高考化學一輪復習 第6章 化學反應與能量 第2節(jié) 燃燒熱 中和熱 能源化學反應熱的計算學案-人教版高三全冊化學學案

燃燒熱中和熱能源化學反應熱的計算明考綱1．了解燃燒熱、中和熱的概念。2．了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎。了解化學在解決能源危機中的重要作用。3．理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進行有關反應焓變的簡單計算。析考情近幾年高考對本節(jié)的考查，主要考點有三個：一是燃燒熱、中和熱等概念的判斷，主要以熱化學方程式書寫形式進行考查；二是考查蓋斯定律在反應熱計算中的應用；三是結合生產(chǎn)、生活考查新能源的開發(fā)利用。蓋斯定律是高考命題熱點。考點燃燒熱和中和熱1．燃燒熱(1)概念：在101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。單位一般用kJ·mol－1(或kJ/mol)表示。注意：①壓強——101kPa。②量——可燃物的物質的量為1mol。③完全燃燒。④產(chǎn)物——元素完全燃燒時對應的穩(wěn)定氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。(2)意義：例如，C的燃燒熱是393.5kJ·mol－1，表示在25℃，101kPa條件下1molC完全燃燒放出393.5kJ的熱量。(3)燃燒熱熱化學方程式的書寫原則燃燒熱是以1mol物質完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫它的熱化學方程式時，應以燃燒1mol物質為標準來配平其余物質的化學計量數(shù)。例如：C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1，即C8H18的燃燒熱為5518kJ·mol－1。(4)燃燒熱的計算：Q放＝n(可燃物)×|ΔH|式中：Q放為可燃物燃燒反應放出的熱量；n為可燃物的物質的量；ΔH為可燃物的燃燒熱。2．中和熱(1)概念：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1_mol_H2O時的反應熱叫做中和熱。注意：①溶液的濃度——稀溶液。②量——產(chǎn)物的物質的量為1molH2O。③用離子方程式可表示為H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。(2)中和熱熱化學方程式的書寫原則中和熱是以稀的強酸和強堿溶液反應生成1mol水時所放出的熱量來定義的，因此在書寫熱化學方程式時，應以生成1molH2O為標準來配平其余物質的化學計量數(shù)，如硫酸與氫氧化鈉溶液反應，用熱化學方程式可表示為eq\f(1,2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。(3)中和熱的測定實驗①裝置如圖(在橫線上填出儀器的名稱)②注意事項a．碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是保溫隔熱，防止熱量散失。b．為保證酸、堿完全中和，常使堿(或酸)稍稍過量。c．實驗中若使用弱酸或弱堿，會使測得數(shù)值偏小。(4)測定原理ΔH＝－eq\f(m酸＋m堿·c·t終－t始,n)(其中：c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n為生成H2O的物質的量)易錯警示(1)反應熱、燃燒熱、中和熱均有單位，單位均為kJ·mol－1。(2)中和熱是一定值，即ΔH＝－57.3kJ·mol－1，燃燒熱、中和熱的數(shù)值與參加反應的量的多少無關，但在分析時要注意反應物及生成物的狀態(tài)及類別(強酸、強堿、弱酸、弱堿)。判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。(1)向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值不變。()(2)1molH2燃燒放出的熱量為H2的燃燒熱。()(3)甲烷的標準燃燒熱ΔH＝－890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1。()(4)已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則Ca(OH)2和HCl反應的反應熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1。()提示(1)×(2)×(3)×(4)×題組一燃燒熱、中和熱的含義及正確表述1.25℃，101kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，辛烷的燃燒熱ΔH＝－5518kJ·mol－1。下列熱化學方程式書寫正確的是()A．2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5518kJ·mol－1C．KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1D．2C8H18(g)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1答案C解析A項，生成的是2molH2O(l)，且生成了難溶的B2SO4；B項，應生成H2O(l)；D項，辛烷應為1mol。2．下列關于熱化學反應的描述中正確的是()A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則稀H2SO4和Ba(OH)2稀溶液反應生成2molH2O的反應熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的熱化學方程式是CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9kJ·mol－1C．H2(g)的燃燒熱是285.8kJ·mol－1，則2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1D．葡萄糖的燃燒熱是2800kJ·mol－1，則eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1答案D解析稀H2SO4和Ba(OH)2稀溶液反應時還生成了BaSO4沉淀，故反應熱還應包括BaSO4沉淀的生成熱，A錯；甲醇蒸氣的燃燒熱是1molCH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量，該方程式中生成的是H2，而不是液態(tài)水，B錯；若ΔH＝＋571.6kJ·mol－1，則熱化學方程式中的水應該為液態(tài)，C錯；葡萄糖的燃燒熱是2800kJ·mol－1，故eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1，D正確。題組二中和熱測定誤差分析和數(shù)據(jù)處理3.利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下：①用量筒量取30mL0.50mol·L－1硫酸溶液倒入小燒杯中，測出硫酸溶液的溫度；②用另一量筒取50mL0.50mol·L－1NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測得混合液最高溫度?；卮鹨韵聠栴}：(1)為什么所用H2SO4溶液要稍過量？________________________________________________________。(2)倒入NaOH溶液的正確操作是________(填序號)。A．沿玻璃棒緩慢倒入 B．分三次少量倒入C．一次迅速倒入(3)使硫酸溶液與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________(填序號)。A．用溫度計小心攪拌B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌C．輕輕地振蕩燒杯D．用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動(4)寫出該反應的熱化學方程式[生成1molH2O(l)時的反應熱為－57.3kJ·mol－1]________________。(5)某學生的記錄數(shù)據(jù)如表所示：①請?zhí)顚懕砀裰械目瞻诇囟却螖?shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2－t1)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4②近似認為0.50mol·L－1NaOH溶液和0.50mol·L－1硫酸溶液的密度都是1.0g·mL－1，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18J/(g·℃)。則生成1molH2O(l)時的反應熱ΔH＝________(取小數(shù)點后一位)。③上述實驗數(shù)值結果與－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．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H2SO4溶液的溫度(6)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液代替氫氧化鈉溶液，理由是______________________________________________。(7)若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1L1mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應，其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為________。答案(1)確保NaOH被完全中和(2)C(3)D(4)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1(5)①4.0②－53.5kJ·mol－1③b(6)不能H2SO4與Ba(OH)2反應生成BaSO4沉淀的生成熱會影響反應的反應熱(7)ΔH1＝ΔH2<ΔH3解析(1)實驗中用稍微過量的H2SO4以保證NaOH完全被中和。(2)為了減少熱量損失，倒入NaOH溶液應一次迅速倒入，若分次或緩慢加入，會使熱量散失。(3)溫度計不能用于攪拌液體，攪拌過程中要防止熱量散失。(4)書寫時注意ΔH與化學計量數(shù)相對應。(5)①由于第2次數(shù)據(jù)誤差太大，計算時要舍去，取1,3,4三次實驗數(shù)據(jù)的平均值。②Q＝cmΔt＝4.18J/(g·℃)×(50＋30)g×4.0℃＝1.3376kJ則生成1molH2O時放出的熱量＝eq\f(1.3376kJ,0.025mol)＝53.5kJ·mol－1。ΔH＝－53.5kJ·mol－1。③放出的熱量少于57.3kJ·mol－1，應該是反應過程中造成了熱量損失，而量取NaOH溶液時仰視讀數(shù)，使NaOH溶液的體積偏大，產(chǎn)生的熱量也增多，故b項符合題意。(6)因為硫酸與Ba(OH)2溶液反應生成BaSO4沉淀的生成熱會影響反應的反應熱，故不能用Ba(OH)2溶液代替氫氧化鈉溶液。(7)稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質都完全電離，它們的中和熱相同，稀氨水中的溶質是弱電解質，它與鹽酸的反應中一水合氨的電離要吸收熱量，故中和熱要小一些(注意中和熱與ΔH的關系)?！锟偨Y提升正確理解中和熱，注意操作與計算細節(jié)(1)中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質的溶解熱、電解質電離時的熱效應。(2)酸堿溶液應當用稀溶液(0.1～0.5mol·L－1)。若溶液濃度過大，溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用越大，電離程度達不到100%，這樣使酸堿中和時產(chǎn)生的熱量會消耗一部分補償電離時所需的熱量，造成較大誤差。(3)使用兩只量筒分別量取酸和堿。(4)使用同一支溫度計分別先后測量酸、堿及混合液的最高溫度，測完一種溶液后，必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。(5)取多次實驗t1、t2的平均值代入公式計算，而不是結果的平均值，計算時應注意單位的統(tǒng)一?？键c蓋斯定律、反應熱的計算1．蓋斯定律(1)內容：對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。即：化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。(2)意義：間接計算某些反應的反應熱。已知在25℃、101kPa時：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1，②2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，則CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)的ΔH為－283kJ·mol－1。(3)應用轉化關系反應熱間的關系aAeq\o(→,\s\up15(ΔH1))B、Aeq\o(→,\s\up15(ΔH2))eq\f(1,a)BΔH1＝aΔH2Aeq\o(,\s\up15(ΔH1),\s\do15(ΔH2))BΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH22.反應熱的計算(1)主要依據(jù)熱化學方程式、鍵能、蓋斯定律及燃燒熱、中和熱等。(2)主要方法①根據(jù)熱化學方程式計算反應熱與反應物和生成物各物質的物質的量成正比。②根據(jù)反應物和生成物的總能量計算ΔH＝E生成物－E反應物③依據(jù)反應物化學鍵斷裂與生成物化學鍵形成過程中的能量變化計算ΔH＝E反應物的化學鍵斷裂吸收的能量－E生成物的化學鍵形成釋放的能量④根據(jù)蓋斯定律計算化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關，而與反應的途徑無關。即如果一個反應可以分步進行，則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱是相同的。應用蓋斯定律常用以下兩種方法。a．熱化學方程式相加或相減，如由C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1；C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2；可得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝2(ΔH1－ΔH2)b．合理設計反應途徑，如，則ΔH＝ΔH1＋ΔH2。⑤根據(jù)物質燃燒熱數(shù)值計算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|⑥根據(jù)比熱公式進行計算Q＝c·m·ΔT1．已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應的ΔH＝－55.6kJ·mol－1，則HCN在水溶液中電離的ΔH＝________。若知道H2SO4(aq)與Ba(OH)2(aq)反應的ΔH＝－1584.2kJ·mol－1，則SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)=BaSO4(s)ΔH＝________。提示＋43.5kJ·mol－1－1473kJ·mol－12.物質A在一定條件下可發(fā)生一系列轉化，完成下列填空。①A→F，ΔH＝________②ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝________③C→F，|ΔH|____|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|(填“>”“<”或“＝”)④|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|____|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|(填“>”“<”或“＝”)提示①－ΔH6②0③＝④＝題組一利用蓋斯定律書寫熱化學方程式1.(1)[2015·福建高考]已知：Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(s)＋3CO(g)ΔH1＝＋1344.1kJ·mol－12AlCl3(g)=2Al(s)＋3Cl2(g)ΔH2＝＋1169.2kJ·mol－1由Al2O3、C和Cl2反應生成AlCl3的熱化學方程式為________。(2)[2014·四川高考]已知：25℃、101kPa時，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反應生成無水MnSO4的熱化學方程式是________。(3)[2013·課標全國卷Ⅰ]二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應：甲醇合成反應：(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1＝－90.1kJ·mol－1(ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2＝－49.0kJ·mol－1水煤氣變換反應：(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.1kJ·mol－1二甲醚合成反應：(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝－24.5kJ·mol－1由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學方程式為______________________________________。答案(1)Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)=2AlCl3(g)＋3CO(g)ΔH＝＋174.9kJ·mol－1(2)MnO2(s)＋SO2(g)=MnSO4(s)ΔH＝－248kJ·mol－1(3)2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－204.7kJ·mol－1解析(1)根據(jù)蓋斯定律，由題中第一個熱化學方程式減去第二個熱化學方程式可得Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)=2AlCl3(g)＋3CO(g)ΔH＝＋1344.1kJ·mol－1－1169.2kJ·mol－1＝＋174.9kJ·mol－1。(2)設所給熱化學方程式依次為①②③，根據(jù)蓋斯定律，由③－②－①可得：MnO2(s)＋SO2(g)=MnSO4(s)ΔH＝－1065kJ·mol－1＋297kJ·mol－1＋520kJ·mol－1＝－248kJ·mol－1。(3)由CO與H2直接制備CH3OCH3的方程式為2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)，再由蓋斯定律可知反應熱ΔH＝2ΔH1＋ΔH4＝2×(－90.1kJ·mol－1)＋(－24.5kJ·mol－1)＝－204.7kJ·mol－1★總結提升利用蓋斯定律書寫熱化學方程式題組二利用蓋斯定律比較反應熱2.已知：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝dkJ·mol－1則a、b、c、d間的大小關系為________________。答案b＝2a>d＝解析根據(jù)蓋斯定律可知，由①式乘以2可以得到②式，故b＝2a，由③式乘以2可以得到④式，故d＝2c，由①式減去③式可得到H2O(l)=H2O(g)ΔH＝ΔH1－ΔH3＝a－c，該過程吸收熱量，故a－c>0，a>c，綜上可得b＝2a>d★總結提升(1)在比較反應熱(ΔH)的大小時，要帶符號比較。對于放熱反應，放出的熱量越多，ΔH反而越小。(2)要注意比較的是放出熱量的多少，還是反應熱(ΔH)的大小，對于一個放熱反應，二者比較的結果相反。題組三利用蓋斯定律計算反應熱3.[2013·海南高考]已知下列反應的熱化學方程式：6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3則反應4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH為()A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1 D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3答案A解析分別給已知方程式編號，由蓋斯定律可知所給方程式由③×12＋②×5－①×2得到，故ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。4．(1)[2015·江蘇高考]煙氣(主要污染物SO2、NOx)經(jīng)O3預處理后用CaSO3水懸浮液吸收，可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應的熱化學方程式為：NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)ΔH＝－200.9kJ·mol－1NO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=NO2(g)ΔH＝－58.2kJ·mol－1SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g)ΔH＝－241.6kJ·mol－1反應3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。(2)[2014·課標全國卷Ⅰ]甲醇脫水反應2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9kJ·mol－1甲醇制烯烴反應2CH3OH(g)=C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1kJ·mol－1乙醇異構化反應C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1則乙烯氣相直接水合反應C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(3)[2013·江蘇高考]白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應獲得。相關熱化學方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH1＝＋3359.26kJ·mol－1CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s)ΔH2＝－89.61kJ·mol－12Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH3則ΔH3＝________kJ·mol－1。答案(1)－317.3(2)－45.5(3)＋2821.6解析(1)根據(jù)蓋斯定律，由題中第一個熱化學方程式＋第二個熱化學方程式×2，可得3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)ΔH＝－200.9kJ·mol－1－58.2kJ·mol－1×2＝－317.3kJ·mol－1。(2)將題給反應依次編號為①、②、③，①－②－③即得C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)，故ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝－23.9kJ·mol－1－(－29.1kJ·mol－1)－(＋50.7kJ·mol－1)＝－45.5kJ·mol－1。(3)根據(jù)蓋斯定律得：ΔH3＝ΔH1＋6ΔH2＝＋3359.26kJ·mol－1＋6×(－89.61kJ·mol－1)＝＋2821.6kJ·mol－1?？键c能源1．概念能提供能量的自然資源。2．發(fā)展階段柴草時期→化石能源時期→多能源結構時期。3．能源的分類4．能源問題(1)我國目前使用的主要能源是化石燃料，它們的蘊藏量有限，而且不能再生，最終將會枯竭。(2)化石燃料的大量使用帶來嚴重的環(huán)境污染問題。5．解決能源問題的措施(1)提高能源的使用效率①改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié)。②科學控制燃燒反應，使燃料充分燃燒。一是保證燃燒時有適當過量的空氣，如鼓入空氣、增大O2濃度等。二是保證燃料與空氣有足夠大的接觸面積，如將固體粉碎成粉末，使液體噴成霧狀等。(2)開發(fā)新的能源開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源。判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。(1)化石燃料屬于可再生能源，不影響可持續(xù)發(fā)展。()(2)太陽能是清潔能源。()(3)化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能。()(4)農(nóng)村用沼氣池產(chǎn)生的沼氣作燃料屬于生物質能的利用。()(5)人類利用的能源都是通過化學反應獲得的。()(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)開發(fā)太陽能、水能、風能、可燃冰等新能源，減少使用煤、石油等化石燃料。()(8)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。()(9)隨著科技的發(fā)展，氫氣將成為主要能源之一。()提示(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×(6)√(7)√(8)√(9)√1．[2015·廊坊質檢]頁巖氣是從頁巖層中開采出來的天然氣，是一種重要的非常規(guī)天然氣資源。我國的頁巖氣儲量超過其他任何一個國家，可采儲量有1275萬億立方英尺。這些儲量足夠中國使用300多年，有關頁巖氣的敘述錯誤的是()A．頁巖氣屬于一種新能源 B．頁巖氣屬于一次能源C．頁巖氣屬于清潔能源 D．頁巖氣屬于不可再生能源答案A解析頁巖氣屬于天然氣，其主要成分為甲烷，屬于不可再生能源，不屬于新能源，A項錯誤，C項、D項正確；頁巖氣可直接做燃料，屬于一次能源，B項正確。2．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，有關專家提出了利用太陽能制取氫能的構想。下列說法正確的是()A．H2O的分解反應是放熱反應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)利用價值答案C解析2H2O=2H2↑＋O2↑是吸熱反應，說明2molH2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運輸，所以氫能源利用并未普及，但發(fā)展前景廣闊。3．為緩解能源緊張，越來越多的國家開始重視生物質能源(利用能源作物和有機廢料，經(jīng)過加工轉變?yōu)樯锶剂系囊环N能源)的開發(fā)利用。(1)如圖是某國能源結構比例圖，其中生物質能源所占的比例是________。(2)生物柴油是由動植物油脂轉化而來，其主要成分為脂肪酸酯，幾乎不含硫，生物降解性好，一些國家已將其添加在普通柴油中使用。關于生物柴油及其使用，下列說法正確的是________。①生物柴油是可再生資源②可減少二氧化硫的排放③與普通柴油相比易分解④與普通柴油制取方法相同A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④答案(1)27%(2)A解析(1)由圖可知，油料作物和甘蔗所占的部分為生物質能源，共占比例為13%＋14%＝27%。(2)普通柴油是石油分餾或裂化制得的，生物柴油是由動植物油脂轉化來的，兩者制取方法不同。熱點題型的解題技巧：蓋斯定律求反應熱的答題模板考綱中明確要求了解熱化學方程式的含義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算，蓋斯定律也成為了近年高考中的必考考點，預計今后的高考仍將在填空題中考查蓋斯定律的應用，分值在3～6分。[方法指導]蓋斯定律的應用(1)設計合理的反應途徑，求某反應的ΔH，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3(2)加合法求某反應的ΔH適當加減已知的熱化學方程式，得出待求的熱化學方程式，反應熱也要進行相應的加減運算，從而得出待求熱化學方程式的反應熱。易錯警示應用蓋斯定律進行簡單計算時，關鍵在于設計反應過程，同時注意：(1)參照新的熱化學方程式(目標熱化學方程式)，結合原熱化學方程式(一般2～3個)進行合理“變形”，如熱化學方程式顛倒、乘除以某一個數(shù)，然后將它們相加、減，得到目標熱化學方程式，求出目標熱化學方程式的ΔH與原熱化學方程式之間ΔH的換算關系。(2)當熱化學方程式乘、除以某一個數(shù)時，ΔH也應乘、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，即把ΔH看做一個整體進行運算。(3)將一個熱化學方程式顛倒書寫時，ΔH的符號也隨之改變，但數(shù)值不變。(4)在設計反應過程中，會遇到同一物質的三態(tài)(固、液、氣)的相互轉化，狀態(tài)由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。應用蓋斯定律計算的答題模板eq\a\vs4\al([考題傳真])[2015·張家口高三測試](1)已知：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1②H2(g)=H2(l)ΔH＝－0.92kJ·mol－1③O2(g)=O2(l)ΔH＝－6.84kJ·mol－1④H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44.0kJ·mol－1則液氫與液氧反應生成氣態(tài)水的熱化學方程式為___________。(2)已知：①Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－24.8kJ·mol－1②Fe2O3(s)＋1/3CO(g)=2/3Fe3O4(s)＋1/3CO2(g)ΔH＝－15.73kJ·mol－1③Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋640.4kJ·mol－1則CO(g)＋FeO(s)=Fe(s)＋CO2(g)的ΔH＝______________。eq\a\vs4\al([答題模板])eq\x(\a\al(對照已知方程式和目標方程式，以目標方程式,中沒有的物質為著手點))?eq\x(\a\al(調整目標方程式中沒有，已知方程式中含有的物質,的計量數(shù)，使之相等))?eq\x(疊加方程式，消掉目標方程式中沒有的物質)?eq\x(ΔH隨方程式的調整相應乘、除、加、減)?eq\x(書寫熱化學方程式)eq\a\vs4\al([規(guī)范答案])(1)①－②－③×eq\f(1,2)＋④可得H2(l)＋eq\f(1,2)O2(l)=H2O(g)ΔH＝－237.46kJ·mol－1(2)①×eq\f(1,2)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(③×\f(1,3)＋②×\f(1,2)))可得ΔH＝－218.03kJ·mol－1[典例][2013·課標全國卷Ⅱ]在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應H2S(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)ΔH12H2S(g)＋SO2(g)=eq\f(3,2)S2(g)＋2H2O(g)ΔH2H2S(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=S(g)＋H2O(g)ΔH32S(g)=S2(g)ΔH4則ΔH4的正確表達式為()A．ΔH4＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)B．ΔH4＝eq\f(2,3)(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)C．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)D．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)[答案]A[解析]將前三個熱化學方程式依次編號為①、②、③，作如下變化：①×eq\f(2,3)＋②×eq\f(2,3)－③×2得2S(g)=S2(g)ΔH4＝eq\f(2,3)ΔH1＋eq\f(2,3)ΔH2－2ΔH3，即A項正確。[考題集訓]1．[2015·望城聯(lián)考]已知在發(fā)射衛(wèi)星時可用肼(N2H4)為燃料和NO2作氧化劑，兩者反應生成N2和水蒸氣。又知：N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7kJ·mol－1N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1則肼與NO2反應的熱化學方程式為()A．N2H4(g)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋567.85kJ·mol－1B．N2H4(g)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－567.85kJ·mol－1C．N2H4(g)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋567.85kJ·mol－1D．N2H4(g)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－567.85kJ·mol－1答案B解析根據(jù)蓋斯定律可知，②－①×eq\f(1,2)即得到N2H4(g)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(g)，所以該反應的反應熱ΔH＝－534kJ·mol－1－67.7kJ·mol－1×eq\f(1,2)＝－567.85kJ·mol－1，答案選B。2．[2015·寶雞一模]丙烯是石化工業(yè)的主要原料之一，由于市場對丙烯的需求量激增，丙烷脫氫制丙烯的技術日益受到重視。某研究機構需得到C3H8(g)=3C(石墨，s)＋4H2(g)的ΔH，但直接測定實驗難進行，可通過下圖中各組物質能量總和及相互間轉化中的能量變化計算得到：(1)判斷：ΔH________0(選填“>”“<”或“＝”)。(2)ΔH＝________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。答案(1)>(2)ΔH1－ΔH2－ΔH3解析(1)由圖可知1molC3H8(g)、5molO2(g)的總能量低于3molC(石墨，s)、4molH2(g)和5molO2(g)的總能量，故C3H8(g)=3C(石墨，s)＋4H2(g)為吸熱反應，ΔH>0。(2)由圖可寫出下列熱化學方程式：ⅰ.C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH1；ⅱ.3C(石墨，s)＋3O2(g)=3CO2(g)ΔH2；ⅲ.4H2(g)＋2O2(g)=4H2O(l)ΔH3。根據(jù)蓋斯定律，由ⅰ－ⅱ－?？傻茫篊3H8(g)=3C(石墨，s)＋4H2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3。1.[2015·重慶高考]黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一，其爆炸的熱化學方程式為：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－c B．c－3aC．a(chǎn)＋b－c D．c－a－b答案A解析①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②S(s)＋2K(s)=K2S(s)'ΔH2＝bkJ·mol－1③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)'ΔH3＝ckJ·mol－1。根據(jù)蓋斯定律：②－③＋3×①可得：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝(3a＋b－c)kJ·mol－1，故x＝3a＋b－2．[2015·海南高考]已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2215kJ·mol－1。若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水，則放出的熱量約為()A．55kJ B．220kJC．550kJ D．1108kJ答案A解析根據(jù)題中燃燒熱數(shù)據(jù)可寫出C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2215kJ·mol－1，一定量丙烷燃燒生成水1.8g(即0.1mol)，根據(jù)正比關系可求出丙烷燃燒放出的熱量為eq\f(2215kJ·mol－1×0.1mol,4)≈55kJ。3．[2014·江蘇高考]已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)'ΔH1CO2(g)＋C(s)=2CO(g)'ΔH22CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)'ΔH34Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)'ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋2Fe(s)'ΔH5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是()A．ΔH1>0,ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5答案C解析C與O2生成CO2的反應是放熱反應，ΔH1<0，CO2與C生成CO的反應是吸熱反應，ΔH2>0，CO與O2生成CO2的反應是放熱反應，ΔH3<0，鐵與氧氣的反應是放熱反應，ΔH4<0，A、B項錯誤；前兩個方程式相減得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C項正確；由4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)=6CO2(g)＋4Fe(s)2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D項錯誤。4．[2014·重慶高考]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436、496和462kJ·mol－1，則a為()A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130答案D解析根據(jù)蓋斯定律由題給的兩個熱化學方程式可得：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，則有：4×462kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1－496kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得5．[高考集萃](1)[2015·山東高考]貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應。溫度為T時，該反應的熱化學方程式為____________。已知溫度為T時：CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋1