2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 學(xué)案

Zr/r、T*T-

第八早

化學(xué)反應(yīng)與能量

第一節(jié)化學(xué)能與熱能

叵藏蠹要熊

1.認(rèn)識(shí)化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。

2.認(rèn)識(shí)物質(zhì)具有能量，認(rèn)識(shí)吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)，知道化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)

能與其他能量形式的轉(zhuǎn)化。

3.能量的轉(zhuǎn)化遵循能量守恒定律，知道內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)各種能量的總和，受

溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)聚集狀態(tài)的影響。

4.認(rèn)識(shí)化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，能進(jìn)行反應(yīng)焙變的簡單計(jì)算，能用熱化學(xué)方

程式表示反應(yīng)中的能量變化，能運(yùn)用反應(yīng)焙變合理選擇和利用化學(xué)反應(yīng)。

5.了解蓋斯定律及其簡單應(yīng)用。

夯實(shí)?必備知識(shí)口…基礎(chǔ)排查清障礙|層級(jí)I

考點(diǎn)一焰變反應(yīng)熱

主干尸麻鋰

1.反應(yīng)熱和焰變

(1)反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量,

稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。

(2)焰變：在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焰變，其符號(hào)

為42/,單位是kJ/mol(或kJ-mori)。

2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

(1)從能量高低角度理解

吸熱反應(yīng)

(2)從化學(xué)鍵角度理解

生

成

物

(3)常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

吸熱反應(yīng)(△">

放熱反應(yīng)(AH<0)

0)

①Ba(OH)

2-8H2O與NH4cl

①中和反應(yīng)

的反應(yīng)

②燃燒反應(yīng)

②大多數(shù)的分解反

③金屬與酸或氧氣的反應(yīng)

應(yīng)

④鋁熱反應(yīng)

③弱電解質(zhì)的電離

⑤酸性氧化物或堿性氧化物

④鹽類水解

與水的反應(yīng)

⑤C和H0

2⑥大多數(shù)的化合反應(yīng)

(g)、C和C02

的反應(yīng)

3.熱化學(xué)方程式

(1)意義

表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。例如：2H2(g)+O2(g)

2H2O⑴AH=-571.6kJ-moP1,表示25℃,101kPa下，2moi

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。

(2)書寫

一寫莊程式IT寫出配平的化學(xué)赧裝

自主/小練

1.正誤判斷(正確的打“Y”，錯(cuò)誤的打“x”)。

(1)化學(xué)變化中的能量變化都是化學(xué)能和熱能間的相互轉(zhuǎn)化。()

(2)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化。()

(3)需加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，不需加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反

應(yīng)。()

(4)同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)+Ch(g)2HC1(g)在光照和點(diǎn)燃

條件下的△”相同。()

(5)CO(g)+；。2(g)CO2(g)△H=-QkJ-moL表示標(biāo)準(zhǔn)狀

況下1molCO(g)和gmolO2(g)反應(yīng)生成1molCO2(g)時(shí)放出QkJ的熱

量。()

答案：(1)X(2)X(3)X(4)V(5)X

2.根據(jù)如圖所示的反應(yīng)，回答下列問題：

(1)該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng)？o

(2)反應(yīng)的△"=o

(3)反應(yīng)的活化能為o

(4)試在上圖中用虛線表示在反應(yīng)中使用催化劑后活化能的變化情況。

答案：(1)放熱反應(yīng)(2)-bkJ-moF1

(3)akJ-mol

3.我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換

的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。

r

1.86

s'

f.

克

--0.1683-0.72

過

((*過.

MS)8oH.

渡

OOa渡OO@

O+Zo

態(tài)H

XZ態(tài)

X+.Hx

ZH1+.2H+

++.Z(+

OHH+￥(

0Z++.Z

OHHHH用

XOO+

。+

O。H

。O@

+。。+

。F

OO@

。Do

u

可知水煤氣變換的0(填“大于”“等于”或“小于”)。該歷程

中最大能壘(活化能)E,=eV,寫出該步驟的化學(xué)方程

解析：根據(jù)圖像，初始時(shí)反應(yīng)物的總能量為0,反應(yīng)后生成物的總能量為-0.72

eV,則△H=-0.72eV,即△”小于0。由圖像可看出，反應(yīng)的最大能壘在過渡

態(tài)2,則此能壘E正=L86eV-(-0.16eV)=2.02eV。由過渡態(tài)2初始反應(yīng)

物COOH*+H*+H2O*和結(jié)束時(shí)生成物COOH*+2H*+OH*,可得該步驟的化學(xué)

方程式為COOH*+H*+H2O*—COOH*+2H*+OH*(或

H2O*H*+OH")o

答案：小于2.02COOH*+H*+H2O*------------COOH*+2H*+OH*(或

H2O*H*+OH*)

4.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)

H2OO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___________________________________________________________________

O

(2)在25℃、101kPa下，一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量QkJ,

其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，則乙醇燃燒

的熱化學(xué)方程式

為___________________________________________________________________

O

(3)NaBH4(s)與H2O(1)反應(yīng)生成NaBCh(s)和H2(g),在25℃、101

kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放熱21.6kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

是___________________________________________________________________

O

答案：(1)SiH4(g)+202(g)SiO2(s)+2H2O(1)

△H=-l427.2kJ-moP123

(2)C2H5OH(1)+302(g)--------=2CO2(g)+3H2O(1)

△H=-2QkJmo「

(3)NaBH4(s)+2H2O(1)NaBO2(s)+4H2(g)

AH=-216kJmol-1

?思維升華

“五審法”正確判斷、書寫熱化學(xué)方程式

（一審“+，，“-X放熱反應(yīng)△，為“-"，吸熱反應(yīng)△，為“+”

0

［二審單位）一單位一定為“kJmol,易錯(cuò)寫成“mol”

或漏寫

物質(zhì)的聚集狀態(tài)必須正確，特別是溶液中

（三審狀態(tài)卜

的反應(yīng)易寫錯(cuò)

四審數(shù)值反應(yīng)熱的數(shù)值必須與熱化學(xué)方程式中的

對(duì)應(yīng)性化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)，即化學(xué)計(jì)量數(shù)與

成正比；當(dāng)反應(yīng)逆向進(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

五審是否_如表示燃燒熱、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的熱化學(xué)

符合概念廠方程式

考點(diǎn)二燃燒熱和中和反應(yīng)反應(yīng)熱

主干尸毓還

1.燃燒熱和中和反應(yīng)反應(yīng)熱的比較

燃燒熱中和反應(yīng)反應(yīng)熱

能量變化放熱

相同

△”及其單

點(diǎn)A/7<0,單位均為kJ-mo「

位

反應(yīng)物的

1mol不一定為1mol

,^L

里

生成物的生成物水為L

不確定

量mol

在101kPa

在稀溶液里，強(qiáng)

時(shí)，1mol純

酸與強(qiáng)堿發(fā)生中

反應(yīng)熱含物質(zhì)完全燃燒

不同和反應(yīng)生成］

義生成指定產(chǎn)物

點(diǎn)mol水時(shí)所放出

時(shí)所放出的熱

的熱量

量

燃燒熱為。

強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀

kJmori或

溶液中反應(yīng)的中

表示方法△H=-a

和熱為57.3

kJmol1(a>

kJmor'或AH

0)

=—57.3kJ-mol

-i

I注意I

燃燒熱中元素所對(duì)應(yīng)的指定產(chǎn)物：C—CO2(g),H-H2O(1),S—SO2

(g),N-N2(g)等。

2.中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定(以稀鹽酸與稀NaOH溶液反應(yīng)為例)

(1)測定原理

通過量熱計(jì)測得體系在反應(yīng)前后的溫度變化，再利用有關(guān)物質(zhì)的比熱容計(jì)算反

應(yīng)熱。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟及裝置

實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟

①測量反應(yīng)物的溫度

②測量反應(yīng)后體系溫度(記錄反應(yīng)

溫度計(jì),疆熱后體系的最高溫度)

③重復(fù)上述步驟①至步驟②兩次

內(nèi)筒、卜杯蓋④數(shù)據(jù)處理：取三次測量所得溫度

隔熱層、

，士差的平均值進(jìn)行計(jì)算，生成1mol

一外殼

H2O時(shí)放出的熱量為

(1+J)-：-(2-1)X1O--

2-kJ

□(H2U)

大量實(shí)驗(yàn)測得，在25°C和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液

與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)，放

出57.3kJ的熱量

(3)注意事項(xiàng)

①為保證酸被完全中和，采取的措施是破血之里。

②因?yàn)槿跛峄蛉鯄A存在電離平衡，電離過程需要吸熱，實(shí)驗(yàn)中若使用弱酸或弱

堿則測得的反應(yīng)熱數(shù)值假如。

3.能源

一

化

石

燃T石油

料1

一

能

源

斷

能

源

自主歷F練

1.25℃、101kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和反應(yīng)反應(yīng)熱為

57.3kJ-moF1,辛烷的燃燒熱為5518kJ-mol」。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的

是()

A.2H+(叫)+SO：(叫)+Ba?+(叫)+2Oir(叫)BaSCU(s)+

2H2。(1)AH=-57.3kJmor'

B.KOH(aq)+；H2s。4(aq)；心。4(叫)+H2O(1)AH=-57.3

kJmol1

C.C8H18(1)+yO2(g)8c02(g)+9H2O(g)△"=—5518

kJmol1

D.2c8H18(g)+2502(g)16co2(g)+I8H2O(1)AH=-5518

kJmor1

解析：BA項(xiàng)，所列熱化學(xué)方程式中有兩個(gè)錯(cuò)誤，一是中和反應(yīng)反應(yīng)熱是指

反應(yīng)生成1molHzO(1)時(shí)的反應(yīng)熱，二是當(dāng)有BaS04沉淀生成時(shí)，反應(yīng)放出

的熱量會(huì)增加，生成ImolHzO(1)時(shí)放出的熱量大于57.3kJ,錯(cuò)誤；C項(xiàng)，

燃燒熱是指在101kPa時(shí)1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱

量，產(chǎn)物中的水應(yīng)為液態(tài)水，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)2moi辛烷完全燃燒時(shí)，放出的

熱量為11036kJ,且辛烷應(yīng)為液態(tài)，錯(cuò)誤。

2.利用如圖所示裝置測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

,玻璃

溫度計(jì)/氈拌器

內(nèi)筒.

1杯蓋

隔熱層

1夕送

①用量筒量取50mL0.50molL」鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；

②用另一量筒量取50mL0.55mol-L1NaOH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)法使之混合均勻，測得混合液的最高溫

度。回答下列問題：

（1）NaOH溶液稍過量的原因

是___________________________________________________________________

（2）倒入NaOH溶液的正確操作是（填字母，下同）。

A.沿玻璃棒緩慢倒入

B.分三次倒入

C.一次迅速倒入

（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是o

A.用溫度計(jì)小心攪拌

B.揭開杯蓋用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯

D.用套在溫度計(jì)上的玻璃攪拌器輕輕地?cái)噭?dòng)

（4）現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1

mol-L?的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為△*、△七、△&,則AH、

△“2、的大小關(guān)系為。

（5）假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g-cnT3,又知中和反應(yīng)后生成溶液

的比熱容c=4.18J.g-CL為了計(jì)算中和反應(yīng)反應(yīng)熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)

如下：

起始溫度t\1℃終止溫度及/℃

實(shí)

驗(yàn)氫氧化鈉溶

鹽酸混合溶液

序液

號(hào)

120.020.123.2

220.220.423.4

320.520.623.6

依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱△"=

（結(jié)果保留一位小數(shù)）。

解析：（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

反應(yīng)反應(yīng)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

電離要吸收熱量，故反應(yīng)熱的數(shù)值要小一些。

答案：（1）確保鹽酸被完全中和（2）C（3）D

（4）AHI=AW2<AW3（5）-51.8kJmor'

考點(diǎn)三蓋斯定律反應(yīng)熱的計(jì)算與比較

主干厘

1.蓋斯定律

（1）內(nèi)容：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應(yīng)熱是

相同的。即：在一定條件下，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）意義：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。

2.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：。=燃燒熱X〃（可燃物的物質(zhì)的量）

（3）根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計(jì)算烙變

若反應(yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量屈，生成物新化學(xué)鍵形成放出能量E2,則反應(yīng)

的△H=EI-E2。

能量

E?

反應(yīng)物

生成物

0反應(yīng)過程

(4)利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱

熱化學(xué)方程式焙變之間的關(guān)系

aAB

AH1

△“1=必"2

A-□B

△“2

aA=BA//i

AHI=-AH2

B“AMh

3.反應(yīng)熱大小的比較

(1)根據(jù)反應(yīng)物的量的大小關(guān)系比較反應(yīng)焰變的大小

①H2(g)+；。2(g)H2O(g)AWi

②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)AH2

反應(yīng)②中H2的量更多，因此放熱更多，故A"i二八出。

(2)根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的程度大小比較反應(yīng)婚變的大小

③C(s)+於(g)CO(g)AH3

④C(s)+O2(g)CO2(g)AH4

反應(yīng)④中，C完全燃燒，放熱更多，故△為二A%。

(3)根據(jù)反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)比較反應(yīng)焰變的大小

⑤S(g)+O2(g)SO2(g)AH5

⑥S(s)+O2(g)SO2(g)A”6

由⑤一⑥可得S(g)S(s)AH=AH5-A/f6<0,故公法二八法。

(4)根據(jù)特殊反應(yīng)的婚變情況比較反應(yīng)焰變的大小

⑦2Al(s)+處(g)AI2O3(s)A"7

⑧2Fe(s)+為2(g)-Fe2O3(s)AHs

由⑦一⑧可得2Al(s)+Fe2O3(s)2Fe(s)+AI2O3(s)AW

已知鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng),AW=AH7-AHS<0,故A”7WA”8。

自主練

1.將C02應(yīng)用于生產(chǎn)清潔燃料甲醇，既能緩解溫室效應(yīng)的影響，又能為能源的

制備開辟新的渠道，其合成反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O

(g)。

(1)利用二氧化碳制得的甲醇還可以制取甲胺，其反應(yīng)原理為CH30H(g)+

NH3(g)UCH3NH2(g)+H2O(g)AWo已知該反應(yīng)中相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能

數(shù)據(jù)如下：

共價(jià)鍵C—OH—ON—HC—N

鍵能/kJ-mo「

351463393293

1

則該反應(yīng)的△"=kJ-moP'o

(2)已知：①CO(g)+NO2(g)#C02(g)+N0(g)AHi=-226

kJmol1

②N2(g)+202(g)U2NO2(g)

△“2=+68kJ-mol-1

③N2(g)+O2(g)U2N0(g)

1

AH3=+183kJ-moP

則：2C0(g)+2N0(g)W2CO2(g)+N2(g)\H=kJ-mol-

1

o

解析：(1)反應(yīng)熱等于斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量減去形成新化學(xué)鍵釋放的能

量，故△H=351kJmoP1+393kJ-mol-1-293kJmor1-463kJmol-1=-12

kJmol'o(2)由蓋斯定律：①義2+②—③X2可得：

2CO(g)+2N0(g)U2CO2(g)+N2(g)

△”=一750kJmol

答案：(1)-12(2)-750

2.大氣中的二氧化碳主要來自煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃

時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：

H2C(石墨，

物質(zhì)C6H6(1)

(g)S)

燃燒熱△”/—

-393.5-3267.5

(kJmol')285.8

則25°C時(shí)H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(1)的熱化學(xué)方程式

解析：由題給燃燒熱數(shù)據(jù)可得，①H2(g)+《)2(g)H2O(1)AH|

-1

=-285.8kJ-mol,②C(石墨，s)+O2(g)CO2(g)AH2=-

1

393.5kJ-moF,③C6H6(1)+：。2(g)6CO2(g)+3H2O(1)

△“3=-3267.5kJ-mo「，根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)方程式可由3義①+6X②一③

得到，其△”=(-285.8kJ-mol-1)X3+(-393.5kJ-moF1)X6一(-3

267.5kJmol')=+49.1kJ-mol1,故H2(g)與C(石墨，s)生成C6H6(1)

的熱化學(xué)方程式為3H2(g)+6C(石墨，s)C6H6(1)△”=+49.1

kJmol10

答案：3H2(g)+6C(石墨，s)C6H6(1)

AW=+49.1kJmol1

3.硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的

催化氧化：SO2(g)+|O2(g)機(jī)催化劑》SO3(g)△//=-98kJ-moP'o鋼催

化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖所示，V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4

(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為

情占量

|—s)+SO/g)

R~~~V|A//2=-24kJ-niof'

+SO/g)1丫2。仆)+SO[g)

1bM=-：扇kJmol-1

|j^VOSO/s)

......反應(yīng)過程

解析：根據(jù)題圖知，V2O4(s)+2SO3(g)2VOSO4(s)AH|=-

399kJmor1?,V2O4(s)+SO3(g)V2O5(s)+SO2(g)Mh=

—24kJ-moL②。根據(jù)蓋斯定律，由①一②X2得：2V2O5(s)+2SO2(g)

2VOSO4(s)+V2O4(s)\H=(-399+48)kJmo「=-351

kJmol1o

答案：2V2。5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)△"=一

351kJ-mol1

突破?關(guān)鍵能力熱點(diǎn)突破提能力層級(jí)II

蓋斯定律在反應(yīng)熱計(jì)算中的應(yīng)用

1.油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理

并加以利用。

已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

①2H2s(g)+302(g)2sO2(g)+2H2O(g)

AHi=-l036kJmor'

②4H2s(g)+2SO2(g)3s2(g)+4H2O(g)

△“2=94kJ-mol1

③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)

AH3=-484kJmor'

計(jì)算H2s熱分解反應(yīng)④2H2s(g)S2(g)+2H2(g)的△%=

kJmol1o

解析：根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)④=^^-，故△"4=3^_2=+i70kJ?mo「

答案：+170

2.已知：

①CaO(s)+H2O(1)Ca(OH)2(s)

△Hi=-65.17kJmoL

②Ca(OH)2(s)-Ca24(叫)+2OH-(aq)

△“2=一16.73kJ-moF1

③Al(s)+OH"(叫)+3H2O(1)[Al(OH)4「(叫)+知(g)

△"3=—415.0k，mo「i

2+

則CaO(s)+2A1(s)+7H2O(1)Ca(aq)+2[Al(OH)

(叫)+3H2(g)的AH4=kJ-mol1o

解析：根據(jù)蓋斯定律，由①+②十2X③可得反應(yīng)CaO(s)+2A1(s)+7H2O

(1)Ca?+(叫)+2[A1(OH)4「(叫)+3H2(g),則△"4=A"I

+A”2+2A”3=(-65.17kJ-mol-1)+(-16.73kJ-mor1)+2X(-415.0

kJmol1)=-911.9kJ-mof'o

答案：-911.9

1.利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的“思維步驟”

2.運(yùn)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的“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)，△”的“十”“一”隨之改變，但數(shù)值不

變。

能力好形成

1.工業(yè)生產(chǎn)中硫、氮、碳的氧化物排放都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重環(huán)境問題，對(duì)這些物質(zhì)需

要進(jìn)行綜合利用。

用CH4催化還原煤燃燒產(chǎn)生的氮氧化物，可以消除污染。已知：

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AHi=-

867.0kJmol'□

NO2(g),2。4(g)A//2=-28.5kJmor'o

寫出CH4催化還原N2O4(g)生成CO2、N2和H2。(g)的熱化學(xué)方程

式___________________________________________________________________

解析：CH4催化還原N2O4(g)生成CO2、N2和H2O(g)的化學(xué)方程式為CH4

(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),對(duì)已知熱化學(xué)

方程式依次編號(hào)為①②，根據(jù)蓋斯定律①一②X2得CH4(g)+N2O4(g)

N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的△〃=-867kJ-mo「一(-28.5

kJmol')X2=-810kJmor,,即熱化學(xué)方程式為CH4(g)+N2O4(g)

N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△”=-810kJmoL。

答案：CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)\H

=-810kJmor'

2.環(huán)氧乙烷(t°)可用作生產(chǎn)一次性口罩的滅菌劑。工業(yè)上常用乙烯氧化法生

產(chǎn)環(huán)氧乙烷，其原理是：2cH2二CH2(g)+O2(g)(g)

AHo

已知下列兩個(gè)反應(yīng)，

①CH2CH2(g)+302(g)U2CO2(g)+2H2O(g)=323

kJmor1

②?。+期2(g)=282(g)+2H2O(g)

△“2=-1218kJmor'

則△〃=o

解析：由蓋斯定律可知，反應(yīng)①X2一②X2得到反應(yīng)：2cH2；CH2

(g)+O2(g)=22°(g),則其△”=(-1323kJ-mor')X2—(-1218

kJ-mor1)X2=-210kJ-mof1>.

答案：一210kJ-moL

3.次氯酸鈉氧化法可以制備Na2FeO4o

已知：2H2(g)+O2(g)2H2O(1)

△H=akJ-mol1

NaCl(叫)+H2O(1)NaClO(叫)+H2(g)

bH=bkJ-mol-1

4Na2FeO4(aq)+IOH2O(1)4Fe(OH)3(s)+3O2(g)+

8NaOH(aq)AH=ckJmor'

反應(yīng)2Fe(OH)3(s)+3NaC10(aq)+4NaOH(aq)2Na2FeO4

(叫)+3NaCl(叫)+5H2。⑴的△"=kJmoF'o

解析：對(duì)已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，一③義；一

②X3一①xg得2Fe(OH)3(s)+3NaC10(叫)+4NaOH(aq)

2Na2FeO4(叫)+3NaCl(叫)+5H2O(1)的△”=(-|口-3口-

；匚)kJ.moL。

答案:一1-3/?一；c

斤G形成?學(xué)科素養(yǎng)□-情境創(chuàng)新培素養(yǎng)層級(jí)III

道度立僚題

1.根據(jù)下表中提供的燃燒熱數(shù)據(jù)，回答下列問題：

某些物質(zhì)的燃燒熱(25℃,101kPa)

化學(xué)式(聚集狀

名稱AH/(kJ-mol-1)

態(tài))

石墨C(s)-393.5

金剛石C(s)-395

氫氣H2(g)-285.8

一氧化

co(g)-283.0

碳

甲烷CH4(g)-890.3

乙醇CH3CH2OH(1)-1366.8

（1）"標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)，釋放出的能量為285.8

kJ”，這種說法是否正確？為什么？

（2）石墨（s）和金剛石（s）都是由碳原子構(gòu)成的，它們的燃燒熱相同嗎？為

什么？

（3）你能寫出表示甲烷、乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式嗎？

（4）氫能是一種理想的綠色能源，有可能成為人類未來的主要能源。請(qǐng)計(jì)算相

同質(zhì)量的氫氣、甲烷、乙醇在25°C和101kPa時(shí)完全燃燒放出的熱量，據(jù)此說

明氫氣作為能源的優(yōu)點(diǎn)。

答案：（1）否。在25C,101kPa下，1mol出完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)，釋放

出的能量為285.8kJ,標(biāo)準(zhǔn)狀況是0°C,101kPa,條件不同，釋放的能量也不

相同。

（2）不相同，因?yàn)槭╯）和金剛石（s）的結(jié)構(gòu)不同，所具有的能量不同。

（3）CH4（g）+202（g）CO2（g）+2H2O（1）

-890.3kJmol1

CH3CH2OH（1）+302（g）2cO2（g）+3H2O（1）

\H=~\366.8kJ-moP1

（4）根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，在25°C和101kPa時(shí)，質(zhì)量均為1g的氫氣、

甲烷和乙醇燃燒時(shí)所放出的熱量分別為142.9kJ、55.6kJ和29.7kJ,所以相同

質(zhì)量的上述三種物質(zhì)，氫氣完全燃燒后放出熱量最多，同時(shí)，氫氣的燃燒產(chǎn)物

無污染，這些都是氫氣作為能源的優(yōu)點(diǎn)。

2.朋（N2H4）是一種良好的火箭推進(jìn)劑，其與適當(dāng)?shù)难趸瘎ㄈ邕^氧化氫、氧

氣等）配合，可組成比沖最高的可貯存液體推進(jìn)劑。

(1)液態(tài)朧和液態(tài)過氧化氫混合反應(yīng)時(shí)，即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?，并放出?/p>

量熱。若每生成1molN2,放出642kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

消耗16g液態(tài)股放出的熱量為0

(2)已知：N2H4(g)+02(g)N2(g)+2H2O(g)

△”=-544kJ-mol”,鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵N—NN—HOOO—H

鍵能/(kJ-mol

193391497463

A

則氮氮三鍵的鍵能為。若H20(1)H2O(g)△"=

+44kJ?mo「，則N2H4(g)的燃燒熱為。

(3)已知：N2(g)+202(g)2NO2(g)A//=+68kJmol貝U

N2H4(g)和NO2(g)反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵獾臒峄瘜W(xué)方程式

為___________________________________________________________________

解析:(2)設(shè)氮氮三鍵的鍵能為X,則：193kJmor'+4X391kJmor'+497

kJmo「一x-4X463kJmolr=一544kJ-mol1,解得光=946kJ.mol^o

N2H4(g)+02(g)N2(g)+2H2O(g)

△”=-544kJmo「①

H20(1)H2O(g)AW=+44kJ-mor'②

①一②義2可得：N2H4(g)+O2(g)"N?(g)+2H2O(1)△”=

-632kJ-mol即N2H4(g)的燃燒熱為632kJ-mol'

(3)N2(g)+202(g)2NO2(g)

△"=+68kJ-moL③

根據(jù)蓋斯定律，①一:x③可得：

N2H4(g)+N02(g)；N2(g)+2H2O(g)

AH=-578kJ.mor'o

答案：(1)N2H4(1)+2H2O2(1)N2(g)+4H?0(g)△〃=—

642kJ-mol-1321kJ

(2)946kJmol*1632kJ-mol1

(3)N2H4(g)+NO2(g)/(g)+2H2O(g)

△"=-578kJmol_1

5G體現(xiàn).核心價(jià)值a-真題體驗(yàn)明考向?qū)蛹?jí)

I-.......................................I.V..............

1.（2022?湖南高考?改編）反應(yīng)物（S）轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物（P或P-Z）的能量與反應(yīng)進(jìn)

下列有關(guān)四種不同反應(yīng)進(jìn)程的說法正確的是（）

A.進(jìn)程I是吸熱反應(yīng)

B.平衡時(shí)P的產(chǎn)率：II>I

C.生成P的速率：IH>H

D.進(jìn)程IV中，Z沒有催化作用

解析：D

ii是在i的基礎(chǔ)上加入IU中決速步的活化能高于n

催化劑，催化劑不改變平的，則生成p的速率：ni<n.

成物能量低,為放P-Z是產(chǎn)物,最終沒有得到P+Z,

熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤故z沒有催化作用，D項(xiàng)正確

2.(2022?浙江6月選考)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，下列物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的相對(duì)能量如下表:

HHO

物質(zhì)/g0HH202H2O2H2O

00

能量/

2421

(kJ-mol391000-242

98136

1)

可根據(jù)HO(g)+HO(g)H2O2(g)計(jì)算出H2O2中氧氧單鍵的鍵能

為214kJ.mo「i。下列說法不正確的是()

A.H2的鍵能為436kJ-moL

B.O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍

C.解離氧氧單鍵所需能量：HOOVH2O2

D.H2O(g)+0(g)H2O2(g)

△"=—143kJmol1

解析：C由氣態(tài)時(shí)H、H2的相對(duì)能量可知，H2的鍵能為218kJ,mo「X2=

436kJ-moF1,A項(xiàng)正確;由表格中數(shù)據(jù)可知。2的鍵能為249kJ-mo「X2=498

kJmolI而H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ-mol214kJ-mol'X2<498

kJmor1,B項(xiàng)正確；HOO中解離氧氧單鍵所需能量為249kJ-mo「+39kJ-mol

"1-10kJmoP1=278kJ-moF1,H2O2中解離氧氧單鍵所需能量為214kJmol

C項(xiàng)錯(cuò)誤；△"=一136kJmol-+242kJ?mo「一249kJmoir=-143kJmol

D項(xiàng)正確。

3.(2021?浙江6月選考)相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于反應(yīng)的下列判斷正確

的是()

O(g)+H2(g)------->O(g)Mil

0(g)+2H2(g)-0(g)△“2

0(g)+3H2(g)———0(g)△“3

0<g)+H2(g)-0(g)△“4

A.AHi>0,A/72>0

B.AH3=A/7I+AH2

C.A〃1>A”2,△“BAA”?

D.AH2=AH3+A“4

解析：c一般的烯姓與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但是，由于苯環(huán)結(jié)

構(gòu)的特殊性決定了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1,3一環(huán)己

二烯時(shí)，破壞了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。環(huán)己烯、1,3-

環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，因此，△FVO,AH2<0,

A不正確；苯分子中沒有碳碳雙鍵，其中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵

之間的特殊的共價(jià)鍵，因此，其與氫氣完全加成的反應(yīng)熱不等于環(huán)己烯、1,3

一環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)的反應(yīng)熱之和，即△〃3#A”1+A”2,B

不正確；環(huán)己烯、1,3一環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，

AHi<0,AH2<0,由于1moll,3—環(huán)己二烯與氫氣完全加成后消耗的氫氣是

等量環(huán)己烯的2倍，故其放出的熱量更多，則△*>△”2,苯與氫氣發(fā)生加成

反應(yīng)生成1,3一環(huán)己二烯的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（A%>。），根據(jù)蓋斯定律可知，

苯與氫氣完全加成的反應(yīng)熱△〃3=A”4+AA/2,因此△“3>A”2,C正確；根據(jù)

蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加成的反應(yīng)熱△“3=A”4+AH2,因此△“2=A”3

一△%,D不正確。

4.（2021?湖南高考）鐵的配合物離子（用［L—Fe—H「表示）催化某反應(yīng)的一

種反應(yīng)機(jī)理和相對(duì)能量的變化情況如圖所示：

HCOOH

卜H+

n

態(tài)1T空過渡

r/\態(tài)2

o：\

E0.丁0

,-22

.F.6

P+、

+、

3n1、

OH42.6\-4f

/OOF」

+U

涮O

UH++

混HO+Iz

OHZo

女+

UOOu

—O￥+

OHZ

ffiOOOH

UHO+

HO,

HO

O

U

H

反應(yīng)進(jìn)程

下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.該過程的總反應(yīng)為HC00H%%C02f+H2T

B.H+濃度過大或者過小，均導(dǎo)致反應(yīng)速率降低

C.該催化循環(huán)中Fe元素的化合價(jià)發(fā)生了變化

D.該過程的總反應(yīng)速率由步驟決定

解析：D分析題給反應(yīng)機(jī)理圖，可知該過程的反應(yīng)物為HCOOH,生成物為

C02和H2,則該過程的總反應(yīng)為HCOOH"CO2T+H23A正確；H*濃度

過大，抑制HCOOH的電離，HCOO濃度減小，會(huì)降低ITH步驟的反應(yīng)速

率，H+濃度過小，會(huì)降低m—w步驟反應(yīng)速率，故H+濃度過大或者過小，均

會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率降低，B正確；1-11中鐵與。元素形成共價(jià)鍵，則在

O

人

OH

L—FLH與[L—Fe—H]+中鐵的化合價(jià)不同，C正確；由相對(duì)能量的變化情

況圖可以得出，該反應(yīng)過程中的IV-I步驟的活化能區(qū)=86.1kJ.mori,為該

反應(yīng)進(jìn)程中的最大活化能，故該過程的決速步驟為IV-I步驟，D錯(cuò)誤。

5.(2022?廣東高考)銘及其化合物在催化、金屬防腐等方面具有重要應(yīng)用。

Cr2O3催化丙烷脫氫過程中，部分反應(yīng)歷程如圖，X(g)-Y(g)過程的焙變

為___________________________________________________________________

(列式表示)。

解析：從圖像看，Y(g)的能量比X(g)的高，則X(g)轉(zhuǎn)化為Y(g)的

反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，焰變?yōu)檎?，反?yīng)共經(jīng)歷三個(gè)過程，均為吸熱過程，第一個(gè)

過程的焙變?yōu)?Ei—及)，第二個(gè)過程的焙變?yōu)椤鳌?，第三個(gè)過程的焰變?yōu)?￡

一&),根據(jù)蓋斯定律，將三個(gè)過程的烙變相加即為X(g)轉(zhuǎn)化為Y(g)過

程的焰變。

答案：(Ei—氏)+(Ei—EQ+△”

.G■評(píng)價(jià)?核心素養(yǎng)□-學(xué)習(xí)效果跟蹤測層級(jí)V

L-................................................................................................................................................................

一、選擇題：本題包括12個(gè)小題，每小題僅有1個(gè)選項(xiàng)符合題意。

1.南梁陶弘景在《本草經(jīng)集注》中記載了石灰的制法與性質(zhì)：“近