化學反應(yīng)中的熱（七大題型）解析版-2024-2025學年高一化學（蘇教版必修第二冊）

專題02化學反應(yīng)中的熱

題型梳理

?題型01放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷

?題型02熱化學方程式的書寫

?題型03利用熱化學方程式進行能量變化的計算

?題型04反應(yīng)過程能量變化曲線圖的分析

?題型05利用鍵能估算化學反應(yīng)中的能量變化

?題型06燃料的熱值問題

?題型07燃料與環(huán)境保護

舉一反三

?題型01放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷

知識積累

1.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較:

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

定義釋放熱量的化學反應(yīng)吸收熱量的化學反應(yīng)

形成反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總

原因能量能量

與化學鍵生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應(yīng)生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應(yīng)

強弱的關(guān)系物分子斷鍵時吸收的總能量物分子斷鍵時吸收的總能量

反應(yīng)十臺匕身霜［能量

物的迷邕........

一能

總能

時

反應(yīng)吸

總

量

應(yīng)

熱

成

量

反

的

過程量

的

生

物

物

能

總

能

圖示總

一

量

反^

量

程

2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

活潑金屬與水或酸的反應(yīng)，如2Na+2H2。

=2NaOH+H2f

酸堿中和反應(yīng)，如NaOH+HCl=NaCI+H9

燃燒反應(yīng)，如C+O?型CO?

多數(shù)化合反應(yīng)，如CaO+H2O=Ca(OH)2

多數(shù)分解反應(yīng)，如CaCO；：

CaO+CO2t

Ba(OH)2-8H2O+2NH4CL

BaC12+10H2d+2NH3f

高溫

常見三個CHOCOH

特殊反應(yīng)+2=+2

c+co.=2CO

3.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷方法

（1）根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量大小判斷。反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反

之為吸熱反應(yīng)。

（2）根據(jù)化學鍵斷裂和形成時能量變化大小關(guān)系判斷。

破壞反應(yīng)物中化學鍵吸收的能量大于形成生成物中化學鍵放出的能量的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之為放熱反應(yīng)。

（3）根據(jù)經(jīng)驗規(guī)律判斷。用常見吸熱和放熱的反應(yīng)類型來判斷。

【典例1】將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)

劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可知（）

A.NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B.該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為化學能

C.醋酸與NH4HCO3發(fā)生了復分解反應(yīng)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

D.該反應(yīng)的離子方程式為：CO；+2H+=CC?2T+H2O

【答案】B

【解析】

A.醋酸逐漸凝固，溫度下降，可知NH4HCO3與鹽酸的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A錯誤；

B.熱能轉(zhuǎn)化為化學能儲存在新物質(zhì)中，故B正確；

C.醋酸與NH4HCO3未接觸，未發(fā)生反應(yīng)，故C錯誤；

D.HCO3不能拆，故D錯誤；

故答案為B。

【典例2】下列民俗、詩句、諺語等包含吸熱反應(yīng)的是（）

A.民間焰火之最——確山打鐵花

B.千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑

C.只要功夫深，鐵杵磨成針

D.冰，水為之，而寒于水

【答案】B

【解析】A.民間焰火之最——確山打鐵花，是高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)，是放熱過程，故A不符合題意；

B.“千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑”，是吸熱反應(yīng)，故B符合題意；C.“只要功夫深，鐵杵磨成針”，是物

理變化，故C不符合題意；D.“冰，水為之，而寒于水”，水到冰是放熱過程，故D不符合題意。

【變式1-1】下列反應(yīng)中熱量變化與圖一致的是

八能量

......「生成物

反應(yīng)物

------------------------A

A.天然氣的燃燒能量生成物

B.鋅與稀硫酸反應(yīng)

C.NaOH溶液和HNO3溶液反應(yīng)反應(yīng)物

D.Ba（OHL8H2O晶體和NHQ晶體反應(yīng)

【答案】D

【解析】由圖可知，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，為吸熱反應(yīng)，結(jié)合常見的吸熱反應(yīng)有：絕大數(shù)分解

反應(yīng)、個別的化合反應(yīng)（如C和CO2）、碳或氫氣作還原劑的氧化還原反應(yīng)、某些復分解（如鏤鹽和強堿）等

來解答。

由圖可知，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，為吸熱反應(yīng)，

A.天然氣的燃燒，屬于放熱反應(yīng)，故A錯誤；

B.鋅與稀硫酸反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，故B錯誤；

C.NaOH溶液和HNO3溶液反應(yīng)，為中和反應(yīng)，屬于放熱反應(yīng)，故C錯誤；

D.NH4cl晶體和Ba（OH『8H2O晶體反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)，故D正確；

故選：D。

【變式1-2]A+B=C+D是化學反應(yīng)，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的說法正確的是

A.A的能量一定高于C的能量

B.B的能量一定高于D的能量

C.反應(yīng)物A與B的總能量一定低于生成物C與D的總能量

D.反應(yīng)物A與B的總能量一定高于生成物C與D的總能量

【答案】D

【解析】反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物A和

B的總能量大于產(chǎn)物C和D的總能量。

答案選D。

【變式1-3]已知反應(yīng)A+BUC+D為放熱反應(yīng)，對于該反應(yīng)，下列說法中正確的是

A.ImolA和ImolB的總能量高于ImolC和ImolD的總能量

B.B的能量一定高于D

C.因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不加熱反應(yīng)就可以發(fā)生

D.A的能量一定高于C

【答案】A

【解析】A.放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故A正確；

B.放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，B和D只是反應(yīng)物和產(chǎn)物中的一部分，故B錯誤；

C.放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無關(guān)，有的放熱反應(yīng)需要加熱，故C錯誤；

D.放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，A和C只是反應(yīng)物和產(chǎn)物中的一部分，故D錯誤。

故選Ao

【變式1-4】小茗同學所在的化學興趣小組為了探究化學反應(yīng)的熱效應(yīng)，進行了如下實驗：

（1）將純固體物質(zhì)X分別裝入有水的錐形瓶里（發(fā)生化學反應(yīng)），立即塞緊帶U形管的塞子，發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)

紅墨水的液面高度如圖所示。

圖1圖2

①若如圖1所示，發(fā)生的反應(yīng)（假設(shè)沒有氣體生成）是（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，X可以是（填

化學式，只填一種即可）。

②若如圖2所示，發(fā)生的反應(yīng)（假設(shè)沒有氣體生成）是（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，以下選項中與其能量

變化相同的是（填字母）-

A.CO還原CuO的反應(yīng)B.CaCCh的分解反應(yīng)C.A1和FezCh的反應(yīng)

（2）如圖3所示，把試管放入盛有25。（2飽和澄清石灰水的燒杯中，試管中開始放幾小塊鋁片，再滴入5mL

NaOH溶液。試回答下列問題：

實驗中觀察到的現(xiàn)象是：大試管中鋁片逐漸溶解、有大量氣泡產(chǎn)生、燒杯中澄清的石灰水變渾濁，其中“石

灰水變渾濁”的主要原因是o

【答案】（1）①放熱CaO②吸熱AB（2）鋁片與NaOH溶液反應(yīng)放熱，燒杯內(nèi)溶液溫度升高，

Ca（OH）2溶解度降低，析出晶體

【解析】（1）①將純固體物質(zhì)X裝入有水的錐形瓶里（假設(shè)沒有氣體生成），立即塞緊帶U形管的塞子，發(fā)

現(xiàn)U形管內(nèi)紅墨水的液面高度若如圖1所示，U形管左側(cè)液面降低，右側(cè)液面升高，說明錐形瓶內(nèi)氣體膨

脹，溫度升高，發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，反應(yīng)放熱，所以X可以是CaO；②

將純固體物質(zhì)X裝入有水的錐形瓶里(假設(shè)沒有氣體生成)，立即塞緊帶U形管的塞子，發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)紅墨

水的液面高度若如圖2所示，U形管左側(cè)液面升高，右側(cè)液面下降，說明錐形瓶內(nèi)氣體收縮，溫度降低，

發(fā)生的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；A項，CO還原CuO生成二氧化碳和銅，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，符合題意；B項，

CaCC>3的分解生成氧化鈣和二氧化碳，分解反應(yīng)吸熱，符合題意；C項，A1和FezCh的反應(yīng)生成氧化鋁和

鐵，鋁熱反應(yīng)放熱，不符合題意；選AB；(2)氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而降低，鋁片和氫氧化鈉反

應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)放熱，燒杯內(nèi)溶液溫度升高，氫氧化鈣溶解度減小，有氫氧化鈣析出，所以

燒杯中澄清的石灰水變渾濁。

?題型02熱化學方程式的書寫

知識積累

1.概念：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學方程式。

2.意義：表明了化學反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。

例如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)-571.6kJ-moL,表示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.書寫要求

(1)注明反應(yīng)的調(diào)度和壓強(25。。、101kPa下進行的反應(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)(1)、水溶液(aq)、氣態(tài)(g)。

(3)各物質(zhì)的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量,而不表示分子個數(shù)(或原子個數(shù))，因此可以寫成整數(shù)，也可以

寫成分數(shù)。

(4)不用標注寸”“1”。

(5)熱化學方程式能反映該反應(yīng)已完成的量。由于AH與反應(yīng)物質(zhì)的量有關(guān)，所以熱化學方程式中物質(zhì)的化學

計量數(shù)必須與AH相對應(yīng)，如果化學計量數(shù)加倍，則S也要加倍。當反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行時，其反應(yīng)熱與正

反應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值相等,符號相反。

4.“五看”法判斷熱化學方程式的正誤

一看方程式是否配平；二看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；三看AH的“+”“一”符號是否正確；四看反應(yīng)熱

的單位是否為“kJmoL"；五看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學計量數(shù)是否對應(yīng)。

【典例3】用0.5molCu(s)與適量反應(yīng)，生成CuO(s),放出78.5kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學方程式表

達正確的是

A.2Cu+O2=2CuOAH=-314.0kJ/mol

B.2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)AH=+314,0kJ/mol

C.2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)AH=-78.5kJ/mol

D.2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)AH=-314.0kJ/mol

【答案】D

【解析】A.沒有標出反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)，A錯誤；

B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，AHV0,B錯誤；

C.反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物的物質(zhì)的量成正比，2moicu(s)參加反應(yīng)，AH=-(78.5x4)kJ/mol=-

314.0kJ/moLC錯誤；

D.反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)都已標出，2moicu(s)參加反應(yīng)，AH=-(78.5x4)kJ/mol=-314.0kJ/mol,D正確;

故選D。

【點睛】書寫熱化學方程式要注意：物質(zhì)的聚集狀態(tài)必須標出；“加熱”“點燃”等反應(yīng)條件不寫；AH與反應(yīng)

物、生成物的物質(zhì)的量成正比，“+”“一”要標對，單位為“kJ/mol，或“kJ-moH”。

【典例4】依據(jù)事實，寫出下列反應(yīng)的熱化學方程式。

(1)1molN2(g)與適量H2(g)起反應(yīng)，生成NH3?,放出92.2kJ熱量__________。

(2)衛(wèi)星發(fā)射時可用腫(N2HD作燃料，ImolN2H4(1)在02(g)中燃燒，生成N2(g)和H2。。)，放出622kJ熱

量__________0

(3)1molCu(s)與適量起反應(yīng)，生成CuO(s),放出157kJ熱量__________=

(4)1molC(s)與適量印0值)起反應(yīng)，生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ熱量__________。

(5)汽油的重要成分是辛烷(C8Hl8),1molC8H*(1)在02(g)中燃燒,生成CO??和H2。。),放出5518kJ

熱量__________o

【答案】(1)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH=-92.2kJ/mol

(2)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)AH=-622kJ/mol

(3)Cu(s)+1o2(g)=CuO(s)AH=-157kJ/mol

(4)C⑸+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.3kJ/mol

25

(5)C8Hl8(1)+—O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)AH=-5518kJ/mol

【解析】(1)ImoM?與適量H2(g)反應(yīng)，生成NH3(g),放出92.2kJ熱量，放熱為負值，所以該反應(yīng)熱化

學方程式為N2(g)+3H2?=2N%(g)AH=-92.2kJ/mol,故答案為：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH=-92.2kJ/mol；

(2)ImolN2H4(1)在02(g)中燃燒，生成N2(g)和H2。。)，放出622kJ熱量，放熱為負值，所以該反應(yīng)熱化學

方程式為N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2。⑴AH=-622kJ/mol,故答案為：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)

AH=-622kJ/mol；

(3)ImolCu(s)與適量02(g)反應(yīng)，生成CuO(s),放出157kJ熱量，放熱為負值，所以該反應(yīng)熱化學方程式

%Cu(s)+1o2(g)=CuO(s)AH=-157kJ/moL故答案為：Cu(s)+1O2(g)=CuO(s)AH=-157kJ/mol；

(4)ImolC(s)與適量H2O(g)起反應(yīng)，生成CO(g)和H2(g),吸收13L3kJ熱量，吸熱為正值，所以該反應(yīng)熱

化學方程式為C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.3kJ/mol,故答案為：C(s)+H2(Xg)=CC)(g)+H2(g)

AH=+131.3kJ/mol；

(5)ImolC8Hl8(1)在。2值)中燃燒，生成CC)2(g)和H2。。)，放出5518kJ熱量，放熱為負值，所以該反應(yīng)熱化

2525

學方程式為C8Hl8(1)+菱。2色尸8co2(g)+9H2O(l)AH=-5518kJ/mol,故答案為：C8H18(1)+y

O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)AH=-5518kJ/mol,

【變式2-1】OSmolCH’完全燃燒生成CO?和液態(tài)H。時，放出445kJ熱量，則下列熱化學方程式正確的是

A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)AH=-1780kJmor1

B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H,O(1)AH=+890kJ

C.|CH4(g)+02(g)=1CO2(g)+H2O(g)AH=-445kJ

1

D.CH4(g)+2O2(g)=C02(g)+2H2O(g)AH=-890kJmor

【答案】A

【解析】0.5molCH4完全燃燒生成CO?和液態(tài)HzO時，放出445kJ熱量，則ImolCE在氧氣中燃燒生成CO?

和液態(tài)水，放出890kJ熱量；2moicR在氧氣中燃燒生成CO?和液態(tài)水，放出1780kJ熱量；放熱反應(yīng)的△!!

為負值，則熱化學方程式為2cH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4HQ(l)AH=-HSOkJ.mor1；故選A。

【變式2-2】汽車發(fā)動機工作時，會引發(fā)N?和反應(yīng)生成NO,其能量變化如圖所示。下列表示圖中對應(yīng)

反應(yīng)的熱化學方程式書寫正確的是

Qo+OO\

*....一…KJ632kJ-mol1

946kJmol'498kJmol\

OOooQo

N2O2NO

A.N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH-=812kJmor'

B.N2+O2=2NOAH=-812kJ.mo『

4

C.N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH=-180kJ-mol

4

D.N2(g)+O2(g)=2NO(g)A77=180kJmol

【答案】D

【解析】根據(jù)能量變化圖計算反應(yīng)熱，反應(yīng)熱=吸收的總能量-放出的總能量，再根據(jù)熱化學方程式的書寫

規(guī)則書寫。

根據(jù)題意寫出對應(yīng)的方程式：N2(g)+C)2?=2NO(g)△由吸收的總能量-放出的總能量

=96KJ/mol+498KJ/mol-2x632KJ/mol=180KJ/mol,N2(g)+02(g)=2N0(g)A〃=180kJ-mo「，A項的反應(yīng)熱

計算錯誤；B項的反應(yīng)熱計算錯誤，且物質(zhì)的狀態(tài)沒有標；C項中△”應(yīng)為正值；故選D。

【變式2-3］研究化學反應(yīng)中的能量變化有重要意義，請回答下列問題。

(1)Cb和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HC1和CO2，當有1molCb參與反應(yīng)時釋放出145kJ熱量，寫出

該反應(yīng)的熱化學方程式：=

(2)火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煨燒，所得

物質(zhì)可作耐高溫材料：4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2AbC)3(s)+3TiC⑸AH=-1176kJ-moH,則反應(yīng)過程中，每

轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為kJ。

(3)已知25。(2、101匹2時，1g甲烷不完全燃燒生成CO和液態(tài)水時放出37.96kJ熱量，則該條件下反應(yīng)

2cH4(g)+3C)2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的AH=kJnoH。

1

【答案】(1)2Cl2(g)+2H20(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)AH=一290kJ-mol-或其他合理形式

(2)98

(3)-1214.72

【解析】(1)Cb和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HC1和CO2，當有1molCb參與反應(yīng)時釋放出145kJ熱

量，若有2molCb參與反應(yīng)時釋放出290kJ熱量，則反應(yīng)的熱化學方程式為：2CE(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)

1

+CO2(g)AH=-290kJmol；

(2)反應(yīng)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2A12C)3(s)+3TiC(s)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為12電子：

1

4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s)AH=-1176kJmol,則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的

1176kJ

熱量為=98kJ；

(3)已知25。(2、101kPa時，1g甲烷不完全燃燒生成CO和液態(tài)水時放出37.96kJ熱量，則2moic印不完

全燃燒生成CO和液態(tài)水時放出1214.72kJ熱量，故該條件下反應(yīng)2cH4(g)+302值)=289)+4叢0(1)的4H=-

1214.72kJ-moH。

?題型03利用熱化學方程式進行能量變化的計算

【典例5】火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煨燒,

所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4A1(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2A12O3(s)+3TiC(s)AH=-1176kJ-mor1，則反

應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移Imol電子時放出的熱量為o

【答案】98kJ

【解析】由方程式可知，反應(yīng)中鋁化合價升高為還原劑，碳化合價降低為氧化劑，每4moiA1反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子

12moi放熱1176kJ,則轉(zhuǎn)移Imol電子放熱1176kJ+12=98kJ。

【變式3-11lgH2燃燒生成液態(tài)水，放出142.9kJ的熱量，下列熱化學方程式正確的是

A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=+571.6kJ-mor'

B.H2(g)+1o2(g)=H2O(l)AH=-142.9kJ-mor1

C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-571.6kJ-mor'

1

D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ-mol

【答案】D

【解析】lgH2燃燒生成液態(tài)水，放出142.9kJ的熱量，則Imol氫氣放出285.8KJ熱量,2mol氫氣放出571.6KJ

熱量，由此可知選D。

【變式3-2】已知：2H2?+02(g)=2H2O(1)AH=-571.6kJmoH,2C0(g)+02(g)=2CO2(g)AH=-565.8kJmol"。

某玲和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74kJ熱量，同時生成8.8gCO2,則原混合氣體中H2和CO的物

質(zhì)的量之比為

A.2：1B.1：2C.1：1D.2：3

【答案】C

【解析】由8.8gCC)2,可得原CO為0.2moL反應(yīng)中放熱為56.58kJ,其余的熱量113.74kJ-56.58kJ=57.16kJ

是H2燃燒放出的，由此可根據(jù)反應(yīng)2H2(g)+O2?=2H2。(1)411=-571.6口皿01-1求出也也是0.2mol；

答案選C。

【變式3-3】已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=437.3kJ-mol

H2(g)+1O2(g)=H2O(g)AH=-285.8kJ-mol

CO(g)+1o2(g)=CO2(g)AH=-283.0kJ-mol

①寫出煤氣化(碳和水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氨氣)的熱化學方程式。

②計算10m，(標準狀況下)水煤氣完全燃燒放出的熱量為kJ(結(jié)果保留小數(shù)點后一位)。

【答案】C(s)+H?O(g)=CO@+H?@AH=+131.5kJmol126961.9

【解析】①煤氣化(碳和水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣氣)

C(s)+O2(g)=CO2(g)^=-437.31^0101

H式g)+；。式g)=H?O(g)AH2=-285.8kJmol

1

CO(g)+-O2(g)=CO2(g)AH3=-283.0kJmol

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=AH1-AH2-AH3=+131.5kJmol

②1On?(標準狀況下)水煤氣中有5m3的一氧化碳和5m3的氫氣，它們的物質(zhì)的量都為

三粵mol=223.21mol,根據(jù)燃燒熱化學方程式可知，混合物完全燃燒放出的熱量為

22.4

285.8kJ-molx223.2Imol+223.2Imolx283.OkJ-mol=l26961.9kJo

【變式3-4］依據(jù)事實書寫熱化學方程式。

(1)1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2，需要吸收10.94kJ熱量，此反應(yīng)的熱化學方程式

為。

(2)已知2.0g燃料朧(N2H。氣體完全燃燒生成N2和水蒸氣時，放出33.4kJ的熱量，則表示月井燃燒的熱化學方

程式為O

(3)CuCl(s)與02反應(yīng)生成CuCb(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)的熱化學方程式是o

1

【答案】(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)+131.28kJmol-

(2)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)

AH=—534.4kJmol1

1

(3)4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)AH=-177.6kJmol

?題型04反應(yīng)過程能量變化曲線圖的分析

占燃

【典例6】反應(yīng)H2+CI2旦2HC1的總能量變化如圖所示。下列說法正確的是

總能量

??

反應(yīng)過程

A.過程1釋放能量B.過程2吸收能量

C.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)D.過程1的能量變化大于過程2

【答案】C

【解析】A項，根據(jù)圖示，過程1斷鍵，吸收能量，錯誤；B項，根據(jù)圖示，過程2成鍵，釋放能量，錯

誤；C項，根據(jù)圖示，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，正確；D項，根據(jù)圖示，過

程1吸收的能量小于過程2釋放的能量，過程1的能量變化小于過程2,錯誤。

【典例7］習近平總書記在2023年新年賀詞中點贊中國航天新成就一神舟十三號、十四號、十五號接力騰

飛，中國空間站全面建成。長征運載火箭采用液氫、液氧等無毒無污推進劑。分解水獲得氫氣的能量變化

如圖所示，下列說法正確的是

f能量

-------"生成物

反應(yīng)物-------

反應(yīng)進瘟

A.斷開H-0鍵放出能量B.形成H-H鍵吸收能量

C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.反應(yīng)物總能量大于生成物總能量

【答案】C

【解析】A.斷開化學鍵需要吸收能量，A錯誤；

B.形成H-H鍵放出能量，B錯誤；

C.由圖可知，分解水的過程中反應(yīng)物的能量低于生成物，說明該過程是吸熱反應(yīng)，C正確；

D.反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，D錯誤；

故選C。

【變式4-1】自然界中臭氧形成反應(yīng)3O2（g）=2O3（g）的能量變化如如圖所示。下列說法中錯誤的是

能量

A.2。3=3。2為放熱反應(yīng)B.氧氣比臭氧穩(wěn)定

C.反應(yīng)物的能量低于生成物D.反應(yīng)熱為當一Ei

【答案】D

【解析】A項，根據(jù)圖示，生成物總能量大于反應(yīng)物總能量，302=203為吸熱反應(yīng)，203=302為放熱反

應(yīng)，正確；B項，氧氣的能量比臭氧低，所以氧氣比臭氧穩(wěn)定，正確；C項，根據(jù)圖示，反應(yīng)物的能量低于

生成物，正確；D項，由圖像可知反應(yīng)熱為民一?，錯誤。

【變式4-2】航天飛船可用股(N2H4)做動力源，己知液態(tài)陰與液態(tài)H2O2反應(yīng)時放出大量的熱量，下列說法

錯誤的是

反應(yīng)過程

A.Imol朋＜N2HQ分子中含有4moiN-H鍵

B.該反應(yīng)中的熱量變化如圖所示

C.該反應(yīng)的反應(yīng)物總鍵能小于生成物總鍵能

D.該反應(yīng)的化學方程式為：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g),其產(chǎn)物對環(huán)境無污染

【答案】B

【解析】A.朋結(jié)構(gòu)式為1個肺分子中含有4個N-H鍵，則1mol腫中含有4moiN-H鍵，故A

正確；

B.如果反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，否則為吸熱反應(yīng)，液態(tài)月井和液態(tài)過氧化氫

反應(yīng)時放出大量熱量，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，圖中為吸熱反應(yīng)，不符合，故B錯誤；

C.液態(tài)肌和液態(tài)過氧化氫反應(yīng)時放出大量熱量，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，斷鍵吸收能量、成鍵放出能量，該

反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)的反應(yīng)物總鍵能小于生成物總鍵能，故c正確；

D.氮氣和水都無毒，所以其產(chǎn)物無污染，故D正確；

故答案為B。

【變式4-3］已知反應(yīng)NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）的能量變化如圖所示。下列說法正確的是

A.圖中A—B為放熱過程

B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

C.斷裂1molNO2和1molCO的化學鍵吸收的能量總和小于形成1molNO和1molCO2的化學鍵所釋放

的能量的總和

D.1molNC）2（g）和1molCO（g）的總能量低于1molNO（g）和1molCC）2（g）的總能量

【答案】C

【解析】A項，圖中A-B的過程，能量升高，為吸熱過程，錯誤；B項，生成物總能量小于反應(yīng)物總能量,

該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，錯誤；C項，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則斷裂1molNO2和1molCO的化學鍵吸收的能量

總和小于形成1molNO和1molCO2的化學鍵所釋放的能量的總和，正確；D項，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反

應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，則1molNC）2（g）和ImolCO（g）的總能量高于1molNO（g）和1molCO2（g）

的總能量，錯誤。

?題型05利用健能估算化學反應(yīng)中的能量變化

知識積累

1.化學鍵與能量變化的關(guān)系

化學鍵的形成蘊涵著能量變化，在進行反應(yīng)時化學鍵要斷裂，吸收能量，反應(yīng)后形成新化學鍵要放出能量,

反應(yīng)前反應(yīng)物能量與反應(yīng)后生成物能量不相等。

吸收能量E.

反

牛.若瑪〉&,吸熱反應(yīng)

應(yīng)小化學鍵斷裂

物成

新化學鍵形成物若與<心，放熱反應(yīng)

放出能量E,

2.計算公式

用。（吸）表示反應(yīng)物分子化學鍵斷裂時吸收的總能量，。（放）表示生成物分子化學鍵形成時放出的總能量。

公式：AQ=0（吸）一0（放）

利用化學鍵形成和斷裂時的能量變化計算化學反應(yīng)中的能量變化：

公Q<0,為放熱反應(yīng)

△0=。(吸)一。(放)

A0>O,為吸熱反應(yīng)

3.實例（以H2+C12=2HC1為例）:

（1）圖示分析：

吸收436kJ?mo「TT?TT

H—H---------->H十H

Cl—ci吸收"3k巴O「C14-ci

放出l1放出436kJ-moL

H—ClH—Cl

(2)計算分析:

反應(yīng)中能量變化

化學鍵

1molA—B化學鍵反應(yīng)中能量變化

H—H吸收436kJ

共吸收679kJ

Cl—C1吸收243kJ

H—C1放出431kJ共放出862kJ

結(jié)論679kJ-862kJ=-183kJ,即反應(yīng)放出183kJ熱量

【點撥】反應(yīng)熱與化學鍵鍵能的關(guān)系

(1)鍵能：

標準狀況下，將1mol氣態(tài)分子AB(g)解離為氣態(tài)原子A(g)、B(g)所需的能量，用符號E表示，單位為

kJmol-'o

(2)反應(yīng)熱與化學鍵鍵能的關(guān)系:

反應(yīng)熱0=反應(yīng)物的鍵能之和一生成物的鍵能之和,0<0,反應(yīng)放熱,Q>0,反應(yīng)吸熱。以反應(yīng)H2+C12=2HC1

為例：H—H鍵、Cl—C1鍵和H—C1鍵的鍵能分別為436kJ-moL、243kPmoL、431kJ-moL,則反應(yīng)熱

0=(436kJ-moL+243kJ-molT)—2x431kJ-molT=-183kJmor^O,反應(yīng)放熱。

【典例8】在25℃和101kPa條件下，斷開lmolH2(g)中的化學鍵要吸收436kJ的能量，斷開1molCl2(g)

中的化學鍵要吸收243kJ的能量，形成2moiHCl(g)中的化學鍵要釋放862kJ的能量。下列說法不正確

的是

?生晟物

A.Cl(g)形成Cb(g)的過程會釋放能量

B.等質(zhì)量的HC1(1)具有的能量高于HCl(g)具有的能量

c.H2(g)+Cb(g)=2HCl(g)的能量關(guān)系可用如圖表示

D.在H?和Cb的反應(yīng)過程中，斷開化學鍵吸收的總能量小于形成化學鍵釋放的總能量

【答案】B

【解析】A.Cl(g)形成Cb(g)的過程是成鍵過程，會釋放能量，A項正確；

B.HC1(1)轉(zhuǎn)化成HCl(g),由液態(tài)變成氣態(tài)，需要吸熱，因此等質(zhì)量的HC1(1)具有的能量要低于HCl(g)

具有的能量，B項錯誤；

C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),AH=(436+243-862)kJ/mol=-l83kJ/mol,是放熱反應(yīng)，能量關(guān)系可用如圖表示,

C項正確；

D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),AH=(436+243-862)kJ/mol=-183kJ/mol,是放熱反應(yīng)，斷開化學鍵吸收的總能量

小于形成化學鍵釋放的總能量，D項正確；

答案選B。

1

【典例9］已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)A^=+130kJmol,2C(s)+O2(g)=2CO(g)

AH=akJ-mor1；H-H、0=0和O-H鍵的鍵能(kJmo廣。分別為436、496和462,則a為

A.+130B.-220C.+350D.-332

【答案】B

【解析】①C(s)+H2(Xg)=CO(g)+H2(g)M=+130kJ-molT；②2c(s)+C)2(g)=2CO(g)

11

AH=akJ-mor,根據(jù)蓋斯定律①x2-②得，2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)A//=(260-a)kJmor,斷裂舊鍵

需要吸熱，形成新鍵需要放熱，根據(jù)吸熱為正，放熱為負，可得+462x4-436x2-496=(260-2a),

a=—220,故B正確；

故選Bo

【變式5-1】中國研究人員研制出一種新型復合光催化劑，利用太陽光在催化劑表面實現(xiàn)高效分解水，其主

要過程如圖所示。

cMo--oo??oo0氫原子

亮.『”。了8

m?氧原子

已知：幾種物質(zhì)中化學鍵的鍵能如下表所示:

HO中。2中也中H2O2中氏。2中

化學鍵2

H—O0=0H—H0—00—H

鍵能/(kJ-moL)463496436138463

若反應(yīng)過程中分解了21noi水，則下列說法不正確的是()

A.總反應(yīng)為2H2。襦？2H2f+O2TB.過程I吸收了926kJ能量

c.過程n放出了574kJ能量D.過程ni屬于放熱反應(yīng)

【答案】D

【解析】由圖可知，總反應(yīng)為水分解生成氫氣和氧氣，實現(xiàn)了光能向化學能的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)的化學方程式為

2H2。濯/2H2f+C>2T，故A正確；過程I為2mol也0分子變成2moi氫原子和2moi羥基的過程，吸收

的能量為463kJ-moLx2mol=926kJ,故B正確；過程U為

2mol氫原子和2mol羥基生成1mol氫氣和1mol過氧化氫，放出的能量為436kJ+138kJ=574kJ,故C

正確；過程1H為1mol過氧化氫生成1mol氧氣和1mol氫氣，吸收的能量為463kJx2+138kJ=l064kJ,

放出的能量為496kJ+436kJ=932kJ,吸收的能量大于放出的能量，該過程為吸熱反應(yīng)，故D錯誤。

【變式5-2］化學反應(yīng)中的能量變化是由化學反應(yīng)中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能

量不同引起的，如圖為N2(g)和02(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化。則下列說法正確的是

Nz(g)和C>2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中能量變化

A.形成1個NO分子會放出632kJ的熱量

B.常溫下，用他)和混合就能直接生成NO(g)

C.ImolNKg)和lmolC)2(g)反應(yīng)吸收的能量為180kJ

D.ImolN2(g)和ImolC)2(g)具有的總能量大于2moiNO(g)具有的總能量

【答案】C

【解析】A.沒有說清是由氮原子和氧原子形成一氧化氮分子，A錯誤；

B.常溫下，氮氣和氧氣混合不反應(yīng)，B錯誤；

C.Imol、?和lmolO2(g)反應(yīng)吸收的能量為946+498-2x632=180kJ,C正確；

D.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故lmolN2(g)和lmolO2(g)具有的總能量小于2moiNO(g)具有的總能量，D錯誤；

故選C。

【變式5-3］研究表明，在一定條件下，氣態(tài)HCN與CNH兩種分子的互變反應(yīng)過程能量變化如圖所示。下

列說法正確的是

體Ob

系

能

量

Oc

ON

OH

反應(yīng)講程

A.CNH(g)比HCN(g)更穩(wěn)定

B.HCN(g)轉(zhuǎn)化為CNH(g)一定要加熱

C.斷開1molHCN(g)中所有的化學鍵需要放出127.2kJ的熱量

D.1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為ImolCNH(g)需要吸收59.3kJ的熱量

【答案】D

【解析】A項，物質(zhì)含有的能量越低，物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強。根據(jù)圖示可知等物質(zhì)的量的HCN比CNH含

有的能量更低，因此HCN比CNH更穩(wěn)定，錯誤;B項，由圖示可知HCN比CNH能量低，則HCN(g)-CNH(g)

時會吸收能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，但反應(yīng)條件不一定需要在加熱條件下進行，錯誤；C項，根據(jù)圖示可知

1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為中間狀態(tài)的物質(zhì)時需吸收186.5kJ的熱量，但由于該中間物質(zhì)中仍然存在化學鍵，斷裂

化學鍵需吸收能量，因此1molHCN(g)中的所有化學鍵全部斷開需要吸收的熱量大于186.5kJ,錯誤；D項,

根據(jù)圖示可知1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為1molCNH(g)需要吸收的能量為186.5kJ-127.2kJ=59.3kJ,正確。

【變式5-4］脫(N2HJ又稱聯(lián)氨，在航空航天方面應(yīng)用廣泛，可用作火箭燃料。已知N-H鍵、0=0鍵鍵

能分另1為3911<1711017、4971<17110尸，N2HKg)與。2值)反應(yīng)的能量變化如圖所示：

焰2N(g)+4H(g)+2O(g)

A

I

物

1AH=2752kJ/mol

12

N2H2(g)+O2(g)

AH3=-534kJmor'

N2(g)+2H2O(g)

1

(1)N2H4(g)中N-N鍵的鍵能為kJ.mor?

(2)一定條件下，NzH^g)與0?(g)反應(yīng)的熱化學方程式為：o

【答案】(1)157

(2)N2H4(g)+02(g)=N2(g)+2H2O(g)AH=-534kJ/mol

【解析】(1)從鍵能角度，反應(yīng)物斷鍵吸收能量2752AJ-(-534)制=2218kJ,則假設(shè)N-