【步步高】高三化学一轮复习 第八章 第1讲 化学反应中的能量变化

第八章化学反应中的能量变化电化学第1讲化学反应中的能量变化基础盘点一、化学反应的焓变自我诊断1.下列说法不正确的是 （ ） A.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应 B.任何放热反应在常温条件下一定能发生 C.反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定 了反应是放热还是吸热 D.吸热反应在一定条件下（如常温、加热等）也能 发生解析

化学反应的能量变化主要表现在放热或吸热，反应是吸热还是放热取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。吸热反应和放热反应在一定条件下都能发生，反应开始时需加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应。

答案

B2.已知反应： ①101kPa时，2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=-221kJ/mol ②稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol 下列结论正确的是 （ ） A.碳的燃烧热大于110.5kJ/mol B.①的反应热为221kJ/mol C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为 -57.3kJ/mol D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水时，放出 57.3kJ热量

解析

本题主要考查学生对燃烧热、中和热概念和表示形式的正确理解程度，着重考查学生用所学的知识分析问题的能力。燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出或吸收的热量，根据 ①1molC燃烧生成1molCO放出的热量为 =110.5kJ，则1molC完全燃烧生成CO2时，放出的热量应大于110.5kJ,故A正确；B项中反应热存在吸热、放热两种情况，可更正为①的反应热为ΔH= -221kJ/mol；C项中和热一定为放热反应放出的能量，则可表示为中和热为57.3kJ/mol或中和热为ΔH=-57.3kJ/mol；D项中稀醋酸为弱酸，反应中继续电离吸收一部分热量，故放出热量值比57.3kJ要少。

答案

A基础回归1.化学反应中的能量变化 （1）化学反应中的两大变化：

变化和

变化。 （2）化学反应中的两大守恒：

守恒和

守恒。 （3）化学反应中的能量变化形式：

、光能、电 能等。通常主要表现为

的变化。2.焓变反应热 （1）定义：在

条件下进行的反应的

。 （2）符号：

。 （3）单位：

或

。ΔH物质能量质量能量热能恒压热效应kJ/molkJ·mol-1热量（4）产生原因：吸收能量E1反应物 生成物旧化学键断裂新化学键形成E1>E2,为

反应，ΔH=

-

，ΔH

0。E1<E2，为

反应，ΔH=

-

，ΔH

0。吸热E1E2＞放热E1E2＜释放能量E2

指点迷津 ①吸热反应完成后体系能量增加，故ΔH＞0，为正值。放热反应完成后体系能量减少，故ΔH＜0，为负值。 ②比较反应热（ΔH）的大小时，不要忽视“+”、“-”号。放热越多，ΔH就越小。3.放热反应和吸热反应放热反应吸热反应定义

热量的化学反应

热量的化学反应放出吸收形成原因反应物具有的总能量

生成物具有的总能量反应物具有的总能量_____生成物具有的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量

反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量

反应物分子断键时吸收的总能量表示方法ΔH

0ΔH

0<>大于小于大于小于图示常见反应类型①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应-+误区警示“放热反应不需要加热就可以发生，而吸热反应只有加热后才能发生。”这种说法是不正确的，因为化学反应中的能量变化主要表现为放热和吸热，反应是放热还是吸热主要取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必然的联系。4.中和热与燃烧热比较项目燃烧热中和热相同点能量变化

反应ΔH

ΔH

0，单位：不同点反应物的量

mol（O2的数量不限）可能是1mol,也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是

mol反应热的含义时，

mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；不同反应物，燃烧热不同

中强酸跟强碱发生中和反应生成

molH2O时所释放的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为

kJ/mol<kJ/mol125℃、101kPa11稀溶液157.3放热特别提醒完全燃烧时稳定的燃烧产物必须是稳定的氧化物。如：氮元素转化为NO2（g）,氢元素转化为H2O（l）,碳元素转化为CO2（g）,硫元素转化为SO2（g）。二、热化学方程式自我诊断3.

下列说法错误的是 （ ） A.热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子 个数只代表物质的量 B.热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标 准状况下的数据 C.同一化学反应，化学计量数不同，ΔH值不同， 化学计量数相同而状态不同，ΔH值也不相同 D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的 物质的物质的量成正比

解析

热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示25°C，101KPa时的数据。

答案

B4.

下列有关热化学方程式及其叙述正确的是（ ） A.氢气的燃烧热为285.5kJ/mol,则水分解的热化学 方程式为： 2H2O（l） 2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5kJ/mol B.已知2C（石墨，s）+O2（g） 2CO（g） ΔH=-221kJ/mol，则石墨的燃烧热为110.5kJ/mol C.已知N2（g）+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol，则在一定条件下将1molN2和 3molH2置于一密闭容器中充分反应后，最多可放出 92.4kJ的热量 D.已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为1366.8kJ/mol和 1411.0kJ/mol,则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为： C2H4（g）+H2O(l)C2H5OH(l) ΔH=-44.2kJ/mol

解析燃烧热是指1mol可燃物燃烧时所放出的热量，所以当2mol水分解时吸热571.0kJ，A项错；燃烧热是指生成稳定的氧化物所放出的热量，而CO不是稳定氧化物，B项错；合成氨是可逆反应，提供的反应物不会全部反应，放出的热量小于92.4kJ，C项错；根据盖斯定律，将表示乙烯燃烧热的热化学方程式和表示乙醇燃烧热的热化学方程式相减可得D项热化学方程式。

答案

D基础回归1.概念：表示参与化学反应的物质的

和

的关系的化学方程式。2.意义：表明了化学反应中的

变化和

变化。 如：2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol 表示：

。3.书写： （1）注明反应条件：反应热与测定条件（温度、压强等）有关。绝大多数反应是在25℃、101kPa下进行的，可不注明。物质的量反应热物质能量2mol氢气和1mol氧气生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量（2）注明物质状态：常用

、

、

、

分别表示固体、液体、气体、溶液。（3）注意符号单位：ΔH应包括“+”或“-”、数字和单位（kJ/mol）。（4）注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。（ΔH与化学计量数相对应）（5）注意特殊反应：①表示中和热的热化学方程式中，产物H2O的系数必为1。②表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的系数必为1且燃烧产物应为稳定的氧化物。slgaq （6）区别普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。

ΔH表示反应已完成的热量变化，与反应是否可逆无关。 如：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH= -92.4kJ/mol。表示1mol氮气和3mol氢气完全反 应生成2mol氨气时放出92.4kJ的热量。但实际上 1molN2(g)和3molH2(g)充分反应，不可能生成 2molNH3(g),故实际反应放出的热量肯定小于 92.4kJ。

误区警示4.判断： 判断热化学方程式的正误主要是“四看”： “一看”：化学原理是否正确，如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念。 “二看”：状态是否标明。 “三看”：反应热ΔH的符号是否正确。 “四看”：反应热的数值与化学计量数是否对应。三、盖斯定律自我诊断5.NH3(g)燃烧的产物是NO2(g)和H2O(g)。 已知反应有： （1）H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol (2)N2(g)+O2(g) NO2(g)ΔH=+33.9kJ/mol (3)NH3(g) N2(g)+H2(g) ΔH=+46.0kJ/mol 下列关于NH3(g)燃烧的热化学方程式的书写正 确的是 ( ) A.NH3(g)+O2(g) NO2(g)+H2O(g) ΔH=-282.8kJ/mol B.NH3(g)+O2(g) NO2(g)+H2O(g) ΔH=-161.9kJ/mol C.NH3(g)+O2(g) NO2(g)+H2O(g) ΔH=-161.9kJ/mol D.NH3(g)+O2(g) NO2(g)+H2O(g) ΔH=-282.8kJ/mol

解析

根据盖斯定律，将方程式处理：

(1)×+(2)+(3)得：NH3(g)+O2(g) NO2(g)+H2O(g) ΔH=-282.8kJ/mol。

答案

A基础回归1.内容：不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是

的。 即：化学反应的反应热只与反应体系的

有关，而与

无关。2.意义：间接计算某些反应的反应热。3.应用：相同始态和终态反应的途径方程式反应热间的关系aABAB

ΔH1ΔH2ΔH1=aΔH2AB________________________ΔH1ΔH2ΔH1=-ΔH2ΔH=ΔH1+ΔH2在应用盖斯定律时，应注意区分在热化学方程式中哪些物质需要保留，哪些物质需要约减，可用不同符号作好标记，然后进行加减。特别提醒6.

合理利用燃料减少污染符合“绿色奥运”理念，下列关于燃料的说法正确的是 （） A.“可燃冰”是将水变为油的新型燃料 B.氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料 C.乙醇是比汽油更环保，不可再生的燃料 D.石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料

解析

A项，不符合化学反应原理；C项，乙醇是可再生燃料；D项，石油和煤是不可再生燃料，只有B项正确。B四、能源自我诊断7.

能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而又没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取，但该反应为吸热反应。请回答下列问题： （1）下列叙述中，不正确的是 （ ） A.电能是一级能源 B.水力是二级能源 C.煤、石油、天然气是一级能源 D.水煤气、干馏煤气是一级能源 (2)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正 确的是 （ ） A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研 究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源 B.设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气 C.寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放 能量 D.寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解 水获得氢能源

答案（1）C（2）C基础回归1.概念：能提供

的自然资源。2.发展阶段：

时期→

时期→

时期。3.分类 （1）化石燃料 ①种类：

、

、

。 ②特点：蕴藏量有限，且

再生。 （2）新能源 ①种类：

、

、

、

、

和

等。能量柴草化石能源多能源结构煤石油天然气不能太阳能氢能风能地热能海洋能生物质能 ②特点：资源丰富，

再生，没有污染或污染很小。4.能源问题 （1）我国目前使用的主要能源是

，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。 （2）化石燃料的大量使用带来严重的

问题。5.解决能源问题的措施 （1）提高能源的使用效率 ①改善开采、运输、加工等各个环节。可以化石燃料环境污染 ②科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。 一是保证燃烧时有

，如鼓入空气、增大O2浓度等。 二是保证燃料与空气有

，如将固体

，使液体

等。 （2）开发新的能源 开发资源丰富、可以再生、没有污染或很少污染的新能源。适当过量的空气足够大的接触面积粉碎成粉末喷成雾状要点精讲要点一反应热大小的比较1.吸热反应与放热反应 吸热反应ΔH＞0，放热反应ΔH＜0，故吸热反应的反应热一定大于放热反应的反应热。2.反应物或生成物状态不同的反应 因为反应物和生成物的聚集状态不同，反应热亦不同。3.化学计量数不同的反应 对于同一反应，化学计量数越大，吸收或放出的热量就越多。4.不同条件下完成的可逆反应 可逆反应实际上都具有不彻底性，条件不同，反应的程度不一定相同，反应热也不一定相同，要依据平衡移动原理进行分析比较。另外对于既定反应的反应热是个定值，平衡移动，能改变吸收或放出的热量，但不会使反应热（ΔH）发生改变。5.不同中和反应的反应热 ①如果是弱酸或弱碱参加的中和反应，要考虑弱电解质电离过程中要吸收热量； ②如果是浓H2SO4直接和强碱混合，就要考虑浓H2SO4被稀释时放出的热量； ③如果是固体物质直接反应，就要考虑溶解过程中的热效应； ④如果反应过程中有沉淀、气体等其它物质生成，则要全面综合考虑该反应的反应热等。6.燃烧反应的反应热 比较燃烧反应的反应热要全面比较，可燃物的物质的量、燃烧是否完全、燃烧产物的状态等因素。7.运用盖斯定律列等式作差比较 对于一些不便于直接比较的反应或过程，可以设计循环转化关系图，然后利用盖斯定律，列等式，作差比较它们的大小。

特别提醒①比较反应热大小时，要分清是比较 ΔH的大小，还是比较吸收或放出热量的大小。因 为ΔH中包含“+”、“-”号。 ②能量最低原理：物质本身所具有的能量越低，说 明其结构越稳定，热稳定性越强，化学键越牢固。 因此反应放出的热量越多，产物也就越稳定。 ③应用反应热的大小可以判断金属、非金属的活泼 性。因为金属原子失去电子时，会吸收能量，吸热 越少，越易失去电子，金属越活泼；非金属原子得 到电子时，会放出能量，放热越多，非金属越活泼。【典例导析1】比较下列反应或过程中的热量或反应热的相对大小。 （1）已知：①H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH1=akJ/mol ②2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH2=bkJ/mol ③H2(g)+O2(g) H2O(l) ΔH3=ckJ/mol ④2H2(g)+O2(g)

2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol 则a、b、c、d间的大小关系为

。 （2）若向三份等体积0.1000mol/LNaOH溶液中分别加入①稀醋酸，②浓H2SO4，③稀硝酸至恰好完全反应，则上述过程中的焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为

。 （3）已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,则在一定条件下将1molN2和 3molH2分别置于一恒压容器和一恒容容器中充分反应，最终放出的热量Q1与Q2、92.4kJ三者间的大小关系为

。 （4）已知胆矾溶于水时，溶液温度降低。在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时，放出热量为 Q1kJ，而胆矾分解的热化学方程式是CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(1)ΔH=+Q2kJ/mol,则Q1与Q2的大小关系为

。

解析

(1)由于该反应为放热反应，且H2O(g) H2O(l)ΔH＜0,故有2a=b＞2c=d。 （2）由于CH3COOH电离吸热，浓H2SO4稀释时放热，故有ΔH1＞ΔH3＞ΔH2。 （3）恒压条件下，合成氨反应进行程度大，放出的热量多，故有Q2＜Q1＜92.4kJ。 （4）根据题意可得如下转化关系： 故有：ΔH=+Q2kJ/mol-Q1kJ/mol＞0,即：Q2＞Q1。

答案

（1）2a=b＞2c=d(2)ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 (3)Q2＜Q1＜92.4kJ(4)Q2＞Q1迁移应用1

已知 （1）H2(g)+O2(g) H2O(g) ΔH=akJ/mol； （2）2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)ΔH=bkJ/mol； （3）H2(g)+O2(g) H2O(l)ΔH=ckJ/mol； (4)2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=dkJ/mol。 关于它们的下列表述正确的是 ( ) A.a<c<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0

解析

氢气的燃烧是一个放热过程，所以其ΔH

<0，即a、b、c、d均小于0，水由气态到液态的过程，也是一个放热过程，b>d,a>c。由（1）、 （2）及（3）、（4）反应中物质的量及物质的聚集状态知，b=2a,d=2c。所以答案为C。对热化学反应方程式中的热量值进行比较时，应注意比较的是ΔH还是仅比较数值的大小。若比较ΔH，则还应注意该反应是吸热反应还是放热反应，若为放热反应，还要考虑ΔH前的负号。

答案

C迁移应用2根据以下3个热化学方程式： 2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q1kJ/mol 2H2S(g)+O2(g) 2S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q2kJ/mol 2H2S(g)+O2(g) 2S(s)+2H2O(g) ΔH=-Q3kJ/mol 对Q1、Q2、Q3三者大小关系的判断正确的是 （ ） A.Q1＞Q2＞Q3 B.Q1＞Q3＞Q2 C.Q3＞Q2＞Q1 D.Q2＞Q1＞Q3

解析单质硫燃烧生成SO2是放热反应，根据盖斯定律可知Q1＞Q2,生成液态水比生成气态水放出热量多，所以Q2＞Q3，故A项正确。

答案

A要点二反应热的计算1.主要依据：热化学方程式、键能的数据、盖斯定律和燃烧热的数据等。2.主要方法 （1）根据热化学方程式的计算 反应热与反应物各物质的物质的量成正比。 （2）根据反应物和生成物的总能量计算 ΔH=E生成物-E反应物。 （3）依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算 ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量 （4）根据盖斯定律的计算 化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。 应用盖斯定律常用以下两种方法。 ①热化学方程式相加或相减，如由

C（s）+O2(g) CO2(g)ΔH1; C(s)+O2(g) CO(g)ΔH2;

可得CO(g)+O2(g) CO2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2

②合理设计反应途径如 由图可得：ΔH=ΔH1+ΔH2。 （5）根据物质燃烧放热数值计算Q(放)=n(可燃物)×|ΔH| （6）根据比热公式进行计算。

Q=c·m·ΔT

特别提醒计算反应热时要注意：（1）反应热与反应物、生成物的物质的量成正比。（2）热化学方程式中物质相加减时，反应热也随之相加减（带符号）。（3）书写热化学方程式的逆反应时，ΔH的数值不变，符号相反。【典例导析2】（2009·山东理综，28改编）运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。 已知：O2(g) O(g)+e-

ΔH1=+1175.7kJ/mol PtF6(g)+e-

PtF(g)ΔH2=-771.1kJ/mol OPtF(s) O(g)+PtF ΔH3=+482.2kJ/mol 则反应O2（g）+PtF6(g) OPtF(s)的ΔH=

kJ/mol。

解析依据盖斯定律知所求反应的 ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3 =1175.7kJ/mol-771.1kJ/mol-482.2kJ/mol =-77.6kJ/mol

答案

-77.6

盖斯定律是能量守恒定律在化学反应中的必然反映。解这类题目的关键是善于设计合理的反应途径，列出方程（组），适当加减已知方程式的反应热，进行求算。在进行化学方程式的数学运算时，要注意反应热的符号以及反应热与化学方程式中化学计量数的比例关系。

规律总结迁移应用3已知下列热化学方程式：

Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.8kJ/mol Fe2O3(s)+CO(g)Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-15.73kJ/mol Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+640.4kJ/mol 则14gCO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为 ( ) A.-218kJ/mol B.-109kJ/mol C.+218kJ/mol D.+109kJ/mol

解析

该问题可以转化为CO(g)+FeO(s) Fe(s)+CO2(g)ΔH=?，所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③，那么［（①-②）×-③］×即可。

答案

B迁移应用4

（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ(25℃时)，N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是

。 （2）水的电离方程式：H2O+H2OH3O+

+OH-，若液态肼能够按照类似方式电离，请写出电离方程式：

。 （3）若肼和强氧化剂液态H2O2反应，产生大量N2和水蒸气放出大量热，已知在此条件下0.4mol肼与足量H2O2(l)反应放出256.652kJ的热量，则该反应的热化学方程式为

；若H2O(l)H2O(g)ΔH=+44kJ/mol,则16g液态肼与足量的液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是

kJ。 解析

(1)32gN2H4液体恰为1mol，25℃,101kPa时生成液态水，即可书写成：N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624kJ/mol。 （2）类比推理，则N2H4+N2H4 N2H +N2H。 （3）生成水蒸气时0.4mol肼与足量H2O2反应放出256.652kJ的热量，则同条件下1mol肼与足量H2O2反应放出641.63kJ热量，故其热化学方程式为 N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63kJ/mol，当生成液态水时，其热化学 方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g) +4H2O(l)ΔH=-817.63kJ/mol,所以16g液态肼（0.5mol）与足量的液态H2O2反应，放出817.63×=408.815kJ的热量。答案（1）N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l)ΔH=-624kJ/mol(2)N2H4+N2H4 N2H+N2H(3)N2H4(l)+2H2O2(l) N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63kJ/mol408.815对点讲练题组一化学反应的反应热1.

常温常压下将氢气和氧气混合在一起，即使过上几年，它们也不会化合生成水。然而只要给一个电火花，氢气就迅速与氧气反应生成水。反应过程中的能量变化如下图A所示。对比图B中的情景，漫画中的羊提供给石头的“能量”相当于图A中的（ ） A.E2 B.E2-E1 C.E3-E2 D.E3

解析

羊提供给石头的“能量”相当于化学反应中的 活化能，图A中表示的活化能为E3-E2，故C项正确。

答案

C2.已知H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,下列反应热ΔH=-57.3kJ/mol的是 （ ） A.H2SO4(aq)+2NaOH(aq)Na2SO4(aq) +2H2O(l) B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) BaSO4(s)+2H2O(l) C.HCl(aq)+NH3·H2O(aq) NH4Cl(aq)+H2O(l) D.CH3COOH(aq)+NH3·H2O(aq)CH3COONH4(aq)+H2O(l) E.HF(aq)+NaOH(aq) NaF(aq)+H2O(l) F.稀HCl与稀Ba(OH)2生成1mol水的反应热值 G.稀NaOH与95%浓硫酸生成1mol水的反应热值

解析

本题要分清反应热和中和热的概念，中和热 是指在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol 液态水，这时的反应热叫中和热，反应热指在化 学反应过程中放出或吸收的热量。中和热是一类 特殊的反应热。强酸与强碱在稀溶液中反应生成 1mol水均放出57.3kJ的热量。A、B的反应热值应 为2×57.3kJ/mol;C、D的反应热值（即中和热）应 略小于57.3kJ/mol,因弱酸、弱碱在水中电离要吸收 一部分热量，故多数强酸与弱碱，弱酸与强碱的中和反应热值小 于57.3kJ/mol；酸与碱的浓度不能太大，否则会使离子的水合热大于扩散热而使总过程放热，中和反应热值会偏大，故酸、碱的浓度在0.1mol/L~ 1.0mol/L为宜。故本题选F。

答案

F3.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0kJ/mol ②CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9kJ/mol 下列说法正确的是 （ ） A.CH3OH的燃烧热为192.9kJ/mol B.反应①中的能量变化如上图所示 C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 D.根据②推知反应CH3OH(l)+O2(g) CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ/mol

解析

A项中192.9kJ/mol是反应②的热效应，而不是CH3OH的燃烧热，A错；B项中根据反应①的ΔH=+49.0kJ/mol可知该反应为吸热反应，生成物的总能量应该大，B错；C项中从反应①和②看，前者是吸热的，后者是放热的，C错；根据反应②CH3OH为气态时ΔH=-192.9kJ/mol，而当CH3OH为液态时ΔH应大于-192.9kJ/mol,D正确。

答案

D题组二反应热大小的比较4.在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是 ( ) A.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)ΔH=-Q12H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-Q2 B.S(g)+O2(g) SO2(g)ΔH=-Q1 S(s)+O2(g) SO2(g)ΔH=-Q2 C.C(s)+O2(g) CO(g)ΔH=-Q1

C(s)+O2(g) CO2(g)ΔH=-Q2

D.H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)ΔH=-Q1 H2(g)+Cl2(g) HCl(g)ΔH=-Q2

解析

首先分析同一物质不同聚集状态下转化时的能量变化，其次分析不同聚集状态在反应物中和在生成物中对反应热的影响。

答案

C5.

已知一定温度下合成氨反应： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol 在相同温度,相同体积的密闭容器中进行如下实验： ①通入1molN2和3molH2达到平衡时放热为Q1； ②通入2molN2和6molH2达到平衡时放热为Q2。则下列关系正确的是 （ ） A.Q2=2Q1 B.Q1＞Q2/2 C.Q1＜Q2＜184.8kJ D.Q1=Q2＜92.4kJ

解析

热化学方程式表示已完成的数量关系，即 1molN2(g)和3molH2(g)完全反应，放出92.4kJ热量，而①中不完全反应，故Q1＜92.4kJ，因②相当于两个①的容器压缩而成，平衡正移，故Q2＞2Q1，但Q2小于2×92.4kJ，故C正确。

答案

C6.已知：H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol，计算下列中和反应中放出的热量： （1）用20gNaOH配成的稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出

kJ的热量。 （2）用0.1molBa(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出

kJ的热量。 （3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH稀溶液反应，放出的热量

（填“大于”、“小于”或“等于”）57.3kJ，理由是

。 （4）1L0.1mol/LNaOH溶液分别与①醋酸溶液、②浓硫酸、③稀硝酸恰好反应时，放出的热量分别为Q1、Q2、Q3（单位：kJ）。则它们由大至小的顺序为

。

解析

由于CH3COOH电离要吸收热量，所以CH3COOH（aq）与NaOH（aq）中和放热要少些。浓H2SO4溶解时放出大量热,所以(4)中Q2最大。

答案

（1）28.65(2)11.46(3)小于醋酸电离需要吸热（4）Q2>Q3>Q1题组三热化学方程式7.（2009·四川理综，9）25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是 （） A.2H+(aq)+SO(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq) BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol B.KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq) +H2O（l）ΔH=-57.3kJ/mol C.C8H18(l)+O2(g) 8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-5518kJ/mol D.2C8H18(g)+25O2(g) 16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-5518kJ/mol

解析

H2SO4与Ba(OH)2溶液反应，不仅生成了 H2O还有BaSO4生成，因此A项放出的热量比 57.3kJ×2还多，A项错误；辛烷的燃烧热是 指1mol辛烷完全燃烧生成CO2气体和液态水 时放出的热量是5518kJ，C、D项均错误。

答案

B8.

下列热化学方程式中ΔH的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是 （ ） A.H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=-184.6kJ/mol B.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802.3kJ/mol C.2H2(g)+O2(g)

2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol D.CO(g)+1/2O2(g) CO2(g)ΔH=-283kJ/mol

解析

燃烧热指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时释放的能量，生成的水必须是液态，故B、C项错；A中不是与氧气的反应，故错。D9.如果1个反应可以分几步进行，则各分步反应的反 应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的， 这个规律称为盖斯定律。据此回答下列问题： （1）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。 丙烷脱氢可得丙烯。 已知：C3H8(g) CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) ΔH1=+156.6kJ/mol CH3CHCH2(g) CH4(g)+HC≡CH(g) ΔH2=+32.4kJ/mol①② 则相同条件下，丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为

。 （2）已知：Na2CO3·10H2O（s） Na2CO3(s) +10H2O(g)ΔH1=+532.36kJ/mol① Na2CO3·10H2O(s) Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH2=+473.63kJ/mol② 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式

。解析

（1）由C3H8(g) CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)ΔH1=+156.6kJ/mol ①CH3CHCH2(g)CH4(g)+HC≡CH(g)ΔH=+32.4kJ/mol ②①-②可以得到C3H8(g)CH3CHCH2(g)+H2(g)ΔH=ΔH1-ΔH2=+156.6kJ/mol-32.4kJ/mol=+124.2kJ/mol(2)根据盖斯定律，将题中反应①-②得：Na2CO3·H2O(s) Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ/mol答案（1）C3H8(g)CH3CHCH2(g)+H2(g)ΔH=+124.2kJ/mol(2)Na2CO3·H2O(s) Na2CO3(s)+H2O(g)ΔH=+58.73kJ/mol题组四盖斯定律的应用及反应热的计算10.有下列五个化学方程式（X、Y、Z均为正值）： ①C2H2(g)+H2(g) C2H4(g) ②CH4(g) H2(g)+C2H4(g) ③C(s)+2H2(g) CH4(g)ΔH=-XkJ/mol ④C(s)+H2(g) C2H2(g)ΔH=-YkJ/mol ⑤C(s)+H2(g) C2H4(g)ΔH=-ZkJ/mol 当温度下降时①式平衡向右移动，②式平衡向左移动。据此判定③~⑤式中关于X、Y、Z的大小顺序排列正确的是 ()A.X>Y>Z B.X>Z>YC.Y>X>Z D.Z>X>Y解析

降温，①式平衡右移，其ΔH＜0，②式平衡左移，其ΔH＞0，由盖斯定律知，⑤-④可得C2H2(g)+H2(g) C2H4(g)ΔH=kJ/mol,即<0,Y<Z;⑤-③可得：CH4(g) H2(g)+C2H4(g)ΔH=（X-Z）mol/L＞0,即X-Z>0,Z<X。答案

B11.实验室用4molSO2与2molO2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)ΔH= -196.64kJ/mol，当放出314.624kJ热量时，SO2的转化率为 ( ) A.40% B.50% C.80% D.90%

解析

当放出热量为314.624kJ时，参加反应的SO2

的物质的量为 ×2mol=3.2mol，故SO2

的转化率为： ×100%=80%。C12.已知下列两个热化学方程式： 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol C3H8(g)+5O2 3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220kJ/mol 根据上面两个热化学方程式，试回答下列问题： （1）H2的燃烧热为

,C3H8的燃烧热为

。 （2）1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为

。 （3）现有H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是

。 解析

（1）根据燃烧热的概念知H2、C3H8的燃烧热分别为285.8kJ/mol、2220kJ/mol。 （2）释放总热量的计算式为： Q放=1mol×285.8kJ/mol+2mol×2220kJ/mol =4725.8kJ。 （3）设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有

n1+n2=5mol

n1×285.8kJ/mol+n2×2220kJ/mol=3847kJ 解得

n1=15/4mol

n2=5/4mol 在相同p、T时，

V(H2)∶V(C3H8)=n(H2)∶n(C3H8)=3∶1。 也可采用十字交叉法： 1molH2和C3H8混合气体完全燃烧放热769.4kJ答案

(1)285.8kJ/mol2220kJ/mol(2)4725.8kJ(3)3∶1定时检测一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.（2009·上海，19改编）已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下（Q1、Q2均为正值）： H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)+Q1 H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)+Q2 有关上述反应的叙述正确的是 （ ） A.Q1<Q2 B.生成物总能量均高于反应物总能量 C.生成1molHCl气体时放出Q1热量 D.1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l) 具有的能量

解析

A项，Cl2比Br2活泼，等量的Cl2、Br2与H2反应，生成的HCl稳定性大于HBr，放出热量多，即Q1>Q2,A错误；B项，因为X2与H2的反应为放热反应，所以生成物总能量小于反应物总能量，B错；C项，生成1molHCl气体放出热量为 ，C错；D项，1molHBr(g)变为1molHBr(l)要放出热量，所以，1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量，D正确。

答案

D2.（2009·重庆理综，12）下列热化学方程式书写正确 的是（ΔH的绝对值均正确） （ ） A.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O（g） ΔH=-1367.0kJ/mol(燃烧热) B.NaOH（aq）+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O（l） ΔH=+57.3kJ/mol(中和热) C.S（s）+O2(g) SO2(g)ΔH=-296.8kJ/mol （反应热） D.2NO2 O2+2NOΔH=+116.2kJ/mol（反 应热）

解析

根据燃烧热的概念，生成的水应为液态，A项错；B项中反应放热，ΔH应为负值，B项错；D项中没表示聚集状态，D项错。

答案

C3.（2009·天津理综，6）已知：2CO（g）+O2（g） 2CO2（g）ΔH=-566kJ/mol Na2O2(s)+CO2(g) Na2CO3(s)+O2（g）

ΔH=-226kJ/mol 根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是 （ ） A.CO的燃烧热为283kJ B.上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系

C.2Na2O2(s)+2CO2(s) 2Na2CO3（s）+O2（g）

ΔH>-452kJ/mol D.CO(g)与Na2O2（s）反应放出509kJ热量时，电 子转移数为6.02×1023

解析

A选项中燃烧热单位错误，应为kJ/mol；B项中图中没有表示出ΔH=-566kJ/mol时，对应的反应物与生成物的量的关系，B项错误；由于2Na2O2 （s） +2CO2（g）2Na2CO3（s）+O2（g）ΔH= -452kJ/mol，所以2Na2O2（s）+2CO2（s） 2Na2CO3（s）+O2（g）ΔH>-452kJ/mol，C正确； 由盖斯定律得：CO(g)+Na2O2(s)Na2CO3(s) ΔH=-509kJ/mol，可知当放出509kJ热量时，消耗 1molCO，电子转移数为2×6.02×1023，D错误。

答案

C4.（2008·四川理综，7）下列关于热化学反应的描述中正确的是 ( ) A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol, 则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2× (-57.3)kJ/mol B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0)kJ/mol C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的 热量是甲烷的燃烧热

解析

中和热是以生成1molH2O作为标准的，因此A不正确；燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，因此B正确，D不正确；有些反应需加热才能发生，但却是放热反应，例如燃料的燃烧需点燃引发才能发生，但却是放热反应。

答案

B5.（2008·宁夏理综，13）已知H2（g）、C2H4（g） 和C2H5OH（l）的燃烧热分别是285.8kJ/mol、 1411.0kJ/mol和1366.8kJ/mol，则由C2H4（g） 和H2O（l）反应生成C2H5OH（l）的ΔH为( ) A.-44.2kJ/mol B.+44.2kJ/mol C.-330kJ/mol D.+330kJ/mol

解析

根据燃烧热的概念，写出热化学反应方程 式： ①C2H4（g）+3O2（g） 2CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-1411.0kJ/mol ②C2H5OH（l）+3O2（g） 2CO2（g）+ 3H2O（l）ΔH=-1366.8kJ/mol 根据盖斯定律将反应①-②得： C2H4（g）+H2O（l） C2H5OH（l） ΔH=-44.2kJ/mol。

答案

A6.（2008·海南，8）白磷与氧气可发生如下反应：P4+5O2 P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为： P-PakJ/mol、P—ObkJ/mol、POckJ/mol、 OOdkJ/mol。 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是 ( ) A.（6a+5d-4c-12b）kJ/mol B.（4c+12b-6a-5d）kJ/mol C.（4c+12b-4a-5d）kJ/mol D.（4a+5d-4c-12b）kJ/mol

解析

化学反应的实质是旧键断裂、新键形成，其 中旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能 量，反应方程式P4+5O2 P4O10中有6molP-P 键和5molOO键断裂，同时生成4molPO键 和12molP-O键，因此ΔH=（6a+5d-4c-12b）kJ/mol。

答案

A7.(2008·重庆理综，13)化学反应N2+3H2

2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是 ( )高温、高压催化剂 A.N2(g)+3H2(g) 2NH3(l)ΔH=2(a-b-c)kJ/mol B.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=2(b-a)kJ/mol C.N2(g)+H2(g) NH3(l) ΔH=(b+c-a)kJ/mol D.N2(g)+H2(g) NH3(g) ΔH=(a+b)kJ/mol

解析

通过图分析起点molN2（g）+molH2(g)， 变化三阶段为①吸收能量akJ；②放出能量bkJ； ③放出能量ckJ到1molNH3(l)。故可得热化学方程 式： N2（g）+H2(g) NH3(l) ΔH=(a-b-c)kJ/mol,扩大计量数后得到A。

答案

A8.

下列变化过程，属于放热过程的是 ( ) ①液态水变成水蒸气②酸碱中和反应③浓H2SO4稀释④固体氢氧化钠溶于水⑤H2在Ｃl2中燃烧⑥弱酸电离⑦NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌 A.②③④⑤ B.①⑥⑦ C.②③④ D.①③⑤

解析

弱电解质的电离是吸热过程。A9.

已知：①2H2（g）+O2(g) 2H2O(l)ΔH= -571.6kJ/mol②H+（aq）+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol。下列说法中错误的是（ ） A.①式表示25℃,101kPa时，2molH2和1molO2完 全燃烧生成2molH2O(l)放热571.6kJ B.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)中ΔH大于 -571.6kJ/mol C.将含1molNaOH的水溶液与50g98%的硫酸溶液 混合后放出的热量为57.3kJ D.将含1molNaOH的稀溶液与含1molCH3COOH 的稀溶液混合后放出的热量小于57.3kJ

解析

C项过程在发生中和反应放出热量之外，还伴随着浓H2SO4稀释所放出的热量，故该项错。

答案

C10.

单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体。已知：①S（s,单斜）+O2（g）SO2(g)ΔH1= -297.16kJ/mol ②S(s,正交)+O2（g） SO2(g) ΔH2=-296.83kJ/mol下列说法正确的是（ ） A.S（s,单斜） S（s,正交）ΔH3=+0.33kJ/mol B.正交硫比单斜硫稳定 C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高 D.①式表示断裂1molO2中的共价键所吸收的能量 比形成1molSO2中的共价键所放出的能量多 297.16kJ

解析

根据盖斯定律，①-②得S（s,单斜） S（s,正交）ΔH3=-0.33kJ/mol，所以正交硫能量低，稳定，故A、C项错，B项对；①为放热反 应，说明形成新键放出的能量大于破坏旧键吸收的能量，D项错。

答案

B二、非选择题（本题包括4小题，共50分）11.(14分)（2009·宁夏理综，28）2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，反应过程的能量变化如图所示。已知 1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ/mol。 请回答下列问题： （1）图中A、C分别表示

、

，E的大小对该反应的反应热有无影响？

。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？

，理由是

； （2）图中ΔH=

kJ/mol； （3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式：

； （4）如果反应速率v（SO2）为0.05mol/（L·min）,则v（O2）=

mol/（L·min）、v(SO3)=

mol/（L·min）； （5）已知单质硫的燃烧热为296kJ/mol，计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH（要求计算过程）。

解析

(1)根据信息判断SO2催化氧化生成SO3是一个放热反应，则SO2与O2的总能量高于SO3的总能量，A的能量高，A代表反应物的总能量，C的能量低，C代表生成物的总能量。使用催化剂，可以降低反应的活化能，但不能改变反应热。 （2）图中的ΔH表示的是2molSO2(g)与1mol O2(g)反应生成2molSO3(g)的能量变化，所以ΔH=-99kJ/mol×2=-198kJ/mol。 （3）催化剂参与中间反应，但催化剂在反应前与反应后是不变的，所以V2O5氧化SO2，自身被还原为VO2，VO2再被O2氧化生成V2O5。 （4）v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2。当v(SO2)=0.05mol/(L·min)时，v(O2)=v(SO2)= 0.025mol/(L·min)。 （5）根据信息知：S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH1=-296kJ/mol SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH2=-99kJ/mol 根据盖斯定律得：3S(s)+O2(g) 3SO3(g)ΔH=(ΔH1+ΔH2)×3=-1185kJ/mol

答案

（1）反应物能量生成物能量没有影响降低因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低 （2）-198 （3）SO2+V2O5 SO3+2VO2、4VO2+O2

2V2O5 （4）0.025 0.05 (5)S(s)+O2(g) SO2(g)ΔH1=-296kJ/mol① SO2(g)+