專題六 第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)

第一單元化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng) 1．了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解焓變與反應(yīng)熱的含義。了解ΔH＝H(反應(yīng)產(chǎn)物)－H(反應(yīng)物)表達(dá)式的含義。4.了解熱化學(xué)方程式的含義。5.理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算。6.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)；了解化學(xué)在解決能源危機中的重要作用。最新考綱考點一化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)熱1．化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)與特征 (1)實質(zhì)：_______________的斷裂和________________的形成。 (2)特征：既有_____變化，又有_____變化。 (3)能量轉(zhuǎn)化形式通常有熱能、光能和電能等，但主要表現(xiàn)為熱量的變化。反應(yīng)物中化學(xué)鍵生成物中化學(xué)鍵物質(zhì)能量2．焓變、反應(yīng)熱 (1)焓(H)

用于描述物質(zhì)__________的物理量。 (2)焓變(ΔH)

ΔH＝____________________。單位J·mol－1或kJ·mol－1。 (3)反應(yīng)熱

指當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定____下進行時，反應(yīng)所____或_____的熱量，通常用符號Q表示，單位J·mol－1或kJ·mol－1。 (4)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系

對于_____條件下進行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則如下關(guān)系：________。所具有能量H(生成物)—H(反應(yīng)物)溫度放出吸收等壓ΔH＝Qp3．吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) (1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小的角度分析，如圖所示。(2)從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析(3)常見放熱反應(yīng)①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬與酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化。(4)常見吸熱反應(yīng)①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；④碳與水蒸氣、C與CO2的反應(yīng)。探究思考1．反應(yīng)是吸熱還是放熱是否與反應(yīng)條件有關(guān)？

答案反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小。反應(yīng)是否需要加熱，只是引發(fā)反應(yīng)的條件，與反應(yīng)是放熱還是吸熱并無直接關(guān)系。許多放熱反應(yīng)也需要加熱引發(fā)反應(yīng)，也有部分吸熱反應(yīng)不需加熱，在常溫時就可以進行。2．正誤判斷 (1)放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)

(

) (2)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴隨有能量的變化 (

) (3)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化 (

) (4)吸熱反應(yīng)在任何條件都不能發(fā)生 (

) (5)Na轉(zhuǎn)化為Na＋時，吸收的能量就是該過程的反應(yīng)熱(

) (6)水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時放出的能量就是該變化的反應(yīng)熱(

)

答案

(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)×

(6)×【示例1】(2012·大綱全國理綜，9)反應(yīng)A＋B―→C(ΔH<0)分兩步進行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是 (

)。思維啟迪

①明確化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)；②理解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)與反應(yīng)物總能量、生成物總能量相對大小的關(guān)系。解析由A＋B―→X為吸熱反應(yīng)，故X的能量高于A和B的能量和，可排除A項和C項；而總反應(yīng)A＋B―→C為放熱反應(yīng)，故C的能量小于A和B的能量和，B項錯誤，D項正確。答案

D【示例2】(2012·江蘇化學(xué)，4)某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是 (

)。 A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．催化劑能改變該反應(yīng)的焓變 C．催化劑能降低該反應(yīng)的活化能 D．逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能

解析圖中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯；使用催化劑可降低活化能而影響反應(yīng)速率，但不會影響焓變，B錯，C正確；圖中E1為正反應(yīng)活化能，E2為逆反應(yīng)活化能，E1＞E2，D錯誤。

答案

C1．下列說法正確的是 (

)。 A．放熱反應(yīng)在常溫下一定容易進行 B．植物的光合作用是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的過程 C．反應(yīng)是放熱還是吸熱是由反應(yīng)物和生成物所具有的

能量的相對大小決定的

D．吸熱反應(yīng)只有在加熱或點燃條件下才能進行

解析

A項，放熱反應(yīng)不一定能在常溫下進行，如碳的燃燒，A錯；B項，光合作用是把太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的過程，B錯；D項，有的吸熱反應(yīng)可自發(fā)進行，如碳酸鈉和水、二氧化碳生成碳酸氫鈉的反應(yīng)。

答案

C2．(2014·深圳模擬)氯原子對O3的分解有催化作用：O3＋Cl===ClO＋O2

ΔH1，ClO＋O===Cl＋O2

ΔH2。大氣臭氧層的分解反應(yīng)是：O3＋O===2O2

ΔH，該反應(yīng)的能量變化如圖所示，則下列敘述正確的是 (

)。

①反應(yīng)O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3

②反應(yīng)O3＋O===2O2是放熱反應(yīng)③ΔH＝ΔH1＋ΔH2

④大氣層中的臭氧無法再生

A．①②

B．②③

C．③④

D．②④

答案

B3．(2013·北京理綜，6)下列設(shè)備工作時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是 (

)。ABCD硅太陽能電池鋰離子電池太陽能集熱器燃?xì)庠?/p>

解析

A項設(shè)備把光能轉(zhuǎn)化為電能，錯誤；B項設(shè)備把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，錯誤；C項設(shè)備把光能轉(zhuǎn)化為熱能，錯誤；D項是利用可燃?xì)怏w燃燒反應(yīng)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，正確。

答案

D1．熟記反應(yīng)熱ΔH的基本計算公式 ΔH＝E(生成物的總能量)－E(反應(yīng)物的總能量) ΔH＝E(反應(yīng)物的總鍵能)－E(生成物的總鍵能)2．規(guī)避兩個易失分點 (1)舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時進行的，缺少任一個過程都不是化學(xué)變化。 (2)計算物質(zhì)中共價鍵的個數(shù)時要結(jié)合物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，如1mol晶體硅中含2molSi—Si鍵。1molSiO2中含4molSi—O鍵。考點二熱化學(xué)方程式的書寫與正誤判斷1．概念

表示參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的_________和_______的關(guān)系的化學(xué)方程式。2．意義

表明了化學(xué)反應(yīng)中的_____變化和_____變化。

如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1

表示：____________________________________________

_____________。物質(zhì)的量反應(yīng)熱物質(zhì)能量2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時放出571.6kJ的熱量3．書寫 (1)注明反應(yīng)條件：反應(yīng)熱與測定條件(溫度、壓強等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25℃、101kPa下進行的，可不注明。 (2)注明物質(zhì)狀態(tài)：常用__、__、__、___分別表示固體、液體、氣體、溶液。 (3)注意符號單位：ΔH應(yīng)包括“＋”或“－”、數(shù)字和單位(kJ·mol－1)。 (4)注意守恒關(guān)系：①原子守恒和得失電子守恒；②能量守恒。(ΔH與化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng)) (5)區(qū)別于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“點燃”、“加熱”等反應(yīng)條件。slgaq (6)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)

熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示_________________，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng)，如果化學(xué)計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。該物質(zhì)的物質(zhì)的量探究思考1．同一個化學(xué)反應(yīng)，是否只有一種形式的熱化學(xué)方程式？

答案熱化學(xué)方程式中，反應(yīng)熱ΔH的值與化學(xué)計量數(shù)及反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)有關(guān)。對于同一個化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)計量數(shù)不同時，則反應(yīng)熱ΔH的值也不同。因此，同一個化學(xué)反應(yīng)，可有多種形式的熱化學(xué)方程式。2．膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于未來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)。實驗測得101kPa時，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ的熱量；1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出890.3kJ的熱量。

請寫出上述所涉及到的兩個反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

①_______________________________________________②_______________________________________________【示例3】(1)[2013·北京理綜，26(2)]汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：

寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_____________________。

思維啟迪

(1)斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和；(2)根據(jù)未知熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物與生成物的位置及其計量系數(shù)，對已知熱化學(xué)方程式進行適當(dāng)調(diào)整，然后對調(diào)整后的反應(yīng)及其ΔH相加減即可得出未知熱化學(xué)方程式。答案

(1)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)

ΔH＝＋183kJ·mol－1(2)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)

ΔH＝－130kJ·mol－1 ⅱ. (1)H2O的電子式是_______________________________。 (2)反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是_______________________。 (3)斷開1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差約為________kJ，H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵(填“強”或“弱”)

________。1．如圖為某密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)進行反應(yīng)時物質(zhì)總能量(kJ·mol－1)的關(guān)系圖，則下列熱化學(xué)方程式正確的是 (

)。 A．2A(g)＋B(g)===2C(g)

ΔH＝(E2－

E1)kJ·mol－1 B．2A(g)＋B(g)===2C(g)

ΔH＝－(E2－E1)kJ·mol－1 C．2C(g)===2A(g)＋B(g)

ΔH＝－(E2－E1)kJ·mol－1 D．2C(g)===2A(g)＋B(g)

ΔH＝(E2－E1)kJ

解析

2A＋B的能量高于2C的能量，故2A＋B―→C為放熱反應(yīng)，ΔH為負(fù)值，單位為kJ·mol－1。

答案

B2．(2013·寶雞二檢)燃燒熱是指通常狀況下1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。下列說法正確的是(

)。 A．通常狀況下，1g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱

量，則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g) ===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1 B．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)

ΔH＝－270kJ·mol－1，

則1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出

的熱量小于270kJ D．已知：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，②C(s，金剛石)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝

－395.0kJ·mol－1，則C(s，金剛石)===C(s，石墨)

ΔH ＝－1.5kJ·mol－1

解析表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式中H2(g)的化學(xué)計量數(shù)應(yīng)為1，A錯；氣體變?yōu)橐后w時要放出能量，所以1mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量大于270kJ，B錯；此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故投入0.5mol的氮氣和1.5mol氫氣，最終參加反應(yīng)的氮氣一定小于0.5mol，因此熱化學(xué)方程式中ΔH應(yīng)小于－38.6kJ·mol－1，不是通常狀況時ΔH應(yīng)標(biāo)明確所處狀況，選項C不正確；D中由②－①可知正確。

答案

D3．寫出下列熱化學(xué)方程式 (1)[2013·安徽，25(4)]在25℃、101kPa下，已知13.5g的Al固體單質(zhì)在O2氣體中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài)，放熱419kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________________。 (2)[2013·天津理綜，10(2)]為減少SO2的排放，常采取的措施是：將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。

寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________。 (3)[2011·四川理綜，29(1)]已知1gFeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________。

答案

(1)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)

ΔH＝－3352kJ·mol－1(其他合理答案均可)

(2)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.3kJ·mol－1 (3)4FeS2(s)＋11O2(g)===8SO2(g)＋2Fe2O3(s)

ΔH＝

－3408kJ·mol－1

有關(guān)熱化學(xué)方程式的“五步”與“五審”1．書寫熱化學(xué)方程式的“五步”2．判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五審”考點三燃燒熱和中和熱1．燃燒熱 (1)概念：在101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。單位一般用_________表示。 (2)表示的意義：例如C的燃燒熱為393.5kJ·mol－1，表示在101kPa時，1molC完全燃燒生成CO2氣體時放出393.5kJ的熱量。kJ·mol－1 (3)熱化學(xué)方程式：燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫它的熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。例如： (4)燃燒熱的計算：Q放＝n(可燃物)×|ΔH|

式中：Q放為可燃物燃燒反應(yīng)放出的熱量；n為可燃物的物質(zhì)的量；|ΔH|為可燃物的燃燒熱。2．中和熱 (1)概念：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成_____________時的反應(yīng)熱叫中和熱，單位一般用kJ·mol－1表示。 (2)熱化學(xué)方程式：中和熱是以稀的強酸和強堿溶液反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量來定義的，因此在書寫熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以生成1molH2O為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，如：1mol液態(tài)H2O (3)中和熱的測定

①測定原理 (其中：c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n為生成H2O的物質(zhì)的量。)

②裝置如圖(在橫線上填出儀器的名稱) (4)中和熱的計算：Q放＝n(H2O)×|ΔH|

式中：Q放為中和反應(yīng)放出的熱量，n(H2O)為中和反應(yīng)生成H2O的物質(zhì)的量，|ΔH|為中和熱。探究思考1．CH4的燃燒熱為－890.31kJ·mol－1表示什么意義？

答案在25℃、101kPa時，1molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出890.31kJ的熱量。2．濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)、稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)所測得的中和熱都為ΔH＝－57.3kJ·mol－1嗎？為什么？

答案由于濃硫酸溶于水放熱，所以濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)所測得的中和熱ΔH<－57.3kJ·mol－1；由于醋酸是弱電解質(zhì)，其電離要吸熱，所以稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)所測得的中和熱ΔH>－57.3kJ·mol－1。

答案

<【示例5】(2009·四川，9)25℃，101kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol－1，辛烷的燃燒熱為5518kJ·mol－1。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是

(

)。 A．2H＋(aq)＋SO42－(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－

(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1 ΔH＝－5518kJ·mol－1D．2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5518kJ·mol－1思維啟迪解析

A項，所列熱化學(xué)方程式中有兩個錯誤，一是中和熱是指反應(yīng)生成1molH2O(l)時的反應(yīng)熱，二是當(dāng)有BaSO4沉淀生成時，反應(yīng)的熱效應(yīng)會有所變化，生成1molH2O(l)時產(chǎn)生的熱量不再是57.3kJ，A項錯誤；B項正確；C項，燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所產(chǎn)生的熱量，這時產(chǎn)物中的水應(yīng)為液態(tài)水，C項錯誤；D項，當(dāng)2mol液態(tài)辛烷完全燃燒時，產(chǎn)生的熱量為11036kJ，D項錯誤。答案

B【示例6】(2009·重慶理綜，12)下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確) (

)。 A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)

ΔH＝－1367.0kJ·mol－1(燃燒熱) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)

ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1(中和熱) C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH＝－296.8kJ·mol－1(反應(yīng)熱) D．2NO2===O2＋2NO

ΔH＝＋116.2kJ·mol－1(反應(yīng)熱)

解析選項A，H2O的狀態(tài)是不穩(wěn)定的氣態(tài)，不是表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式。選項B，酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＝－57.3kJ·mol－1。選項C，S燃燒生成SO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，同時也注明了物質(zhì)的聚集狀態(tài)等，正確。選項D，未注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，錯誤。

答案

C1．下列說法正確的是 (

)。 A．測定鹽酸和NaOH溶液的中和熱時，每次實驗均應(yīng)測

量三個溫度，即鹽酸起始溫度、NaOH溶液起始溫度

和反應(yīng)后的終止溫度

B．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，

則稀H2SO4和稀Ca(OH)2溶液反應(yīng)的中和熱ΔH＝

－2×57.3kJ·mol－1 C．燃燒熱是指在101kPa時可燃物完全燃燒時所放出的

熱量

解析中和熱是指在稀溶液中，強酸與強堿反應(yīng)生成1molH2O時的反應(yīng)熱，與酸、堿的元數(shù)無關(guān)，B錯；應(yīng)該是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，C錯；D項中產(chǎn)物應(yīng)為SO2氣體，D錯。

答案

A2．下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是 (

)。 A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，則稀H2SO4和Ba(OH)2稀溶液反應(yīng)生成2 molH2O的反應(yīng)熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1C．H2(g)的燃燒熱是285.8kJ·mol－1，則2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋571.6kJ·mol－1答案

D3．(2010·全國Ⅱ理綜，7改編)下面均是正丁烷與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(25℃，101kPa)： A．2878kJ·mol－1 B．2658kJ·mol－1 C．1746kJ·mol－1 D．1526kJ·mol－1

解析本題考查燃燒熱定義，意在考查考生對基本概念的理解與運用。根據(jù)燃燒熱的定義可知熱化學(xué)方程式①表示的反應(yīng)熱是正丁烷的燃燒。

答案

A

反應(yīng)熱、中和熱、燃燒熱比較反應(yīng)熱中和熱燃燒熱含義一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O(l)時所放出的熱量在101kPa時，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量反應(yīng)特點任何反應(yīng)中和反應(yīng)燃燒反應(yīng)物質(zhì)狀態(tài)物質(zhì)的狀態(tài)要確定稀溶液生成物在常溫下為穩(wěn)定狀態(tài)方程式配平標(biāo)準(zhǔn)任意物質(zhì)的量以生成1molH2O(l)為標(biāo)準(zhǔn)以燃燒1mol可燃物為標(biāo)準(zhǔn)ΔH符號放熱取負(fù)值、吸熱取正值負(fù)值負(fù)值說明ΔH值與書寫形式有關(guān)，單位一般是“kJ·mol－1”①弱酸、弱堿或濃酸、濃堿參與的中和反應(yīng)的中和熱不等于57.3kJ·mol－1②稀強酸與稀強堿反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol－1可燃物燃燒應(yīng)生成穩(wěn)定的氧化物如CO2、SO2、H2O(l)、P2O5等考點四蓋斯定律、反應(yīng)熱的比較與計算1．蓋斯定律 (1)內(nèi)容

對于一個化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變都是一樣。即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的__________有關(guān)，而與___________無關(guān)。 (2)意義

間接計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。反應(yīng)的途徑始態(tài)和終態(tài)(3)應(yīng)用ΔH1＝aΔH2ΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH22．ΔH的比較

比較ΔH的大小時需考慮正負(fù)號，對放熱反應(yīng)，放熱越多，ΔH_____；對吸熱反應(yīng)，吸熱越多，ΔH_____。3．反應(yīng)熱的計算 (1)主要依據(jù)

熱化學(xué)方程式、鍵能、蓋斯定律及燃燒熱、中和熱等。 (2)主要方法

①根據(jù)熱化學(xué)方程式計算

反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。

②根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計算 ΔH＝E生成物－E反應(yīng)物。越小越大

③依據(jù)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂與生成物化學(xué)鍵形成過程中的能量變化計算 ΔH＝E反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量－E生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量

④根據(jù)蓋斯定律計算

化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。即如果一個反應(yīng)可以分步進行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的。

應(yīng)用蓋斯定律常用以下兩種方法。探究思考1．試比較下列三組中ΔH的大小 (1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時 A(g)＋B(g)===C(g)

ΔH1<0 A(g)＋B(g)===C(l)

ΔH2<0 ΔH1________ΔH2(填“>”、“<”或“＝”，下同)。

解析因為C(g)===C(l)

ΔH3<0

則ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2<ΔH1。

答案

>

(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時 S(g)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH2<0

則ΔH1________ΔH2。

答案

<(3)兩個有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1<0則ΔH1________ΔH2。答案

<2．已知H2SO4(aq)與Ba(OH)2(aq)反應(yīng)的ΔH＝－1584.2kJ·mol－1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH＝－55.6kJ·mol－1。則生成BaSO4(s)的反應(yīng)熱等于________。

答案－1473kJ·mol－1【示例7】(2013·全國新課標(biāo)Ⅱ，12)在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng)：

思維啟迪分析未知反應(yīng)中反應(yīng)物、生成物與已知反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物的位置和化學(xué)計量數(shù)關(guān)系，利用蓋斯定律進行熱化學(xué)方程式和ΔH的正確疊加。答案

A【示例8】(2012·重慶理綜，12)肼(H2N—NH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：N≡N為942、O＝O為500、N—N為154，則斷裂1molN—H鍵所需的能量(kJ)是(

)。 A．194 B．391 C．516 D．658

解析由題中的圖像可以看出斷裂1molN2H4(g)和1molO2(g)中的化學(xué)鍵所要吸收的能量為：2752kJ－534kJ＝2218kJ，設(shè)斷裂1molN—H鍵所需要的能量為x，則154kJ＋4x＋500kJ＝2218kJ，解得x＝391kJ。

答案

B1．(2013·安慶聯(lián)考)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－574kJ·mol－1，CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－1160kJ·mol－1。若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4恰好能將一定量NO2還原成N2和H2O(g)，則整個過程中放出的熱量為 (

)。

A．114.8kJ B．232kJ C．368.8kJ D．173.4kJ

解析由蓋斯定律知：CH4還原NO2生成N2和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－867kJ·mol－1，所以0.2molCH4參加反應(yīng)，放出的熱量為173.4kJ。

答案

D2．(2013·海南卷，5)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)

ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH2 C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH3

則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH為 (

)。

A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1 D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3

解析設(shè)三個熱化學(xué)方程式依次是①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，③×12＋②×5－①×2得：4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)

ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。

答案

A3．比較下列反應(yīng)或過程中的熱量或反應(yīng)熱的相對大小。

④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH4＝dkJ·mol－1

則a、b、c、d間的大小關(guān)系為____________________。 (2)已知膽礬溶于水時，溶液溫度降低。在室溫下將1mol無水硫酸銅制成溶液時，放出熱量為Q1kJ，而膽礬分解的熱化學(xué)方程式是CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)

ΔH＝＋Q2kJ·mol－1，則Q1與Q2的大小關(guān)系為_______。

解析

(1)由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且H2O(g)===H2O(l)

ΔH<0，故有2a＝b>2c＝d。 (2)根據(jù)題意可得如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

故有：ΔH＝＋Q2kJ·mol－1－Q1kJ·mol－1>0，

即：Q2>Q1。

答案

(1)2a＝b>2c＝d

(2)Q2>Q1

比較反應(yīng)熱大小的四個注意要點1．反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)

物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱量的關(guān)系2．ΔH的符號：比較反應(yīng)熱的大小時，不要只比較ΔH數(shù)值的大小，還要考慮其符號。3．參加反應(yīng)物質(zhì)的量：當(dāng)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)相同時，參加反應(yīng)物質(zhì)的量越多，放熱反應(yīng)的ΔH越小，吸熱反應(yīng)的ΔH越大。4．反應(yīng)的程度：參加反應(yīng)物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大。利用疊加法書寫熱化學(xué)方程式或計算反應(yīng)熱的一般步驟：首先觀察已知的熱化學(xué)方程式與目標(biāo)熱化學(xué)方程式的差異：①若目標(biāo)熱化學(xué)方程式中的某種反應(yīng)物在某個已知熱化學(xué)方程式中作生成物(或目標(biāo)方程式中的某種生成物在某個已知熱化學(xué)方程式中作反應(yīng)物)，可把該熱化學(xué)方程式的反應(yīng)物和生成物顛倒，相應(yīng)的ΔH改變符號；②將每個已知熱化學(xué)方程式兩邊同乘以某個合適的數(shù)，使已知熱化學(xué)方程式中某種反應(yīng)物或生成物的化學(xué)計量數(shù)與目標(biāo)熱化學(xué)方程式中的該反應(yīng)物或生成物的化學(xué)計量數(shù)一致。熱化學(xué)方程式中的ΔH也進行相應(yīng)的換算；③將已知熱化學(xué)方程式進行疊加，相應(yīng)的熱化學(xué)方程式中的ΔH也進行疊加。素養(yǎng)13

蓋斯定律的重要應(yīng)用——疊加法求反應(yīng)熱[方法規(guī)律]【典例】用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：

①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH1＝＋64.39kJ·mol－1

②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH2＝－196.46kJ·mol－1[當(dāng)場指導(dǎo)] ΔH3＝－285.84kJ·mol－1

在H2SO4溶液中，Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2＋和H2O的熱化學(xué)方程式為____________________________________。

答案

Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)

ΔH＝－319.68kJ·mol－1【應(yīng)用1】(2014·天津質(zhì)檢)將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4是工業(yè)冶煉金屬鈦的主要反應(yīng)之一。已知： TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140.5kJ·mol－1 ΔH＝－110.5kJ·mol－1

則反應(yīng)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s，石墨)===TiCl4(l)＋2CO(g)的ΔH是 (

)。

A．＋80.5kJ·mol－1 B．＋30.0kJ·mol－1 C．－30.0kJ·mol－1 D．－80.5kJ·mol－1

解析認(rèn)真觀察已知反應(yīng)和目標(biāo)反應(yīng)，將已知反應(yīng)分別記為①、②，應(yīng)用蓋斯定律，由反應(yīng)①＋②×2即可解題。

答案

D【應(yīng)用2】已知：常溫下，0.01mol·L－1MOH溶液的pH為10,MOH (aq)與H2SO4(aq)反應(yīng)生成1mol正鹽的ΔH＝－24.2kJ·mol－1，

強酸與強堿的稀溶液的中和熱為ΔH＝－57.3kJ·mol－1。則 MOH在水溶液中電離的ΔH為 (

)。

A．－69.4kJ·mol－1 B．－45.2kJ·mol－1 C．＋69.4kJ·mol－1 D．＋45.2kJ·mol－1

解析依題意，MOH是弱堿：MOH(aq)＋H＋(aq)===M＋(aq)＋H2O(l)

ΔH1＝－12.1kJ·mol－1

①，

H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH2＝－57.3kJ·mol－1

②，

根據(jù)蓋斯定律，由①－②得：MOH(aq)

M＋(aq)＋OH－(aq)

ΔH＝(－12.1＋57.3)kJ·mol－1＝＋45.2kJ·mol－1。

答案

D

通八達(dá)利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式的思維模型【實驗?zāi)康摹?/p>

測定強酸、強堿反應(yīng)的中和熱，體驗化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。【測定原理】中和熱的測定（教師用書獨具）[實驗探究]【實驗用品】

儀器：大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)、溫度計、量筒(50mL)兩個、碎泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板、環(huán)形玻璃攪拌棒；

試劑：0.50mol·L－1鹽酸、0.50mol·L－1NaOH溶液。【實驗步驟】

(1)在大燒杯底部墊些泡沫塑料(或紙條)，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條)，大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。 (2)用一個量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。 (3)用另一個量筒量取50mL0.50mol·L－1NaOH溶液，并用溫度計測量該溶液的溫度，記入下表。 (4)把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液迅速一次倒入小燒杯(注意不要灑到外面)。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度t2，記入下表。 (5)重復(fù)實驗(2)～(4)三次。溫度實驗次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差(t2－t1)/℃鹽酸NaOH溶液平均值123(1)取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。t1/℃t2/℃(t2－t1)/℃(2)計算反應(yīng)熱為了計算簡便，我們近似地認(rèn)為實驗所用酸、堿溶液的密度均為1g·cm－3，且中和后所得溶液的比熱容為4.18