2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能學(xué)案新人教版

PAGE30-第一節(jié)化學(xué)能與熱能eq\a\vs4\al()最新考綱：1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的緣由，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.了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書寫熱化學(xué)方程式。4.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。5.了解焓變與反應(yīng)熱的含義。6.理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的計(jì)算。核心素養(yǎng)：1.變更觀念與平衡思想：相識(shí)化學(xué)變更的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成，并伴有能量的轉(zhuǎn)化；能多角度、動(dòng)態(tài)地分析熱化學(xué)反應(yīng)方程式，運(yùn)用熱化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際問題。2.科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：確認(rèn)能源對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，能對(duì)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題做出正確的價(jià)值推斷。學(xué)問點(diǎn)一焓變和反應(yīng)熱1．化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與特征2．焓變、反應(yīng)熱(1)焓(H)用于描述物質(zhì)所具有能量的物理量。(2)焓變(ΔH)ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)，單位kJ·mol－1。(3)反應(yīng)熱當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在確定溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所放出或汲取的熱量，通常用符號(hào)Q表示，單位kJ·mol－1。(4)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系對(duì)于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，假如反應(yīng)中物質(zhì)的能量變更全部轉(zhuǎn)化為熱能，則有：ΔH＝Qp。3．吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)(1)從能量凹凸角度理解放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)圖示(續(xù)表)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)能量凹凸反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，ΔΗ<0反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，ΔH>0說明①a表示斷裂舊化學(xué)鍵汲取的能量，也可以表示反應(yīng)的活化能。②b表示生成新化學(xué)鍵放出的能量，也可以表示活化分子結(jié)合成生成物分子所釋放的能量。③圖中c表示反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過計(jì)算焓變值求得。(2)從化學(xué)鍵角度理解(3)常見的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)常見反應(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鹽類的水解反應(yīng)②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)③C和H2O(g)、C和CO2的反應(yīng)④大多數(shù)的分解反應(yīng)推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．放熱反應(yīng)中，生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量(×)提示：放熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量。2．放熱反應(yīng)在任何條件下都可以發(fā)生，吸熱反應(yīng)不加熱就不能發(fā)生(×)提示：有的放熱反應(yīng)的發(fā)生也須要加熱，如鋁熱反應(yīng)；有的吸熱反應(yīng)不加熱也能發(fā)生，如Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)，錯(cuò)誤。3．活化能越大，表明反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵須要克服的能量越大(√)提示：活化能越大，表明斷裂舊化學(xué)鍵須要克服的能量越大，正確。4．同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同(×)提示：焓變與反應(yīng)條件無關(guān)，所以同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH相同，錯(cuò)誤。5．可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變更，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)(√)提示：可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變更，與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)，正確。6．吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂汲取的總能量高于生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量(√)7．水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時(shí)放出的能量就是該變更的反應(yīng)熱(×)提示：反應(yīng)熱是指化學(xué)變更過程中的熱量變更，水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水是物理變更。8．化石燃料屬于可再生能源，對(duì)其過度開采不影響可持續(xù)發(fā)展(×)提示：化石燃料為不行再生能源，錯(cuò)誤。9．自然氣和液化石油氣是我國目前推廣運(yùn)用的清潔燃料(√)提示：清潔燃料是指燃燒時(shí)不產(chǎn)生對(duì)人體和環(huán)境有害的物質(zhì)或產(chǎn)生很微量的有害物質(zhì)，如自然氣、液化石油氣等，正確。1．化學(xué)反應(yīng)中的能量變更通常表現(xiàn)為熱量變更，還表現(xiàn)為光能變更、電能變更、機(jī)械能變更，熱量變更不是唯一的表現(xiàn)形式。2．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)。3．有能量變更的過程不確定是吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，如物質(zhì)的物理變更過程中，也會(huì)有能量的變更，不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。如濃硫酸、NaOH溶于水放出熱量，NH4NO3溶于水汲取熱量，但它們不是化學(xué)反應(yīng)，其放出或汲取的熱量不屬于反應(yīng)熱。4．化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒有必定聯(lián)系。如吸熱反應(yīng)NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O在常溫常壓下即可進(jìn)行，而許多放熱反應(yīng)須要在加熱的條件下才能進(jìn)行。5．放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的區(qū)分是放熱反應(yīng)撤去熱源后仍能進(jìn)行，吸熱反應(yīng)必需持續(xù)加熱才能接著進(jìn)行。1．下列說法中正確的是(C)A．在化學(xué)反應(yīng)過程中，發(fā)生物質(zhì)變更的同時(shí)不確定發(fā)生能量變更B．破壞生成物全部化學(xué)鍵所須要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所須要的能量時(shí)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．生成物的總焓大于反應(yīng)物的總焓時(shí)，反應(yīng)吸熱，ΔH>0D．ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)無關(guān)解析：化學(xué)反應(yīng)中確定有能量變更，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)中，由ΔH＝斷開舊化學(xué)鍵汲取的能量－形成新化學(xué)鍵放出的能量，得ΔH<0，故為放熱反應(yīng)；吸熱反應(yīng)的ΔH>0，C正確；ΔH的大小與化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比關(guān)系，D錯(cuò)誤。2．(2024·黑龍江大慶第一中學(xué)月考)下列說法正確的是(D)A．運(yùn)用高效催化劑能變更反應(yīng)的活化能和反應(yīng)熱B．任何化學(xué)反應(yīng)中的能量變更都表現(xiàn)為熱量變更C．有化學(xué)鍵斷裂確定發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．灼熱的鉑絲與NH3、O2混合氣接觸，鉑絲接著保持紅熱，說是氨的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)解析：催化劑只能變更反應(yīng)的路徑，降低活化能，不能變更反應(yīng)熱，A錯(cuò)誤；任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變更，但不確定都是熱量變更，也可能是光能、電能等多種形式，B錯(cuò)誤；某些物質(zhì)的溶解、電離或狀態(tài)的變更可能伴隨著化學(xué)鍵的斷裂，但沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，C錯(cuò)誤；氨的催化氧化用灼熱的鉑絲作催化劑，由于是放熱反應(yīng)，所以鉑絲保持紅熱，故D正確。3．(2024·福建廈門模擬)氫氣燃燒生成水蒸氣的能量變更如圖所示。下列說法正確的是(D)A．燃燒時(shí)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能B．?dāng)嚅_1mol氧氫鍵汲取930kJ能量C．相同條件下，1mol氫原子的能量為E1,1mol氫分子的能量為E2，則2E1<E2D．該反應(yīng)生成1mol水蒸氣時(shí)能量變更為245kJ解析：氫氣燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能等，A錯(cuò)誤；由圖分析，斷開2mol氫氧鍵汲取930kJ的能量，B錯(cuò)誤；氫氣分子變成氫原子要汲取能量，所以2E1>E2，C錯(cuò)誤；該反應(yīng)生成1mol水蒸氣時(shí)的能量變更為930kJ－436kJ－249kJ＝245kJ，D正確。4．下列表述中正確的是(C)A．依據(jù)圖1可知合成甲醇的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1＝(b－a)kJ·mol－1B．圖2表示2molH2(g)所具有的能量比2mol氣態(tài)水所具有的能量多483.6kJC．1molNaOH分別和1molCH3COOH、1molHNO3反應(yīng)，后者比前者ΔH小D．汽油燃燒時(shí)將全部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能解析：合成甲醇的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH1＝－(b－a)kJ·mol－1，A錯(cuò)誤；由題干圖2知，2molH2(g)和1molO2(g)所具有的能量比2mol氣態(tài)水所具有的能量多483.6kJ，B錯(cuò)誤；CH3COOH電離汲取熱量，所以NaOH與CH3COOH反應(yīng)放出的熱量少，C正確；除轉(zhuǎn)化為熱能外還有光能等，D錯(cuò)誤。5．(2024·保定模擬)依據(jù)如圖能量關(guān)系示意圖，下列說法正確的是(C)A．1molC(s)與1molO2(g)的能量之和為393.5kJB．反應(yīng)2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)中，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量C．由C(s)→CO(g)的熱化學(xué)方程式為：2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.2kJ·mol－1D．熱值指確定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出熱量，則CO熱值ΔH＝－10.1kJ·mol－1解析：A項(xiàng)，由圖可知1molC(s)與1molO2(g)的能量比1molCO2(g)能量高393.5kJ，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)為放熱反應(yīng)，生成物的總能量小于反應(yīng)物的總能量，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖可知1molC(s)與O2(g)生成1molCO(g)放出熱量為393.5kJ－282.9kJ＝110.6kJ，且物質(zhì)的量與熱量成正比，焓變?yōu)樨?fù)，則熱化學(xué)方程式為2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221.2kJ·mol－1，正確；D項(xiàng)，若熱值指確定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出熱量，則CO的熱值為eq\f(282.9kJ,28g)≈10.1kJ·g－1，錯(cuò)誤。6．(2024·天津和平區(qū)模擬)硫酸是基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)的重要產(chǎn)品，下列為接觸法制硫酸的反應(yīng)：①4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)ΔH＝－3412kJ·mol－1②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(s)ΔH＝－196.6kJ·mol－1③SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(l)ΔH＝－130.3kJ·mol－1下列有關(guān)說法正確的是(D)A．反應(yīng)②中運(yùn)用催化劑越多釋放出的熱量越大B．反應(yīng)①中1molFeS2(s)參與反應(yīng)放出的熱量為3412kJC．64gSO2與1molO2在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)釋放出98.3kJ熱量D．FeS2生成H2SO4的熱化學(xué)方程式可表示為2FeS2(s)＋eq\f(15,2)O2(g)＋4H2O(l)=Fe2O3(s)＋4H2SO4(l)ΔH＝－2620.4kJ·mol－1解析：催化劑不影響反應(yīng)熱大小，A錯(cuò)誤；反應(yīng)①中1molFeS2(s)參與反應(yīng)放出的熱量為eq\f(3412,4)kJ＝853kJ，B錯(cuò)誤；由于反應(yīng)②屬于可逆反應(yīng)，故1molSO2不能完全轉(zhuǎn)化為SO3，釋放出的熱量小于98.3kJ，C錯(cuò)誤；依據(jù)蓋斯定律，由eq\f(1,2)×①＋2×②＋4×③可得：2FeS2(s)＋eq\f(15,2)O2(g)＋4H2O(l)=Fe2O3＋4H2SO4(l)ΔH＝－2620.4kJ·mol－1，D正確。素養(yǎng)能量圖像理解及焓變計(jì)算1．活化能與焓變的關(guān)系(1)催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不影響焓變的大小及不影響平衡轉(zhuǎn)化率。(2)在無催化劑的狀況，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，ΔH＝E1－E2。活化能大小影響反應(yīng)速率。(3)起點(diǎn)、終點(diǎn)能量凹凸推斷反應(yīng)的ΔH，并且物質(zhì)的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。2．依據(jù)鍵能計(jì)算ΔH的方法(1)計(jì)算公式：ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。(2)依據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是正確找出反應(yīng)物和生成物所含共價(jià)鍵的數(shù)目。如：1molNH3中含有3molN—H鍵。(3)常見物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目1mol物質(zhì)CO2(C=O)CH4(C—H)P4(P—P)SiO2(Si—O)石墨(C—C)金剛石(C—C)Si(Si—Si)化學(xué)鍵數(shù)2NA4NA6NA4NA1.5NA2NA2NA1．(2024·南京市、鹽城市一模)H2與ICl的反應(yīng)分①、②兩步進(jìn)行，其能量曲線如圖所示，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(C)A．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為放熱反應(yīng)B．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，與相應(yīng)正反應(yīng)的活化能無關(guān)D．反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH＝－218kJ·mol－1解析：依據(jù)圖像可知，反應(yīng)①和反應(yīng)②中反應(yīng)物總能量都大于生成物，則反應(yīng)①、②均為放熱反應(yīng)，A正確；反應(yīng)①、②中都存在元素化合價(jià)變更，所以反應(yīng)①、②都是氧化還原反應(yīng)，B正確；反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，說明反應(yīng)①中正反應(yīng)的活化能較大，反應(yīng)②中正反應(yīng)的活化能較小，C錯(cuò)誤；反應(yīng)①、反應(yīng)②總的能量變更為218kJ，依據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH＝－218kJ·mol－1，D正確。2．(2024·北京卷)我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如圖。下列說法不正確的是(D)A．生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%B．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂C．①→②放出能量并形成了C—C鍵D．該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率解析：由CO2和CH4制備CH3COOH的化學(xué)方程式為CO2＋CH4eq\o(→,\s\up17(催化劑))CH3COOH，反應(yīng)中沒有副產(chǎn)物生成，所以總反應(yīng)的原子利用率為100%，A項(xiàng)正確；CH4分子中含有4個(gè)C—H鍵，而CH3COOH分子中含有3個(gè)C—H鍵，明顯CH4→CH3COOH過程中必有C—H鍵發(fā)生斷裂，B項(xiàng)正確；視察反應(yīng)的示意圖可知，①→②過程中放出能量，且在此過程中形成了新化學(xué)鍵，即乙酸分子中的C—C鍵，C項(xiàng)正確；催化劑只能改變更學(xué)反應(yīng)速率，而不影響化學(xué)平衡，不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2024·周口模擬)反應(yīng)AC由兩步反應(yīng)A→B→C構(gòu)成，1molA發(fā)生反應(yīng)的能量曲線如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(D)A．AC的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．加入催化劑會(huì)變更A與C的能量差C．AC正反應(yīng)的活化能大于其逆反應(yīng)的活化能D．AC的反應(yīng)熱ΔH＝E1＋E3－E2－E4解析：A項(xiàng)，由圖像可知，AC的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，加入催化劑會(huì)變更反應(yīng)的路徑，但不會(huì)變更A與C的能量差，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖像可知，AC的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)的活化能小于其逆反應(yīng)的活化能，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，依據(jù)蓋斯定律可知，AC的反應(yīng)熱ΔH＝E1＋E3－E2－E4，D正確。4．請(qǐng)參考題中圖表，已知E1＝134kJ·mol－1、E2＝368kJ·mol－1，依據(jù)要求回答問題。(1)圖Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變更示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變更是減小(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變更是不變。請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1。(2)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)：化學(xué)鍵P—PP—OO=OP=O鍵能/kJ·mol－1abcx已知白磷的燃燒熱為dkJ·mol－1，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，則表中x＝eq\f(1,4)(d＋6a＋5c－12b)kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。解析：(1)視察圖像，E1應(yīng)為反應(yīng)的活化能，加入催化劑反應(yīng)的活化能降低，但是ΔH不變；1molNO2(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2和NO的反應(yīng)熱數(shù)值即反應(yīng)物和生成物的能量差，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1。(2)白磷燃燒的化學(xué)方程式為P4＋5O2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))P4O10，結(jié)合圖Ⅱ中白磷及其完全燃燒產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，依據(jù)“反應(yīng)熱＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和”與燃燒熱概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，據(jù)此可得x＝eq\f(1,4)(d＋6a＋5c－12b)。5．(2024·模擬卷節(jié)選)(1)CH3—CH3(g)→CH2=CH2(g)＋H2(g)ΔH，有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表：化學(xué)鍵C—HC=CC—CH—H鍵能/kJ·mol－1414615347435則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為＋125_kJ·mol－1。(2)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)會(huì)生成亞硝酰氯，涉及如下反應(yīng)：①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)ΔH1②4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)ΔH2③2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)ΔH3則ΔH3＝2ΔH1－ΔH2(用ΔH1和ΔH2表示)。已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示(亞硝酰氯的結(jié)構(gòu)為Cl—N=O)：化學(xué)鍵N≡O(shè)Cl—ClCl—NN=O鍵能/(kJ·mol－1)630243a607則反應(yīng)2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的ΔH和a的關(guān)系為ΔH＝(289－2a)kJ·mol－1解析：(1)1molCH3—CH3(g)中含有1molC—C鍵、6molC—H鍵，1molCH2=CH2(g)中含有1molC=C鍵、4molC—H鍵，故CH3—CH3(g)→CH2=CH2(g)＋H2(g)ΔH＝E(C—C)＋6E(C—H)－E(C=C)－4E(C—H)－E(H—H)＝(347＋6×414－615－4×414－435)kJ·mol－1＝＋125kJ·mol－1。(2)由①×2－②可得③，則ΔH3＝2ΔH1－ΔH2。依據(jù)ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，知ΔH＝2×630kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×(akJ·mol－1＋607kJ·mol－1)＝(289－2a)kJ·mol－1學(xué)問點(diǎn)二熱化學(xué)方程式1．概念：表示參與反應(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：不僅表明白化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變更，也表明白化學(xué)反應(yīng)中的能量變更。例如：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，表示在25℃和1.01×105Pa下，1molH2(g)和eq\f(1,2)molO2(g)反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出285.8kJ的熱量。3．熱化學(xué)方程式的書寫方法4．留意事項(xiàng)(1)熱化學(xué)方程式不標(biāo)“↑”“↓”，但必需用s、l、g、aq等標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài)。(2)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必需與化學(xué)方程式及物質(zhì)的聚集狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。(3)ΔH應(yīng)包括“＋”或“－”、數(shù)值和單位(kJ·mol－1)。(4)可逆反應(yīng)ΔH的數(shù)值表示完全反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)熱，正、逆反應(yīng)的ΔH的數(shù)值相等、符號(hào)相反。(5)可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)的熱量變更，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)。如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，表示在101kPa、25℃時(shí)，1molN2(g)和3molH2(g)完全反應(yīng)生成2molNH3(g)時(shí)放出92.4kJ的熱量。(6)同素異形體之間轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式除了注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)外，還要注明名稱。5．“五審”突破熱化學(xué)方程式的正誤推斷推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ(×)提示：反應(yīng)熱的單位應(yīng)當(dāng)是kJ·mol－1。2．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2OΔH＝＋57.3kJ·mol－1(×)提示：水未注明聚集狀態(tài)，且酸堿中和反應(yīng)ΔH<0。3．S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝＋296.8kJ·mol－1(×)提示：燃燒是放熱反應(yīng)，ΔH<0。4．2NO2=O2＋2NOΔH＝＋116.2kJ·mol－1(×)提示：未注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。5．500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉容器中充分反應(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(×)提示：該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行究竟，且熱化學(xué)方程式應(yīng)標(biāo)明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，錯(cuò)誤。6．C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH>0，說明石墨比金剛石穩(wěn)定(√)提示：能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。1．ΔH與反應(yīng)的“可逆性”可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變更，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)。如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。表示在298K時(shí)，1molN2(g)和3molH2(g)完全反應(yīng)生成2molNH3(g)時(shí)放出92.4kJ的熱量。但事實(shí)上1molN2(g)和3molH2(g)充分反應(yīng)，不行能生成2molNH3(g)，故實(shí)際反應(yīng)放出的熱量小于92.4kJ。2．ΔH單位“kJ·mol－1”1．航天燃料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破。鈹是高效率的火箭材料，燃燒時(shí)放出巨大的能量，已知1kg金屬鈹完全燃燒放出的熱量為62700kJ。則鈹燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是(C)A．Be＋eq\f(1,2)O2=BeOΔH＝－564.3kJ·mol－1B．Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(s)ΔH＝＋564.3kJ·mol－1C．Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(s)ΔH＝－564.3kJ·mol－1D．Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(g)ΔH＝－564.3kJ·mol－1解析：1kgBe的物質(zhì)的量為eq\f(1000g,9g·mol－1)＝eq\f(1000,9)mol，又因?yàn)?kgBe完全燃燒放出的熱量為62700kJ，則1molBe完全燃燒放出的熱量為eq\f(62700,\f(1000,9))kJ＝564.3kJ，Be與O2反應(yīng)生成BeO固體，則其熱化學(xué)方程式為Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(s)ΔH＝－564.3kJ·mol－1。2．下列熱化學(xué)方程式正確的是(D)選項(xiàng)已知條件熱化學(xué)方程式AH2的燃燒熱為akJ·mol－1H2＋Cl2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))2HClΔH＝－akJ·mol－1B1molSO2、0.5molO2完全反應(yīng)，放出熱量98.3kJ2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1CH＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1D31g白磷比31g紅磷能量多bkJP4(白磷，s)=4P(紅磷，s)ΔH＝－4bkJ·mol－1解析：選項(xiàng)A中符合已知條件的應(yīng)是H2和O2反應(yīng)，A錯(cuò)；ΔH應(yīng)為－196.6kJ·mol－1，B錯(cuò)；選項(xiàng)C中由于生成BaSO4沉淀，放出的熱量大于114.6kJ，C錯(cuò)。3．(2024·河北唐山模擬)下列熱化學(xué)方程式正確的是(C)A．乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式：C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1367kJ·mol－1B．氫氧化鈉溶液與稀鹽酸中和熱的熱化學(xué)方程式：NaOH＋HCl=NaCl＋H2OΔH＝－57.3kJ·mol－1C．金剛石轉(zhuǎn)化成石墨的熱化學(xué)方程式：C(s，金剛石)=C(s，石墨)ΔH＝－1.9kJ·mol－1D．硫燃燒的熱化學(xué)方程式：S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝＋296.8kJ·mol－1解析：本題考查燃燒熱、中和熱及熱化學(xué)方程式的推斷。依據(jù)燃燒熱的定義，乙醇的燃燒熱是指1molC2H5OH(l)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)放出的熱量，生成物水必需是液態(tài)，A錯(cuò)誤；水溶液中進(jìn)行的離子反應(yīng)，書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，NaOH、HCl、NaCl要標(biāo)注“aq”，H2O要標(biāo)注“l(fā)”，B錯(cuò)誤；石墨比金剛石更穩(wěn)定，C(s，金剛石)轉(zhuǎn)變?yōu)镃(s，石墨)放出熱量，則有ΔH<0，C正確；硫燃燒生成SO2(g)放出熱量，則有ΔH<0，D錯(cuò)誤。4．(2024·浙江金麗衢十二校聯(lián)考)依據(jù)合成氨反應(yīng)的能量變更示意圖，下列有關(guān)說法正確的是(D)A．?dāng)嗔?.5molN2(g)和1.5molH2(g)中全部的化學(xué)鍵釋放akJ熱量B．NH3(g)=NH3(l)ΔH＝ckJ·mol－1C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－2(a－b)kJ·mol－1D．2NH3(l)N2(g)＋3H2(g)ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)中能量變更、熱化學(xué)方程式的推斷。斷裂化學(xué)鍵須要汲取能量，則斷裂0.5molN2(g)和1.5molH2(g)中全部的化學(xué)鍵汲取akJ熱量，A錯(cuò)誤；NH3(g)變成NH3(l)放出熱量，則有NH3(g)=NH3(l)ΔH＝－ckJ·mol－1，B錯(cuò)誤；反應(yīng)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)的正、逆反應(yīng)的活化能分別為akJ·mol－1、bkJ·mol－1，則反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH＝2(akJ·mol－1－bkJ·mol－1)＝2(a－b)kJ·mol－1，C錯(cuò)誤；反應(yīng)NH3(l)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)的正、逆反應(yīng)活化能分別為(b＋c)kJ·mol－1、akJ·mol－1，則該反應(yīng)的ΔH＝(b＋c)kJ·mol－1－akJ·mol－1＝(b＋c－a)kJ·mol－1，故有2NH3(l)N2(g)＋3H2(g)ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1，D正確。5．(2024·廣東中山期中)金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們?nèi)紵龝r(shí)，若氧氣不足生成一氧化碳，若充分燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。(1)等質(zhì)量的金剛石和石墨完全燃燒，金剛石(填“金剛石”或“石墨”)放出的熱量更多，寫出表示石墨完全燃燒的熱化學(xué)方程式：C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1。(2)在通常狀況下，石墨(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式：C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1。(3)12g石墨在確定量空氣中燃燒，生成氣體36g，該過程中放出的熱量為252.0_kJ。解析：本題以金剛石、石墨燃燒過程中能量變更圖為載體，考查熱化學(xué)方程式的書寫和反應(yīng)放出熱量的計(jì)算等。(1)含有1molC原子的金剛石和石墨完全燃燒生成二氧化碳，前者放出熱量395.4kJ，后者放出的熱量為110.5kJ＋283.0kJ＝393.5kJ，可見金剛石放出的熱量多。石墨完全燃燒的熱化學(xué)方程式為C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1。(2)圖示中金剛石能量高于石墨，能量越低越穩(wěn)定，所以石墨更穩(wěn)定。含有1molC原子的石墨的總能量比等質(zhì)量的金剛石的總能量低(395.4－393.5)kJ＝1.9kJ，據(jù)此可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1。(3)石墨的質(zhì)量是12g，生成氣體的質(zhì)量是36g，依據(jù)C、O元素守恒可求出CO、CO2的物質(zhì)的量均為0.5mol。則反應(yīng)放出的熱量為0.5mol×110.5kJ·mol－1＋0.5mol×393.5kJ·mol－1＝252.0kJ。6．依據(jù)事實(shí)寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下，2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為SiH4(g)＋2O2(g)=SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ·mol－1。(2)CuCl(s)與O2反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25℃、101kPa下，已知該反應(yīng)每消耗1molCuCl(s)，放熱44.4kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是4CuCl(s)＋O2(g)=2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6kJ·mol－1。(3)下圖是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變更示意圖，請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1。(4)化學(xué)反應(yīng)N2＋3H22NH3的能量變更如圖所示(假設(shè)該反應(yīng)反應(yīng)完全)。試寫出N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成NH3(l)的熱化學(xué)方程式N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)ΔH＝－2(c＋b－a)kJ·mol－1。學(xué)問點(diǎn)三燃燒熱、中和熱1．燃燒熱和中和熱：2.中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定：(1)裝置。(請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫儀器名稱)。(2)計(jì)算公式：ΔH＝－eq\f(0.418t2－t1,nH2O)kJ·mol－1。t1—起始溫度，t2—混合溶液的最高溫度。(3)試驗(yàn)步驟。(4)幾個(gè)留意問題。①酸、堿溶液應(yīng)當(dāng)用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液，因?yàn)闈馑峄驖鈮A溶于水一般都要放熱。若用弱酸或弱堿，它們電離時(shí)要汲取一部分熱量。②測量酸、堿溶液溫度時(shí)要過一段時(shí)間再讀數(shù)，測量反應(yīng)混合液溫度時(shí)應(yīng)隨時(shí)讀取溫度值以記錄最高溫度。③溶液混合要快速，盡量削減熱量的散失。④為保證明驗(yàn)結(jié)果的精確性，重復(fù)試驗(yàn)2～3次，取其平均值。⑤為了保證明驗(yàn)中鹽酸完全反應(yīng)，運(yùn)用的堿略微過量，計(jì)算中和熱量按酸來算。⑥做好保溫工作是本試驗(yàn)勝利的關(guān)鍵，如為什么用環(huán)形玻璃攪拌棒，不能用鐵質(zhì)或銅質(zhì)環(huán)形攪拌棒，還應(yīng)留意環(huán)形玻璃攪拌棒的運(yùn)用方法。推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．1molH2燃燒放出的熱量為氫氣的燃燒熱(×)提示：氫氣的燃燒熱是指101kPa時(shí)，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量。2．1mol硫完全燃燒生成SO3所放出的熱量為硫的燃燒熱(×)提示：1molS完全燃燒生成SO2(g)時(shí)所放出的熱量為硫的燃燒熱。3．依據(jù)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571kJ·mol－1可知?dú)錃獾娜紵裏釣?71kJ·mol－1(×)提示：熱化學(xué)方程式中氫氣的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，因此氫氣的燃燒熱為285.5kJ·mol－1。4．用稀醋酸溶液與稀的NaOH溶液測定中和熱，所測的中和熱ΔH>－57.3kJ·mol－1(√)提示：醋酸是弱酸，電離吸熱，使測得的反應(yīng)放熱數(shù)值偏小，因此ΔH>－57.3kJ·mol－1。5．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則Ca(OH)2和HCl反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1(×)提示：沒有寫出詳細(xì)的熱化學(xué)方程式，不能斷定詳細(xì)的ΔH。6．表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1367.0kJ·mol－1(×)提示：表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中生成物水應(yīng)為液態(tài)而不是氣態(tài)。1．中和熱、燃燒熱理解留意事項(xiàng)(1)中和熱是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1molH2O(l)放出的熱量，為57.3kJ，弱酸、弱堿電離時(shí)吸熱，中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)放出的熱量小于57.3kJ。濃硫酸稀釋時(shí)放熱，與堿反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)放出的熱量大于57.3kJ。當(dāng)中和反應(yīng)有沉淀生成時(shí)，生成1molH2O(l)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，所以文字描述時(shí)可不帶“－”，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(l)的物質(zhì)的量必需是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)的量必需為1mol。(4)常溫時(shí)穩(wěn)定氧化物示例：H→H2O(l)，C→CO2(g)，S→SO2(g)。2．中和熱的測定試驗(yàn)中的留意事項(xiàng)(1)試驗(yàn)所用的酸和堿溶液應(yīng)當(dāng)用稀溶液，否則會(huì)造成較大誤差。(2)量取酸和堿時(shí)，應(yīng)當(dāng)分別運(yùn)用兩只量筒量取。(3)運(yùn)用同一支溫度計(jì)分別先后測量酸、堿及混合液的最高溫度，測完一種溶液后必需用水沖洗干凈并用濾紙擦干再測另一種溶液的溫度。(4)取多次試驗(yàn)起始溫度(t1)、終止溫度(t2)的平均值代入公式計(jì)算，計(jì)算時(shí)應(yīng)留意單位的統(tǒng)一。1．(2024·九江高三模擬)25℃、101kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)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(B)A．2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B．KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1C．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5518kJ·mol－1D．2C8H18(g)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1解析：A項(xiàng)，所列熱化學(xué)方程式中有兩個(gè)錯(cuò)誤，一是中和熱是指反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱，二是當(dāng)有BaSO4沉淀生成時(shí)，反應(yīng)放出的熱量會(huì)增加，生成1molH2O(l)時(shí)放出的熱量大于57.3kJ，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，燃燒熱是指1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所產(chǎn)生的熱量，產(chǎn)物中的水應(yīng)為液態(tài)水，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)2mol辛烷完全燃燒時(shí)，產(chǎn)生的熱量為11036kJ，且辛烷應(yīng)為液態(tài)，錯(cuò)誤。2．下列熱化學(xué)方程式或說法正確的是(C)A．甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．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)eq\o(,\s\up17(催化劑),\s\do15(500℃，30MPa))2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1C．同溫同壓下，等物質(zhì)的量的H2與足量的Cl2在光照和點(diǎn)燃條件下充分反應(yīng)，所產(chǎn)生的熱量相同D．已知中和熱為57.3kJ·mol－1，則稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1解析：甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol－1，表示1mol甲烷完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，由于水的穩(wěn)定狀態(tài)是液態(tài)，所以其燃燒的熱化學(xué)方程式是CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1，A錯(cuò)誤；由于氮?dú)馀c氫氣產(chǎn)生氨氣的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所以500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成氨氣的物質(zhì)的量小于1mol，該反應(yīng)的ΔH<－38.6kJ·mol－1，B錯(cuò)誤；由于反應(yīng)熱只與反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)及物質(zhì)的量的多少有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)，所以在同溫同壓下，等物質(zhì)的量的H2與足量的Cl2在光照和點(diǎn)燃條件下充分反應(yīng)，所產(chǎn)生的熱量相同，C正確；稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成了BaSO4沉淀和水，生成BaSO4沉淀還須要放出熱量，所以該反應(yīng)的ΔH<－57.3kJ·mol－1×2，D錯(cuò)誤。3．(2024·吉安模擬)已知碳、一氧化碳、晶體硅的燃燒熱分別是ΔH1、ΔH2、ΔH3，則工業(yè)冶煉晶體硅反應(yīng)2C(s)＋SiO2(g)=Si(s)＋2CO(g)ΔH4。則下列推斷正確的是(B)A．ΔH1>ΔH2B．2ΔH1－2ΔH2－ΔH3＝ΔH4C．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1D．Si＋O2=SiO2ΔH3解析：1molC燃燒放出的熱量大于1molCO燃燒放出的熱量，ΔH1<ΔH2，A錯(cuò)誤；依據(jù)題給信息，可分別得到熱化學(xué)方程式：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1，②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2，③Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH3，將①×2－②×2－③得，2C(s)＋SiO2(s)=Si(s)＋2CO(g)ΔH4＝2ΔH1－2ΔH2－ΔH3，B正確；C、D錯(cuò)誤。4．(2024·黑龍江哈爾濱三中模擬)一些烷烴的燃燒熱如下表：化合物燃燒熱/(kJ·mol－1)甲烷890.3乙烷1560.8丙烷2221.5正丁烷2878.0異丁烷2869.62-甲基丁烷3531.3下列說法正確的是(C)A．乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1560.8kJ·mol－1B．穩(wěn)定性：正丁烷>異丁烷C．正戊烷的燃燒熱大于3531.3kJ·mol－1D．相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越多解析：表示乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式中，H2O應(yīng)為液態(tài)，且該反應(yīng)的ΔH＝－3121.6kJ·mol－1，A錯(cuò)誤；由表中燃燒熱數(shù)據(jù)可知，1mol正丁烷、異丁烷分別完全燃燒時(shí)，正丁烷放出的熱量多，說明等量的兩種物質(zhì)，正丁烷具有的能量高于異丁烷，則異丁烷更穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；2-甲基丁烷的穩(wěn)定性強(qiáng)于正戊烷，由于2-甲基丁烷的燃燒熱為3531.3kJ·mol－1，故正戊烷的燃燒熱大于3531.3kJ·mol－1，C正確；由表中數(shù)據(jù)分析可知，相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越少，D錯(cuò)誤。5．利用如圖所示裝置測定中和熱的試驗(yàn)步驟如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一溫度計(jì)測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合勻稱，測得混合液最高溫度?；卮鹣铝袉栴}：(1)所用NaOH溶液要稍過量的緣由是確保鹽酸被完全中和。(2)倒入NaOH溶液的正確操作是C(填序號(hào))。A．沿玻璃棒緩慢倒入B．分三次少量倒入C．一次快速倒入(3)使鹽酸與NaOH溶液混合勻稱的正確操作是D(填序號(hào))。A．用溫度計(jì)當(dāng)心攪拌B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌C．輕輕地振蕩燒杯D．用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)(4)現(xiàn)將確定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為ΔH1＝ΔH2<ΔH3。(5)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm－3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1。為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下表：依據(jù)該學(xué)生的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該試驗(yàn)測得的中和熱ΔH＝－51.8_kJ·mol－1(結(jié)果保留一位小數(shù))。(6)不能(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀，沉淀的生成會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱。解析：(1)在中和熱的測定試驗(yàn)中為了確保反應(yīng)物被完全中和，經(jīng)常使加入的一種反應(yīng)物略微過量一些。(2)為了減小熱量損失，倒入NaOH溶液應(yīng)當(dāng)一次快速倒入。(3)使鹽酸與NaOH溶液混合勻稱的正確操作：用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)。(4)稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)都完全電離，它們的中和熱相同，稀氨水中的溶質(zhì)是弱電解質(zhì)，它與鹽酸的反應(yīng)中一水合氨的電離要汲取熱量，故反應(yīng)熱的數(shù)值要小一些(留意中和熱ΔH的關(guān)系)。(5)取三次試驗(yàn)的平均值代入公式計(jì)算即可。(6)硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸。素養(yǎng)一利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式1．蓋斯定律的內(nèi)容對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變都一樣，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)的途徑無關(guān)。2．蓋斯定律的應(yīng)用(1)熱化學(xué)方程式相加或相減，如①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1②C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2由①－②可得CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2(2)合理設(shè)計(jì)反應(yīng)途徑，如順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向變更反應(yīng)熱代數(shù)和相等，即ΔH＝ΔH1＋ΔH2。(3)蓋斯定律的理解熱化學(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＋ΔH21．(2024·江蘇卷)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是(C)①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝dkJ·mol－1A．反應(yīng)①、②為反應(yīng)③供應(yīng)原料氣B．反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一C．反應(yīng)CH3OH(g)=eq\f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq\f(1,2)H2O(l)的ΔH＝eq\f(d,2)kJ·mol－1D．反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol解析：A項(xiàng)，反應(yīng)①、②供應(yīng)CO2和H2，正確；B項(xiàng)，反應(yīng)③將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)原料，是CO2的資源利用，正確；C項(xiàng)，反應(yīng)生成液態(tài)水，放出熱量大于eq\f(d,2)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，目標(biāo)反應(yīng)可由反應(yīng)②×2＋③×2＋④獲得，計(jì)算反應(yīng)熱為2b＋2c＋d，正確。2．請(qǐng)回答下列問題：(1)已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)＋O2(g)ΔH1＝－4.4kJ·mol－12NO2(g)=N2O4(g)ΔH2＝－55.3kJ·mol－1則反應(yīng)N2O5(g)=2NO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)的ΔH＝＋53.1kJ·mol－1。(2)CH4—CO2催化重整反應(yīng)為CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)。已知：C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH＝－75kJ·mol－1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－394kJ·mol－1C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－111kJ·mol－1該催化重整反應(yīng)的ΔH＝＋247kJ·mol－1。(3)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)ΔH1＝＋48kJ·mol－13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)＋2SiHCl3(g)ΔH2＝－30kJ·mol－1則反應(yīng)4SiHCl3(g)=SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH為＋114kJ·mol－1。(4)近年來，探討人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。過程如下：反應(yīng)Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH1＝＋551kJ·mol－1反應(yīng)Ⅲ：S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3＝－297kJ·mol－1反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式：3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2＝－254kJ·mol－1。解析：(1)把已知兩反應(yīng)按依次編號(hào)為a、b，依據(jù)蓋斯定律，a式×eq\f(1,2)－b式可得：N2O5(g)=2NO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋53.1kJ·mol－1。(2)將題給已知三個(gè)反應(yīng)依次編號(hào)為①、②、③，依據(jù)蓋斯定律，由③×2－①－②可得：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋247kJ·mol－1。(3)將題給兩個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②，依據(jù)蓋斯定律，由①×3＋②可得：4SiHCl3(g)=SiH4(g)＋3SiCl4(g)，則有ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＝3×48kJ·mol－1＋(－30kJ·mol－1)＝＋114kJ·mol－1。(4)由題圖可知，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為3SO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(催化劑))2H2SO4＋S↓。依據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Ⅱ＝－(反應(yīng)Ⅰ＋反應(yīng)Ⅲ)可得：3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2＝－254kJ·mol－1。3．(1)用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。①eq\f(1,4)CaSO4(s)＋CO(g)=eq\f(1,4)CaS(s)＋CO2(g)ΔH1＝－47.3kJ·mol－1②CaSO4(s)＋CO(g)=CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH2＝＋210.5kJ·mol－1③CO(g)=eq\f(1,2)C(s)＋eq\f(1,2)CO2(g)ΔH3＝－86.2kJ·mol－1反應(yīng)2CaSO4(s)＋7CO(g)=CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。(2)已知：25℃、101kPa時(shí)，Mn(s)＋O2(g)=MnO2(s)ΔH＝－520kJ·mol－1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－297kJ·mol－1Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)=MnSO4(s)ΔH＝－1065kJ·mol－1SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化學(xué)方程式是MnO2(s)＋SO2(g)=MnSO4(s)ΔH＝－248kJ·mol－1。(3)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)=(NH4)2CO3(aq)ΔH1反應(yīng)Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)=NH4HCO3(aq)ΔH2反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)=2NH4HCO3(aq)ΔH3ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是：ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。(4)已知：溫度過高時(shí)，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)：①WO2(s)＋2H2(g)=W(s)＋2H2O(g)ΔH＝＋66.0kJ·mol－1②WO2(g)＋2H2(g)=W(s)＋2H2O(g)ΔH＝－137.9kJ·mol－1則WO2(s)=WO2(g)的ΔH＝＋203.9_kJ·mol－1。(5)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指在25℃和101kPa時(shí)，最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol化合物的焓變。已知25℃和101kPa時(shí)下列反應(yīng)：①2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－3116kJ·mol－1②C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1寫出乙烷標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的熱化學(xué)方程式：2C(石墨，s)＋3H2(g)=C2H6(g)ΔH＝－86.4kJ·mol－1。解析：(1)依據(jù)蓋斯定律，由①×4＋②＋③×2得2CaSO4(s)＋7CO(g)=CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。(2)將已知3個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②③，依據(jù)蓋斯定律由③－①－②得MnO2(s)＋SO2(g)=MnSO4(s)ΔH＝－1065kJ·mol－1＋520kJ·mol－1＋297kJ·mol－1＝－248kJ·mol－1。(3)依據(jù)題中三個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)Ⅲ＝反應(yīng)Ⅱ×2－反應(yīng)Ⅰ，因此ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。(4)依據(jù)題意由①－②可得WO2(s)=WO2(g)ΔH＝＋203.9kJ·mol－1。(5)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的定義，乙烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指由單質(zhì)C和單質(zhì)H2生成1molC2H6的焓變。依據(jù)蓋斯定律，(②×4－①＋③×3)÷2得：2C(石墨，s)＋3H2(g)=C2H6(g)ΔH＝－86.4kJ·mol－1。規(guī)律小結(jié)蓋斯定律應(yīng)用三步流程素養(yǎng)二反應(yīng)熱大小比較1．總體原則(1)比較ΔH的大小時(shí)，必需把反應(yīng)熱的“＋”“－”與反應(yīng)熱的數(shù)值看作一個(gè)整體進(jìn)行比較。對(duì)放熱反應(yīng)，放熱越多，ΔH越小；對(duì)吸熱反應(yīng)，吸熱越多，ΔH越大。(2)反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，則ΔH不同。(3)同一物質(zhì)，狀態(tài)不同，反應(yīng)熱也不同。如A(g)eq\o(,\s\up17(放熱),\s\do15(吸熱))A(l)eq\o(,\s\up17(放熱),\s\do15(吸熱))A(s)。2．比較類型(1)干脆比較法①物質(zhì)燃燒時(shí)，可燃燒物質(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確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)過程中放出或汲取的熱量要小于相應(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，事實(shí)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<0eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(Ag,＋,Bg))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up17(ΔH1))Cg\o(→,\s\up17(ΔH3))Cl,\o(→,\s\up17(Δ