高中化學(xué)【統(tǒng)考版】一輪復(fù)習學(xué)案6.1化學(xué)能與熱能

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第1講化學(xué)能與熱能[考綱要求]1．了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，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.了解焓變與反應(yīng)熱的含義。了解ΔH＝H(反應(yīng)產(chǎn)物)－H(反應(yīng)物)表達式的含義。5.理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)焓變的計算。6.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機中的重要作用?？键c一反應(yīng)熱和熱化學(xué)方程式1知識梳理1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化(1)化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化：____變化和____變化。(2)化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒：____守恒和____守恒。(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式：____、光能、電能等。通常主要表現(xiàn)為____的變化。2．反應(yīng)熱、焓變(1)反應(yīng)熱在化學(xué)反應(yīng)過程中__________________通常叫做反應(yīng)熱。(2)焓變生成物與反應(yīng)物的焓值差。恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的______等于焓變。(3)符號：____。(4)單位：______或________。3．吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)從能量高低角度理解ΔH<0，放熱反應(yīng)ΔH>0，吸熱反應(yīng)(2)從化學(xué)鍵角度理解ΔH＝E1(反應(yīng)物鍵能)－E2(生成物鍵能)若E1<E2，ΔH<0，放熱反應(yīng)若E1>E2，ΔH>0，吸熱反應(yīng)4．熱化學(xué)方程式概念及意義(1)表示參加反應(yīng)________和______關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)熱化學(xué)方程式的意義表明了化學(xué)反應(yīng)中的________變化和________變化。如：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1表示在25℃，101kPa時，__________________生成____________，同時放出____________。5．熱化學(xué)方程式書寫步驟[判斷](正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴有能量的變化()(2)放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)()(3)同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同()(4)可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)()(5)C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH>0，說明石墨比金剛石穩(wěn)定()(6)2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)的焓變ΔH>0()(7)H2(g)＋12O2(g)=H2O(l)ΔH1和2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2中的ΔH1＝ΔH2((8)H2(g)＋12O2(g)=H2O(g)ΔH1和H2O(g)=H2(g)＋12O2(g)ΔH2中的ΔH1＝ΔH2([提醒]常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1．放熱反應(yīng)：①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬跟酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化等。2．吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)等。2對點速練練點一化學(xué)反應(yīng)歷程與能量變化1．最新報道：科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下：下列說法正確的是()A．CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程2．CO2和CH4催化重整可制備合成氣，對減緩燃料危機具有重要的意義，其反應(yīng)歷程示意圖如下：下列說法不正確的是()A．合成氣的主要成分為CO和H2B．①→②既有碳氧鍵的斷裂，又有碳氧鍵的形成C．①→②吸收能量D．Ni在該反應(yīng)中作催化劑練點二催化作用與活化能及能量變化的關(guān)系3．右圖表示某反應(yīng)的能量變化，對于該圖的理解，你認為一定正確的是()A．曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示兩個化學(xué)反應(yīng)的能量變化B．曲線Ⅱ可表示反應(yīng)2KClO3eq\o(=,\s\up14(MnO2),\s\do15(△))2KCl＋3O2↑的能量變化C.該反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生D．該反應(yīng)的ΔH＝E2－E14．某反應(yīng)過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是()A．反應(yīng)過程可表示為A＋BC(反應(yīng)物)→[A…B…C](過渡態(tài))→AB＋C(生成物)B.E1為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)的能量差，稱為正反應(yīng)的活化能C．正反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH＝E1－E2<0，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D．此圖中逆反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH＝E1－E2<0，所以逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)練后歸納正確理解活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系(1)催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的大小。(2)在無催化劑的情況下，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。練點三讀圖判斷熱化學(xué)方程式正誤5．已知1gH2(g)完全轉(zhuǎn)化成H2O，其能量變化如圖所示，則下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝＋285.8kJ/molB．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/molC．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝＋571.6kJ/molD．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol6．根據(jù)能量變化示意圖，下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A.C(金剛石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝(E4－E1)kJ/molB．2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝(E2－E3)kJ/molC.C(石墨，s)＝C(金剛石，s)ΔH＝(E3－E4)kJ/molD．2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH＝2(E2－E1)kJ/mol練點四信息型熱化學(xué)方程式的書寫7．寫出滿足下列給定信息條件的熱化學(xué)方程式：(1)101kPa時，1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出890.3kJ的熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________。(2)0.3mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ的熱量，則其熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(3)已知1molNa的單質(zhì)在足量O2中燃燒，恢復(fù)至室溫，放出255.5kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在25℃、101kPa下，已知SiH4氣體在氧氣中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài)，平均每轉(zhuǎn)移1mol電子放出190.0kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)化學(xué)反應(yīng)N2＋3H2?2NH3的能量變化如下圖所示(假設(shè)該反應(yīng)反應(yīng)完全)。寫出N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成NH3(l)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(6)下圖是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。方法總結(jié)“五審”法突破熱化學(xué)方程式的正誤判斷考點二燃燒熱、中和熱、能源1知識梳理1.燃燒熱（1）概念：在101kPa時，純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。其中的“完全燃燒”，是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的氧化物：C→，H→，S→等。（2）在書寫熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標準來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。例如：C8H18（l）＋252O2（g）=8CO2（g）＋9H2O（lΔH＝－5518kJ·mol－1。2.中和熱（1）概念：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成時的反應(yīng)熱叫中和熱。（2）用離子方程式可表示為OH－（aq）＋H＋（aq）=H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1。3.中和熱的測定（1）裝置（請在橫線上填寫儀器名稱）（2）計算公式ΔH＝－m堿+mt1—起始溫度，t2—終止溫度，n—生成水的物質(zhì)的量。（3）注意事項①泡沫塑料板和碎泡沫塑料（或紙條）的作用是。②為保證酸完全中和，采取的措施是。4.能源（1）能源分類（2）解決能源問題的措施①提高能源的利用效率。②開發(fā)新能源。[思考]燃燒熱和中和熱的相同點和不同點燃燒熱中和熱相同點能量變化放熱ΔH及其單位ΔH0，單位均為kJ·mol－1不同點反應(yīng)物的量不一定為1mol生成物的量不確定生成水的量為反應(yīng)熱的含義101kPa時，純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成時所放出的熱量表示方法燃燒熱ΔH＝－akJ·mol－1（a>0）強酸與強堿反應(yīng)的中和熱ΔH＝[判斷]（正確的打“√”，錯誤的打“×”）（1）甲烷的標準燃燒熱ΔH＝－890kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－890kJ·mol－1（）（2）在稀溶液中：H＋（aq）＋OH－（aq）=H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量為57.3kJ（）（3）NaHCO3＋H2eq\o(,\s\up14(儲氫),\s\do15(釋氫))HCOONa＋H2O反應(yīng)中，儲氫、釋氫過程均無能量變化（）（4）隨著科技的發(fā)展，氫氣將成為主要能源之一（）（5）糧食作物是制乙醇燃料的主要原料（）（6）開發(fā)利用各種新能源，減少對化石燃料的依賴，可以降低空氣中PM2.5的含量（）（7）低碳生活注重節(jié)能減排，盡量使用太陽能等代替化石燃料，減少溫室氣體的排放（）2對點速練練點一燃燒熱、中和熱的判斷與計算1.下列熱化方程式中ΔH的數(shù)值表示可燃物燃燒熱的是（）A．CO（g）＋12O2（g）=CO2（g）ΔH＝－283kJ·mol－B．CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－802.3kJ·mol－1C．2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g）ΔH＝－184.6kJ·mol－12.已知反應(yīng)：①101kPa時，2C（s）＋O2（g）=2CO（g）ΔH＝－221kJ·mol－1②稀溶液中，H＋（aq）＋OH－（aq）=H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1下列結(jié)論中正確的是（）A．碳的燃燒熱等于110.5kJ·mol－1B．①的反應(yīng)熱為221kJ·mol－1C．稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為114.6kJ·mol－1D．含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.65kJ的熱量練點二中和熱的測定3.測定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱（實驗裝置如圖所示）。（1）圖中尚缺少的一種儀器是。（2）實驗時環(huán)形玻璃攪拌棒的運動方向是。a．上下運動b．左右運動c．順時針運動d．逆時針運動（3）寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________（中和熱為57.3kJ·mol－1）。（4）該同學(xué)每次分別取0.50mol·L－150mLNaOH溶液和0.50mol·L－130mL硫酸進行實驗，通過多次實驗測定中和熱ΔH＝－53.5kJ·mol－1，與57.3kJ·mol－1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是（填字母）。a．實驗裝置保溫、隔熱效果差b．用量筒量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定硫酸溶液的溫度方法總結(jié)中和熱測定實驗誤差分析50mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反應(yīng)的誤差分析：引起誤差的實驗操作t終－t始|ΔH|保溫措施不好偏小偏小攪拌不充分偏小偏小所用酸、堿濃度過大偏大偏大用同濃度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小用同濃度的醋酸代替鹽酸偏小偏小用50mL0.50mol·L－1NaOH溶液偏小偏小練點三能源問題4.未來新能源的特點是資源豐富，在使用時對環(huán)境無污染或污染很小，且可能再生。下列屬于未來新能源的是（）①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽能⑥生物質(zhì)能⑦風能⑧氫能A．①②③④B．③④⑤⑥⑦⑧C．③⑤⑥⑦⑧D．⑤⑥⑦⑧5.為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想。下列說法正確的是（）A．H2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．氫能源已被普遍使用C．2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2的能量D．氫氣不易貯存和運輸，無開發(fā)利用價值6.我國在南海神狐海域天然氣水合物（又稱“可燃冰”）試采成功，海洋科學(xué)研究引起全球關(guān)注。“可燃冰”是甲烷的水合物，甲烷中存在的化學(xué)鍵為，氫氣是一種清潔能源，通過“可燃冰”進一步獲得氫氣的反應(yīng)如下：Ⅰ.CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）ΔH＝＋206.2kJ·mol－1Ⅱ.CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g）ΔH＝＋247.4kJ·mol－1反應(yīng)Ⅱ中，每得到1molH2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為，甲烷和H2O（g）反應(yīng)生成H2和CO2的熱化學(xué)方程式為。考點三蓋斯定律及其應(yīng)用1知識梳理1.蓋斯定律化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的有關(guān)，而與具體反應(yīng)進行的無關(guān)，如果一個反應(yīng)可以分幾步進行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成的反應(yīng)熱是的，這就是蓋斯定律。2.蓋斯定律的意義利用蓋斯定律可以間接計算某些不能直接測得的反應(yīng)的反應(yīng)熱。例如：反應(yīng)C（s）＋12O2（g）=CO（g）的ΔH無法直接測得，可以結(jié)合下述兩個反應(yīng)的ΔHC（s）＋O2（g）=CO2（g）ΔH1＝－393.5kJ·mol－1CO（g）＋12O2（g）=CO2（g）ΔH2＝－283.0kJ·mol－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－393.5kJ·mol－1－（－283.0kJ·mol－1）＝－110.5kJ·mol－1則C（s）＋12O2（g）=CO（g）ΔH3＝－110.5kJ·mol－[判斷]試比較下列各組ΔH的大小。（1）同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時A（g）＋B（g）=C（g）ΔH1<0A（g）＋B（g）=C（l）ΔH2<0則ΔH1ΔH2（填“>”“<”或“＝”，下同）。（2）同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時S（g）＋O2（g）=SO2（g）ΔH1<0S（s）＋O2（g）=SO2（g）ΔH2<0則ΔH1ΔH2。（3）兩個有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C（s）＋O2（g）=CO2（g）ΔH1<0C（s）＋12O2（g）=CO（g）ΔH2則ΔH1ΔH2。[提醒]反應(yīng)熱大小比較的“四看”法（1）看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時的能量變化如下：（2）看ΔH的符號。比較反應(yīng)熱大小時不要只比較ΔH數(shù)值的大小，還要考慮其符號。（3）看化學(xué)計量數(shù)。當反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時，化學(xué)計量數(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。對于可逆反應(yīng)，參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大。2對點速練練點一利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱1.已知：①CH3OH（g）＋12O2（g）=CO2（g）＋2H2（g）ΔH＝－192.9kJ·mol－②H2（g）＋12O2（g）=H2O（l）ΔH＝－285.8kJ·mol－則CH3OH（g）＋32O2（g）=CO2（g）＋2H2O（l）的ΔHA．＋478.7kJ·mol－1B．－764.5kJ·mol－1C．－478.7kJ·mol－1D．＋764.5kJ·mol－12.黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學(xué)方程式為：S（s）＋2KNO3（s）＋3C（s）=K2S（s）＋N2（g）＋3CO2（g）ΔH＝xkJ·mol－1已知：碳的燃燒熱ΔH1＝akJ·mol－1S（s）＋2K（s）=K2S（s）ΔH2＝bkJ·mol－12K（s）＋N2（g）＋3O2（g）=2KNO3（s）ΔH3＝ckJ·mol－1，則x為（）A．3a＋b－cB．c－3a－bC．a(chǎn)＋b－cD．c－a－b3.（1）已知C（s）＋H2O（g）=CO（g）＋H2（g）ΔH＝akJ·mol－12C（s）＋O2（g）=2CO（g）ΔH＝－220kJ·mol－1H—H、O=O和O—H鍵的鍵能分別為436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，則a為（）A．－332B．－118C．＋350D．＋130（2）CH4—CO2催化重整不僅可以得到合成氣（CO和H2），還對溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：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）＋12O2（g）=CO（g）ΔH＝－111kJ·mol－該催化重整反應(yīng)的ΔH＝kJ·mol－1。歸納總結(jié)根據(jù)蓋斯定律計算時的注意點（1）參照目標熱化學(xué)方程式，結(jié)合原熱化學(xué)方程式（一般為2～3個）進行合理“變形”，（如熱化學(xué)方程式顛倒、乘或除以某一個數(shù)，然后將它們相加、減。）可得出目標熱化學(xué)方程式的ΔH與原熱化學(xué)方程式ΔH之間的換算關(guān)系。（2）當熱化學(xué)方程式乘、除以某一個數(shù)時，ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個數(shù)；方程式進行加減運算時，ΔH也同樣要進行加減運算，且要帶“＋”“－”符號。（3）將一個熱化學(xué)方程式顛倒書寫時，ΔH的符號也隨之改變，但數(shù)值不變。（4）在涉及反應(yīng)過程中，會遇到同一物質(zhì)的三態(tài)（固、液、氣）的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。練點二利用蓋斯定律比較ΔH大小4.已知：①H2（g）＋12O2（g）=H2O（g）ΔH1＝akJ·mol－②2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）ΔH2＝bkJ·mol－1③H2（g）＋12O2（g）=H2O（l）ΔH3＝ckJ·mol－④2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l）ΔH4＝dkJ·mol－1下列關(guān)系式中正確的是（）A．a(chǎn)<c<0B．b>d>0C．2a＝b<0D．2c＝d>05.已知室溫下，將CuSO4·5H2O（s）溶于水會使溶液溫度降低，將CuSO4（s）溶于水會使溶液溫度升高，則下列能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的判斷不正確的是（）A．ΔH1>0B．ΔH2>ΔH3C．ΔH3>ΔH1D．ΔH2＝ΔH1＋ΔH3方法總結(jié)反應(yīng)熱大小比較法——蓋斯定律“矢量三角”（1）同一個反應(yīng)，生成物的狀態(tài)不相同有如下兩個熱化學(xué)方程式：2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）ΔH1和2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l）ΔH2（ΔH1和ΔH2都小于0），請比較ΔH1和ΔH2的大小。結(jié)合反應(yīng)本身的特點，設(shè)計如下的“矢量三角”：依據(jù)蓋斯定律得ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，即ΔH2－ΔH1＝ΔH3<0，故ΔH1>ΔH2。（2）同一個反應(yīng)，反應(yīng)物的狀態(tài)不相同有如下兩個熱化學(xué)方程式：S（s）＋O2（g）=SO2（g）ΔH1和S（g）＋O2（g）=SO2（g）ΔH2（ΔH1和ΔH2都小于0），請比較ΔH1和ΔH2的大小。結(jié)合反應(yīng)本身的特點，設(shè)計如下的“矢量三角”：依據(jù)蓋斯定律得ΔH3＋ΔH1＝ΔH2，即ΔH2－ΔH1＝ΔH3<0，故ΔH1>ΔH2。（3）對于不同反應(yīng)，當它們之間有關(guān)聯(lián)時有如下兩個熱化學(xué)方程式：C（s）＋O2（g）=CO2（g）ΔH1和C（s）＋12O2（g）=CO（g）ΔH2（ΔH1和ΔH2都小于0），請比較ΔH1和ΔH2結(jié)合反應(yīng)本身的特點，設(shè)計如下的“矢量三角”：依據(jù)蓋斯定律得ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，即ΔH1－ΔH2＝ΔH3<0，故ΔH2>ΔH1。練點三利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式6.運用蓋斯定律可方便地計算出難以通過實驗直接測定的反應(yīng)熱。已知：①P4（白磷，s）＋5O2（g）=P4O10（s）ΔH＝－2983.2kJ·mol－1②P（紅磷，s）＋54O2（g）=14P4O10（ΔH＝－738.5kJ·mol－1則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為（）A．P4（白磷，s）=4P（紅磷，s）ΔH＝－29.2kJ·mol－1B．P4（白磷，s）=4P（紅磷，s）ΔH＝＋29.2kJ·mol－1C．P4（白磷，s）=4P（紅磷，s）ΔH＝－2244.7kJ·mol－1D．P4（白磷，s）=4P（紅磷，s）ΔH＝＋2244.7kJ·mol－17.閱讀信息，寫出指定條件的熱化學(xué)方程式。（1）工業(yè)上制取硝酸銨的流程圖如下所示：已知：4NO（g）＋4NH3（g）＋O2（g）?4N2（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1745.2kJ·mol－1；6NO（g）＋4NH3（g）?5N2（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1925.2kJ·mol－1。則反應(yīng)Ⅰ的熱化學(xué)方程式可表示為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）飲用水中的NO3-主要來自于NH4+。已知在微生物的作用下，NH1molNHH4+全部被氧化成N________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進行。已知：TiO2（s）＋2Cl2（g）=TiCl4（g）＋O2（g）ΔH1＝＋175.4kJ·mol－12C（s）＋O2（g）=2CO（g）ΔH2＝－220.9kJ·mol－1沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4（g）和CO（g）的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）標準摩爾生成焓是指在25℃和101kPa時，最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol化合物的焓變。已知25℃和101kPa時下列反應(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寫出表示乙烷標準摩爾生成焓的熱化學(xué)方程式：________________________。本講真題研練1.[2020·全國卷Ⅱ，28（1）]天然氣的主要成分為CH4，一般還含有C2H6等烴類，是重要的燃料和化工原料。（1）乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6（g）=C2H4（g）＋H2（g）ΔH1，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表所示：物質(zhì)C2H6（g）C2H4（g）H2（g）燃燒熱ΔH/（kJ·mol－1）－1560－1411－286①ΔH1＝kJ·mol－1。2.[2019·全國卷Ⅲ，28（2）]Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：CuCl2（s）=CuCl（s）＋12Cl2（gΔH1＝83kJ·mol－1CuCl（s）＋12O2（g）=CuO（s）＋12Cl2（ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO（s）＋2HCl（g）=CuCl2（s）＋H2O（g）ΔH3＝－121kJ·mol－1則4HCl（g）＋O2（g）=2Cl2（g）＋2H2O（g）的ΔH＝kJ·mol－1。3.[2018·全國卷Ⅱ，27（1）]CH4－CO2催化重整不僅可以得到合成氣（CO和H2），還對溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：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）＋12O2（g）=CO（g）ΔH＝－111kJ·mol－該催化重整反應(yīng)的ΔH＝kJ·mol－1。4.[2020·天津卷，10]理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN（g）?HNC（g）異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是（）A.HCN比HNC穩(wěn)定B.該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH＝＋59.3kJ·mol－1C.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D.使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱5.[2020·浙江7月，22]關(guān)于下列ΔH的判斷正確的是（）CO32-（aq）＋H＋（aq）=HCO3-（aqCO32-（aq）＋H2O（l）?HCO3-（aq）＋OH－（aqOH－（aq）＋H＋（aq）=H2O（l）ΔH3OH－（aq）＋CH3COOH（aq）=CH3COO－（aq）＋H2O（l）ΔH4A．ΔH1<0ΔH2<0B．ΔH1<ΔH2C.ΔH3<0ΔH4>0D．ΔH3>ΔH46.[2019·浙江4月，23]MgCO3和CaCO3的能量關(guān)系如圖所示（M=Ca、Mg）：已知：離子電荷相同時，半徑越小，離子鍵越強。下列說法不正確的是（）A.ΔH1（MgCO3）>ΔH1（CaCO3）>0B.ΔH2（MgCO3）＝ΔH2（CaCO3）>0C.ΔH1（CaCO3）－ΔH1（MgCO3）＝ΔH3（CaO）－ΔH3（MgO）D.對于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2>ΔH3eq\x(溫馨提示：請完成課時作業(yè)18)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第1講化學(xué)能與熱能考點一1知識梳理1．(1)物質(zhì)能量(2)質(zhì)量能量(3)熱能熱量2．(1)所釋放或吸收的熱量(2)反應(yīng)熱(3)ΔH(4)kJ·mol－1kJ/mol4．(1)物質(zhì)的量反應(yīng)熱(2)物質(zhì)能量1mol固體碳和1mol氧氣反應(yīng)1mol二氧化碳393.5kJ的熱量判斷答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×(8)×2對點速練1．解析：A項，由能量—反應(yīng)過程圖像中狀態(tài)Ⅰ和狀態(tài)Ⅲ知，CO和O生成CO2是放熱反應(yīng)，錯誤；B項，由狀態(tài)Ⅱ知，在CO與O生成CO2的過程中CO沒有斷鍵形成C和O，錯誤；C項，由狀態(tài)Ⅲ及CO2的結(jié)構(gòu)式O=C=O知，CO2分子中存在碳氧極性共價鍵，正確；D項，由能量—反應(yīng)過程圖像中狀態(tài)Ⅰ(CO和O)和狀態(tài)Ⅲ(CO2)分析，狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO和O原子反應(yīng)生成CO2的過程，錯誤。答案：C2．解析：由圖示可知CO2和CH4在Ni催化作用下，最終生成CO和H2，故A項正確；化學(xué)反應(yīng)的過程中存在構(gòu)成反應(yīng)物的鍵的斷裂和生成物中鍵的形成，由圖示可知①→②過程中既有碳氧鍵的斷裂，又有碳氧鍵的形成，故B項正確；①的能量總和大于②的能量總和，則①→②的過程放出能量，故C項錯誤；由圖示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的過程中Ni的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生變化，則Ni為催化劑，故D項正確。答案：C3．解析：曲線Ⅰ(表示沒有使用催化劑)和曲線Ⅱ(表示使用了催化劑)是同一個反應(yīng)的能量變化，A項錯誤；曲線Ⅱ可以表示使用了催化劑的放熱反應(yīng)的能量變化，但二氧化錳催化氯酸鉀分解的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，B項錯誤；放熱反應(yīng)不一定不需要加熱，C項錯誤；反應(yīng)的ΔH等于生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量，D項正確。答案：D4．解析：由圖可知，正反應(yīng)放熱，ΔH為負值；逆反應(yīng)吸熱，ΔH為正值，D錯誤。答案：D5．解析：由圖可知，1gH2(g)(即0.5mol)和8gO2(g)(即0.25mol)完全反應(yīng)生成H2O(l)放出142.9kJ能量，據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol。答案：D6．解析：A項由圖可知，1molO2(g)＋1molC(金剛石，s)具有的能量為E4kJ，1molCO2(g)具有的能量為E1kJ，且E4＞E1，則反應(yīng)C(金剛石，s)＋O2(g)=CO2(g)為放熱反應(yīng)，ΔH＝(E1－E4)kJ/mol，錯誤。B項，1molCO(g)＋0.5molO2(g)具有的能量為E2kJ，則反應(yīng)C(石墨，s)＋12O2(g)=CO(g)的ΔH＝(E2－E3)kJ/mol，錯誤。C項，由圖可知，C(石墨，s)=C(金剛石，s)為吸熱反應(yīng)，則有ΔH＝(E4－E3)kJ/mol，錯誤。D項，由圖可知，CO2(g)=CO(g)＋12O2(g)為吸熱反應(yīng)，ΔH＝(E2－E1)kJ/mol，從而可知2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝2(E2－E1答案：D7．答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1(2)B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1(3)2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s)ΔH＝－511kJ·mol－1(4)SiH4(g)＋2O2(g)=SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1520.0kJ·mol－1(5)N2(g)＋3H2(g)?2NH3(l)ΔH＝－2(c＋b－a)kJ·mol－1(6)NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1考點二1知識梳理1．(1)1molCO2(g)H2O(l)SO2(g)2．(1)1mol液態(tài)H2O3．(1)環(huán)形玻璃攪拌棒溫度計(3)保溫隔熱，減少實驗過程中的熱量損失使堿稍過量思考答案：<1mol1mol1mol1molH2O－57.3kJ/mol判斷答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√(7)√2對點速練1．解析：A項，符合燃燒熱的概念，正確；B項，生成物中的水是氣體，屬于不穩(wěn)定氧化物，錯誤；C項，熱化學(xué)方程式中是2mol可燃物氫氣燃燒放熱，不符合燃燒熱的概念，錯誤；D項，HCl不是氧化物，不符合燃燒熱的概念要求，錯誤。答案：A2．解析：反應(yīng)①沒有生成穩(wěn)定氧化物，因此碳的燃燒熱大于110.5kJ·mol－1，故A項錯誤；①的反應(yīng)熱為－221kJ·mol－1，故B項錯誤；稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol－1，故C項錯誤；20gNaOH的物質(zhì)的量n(NaOH)＝0.5mol，則Q＝0.5mol×57.3kJ·mol－1＝28.65kJ，D項正確。答案：D3．解析：實驗測定中和熱ΔH＝－53.5kJ·mol－1與57.3kJ·mol－1有偏差，是因為實驗過程中熱量有散失。此實驗中硫酸過量，用量筒量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)使NaOH的量偏多，所測中和熱數(shù)值偏大。答案：(1)溫度計(2)a(3)NaOH(aq)＋12H2SO4(aq)=12Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－或2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1(4)b4．解析：新能源要符合污染小，可再生性強等特點，選D。答案：D5．解析：水的分解是吸熱反應(yīng)，A錯誤；氫能源由于受貯存和運輸?shù)纫蛩氐南拗疲€未普遍使用，但有巨大的開發(fā)利用的價值，B、D錯誤。答案：C6．答案：共價鍵3molCH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋165kJ·mol－1考點三1知識梳理1．始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)途徑相同判斷答案：(1)>(2)<(3)<2對點速練1．解析：分析題給熱化學(xué)方程式可知，要得到目標熱化學(xué)方程式，應(yīng)將①和②中的H2(g)消去，而①和②中的H2(g)分別在方程式的兩邊，因此通過②×2＋①即可得到目標熱化學(xué)方程式，則CH3OH(g)＋32O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝(－285.8kJ·mol－1×2)＋(－192.9kJ·mol－1)＝－764.5kJ·mol－1答案：B2．解析：由題可得C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1①S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－1②2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1③由蓋斯定律得①×3＋②－③為所給方程式，即x＝3a＋b－c，選A。答案：A3．解析：(1)已知①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－1，②2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1①×2－②得：2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)ΔH＝(2a＋220)kJ·mol－1，4×462－496－2×436＝2a＋220，解得a＝＋130。(2)將已知中3個反應(yīng)依次記為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律③×2－①－②得該催化重整反應(yīng)的ΔH＝(－111×2＋75＋394)kJ·mol－1＝＋247kJ·mol－1。答案：(1)D(2)2474．解析：由于氫氣的燃燒是放熱反應(yīng)，故四個反應(yīng)的ΔH都小于0，即B、D錯誤；①、②式反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)相同，①×2＝②，即2ΔH1＝ΔH2，2a＝b，又H2的燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故2a＝b<0，C正確；③－①得：H2O(g)=H2O(l)，由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水要放熱，故其ΔH＝ΔH3－ΔH1＝c－a<0，c<a<0，A錯誤。答案：C5．解析：A項，CuSO4·5H2O(s)受熱分解生成CuSO4(s)，為吸熱反應(yīng)，ΔH1>0，正確；B項，ΔH2>0，ΔH3<0，則ΔH2>ΔH3，正確；C項，ΔH3<0，ΔH1>0，則ΔH3<ΔH1，錯誤；D項，根據(jù)蓋斯定律可知：ΔH2＝ΔH1＋ΔH3，正確。答案：C6．解析：反應(yīng)②×4可得③4P(紅磷，s)＋5O2(g)=P4O10(s)ΔH＝－2954kJ·mol－1?？梢姷荣|(zhì)量的白磷比紅磷含有的能量高，物質(zhì)含有的能量越高，物質(zhì)的穩(wěn)定性就越弱。由①－③整理可得：P4(白磷，s)=4P(紅磷，s)ΔH＝－29.2kJ·mol－1，A正確。答案：A