新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測第17講 化學(xué)能與熱能（精講）（解析版）

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第17講化學(xué)能與熱能（精講）【考情分析】本講內(nèi)容在高考中的主要考點集中在以下幾個方面：一是化學(xué)反應(yīng)中能量變化有關(guān)概念的理解及計算，主要涉及能量變化的本質(zhì)，以圖象的形式表示能量變化過程的分析；二是熱化學(xué)方程式的正誤判斷與書寫，主要根據(jù)題給信息正確書寫熱化學(xué)方程式及正誤判斷；三是蓋斯定律的應(yīng)用，主要是利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱的數(shù)值。熱化學(xué)方程式的正誤判斷主要以選擇題形式考查；熱化學(xué)方程式的書寫及ΔH的計算往往結(jié)合蓋斯定律在第Ⅱ卷以填空題形式考查，能量轉(zhuǎn)化以圖象形式出現(xiàn)在選擇題中的可能性較大?！竞诵乃仞B(yǎng)分析】1、變化觀念與平衡思想：認(rèn)識化學(xué)變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成，并伴有能量的轉(zhuǎn)化；能多角度、動態(tài)地分析熱化學(xué)方程式，運用熱化學(xué)反應(yīng)原理解決實際問題。2、證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過分析、推理等方法認(rèn)識研究反應(yīng)熱的本質(zhì)，建立蓋斯定律模型。3、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：贊賞化學(xué)對社會發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念，能對與化學(xué)有關(guān)的社會熱點問題做出正確的價值判斷?！揪W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】【知識梳理】知能點一焓變、熱化學(xué)方程式1．化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)與特征(1)實質(zhì)：反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂和生成物中化學(xué)鍵形成。(2)特征：既有物質(zhì)變化，又伴有能量變化；能量轉(zhuǎn)化主要表現(xiàn)為熱量的變化。(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式①吸熱反應(yīng)：熱能→化學(xué)能。②放熱反應(yīng)：化學(xué)能→熱能。③光合作用：光能→化學(xué)能。④燃燒反應(yīng)：化學(xué)能→熱能，化學(xué)能→光能。⑤原電池反應(yīng)：化學(xué)能→電能。⑥電解池反應(yīng)：電能→化學(xué)能。2.焓變、反應(yīng)熱(1)反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或放出的能量。(2)焓變：在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的熱效應(yīng)，符號：ΔH，單位：kJ/mol或kJ·mol－1。(3)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系：對于恒壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則有關(guān)系：ΔH＝Qp。2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷(1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小的角度分析，如圖所示。(2)從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析(3)記憶常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)A.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；⑥鋁熱反應(yīng)等。B.吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽的水解；③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)等。3.理解反應(yīng)歷程與反應(yīng)熱的關(guān)系圖示意義a表示正反應(yīng)的活化能；b表示逆反應(yīng)的活化能。c表示該反應(yīng)的反應(yīng)熱。ΔH圖1：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－ckJ·mol－1，表示放熱反應(yīng)圖2：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝ckJ·mol－1，表示吸熱反應(yīng)【特別提醒】(1)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成，任何化學(xué)反應(yīng)都具有熱效應(yīng)。(2)不能根據(jù)反應(yīng)條件判斷反應(yīng)是放熱還是吸熱，需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，不需要加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)。(3)有能量變化的過程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)，如水結(jié)成冰放熱但不屬于放熱反應(yīng)。(4)物質(zhì)三態(tài)變化時，能量的變化形式為固態(tài)eq\o(,\s\up14(吸熱),\s\do14(放熱))液態(tài)eq\o(,\s\up14(吸熱),\s\do14(放熱))氣態(tài)。4.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。如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1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)的溫度和壓強(qiáng)(25℃、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)(l)、水溶液(aq)、氣態(tài)(g)。③熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)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))，因此可以寫成分?jǐn)?shù)。④熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。⑤由于ΔH與反應(yīng)物的物質(zhì)的量有關(guān)，所以熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng)，如果化學(xué)計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。⑥同素異形體轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式除了注明狀態(tài)外，還要注明名稱。【方法技巧】①焓變與反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)進(jìn)行是否徹底無關(guān)。②催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的大小。③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。(4)熱化學(xué)方程式與化學(xué)(離子)方程式的3個不同點①熱化學(xué)方程式不注明反應(yīng)條件；②熱化學(xué)方程式不標(biāo)“↑”“↓”，但必須用s、l、g、aq等標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài)。③熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，其ΔH必須與化學(xué)方程式及物質(zhì)的聚集狀態(tài)相對應(yīng)。(5)判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五看”一看狀態(tài)→看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；二看符號→看ΔH的“＋”“－”是否正確；三看單位→看反應(yīng)熱的單位是否為kJ/mol；四看數(shù)值→看反應(yīng)熱數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)是否相對應(yīng)；五看概念→看燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式。知能點二燃燒熱、中和熱、能源1.燃燒熱和中和熱的比較燃燒熱中和熱相同點能量變化放熱ΔH及其單位ΔH＜0，單位均為kJ·mol－1不同點反應(yīng)物的量1mol不一定為1mol生成物的量不確定生成水的量為1mol反應(yīng)熱的含義101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，即C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)。在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量表示方法燃燒熱ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－12.中和熱的測定(1)實驗裝置(2)測定原理ΔH＝－eq\f(（m酸＋m堿）·c·（t終－t始）,n)c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n為生成H2O的物質(zhì)的量。(3)實驗步驟①絕熱裝置組裝→②量取一定體積酸、堿稀溶液→③測反應(yīng)前酸堿液溫度→④混合酸堿液測反應(yīng)時最高溫度→⑤重復(fù)2～3次實驗→⑥求平均溫度差(t終－t始)→⑦計算中和熱ΔH。(4)誤差分析若實驗時有熱量損失，所測中和熱偏小，ΔH偏大。(5)注意事項①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫。②為保證酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、堿濃度相等，可采用堿體積稍過量。③中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液生成1molH2O放出的熱量，為57.3kJ，弱酸弱堿電離時吸熱，生成1molH2O時放出的熱量小于57.3kJ。若用濃硫酸發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時放出的熱量大于57.3kJ。④中和熱測定實驗時用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪動，不能用金屬絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是金屬傳熱快，熱量損失大。⑤計算時應(yīng)注意單位的統(tǒng)一，且要注意數(shù)據(jù)的取舍，無效數(shù)據(jù)要舍去。【特別提醒】(1)中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液生成1molH2O放出的熱量為57.3kJ，弱酸弱堿電離時吸熱，生成1molH2O時放出的熱量小于57.3kJ。濃硫酸稀釋時放熱，生成1molH2O時放出的熱量大于57.3kJ。(2)對于中和熱、燃燒熱，由于它們反應(yīng)放熱是確定的，所以描述中不帶“一”，但其焓變?yōu)樨?fù)值。(3)當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示中和熱時，生成H2O的物質(zhì)的量必須是1mol，當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示燃燒熱時，可燃物的物質(zhì)的量必須為1mol。3.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：a.改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié)；b.科學(xué)控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒。②開發(fā)新能源：開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源。知能點三蓋斯定律、反應(yīng)熱的計算與比較1.蓋斯定律(1)內(nèi)容對于一個化學(xué)反應(yīng)，無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)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(2)意義間接計算某些反應(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aAeq\o(――→,\s\up7(ΔH1))B、Aeq\o(――→,\s\up7(ΔH2))eq\f(1,a)BΔH1＝aΔH2Aeq\o(,\s\up7(ΔH1),\s\do5(ΔH2))BΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH22.反應(yīng)熱的計算(1)利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計算根據(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”，計算反應(yīng)放出或吸收的熱量。(2)根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，計算反應(yīng)放出的熱量計算公式：Q＝燃燒熱×n(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算焓變?nèi)舴磻?yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量E1，生成物新化學(xué)鍵形成放出能量E2，則反應(yīng)的ΔH＝E1－E2。(4)利用鍵能計算反應(yīng)熱的方法A.熟記反應(yīng)熱ΔH的計算公式:ΔH＝E(反應(yīng)物的總鍵能之和)－E(生成物的總鍵能之和)B.注意特殊物質(zhì)中鍵數(shù)的判斷物質(zhì)(1mol)P4C(金剛石)石墨SiSiO2鍵數(shù)(mol)621.524(5)利用蓋斯定律計算A.運用蓋斯定律的技巧——“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，改寫已知的熱化學(xué)方程式。二調(diào)：根據(jù)改寫的熱化學(xué)方程式調(diào)整相應(yīng)ΔH的符號。三調(diào)：調(diào)整中間物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。一加：將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式及其ΔH相加。B.運用蓋斯定律的三個注意事項①熱化學(xué)方程式乘以某一個數(shù)時，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，物質(zhì)之間相加減，反應(yīng)熱也必須相加減。③將一個熱化學(xué)方程式顛倒時，ΔH的“＋”“－”隨之改變，但數(shù)值不變。3.反應(yīng)熱大小的比較(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(dāng)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?！痉椒记伞?1)直接比較法①物質(zhì)燃燒時，可燃物物質(zhì)的量越大，燃燒放出的熱量越多。②等量的可燃物完全燃燒所放出的熱量肯定比不完全燃燒所放出的熱量多。③生成等量的水時，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)比弱酸和強(qiáng)堿或弱堿和強(qiáng)酸或弱酸和弱堿的稀溶液反應(yīng)放出的熱量多。④對于可逆反應(yīng)，因反應(yīng)不能進(jìn)行完全，實際反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量要小于相應(yīng)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱數(shù)值。例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，表示2molSO2(g)和1molO2(g)完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時，放出的熱量為197kJ，實際上向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，放出的熱量要小于197kJ。(2)蓋斯定律比較法①同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時如A(g)＋B(g)===C(g)ΔH1<0A(g)＋B(g)===C(l)ΔH2<0C(g)===C(l)ΔH3<0ΔH1＋ΔH3＝ΔH2，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH2<ΔH1。②同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時如S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1<0S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2<0S(g)===S(s)ΔH3<0ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2?！镜淅饰觥扛哳l考點1考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化圖形探析例1.(2020·福建福州市高三期末)已知幾種物質(zhì)之間的能量關(guān)系如圖所示，下列說法中正確的是()A．使用合適催化劑，能減小反應(yīng)的焓變B.C.中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量D.，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量【解析】A．使用合適催化劑可降低反應(yīng)的活化能，但不能減小反應(yīng)的焓變，故A錯誤；B.ΔH＝237.1kJ/mol－208.4kJ/mol＝＋28.7kJ/mol，故B正確；C.ΔH＝119.6kJ/mol－237.1kJ/mol＝－117.5kJ/mol，產(chǎn)物內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能，故C錯誤；D.ΔH＝－119.6kJ/mol，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，故D錯誤；故選B?！敬鸢浮緽【名師肋學(xué)】活化能與焓變的關(guān)系(1)催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不影響焓變的大小。(2)在無催化劑的情況，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，ΔH＝E1－E2?！咀兪接?xùn)練】（2021·北京高三二模）我國學(xué)者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)下列說法不正確的是A．催化劑能夠改變反應(yīng)歷程B．H2O*轉(zhuǎn)化為H*和OH*時需要吸收能量C．反應(yīng)過程中，過渡態(tài)1比過渡態(tài)2更難達(dá)到D．總反應(yīng)方程式為CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=-0.72NAeV/mol【解析】A．由反應(yīng)歷程圖可知：在過渡態(tài)中，催化劑能夠改變反應(yīng)過程中的相對能量，改變的是反應(yīng)的歷程，但是最終反應(yīng)物和生成物不會改變，故A正確；B．根據(jù)反應(yīng)歷程圖可知，CO(g)+H2O(g)+H2O*的能壘為-0.32eV；CO(g)+H2O(g)+H*+OH*的能壘為-0.16eV，所以H2O*轉(zhuǎn)化為H*和OH*時需要吸收能量，故B正確；C．由反應(yīng)歷程圖可知：反應(yīng)過程中生成過渡態(tài)1比過渡態(tài)2的能壘小，所以過渡態(tài)1反應(yīng)更容易，故C錯誤；D．根據(jù)反應(yīng)歷程圖可知，整個反應(yīng)歷程中1

mol

CO(g)和2

mol

H2O(g)生成1

mol

CO2(g).和1

mol

H2O(g)和1

mol

H2(g)時，放出0.72NAeV的能量，而△H為每1

mol反應(yīng)對應(yīng)的能量變化，所以該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=-0.72NAeV/mol，故D正確；故答案：C。【答案】C高頻考點2考查依據(jù)鍵能或能量變化圖計算反應(yīng)熱例2.（2021·山東高三）下表為C、形成的部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)。下列說法錯誤的是化學(xué)鍵鍵能/()347413358803226318452A．鍵能：，因此硬度：金剛石晶體硅B．鍵能，因此熔點：C．CH4的熱穩(wěn)定性大于SiH4，且二者燃燒的產(chǎn)物中SiO2更容易形成D．CH4與SiH4分子中所含元素的電負(fù)性：【解析】A．金剛石、晶體硅都為共價晶體，鍵能越大，晶體的硬度越大，鍵能：，因此硬度：金剛石晶體硅，A正確；B．CO2為分子晶體，SiO2為共價晶體，晶體熔化時，分子晶體不需要破壞共價鍵，只需破壞分子間作用力，而共價晶體需破壞共價鍵，所以熔點：，B不正確；C．CH4、SiH4都為正四面體結(jié)構(gòu)，且鍵能C-H＞Si-H，所以CH4的熱穩(wěn)定性大于SiH4，而燃燒的產(chǎn)物中，SiO2比H2O的穩(wěn)定性強(qiáng)，所以更容易形成，C正確；D．CH4分子中，C顯-4價，H顯+1價，則電負(fù)性C＞H，SiH4分子中，Si顯+4價，H顯-1價，則電負(fù)性Si＜H，因此所含元素的電負(fù)性：，D正確；故選B。【答案】B【名師點撥】利用鍵能計算反應(yīng)熱的方法(1)熟記反應(yīng)熱ΔH的計算公式：ΔH＝E(反應(yīng)物的總鍵能之和)－E(生成物的總鍵能之和)(2)注意特殊物質(zhì)中鍵數(shù)的判斷物質(zhì)(1mol)P4C(金剛石)石墨SiSiO2鍵數(shù)(mol)621.524【變式訓(xùn)練】（2021·上海高三二模）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。下列說法正確的是A．HCN和HNC中碳氮鍵完全相同B．HCN和HNC互為同素異形體C．1molHNC(g)的能量高于1molHCN(g)D．HCN(g)HNC(g)＋59.3kJ【解析】A．HCN中的碳氮鍵為C≡N鍵，HNC中碳氮鍵為N＝C鍵，二者的碳氮鍵不一樣，A項錯誤；B．同素異形體是指由同樣的單一化學(xué)元素組成，因排列方式不同，而具有不同性質(zhì)的單質(zhì)。HCN和HNC都不是單質(zhì)，不符合同素異形體的定義，B項錯誤；C．由圖可知，HNC的能量比HCN的能量高，C項正確；D．題中熱化學(xué)方程式表示錯誤，應(yīng)為：HCN(g)HNC(g)ΔH=＋59.3kJ?mol-1，D項錯誤；答案選C。【答案】C高頻考點3考查熱化學(xué)方程式的正誤判斷例3．（2020·河北英才國際學(xué)校高三月考）下列有關(guān)熱化學(xué)方程式及其敘述正確的是A．氫氣的燃燒熱為-285.5kJ/mo1，則電解水的熱化學(xué)方程式為：2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)△H=+285.5kJ/mo1B．1mol甲烷完全燃燒生成CO2和H2O(l)時放出890kJ熱量，則它的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=-890kJ/molC．已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ?mol-1，則C的燃燒熱為-110.5kJ/mo1D．HF與NaOH溶液反應(yīng)：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ/mol【解析】A．氫氣燃燒是放熱反應(yīng)，焓變?yōu)樨?fù)值，水電解過程是吸熱反應(yīng)，2mol水電解吸收熱量為571.0kJ，故A錯誤；B．1mol甲烷完全燃燒生成CO2和H2O(l)時放出890kJ熱量，則它的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=-890kJ/mol，故B正確；C．該反應(yīng)生成的CO不是穩(wěn)定的氧化物，反應(yīng)熱不是燃燒熱，故C錯誤；D．HF是弱酸存在電離平衡，電離過程是吸熱過程，熱化學(xué)方程式中不能拆成離子，NaOH溶液與HF溶液反應(yīng)放熱小于57.3kJ，故D錯誤；答案選B?！敬鸢浮緽【名師點睛】判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五看”一看狀態(tài)→看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；二看符號→看ΔH的“＋”“－”是否正確；三看單位→看反應(yīng)熱的單位是否為kJ/mol；四看數(shù)值→看反應(yīng)熱數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)是否相對應(yīng)；五看概念→看燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式。【變式訓(xùn)練】（2020·湖南高三月考）下列熱化學(xué)方程式中，錯誤的是A．甲烷的燃燒熱為，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為：B．、下，將和置于密閉容器中充分反應(yīng)生成放熱，其熱化學(xué)方程式為：C．稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱為，則表示稀硫酸與稀氫氧化鋇溶液發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：D．反應(yīng)的可通過下式估算：反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和-反應(yīng)中形成新共價鍵的鍵能之和【解析】A．甲烷的燃燒熱為，要生成液態(tài)水，甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為：，A項正確；B．、下，將和置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成，放熱，由于反應(yīng)為可逆反應(yīng)，則完全反應(yīng)放熱大于，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：，B項錯誤；C．中和熱是稀強(qiáng)酸溶液和稀強(qiáng)堿溶液恰好反應(yīng)生成水放出的熱量，因和反應(yīng)生成沉淀會放出熱量，所以反應(yīng)熱小于，C項錯誤；D．反應(yīng)中，應(yīng)該如下估算：反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和-反應(yīng)中形成新共價鍵的鍵能之和，D項正確；答案選BC。【答案】BC高頻考點4考查對燃燒熱、中和熱的理解例4．（2021·河北高三）已知25℃、101kPa下，1mol水蒸發(fā)為水蒸氣需要吸熱44.0kJ①H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H1=-57.3kJ?mol-1②2CH3OH(l)+3O2(g)=4H2O(g)+2CO2(g)△H2=-1277.0kJ?mol-1下列有關(guān)說法錯誤的是A．若反應(yīng)②中CH3OH變?yōu)闅鈶B(tài)，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H>△H2B．CH3OH(l)的燃燒熱△H=-726.5kJ?mol-1C．CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H>﹣57.3kJ?mol-1D．液態(tài)水變?yōu)樗魵膺^程中需要克服分子間作用力【解析】A．液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的過程吸熱，燃燒焓變?yōu)樨?fù)，若反應(yīng)②中CH3OH變?yōu)闅鈶B(tài)，則同樣條件下燃燒，氣態(tài)CH3OH放出熱量多，即反應(yīng)熱：△H<△H2，故A錯誤；B．1mol水蒸發(fā)為水蒸氣需要吸熱44.0kJ，可得③H2O(l)=H2O(g)△H=44kJ?mol-1，由蓋斯定律，②-4③可得：2CH3OH(l)+3O2(g)=4H2O(g)+2CO2(g)△H2=-1453.0kJ?mol-1，則甲醇的燃燒△H=-726.5kJ.mo-1，故B正確；C．醋酸是弱電解質(zhì)，電離吸熱，故1molNaOH與1mol醋酸反應(yīng)時放熱小于57.3kJ，故CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H>﹣57.3kJ?mol-1，故C正確；D．液態(tài)水變?yōu)樗魵膺^程中分子間距發(fā)生變化，需要克服分子間作用力，故D正確；答案選A。【答案】A【名師指導(dǎo)】反應(yīng)熱答題規(guī)范指導(dǎo)(1)描述反應(yīng)熱時，無論是用“反應(yīng)熱”“焓變”表示還是用ΔH表示，其后所跟數(shù)值都需要帶“＋”“－”符號。如：某反應(yīng)的反應(yīng)熱(或焓變)為ΔH＝－QkJ·mol－1或ΔH＝＋QkJ·mol－1。(2)由于中和反應(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng)，表示中和熱和燃燒熱時可不帶“－”號。如：某物質(zhì)的燃燒熱為ΔH＝－QkJ·mol－1或QkJ·mol－1。【變式訓(xùn)練】（2020·張家口市崇禮區(qū)第一中學(xué)高三期中）下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱?H=-57.3kJ/molB．甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱?H=-890.3kJ/mol，則CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)?H<-890.3kJ/molC．500℃、30MPa下，N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)?H=-92.4kJ/mo1，將1.5molH2和過量的N2在此條件下充分反應(yīng)，放出熱量46.2kJD．CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol，則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的?H=+566.0kJ/mol【解析】A．稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時的反應(yīng)熱叫做中和熱，因此HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱?H=-57.3kJ/mol，A項正確；B．生成物水由氣態(tài)變成液態(tài)會放出熱量，因此CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)?H>-890.3kJ/mol，B項錯誤；C．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行到底，放出的熱量小于46.2kJ，C項錯誤；D．CO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol，則2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的?H=-566.0kJ/mol，因此2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的?H=+566.0kJ/mol，D項正確；故答案為AD。【答案】AD高頻考點5考查中和熱測定及誤差分析和數(shù)據(jù)處理例5．（2020·陜西長安一中高三月考）在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是A．使用環(huán)形玻璃棒是為了使酸堿充分反應(yīng)，減小實驗誤差B．為了準(zhǔn)確測定反應(yīng)混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸C．用0.5mol·L-1NaOH溶液分別與0.5mol·L-1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數(shù)值相同D．測定中和熱實驗中需要使用的儀器有天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒【解析】A．使用環(huán)形玻璃棒是為了使酸堿充分反應(yīng)，能加快反應(yīng)速率，減小實驗誤差，故A正確；B．溫度計水銀球測燒杯內(nèi)的熱水的溫度，不能接觸燒杯底部接觸燒杯底部，故B錯誤；C．用0.5mol·L-1NaOH溶液分別與0.5mol·L-1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，醋酸是弱酸，電離吸熱，測出的中和熱數(shù)值偏小，故C錯誤；D．中和熱測定用不到天平，故D錯誤；故選A。【答案】A【易錯提醒】測定中和熱的易錯細(xì)節(jié)(1)中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時的熱效應(yīng)。(2)酸堿溶液應(yīng)當(dāng)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就大，電離程度達(dá)不到100%，這樣使酸堿中和時產(chǎn)生的熱量會消耗一部分補(bǔ)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(jié)果的平均值，計算時應(yīng)注意單位的統(tǒng)一?！咀兪接?xùn)練】中和熱測定實驗中，用50mL0.50mol/L鹽酸和50mL0.55mol/LNaOH進(jìn)行實驗，下列說法錯誤的是A．改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液反應(yīng)，求得中和熱數(shù)值和原來相同B．測了酸后的溫度計應(yīng)用水清洗再去測堿的溫度，否則中和熱數(shù)值偏小C．酸堿混合時，量筒中NaOH溶液應(yīng)慢慢倒入小燒杯中以免溶液濺出，再用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌D．裝置中的大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫隔熱、減少熱量損失【解析】A．中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時放出的熱，與酸堿的用量無關(guān)，所以改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，測得中和熱數(shù)值相等，故A正確；B．測了酸后的溫度計應(yīng)用水清洗再去測堿的溫度，否則堿液的起始溫度偏高，從而導(dǎo)致中和熱數(shù)值偏小，故B正確；C．量筒中NaOH溶液應(yīng)慢慢倒入小燒杯中，熱量散失，導(dǎo)致反應(yīng)后的溫度低，ΔT偏小，由Q=m?c?ΔT可知測量結(jié)果偏低，故C錯誤；D．大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是：保溫、隔熱、減少實驗過程中的熱量散失，故D正確；故答案選C?！敬鸢浮緾高頻考點6考查能源的開發(fā)與利用例6.（2021·安徽高三）能源的開發(fā)與利用促進(jìn)了人類發(fā)展和社會進(jìn)步，下列有關(guān)能源及利用說法正確的是A．古代曾使用木炭、鐵礦石熔煉鑄鐵，其中木炭的作用只是燃燒供熱B．《世說新語》記載“······用蠟燭作炊”，其中蠟燭的主要成分是油脂，屬于天然高分子化合物C．植物油、煤油等都曾用于提供照明，二者組成元素相同，其中煤油主要來自煤的干餾D．天然氣不僅是一種清潔的化石燃料，還可作為化工原料用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等【解析】A．古代曾使用木炭、鐵礦石熔煉鑄鐵，木炭燃燒放熱，木炭不完全燃燒產(chǎn)生的CO把鐵礦石還原為鐵單質(zhì)，故A錯誤；B．蠟燭的主要成分是固體烷烴，故B錯誤；C．植物油、煤油等都曾用于提供照明，植物油的組成元素是C、H、O，煤油的組成元素是C、H，二者組成元素不相同，煤油主要來自石油的分餾，故C錯誤；D．天然氣主要成分是甲烷，可作為化工原料用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等，故D正確；選D?！敬鸢浮緿【名師歸納】新能源是指以新技術(shù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)開發(fā)利用的能源，包括太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮艿?。【變式?xùn)練】（2021·甘肅高三期末）化學(xué)與環(huán)境、生產(chǎn)信息、能源關(guān)系密切，下列說法中不正確的是A．開發(fā)高效氫能、太陽能等新型汽車以解決城市機(jī)動車尾氣排放問題B．煤炭經(jīng)氣化、液化和干餾等過程可獲得清潔能源和化工原科C．自然界中含有大量游離態(tài)的硅，純凈的硅品體可用于制作計算機(jī)芯片D．干電池放置過久可能漏液失效其原因是顯酸性的NH4Cl溶液和外殼鋅反應(yīng)【解析】A．開發(fā)高效氫能、太陽能等新型電動汽車，可以減少化石燃料的使用，可以解決城市機(jī)動車尾氣排放問題，故A正確；B．煤的氣化是煤在氧氣不足的條件下進(jìn)行部分氧化形成H2、CO等氣體的過程；煤的液化是將煤與H2在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為液體燃料或者利用煤產(chǎn)生的H2和CO通過化學(xué)合成產(chǎn)生液體燃料或者其他液體化工產(chǎn)品的過程；煤的干餾是指隔絕空氣加強(qiáng)熱，使煤分解的過程，所以煤炭經(jīng)氣化、液化和干餾等過程，可獲得清潔能源和重要的化工原料，故B正確；C．硅為親氧元素，在自然界以化合態(tài)存在，無單質(zhì)，故C錯誤；D．干電池中電解質(zhì)溶液NH4Cl顯酸性，能和外殼鋅反應(yīng)，導(dǎo)致干電池放置過久可能漏夜而失效，故D正確。答案選C?！敬鸢浮緾高頻考點7考查蓋斯定律在反應(yīng)熱大小比較中的應(yīng)用例7.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ΔH1________(填“>”“<”或“＝”，下同)ΔH2。(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ΔH1________ΔH2。(3)兩個有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1<0C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2<0則ΔH1________ΔH2?！窘馕觥吭O(shè)每小題中的兩個熱化學(xué)方程式依次為①式和②式。(1)依據(jù)蓋斯定律，①式－②式得：C(l)=C(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2，由于C(l)=C(g)為吸熱過程，即ΔH>0，故ΔH＝ΔH1－ΔH2>0，即ΔH1>ΔH2。(2)依據(jù)蓋斯定律，①式－②式得：S(g)=S(s)ΔH＝ΔH1－ΔH2，由于S(g)=S(s)為放熱過程，即ΔH<0，故ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2。(3)依據(jù)蓋斯定律，①式－②式得：CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2，由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH<0，故ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2。【答案】(1)>(2)<(3)<【名師歸納】反應(yīng)熱大小的比較的四個注意點：(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(dāng)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?！咀兪接?xùn)練】已知燃料丙烷(C3H8)完全燃燒后只有CO2和H2O不會造成環(huán)境污染，已知有以下四個熱化學(xué)反應(yīng)方程式：①C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－akJ/mol②C3H8(g)＋5O2(