高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（全國(guó)通用） 第17講 化學(xué)能與熱能（講）（原卷版+答案解析）

第17講化學(xué)能與熱能目錄第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）第二部分：知識(shí)點(diǎn)精準(zhǔn)記憶第三部分：典型例題剖析高頻考點(diǎn)1考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化圖形探析高頻考點(diǎn)2考查依據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱高頻考點(diǎn)3考查熱化學(xué)方程式的正誤判斷高頻考點(diǎn)4考查對(duì)燃燒熱、中和熱的理解高頻考點(diǎn)5考查中和熱測(cè)定及誤差分析和數(shù)據(jù)處理高頻考點(diǎn)6考查能源的開發(fā)與利用高頻考點(diǎn)7考查蓋斯定律在反應(yīng)熱大小比較中的應(yīng)用高頻考點(diǎn)8考查蓋斯定律在反應(yīng)熱計(jì)算中的應(yīng)用正文第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）第二部分：知識(shí)點(diǎn)精準(zhǔn)記憶知識(shí)點(diǎn)一焓變、熱化學(xué)方程式1．化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與特征(1)實(shí)質(zhì)：反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂和生成物中化學(xué)鍵形成。(2)特征：既有物質(zhì)變化，又伴有能量變化；能量轉(zhuǎn)化主要表現(xiàn)為熱量的變化。(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式①吸熱反應(yīng)：熱能→化學(xué)能。②放熱反應(yīng)：化學(xué)能→熱能。③光合作用：光能→化學(xué)能。④燃燒反應(yīng)：化學(xué)能→熱能，化學(xué)能→光能。⑤原電池反應(yīng)：化學(xué)能→電能。⑥電解池反應(yīng)：電能→化學(xué)能。2.焓變、反應(yīng)熱(1)焓與焓變①焓(H)：焓是與內(nèi)能有關(guān)的物理量。②焓變(ΔH)：生成物的焓與反應(yīng)物的焓之差。(2)反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸收或放出的能量。(3)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系：對(duì)于恒壓條件下進(jìn)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，則有關(guān)系：ΔH＝Qp。2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1)概念(1)放熱反應(yīng)：釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。反應(yīng)體系的能量降低，故ΔH＜0，即ΔH為負(fù)值。(2)吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。反應(yīng)體系的能量升高，故ΔH＞0，即ΔH為正值。2)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷(1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)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)記憶常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①可燃物的燃燒②酸堿中和反應(yīng)③金屬與酸的置換反應(yīng)④物質(zhì)的緩慢氧化⑤鋁熱反應(yīng)⑥大多數(shù)化合反應(yīng)①弱電解質(zhì)的電離②鹽類的水解反應(yīng)③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)④C和H2O(g)、C和CO2的反應(yīng)⑤大多數(shù)分解反應(yīng)3.理解反應(yīng)歷程與反應(yīng)熱的關(guān)系圖示意義a表示正反應(yīng)的活化能；b表示逆反應(yīng)的活化能。c表示該反應(yīng)的反應(yīng)熱。ΔH圖1：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－ckJ·mol－1，表示放熱反應(yīng)圖2：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝ckJ·mol－1，表示吸熱反應(yīng)【特別提醒】(1)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成，任何化學(xué)反應(yīng)都具有熱效應(yīng)。(2)不能根據(jù)反應(yīng)條件判斷反應(yīng)是放熱還是吸熱，需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，不需要加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)。(3)有能量變化的過(guò)程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)，如水結(jié)成冰放熱但不屬于放熱反應(yīng)。(4)物質(zhì)三態(tài)變化時(shí)，能量的變化形式為固態(tài)eq\o(,\s\up14(吸熱),\s\do14(放熱))液態(tài)eq\o(,\s\up14(吸熱),\s\do14(放熱))氣態(tài)。4.熱化學(xué)方程式(1)概念：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)意義：表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示：2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時(shí)放出571.6kJ的熱量。(3)書寫要求①注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(25℃、101kPa下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明)。②注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)：固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、水溶液(aq)、氣態(tài)(g)。③熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，而不表示分子個(gè)數(shù)(或原子個(gè)數(shù))，故化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。④熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。⑤由于ΔH與反應(yīng)物的物質(zhì)的量有關(guān)，所以熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與ΔH相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。⑥同素異形體轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式除了注明狀態(tài)外，還要注明名稱?！痉椒记伞竣凫首兣c反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)進(jìn)行是否徹底無(wú)關(guān)。②催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的大小。③在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物各原子之間的化學(xué)鍵不一定完全斷裂。(4)熱化學(xué)方程式與化學(xué)(離子)方程式的3個(gè)不同點(diǎn)①熱化學(xué)方程式不注明反應(yīng)條件；②熱化學(xué)方程式不標(biāo)“↑”“↓”，但必須用s、l、g、aq等標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài)。③熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，其ΔH必須與化學(xué)方程式及物質(zhì)的聚集狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。(5)判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五看”一看狀態(tài)→看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；二看符號(hào)→看ΔH的“＋”“－”是否正確；三看單位→看反應(yīng)熱的單位是否為kJ/mol；四看數(shù)值→看反應(yīng)熱數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否相對(duì)應(yīng)；五看概念→看燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式。知識(shí)點(diǎn)二燃燒熱、中和熱、能源1.燃燒熱和中和熱的比較燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱ΔH及其單位ΔH＜0，單位均為kJ·mol－1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol不一定為1mol生成物的量不確定生成水的量為1mol反應(yīng)熱的含義101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，即C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)。在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量表示方法燃燒熱ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1特點(diǎn)物質(zhì)燃燒一定放熱，ΔH一定為負(fù)值弱酸、弱堿電離吸熱，中和熱數(shù)值比57.3小2.中和熱的測(cè)定(1)實(shí)驗(yàn)裝置(2)測(cè)定原理ΔH＝－eq\f(（m酸＋m堿）·c·（t終－t始）,n)c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n為生成H2O的物質(zhì)的量。(3)實(shí)驗(yàn)步驟①絕熱裝置組裝→②量取一定體積酸、堿稀溶液→③測(cè)反應(yīng)前酸堿液溫度→④混合酸堿液測(cè)反應(yīng)時(shí)最高溫度→⑤重復(fù)2～3次實(shí)驗(yàn)→⑥求平均溫度差(t終－t始)→⑦計(jì)算中和熱ΔH。(4)誤差分析若實(shí)驗(yàn)時(shí)有熱量損失，所測(cè)中和熱偏小，ΔH偏大。(5)注意事項(xiàng)①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫。②為保證酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、堿濃度相等，可采用堿體積稍過(guò)量。③中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液生成1molH2O放出的熱量，為57.3kJ，弱酸弱堿電離時(shí)吸熱，生成1molH2O時(shí)放出的熱量小于57.3kJ。若用濃硫酸發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量大于57.3kJ。④中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪動(dòng)，不能用金屬絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是金屬傳熱快，熱量損失大。⑤計(jì)算時(shí)應(yīng)注意單位的統(tǒng)一，且要注意數(shù)據(jù)的取舍，無(wú)效數(shù)據(jù)要舍去?！咎貏e提醒】(1)中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液生成1molH2O放出的熱量為57.3kJ，弱酸弱堿電離時(shí)吸熱，生成1molH2O時(shí)放出的熱量小于57.3kJ。濃硫酸稀釋時(shí)放熱，生成1molH2O時(shí)放出的熱量大于57.3kJ。(2)對(duì)于中和熱、燃燒熱，由于它們反應(yīng)放熱是確定的，所以描述中不帶“一”，但其焓變?yōu)樨?fù)值。(3)當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示中和熱時(shí)，生成H2O的物質(zhì)的量必須是1mol，當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示燃燒熱時(shí)，可燃物的物質(zhì)的量必須為1mol。3.能源(1)能源分類(2)解決能源問(wèn)題的措施①提高能源的利用效率：a.改善開采、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)；b.科學(xué)控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒。②開發(fā)新能源：開發(fā)資源豐富、可以再生、沒(méi)有污染或污染很小的新能源。知識(shí)點(diǎn)三蓋斯定律、反應(yīng)熱的計(jì)算與比較1.蓋斯定律(1)內(nèi)容對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。(2)意義間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。(3)應(yīng)用熱化學(xué)方程式焓變之間的關(guān)系aA=BΔH1A=eq\f(1,a)BΔH2ΔH2＝eq\f(1,a)ΔH1或ΔH1＝aΔH2aA=BΔH1B=aAΔH2ΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH22.反應(yīng)熱的計(jì)算(1)利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或反應(yīng)吸收或放出的熱量，可以把反應(yīng)熱當(dāng)作“產(chǎn)物”，計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量。(2)根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量計(jì)算公式：Q＝燃燒熱×n(可燃物的物質(zhì)的量)(3)根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過(guò)程中的能量差計(jì)算焓變?nèi)舴磻?yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量E1，生成物新化學(xué)鍵形成放出能量E2，則反應(yīng)的ΔH＝E1－E2。(4)利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的方法A.熟記反應(yīng)熱ΔH的計(jì)算公式:ΔH＝E(反應(yīng)物的總鍵能之和)－E(生成物的總鍵能之和)B.注意特殊物質(zhì)中鍵數(shù)的判斷物質(zhì)(1mol)P4C(金剛石)石墨SiSiO2CO2CH4化學(xué)鍵P—PC—CC—CSi—SiSi—OC=OC—H鍵數(shù)(mol)621.52424(5)利用蓋斯定律計(jì)算A.運(yùn)用蓋斯定律的技巧——“三調(diào)一加”一調(diào)：根據(jù)目標(biāo)熱化學(xué)方程式，調(diào)整已知熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物的左右位置，改寫已知的熱化學(xué)方程式。二調(diào)：根據(jù)改寫的熱化學(xué)方程式調(diào)整相應(yīng)ΔH的符號(hào)。三調(diào)：調(diào)整中間物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。一加：將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式及其ΔH相加。B.運(yùn)用蓋斯定律的三個(gè)注意事項(xiàng)①熱化學(xué)方程式乘以某一個(gè)數(shù)時(shí)，反應(yīng)熱的數(shù)值必須也乘上該數(shù)。②熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，物質(zhì)之間相加減，反應(yīng)熱也必須相加減。③將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí)，ΔH的“＋”“－”隨之改變，但數(shù)值不變。3.反應(yīng)熱大小的比較(1)看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下：(2)看ΔH的符號(hào)。比較反應(yīng)熱大小時(shí)不要只比較ΔH數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。(3)看化學(xué)計(jì)量數(shù)。當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí)，化學(xué)計(jì)量數(shù)越大，放熱反應(yīng)的ΔH越小，吸熱反應(yīng)的ΔH越大。(4)看反應(yīng)的程度。對(duì)于可逆反應(yīng)，參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大?！痉椒记伞?1)直接比較法①物質(zhì)燃燒時(shí)，可燃物物質(zhì)的量越大，燃燒放出的熱量越多。②等量的可燃物完全燃燒所放出的熱量肯定比不完全燃燒所放出的熱量多。③生成等量的水時(shí)，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)比弱酸和強(qiáng)堿或弱堿和強(qiáng)酸或弱酸和弱堿的稀溶液反應(yīng)放出的熱量多。④對(duì)于可逆反應(yīng)，因反應(yīng)不能進(jìn)行完全，實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量要小于相應(yīng)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱數(shù)值。例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，表示2molSO2(g)和1molO2(g)完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時(shí)，放出的熱量為197kJ，實(shí)際上向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，放出的熱量要小于197kJ。(2)蓋斯定律比較法①同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí)如A(g)＋B(g)===C(g)ΔH1<0A(g)＋B(g)===C(l)ΔH2<0C(g)===C(l)ΔH3<0ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH2<ΔH1。②同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)如S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1<0S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2<0S(g)===S(s)ΔH3<0ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。第三部分：典型例題剖析高頻考點(diǎn)1考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化圖形探析例1.(2023·上海金山·二模）由X、Y轉(zhuǎn)化為M的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．①→②的總過(guò)程放熱B．M是CH3COOHC．反應(yīng)過(guò)程中形成C-H鍵D．反應(yīng)X＋Y→M的原子利用率為100%【名師肋學(xué)】反應(yīng)過(guò)程能量分析的注意事項(xiàng)?焓變與反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)是否徹底無(wú)關(guān)。?催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不影響焓變的大小。?在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物各原子之間的化學(xué)鍵不一定完全斷裂。?有能量變化的過(guò)程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。如水結(jié)成冰放熱，但不屬于放熱反應(yīng)?！咀兪接?xùn)練】(2023·山東濱州·二模）一定條件下，丙烯與HCl反應(yīng)生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl的反應(yīng)歷程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．丙烯與HCl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．合成CH3CHClCH3的反應(yīng)中，第I步為反應(yīng)的決速步C．其他條件不變，適當(dāng)升高溫度可以提高加成產(chǎn)物中CH3CH2CH2Cl的比例D．CH2=CH-CH3(g)+HCl(g)CH3CH2CH2Cl(g)的焓變等于第一步與第二步正反應(yīng)活化能的差值高頻考點(diǎn)2考查依據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱例2.(2023·上海普陀·二模）肼(H2N-NH2)燃燒涉及的共價(jià)鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息見下表：共價(jià)鍵N-HN-NO=OO-H鍵能/(kJ·mol-1)391161498463熱化學(xué)方程式N2H4(g)＋O2(g)→N2(g)＋2H2O(g)＋570kJ則2N(g)→N2(g)＋Q，Q為A．1882kJ B．941kJ C．483kJ D．241.5kJ【名師點(diǎn)撥】利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的方法(1)熟記反應(yīng)熱ΔH的計(jì)算公式：ΔH＝E(反應(yīng)物的總鍵能之和)－E(生成物的總鍵能之和)(2)注意特殊物質(zhì)中鍵數(shù)的判斷物質(zhì)(1mol)P4C(金剛石)石墨SiSiO2鍵數(shù)(mol)621.524【變式訓(xùn)練】(2023·重慶一中模擬預(yù)測(cè)）已知：①反應(yīng)

，②白磷()、的分子結(jié)構(gòu)如如圖所示；③P-P、O=O、P-O鍵的鍵能分別為、、。則a的值為A．1200 B．300 C．240 D．200高頻考點(diǎn)3考查熱化學(xué)方程式的正誤判斷例3．(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）俄烏沖突爆發(fā)以來(lái)，許多西方國(guó)家宣布制裁俄羅斯，制裁范圍涵蓋俄羅斯的貓、樹以及該國(guó)的文藝作品等，但俄羅斯的石油和天然氣目前并不在制裁之列。天然氣的主要成分是甲烷，下列能正確表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式是A．

B．

C．

D．

【名師點(diǎn)睛】判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五看”一看狀態(tài)→看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；二看符號(hào)→看ΔH的“＋”“－”是否正確；三看單位→看反應(yīng)熱的單位是否為kJ/mol；四看數(shù)值→看反應(yīng)熱數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否相對(duì)應(yīng)；五看概念→看燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式?！咀兪接?xùn)練】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）H2C=C=CH2(丙二烯，沸點(diǎn)為-23.2℃)的燃燒熱(△H)為-1942.6kJ?mol-1，CH3C≡CH(丙炔，沸點(diǎn)為-34.5℃)的燃燒熱(△H)為-1849.6kJ?mol-1。下列說(shuō)法或熱化學(xué)方程式書寫正確的是A．丙二烯比丙炔穩(wěn)定B．H2C=C=CH2(g)+4O2(g)=3CO2(g)+2H2O(g)

△H=-1942.6kJ?mol-1C．H2C=C=CH2(g)+O2(g)=3CO(g)+2H2O(l)

△H=-1942.6kJ?mol-1D．CH3C≡CH(g)+4O2(g)=3CO2(g)+2H2O(l)

△H=-1849.6kJ?mol-1高頻考點(diǎn)4考查對(duì)燃燒熱、中和熱的理解例4．(2023·天津市新華中學(xué)一模）下列說(shuō)法正確的是A．將NaOH溶液分多次緩慢注入鹽酸中，或一次性快速注入鹽酸中，都不影響中和熱的測(cè)定B．已知中和熱為=-57.3kJ·mol-1，則稀H2SO4與稀Ba(OH)2溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱=-2×57.3kJ·mol-1C．燃燒熱是指在101kPa時(shí)1mol可燃物完全燃燒時(shí)所放出的熱量，故S(s)+O2(g)=SO3(g)

=-315kJ·mol-1即為硫的燃燒熱D．已知冰的熔化熱為6.0kJ·mol-1，冰中氫鍵鍵能為20.0kJ·mol-1，假設(shè)1mol冰中有2mol氫鍵，且熔化熱完全用于破壞冰中的氫鍵，則最多只能破壞1mol冰中15%的氫鍵【名師指導(dǎo)】反應(yīng)熱答題規(guī)范指導(dǎo)(1)描述反應(yīng)熱時(shí)，無(wú)論是用“反應(yīng)熱”“焓變”表示還是用ΔH表示，其后所跟數(shù)值都需要帶“＋”“－”符號(hào)。如：某反應(yīng)的反應(yīng)熱(或焓變)為ΔH＝－QkJ·mol－1或ΔH＝＋QkJ·mol－1。(2)由于中和反應(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng)，表示中和熱和燃燒熱時(shí)可不帶“－”號(hào)。如：某物質(zhì)的燃燒熱為ΔH＝－QkJ·mol－1或QkJ·mol－1?！咀兪接?xùn)練】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述正確的是A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3kJ·mol-1，則1mol硫酸與足量氫氧化鋇溶液反應(yīng)放熱114.6kJB．H2(g)的燃燒熱ΔH=-285.8kJ·mol-1，則2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)反應(yīng)的ΔH=+571.6kJ·mol-1C．101kPa時(shí)，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-QkJ·mol-1，則H2的燃燒熱ΔH=-QkJ·mol-1D．500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-38.6kJ·mol-1高頻考點(diǎn)5考查中和熱測(cè)定及誤差分析和數(shù)據(jù)處理例5．(2023·遼寧·高三期中）下列有關(guān)測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是A．用銅絲代替玻璃攪拌器，測(cè)得的△H偏小B．強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O的△H均為?57.3kJ?mol?1C．已知冰的熔化熱為6.0kJ?mol?1，冰中氫鍵鍵能為20.0kJ·mol-1，假設(shè)1mol冰中有2mol氫鍵，且熔化熱完全用于破壞冰中的氫鍵，則最多只能破壞1mol冰中15%的氫鍵D．若H2的燃燒熱為akJ?mol?1，則燃燒熱的熱化學(xué)方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=?akJ?mol?1【易錯(cuò)提醒】測(cè)定中和熱的易錯(cuò)細(xì)節(jié)(1)中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時(shí)的熱效應(yīng)。(2)酸堿溶液應(yīng)當(dāng)用稀溶液(0.1～0.5mol·L－1)。若溶液濃度過(guò)大，溶液中陰、陽(yáng)離子間的相互牽制作用就大，電離程度達(dá)不到100%，這樣使酸堿中和時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)消耗一部分補(bǔ)償電離時(shí)所需的熱量，造成較大誤差。(3)使用兩只量筒分別量取酸和堿。(4)使用同一支溫度計(jì)，分別先后測(cè)量酸、堿及混合液的最高溫度，測(cè)完一種溶液后，必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。(5)取多次實(shí)驗(yàn)t1、t2的平均值代入公式計(jì)算，而不是結(jié)果的平均值，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意單位的統(tǒng)一?！咀兪接?xùn)練】(2023·新疆喀什·一模）在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是A．使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了加快反應(yīng)速率，減小實(shí)驗(yàn)誤差B．為了準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸C．用溶液分別與的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，若所取的溶液體積相等，則測(cè)得的中和熱數(shù)值相同D．在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，需要使用的儀器有托盤天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒高頻考點(diǎn)6考查能源的開發(fā)與利用例6.(2023·海南·模擬預(yù)測(cè)）能源與環(huán)境是人類今后50年急需解決的兩大問(wèn)題。下列方案不可取的是A．開發(fā)能源集成管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“管理節(jié)能”和“綠色用能”B．創(chuàng)新制造工藝，大力研發(fā)超輕量耐熱結(jié)構(gòu)材料C．研究二氧化碳的固定、新利用途徑D．大力發(fā)展鉛蓄電池、鎳鎘電池等二次電池的研發(fā)與使用【名師歸納】新能源是指以新技術(shù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)開發(fā)利用的能源，包括太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮艿??！咀兪接?xùn)練】(2023·河北滄州·二模）《天工開物·作咸》中記載了天然氣的開發(fā)和利用，“西川有火井，事奇甚，其井居然冷水，絕無(wú)火氣，但以長(zhǎng)竹剖開去節(jié)，合縫漆布，一頭插入井底，其上曲接，以口緊對(duì)釜臍，注鹵水釜中，只見火意烘烘，水即滾沸”。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．天然氣的主要成分屬于溫室氣體B．海底可燃冰的成分為CH4·nH2OC．天然氣屬于化石能源D．天然氣燃燒時(shí)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能高頻考點(diǎn)7考查蓋斯定律在反應(yīng)熱大小比較中的應(yīng)用例7.(2023·浙江·模擬預(yù)測(cè)）直鏈丁烯有X、Y、Z三種同分異構(gòu)體，相同溫度和壓強(qiáng)下，ΔH1(X)<ΔH1(Y)<ΔH1(Z)，下列判斷不正確的是C4H8(g)+6O2(g)4CO2(g)+4H2O(g)

ΔH1C4H8(g)+H2(g)C4H10(g)

ΔH2A．ΔH1<0，ΔH2<0B．Y(g)→Z(g)為放熱反應(yīng)C．ΔH2(X)<ΔH2(Y)<ΔH2(Z)D．丁醇的消去產(chǎn)物中，X的選擇性最高【名師歸納】反應(yīng)熱大小的比較的四個(gè)注意點(diǎn)：(1)看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下：(2)看ΔH的符號(hào)。比較反應(yīng)熱大小時(shí)不要只比較ΔH數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。(3)看化學(xué)計(jì)量數(shù)。當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí)，化學(xué)計(jì)量數(shù)越大，放熱反應(yīng)的ΔH越小，吸熱反應(yīng)的ΔH越大。(4)看反應(yīng)的程度。對(duì)于可逆反應(yīng)，參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大?！咀兪接?xùn)練】(2023·浙江·模擬預(yù)測(cè)）相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于反應(yīng)的，下列判斷正確的是

A．， B．C． D．高頻考點(diǎn)8考查蓋斯定律在反應(yīng)熱計(jì)算中的應(yīng)用例8.(2023·重慶·模擬預(yù)測(cè)）某科研人員用下列流程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。反應(yīng)Ⅰ：

反應(yīng)Ⅱ：

則能表示S(s)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式中的為A． B．C． D．【名師點(diǎn)睛】運(yùn)用蓋斯定律的技巧——“三調(diào)一加”一調(diào)：根據(jù)目標(biāo)熱化學(xué)方程式，調(diào)整已知熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物的左右位置，改寫已知的熱化學(xué)方程式。二調(diào)：根據(jù)改寫的熱化學(xué)方程式調(diào)整相應(yīng)ΔH的符號(hào)。三調(diào)：調(diào)整中間物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。一加：將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式及其ΔH加起來(lái)eq\o(。,\s\do4(,))【變式訓(xùn)練】(2023·浙江省寧波市鄞州中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）下列關(guān)于如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(X代表鹵素)的說(shuō)法正確的是A．ΔH1越小，HX的熔沸點(diǎn)越高B．ΔH1+ΔH2+ΔH3=0C．按照Cl、Br、I的順序，ΔH2依次減小D．過(guò)程Ⅲ的能量變化形式與高溫煅燒石灰石的能量變化形式相同第17講化學(xué)能與熱能目錄第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）第二部分：知識(shí)點(diǎn)精準(zhǔn)記憶第三部分：典型例題剖析高頻考點(diǎn)1考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化圖形探析高頻考點(diǎn)2考查依據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱高頻考點(diǎn)3考查熱化學(xué)方程式的正誤判斷高頻考點(diǎn)4考查對(duì)燃燒熱、中和熱的理解高頻考點(diǎn)5考查中和熱測(cè)定及誤差分析和數(shù)據(jù)處理高頻考點(diǎn)6考查能源的開發(fā)與利用高頻考點(diǎn)7考查蓋斯定律在反應(yīng)熱大小比較中的應(yīng)用高頻考點(diǎn)8考查蓋斯定律在反應(yīng)熱計(jì)算中的應(yīng)用正文第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）第二部分：知識(shí)點(diǎn)精準(zhǔn)記憶知識(shí)點(diǎn)一焓變、熱化學(xué)方程式1．化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與特征(1)實(shí)質(zhì)：反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂和生成物中化學(xué)鍵形成。(2)特征：既有物質(zhì)變化，又伴有能量變化；能量轉(zhuǎn)化主要表現(xiàn)為熱量的變化。(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式①吸熱反應(yīng)：熱能→化學(xué)能。②放熱反應(yīng)：化學(xué)能→熱能。③光合作用：光能→化學(xué)能。④燃燒反應(yīng)：化學(xué)能→熱能，化學(xué)能→光能。⑤原電池反應(yīng)：化學(xué)能→電能。⑥電解池反應(yīng)：電能→化學(xué)能。2.焓變、反應(yīng)熱(1)焓與焓變①焓(H)：焓是與內(nèi)能有關(guān)的物理量。②焓變(ΔH)：生成物的焓與反應(yīng)物的焓之差。(2)反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸收或放出的能量。(3)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系：對(duì)于恒壓條件下進(jìn)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，則有關(guān)系：ΔH＝Qp。2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1)概念(1)放熱反應(yīng)：釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。反應(yīng)體系的能量降低，故ΔH＜0，即ΔH為負(fù)值。(2)吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。反應(yīng)體系的能量升高，故ΔH＞0，即ΔH為正值。2)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷(1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)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)記憶常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①可燃物的燃燒②酸堿中和反應(yīng)③金屬與酸的置換反應(yīng)④物質(zhì)的緩慢氧化⑤鋁熱反應(yīng)⑥大多數(shù)化合反應(yīng)①弱電解質(zhì)的電離②鹽類的水解反應(yīng)③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)④C和H2O(g)、C和CO2的反應(yīng)⑤大多數(shù)分解反應(yīng)3.理解反應(yīng)歷程與反應(yīng)熱的關(guān)系圖示意義a表示正反應(yīng)的活化能；b表示逆反應(yīng)的活化能。c表示該反應(yīng)的反應(yīng)熱。ΔH圖1：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－ckJ·mol－1，表示放熱反應(yīng)圖2：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝ckJ·mol－1，表示吸熱反應(yīng)【特別提醒】(1)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成，任何化學(xué)反應(yīng)都具有熱效應(yīng)。(2)不能根據(jù)反應(yīng)條件判斷反應(yīng)是放熱還是吸熱，需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，不需要加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)。(3)有能量變化的過(guò)程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)，如水結(jié)成冰放熱但不屬于放熱反應(yīng)。(4)物質(zhì)三態(tài)變化時(shí)，能量的變化形式為固態(tài)eq\o(,\s\up14(吸熱),\s\do14(放熱))液態(tài)eq\o(,\s\up14(吸熱),\s\do14(放熱))氣態(tài)。4.熱化學(xué)方程式(1)概念：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)意義：表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示：2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時(shí)放出571.6kJ的熱量。(3)書寫要求①注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(25℃、101kPa下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明)。②注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)：固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、水溶液(aq)、氣態(tài)(g)。③熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，而不表示分子個(gè)數(shù)(或原子個(gè)數(shù))，故化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。④熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。⑤由于ΔH與反應(yīng)物的物質(zhì)的量有關(guān)，所以熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與ΔH相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號(hào)相反。⑥同素異形體轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式除了注明狀態(tài)外，還要注明名稱?！痉椒记伞竣凫首兣c反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)進(jìn)行是否徹底無(wú)關(guān)。②催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的大小。③在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物各原子之間的化學(xué)鍵不一定完全斷裂。(4)熱化學(xué)方程式與化學(xué)(離子)方程式的3個(gè)不同點(diǎn)①熱化學(xué)方程式不注明反應(yīng)條件；②熱化學(xué)方程式不標(biāo)“↑”“↓”，但必須用s、l、g、aq等標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài)。③熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，其ΔH必須與化學(xué)方程式及物質(zhì)的聚集狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。(5)判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五看”一看狀態(tài)→看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；二看符號(hào)→看ΔH的“＋”“－”是否正確；三看單位→看反應(yīng)熱的單位是否為kJ/mol；四看數(shù)值→看反應(yīng)熱數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否相對(duì)應(yīng)；五看概念→看燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式。知識(shí)點(diǎn)二燃燒熱、中和熱、能源1.燃燒熱和中和熱的比較燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱ΔH及其單位ΔH＜0，單位均為kJ·mol－1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol不一定為1mol生成物的量不確定生成水的量為1mol反應(yīng)熱的含義101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，即C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)。在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量表示方法燃燒熱ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1特點(diǎn)物質(zhì)燃燒一定放熱，ΔH一定為負(fù)值弱酸、弱堿電離吸熱，中和熱數(shù)值比57.3小2.中和熱的測(cè)定(1)實(shí)驗(yàn)裝置(2)測(cè)定原理ΔH＝－eq\f(（m酸＋m堿）·c·（t終－t始）,n)c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n為生成H2O的物質(zhì)的量。(3)實(shí)驗(yàn)步驟①絕熱裝置組裝→②量取一定體積酸、堿稀溶液→③測(cè)反應(yīng)前酸堿液溫度→④混合酸堿液測(cè)反應(yīng)時(shí)最高溫度→⑤重復(fù)2～3次實(shí)驗(yàn)→⑥求平均溫度差(t終－t始)→⑦計(jì)算中和熱ΔH。(4)誤差分析若實(shí)驗(yàn)時(shí)有熱量損失，所測(cè)中和熱偏小，ΔH偏大。(5)注意事項(xiàng)①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫。②為保證酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、堿濃度相等，可采用堿體積稍過(guò)量。③中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液生成1molH2O放出的熱量，為57.3kJ，弱酸弱堿電離時(shí)吸熱，生成1molH2O時(shí)放出的熱量小于57.3kJ。若用濃硫酸發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量大于57.3kJ。④中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪動(dòng)，不能用金屬絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是金屬傳熱快，熱量損失大。⑤計(jì)算時(shí)應(yīng)注意單位的統(tǒng)一，且要注意數(shù)據(jù)的取舍，無(wú)效數(shù)據(jù)要舍去?！咎貏e提醒】(1)中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液生成1molH2O放出的熱量為57.3kJ，弱酸弱堿電離時(shí)吸熱，生成1molH2O時(shí)放出的熱量小于57.3kJ。濃硫酸稀釋時(shí)放熱，生成1molH2O時(shí)放出的熱量大于57.3kJ。(2)對(duì)于中和熱、燃燒熱，由于它們反應(yīng)放熱是確定的，所以描述中不帶“一”，但其焓變?yōu)樨?fù)值。(3)當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示中和熱時(shí)，生成H2O的物質(zhì)的量必須是1mol，當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示燃燒熱時(shí)，可燃物的物質(zhì)的量必須為1mol。3.能源(1)能源分類(2)解決能源問(wèn)題的措施①提高能源的利用效率：a.改善開采、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)；b.科學(xué)控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒。②開發(fā)新能源：開發(fā)資源豐富、可以再生、沒(méi)有污染或污染很小的新能源。知識(shí)點(diǎn)三蓋斯定律、反應(yīng)熱的計(jì)算與比較1.蓋斯定律(1)內(nèi)容對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。(2)意義間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。(3)應(yīng)用熱化學(xué)方程式焓變之間的關(guān)系aA=BΔH1A=eq\f(1,a)BΔH2ΔH2＝eq\f(1,a)ΔH1或ΔH1＝aΔH2aA=BΔH1B=aAΔH2ΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH22.反應(yīng)熱的計(jì)算(1)利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或反應(yīng)吸收或放出的熱量，可以把反應(yīng)熱當(dāng)作“產(chǎn)物”，計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量。(2)根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量計(jì)算公式：Q＝燃燒熱×n(可燃物的物質(zhì)的量)(3)根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過(guò)程中的能量差計(jì)算焓變?nèi)舴磻?yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量E1，生成物新化學(xué)鍵形成放出能量E2，則反應(yīng)的ΔH＝E1－E2。(4)利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的方法A.熟記反應(yīng)熱ΔH的計(jì)算公式:ΔH＝E(反應(yīng)物的總鍵能之和)－E(生成物的總鍵能之和)B.注意特殊物質(zhì)中鍵數(shù)的判斷物質(zhì)(1mol)P4C(金剛石)石墨SiSiO2CO2CH4化學(xué)鍵P—PC—CC—CSi—SiSi—OC=OC—H鍵數(shù)(mol)621.52424(5)利用蓋斯定律計(jì)算A.運(yùn)用蓋斯定律的技巧——“三調(diào)一加”一調(diào)：根據(jù)目標(biāo)熱化學(xué)方程式，調(diào)整已知熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物的左右位置，改寫已知的熱化學(xué)方程式。二調(diào)：根據(jù)改寫的熱化學(xué)方程式調(diào)整相應(yīng)ΔH的符號(hào)。三調(diào)：調(diào)整中間物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。一加：將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式及其ΔH相加。B.運(yùn)用蓋斯定律的三個(gè)注意事項(xiàng)①熱化學(xué)方程式乘以某一個(gè)數(shù)時(shí)，反應(yīng)熱的數(shù)值必須也乘上該數(shù)。②熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，物質(zhì)之間相加減，反應(yīng)熱也必須相加減。③將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí)，ΔH的“＋”“－”隨之改變，但數(shù)值不變。3.反應(yīng)熱大小的比較(1)看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下：(2)看ΔH的符號(hào)。比較反應(yīng)熱大小時(shí)不要只比較ΔH數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。(3)看化學(xué)計(jì)量數(shù)。當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí)，化學(xué)計(jì)量數(shù)越大，放熱反應(yīng)的ΔH越小，吸熱反應(yīng)的ΔH越大。(4)看反應(yīng)的程度。對(duì)于可逆反應(yīng)，參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大。【方法技巧】(1)直接比較法①物質(zhì)燃燒時(shí)，可燃物物質(zhì)的量越大，燃燒放出的熱量越多。②等量的可燃物完全燃燒所放出的熱量肯定比不完全燃燒所放出的熱量多。③生成等量的水時(shí)，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)比弱酸和強(qiáng)堿或弱堿和強(qiáng)酸或弱酸和弱堿的稀溶液反應(yīng)放出的熱量多。④對(duì)于可逆反應(yīng)，因反應(yīng)不能進(jìn)行完全，實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量要小于相應(yīng)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱數(shù)值。例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，表示2molSO2(g)和1molO2(g)完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時(shí)，放出的熱量為197kJ，實(shí)際上向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，放出的熱量要小于197kJ。(2)蓋斯定律比較法①同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí)如A(g)＋B(g)===C(g)ΔH1<0A(g)＋B(g)===C(l)ΔH2<0C(g)===C(l)ΔH3<0ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH2<ΔH1。②同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)如S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1<0S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2<0S(g)===S(s)ΔH3<0ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。第三部分：典型例題剖析高頻考點(diǎn)1考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化圖形探析例1.(2023·上海金山·二模）由X、Y轉(zhuǎn)化為M的反應(yīng)歷程如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．①→②的總過(guò)程放熱B．M是CH3COOHC．反應(yīng)過(guò)程中形成C-H鍵D．反應(yīng)X＋Y→M的原子利用率為100%【解析】A．根據(jù)圖像中反應(yīng)物的能量變化由高到低判斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A正確；B．根據(jù)圖像中的M的球棍模型判斷化學(xué)式為CH3COOH，故B正確；C．根據(jù)圖像中X判斷是甲烷，Y是二氧化碳，兩者形成乙酸，形成的是碳碳鍵、氧氫鍵，故C不正確；D．根據(jù)原子守恒甲烷和二氧化碳1:1完全反應(yīng)生成乙酸，故原子利用率100%，故D正確；故選答案C；【答案】C【名師肋學(xué)】反應(yīng)過(guò)程能量分析的注意事項(xiàng)?焓變與反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)是否徹底無(wú)關(guān)。?催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不影響焓變的大小。?在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物各原子之間的化學(xué)鍵不一定完全斷裂。?有能量變化的過(guò)程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。如水結(jié)成冰放熱，但不屬于放熱反應(yīng)?！咀兪接?xùn)練】(2023·山東濱州·二模）一定條件下，丙烯與HCl反應(yīng)生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl的反應(yīng)歷程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．丙烯與HCl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．合成CH3CHClCH3的反應(yīng)中，第I步為反應(yīng)的決速步C．其他條件不變，適當(dāng)升高溫度可以提高加成產(chǎn)物中CH3CH2CH2Cl的比例D．CH2=CH-CH3(g)+HCl(g)CH3CH2CH2Cl(g)的焓變等于第一步與第二步正反應(yīng)活化能的差值【解析】A．由圖可知，無(wú)論是生成CH3CH2CH2Cl(g)或是CH3CHClCH3(g)，生成物的總能量低于于反應(yīng)物的總能量，則丙烯與HCl的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．在合成CH3CHCICH3的反應(yīng)歷程中，第I步反應(yīng)活化能更大，反應(yīng)速率更小，慢反應(yīng)為整個(gè)反應(yīng)的決速步驟，B正確；C．其他條件不變，適當(dāng)升高溫度，活化能大的反應(yīng)的速率常數(shù)變化的大，速率增加的更快，相同時(shí)間內(nèi)可以提高加成產(chǎn)物中CH3CH2CH2Cl的比例，C正確；D．由圖象，第一步與第二步正反應(yīng)活化能的差值不是反應(yīng)物和生成物的能量差，故不是CH2=CH-CH3(g)+HCl(g)CH3CH2CH2Cl(g)的焓變，D錯(cuò)誤；答案選BC?！敬鸢浮緽C高頻考點(diǎn)2考查依據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱例2.(2023·上海普陀·二模）肼(H2N-NH2)燃燒涉及的共價(jià)鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息見下表：共價(jià)鍵N-HN-NO=OO-H鍵能/(kJ·mol-1)391161498463熱化學(xué)方程式N2H4(g)＋O2(g)→N2(g)＋2H2O(g)＋570kJ則2N(g)→N2(g)＋Q，Q為A．1882kJ B．941kJ C．483kJ D．241.5kJ【解析】N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，設(shè)N≡N的鍵能為x，由可知，4×391kJ/mol+161kJ/mol+498kJ/mol-x-4×463kJ/mol=-570kJ/mol，解得x=941kJ/mol，形成化學(xué)鍵需要釋放能量，所以Q=941kJ。根據(jù)以上分析可知，Q=941kJ/mol，所以答案選B。【答案】B【名師點(diǎn)撥】利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的方法(1)熟記反應(yīng)熱ΔH的計(jì)算公式：ΔH＝E(反應(yīng)物的總鍵能之和)－E(生成物的總鍵能之和)(2)注意特殊物質(zhì)中鍵數(shù)的判斷物質(zhì)(1mol)P4C(金剛石)石墨SiSiO2鍵數(shù)(mol)621.524【變式訓(xùn)練】(2023·重慶一中模擬預(yù)測(cè)）已知：①反應(yīng)

，②白磷()、的分子結(jié)構(gòu)如如圖所示；③P-P、O=O、P-O鍵的鍵能分別為、、。則a的值為A．1200 B．300 C．240 D．200【解析】反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，由題圖可知1個(gè)P4分子中含有6個(gè)P-P鍵，1個(gè)P4O6分子中含有12個(gè)P-O鍵，則反應(yīng)

ΔH=(6×a+3×498-12×351)kJ/mol=-1518kJ/mol，解得a=200，故選：D?！敬鸢浮緿高頻考點(diǎn)3考查熱化學(xué)方程式的正誤判斷例3．(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）俄烏沖突爆發(fā)以來(lái)，許多西方國(guó)家宣布制裁俄羅斯，制裁范圍涵蓋俄羅斯的貓、樹以及該國(guó)的文藝作品等，但俄羅斯的石油和天然氣目前并不在制裁之列。天然氣的主要成分是甲烷，下列能正確表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式是A．

B．

C．

D．

【解析】燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的物質(zhì)所放出的熱量，1mol

CH4完全燃燒生成

CO2和

液態(tài)水，所以甲烷的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：

，故選：B?！敬鸢浮緽【名師點(diǎn)睛】判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五看”一看狀態(tài)→看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；二看符號(hào)→看ΔH的“＋”“－”是否正確；三看單位→看反應(yīng)熱的單位是否為kJ/mol；四看數(shù)值→看反應(yīng)熱數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否相對(duì)應(yīng)；五看概念→看燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式。【變式訓(xùn)練】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）H2C=C=CH2(丙二烯，沸點(diǎn)為-23.2℃)的燃燒熱(△H)為-1942.6kJ?mol-1，CH3C≡CH(丙炔，沸點(diǎn)為-34.5℃)的燃燒熱(△H)為-1849.6kJ?mol-1。下列說(shuō)法或熱化學(xué)方程式書寫正確的是A．丙二烯比丙炔穩(wěn)定B．H2C=C=CH2(g)+4O2(g)=3CO2(g)+2H2O(g)

△H=-1942.6kJ?mol-1C．H2C=C=CH2(g)+O2(g)=3CO(g)+2H2O(l)

△H=-1942.6kJ?mol-1D．CH3C≡CH(g)+4O2(g)=3CO2(g)+2H2O(l)

△H=-1849.6kJ?mol-1【解析】A．H2C=C=CH2與CH3C≡CH互為同分異構(gòu)體，前者燃燒放出的熱量多，說(shuō)明能量高，穩(wěn)定性差，A錯(cuò)誤；B．燃燒熱是1mol純物質(zhì)在25℃、101kPa下測(cè)定的，此條件下水為液態(tài)，B錯(cuò)誤；C．燃燒熱是1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量，應(yīng)生成CO2，C錯(cuò)誤；D．CH3C≡CH(g)+4O2(g)=3CO2(g)+2H2O(l)△H=-1849.6kJ?mol-1，表示CH3C≡CH的燃燒熱的熱化學(xué)方程式，D正確；故答案為：D?！敬鸢浮緿高頻考點(diǎn)4考查對(duì)燃燒熱、中和熱的理解例4．(2023·天津市新華中學(xué)一模）下列說(shuō)法正確的是A．將NaOH溶液分多次緩慢注入鹽酸中，或一次性快速注入鹽酸中，都不影響中和熱的測(cè)定B．已知中和熱為=-57.3kJ·mol-1，則稀H2SO4與稀Ba(OH)2溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱=-2×57.3kJ·mol-1C．燃燒熱是指在101kPa時(shí)1mol可燃物完全燃燒時(shí)所放出的熱量，故S(s)+O2(g)=SO3(g)

=-315kJ·mol-1即為硫的燃燒熱D．已知冰的熔化熱為6.0kJ·mol-1，冰中氫鍵鍵能為20.0kJ·mol-1，假設(shè)1mol冰中有2mol氫鍵，且熔化熱完全用于破壞冰中的氫鍵，則最多只能破壞1mol冰中15%的氫鍵【解析】A．分多次緩慢注入，造成熱量散失，則測(cè)定的中和熱偏小，應(yīng)一次性快速注入鹽酸中，A錯(cuò)誤；B．生成硫酸鋇放熱，則稀H2SO4與稀Ba(OH)2溶液反應(yīng)的反應(yīng)熱<-2×57.3kJ·mol-1，B錯(cuò)誤；C．燃燒熱定義中，硫燃燒生成的穩(wěn)定氧化物應(yīng)為二氧化硫，C錯(cuò)誤；D．冰的熔化熱為6.0kJ·mol-1，1mol冰變成0℃的液態(tài)水所需吸收的熱量為6.0kJ·mol-1，冰中氫鍵鍵能為20.0kJ·mol-1，1mol冰中有2mol氫鍵，破壞時(shí)需吸收40kJ的熱量，則，即最多只能破壞1mol冰中15%的氫鍵，D正確；答案選D。【答案】D【名師指導(dǎo)】反應(yīng)熱答題規(guī)范指導(dǎo)(1)描述反應(yīng)熱時(shí)，無(wú)論是用“反應(yīng)熱”“焓變”表示還是用ΔH表示，其后所跟數(shù)值都需要帶“＋”“－”符號(hào)。如：某反應(yīng)的反應(yīng)熱(或焓變)為ΔH＝－QkJ·mol－1或ΔH＝＋QkJ·mol－1。(2)由于中和反應(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng)，表示中和熱和燃燒熱時(shí)可不帶“－”號(hào)。如：某物質(zhì)的燃燒熱為ΔH＝－QkJ·mol－1或QkJ·mol－1。【變式訓(xùn)練】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述正確的是A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3kJ·mol-1，則1mol硫酸與足量氫氧化鋇溶液反應(yīng)放熱114.6kJB．H2(g)的燃燒熱ΔH=-285.8kJ·mol-1，則2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)反應(yīng)的ΔH=+571.6kJ·mol-1C．101kPa時(shí)，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-QkJ·mol-1，則H2的燃燒熱ΔH=-QkJ·mol-1D．500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-38.6kJ·mol-1【解析】A．硫酸和氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和水，所以此反應(yīng)的反應(yīng)熱不是中和熱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．氫氣的燃燒熱是指1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量，所以當(dāng)熱化學(xué)方程式相反的話，反應(yīng)熱的符號(hào)相反，且根據(jù)物質(zhì)的量分析，該反應(yīng)為+571.6kJ·mol-1，選項(xiàng)B正確；C．氫氣的燃燒熱是指1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量，所以當(dāng)熱化學(xué)方程式相反的話，反應(yīng)熱的符號(hào)相反，且根據(jù)物質(zhì)的量分析，H2的燃燒熱ΔH<-QkJ·mol-1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，0.5mol氮?dú)獠荒芡耆磻?yīng)，故反應(yīng)熱不能計(jì)算，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選B。【答案】B高頻考點(diǎn)5考查中和熱測(cè)定及誤差分析和數(shù)據(jù)處理例5．(2023·遼寧·高三期中）下列有關(guān)測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是A．用銅絲代替玻璃攪拌器，測(cè)得的△H偏小B．強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O的△H均為?57.3kJ?mol?1C．已知冰的熔化熱為6.0kJ?mol?1，冰中氫鍵鍵能為20.0kJ·mol-1，假設(shè)1mol冰中有2mol氫鍵，且熔化熱完全用于破壞冰中的氫鍵，則最多只能破壞1mol冰中15%的氫鍵D．若H2的燃燒熱為akJ?mol?1，則燃燒熱的熱化學(xué)方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=?akJ?mol?1【解析】A．用銅絲代替玻璃攪拌器，由于銅會(huì)導(dǎo)熱，測(cè)得出的溫度偏低，因此測(cè)得的△H偏大，故A錯(cuò)誤；B．強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O和溶液的△H均為?57.3kJ?mol?1，若生成了沉淀，則△H不為?57.3kJ?mol?1，故B錯(cuò)誤；C．已知冰的熔化熱為6.0kJ?mol?1，冰中氫鍵鍵能為20.0kJ·mol-1，假設(shè)1mol冰中有2mol氫鍵，且熔化熱完全用于破壞冰中的氫鍵，則最多只能破壞1mol冰中的氫鍵，故C正確；D．若H2的燃燒熱為akJ?mol?1，生成水為液態(tài)水，因此燃燒熱的熱化學(xué)方程式H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=?akJ?mol?1，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為C。【答案】C【易錯(cuò)提醒】測(cè)定中和熱的易錯(cuò)細(xì)節(jié)(1)中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時(shí)的熱效應(yīng)。(2)酸堿溶液應(yīng)當(dāng)用稀溶液(0.1～0.5mol·L－1)。若溶液濃度過(guò)大，溶液中陰、陽(yáng)離子間的相互牽制作用就大，電離程度達(dá)不到100%，這樣使酸堿中和時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)消耗一部分補(bǔ)償電離時(shí)所需的熱量，造成較大誤差。(3)使用兩只量筒分別量取酸和堿。(4)使用同一支溫度計(jì)，分別先后測(cè)量酸、堿及混合液的最高溫度，測(cè)完一種溶液后，必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。(5)取多次實(shí)驗(yàn)t1、t2的平均值代入公式計(jì)算，而不是結(jié)果的平均值，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意單位的統(tǒng)一?！咀兪接?xùn)練】(2023·新疆喀什·一模）在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是A．使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了加快反應(yīng)速率，減小實(shí)驗(yàn)誤差B．為了準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸C．用溶液分別與的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，若所取的溶液體積相等，則測(cè)得的中和熱數(shù)值相同D．在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，需要使用的儀器有托盤天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒【解析】A．環(huán)形玻璃棒攪拌能加快反應(yīng)速率，減小實(shí)驗(yàn)誤差，A正確；B．溫度計(jì)水銀球測(cè)燒杯內(nèi)的熱水的溫度，不能接觸燒杯底部接觸燒杯底部，B錯(cuò)誤；C．醋酸是弱酸，電離吸熱，測(cè)出的中和熱數(shù)值偏小，C錯(cuò)誤；D．中和熱測(cè)定用不到天平，D錯(cuò)誤；答案選A?！敬鸢浮緼高頻考點(diǎn)6考查能源的開發(fā)與利用例6.(2023·海南·模擬預(yù)測(cè)）能源與環(huán)境是人類今后50年急需解決的兩大問(wèn)題。下列方案不可取的是A．開發(fā)能源集成管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“管理節(jié)能”和“綠色用能”B．創(chuàng)新制造工藝，大力研發(fā)超輕量耐熱結(jié)構(gòu)材料C．研究二氧化碳的固定、新利用途徑D．大力發(fā)展鉛蓄電池、鎳鎘電池等二次電池的研發(fā)與使用【解析】A．開發(fā)能源集成管理系統(tǒng)，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，合理使用能源，實(shí)現(xiàn)“管理節(jié)能”和“綠色用能”，故A正確；B．創(chuàng)新制造工藝，大力研發(fā)超輕量耐熱結(jié)構(gòu)材料，減少能源的損失，故B正確；C．研究二氧化碳的固定、新利用途徑，實(shí)現(xiàn)碳中和，故C正確；D．大力發(fā)展鉛蓄電池、鎳鎘電池等二次電池的研發(fā)與使用，會(huì)造成環(huán)境污染，同時(shí)它有能量轉(zhuǎn)換效率低，能量利用率低，應(yīng)開發(fā)能量轉(zhuǎn)換效率更高的電池，故D錯(cuò)