高考化學一輪復習：化學能與熱能

知識清單18化學能與熱能

I，?

思維導圖

化學反應過程中釋放或定含義（表示化學反應熱效

吸收的能量，符號：△〃,義一［應的方程式

單位：kJ-mo「

'注明反應的溫度和壓強'

燃燒熱：1mol純物質完

全燃燒生成穩(wěn)定的氧化r（在25℃、lOlkPaT

進行的,可不注明）

物時放出的熱量分

熱化學」標明反應物和］

類書

中和熱：稀溶液中，酸方程式［生成物的狀態(tài)，

與堿發(fā)生中和反應生成

（）時放出

1molH2O1(

，各物質的化學計量數(shù)只

學

的熱量一化

表示物質的量，可寫成

應

反

根據(jù)反應物和生成分數(shù).

的

中

能

物的總能量計算量定義（吸收熱量的化學

變

（根據(jù)鍵能計算〉化反應，△〃>（）

本,、

（根據(jù)蓋斯定律計算｝熱食;斷鍵吸收的能量〉、

成鍵放出的能量

（根據(jù)熱化學方程式計每-應判斷

方法反應物的總能量

化學反應的反應熱只與反含生成物的總能量I

應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,

義定義放出熱量的化學反應.

.而與反應的途徑無關,

應蓋斯放熱A//<0,

（計算反應熱評■定津反應本質「斷鍵吸收的能量v

I成鍵施田的能量

判斷------------------

方法反應物的總能量〉

----1生成物陽總能量J

知識梳理

知識點01放熱反應和吸熱反應知識點02三個重要概念

知識點03反應過程中熱量大小的比較知識點04能量-反應過程圖像

知識點05熱化學方程式的書寫及正誤判斷知識點06反應熱的有關計算

知識點07能源

知識點01放熱反應和吸熱反應

回

i.前提條件：必須是化學反應

（1）物質的溶解過程：主要發(fā)生物理變化

①放熱過程：濃硫酸、NaOH固體溶于水

②吸熱過程：NH4NO3固體溶于水

（2）狀態(tài)變化：發(fā)生物理變化

①放熱過程:凝固、液化、凝華等

1

②吸熱過程:升華、汽化、熔化等

(3)化學鍵的變化

①放熱過程：化學鍵的形成過程，如2H-H2，Na++C「=NaCl

②吸熱過程：化學鍵的斷裂過程，如H2—2H,NaCl=Na++C「

2.本質判據(jù)

(1)能量角度

①放熱反應：反應物的能量總和上生成物的能量總和

②吸熱反應：反應物的能量總和W生成物的能量總和

(2)鍵能角度

①放熱反應：反應物的鍵能總和W生成物的鍵能總和

②吸熱反應：反應物的鍵能總和之生成物的鍵能總和

3.條件判據(jù)

(1)需要持續(xù)加熱才能進行的反應一般是吸熱反應

(2)反應開始需要加熱，停熱后仍能繼續(xù)進行,一般是放熱反應

4.現(xiàn)象判據(jù)

(1)反應體系的溫度變化

①體系的溫度升高：放熱反應

②體系的溫度降低：吸熱反應

(2)密閉體系的壓強變化

①體系的壓強增大：放熱反應

②體系的壓強減?。何鼰岱磻?/p>

(3)液體的揮發(fā)程度

①液體的揮發(fā)程度增大：放熱反應

②液體的揮發(fā)程度減小：吸熱反應

(4)催化劑的紅熱程度

①停熱后催化劑繼續(xù)紅熱：放熱反應

②停熱后催化劑不再紅熱：吸熱反應

5.經(jīng)驗判據(jù)

(1)放熱反應

①金屬、金屬氧化物與酸或水的反應

2

②可燃物的燃燒反應及緩慢氧化

③酸和堿的中和反應

⑷鋁熱反應,如2Al+Fe2O3用選2Fe+A12Ch

⑤大多數(shù)的化合反應。如2NO2d：N2O4

(2)吸熱反應

①大多數(shù)的分解的反應(2比02獸2H2O+O2T除外)

②鍍鹽和堿反應,如Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl=BaC12+2NH3?H2O+8H2O

③鹽的水解反應

④兩個特殊反應：C+CO2邈=2CO、C+H2O(g)型JCO+H2

⑤碳酸氫鈉與檸檬酸的反應

6.自發(fā)判據(jù)：△H—TASW0

(1)A(g)+B(1)=C(1)自發(fā)進行，AH。

(2)2AB(g)(g)+3D(g)高溫自發(fā)，△30

7.注意事項

(1)反應的熱效應與反應條件無必然關系

①在高溫下才能進行的化學反應不一定是吸熱反應

②在常溫下進行的化學反應不一定是放熱反應

③使用催化劑的反應不一定是吸熱反應

(2)反應的熱效應與反應是化合還是分解無必然關系

①化合反應不一定是放熱反應

②分解反應不一定是吸熱反應

8.反應的活化能

(1)正反應的活化能為：Ei

(2)逆反應的活化能為：&

(3)正反應的反應熱為：AH=(及一及)kJ-moP1

(4)活化能和反應熱效應的關系

①放熱反應：E“二E“逆

②吸熱反應：E.侖及逆

3

(5)催化劑能降低反應所需的活化能,但不影響反應熱的大小

(6)活化能和反應速率的關系(相同溫度)

①反應的活化能越大，反應速率越慢

②右EaF>E“逆，貝！Jy逆

(i)化學反應的本質是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成，任何化學反應都具有熱效應。

(2)不能根據(jù)反應條件判斷反應是放熱還是吸熱，需要加熱才能進行的反應不一定是吸熱反應，不需要加熱

就能進行的反應也不一定是放熱反應。

(3)有能量變化的過程不一定是放熱反應或吸熱反應，如水結成冰放熱但不屬于放熱反應。

吸執(zhí)吸執(zhí)

(4)物質三態(tài)變化時，能量的變化形式為固態(tài)-,液態(tài)-:氣態(tài)。

放熱放熱

s???

【典例01】下列過程屬于放熱反應的是

A.用石灰石燒制石灰B.在鋅粒中加稀硫酸

C.濃硫酸的稀釋D.硫酸鍍與氫氧化鈣的反應

【答案】B

【分析】常見的放熱反應為所有的物質燃燒、所有金屬與酸反應、金屬與水反應，所有中和反應；絕大多

數(shù)化合反應和鋁熱反應；常見的吸熱反應為絕大數(shù)分解反應，個別的化合反應(如C和CO2),少數(shù)分解置

換以及某些復分解(如鍍鹽和強堿)。

【詳解】A.用石灰石燒制石灰的分解反應是吸熱反應，故A錯誤；

B.活潑金屬和酸的反應是放熱反應，故B正確；

C.濃硫酸的稀釋是放熱過程，但不是化學反應，故C錯誤；

D.硫酸錢與氫氧化鈣反應生成氨氣的反應是吸熱反應，故D錯誤；

故選Bo

【典例02】某反應使用催化劑后，其反應過程中能量變化如下圖，下列說法正確的是

不能量

O反應過程

4

A.使用催化劑可以加快反應速率的原因是提高了反應的活化能

B.使用催化劑后，AH不變

C.反應①是放熱反應，反應②是吸熱反應

D.AH=AH2-AH]

【答案】B

【詳解】A.使用催化劑后，活化能降低，可以加快反應速率，故A錯誤；

B.使用催化劑后，活化能降低，焰變不變，故B正確；

C.根據(jù)圖中信息，反應①是吸熱反應，反應②是放熱反應，故C錯誤；

D.根據(jù)圖中信息得到總反應二①十②，按蓋斯定律，AH=AHi+AH2,故D錯誤。

綜上所述，答案為B。

知識點02三個重要概念

型

1.燃燒熱(25℃、lOlkPa)

(1)概念：1J皿可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物的反應熱

(2)穩(wěn)定氧化物：C—CO2⑷、H—H2。⑴、S—SO2(g)、PfPzOs(定

(3)單位：kJ/mol

(4)表示：C的燃燒熱為一393.5kJ/mol

(5)表示燃燒熱的熱化學方程式：可燃物的化學計量數(shù)為1

2.熱值(25℃、lOlkPa)

(1)概念：近可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物的反應熱

(2)單位：kJ/g

(3)表示：C的熱值為-32.8kJ/g

(4)燃燒熱和熱值的換算關系：燃燒熱=熱值x摩爾質量

3.中和熱

(1)概念：稀溶液中酸跟堿反應生成Imol水時的反應熱

(2)單位：kJ/mol

(3)表示中和熱的熱化學方程式：H2。的化學計量數(shù)為1

(4)表示：強酸與強堿的中和熱為-57.3kJmo「

5

(1)中和反應反應熱是強酸強堿的稀溶液生成1mol壓0放出的熱量為57.3kJ,弱酸弱堿電離時吸熱，生成1

molH2O時放出的熱量小于57.3kJ。濃硫酸稀釋時放熱，生成1molH?。時放出的熱量大于57.3kJ。

(2)對于中和反應反應熱、燃燒熱，由于它們反應放熱是確定的，所以描述中不帶“一”，但其焰變?yōu)樨撝怠?/p>

(3)當用熱化學方程式表示中和反應反應熱時，生成H2O的物質的量必須是1mol,當用熱化學方程式表示

燃燒熱時，可燃物的物質的量必須為1mole

SB??

【典例03】下列說法正確的是

A.乙烯完全燃燒時，放出的熱量就是乙烯的燃燒熱

B.在25°C、101kPa時，1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱

1

C.由2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)AH=-566kJ-moH可知，CO的燃燒熱為283kJ-mol

D.乙煥的燃燒熱為1299.6kJmolL則反應2c2H2(g)+5C)2(g尸4co2值)+2壓。值)的AH=-2599.2kJ-moH

【答案】C

【詳解】A.燃燒熱是指Imol純物質完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量，沒指明乙烯為Imol,故A錯

誤；

B.沒指明碳完全燃燒生成指定產(chǎn)物CO2(g),故B錯誤；

C.2moic。完全燃燒放出熱量566kJ,則ImolCO完全燃燒生成CO2(g)放出熱量為283kJ,所以其燃燒

熱為283kLmoH,故C正確；

D.熱化學方程式中生成物水應為液態(tài)，故D錯誤；

答案選C。

【典例04】下列有關說法正確的是

A.同溫同壓下，反應H2(g)+CU(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的M不同

B.已知C(s)+G?2(g)=CC>2(g)AH1；C(s)+1o2(g)=CO(g)Aft,則助心兇？

C.表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式為：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)A^=-890.3kJmor'

D.HC1和NaOH反應中和熱AH=_57.3kJ-mo『，則：

1

H2so4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1)A/7=-114.6kJ-moP

【答案】B

【詳解】A.AH只與反應體系的始末狀態(tài)有關，與反應條件無關，故A錯誤；

6

B.碳燃燒為放熱反應，AH為負值；C(s)+O2(g)=CO2(g)燃燒充分，放熱更多，數(shù)值更大，更

小，所以必心八區(qū)，故B正確；

C.燃燒熱是指Imol可燃物然全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量，H元素對應的指定產(chǎn)物時液態(tài)水，故

C錯誤；

D.中和熱是指酸堿發(fā)生中和反應，生成ImolHzO時所放出的熱量，

H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1)生成2molH2O的同時，鋼離子和硫酸根離子化合生成硫酸

領，也放出熱量，所以必＜-114.6kJ-mo「，故D錯誤；

答案選B。

知識點03反應過程中熱量大小的比較

回回

1.燃燒過程中熱量大小的比較

(1)物質完全燃燒時放出的熱量多

(2)物質在。2中完全燃燒放出的熱量比在空氣中的少(光能多)

(3)物質完全燃燒生成固態(tài)產(chǎn)物時放出的熱量最多

(4)氣態(tài)的物質完全燃燒放出的熱量最多

2.各類中和熱的比較

(1)強酸與強堿的中和熱的數(shù)值等于57.3kJ-mo「

(2)有濃酸或濃堿參加的中和熱的數(shù)值大于57.3kJ,mo「

(3)有弱酸或弱堿參加的中和熱的數(shù)值小于57.3kJ-mo「

(4)有沉淀牛成的中和熱的數(shù)值等于57.3kJ「nori

3.根據(jù)穩(wěn)定性判斷能量高低

(1)微粒穩(wěn)定性的判斷

①能量角度：微粒所含的能量越低越穩(wěn)定

②鍵能角度：微粒所含的化學鍵鍵能越大越穩(wěn)定

(2)生成穩(wěn)定性強的物質，放熱多

3.能量高低的判斷

7

(1)金屬性和非金屬性強弱判據(jù)

①金屬性越強，越容易失電子，吸收的能量越少

②非金屬性越強，越容易得電子，釋放的能量越多

③非金屬單質與H2化合時生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，放出的能量越去

(2)微粒穩(wěn)定性判據(jù)：能量越低越穩(wěn)定

(3)鍵能大小判據(jù)：斷裂1個鍵的鍵能越大，物質越穩(wěn)定，所含能量越低

反應過程能量分析的注意事項

?熔變與反應發(fā)生的條件、反應是否徹底無關。

?催化劑能降低反應的活化能，但不影響婚變的大小。

?在化學反應中，反應物各原子之間的化學鍵不一定完全斷裂。

?有能量變化的過程不一定是放熱反應或吸熱反應。如水結成冰放熱，但不屬于放熱反應。

BQ??

【典例05]N?3是一種溫室氣體，其存儲能量的能力是CO2的12000?20000倍，在大氣中的壽命可長達

740年，如表所示是幾種化學鍵的鍵能，下列說法中正確的是

化學鍵N三NF-FN-F

鍵能/kJmol”946154.8283.0

A.過程N2(g)-2N(g)放出能量

B.過程N(g)+3F(g)-NF3(g)放出能量

C.反應N2(g)+3F2(g尸2NF3(g)為吸熱反應

D.NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學反應

【答案】B

【詳解】A.過程N2(g)-2N(g)為化學鍵斷裂的過程，是吸收能量的過程，故A錯誤；

B.過程N(g)+3F(g)一NF3(g)為形成化學鍵的過程，是放出能量的過程，故B正確；

C.由反應熱與反應物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差值相等可得：A/7=946kJ-moE+3x154.8

kJmol1—6x283.0kJ-moE-287.6kJmol1,則該反應為放熱反應，故C錯誤；

D.化學反應的實質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成，則NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與生成，說明沒

有化學反應的發(fā)生，故D錯誤；

8

故選Bo

【典例06】甲烷分子結構具有高對稱性且斷開ImolC-H鍵需要吸收440kJ能量。無催化劑作用下甲烷在溫

度達到1200C以上才可裂解。在催化劑及一定條件下，CH,可在較低溫度下發(fā)生裂解反應，甲烷在銀基催

化劑上轉化過程中的能量變化如圖所示。下列說法正確的是

相

對過渡態(tài)I過冬變11

能:"\/\過渡態(tài)III

量

Y/\----'

■/（其中吸附在催

_：化劑表面的物種

用“?”標注）

時稱5+.H才C+4.噴.C+2乩

A.甲烷催化裂解成C和H2需要吸收1760kJ能量

B.步驟②為吸熱反應、步驟③放熱反應

C.催化劑使用一段時間后失活的原因可能是碳在催化劑表面沉積

D.使用該催化劑，反應的焰變減小

【答案】C

【詳解】A.斷開ImolC-H鍵需要吸收440kJ能量，Imol甲烷分子中有4moic—H鍵，完全斷開需要吸收

1760kJ能量，即Imol甲烷中的化學鍵完全斷開需要吸收1760kJ能量，而不是甲烷催化裂解成C和H?需

要吸收1760kJ能量，選項A錯誤；

B.步驟②、③反應中，反應物的總能量均高于生成物的總能量，所以均為放熱反應，選項B錯誤；

C.從圖中可以看出，甲烷在銀基催化劑上轉化是在催化劑表面上發(fā)生的，催化劑使用一段時間后失活的原

因可能是碳在催化劑表面沉積，堵塞了催化劑表面的活性中心，選項C正確；

D.催化劑不影響反應物和生成物的總能量，使用該催化劑，反應的烯變不變，選項D錯誤；

答案選C。

知識點04能量-反應過程圖像

1.反應熱性質的判斷

（1）放熱反應:反應物的能量和大于生成物的能量和

（2）吸熱反應:反應物的能量和大于生成物的能量和

2.反應吸熱或放熱數(shù)的判斷：看反應物和生成物能量和的差值IAHI

9

能

［A…B…C］過渡狀態(tài)

量

A+B-CA//

反應物

A-B+C生成物

反應過程

3.催化劑和中間產(chǎn)物(過渡態(tài)物質)的判斷

(1)催化劑：第一步反應的反應物,第二步反應的生成物

(2)過渡物：第一步反應的生成物,第二步反應的反應物

反應進程

臭氧分解歷程示意圖

4.曲線上的峰

(1)峰的個數(shù)表示中間反應的個數(shù)

(2)峰谷

①峰前的峰谷：表示該中間反應反應物的能量

②峰后的峰谷：表示該中間反應生成物的能量

BQ??

【典例07］某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是

A.反應過程a有催化劑參與

B.該反應為放熱反應，熱效應等于AH

C.使用催化劑，可改變該反應的AH

D.有催化劑條件下，反應的活化能等于Ei+E?

10

【答案】B

【詳解】A.由圖可知，反應過程a需要的活化能比b要高，所以a沒有催化劑參與，A錯誤；

B.由圖可知，該反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應屬于放熱反應，反應的熱效應

等于生成物與反應物能量之差，即AH,B正確；

C.使用催化劑，改變了反應進行的途徑，降低了反應的活化能，但不會改變該反應的焰變，C錯誤；

D.Ei、E2分別代表反應過程中各步反應的活化能，整個反應的活化能為Ei,D錯誤；

選Bo

【典例08】反應A2(g)+2BC(g尸2BA(g)+C2(g)過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是

2(A…B…C)

能量：宿化配合物

反應物A2(g)+1AH\2BA(g)+C2(g)

2BC?*……——7-生網(wǎng)物

°反應過程

A.Ei等于拆開1molA2(g)中化學鍵和2molBC(g)中化學鍵所需能量之和

B.該反應的熱效應AH=EI-E2

C.使用催化劑，該反應AH不變

D.若改變某條件時化學反應速率加快，則Ei可能不變

【答案】A

【詳解】A.由圖可知，最高能量狀態(tài)時得到活化配合物，并沒有生成氣態(tài)A、B、C原子，未徹底斷裂反

應物中的化學鍵,則Ei不等于拆開1molA?(g)中化學鍵和2molBC(g)中化學鍵所需能量之和，選項A錯誤;

B.Ei為正反應的活化能，E2為逆反應的活化能，焰變等于正逆反應的活化能之差，則熱效應AH=E「E2,

選項B正確；

C.催化劑改變反應的歷程，可同時降低正逆反應的活化能，但二者差值不變，不影響焰變大小，選項C正

確；

D.若改變反應物的濃度、反應體系的壓強時，反應速率加快，則Ei不變，使用催化劑時Ei減小，選項D

正確；

答案選A。

11

知識點05熱化學方程式的書寫及正誤判斷

回回

I.熱化學方程式的書寫方法

I寫出配平的化學方程式

|用s、l、g、aq標明物質的聚集狀血

確定反應的溫度和壓強并在方程式“一”

上注明(101kPa、25℃時可不標注)

在方程式后寫出AH,并根據(jù)信息注明

|四標AHI

的“+”或“一”

|五標數(shù)值I—限據(jù)化學計量數(shù)計算寫出的值|

2.熱化學方程式中各量的含義

2A(g)+B(g)=^3C(g)AH=-akJmor'

(1)化學計量數(shù)

①含義：只表示物質的量,不表示分子個數(shù)

②特點：可以是整數(shù)也可以是分數(shù)

(2)熱化學方程式的意義：2moiA(g)和ImolB(g)完全反應生成3moic(g)時釋放akJ的熱量。

(3)熱化學方程式中的

①△/7=—akJ，mo「中mo「的含義：每摩爾反應

②單位：kJmo「,與化學計量數(shù)無關

③正負：正逆反應的數(shù)值相等,符號相反

3.寫熱化學方程式的注意問題

(1)反應物的量都已知，根據(jù)量少的計算反應熱

(2)需要判斷反應是可逆反應還是完全反應

(3)需要判斷反應物和生成物的聚集狀態(tài)

4.熱化學方程式的正誤判斷

(1)注意標明物質的聚集狀態(tài)：方程式中每種物質的化學式后面用括號注明物質的聚集狀態(tài)(g、1、s),

不用標“T"或"J"，水溶液用叫表示。

(2)注意注明必要的反應條件：焰變與溫度等測定條件有關，所以書寫時必須在后指明反應的溫度

(298K時可不注明)。

(3)注意明確化學計量數(shù)的含義：化學計量數(shù)只表示該物質的物質的量，不表示分子個數(shù)或原子個數(shù)，

因此熱化學方程式中化學計量數(shù)也可以是分數(shù)。

(4)注意的單位及符號：△〃的單位是J-mo「1或kJ-mori,△〃只能寫在化學方程式的右邊，表示正

向反應的焰變。表示為放熱反應；AZ在0表示為吸熱反應。

12

（5）注意同一反應中化學計量數(shù)與附數(shù)值的對應關系：化學方程式中各物質的化學計量數(shù)加倍，則附

數(shù)值的絕對值也加倍；若反應逆向進行，貝必〃的數(shù)值改變符號，但絕對值不變。

SB??

書寫熱化學方程式時應注意的問題

①熱化學方程式的基礎是化學方程式，因此必須遵循化學方程式的要求，如原子守恒、元素守恒等。

②要在物質的化學式后用括號注明反應物和生成物的聚集狀態(tài)。一般用英文字母g、1和s分別表示物

質的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，水溶液中的溶質則用aq表示。熱化學方程式一般不寫反應條件。

③要在化學方程式的右邊標出焰變（陰。放熱反應，為“一”；吸熱反應，△〃為“十”。的單位是

kJ/mol（或kJ-mo「）。方程式與A8應用空格隔開。

④由于△〃與測定條件有關，因此應在A”后注明反應溫度和壓強。在25°C、101kPa下進行的反應，

可不注明。

⑤熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質的物質的量，并不表示物質的分子數(shù)

或原子數(shù)，因此化學計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)，一般不用小數(shù)。

SO??

【典例09】在298K、lOlkPa下，將2.2gCO2通入150mL0.5mol.L」KOH溶液中充分反應（不考慮氣體逸出），

測得反應放出xkJ熱量。已知該條件下，將O.lmolCO2通入1L0.2moiI」KOH溶液中充分反應放出ykJ熱

量。則CO2與KOH溶液反應生成KHCO3的熱化學方程式正確的是

1

A.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=-(40x-10y)kJ-mor

1

B.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=-40(y-x)kJ-mol

1

C.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=-2(10x-y)kJmor

D.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=-10(5x-4y)kJ-mor'

【答案】A

1

【詳解】將2.2gCO2通入150mLO.SmolL-KOH溶液中充分反應生成0.025molK2cCh和0.025molKHC03,

反應共放出xkJ熱量；將O.lmolCO?通入1L0.2moiKOH溶液中充分反應生成0.1molK2cCh,放出ykJ

熱量,則生成0.025molKHC03放出的熱量是（x-gkJ熱量，所以生成ImolKHCCh放出的熱量是40x（x-X）kJ

44

熱量；則CO2與KOH溶液反應生成KHCO,的熱化學方程式是

13

1

C02(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=-(40x-1Oy)kJ-mol,故選A。

【典例10】肺(又稱聯(lián)氨，化學式N2Hn和過氧化氫可用作火箭推進劑，當兩者混合時會發(fā)生反應生成氮氣

和水蒸氣，并放出大量的熱。已知足量液態(tài)月井與Imol液態(tài)過氧化氫充分反應生成氮氣和水蒸氣，放出320.8kJ

熱量。下列說法正確的是

A.該反應中的氧化劑是NR4

B.脫分子具有對稱性結構，分子中既有極性鍵也有非極性鍵

C.當反應過程中放出320.8kJ熱量時，轉移電子數(shù)為6.02x1023

D.該反應的熱化學方程式為N2HKl)+2H2C)2(l)=N2(g)+4H2(Xl)=-641.6kJ-mof

【答案】B

【詳解】A.該反應的方程式為N2H4+2H2O2=N2+4H2。，過氧化氫作氧化劑，故A錯誤；

B.脫的結構簡式為H2N-NH2,具有對稱性結構，分子中有N與N形成的非極性鍵，也有N與H形成的極

性鍵，故B正確；

C.該反應N2H4+2凡。2=2+4q0,當有2m0任。2參與反應時，轉移到電子物質的量為4mol,當放出

320.8kJ熱量時，有ImolIfeCh參與反應，則轉移電子物質的量為2mol,即為2NA個電子，故C錯誤；

D.該反應的熱化學方程式為NRKD+ZHzO式1)=通?+4103)AH=-641.6kJmor',生成水蒸氣不是

液態(tài)水，故D錯誤；

故答案為B。

知識點06反應熱的有關計算

里

1.根據(jù)熱化學方程式計算

QA(g)+6B(g)^=cC(g)+dD(g)AH

ahcdIAH|

n(A)n(B)n(C)H(D)Q

(1)化學計量數(shù)：|，H|=反應的物質的量：熱量(Q)

(2)n(A)反應"(B)反應：〃(C)生成：n(D)生成：Q=a：b：c：d：I/HI

2.根據(jù)反應物和生成物的總能量計算

(1)』//=生成物的能量和一反應物的能量和

14

(2)生成物的相對能量和一反應物的相對能量和

3.根據(jù)鍵能計算婚變

(1)/8=反應物的鍵能和一生成物的鍵能和

(2)計算關鍵：弄清物質中化學鍵的數(shù)目

①常見分子：根據(jù)成鍵原則畫出結構式即可判斷

分子式

C12o2N2H2O

結構式C1-C10=0N三NH-O-H

分子式coHCN

H2O22NH3

H

結構式o=c=oH-C=N

H-O-O-HH-N-H

分子式

CH4C2H4C2H6N2H4

HHH

結構式H-C-HH-UH甲H

AH-C=C-HH—N—N—H

②信息分子：根據(jù)分子結構示意圖數(shù)共價鍵個數(shù)

物質硫化磷雄黃(AS4s4)P4O10

⑦

結構播由“

里個P-S鍵z個As-As鍵生個P=0鍵

鍵數(shù)

z個P=S鍵去個S-As鍵12個P—0鍵

物質S8單質N4分子P4O6

金

結構◎

鍵數(shù)?個s-s鍵、個N—N鍵12_4"P-0鍵

③特殊物質：選修物質結構內容

物質/mol白磷金剛石晶體硅石墨

SiO2

*

結構/1

7/看,

鍵數(shù)/mol62241.5

4.根據(jù)燃燒熱和熱值計算

(1)根據(jù)燃燒熱計算：。涉=〃(可燃物)x|燃燒熱|

(2)根據(jù)熱值計算：0涉(可燃物)x|熱值|

5.計算燃燒熱、熱值、中和熱

(1)計算燃燒熱：必燃燒熱=—=^d<J/mol

〃可燃物

15

(2)計算熱值：M熱值=一^^kJ/g

加可燃物

(3)計算中和熱：A/Z…=一9kJ/mol

〃水

6.根據(jù)比熱公式進行計算：Q=3工。

(1)水的比熱容:c=4.18xlO-3kJ/(g-℃)

(2)%代表液體或混合液的總質量

(3)AT表示反應前后溫度的變化值，AT=T2-T!

7.利用活化能計算：反應熱=正反應活化能一逆反應的活化能

8.根據(jù)蓋斯定律進行計算

(1)計算步驟

根據(jù)待求解的熱化學方程式中的反應物和生成

物找出可用的已知熱化學方程式

①根據(jù)待求解的熱化學方程式調整可用熱化

「學方程式的方向，同時調整的符號

國匐一②根據(jù)待求解的熱化學方程式將調整好的熱

匚化學方程式進行化簡或擴大相應的倍數(shù)同時調

整的大小

忸南一將調整好的熱化學方程式和AH進行加和

△隨熱化學方程式的調整而相應進行加、減、

|求烙|一H

乘、除運算

匿圄一檢查得出的熱化學方程式是否正確

(2)與書寫方式的關系

①正逆反應的ZH、K的關系：ZH正+ZH逆=&,K正上逆=上

②化學計量數(shù)變成〃倍，ZH變?yōu)?倍，K變?yōu)椤ù畏奖?/p>

③反應③二反應①+反應②，貝!1：ZH3=21HI+4H2,Ka=K」Ki

④反應③二反應①一反應②，貝！J:ZH3=Z1H|—4H2,^3=—

K2

⑤反應③=。*反應①一x反應②，貝!|：AH^aAR\--AHi,&=且二

bb

(3)反應舉例

①A+B=C+DAH\

②2E+F=2CAHi

③3D=M+2NAHi

則：6A+6B=6E+3F+2M+4N411=64111一3/112+24113

(4)若按照正常程序，不能將條件全部用完，則將用過和沒有用過的反應中有的物質，而目標反應中沒

16

有的物質消去即可

①FezCh(s)+3CO(g)==^2Fe(s)+3CO2(g)AHi

②3Fe2Ch(s)+C0(g)=^=2Fe3O4(s)+CO2(g)AH2

③FesCU(s)+CO(g)k^3FeO(s)+CO2(g)AH3

則反應：FeO(s)+C0(g)k^Fe(s)+CO2(g)AH=—34H3+24HI一.神。

6

SB??

反應熱大小的比較的四個注意點：

⑴看物質狀態(tài)。物質的氣、液、固三態(tài)轉化時的能量變化如下：

\放熱放熱/

吸弋々4熱

(2)看A/Z的符號。比較反應熱大小時不要只比較A8數(shù)值的大小，還要考慮其符號。

(3)看化學計量數(shù)。當反應物與生成物的狀態(tài)相同時，化學計量數(shù)越大，放熱反應的A//越小，吸熱反應的

AH越大。

(4)看反應的程度。對于可逆反應，參加反應的物質的量和狀態(tài)相同時，反應的程度越大，熱量變化越大。

SO??

【典例09］比與:IC1的反應分兩步完成，其能量曲線如圖所示。

I2(g)+2HCl(g)

反應歷程

反應①：H2(g)+2ICl(g)=HCl(g)+HI(g)+lCl(g)

反應②：HCl(g)+HI(g)+ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)

下列有關說法不正確的是

A.反應①、②均是反應物總能量高于生成物總能量

17

B.總反應的活化能為(E「E3)kJ-mo「

1

C.H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)AH=-218kJmor

D.反應①的AH=EI—E2

【答案】B

【詳解】A.由圖像可知，反應①、②均是反應物總能量高于生成物總能量，A正確；

B.Ei和E3分別代表反應過程中各步反應的活化能，總反應活化能為能量較高的Ei,B錯誤；

C.反應①和②總的能量變化為218kJ,并且是放熱反應，所以H2(g)+2ICl(g)=l2(g)+2HCl(g)AH=—218

kJ-moF1,C正確；

D.反應①的AH=正反應的活化能一逆反應的活化能=Ei—E2,D正確；

故選Bo

【典例10】在298K、lOlkPa下，由穩(wěn)定的單質發(fā)生反應生成Imol化合物的反應熱叫該化合物的標準摩爾

生成熱△fHm%氧族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)如圖。下列判斷正確的是

B.H2S(g)+yO2(g)=S(s)+H2O(1)AH=-265kJ/mol

C.H2Se(g)=Se(g)+H2(g)AH=+81kJ/mol

D.反應Te(s)+H2(g)UH2Te(g)達平衡后升溫，平衡常數(shù)將減小

【答案】B

【解析】A.旦。分子間形成氫鍵，其沸點最高，其余氫化物隨相對分子質量增加而增大