2021屆新高考選考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)人教版 化學(xué)能與熱能 學(xué)案

課題20化學(xué)能與熱能

課/程/內(nèi)/容核/心/素/養(yǎng)

1.r解化學(xué)反應(yīng)體系能戰(zhàn)改變與化學(xué)艇的斷裂和形成有關(guān).認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成，并伴有能隈的

2.認(rèn)鞏物質(zhì)具有能用,認(rèn)識(shí)吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)，知道化變化觀念與

轉(zhuǎn)化；能多角度、動(dòng)態(tài)地分析熱化學(xué)方程式，運(yùn)用熱

學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與其他能聯(lián)形式的轉(zhuǎn)化.平衡思想

化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際問(wèn)題.

3.能最的轉(zhuǎn)化遵地能地守恒定律.

4.認(rèn)識(shí)化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，恒溫WK條件下化學(xué)反證據(jù)推理與通過(guò)分析、推理等方法認(rèn)識(shí)研究反應(yīng)熱的本質(zhì)，建立

應(yīng)的反應(yīng)熱可以用總變表示,能進(jìn)行反應(yīng)燧變的簡(jiǎn)單計(jì)模型認(rèn)知吉斯定律模型.

n.能用熱化學(xué)方程式表示反應(yīng)中的能糠變化,能運(yùn)用

反應(yīng)均變合理選擇和利用化學(xué)反應(yīng).贊賞化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn).具有可持續(xù)發(fā)展意

科學(xué)態(tài)度與

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)何造

5.了解蓋斯定律及其簡(jiǎn)唯應(yīng)用.社會(huì)責(zé)任

6.體會(huì)提高燃料的燃燒效率,開(kāi)發(fā)高能清潔燃料的加要性.做出正確的價(jià)值判斷.

學(xué)習(xí)任務(wù)1焙變熱化學(xué)方程式

知/識(shí)/整/臺(tái)

一、反應(yīng)熱(焰變)

1.概念：在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的熱效應(yīng)。

符號(hào)為單位為kJmol?或kJ/molo

2.表示方法

吸熱反應(yīng)：AHNO；放熱反應(yīng)：AW<0o

0特別提醒

干冰和冰的升華以及液氨的汽化等過(guò)程均為物理變化，它們的熱效應(yīng)不是反應(yīng)熱。

二、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

1.從兩角度理解

(1)從物質(zhì)具有的能量角度理解

o反應(yīng)過(guò)程

△蚱0,放熱反應(yīng)AAf>0,吸熱反應(yīng)

(2)從化學(xué)鍵角度理解

吸收能址E,

紇>紇.為吸熱反應(yīng),

區(qū)舊化學(xué)健斷裂.A〃吟-￡2,A//_>0

］新化學(xué)鍵形成'監(jiān)'紇<及，為放熱反應(yīng),

1//=￡,-E2,MI<Q

釋放能量4

［小結(jié)］①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物質(zhì)具有的能量越低，該物質(zhì)越穩(wěn)定，斷開(kāi)物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)鍵就越難，其犍能就越大。

2.常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

(1)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)：大多數(shù)的分解反應(yīng)、所有的水解反應(yīng)、Ba(0H)2?8比0與NH4C1

的反應(yīng)、C與H?O(g)的反應(yīng)、C與CO2的反應(yīng)等。

(2)常見(jiàn)的放熱反應(yīng)：大多數(shù)的化合反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、活潑金屬與水的反應(yīng)、較活

潑金屬與酸的反應(yīng)、所有的燃燒反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)、物質(zhì)的緩慢氧化等。

三、熱化學(xué)方程式

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(xué)方程式。

2.意義：表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。

1

例如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ-moC,表示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。

3.書(shū)寫(xiě)要求

(1)注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(25°C、101kPa下進(jìn)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(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，而不表示分子個(gè)數(shù)(或原子個(gè)數(shù))，因此

可以寫(xiě)成整數(shù)，也可以寫(xiě)成分?jǐn)?shù)。

(4)不用標(biāo)注“t”“I”。

(5)熱化學(xué)方程式能反映該反應(yīng)已完成的量。由于△”與反應(yīng)物質(zhì)的量有關(guān)，所以熱化學(xué)

方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與△”相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則也要加倍。當(dāng)

反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值相等，符號(hào)相反。

⑥自主檢測(cè)

1.判斷正誤(正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”)。

(1)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)。()

(2)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴有能量的變化。()

(3)吸熱反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生。()

(4)吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量。

(5)同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)+CL(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的不同。(

(6)可逆反應(yīng)的△”表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)。()

答案：(1)X(2)7(3)X(4)7(5)X(6)V

(1)該反應(yīng)是(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。

(2)該反應(yīng)的△”=o

(3)使用催化劑(填“能”或“不能”)影響該反應(yīng)的反應(yīng)熱。

(4)曲線(xiàn)I反應(yīng)過(guò)程的逆反應(yīng)的活化能可表示為o

答案：⑴放熱(2)及一昂(3)不能(4)￡一反

名;師;點(diǎn);撥1

正確理解活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系

反應(yīng)物

"反應(yīng)過(guò)程

(1)催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不影響蛤變的大小。

變化觀念與平衡思想

1.化學(xué)反應(yīng)①AB和②BC的反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)

的敘述錯(cuò)誤的是()

()反應(yīng)過(guò)程

A.反應(yīng)①的AM>0

B.反應(yīng)②在升高溫度時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

C.反應(yīng)②的活化能小于反應(yīng)①的活化能

D.總反應(yīng)③AC的AH3>0

解析：選B。A項(xiàng)，反應(yīng)①中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，所以反應(yīng)①為吸熱

反應(yīng)，即A//i>0,正確；B項(xiàng)，反應(yīng)②中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以反應(yīng)

②為放熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，曰題圖可知，反應(yīng)①的

活化能大于反應(yīng)②的活化能，正確；D項(xiàng)，總反應(yīng)③中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，

所以總反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，即△”3>0，正確。

2.(雙選)某反應(yīng)使用催化劑后，其反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

()

A.總反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.使用催化劑后，活化能不變

C.反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)②是放熱反應(yīng)

D.△”=△“2—AHi

解析：選BD。由題圖可知，反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)②是放熱反應(yīng)，總反應(yīng)是放熱反

應(yīng)，且AH=AM+A〃2，A、C正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑能降低反應(yīng)的活化能，B項(xiàng)錯(cuò)誤。

3.科學(xué)家用X射線(xiàn)激光技術(shù)觀察到CO與0在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)程。反應(yīng)過(guò)

程的示意圖如下：

?表.示C。表示()〃〃/〃/〃/表示催化劑

下列說(shuō)法正確的是()

A.CO和O生成CO?是吸熱反應(yīng)

B.在該過(guò)程中，CO斷鍵形成C和O

C.CO和0生成了具有極性共價(jià)鍵的C02

D.狀態(tài)I一狀態(tài)III表示CO與02反應(yīng)的過(guò)程

解析：選c。由題圖可知，狀態(tài)in的能量低于狀態(tài)I的能量，因此該過(guò)程放熱，A項(xiàng)錯(cuò)

誤；由題圖可知，該過(guò)程中CO的化學(xué)鍵沒(méi)有斷開(kāi)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CO與0生成的CO2具有極

性共價(jià)鍵，C項(xiàng)正確；狀態(tài)If狀態(tài)HI表示CO與0反應(yīng)生成C02的過(guò)程，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

(1)焰變與反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)進(jìn)行是否徹底無(wú)關(guān)。

(2)在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物各原子之間的化學(xué)鍵不一定完全斷裂。

練/閾g

提升已

帔㈣素養(yǎng)

依據(jù)鍵能或能量變化圖計(jì)算熔變

證據(jù)推理與模型認(rèn)知

4.已知Ig氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出143kJ熱量，18g水蒸氣變成液態(tài)水時(shí)放

出44kJ熱量。其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵O=O(g)H—H(g)H-O(g)

1mol化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ496436X

則表中“為()

A.920B.557

C.463D.188

解析:選C。根據(jù)題意可得熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)A”=-572kJmol

而18g水蒸氣變成液態(tài)水時(shí)放出44kJ熱量，則2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)A"=-484

kJ-mor1,即一484kJmo「?=2X436kJmolr+496kJ,mol1-4xkJ?mol-1>解得x=463。

5.(雙選)根據(jù)如下能量關(guān)系示意圖，判斷下列說(shuō)法正確的是()

能

量

1molC(s)+1molC)2(g)

1molCO(gHO.5mol()>(g)

393.5kJ-mol'f轉(zhuǎn)化n

|轉(zhuǎn)化I282.9kJ-mor1

I「1mclCO?3

°反應(yīng)過(guò)程

A.1molC(s)與1mol6(g)的能量之和為393.5kJ

B.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

1

C.由C(s)-CO(g)的熱化學(xué)方程式為2C(s)+O2(g)=2CO(g)△"=一221.2kJmol

D.熱值指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量，則CO的熱值為10.1kJ-g

解析：選CD。A項(xiàng)，由題圖可知，10101(36)與11110102(8)的能量比111101(302倍)的能

量高393.5kJ,錯(cuò)誤：B項(xiàng)，2co(g)+O2(g)=2CCh(g)為放熱反應(yīng)，芻成物的總能量小于反

應(yīng)物的總能量，錯(cuò)誤：C項(xiàng)，由題圖可知，1molC(s)與0.5molCh(g)反應(yīng)生成1molCO(g)

放出的熱量為393.5kJ—282.9kJ=110.6kJ,且物質(zhì)的量與熱量成正匕，蛤變?yōu)樨?fù)值，則熱

化學(xué)方程式為2c(s)+O2(g)=2CO(g)A/7=-221.2kJ-mol-',正確：D項(xiàng)，熱值指一定條

029Qbl

件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量，則CO的熱值為裝1RO.lkJ.g-I,正確。

練I后低海

1.熟記反應(yīng)熱△”的基本計(jì)算公式

△”=生成物的總能量一反應(yīng)物的總能量

△”=反應(yīng)物的總鍵能一生成物的總鍵能

2.常見(jiàn)1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目

1molC02CH4N2H?N—N、S1O2

P4石墨金剛石SsSi

物質(zhì)(CO)(C—H)N—H)(Si-O)

化學(xué)鍵N—N：NA

2NA4NA6NA4NA1.5NA2NA8NA2NA

數(shù)目N—H：4NA

提升3

帔則素養(yǎng)

熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)

變化觀念

6.(數(shù)材改編題)依據(jù)信息寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

(l)SiH4是一種無(wú)色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成Si02和液態(tài)HzO。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。

(2)CuCl(s)與Q反應(yīng)生成CuCLG)和一種黑色固體。在25℃、101kPa下，已知該反應(yīng)

每消耗ImolCuCI(s),放熱44.4kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是。

(3)下圖是ImolNCh和1molCO反應(yīng)生成CO?和NO過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出

NO?和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：o

反應(yīng)過(guò)程

(4)化學(xué)反應(yīng)N2+3H22NH3的能量變化如圖所示(假設(shè)該反應(yīng)進(jìn)行完全)。

1molNH,(l)

試寫(xiě)出N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成NH3(1)的熱化學(xué)方程式：

答案：(l)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2⑸+2氏0⑴△"=一1427.2kJmol-1

1

(2)4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)△〃=-177.6kJ-mol-

(3)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)—NO(g)AH=-234kJ-mol1

1

(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(1)△H=-2(c+b—a)kJ-mol-

練:后:反:思:

書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式要“五查”

(1)查熱化學(xué)方程式是否配平。

(2)查各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確。

⑶查△”的“+”“一”符號(hào)是否正確。

(4)查反應(yīng)熱的單位是否為kJ-mol-1<.

(5)查反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。

學(xué)習(xí)任務(wù)2燃燒熱中和熱能源

知/識(shí)/整/臺(tái)

一、燃燒熱和中和熱的比較

燃燒熱中和熱

能量變化放熱

相同點(diǎn)

△”及其單位AH<0,單位均為kJmo「

反應(yīng)物的量1moi可燃物不一定為1mol

生成物的量不確定生成水的物質(zhì)的量為1mol

101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完

在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反

不同點(diǎn)反應(yīng)熱的含義全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物

應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱曷

時(shí)所放出的熱量

燃燒熱NH=-akJ?mol強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱△〃=

表示方法

30)-57.3kJmol1

二、中和熱的測(cè)定

1.實(shí)驗(yàn)裝置

匚環(huán)形玻璃攪拌棒

溫度計(jì)-

雙孔泡沫塑料板

反應(yīng)液

薛淺斗碎泡沫細(xì)料

2.測(cè)定原理

(機(jī)齡+機(jī)匕)七?(垓—?)

AH=----------------------

n

1

c=4.18J-g?=4.18X10、kJ.g-i.℃時(shí)

〃為生成H2O的物質(zhì)的量。

3.注意事項(xiàng)

（1）泡沫塑料板和碎泡沫泡料的作用是保是、隔熱，減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失。

（2）若采用的酸、堿濃度相等，為保證酸完全中和，采取的措施是堿體積稍過(guò)量。

（3）完成一次實(shí)驗(yàn)，需要測(cè)定工次溫度。

（4）實(shí)驗(yàn)中若用弱酸（或弱堿）代替強(qiáng)酸（或強(qiáng)堿），因弱酸（或弱堿）電離出H+（或OH濡要

吸收熱量，故測(cè)定的中和熱的數(shù)值任57.3kJ-mo「i；若用濃硫酸與強(qiáng)堿反應(yīng)測(cè)定反應(yīng)熱，

因濃硫酸稀釋要放熱，故測(cè)定的中和熱的數(shù)值大王57.3kJmoI-'o

4.誤差分析

⑴依據(jù)

看實(shí)驗(yàn)中有哪些因素能造成（［絳一，始）出現(xiàn)誤差。若（f終一，始）偏大，則lAHI偏大；若《終一

，始）偏小,則|AH|偏小。

（2）實(shí)例

50mL0.50mol-L-1鹽酸與50mL0.55mol-L-1NaOH溶液反應(yīng)：

引起誤差的實(shí)驗(yàn)操作，終一，始1△5

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(guò)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50mL0.50molL-,NaOH溶液偏小偏小

三、能源

1.能源分類(lèi)

一

化g屬于不可再生能源

石

_

燃

料些開(kāi)源節(jié)能：開(kāi)發(fā)新能源和節(jié)

一辦法約現(xiàn)/.能源

苑

富

孑

生

再

被

染

也

【風(fēng)能）狎

很

孤

LM血

源

于

性物質(zhì)徊屬

一(

源

痛

潞

2.解決能源問(wèn)題的措施

（1）提高能源的利用效率：①改善開(kāi)采、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)；②科學(xué)控制燃燒反應(yīng),

使燃料充分燃燒。

（2）開(kāi)發(fā)新能源：開(kāi)發(fā)資源豐富、可以再生、沒(méi)有污染或污染很小的新能源。

O自主檢測(cè)

判斷正誤(正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”)。

(l)S(s)+|o2(g)=SO3(g)兇=-3151<1010口(燃燒熱)(人”的數(shù)值正確)。()

(2)燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+1o2(g)=CO2(g)

1

+2H2(g)A//=-192.9kJ?mof,則CH30H(g)的燃燒熱為192.9kJ?moFL()

(3)已知［01kPa時(shí)，2c(s)+O2(g)=2CO(g)A/7=-221kJ-mof1,則C(s)的燃燒熱為

110.5kJ-moPL()

(4)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)△〃=一57.3kJ?moL(中和熱)(△〃的數(shù)值

正確)。()

+-

(5)已知稀溶液中，H(aq)+OH(aq)=H2O(l)△"=一57.3kJmoL,則稀醋酸與稀氫

氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出57.3kJ的熱量。()

(6)H?(g)的燃燒熱是285.8kJ-mol-1,則2H2O(g)=2H2(g)+OKg)AW=+571.6kj-mol

-，o()

(7)C0(g)的燃燒熱是283.0kJ-moP1,則2co2(g)=2CO(g)+Ch(g)A”=+(2X283.0)

證據(jù)推理與模型認(rèn)知

1.(雙選)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57.3klmol

,,辛烷的燃燒熱為5518kJ-mol、下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是()

2+

A.2H*(aq)+SOf(aq)+Ba(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(I)△”=一57.3

kJmol-1

B.KOH(aq)+；H2so4(aq)=1K2so4(aq)+H2O(l)AH=-57.3kJ-mol-1

25

1

C.C8Hi8(l)4-yO2(g)=8CO2(l)+9H2O(l)A/7=-5518kJ-mol

1

D.2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(1)A”=-5518kJ-moF

解析:選BC°A項(xiàng)，所給熱化學(xué)方程式中有兩個(gè)錯(cuò)誤，一是中和熱指反應(yīng)生成1molH2O⑴

時(shí)所放出的熱量，二是當(dāng)有BaS04沉淀生成時(shí)，反應(yīng)放出的熱量會(huì)增加，則生成1molH2O(I)

時(shí)放出的熱量大于57.3kJ,錯(cuò)誤；C項(xiàng)，燃燒熱指101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成

穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，產(chǎn)物中的水為液態(tài)水，正確；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.下列示意圖表示正確的是()

A.甲圖表示Fe^O^s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO?(g)AH=+26.7反應(yīng)的能量變

化

B.乙圖表示碳的燃燒熱

C.丙圖表示實(shí)驗(yàn)的環(huán)境溫度為20°C,將物質(zhì)的量濃度相等、體積分別為■、上的H2s0八

NaOH溶液混合，混合液的最高溫度隨V(NaOH)的變化(已知Vi+V2=60mL)

D.已知穩(wěn)定性順序：BVAVC,某反應(yīng)由兩步反應(yīng)ABC構(gòu)成，反應(yīng)過(guò)程中

的能量變化曲線(xiàn)如丁圖

解析：選D。A項(xiàng)，甲圖表示放熱反應(yīng)，而FezCh⑸+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)

=+26.7kj?mori為吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，碳完全燃燒生成CO?,且反應(yīng)放熱，故乙圖不

能表示碳的燃燒熱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，丙圖中NaOH溶液體積匕為20mL時(shí)溫度最高，說(shuō)明此

時(shí)酸堿已經(jīng)完全反應(yīng)，又實(shí)驗(yàn)中始終保持VI+V2=60mL,所以H2sCh溶液體積必為40mL,

由酸堿中和關(guān)系式2NaOH?H2s04可知，硫酸和氫氧化鈉溶液濃度不同，和題「敘述不符，

錯(cuò)誤。

(1)有關(guān)燃燒熱的判斷，一看是否以1mol可燃物為標(biāo)準(zhǔn)，二看是否生成穩(wěn)定氧化物。

(2)有關(guān)中和熱的判斷，一看是否以生成】molH2OO)為標(biāo)準(zhǔn)，二看酸堿的強(qiáng)弱和濃度，

應(yīng)充分考慮弱酸、弱堿電離吸熱，濃的酸堿稀釋放熱等因素。

練【后:反:思:

提升已

帔素養(yǎng)

中和熱的測(cè)定

證據(jù)推理與模型認(rèn)知

3.(數(shù)材改編題)利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

「環(huán)形坡璃攪拌悻

■I-溫饌計(jì)

泡沫物料板

碎泡沫刎料

①用量筒量取50mL0.50mo卜Lr鹽酸倒入小燒杯中，測(cè)出鹽酸溫度；②用另一量筒量

取50mL0.55moiNaOH溶液，并用同一溫度計(jì)測(cè)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(cè)定混合液最高溫度。

回答下列問(wèn)題：

(1)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式［生成1molH2O⑴時(shí)的反應(yīng)熱為-57.3kJ/mol］：

(2)為什么所用NaOH溶液要稍過(guò)量？

(3)倒入NaOH溶液的正確操作是(填字母)。

A.沿玻璃棒緩慢倒入

B.分三次倒入

C.一次迅速倒入

(4)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是(填字母)。

A.用溫度計(jì)小心攪拌

B.揭開(kāi)泡沫塑料板用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯

D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒上下輕輕地?cái)噭?dòng)

(5)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的稀

鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為煙、△%、△%，則AM、4月2、AH3的大小關(guān)系為

(6)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g?cm3,又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c

=4.18J-g-'?℃-'<,為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：

起始溫度n/℃終止溫度t2rc

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液

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(cè)得的中和熱NH=(結(jié)果保留一位小數(shù))。

⑺(填“能”或“不能”)用Ba(OH”溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理

由是O

解析：(2)在中和熱的測(cè)定實(shí)險(xiǎn)中為了確保一種反應(yīng)物被完全中和，常常使加入的另一

種反應(yīng)物稍微過(guò)量。(3)為了減少熱量損失,NaOH溶液應(yīng)該一次迅速倒入。(4)使鹽酸與NaOH

溶液混合均勻的正確操作是用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒上下輕輕地?cái)噭?dòng)。(5)稀氫氧

化鈉溶液和稀氮氧化鈣溶液中溶質(zhì)都完全電離，它們的中和熱相同，稀氮水中的溶質(zhì)是弱電

解質(zhì)，它與鹽酸反應(yīng)時(shí)，一水合氮的電離要吸收熱量，故反應(yīng)放出的熱量要少一些(比較大

小時(shí)，注意AH的正負(fù)號(hào))。(6)取三次實(shí)驗(yàn)的平均值代入公式計(jì)算即可。⑺硫酸與Ba(OH)2

溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀，沉淀的生成熱會(huì)影響中和熱的測(cè)定，故不能用Ba(OH)2溶液和

硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸。

答案：(l)HCl(aq)+NaOH(aq)=NaQ(aq)+H2O(l)A7/=-57.3kJmol1(2)確保鹽酸

1

被完全中和(3)C(4)D(5)AH1=A/72<A/73(6)-51.8kJ-moF(7)不能H2s。4與

Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSCU沉淀，沉淀的生成熱會(huì)影響中和熱的測(cè)定

帔㈣素養(yǎng)

能源的開(kāi)發(fā)和利用

科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任

4.(教材改編題)能源可分為一次能源和二次能源，直接從自然界取得的能源稱(chēng)為一次

能源，一次能源經(jīng)過(guò)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱(chēng)為二次能源。下列能源中屬于一次能源的是

()

A.氫能B.電能

C.核能D.水煤氣

解析：選C。A項(xiàng)，氫能是通過(guò)加工、轉(zhuǎn)換得到的，為二次能源，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電能是

二次能源，錯(cuò)誤：「項(xiàng)，核能又叫原子能，它可分為核聚變能和核裂變能兩類(lèi)，核燃料如忝、

良，它們均可直接從自然界取得，屬于一次能源，正確；D項(xiàng)，水煤毛是通過(guò)煤和水蒸氣的

反應(yīng)制取的，是一氧化碳和氫氣的混合氣體，是二次能源，錯(cuò)誤。

5.化學(xué)與人類(lèi)生活、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，下列說(shuō)法正確的是()

A.直接燃燒煤和將煤進(jìn)行深加工后再燃燒的效率相同

B.我國(guó)在南海開(kāi)采成功的可燃冰屬于清潔能源

C.人們可以把放熱反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為其他可利用的能量，而吸熱反應(yīng)沒(méi)有利用價(jià)

值

D.地?zé)崮?、風(fēng)能、天然氣和氫能都屬于新能源

解析：選B。A項(xiàng)，將煤進(jìn)行深加工后，脫硫處理、氣化處理能很好地減少污染氣體，

提高燃燒效率，燃燒的效果更好，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，有時(shí)需要通過(guò)吸熱反應(yīng)吸收熱量降低環(huán)境溫

度，吸熱反應(yīng)也有利用價(jià)值，如“搖搖冰”的上市就是利用了吸熱反應(yīng)原理，錯(cuò)誤；D項(xiàng),

地?zé)崮?、風(fēng)能和氫能都屬于新能源，天然氣是化石燃料，不屬于新能源，錯(cuò)誤。

學(xué)習(xí)任務(wù)3蓋斯定律反應(yīng)熱的比較與計(jì)算

知/識(shí)/整/合

一、蓋斯定律

1.內(nèi)容：對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。

即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和經(jīng)態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。

2.意義：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。

3.應(yīng)用

轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)熱間的關(guān)系

bH\=abH?

A&B△Hk一AH?

A一〃?B

bH=AH\+klh

二、反應(yīng)熱的比較

1.看物質(zhì)狀態(tài)

物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下:

比較反應(yīng)熱大小時(shí)不要只比較數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。

3.看化學(xué)計(jì)量數(shù)

當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí)，化學(xué)計(jì)量數(shù)越大，放熱反應(yīng)的A”越小，吸熱反應(yīng)的

A”越大。

4.看反應(yīng)的程度

對(duì)于可逆反應(yīng)，參加反應(yīng)物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大。

三、利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱

I.運(yùn)用蓋斯定律的技巧——“三調(diào)一加”

一調(diào)：根據(jù)目標(biāo)熱化學(xué)方程式，調(diào)整已知熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物的左右位置,

改寫(xiě)已知的熱化學(xué)方程式。

二調(diào)：根據(jù)改寫(xiě)的熱化學(xué)方程式，調(diào)整相應(yīng)△〃的符號(hào)。

三調(diào)：調(diào)整中間物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)及相應(yīng)△”的數(shù)值。

一加：將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式及其相加。

2.運(yùn)用蓋斯定律的四個(gè)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)方程式左右顛倒時(shí)，△”的"+”“一”隨之改變，但數(shù)值不變。

(4)同一物質(zhì)的三態(tài)變化(固、液、氣)，狀態(tài)由固一液一氣變化時(shí)，會(huì)吸熱；反之會(huì)放熱。

@自主檢測(cè)

1.判斷正誤(正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”)。

⑴已知相同條件下H2(g)+102(g)=H2O(g)AH,,2H2(g)4-O2(g)=2H2O(g)Mh，

則AMVA〃20()

(2)已知相同條件下2s02(g)+Ch(g)2so3(g)AM，2SO2(g)+02(g)2SO3(s)

△“2，則()

(3)C(石墨，s)=C(金剛石，s)AH>0,說(shuō)明石墨比金剛石穩(wěn)定。()

答案：⑴X(2)V(3)7

2.[2019?高考全國(guó)卷III,28(2)]近年來(lái)，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯

化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。

Deacon發(fā)明的宜接氧化法為4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),可按下列催化過(guò)程進(jìn)行：

1

CuCl2(s)=CuCl(s)+5Ch(g)AM=+83kJ-moP

CuCl(s)J-zO2(g)=CuO(s)+^Ch(g)—20kJ,mol-1

1

CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)-FH2O(g)A//3=-121kJ?mol-

則4HCl(g)+O2(g)=2C12(g)+2H2O(g)的NH=kJ?mo「。

解析：將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②③，根據(jù)蓋斯定律，由(①+②+③)X2得

4HCl(g)+O2(g)=2Ch(g)+2H2O(g)A//=-116kJ-moF'e

證據(jù)推理與模型認(rèn)知

1.試比較下列各組△”的大小。

(1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí)

A(g)+B(g)=C(g)A/7i<0

A(g)+B(g)=C(I)AH2Vo

則AM(填”>”“V”或“="，下同)A的。

(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)

S(g)+O2(g)=SO2(g)Mi\<0

S⑸+O2(g)=SO2(g)A//2<0

則AMA//2o

(3)兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比

qs)+O2(g)=CO2(g)AH1V0

C(s)+^02(g)=C0(g)AH2Vo

則A/7iAH2O

解析：(1)因?yàn)閏(g)=qi)AH3V0,根據(jù)蓋斯定律，

△”3=A“2—AHiVO,AH2<A/7|O

M

I疝、

(2)S(g)---*1§(§)--->SO^g)

A“2+AH3=AH1，則△“3=AM-AH2，又AH3VO,所以AMVA為。

(3)根據(jù)常識(shí)可知，CO(g)+^O2(g)=CO2(g)A//3<0,又因?yàn)椤鳌?+AH3=AM，所以

答案：(1)>(2)V(3)<

2.(雙選)已知：①2cH30H(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2。⑴bH\

②2co(g)+Ch(g)=2CO2(g)Mh

③2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴bth

(4)2H2(g)+O2(g)^2H2O(g)AH4

?CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)AH5

下列關(guān)于上述反應(yīng)焙變的判斷正確的是()

A.AHi<0,A/72<0

B.AH3>A//4

C.AHi=AW2+2AW3-AW5

D.2AW5+A/7I<0

解析：選ADoA項(xiàng)，甲醇、CO燃燒是放熱反應(yīng)，AMVO,A/72<0,正確：B項(xiàng)，

比0但)一出0⑴放出熱量，反應(yīng)③放出的熱量多，小，故A“3VA”4，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根

據(jù)蓋斯定律，AM=A”2+2AH3-2AH5，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)⑤X2+反應(yīng)

①得2C0(g)+4H2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)A//=2A//5+A/7I，相當(dāng)于CO、H2的燃

燒，均為放熱反應(yīng)，故2A//5+AMV0,正確。

提n己

核陽(yáng)素養(yǎng)

利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱(書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式)

證據(jù)推理與模型認(rèn)知

3.在25℃、101kPa時(shí)，C(s)、Hz(g)、CH3coOH(1)的燃燒熱分別為393.5kJmol，

285.8kJmoFL870.3kJ-mol-1,則2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3coOH⑴的反應(yīng)熱為()

A.-488.3kJmoF1B.+488.3kJ-moF1

C.-191kJ-moF1D.+191kJ-moF1

解析：選Ao由題知表示各物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式分別為①C(s)+O2(g)=CO2(g)

△”=一393.5kJ-moF1:②Hz(g)+如值)=氐0⑴△"=一285.8kJ-moF1;③CH3coOH⑴

-,

+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)AW=-870.3kJmolo根據(jù)蓋斯定律，由①X2+②X2—

③得2c(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),則反應(yīng)熱為(-393.5kJ-moP^X24-(-285.8

kJmor')X2-<-870.3kJmo「)=一488.3kJmoL。

4.在1200C時(shí)，天然氣脫琉工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：

?H2S(g)+|02(g)=S02(g)+H2O(g)AM

3

@2H2S(g)+SO2(g)=2S2(g)-F2H2O(g)△/%

③H2s(g)+/)2(g)=S(g)+H2O(g)

?2S(g)=S2(g)?HA

則A“4的正確表達(dá)式為()

2

A.A”4=KA”I+A“2—3A”D

B.AH4=1(3A//3-AWi-AH2)

3

C.A//4=2(AHI+AH2-3AHO

D.△〃4=|(A"|—A〃2—3AH3)

22

解析：選A。根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)①X§+反應(yīng)②Xg-反應(yīng)③乂2=反應(yīng)④，則AH4

222

=△"[X]+A"X1—A43X2=g(AM+Mh-3△%)。

5.根據(jù)已知信息，按要求寫(xiě)出指定反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

(l)LiH可做飛船的燃料，已知下列反應(yīng)：

①2Li(s)+H2(g)=2LiH(s)XH=-182kJ-moP1

②2H2(g)+C>2(g)=2H2O(l)△”=-572kJ?mol-'

-1

@4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s)bH=~\196kJ?mol

試寫(xiě)出LiH在O2中燃燒的熱化學(xué)方程式：

(2)工業(yè)上制取硝酸錢(qián)的流程如下所示:

|NH3I~~?|NO|—-*|NChl—--*■|HNChl—~*|NKNOm

-1

已知：4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)A/7=-1745.2kJ-mol

-1

6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)-F6H2O(g)△"=一1925.2kJ-mol

則反應(yīng)［的熱化學(xué)方程式可表示為O

(3)飲用水中的NO3主要來(lái)自NH；。已知在微生物的作用下，NH；經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化

成NO〉兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:

(第一步反應(yīng))(第二步反應(yīng))

1molNH；全部被氧化成NO,的熱化學(xué)方程式為

解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，由已知反應(yīng)②X^+反應(yīng)③一反應(yīng)①得2LiH(s)+

O2(g)=Li2O(s)+H2O(1)AW=-702kJ-moFL

(2)將已知的兩個(gè)熱化學(xué)方程式依次標(biāo)記為①和②，根據(jù)蓋斯定律，由①X5一②X4得

4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H>O(g)△”=一1025.2kJmoL。

1

答案：(1)2LiH(s)+O2(g)=Li2O(s)+H2O(1)AH=-702kJ-moF