吸热反应，生成物总能量高；D项，由于液态水变成气态水需要吸收热量，所以吸收的热量应大于49.0 kJ。‎ ‎5.某一化学反应在不同条件下的能量变化曲线如下图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.化学催化比酶催化的效果好 B.使用不同催化剂可以改变反应的热效应 C.使用不同催化剂可以改变反应的能耗 D.反应物的总能量低于生成物的总能量 答案　C 解析　酶的催化效果好，使用不同的催化剂可以降低反应所需的能耗。反应物的总能量大于生成物的总能量。‎ ‎6.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N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法正确的是 (　　)‎ A.1 mol N2(g)和NA个O2(g)反应放出的能量为180 kJ B.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 C.通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO D.NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 答案　B 解析　N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ·mol－1，A项，应为吸收热量180 kJ；C项，N2和O2反应需高温或放电；D项，NO不是酸性氧化物。‎ ‎7.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是 (　　)‎ A.该反应的ΔH＝＋91 kJ·mol－1‎ B.加入催化剂，该反应的ΔH变小 C.反应物的总能量大于生成物的总能量 D.如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大 答案　C 解析　根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，故选项A错误，C正确；加入催化剂只能降低反应所需的活化能，而对反应热无影响，选项B错误；生成液态CH3OH时释放出的热量更多，ΔH更小，选项D错误。‎ ‎8.下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是 (　　)‎ ‎①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1‎ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2‎ ‎②NaOH(aq)＋H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH3‎ NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH4‎ A.ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4 B.ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4‎ C.ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4 D.ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4‎ 答案　B 解析　由于H2O(g)转化为H2O(l)要放出热量，所以等物质的量的CH4(g)燃烧生成液态水时放出热量的数值要比生成气态水时的大。等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓H2SO4‎ 恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑浓H2SO4溶解放热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓H2SO4溶于水时放热，使反应放出的总热量增多；醋酸是弱酸，部分CH3COOH分子在电离过程中要吸热，使反应放热减小。‎ ‎9.已知：常温下，0.01 mol·L－1 MOH溶液的pH为10，MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，强酸与强碱的稀溶液的中和热为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。‎ 则MOH在水溶液中电离的ΔH为 (　　)‎ A.－69.4 kJ·mol－1 B.－45.2 kJ·mol－1‎ C.＋69.4 kJ·mol－1 D.＋45.2 kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　依题意，MOH是弱碱：MOH(aq)＋H＋(aq)===M＋(aq)＋H2O(l)　ΔH1＝－12.1 kJ·mol－1①，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1②，根据盖斯定律，由①－②得：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)ΔH＝(－12.1＋57.3) kJ·mol－1＝＋45.2 kJ·mol－1。‎ ‎10. 2CO(g)＋4H2(g)===2CH4(g)＋O2(g)‎ ΔH＝＋71 kJ·mol－1；CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　ΔH＝－90.5 kJ·mol－1。‎ 已知CH4(g)的燃烧热为－890 kJ·mol－1，则CH3OH(l)的燃烧热ΔH为 (　　)‎ A.－1 528 kJ·mol－1 B.－764 kJ·mol－1‎ C.－382 kJ·mol－1 D.无法计算 答案　B 解析　将已知热化学方程式围绕着CH3OH(l)燃烧的热化学方程式进行“变形”。2CO(g)＋4H2(g)===2CH4(g)＋O2(g)　ΔH＝＋71 kJ·mol－1 ①；CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　ΔH＝－90.5 kJ·mol－1 ②；CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1③。根据盖斯定律，(③×2＋①)/2－②得CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764 kJ·mol－1，即CH3OH(l)的燃烧热ΔH为－764 kJ·mol－1。‎ ‎11.金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧时，若氧气不足生成一氧化碳，若充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。‎ ‎(1)等质量的金刚石和石墨完全燃烧，________(填“金刚石”或“石墨”)放出的热量更多，写出表示石墨燃烧热的热化学方程式：______________。‎ ‎(2)在通常状况下，________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：________________________________________________________。‎ ‎(3)‎12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体‎36 g，该过程中放出的热量为_________。‎ 答案　(1)金刚石　C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎(2)石墨 C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1‎ ‎(3)252.0 kJ 解析　(1)根据图象，1 mol金刚石和石墨均完全燃烧生成二氧化碳，前者反应的ΔH＝－395.4 kJ·mol－1，后者反应的ΔH＝ΔH2＋ΔH3＝－393.5 kJ·mol－1，显然，金刚石放出的热量更多。根据燃烧热的概念，表示石墨燃烧热的热化学方程式中，生成物必须是二氧化碳。(2)根据图示可知1 mol石墨的总能量比1 mol金刚石的总能量低1.9 kJ，即(393.5－395.4) kJ。据此可写出反应的热化学方程式。(3)石墨质量是‎12 g，则参与反应的氧气质量是‎24 g，二者的物质的量之比为4∶3，根据C、O元素守恒可求出CO、CO2的物质的量均为0.5 mol。则反应放出的热量为0.5 mol×110.5 kJ·mol－1＋0.5 mol×393.5 kJ·mol－1＝252.0 kJ。‎ ‎12.断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：‎ 化学键 H—H Cl—Cl O===O C—Cl C—H O—H H—Cl E/kJ·mol－1‎ ‎436‎ ‎247‎ x ‎330‎ ‎413‎ ‎463‎ ‎431‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝______________(用含有a、b的关系式表示)。‎ ‎(2)若图示中表示反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g)‎ ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则b＝________kJ·mol－1，x＝__________。‎ ‎(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在‎450 ℃‎利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为___________________________________。‎ 若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1 mol电子转移时，反应的能量变化为______________。‎ 答案　(1)放热　(a－b) kJ·mol－1　(2)926　496.4　(3)O2＋4HCl2Cl2＋2H2O　放出能量31.4 kJ 解析　(1)反应物的能量高于生成物，因此是放热反应。反应热为反应物与生成物的能量之差，即ΔH＝(a－b)kJ·mol－1。‎ ‎(2)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化，其数值为463×2＝926；436＋x－926＝－241.8，则x＝496.4。‎ ‎(3)根据题意易写出方程式。反应的ΔH＝(496.4＋431×4－247×2－463×4) kJ·mol－1＝－125.6 kJ·mol－1，则转移1 mol电子时反应放出的能量为31.4 kJ。‎ ‎13.在量热计(如图)中将100 mL 0.50 mol·L－1的CH3COOH溶液与100 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液混合，温度从298.0 K升高到300.7 K。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需要的热量)是150.5 J·K－1，溶液密度均为‎1 g·mL－1，生成溶液的比热容c＝4.184 J·g－1·K(已知CH3COOH电离要吸热)。‎ ‎(1)CH3COOH的中和热ΔH＝________________________。‎ ‎(2)CH3COOH中和热的文献值为－56.1 kJ·mol－1，你认为造成(1)中测 ‎ 得的实验值有偏差的可能原因是___________________。‎ ‎(3)实验中NaOH溶液过量的目的是________________。‎ ‎(4)你认为CH3COOH的中和热与盐酸的中和热绝对值相比，__________的较大，其原因是________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)－53.3 kJ·mol－1‎ ‎(2)量热计的保温杯绝热效果不好、酸碱溶液混合不迅速或温度计不够精确 ‎(3)保证CH3COOH完全被中和，从而提高实验准确度 ‎(4)盐酸　CH3COOH电离时要吸热，中和时放热较少 解析　(1)CH3COOH为0.050 mol，NaOH为0.055 mol，碱过量，应以酸的量计算出生成0.050 mol H2O的反应热，进而计算出生成1 mol H2O的反应热，即ΔH＝－≈－5.33×104 J·mol－1＝－53.3 kJ·mol－1。(2)本实验方法测得CH3COOH中和热的实验值不等于文献值，原因可能有以下三个方面：①量热计的保温杯绝热效果不好；②酸、碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确。(3)过量的碱能保证CH3COOH完全被中和，从而提高实验准确度。(4)CH3COOH电离时要吸热，中和时放热较少。‎ ‎14.请参考题中图表，已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答问题：‎ ‎　‎ ‎(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：‎ ‎①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)‎ ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1 ‎ ‎②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)‎ ΔH＝－192.9 kJ·mol－1‎ 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)下表是部分化学键的键能参数：‎ 化学键 P—P P—O O===O P===O 键能/kJ·mol－1‎ a b c x 已知白磷的燃烧热为d kJ·mol－1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示，则表中x＝________ kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。‎ 答案　(1)减小　不变　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1‎ ‎(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－764.7 kJ·mol－1　(3)(d＋‎6a＋‎5c－12b)‎ 解析　(1)观察图像，E1应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是ΔH不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1。‎ ‎(2)观察方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。‎ ‎(3)白磷燃烧的化学方程式为P4＋5O2P4O10，结合图Ⅱ中白磷及其完全燃烧产物的结构，根据“反应热＝反应物键能总和－生成物键能总和”与燃烧热概念可得等式：‎6a＋‎5c－(4x＋12b)＝－d，据此可得x＝(d＋‎6a＋‎5c－12b)。‎