第六章 化学反应与能量

1、第六章化学反应与能量1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解焓变与反应热的含义。了解HH(反应产物)H(反应物)表达式的含义。4.了解热化学方程式的含义。理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。5.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。第一节化学能与热能考点一 焓变反应热教材知识层面1化学反应的实质与特征(1)实质：反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化，通常主要表现为热量的变化。2反应热和焓变(

2、1)反应热：化学反应中放出或吸收的热量。(2)焓变：在恒压条件下化学反应的热效应，其符号为H，单位是 kJ/mol。3吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析：(2)从化学键的变化角度分析：(3)常见的放热反应：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化。(4)常见的吸热反应：大多数分解反应；盐类的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；炭和水蒸气、C和CO2的反应。高考考查层面命题点1有关焓变的辨析理解焓变的“四”注意(1)任何化学反应都是新键断裂，旧键形成的过程，都伴随着能量的变化。(2)焓变

3、不取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小。(3)物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，但不属于吸热反应或放热反应。在进行反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。(4)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下进行。典题示例1判断正误(正确的打“”，错误的打“×”)。(1)物质发生化学变化时都伴有能量的变化。()(2)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。()(3)放热反应在任何条件都不能发生。()(4)伴有能量变化

4、的物质变化都是化学变化。()(5)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热。()(6)NH4NO3固体溶于水时吸热，属于吸热反应。()解析：(2)化学反应中的能量变化也有化学能与光能或电能间的相互转化。(4)物质在三态变化中涉及能量变化，但三态变化不属于化学变化。(5)该过程是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。(6)该过程中没有新物质生成，不属于化学反应。答案：(1)(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2已知反应XY=MN为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是()AX的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B因为该反

5、应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量DX和Y的总能量一定低于M和N的总能量解析：选D已知XY=MNH0，说明X与Y总能量低于M与N总能量，A错误，D正确；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错误；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵混合搅拌即可发生反应，B错误。命题点2能量变化的图示分析解答能量变化图像题的“三”关键(1)注意活化能在图示中的意义。从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能；从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能。(2)催化剂只影响正、逆反应的活化能

6、，而不影响反应的H。(3)设计反应热的有关计算时，要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。典题示例1(2012·江苏高考)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变C催化剂能降低该反应的活化能D逆反应的活化能大于正反应的活化能解析：选CA项，由图可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，A错；B项，催化剂不能改变反应的焓变，B错；C项，由图像可以看出，催化剂能降低该反应的活化能，C正确；D项，由图像可以看出E1E2，即逆反应的活化能小于正反应的活

7、化能，D错。2(2014·浙江联考)下列反应符合如图所示的是()A铝片与盐酸的反应BBa(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应C酸碱中和反应D甲烷在氧气中的燃烧解析：选B图示反应物的总能量低，故为吸热过程，只有B项符合。考点达标层面1. (2015·长郡质检)已知某化学反应A2 (g)2B2 (g)=2AB 2(g)(AB2的分子结构为BAB)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是()A该反应的进行一定需要加热B该反应的H(E1E2)kJ/molC该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和D断裂1 mol AA键和2 mol BB 键放出E1 kJ能量解

8、析：选C由图可知这是一个吸热反应，但发生吸热反应不一定需要加热，A错误；吸热反应H0，B错误，C正确；断键需要能量，D错误。2(2015·安庆模拟)氯原子对O3分解有催化作用：O3Cl=ClOO2H1；ClOO=ClO2H2。大气臭氧层的分解反应是：O3O=2O2H，该反应的能量变化示意图如图所示：下列叙述中，正确的是()A反应O3O=2O2的HE1E3BO3O=2O2是吸热反应CHH1H2D大气层中的臭氧无法再生解析：选C从图像中分析，总反应的能量变化应为E2与E3的差值，A错误；O3和O的能量要高于2O2的能量，故O和O3反应生成O2的反应为放热反应，B错误；从盖斯定律知，将两个

9、反应叠加即得总反应，则H也是由两个反应的焓变相加而得的，C正确；大气层中的臭氧可以再生，D错误。考点二 热化学方程式的书写与正误判断教材知识层面1概念：表示参与化学反应的物质的物质的量和反应热关系的化学方程式。2意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。3书写高考考查层面命题点1热化学方程式的书写典题示例1写出下列反应的热化学方程式。(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2

10、 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_。(2)已知拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_。(3)在25 、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。解析： (1)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)

11、2H2O(l)H1 427.2 kJ·mol1。(2)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H(946436×3391×6)kJ·mol192 kJ·mol1。(3)根据C原子守恒有：C2H5OH2CO22CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，乙醇为0.5 mol，则1 mol 乙醇燃烧放2Q kJ热量，据此可写出反应的热化学方程式：C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H2Q kJ·mol1。答案：(1)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJ·mol1(2

12、)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92 kJ·mol1(3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H2Q kJ·mol12右图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。解析：由图可知，产物总能量低于反应物总能量，该反应是放热反应，HE1E2134 kJ·mol1368 kJ·mol1234 kJ·mol1。答案：NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1方法技巧“五步”突破热化学方程式的书写命题点2热化学方程式的正误判断典

13、题示例1下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJ·mol1(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ·mol1(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ·mol1(反应热)D2NO2=O22NOH116.2 kJ·mol1(反应热)解析：选CA项，表示燃烧热时，应生成稳定的氧化物，这时水的状态应为液态；B项，中和反应为放热反应，H为负值；D项，未注明物质的聚集状态。2已知充分燃烧a g乙炔(C2

14、H2)气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2b kJ/molBC2H2(g)5/2O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H2b kJ/molC2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H4b kJ/molD2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)Hb kJ/mol解析：选C由题设知2 mol CO2 2b kJ 1 mol C2H2，则乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)5/2O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H2b kJ/mol。

15、注意审题，题目并没有要求一定写表示乙炔燃烧热的热化学方程式。方法技巧“五审”突破热化学方程式的正误判断考点达标层面1实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是()CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJ·mol12H2(g)O

16、2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1A仅有B仅有C仅有 D全部符合要求解析：选B写热化学方程式时要注意其与普通化学方程式不同的几点：(1)产物的稳定状态，H2O为液态，C的稳定化合物为CO2；(2)单位是kJ·mol1，不是kJ；(3)数值，H的数值要与热化学方程式中计量系数保持一致；(4)符号，吸热用“”，放热用“”。符合要求。2在25 、101 kPa 下，1 g 甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是()ACH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.8 kJ/molB2CH3OH(l)3O2(g)

17、=2CO2(g)4H2O(l)H1 451.6 kJ/molC2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H725.8 kJ/molD2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452 kJ/mol解析：选B因1 mol 甲醇燃烧生成CO2和液态水，放出22.68 kJ/g×32 g725.8 kJ热量，所以2 mol 甲醇燃烧生成CO2和液态水的H1 451.6 kJ/mol。考点三 燃烧热和中和热能源教材知识层面1燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热H及其单位H0，单位均为kJ·mol1不同点反应物的量1_mol不一定

18、为1 mol生成物的量不确定生成水为1_mol反应热的含义101 kPa 时，1_mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1_mol_水时所放出的热量表示方法燃烧热为Ha kJ·mol1(a0)强酸与强碱反应的中和热为57.3 kJ·mol1或H57.3_kJ·mol12中和热的测定(1)装置(请在横线上填写仪器名称)。(2)计算公式：HkJ·mol1t1起始温度，t2终止温度。(3)注意事项。碎泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量

19、。因为弱酸或弱碱存在电离平衡，电离过程需要吸热，实验中若使用弱酸、弱碱则测得的反应热数值偏小。3能源高考考查层面命题点1与燃烧热、中和热相关的辨析(1) 燃烧热定义中的“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)等。(2)燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ/mol，即CO的燃烧热H283.0 kJ/mol。(3)中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O放出的热量，H

20、57.3 kJ/mol，弱酸、弱碱电离时吸热，放出的热量小于57.3 kJ，浓硫酸稀释时放热，放出的热量大于57.3 kJ。典题示例125 ，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热H57.3 kJ·mol1，辛烷的燃烧热H5 518 kJ·mol1。下列热化学方程式书写正确的是()A2H (aq)SO (aq)Ba2 (aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H57.3 kJ·mol1BC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJ·mol1CKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H

21、2O(l)H57.3 kJ·mol1D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJ·mol1解析：选CA项，生成的是2 mol H2O(l)；B项，应生成H2O(l)；D项，辛烷应为1 mol。2强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol，向1 L 0.5 mol·L1的NaOH溶液中加入下列物质：稀醋酸；浓H2SO4；稀硝酸，恰好完全反应的热效应H1、H2、H3的关系正确的是()AH1H2H3BH1H3H2CH1H3H2 DH1H3H2解析：选D浓硫酸溶于水放热；稀

22、醋酸与氢氧化钠溶液反应过程中醋酸电离吸热。命题点2中和热的测定典题示例1为了测量某酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是()酸的浓度和体积碱的浓度和体积比热容反应后溶液的质量生成水的物质的量反应前后温度变化操作所需的时间 A BC D全部解析：选C写出在测量并计算反应放出的热量时用到的公式为：Qmct，理解各符号表示的物理意义即可：m表示 反应后溶液的质量，c表示比热容 ，t表示反应前后温度变化，C正确。2将V1 mL 1.0 mol·L1盐酸溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是

23、()A做该实验时环境温度为22 B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约是1.00 mol·L1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：选B由图可知，加入5 mL盐酸时混合液的温度达到22 ，故环境的温度应低于22 ；反应放热，由化学能转化为热能；恰好反应时放出热量最多，NaOH溶液的浓度为：1.5 mol·L1；有水生成的反应不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O是吸热反应。方法技巧理解中和热的“五”注意(1)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。(2)酸碱溶液应

24、当用稀溶液(0.10.5 mol·L1)。 若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度达不到100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造成较大误差。(3)使用两只量筒分别量取酸和碱。(4)使用同一支温度计，分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度，测完一种溶液后，必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。(5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。命题点3能源的开发和利用典题示例1能源分类相关图如图所示，下列四个选项中，全部符合图中阴影部分的能源是()A煤炭、石油、沼气B水能、生物质能、天然气C太阳能、风

25、能、潮汐能D地热能、海洋能、核能解析：选C煤炭、石油属于不可再生能源，A错误；天然气不属于新能源，B错误；太阳能、风能、潮汐能来自太阳辐射，属于可再生的新能源，C正确；核能与太阳辐射能量无关，D错误。2. 氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括()原料来源广易燃烧、热值高储存方便制备工艺廉价易行A BC D解析：选A氢能是易燃烧、热值高、原料来源广的新能源；但它也有储存难、制备成本高等缺点，所以正确答案为A。方法技巧解决能源问题的“两”

26、措施(1)提高能源的使用效率：改善开采、运输、加工等各个环节。科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。一是保证燃烧时有适当过量的空气，如鼓入空气、增大O2浓度等。二是保证燃料与空气有足够大的接触面积，如将固体粉碎成粉末，使液体喷式雾状等。(2)开发新的能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。考点达标层面1(2015·湖南郴州四校联考)已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJ/mol；稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol。下列结论正确的是()A碳的燃烧热H110.5 kJ/molB的反应热为221 kJ/

27、molC稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热H2×57.3 kJ/molD稀醋酸和稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O，放出57.3 kJ的热量解析：选A对于强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O的中和热H57.3 kJ/mol，C错误；由于2C(s)O2(g)=2CO(g)生成的CO不是稳定的氧化物，因此 H110.5 kJ/mol不是碳的燃烧热，由于CO转化为CO2放出热量，故碳的燃烧热H110.5 kJ/mol，A正确；反应热的表示包含三部分即“符号”、“数值”和“单位”，而B项中没有表示出符号，B错误；由于稀醋酸是弱电解质，电离时吸收热量，故稀醋酸与稀NaOH

28、溶液反应生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。2利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：用量筒量取50 mL 0.50 mol·L1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L1 NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)所用NaOH溶液要稍过量的原因是_。(2)倒入NaOH溶液的正确操作是_(填序号)。A沿玻璃棒缓慢倒入B分三次少量倒入C一次迅速倒入(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_(填序号)。A用温度计小心搅拌B揭开硬纸片

29、用玻璃棒搅拌C轻轻地振荡烧杯D用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为H1、H2、H3，则H1、H2、H3的大小关系为 _。(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 J·g1·1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：实验序号起始温度t1/ 终止温度t2/ 盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计

30、算，该实验测得的中和热H_(结果保留一位小数)。(6)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_。解析：(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。(2)为了减少热量损失，倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入。(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动。(4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故中和热数值要小一些。(5)取三次实验的平均值代入公式计算即可。(6)因为硫酸与B

31、a(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。答案：(1)确保盐酸被完全中和(2)C(3)D(4)H1H2<H3(5)51.8 kJ·mol1(6)不能H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热考点四 反应热的计算命题点1利用热化学方程式进行有关计算根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。典题示例已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，写出表示硫燃烧的热化学方程式_。

32、解析：16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，则1 mol 固体硫完全燃烧放出296.8 kJ的热量，据此可写出表示硫燃烧的热化学方程式。答案：S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ/mol命题点2根据燃烧热数据进行计算灵活利用公式：Q燃烧热×n(可燃物的物质的量)，可进行相关计算。如已知H2的燃烧热为H285.8 kJ·mol1，燃烧H2的物质的量为2 mol，则H2燃烧放出的热量为2 mol×285.8 kJ·mol1 571.6 kJ。典题示例15 g 火箭燃料二甲基肼(CH3NHNHCH3)完全燃烧，放出50 kJ热量，则

33、二甲基肼的燃烧热H为()A1 000 kJ/molB1 500 kJC2 000 kJ/mol D2 000 kJ解析：选C1.5 g二甲基肼的物质的量是0.025 mol，根据燃烧热的定义可知，1 mol二甲基肼完全燃烧放出的热量应该为：1/0.025×50 kJ/mol2 000 kJ/mol ，即二甲基肼的燃烧热H为2 000 kJ/mol。命题点3根据图示进行反应热的计算HH(生成物)H(反应物)如图：HH1H20，该反应为放热反应；图：HH2H10，该反应为吸热反应。典题示例如图是某条件时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是()A该反应的热化学方程式为：N

34、23H22NH3 H92 kJ·mol1B正反应的活化能大于逆反应的活化能Cb曲线是加入催化剂时的能量变化曲线D使用催化剂能改变反应的焓变解析：选CA项中未标状态；B项中正反应的活化能为508 kJ·mol1，逆反应的活化能为600 kJ·mol1，逆反应的活化能大；D项，焓变是反应的热效应，催化剂不能改变反应的热效应。命题点4根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的HE1E2。典题示例已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量49

35、6 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收热量为()A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ解析：选C根据能量守恒定律，拆开旧键所需的能量等于新键形成释放出的能量加吸收的能量(或减放出的能量)463 kJ×4121 kJ×4496 kJ2Q(HH)，得Q(HH)436 kJ。考点五 盖斯定律及其应用教材知识层面(1)内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相等的，即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。(2)意义：间接计算某些反应的反应热。(3)应用：方程

36、式反应热间的关系aAB、ABH1aH2ABH1H2HH1H2高考考查层面命题点1盖斯定律在反应热计算、热化学方程式书写中的应用典题示例1肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4 (l)H119.5 kJ/molN2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534.2 kJ/mol写出肼和N2O4 反应的热化学方程式_。解析：肼与N2O4反应生成N2和水蒸气：2N2H4N2O4=3N24H2O，观察已知的两个热化学方程式运用盖斯定律可知，×2得：2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)HH2

37、5;2H11 048.9 kJ/mol。答案：2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 048.9 kJ/mol2已知：温度过高时，WO2(s)转变为WO2(g)：WO2(s)2H2(g)W(s)2H2O(g)H66.0 kJ/molWO2(g)2H2(g)W(s)2H2O(g)H137.9 kJ/mol则WO2(s)WO2(g)的H_。解析：将反应WO2(s)2H2(g)W(s)2H2O(g)H66.0 kJ/mol和WO2(g)2H2(g)W(s)2H2O(g)H137.9 kJ/mol 作如下处理：可得WO2(s)WO2(g)H203.9 kJ/mol。答案：203

38、.9 kJ/mol 方法技巧“五步”解决有关盖斯定律的计算问题命题点2反应热大小的比较对于放热反应来说，HQ kJ·mol1，虽然“”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即放热越多，H反而越小。另外，要注意同种物质在不同状态时所具有的能量关系(相同物质的量时)：固体液体气体。1同一反应，生成物状态不同时A(g)B(g)=C(g)H10，A(g)B(g)=C(l)H20，因为C(g)=C(l)H30，则H3H2H1，所以H2H1。2同一反应，反应物状态不同时S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20H2H3H1，则H3H1H

39、2，又H30，所以H1H2。也可以用图示法比较：如右图中很直观得出数值大小关系，因放热反应，数值越大，H越小，则有H1H2。3两个有联系的不同反应相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10C(s)O2(g)=CO(g)H20根据常识可知CO(g)O2(g)=CO2(g)H30又因为H2H3H1，所以H2H1。典题示例1已知白磷转变成红磷时放出热量和下列两个热化学方程式：4P(白，s)5O2(g)=2P2O5(s)H1，4P(红，s)5O2(g)=2P2O5(s)H2。则H1和H2的关系正确的是()AH1H2BH1H2CH1H2 D无法确定解析：选C由第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得

40、：4P(白，s)=4P(红，s)HH1H2，由题意知H0，则H1H20，H1H2。2. 已知H2(g)O2(g)=H2O(g)H1a kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJ/mol下列关系式正确的是()Aac0 Bbd0C2ab0 D2cd0解析：选CH2在O2中燃烧为放热反应，a、b、c、d都小于0，所以B、D均错误；反应得H2O(l)=H2O(g)HH1H3(ac)kJ/mol，而H0，即ac0，ac，A错误；比较两个热化学方程式得b2a，C正确。考点达标

41、层面1(2014·全国卷)室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为H3。则下列判断正确的是()AH2>H3BH1<H3CH1H3H2 DH1H2>H3解析：选B1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故H1>0,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放

42、热反应，故 H2<0,1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水， CuSO4·5H2O的分解为吸热反应，即H3>0，根据盖斯定律得到关系式H1H2H3，分析得到答案：H1<H3。2根据以下三个热化学方程式：2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)HQ1 kJ/mol，2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(l)HQ2 kJ/mol，2H2S(g)O2(g)=2S(s)2H2O(g)HQ3 kJ/mol。判断Q1、Q2、Q3

43、三者关系正确的是()AQ1>Q2>Q3 BQ1>Q3>Q2CQ3>Q2>Q1 DQ2>Q1>Q3解析：选A由得：S(s)O2(g)=SO2(g)H(H1H2)<0，所以(Q1Q2)<0，即Q1>Q2。由得：H2O(g)=H2O(l)H(H2H3)<0，所以(Q2Q3)<0，即Q2>Q3。故Q1>Q2>Q3。以“消除空气污染物SO2的方法”为载体串联反应热知识高考载体(2014·浙江高考T27)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的

44、形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g) CO2(g)H1218.4 kJ·mol1(反应) CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6 kJ·mol1(反应)知识串联设计(1)反应是放热反应还是吸热反应？_，能否通过反应判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？_。(2)碳的燃烧热为393.50 kJ·mol1，写出表示C燃烧热的热化学方程式_。(3)已知CO转化成CO2的能量关系如右图所示。

45、写出该反应的热化学方程式_。(4)依据反应、确定反应CaO(s)3CO(g)SO2(g)=CaS(s)3CO2(g)H_kJ·mol1。(5)已知反应：C(s)O2(g)=CO(g)H1C(s)O2(g)=CO2(g)H2试比较H1和H2的大小_。答案：(1)吸热不能(2)C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1(3)2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ·mol1(4)394(5)H1>H21“天宫一号”目标飞行器与“神舟九号”载人飞船的交会对接，标志着我国具备了建设空间站的基本能力。下列有关说法正确的是()A火箭升空的动

46、力主要来源于化学能B“神舟九号”飞船的太阳能帆板将太阳能直接转换为动能C“天宫一号”中的氢氧燃料电池将电能转换为化学能D“天宫一号”利用太阳能将水加热分解为氢气和氧气解析：选AA项，火箭升空的动力主要来源于推进剂之间的化学反应，属于化学能，正确；B项，“神舟九号”飞船的太阳能帆板将太阳能直接转换为电能，错误；C项，“天宫一号”中的氢氧燃料电池将化学能转换为电能，错误；D项，“天宫一号”利用太阳能将水电解为氢气和氧气，错误。2下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是()A由Zn和稀H2SO4制氢气B灼热的炭粉与二氧化碳反应CBa(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合D碳酸钙的分解

47、解析：选A该图示为放热反应能量图，A为典型放热反应，B、C是教材知识点，是吸热反应的典型代表，D项反应条件是高温，需持续加热，是吸热反应。3下列说法或表示方法不正确的是()A盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现B在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H 57.3 kJ/mol，含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJC由C(石墨)C(金刚石)H73 kJ/mol，可知石墨比金刚石稳定D在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)O2(g)=2H2O(l

48、)H285.8 kJ/mol解析：选DA项，盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现，正确。B项，浓硫酸稀释过程中也放出热量，所以反应放出的热量大于57.3 kJ，正确。C项，能量越低的物质，越稳定，正确。D项，反应热计算错误。4.(2015·大同二模)反应ABC分两步进行：ABX，XC，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应ABX的活化能。下列有关叙述正确的是()AE2表示反应XC的活化能BX是反应ABC的催化剂C反应ABC的H<0D加入催化剂可改变反应ABC的焓变解析：选C反应XC的活化能小于E2，A错误；由可知，X是反应ABC的中间产物，B错误；反应物A和B的总能量大于生成物

49、C的总能量，所以反应ABC是放热反应，即H<0，C正确；加入催化剂可以加快反应速率，但反应物和生成物具有的总能量不变，则反应的焓变不改变，D错误。5化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：下列说法正确的是()A1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJB1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量C通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)DNO是一种酸性氧化物，能与Na

50、OH溶液反应生成盐和水解析：选B该反应的热化学方程式是N2(g)O2(g)=2NO(g)H(9464982×632)kJ·mol1180 kJ·mol1，属于吸热反应，A错误；吸热反应的反应物总能量小于生成物的总能量，B正确；N2(g)和O2(g)的反应条件是放电或高温，C错误；NO不能与酸、碱反应，D错误。6已知： 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ·mol1H2(g)S(g)=H2S(g)H20.1 kJ·mol1 下列判断正确的是()A1 mol氢气完全燃烧生成液态水吸收热量241.8 kJB1 mol H2O(g)和1 mol H2S(g)的能量相差221.7 kJC由知，水的热稳定性小于硫化氢D