2022届老高考化学（人教版）一轮总复习学案：第15讲　化学反应与能量变化 （含解析）.doc

1、第六章第六章化学反应与能量化学反应与能量 第第 15 讲讲化学反应与能量变化化学反应与能量变化 高考备考导航 考试要求：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。5了解焓变(H)与反应热的含义。6理解盖斯定律，并能运用盖 斯定律进行有关反应焓变的计算。 名师点拨：高考对本讲内容的考查主要体现在四个方面：一是以图像、图表为背景考查 能量变化、化学键键能、正逆反应活化能的关系及简单计算；二

2、是热化学方程式的书写及正 误判断；三是盖斯定律应用于未知反应反应热的计算；四是结合生产、生活考查燃烧热、中 和热和能源的开发利用。 在之前的化学学习中，也许有许多需要大量记忆的内容，但化学理论专题的学习，一定 不能死记硬背，而要真正地理解公式和概念背后的实质性含义。复习这部分知识，我的体会 是：(1)要注意准确理解反应热、燃烧热、中和热、吸热反应、放热反应、焓变等概念，注意 概念的要点、关键词等；对于能量与物质稳定性、能量变化与反应条件之间的关系要理解到 位。(2)要理解放热反应和吸热反应的实质，能解决与此有关的图像问题。(3)热化学方程式的 书写与正误判断要注意物质聚集状态、焓变的数值与化学

3、计量数的对应关系等。(4)利用盖斯 定律书写热化学方程式和计算焓变时，要注意抓住参加反应的物质的聚集状态、前后位置及 化学计量数等，进行准确推断与相关计算。 高考题型以选择题、填空题为主，难度不大，盖斯定律的应用是考查热点。 考点一焓变、反应热与能源 核心知识梳理 1化学反应中的变化和守恒 (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：化学能转化为_热能_、_光能_、电能等。 2焓变、反应热 (1)焓(H)。 用于描述物质_所具有的能量_的物理量。 (2)焓变(H)。 生成物与反应物的内能差，

4、称为焓变，符号为H。 HH(_生成物_)H(_反应物_)，单位：_kJmol 1_。 (3)反应热。 指当化学反应在一定温度下进行时，反应所_放出_或_吸收_的热量，通常用符号 Q 表示，单位 kJmol 1。 (4)焓变与反应热的关系。 对于恒压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如 下关系：_HQP_。 (5)反应热产生的原因。 化学反应过程中旧键断裂_吸收_的能量与新键形成_放出_的能量不相等，故化学反 应均伴随着能量变化。 (6)催化剂对活化能、焓变的影响 催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆

5、反应的活化能，即 E1E2|H| 或HE1E2。 3吸热反应和放热反应 (1)宏观角度：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： _吸_热反应_放_热反应 (2)微观角度(反应热的量化参数)：从化学键变化的角度分析 (3)反应热H 的基本计算公式： H生成物的总能量反应物的总能量。 H反应物的总键能生成物的总键能。 (4)常见放热反应： 可燃物的燃烧； 酸碱中和反应； 大多数化合反应(特例：CCO2= 高温 2CO 吸热反应)； 金属与酸(或水)的置换反应； 物质的缓慢氧化； 铝热反应(如 2AlFe2O3= 高温 Al2O32Fe)； 少数分解反应，如 TNT 爆炸； 原电池反

6、应； Na2O2与 CO2、H2O 的反应。 (5)常见吸热反应 大多数分解反应(如 NH4Cl= NH3HCl)； 盐的水解； Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 反应； 碳与水蒸气、C 与 CO2、CO 与 CuO、H2与 CuO 等的反应。 特别提醒 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热 反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。 浓 H2SO4、NaOH 固体溶于水放热、

7、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收 的热量不是反应热。 (4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态 吸热 放热 液态 吸热 放热 气态。 4燃烧热、中和热 (1)燃烧热 (2)中和热 定义及表示方法 中 和 热 | 定义 在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成_1 mol H2O_时所放出的热量 单位 kJmol 1或 kJ/mol 表示 强酸和强碱反应的中和热基本上相等， 热化学方程式可表示为_H aqOHaq_ _=H2OlH57.3 kJmol 1_ 注意 必须是强酸和强碱的稀溶液。弱酸、弱碱 电离时需吸收热量，因此中和热比 57.3kJ mol 1要_小_ 中和热的测定

8、 A装置 碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是_隔热防止热量散失_。 B计算公式：Hm 碱m酸ct2t1 n kJmol 1 t1起始温度，t2终止温度，n生成水的物质的量，c中和后生成的溶液的 比热容，一般为 4.18 J/(g )。 C实验步骤。 绝热装置的准备 减少热量损失 量取反应物，测反应前温度 用 NaOH 稀溶液、稀盐酸 混合反应物，测反应后温度 测反应后混合液的最高温度 重复实验 减小实验误差 计算反应热 D几个注意问题。 a酸、碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液，因为浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。若用 弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量，会使测得的数值偏小。 b测量酸、碱

9、溶液温度时要过一段时间再读数，测量反应混合液温度时应随时读取温 度值以记录最高温度。 c溶液混合要迅速，尽量减少热量的散失。 d为保证实验结果的准确性，重复实验 23 次，取其平均值。 e为了保证实验中盐酸完全反应，使用的碱稍微过量，计算中和热时按酸来算。 f做好保温工作是本实验成功的关键，如为什么用环形玻璃棒，不能用铁质或铜质环形 棒，还应注意环形玻璃棒的使用方法。 特别提醒 (1)中和热、燃烧热的焓变均为负值。 (2)当用热化学方程式表示中和热时， 生成 H2O 的物质的量必须是 1 mol， 当用热化学方程 式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为 1 mol。 5能源 基础小题自测 1判

10、断正误，正确的打“”，错误的打“”。 (1)物质发生化学变化都伴随着能量变化。() (2)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应需要加热才能反应。() (3)催化剂能加快 H2O2的分解，同时改变了该反应的反应热。() (4)同一物质的聚集状态不同，所具有的能量也不同，“焓”也不同，一般来说气态液 态固态。() (5)同温同压下，反应 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H 不同。() (6)由“4P(红磷，s)=P4(白磷，s)H0”可知，白磷比红磷稳定。() (7)甲烷的燃烧热H890 kJmol 1，则甲烷燃烧的热化学方程式为 CH4(g) 2O2(g)=CO2(g)

11、2H2O(g)H890 kJmol 1。( ) 提示燃烧热生成的水是液态。 (8)S(s)3 2O 2(g)=SO3(g)H315 kJmol 1(燃烧热)(H 的数值正确)。( ) (9)N2分子中含 3 个共价键，键能大，故 N2的能量(焓)也大。() (10)反应 HCHOO2 催化剂 CO2H2O 为吸热反应。() (11)在稀溶液中： H (aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1， 若将含 0.5 mol H2SO4 的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出的热量为 57.3 kJ。() (12)已知稀溶液中，H (aq)OH(aq)=H2O(l)

12、H57.3 kJmol 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。() 提示醋酸为弱酸，存在电离平衡，电离吸热，故放出的热量小于 57.3 kJ。 (13)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)1 2O 2(g)=CO2(g) 2H2(g) H192.9 kgmol 1，则 CH3OH(g)的燃烧热为 192.9 kJmol1。( ) (14)可逆反应的H 表示完全反应时的热量变化。() 2(1)已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJmol 1，若向一定体积密闭容器中加入 1 mol N2和 3 mol

13、 H2，充分反应后， 放出热量_(填“”“”或“”)92.4 kJ，理由是_合成氨反应为可逆反应，1_mol_N2和 3_mol_H2不可能完全反应，因而放出的热量小于 92.4_kJ_。 若体积不变，向密闭容器中再充入 2 mol NH3，则反应 N23H22NH3的焓变H _92.4_kJmol 1_。 (2)已知某反应 A(g)B(g)C(g)D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问 题。 该反应是_吸热_反应(填“吸热”或“放热”)， 该反应的H_E1E2_kJmol 1(用 含 E1、E2的代数式表示)，1 mol 气体 A 和 1 mol 气体 B 具有的总能量比 1 m

14、ol 气体 C 和 1 mol 气体 D 具有的总能量_一定低_(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。 若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，E1和 E2的变化是：E1_减小_，E2_减 小_，H_不变_(填“增大”“减小”或“不变”)。 3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？ (2)中和热的测定实验中怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，能不能用铁质搅拌棒代替？能 不能用铜质搅拌棒代替？ 提示(1)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)实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动，因为铁可以和盐酸反应

15、而且铁、铜传热快，热 量损失大，所以不能用铁质搅拌棒或铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。 考点突破提升 微考点 1焓变、活化能等有关概念与图像分析 典例1 (1)(2021安徽定远重点中学高三月考)已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g) 的能量变化如图所示，判断下列叙述正确的是(B) A每生成 2 分子 AB 吸收 b kJ 热量 B该反应热H(ab)kJmol 1 C该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D断裂 1 mol AA 键和 1 mol BB 键，放出 a kJ 能量 解析1 mol A2(g)和 1 mol B2(g)反应生成 2 mol AB(g)，每生成 2 molA

16、B(g)吸收(ab)kJ 热量，A 项错误；反应热H断开旧键吸收的能量形成新键放出的能量，故反应热H (ab)kJmol 1，B 项正确；依据能量图像分析可知反应物总能量低于生成物总能量，C 项错 误；断裂 1 molAA 键和 1 mol BB 键共吸收 a kJ 能量，D 项错误。 (2)(2021北京模拟)我国科研人员提出了由 CO2和 CH4转化为高附加值产品 CH3COOH 的 催化反应历程。该历程示意图如下： 下列说法不正确的是(D) A生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100% BCH4CH3COOH 过程中，有 CH 键发生断裂 C放出能量并形成了 CC 键 D该催化

17、剂可有效提高反应物的平衡转化率 解析原子利用率为 100%，即反应物中的原子全部转化为期望产品。CO2和 CH4反应 生成乙酸的总反应方程式为 CH4CO2 催化剂 CH3COOH，该反应为化合反应，原子利用率 为 100%，故 A 项正确，不符合题意；观察过程可以发现 CH4中 CH 键发生断裂，故 B 项正确，不符合题意；由图可知，过程中能量降低，即放出能量，过渡态到状态形 成了 CC 键，故 C 项正确，不符合题意；催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，但对 化学平衡没有影响，因此不会提高反应物的平衡转化率，故 D 项错误，符合题意。 萃取精华： 对能量图像的全面剖析 对点集训 1 (1

18、)(2021河南洛阳高三尖子生联考)已知 25 、101 kPa 下，石墨的燃烧热H1393.5 kJmol 1，金刚石的燃烧热H2395.4 kJmol1，如图所示：下列表达正确的是( B) A金刚石比石墨稳定 BC(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.9 kgmol 1 CH1H2 D如果使用催化剂，H1和H2都变小 解析由题意并结合图像可知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C(s，石墨) O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol 1，C(s，金刚石)O2(g)=CO2(g) H2395.4 kJmol 1，二者相减可得 C(s，石墨)=C(s，金刚石) H1.9 kJmol

19、1。相同质量时金刚 石燃烧放出能量较多，则说明金刚石总能量较大，石墨比金刚石稳定，故 A 项错误；由以上 分析可知 C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.9 kJmol 1，故 B 项正确；反应放热，则H 0，金刚石放出的热量多，则有H1H2，故 C 项错误；催化剂不改变反应热的大小，故 D 项错误。 (2)(2021山东潍坊高三检测)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示 (图中 E1表示无催化剂时正反应的活化能，E2表示无催化剂时逆反应的活化能)：下列有关叙 述不正确的是(B) A该反应的逆反应为吸热反应，升高温度可提高活化分子的百分数 B 500 、 101

20、kPa下， 将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g) 放热 a kJ，其热化学方程式为 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H2a kJmol 1 C该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能 DHE1E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热 解析根据图中信息可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应的正反应为放 热反应， 则逆反应为吸热反应， A 项正确； SO2与 O2的反应是可逆反应， 1 mol SO2(g)和 0.5 mol O2(g)不可能反应完全，B 项错误；该反应是放热反应，故反应物的总键能小于生成物的总键 能，C 项

21、正确；使用催化剂能改变反应的活化能，但不会影响反应热，D 项正确。 微点拨升高温度、使用催化剂均可提高活化分子百分数，从而使单位体积内活化分子 数增多，加快反应速率；对气体参加的反应体系加压，可使单位体积内活化分子数增多，反 应速率加快，而活化分子百分数不变。 微考点 2燃烧热与中和热的理解 典例 2 (1)(2021经典习题汇编)下列关于反应能量的说法正确的是(A) AZn(s)CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)Cu(s)H216 kJmol 1，则反应物总能量生 成物总能量 B相同条件下，如果 1 mol 氢原子的能量为 E1,1 mol 氢分子的能量为 E2，则 2E1E2 C25

22、，101 kPa 时，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol 1，则 H2 的燃烧 热为 571.6 kJmol 1 DH (aq)OH(aq)H2O(l) H57.3 kJmol 1，含 1 mol NaOH 的氢氧化钠溶液与 含 0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出 57.3 kJ 的热量 解析该反应的H0，为放热反应，故反应物的总能量生成物的总能量，故 A 项正 确；1 mol 氢原子的能量为 E1,1 mol 氢分子的能量为 E2，由分子变为原子要吸收能量，故 2E1 E2，故 B 项错误；燃烧热是指 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热

23、量，则氢 气的燃烧热为571.6 kJmol 1 2 285.8 kJmol 1，故 C 项错误；浓硫酸稀释时要放热，故含 1 mol NaOH 的溶液与含 0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出的热量大于 57.3 kJ，故 D 项错误。 (2)(2021吉林实验中学高三期中)下列有关热化学方程式及其叙述正确的是(B) A 氢气的燃烧热为285.5 kJmol 1， 则水电解的热化学方程式为 2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H285.5 kJmol 1 B 1 mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890 kJ热量， 它的热化学方程式为： 1 2CH 4(g) O2(

24、g)=1 2CO 2(g)H2O(l)H445 kJmol 1 C已知 2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol 1，则 C(s)的燃烧热为110.5 kJmol 1 DHF 与 NaOH 溶液反应：H (aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1 解析根据燃烧热的定义推断， 水电解的热化学方程式为 2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H 571 kJmol 1，故 A 项错误；1 mol 甲烷完全燃烧放出的热量为 890 kJ，则 0.5 mol CH4燃 烧放出的热量为 8900.5 kJ445 kJ，热化学方程式为 1 2CH 4(g)O2(g)=1 2

25、CO 2(g)H2O(l) H445 kJmol 1，故 B 项正确；C 燃烧生成的稳定氧化物为 CO2，C(s)燃烧热的绝对值大 于 110.5 kJmol 1， 故 C 错误； HF 为弱酸， 与 NaOH 反应生成 1 mol H2O， 放出的热量小于 57.3 kJ，且 HF 应写化学式，故 D 项错误。 萃取精华： 由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热可不带“”号。如：某物 质的燃烧热为HQ kJmol 1或 Q kJmol1。 稳定的氧化物是指：CCO2(g)，H2H2O(l)，SSO2(g)等。 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应，生成 1 mol H2O(l)和可

26、溶性盐时放出的热量为 中和热；不同反应物的中和热大致相同，均约为 57.3 kJmol 1。 对点集训 2(1)(2021山东滨州高三检测)下列关于热化学反应的描述中正确的是 (B) AHCl 和 NaOH 反应的中和热H57.3 kJmol 1。则 H2SO4和 Ca(OH)2反应的中和热 H2(57.3)kJmol 1 BCO(g)的燃烧热H 是283.0 kJmol 1，则 2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H (2283.0)kJmol 1 C1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 D稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol H2O，放出 5

27、7.3 kJ 热量 解析中和热是以生成 1 mol H2O(l)作为标准的， A 项错误； 燃烧热是指 1 mol 纯物质完 全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，B 项正确；有水生成的燃烧反应，根据水为液态时的 能量变化计算燃烧热，C 项错误；稀醋酸是弱酸，电离过程需要吸热，生成 1 mol H2O 时放出 的热量要小于 57.3 kJ，D 项错误。 (2)(2021河南郑州高三检测)已知反应：101 kPa 时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H 221 kJ/mol稀溶液，H (aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol 下列结论正确的是(A) A碳的燃烧热大于 110.

28、5 kJ/mol B的反应热为 221 kJ/mol C稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol D稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水，放出 57.3 kJ 热量 解析在 101 kPa 时，1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热。 使用燃烧热时要注意两个关键点：反应物用量：可燃物为 1 mol；产物要求：充分燃烧生 成稳定氧化物HH2O(l)、CCO2(g)、SSO2(g)，该反应没有生成稳定氧化物，因此碳的燃 烧热比此处反应热的绝对值大，故 A 正确；的反应热为221 kJ/mol，故 B 错误；已知中和 反应为放热反应，则叙述

29、中和热时不用“”即稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为 57.3 kJmol 1，故 C 错误；醋酸为弱电解质，电离过程为吸热过程，则稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应 生成 1 mol 水，放出的热量小于 57.3 kJ，故 D 错误。 微考点 3利用键能计算H 典例 3 (1)(2021山东青岛二中月考)断裂 1 mol 化学键所需的能量如表，火箭燃料 肼(H2NNH2)的有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法错误的是(D) 化学键NNO=ONNNH 键能(kJmol 1) 154500942a AN2(g)比 O2(g)稳定 BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H1

30、534 kJmol 1 C图中的H32 218 kJmol 1 D表中的 a194 解析由表中数据可知，NN 键的键能大于 O=O 键的键能，则 N2(g)比 O2(g)稳定， A 正确；由能量变化图示可知，反应 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)的H1534 kJmol 1， B 正确； 根据盖斯定律， 反应 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)的H1H2H3(2 752 kJmol 1)H3534 kJmol1，则H32 218 kJmol1，C 正确；N2H4(g)O2(g)=2N(g) 4H(g)2O(g)的H32 218 kJmol 1，根据反应热与键能

31、的关系可得H3(4a kJmol1 154 kJmol 1500 kJmol1)2 218 kJmol1，解得 a391，D 错误。 (2)(2021江苏高三检测)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用 CO2和 H2在催化 剂的作用下合成甲醇，主要发生的反应如下： CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g) H241.2 kJmol 1 已知化学键的键能如下(CO 表示 CO 的化学键)： 化学键HHCOHO E/(kJmol 1) 4361 076465 碳氧双键的键能为_805.6_kJmol 1_。 解析由反应 CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H241.2 kJmol

32、 1， 根据化学键的 键能计算：2x4361 076465241.2，求出 x805.6 kJmol 1。 萃取精华： 反应热的计算 根据燃烧热数据，求算反应放出的热量 利用公式：Q燃烧热n(可燃物的物质的量) 如已知 H2的燃烧热H285.8 kJmol 1，燃烧 H2的物质的量为 2 mol，则 H2燃烧放出 的热量为 2 mol285.8 kJmol 1571.6 kJ。 依据反应物与生成物的能量计算 HE生成物E反应物 根据键能数据计算 H反应物键能总和生成物键能总和 对点集训 3(1)(2021河北衡水高三检测)已知： C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol 1

33、2C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol 1 HH、O=O 和 OH 键的键能分别为 436 kJmol 1、496 kJmol1和 462 kJmol1，则 a 为(D) A332B118 C350D130 解 析 已 知 C(s) H2O(g)=CO(g) H2(g)H a kJmol 1 ， 2C(s) O2(g)=2CO(g)H220 kJmol 1，2得：2H2O(g)=O2(g)2H2(g) H(2a 220) kJmol 10， H反应物总键能生成物总键能(44624962436) kJmol1(2a 220) kJmol 1，解得 a130 kJmol1。 (2)

34、(2021天津高三检测)CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。CO2与 CH4 经催化重整，可制得合成气： CH4(g)CO2(g) 催化剂 2CO(g)2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键CHC=OHHCO(CO) 键能/(kJmol 1) 4137454361 075 填写下列空白： 该反应的H_120_kJmol 1_。分别在 V L 恒温密闭容器 A(恒容)、B(恒压，容积可 变)中，加入 CH4和 CO2各 1 mol 的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多 的是_B_(填“A”或“B”)。 解析化学反应的焓变等于反应物键能总和减去

35、生成物的键能总和，所以焓变为 (44132745)kJmol 1(21 0752436)kJmol1120 kJmol1。初始时容器 A、B 的压强相等，A 容器恒容，随着反应的进行压强逐渐增大(气体物质的量增加)；B 容器恒压， 压强不变；所以达平衡时 A 中压强大于 B 中压强，由于对此反应减小压强时平衡正向移动， 所以 B 中反应物转化率大，吸热也更多。 易错警示解答化学键与反应热关系题目的“两”注意 (1)熟练掌握常见物质中的化学键数目。 1 mol 物质 CO2 (C=O) CH4 (CH) P4 (PP) SiO2 (SiO) 石墨 (CC) 金刚石 (CC) Si (SiSi)

36、S8 (SS) 化学键 数 2NA4NA6NA4NA1.5NA2NA2NA8NA (2)根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时，需注意断键和成键的总数， 必须是断键时吸收的总能量和成键时放出的总能量。 考点二热化学方程式 核心知识梳理 1热化学方程式及其意义 (1)定义：表示参加反应的物质的_物质的量_和_反应热_的关系的化学方程式。 (2)意义：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_。例 如：H2(g)1 2 O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol 1，表示在 25 和 1.01105 Pa 下， _1_mol_H2和 0.5_mol_O2完全反

37、应生成 1_mol 液态 H2O 时放出 285.8_kJ 的热量#。 2热化学方程式的书写 (1)书写步骤。 一写方程式 写出配平的化学方程式 二标状态 用_s、l、g、aq_标明物质的聚集状态 三标条件 标明反应的温度和压强101 kPa、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_ (2)注意事项。 特别提醒 (1)热化学方程式与化学(离子)方程式的 3 个不同点 热化学方程式一般不注明反应条件； 热化学方程式不标“”“”，但必须用 s、l、g、aq 等标出物质的聚集状态； 热化学方程式的化学计量数

38、只表示物质的量，其H 必须与化学方程式及物质的聚集状 态相对应。 (2)H 与反应的“可逆性” 可逆反应的H 表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如 N2(g) 3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol 1，表示在 298 K 时，1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)完全反 应生成 2 mol NH3(g)时放出 92.4 kJ 的热量。但实际上 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)充分反应，不 可能生成 2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于 92.4 kJ。 3“五审”判断热化学方程式的正误 一审“”“” 放热反应的H 一定为“”，吸热

39、反应的H 一定为“” 二审单位 单位一般为“kJmol 1”，易错写成“kJ”或漏写 三审状态 物质的状态必须正确 四审数值 反应热的数值必须与方程式中的化学计量数相对应，即H 与化学 计量数成正比 五审是否 符合概念 如表示燃烧热、中和热的热化学方程式 基础小题自测 1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。 (1)2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)和 4SO2(g)2O2(g)=4SO3(g)的H 相等。() (2)500 、 30 MPa 下， 将 0.5 mol N2和 1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成 NH3(g)， 放热 19.3 kJ，则该反应的热化学方程式为

40、 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJmol 1。 () (3)C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，说明石墨比金刚石稳定。() (4)2H2(g) O2(g)=2H2O(g)H1,2H2(g) O2(g)=2H2O(l)H2， 则 H1 H2。 () (5)碳在空气燃烧生成 CO2，该反应中化学能全部转化为热能。() (6)反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJmol 1(Q0)，则将 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出 Q kJ 的热量。() (7)热化学方程式 H2(g)1 2O 2(g)=H2O(g)H241

41、.8 kJmol 1表示的意义：发生上述 反应生成 1 mol H2O(g)时放出 241.8 kJ 的热量。() (8)同温同压下，反应 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H 相同。() (9)对于 SO2(g)1 2O 2(g)SO3(g)HQ kJmol 1，增大压强平衡右移，放出的热量 增大，H 减小。() (10)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJ。() (11)已知 101 kPa 时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kgmol 1，则单质碳的燃烧热 为 221 kgmol 1。( ) (12)热化学方程式中

42、各物质的化学计量数既表示物质的量又表示分子个数。() (13)S(s)O2(g)=SO2(g)Ha kJmol 1表示 1 mol S 和氧气完全反应生成 1 mol SO2 气体，放出热量为 a kJ。() 2请你写出 298 K、101 kPa 时，下列反应的热化学方程式。 (1)1 mol C 与 1 mol 水蒸气反应生成 1 mol CO 和 1 mol H2，吸热 131.5 kJ：_C(s) H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol 1_。 (2)用 3 mol CO(g)还原 1 mol Fe2O3(s)，放热 24.8 kJ： _3CO(g)Fe2O3(s)

43、=3CO2(g)2Fe(s)H24.8 kJmol 1_。 (3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气，吸热 90.7 kJ：_HgO(s)=Hg(l)1 2O 2(g)H 90.7 kJmol 1_。 (4)H2的燃烧热为 285.8 kJmol 1，写出表示 H2 燃烧热反应的热化学方程式：_H2(g) 1 2O 2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol 1_。 3深度思考： 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) H196.64 kJ/mol，当放出 314.624 kJ 热量时，SO2的转化率为多少

44、？ 提示196.64 kJ 为生成 2 mol SO3时放出的热量，因此当放出热量为 314.624 kJ 时，参 加反应的 SO2的物质的量为314.624 kJ 196.64 kJ 2 mol3.2 mol，故 SO2的转化率为3.2 mol 4 mol 100% 80%。 考点突破提升 微考点 1热化学方程式的正误判断 典例 1(1)(2021河北衡水高三检测)HBr 被 O2氧化依次由如下、三步反 应组成，1 mol HBr 被氧化为 Br2放出 12.67 kJ 热量，其能量与反应过程曲线如图所示。 ()HBr(g)O2(g)=HOOBr(g) ()HOOBr(g)HBr(g)=2H

45、OBr(g) ()HOBr(g)HBr(g)=H2O(g)Br2(g) 下列说法中正确的是(B) A三步反应均为放热反应 B步骤()的反应速率最慢 CHOOBr 比 HBr 和 O2稳定 D热化学方程式为 4HBr(g)O2(g)=2H2O(g)2Br2(g)H12.67 kJmol 1 解析放热反应中反应物总能量高于生成物总能量，根据题图可知，第一步反应为吸热 反应，A 项错误；由题图可知步骤()反应的活化能最大，且为吸热反应，故反应速率最慢， B 项正确；HOOBr 的能量比 HBr 和 O2的总能量高，能量越高，物质越不稳定，C 项错误；根 据题意，1 mol HBr 被氧化为 Br2放

46、出 12.67 kJ 热量，则热化学方程式为 4HBr(g) O2(g)=2H2O(g)2Br2(g)H50.68 kJmol 1，D 项错误。 (2)(2021经典习题汇编)下列热化学方程式书写正确的是_(填序号)。 甲烷的燃烧热H890.3 kJmol 1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 CH4(g) 2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol 1 500 、 30 MPa 下， 将 0.5 mol N2和 1.5 mol H2置于密闭的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) 催化剂 500 、30 MPa

47、2NH3(g) H38.6 kJmol 1 NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJmol 1(中和热) S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol 1(反应热) 2NO2=O22NOH116.2 kJmol 1(反应热) 解析H2O 的状态应为液态， 燃烧热的定义为 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。H2O 的稳定状态是液态(水)，而不是气态(水蒸气)，故错误。 根据热化学方程式的含义，N2(g)3H2(g) 催化剂 500 、30 MPa2NH3(g)对应的热量是 1 mol 氮气完全反

48、应时的热量，但该反应为可逆反应，故投入 0.5 mol 的氮气，最终参加反应的氮气一定小于 0.5 mol，故 0.5 mol N2完全反应，放出热量大于 19.3 kJ，所以H 小于38.6 kJmol 1，故错误。 H应该是57.3 kJmol 1， 中和反应是放热反应， H应小于0， 故错误。 S(s)O2(g)=SO2(g) H296.8 kJmol 1(反应热)，该反应的书写正确，物质状态，反应热的数值均正确，故 正确。2NO2=O22NOH116.2 kJmol 1(反应热)该反应末注明各物质的状态，热化学 反应方程式要注明物质在反应时的状态，故错误。 对点集训 1 (1)(202

49、1山东滨州高三检测)下图分别表示白磷、 红磷燃烧时的能量变化， 下列说法中正确的是(D) A白磷比红磷稳定 B白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定 C1 mol 白磷转变为红磷放出 2 244.7 kJ 的热量 D红磷燃烧的热化学方程式：4P(s)5O2(g)=P4O10(s) H2 954 kJmol 1 解析本题涉及热化学方程式的书写、物质稳定性与能量大小的关系等知识点，考查计 算能力及信息整合能力，体现证据推理与模型认知的学科核心素养。 A 项，等质量的白磷和红磷完全燃烧时白磷比红磷释放的能量多，白磷能量高于红磷，能 量越低越稳定，所以红磷稳定，故 A 错误；B 项，两者燃烧产物相同，状态相同

50、，所以产物 稳定性相同，故 B 错误；C 项，白磷转化为红磷的化学方程式为 P4(s、白磷)=4P(s、红磷)， 由图可知 1 mol P4(白磷)比 4 mol P(红磷)能量高(2 983.2738.54)kJ29.2 kJ，所以 1 mol 白 磷转变为红磷放出 29.2 kJ 的热量，故 C 错误；D 项，红磷燃烧是放热反应，红磷燃烧的热化 学方程式为 4P(s)5O2(g)=P4O10(s)H738.54 kJmol 12 954 kJmol1，故 D 正 确。 (2)(2021广西高三检测)根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是(D) AN2(g)3H2(g)2NH3(g)H