高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量 第2节 燃烧热 中和热 能源化学反应热的计算学案-人教版高三全册化学学案

燃烧热中和热能源化学反应热的计算明考纲1．了解燃烧热、中和热的概念。2．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。3．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。析考情近几年高考对本节的考查，主要考点有三个：一是燃烧热、中和热等概念的判断，主要以热化学方程式书写形式进行考查；二是考查盖斯定律在反应热计算中的应用；三是结合生产、生活考查新能源的开发利用。盖斯定律是高考命题热点。考点燃烧热和中和热1．燃烧热(1)概念：在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位一般用kJ·mol－1(或kJ/mol)表示。注意：①压强——101kPa。②量——可燃物的物质的量为1mol。③完全燃烧。④产物——元素完全燃烧时对应的稳定氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。(2)意义：例如，C的燃烧热是393.5kJ·mol－1，表示在25℃，101kPa条件下1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。(3)燃烧热热化学方程式的书写原则燃烧热是以1mol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1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热为5518kJ·mol－1。(4)燃烧热的计算：Q放＝n(可燃物)×|ΔH|式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的燃烧热。2．中和热(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1_mol_H2O时的反应热叫做中和热。注意：①溶液的浓度——稀溶液。②量——产物的物质的量为1molH2O。③用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。(2)中和热热化学方程式的书写原则中和热是以稀的强酸和强碱溶液反应生成1mol水时所放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，应以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数，如硫酸与氢氧化钠溶液反应，用热化学方程式可表示为eq\f(1,2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。(3)中和热的测定实验①装置如图(在横线上填出仪器的名称)②注意事项a．碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是保温隔热，防止热量散失。b．为保证酸、碱完全中和，常使碱(或酸)稍稍过量。c．实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值偏小。(4)测定原理ΔH＝－eq\f(m酸＋m碱·c·t终－t始,n)(其中：c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量)易错警示(1)反应热、燃烧热、中和热均有单位，单位均为kJ·mol－1。(2)中和热是一定值，即ΔH＝－57.3kJ·mol－1，燃烧热、中和热的数值与参加反应的量的多少无关，但在分析时要注意反应物及生成物的状态及类别(强酸、强碱、弱酸、弱碱)。判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变。()(2)1molH2燃烧放出的热量为H2的燃烧热。()(3)甲烷的标准燃烧热ΔH＝－890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：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，则Ca(OH)2和HCl反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1。()提示(1)×(2)×(3)×(4)×题组一燃烧热、中和热的含义及正确表述1.25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，辛烷的燃烧热ΔH＝－5518kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是()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项，生成的是2molH2O(l)，且生成了难溶的B2SO4；B项，应生成H2O(l)；D项，辛烷应为1mol。2．下列关于热化学反应的描述中正确的是()A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀H2SO4和Ba(OH)2稀溶液反应生成2molH2O的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol－1C．H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol－1，则2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1D．葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol－1，则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稀溶液反应时还生成了BaSO4沉淀，故反应热还应包括BaSO4沉淀的生成热，A错；甲醇蒸气的燃烧热是1molCH3OH(g)完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量，该方程式中生成的是H2，而不是液态水，B错；若ΔH＝＋571.6kJ·mol－1，则热化学方程式中的水应该为液态，C错；葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol－1，故eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1，D正确。题组二中和热测定误差分析和数据处理3.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：①用量筒量取30mL0.50mol·L－1硫酸溶液倒入小烧杯中，测出硫酸溶液的温度；②用另一量筒取50mL0.50mol·L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③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。回答以下问题：(1)为什么所用H2SO4溶液要稍过量？________________________________________________________。(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)使硫酸溶液与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)写出该反应的热化学方程式[生成1molH2O(l)时的反应热为－57.3kJ·mol－1]________________。(5)某学生的记录数据如表所示：①请填写表格中的空白温度次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差平均值(t2－t1)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4②近似认为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热容c＝4.18J/(g·℃)。则生成1molH2O(l)时的反应热ΔH＝________(取小数点后一位)。③上述实验数值结果与－57.3kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因不可能是(填字母)________。a．实验装置保温、隔热效果差b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度(6)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液代替氢氧化钠溶液，理由是______________________________________________。(7)若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1L1mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________。答案(1)确保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与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热(7)ΔH1＝ΔH2<ΔH3解析(1)实验中用稍微过量的H2SO4以保证NaOH完全被中和。(2)为了减少热量损失，倒入NaOH溶液应一次迅速倒入，若分次或缓慢加入，会使热量散失。(3)温度计不能用于搅拌液体，搅拌过程中要防止热量散失。(4)书写时注意ΔH与化学计量数相对应。(5)①由于第2次数据误差太大，计算时要舍去，取1,3,4三次实验数据的平均值。②Q＝cmΔt＝4.18J/(g·℃)×(50＋30)g×4.0℃＝1.3376kJ则生成1molH2O时放出的热量＝eq\f(1.3376kJ,0.025mol)＝53.5kJ·mol－1。ΔH＝－53.5kJ·mol－1。③放出的热量少于57.3kJ·mol－1，应该是反应过程中造成了热量损失，而量取NaOH溶液时仰视读数，使NaOH溶液的体积偏大，产生的热量也增多，故b项符合题意。(6)因为硫酸与Ba(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溶液代替氢氧化钠溶液。(7)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，故中和热要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。★总结提升正确理解中和热，注意操作与计算细节(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)酸碱溶液应当用稀溶液(0.1～0.5mol·L－1)。若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用越大，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。考点盖斯定律、反应热的计算1．盖斯定律(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。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。已知在25℃、101kPa时：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1，②2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，则CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)的ΔH为－283kJ·mol－1。(3)应用转化关系反应热间的关系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.反应热的计算(1)主要依据热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热、中和热等。(2)主要方法①根据热化学方程式计算反应热与反应物和生成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＝E反应物的化学键断裂吸收的能量－E生成物的化学键形成释放的能量④根据盖斯定律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。a．热化学方程式相加或相减，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．合理设计反应途径，如，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2。⑤根据物质燃烧热数值计算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|⑥根据比热公式进行计算Q＝c·m·ΔT1．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6kJ·mol－1，则HCN在水溶液中电离的ΔH＝________。若知道H2SO4(aq)与Ba(OH)2(aq)反应的ΔH＝－1584.2kJ·mol－1，则SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)=BaSO4(s)ΔH＝________。提示＋43.5kJ·mol－1－1473kJ·mol－12.物质A在一定条件下可发生一系列转化，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＝题组一利用盖斯定律书写热化学方程式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反应生成AlCl3的热化学方程式为________。(2)[2014·四川高考]已知：25℃、101kPa时，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与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是________。(3)[2013·课标全国卷Ⅰ]二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：(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水煤气变换反应：(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.1kJ·mol－1二甲醚合成反应：(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝－24.5kJ·mol－1由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为______________________________________。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)根据盖斯定律，由题中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)=2AlCl3(g)＋3CO(g)ΔH＝＋1344.1kJ·mol－1－1169.2kJ·mol－1＝＋174.9kJ·mol－1。(2)设所给热化学方程式依次为①②③，根据盖斯定律，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与H2直接制备CH3OCH3的方程式为2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)，再由盖斯定律可知反应热ΔH＝2ΔH1＋ΔH4＝2×(－90.1kJ·mol－1)＋(－24.5kJ·mol－1)＝－204.7kJ·mol－1★总结提升利用盖斯定律书写热化学方程式题组二利用盖斯定律比较反应热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则a、b、c、d间的大小关系为________________。答案b＝2a>d＝解析根据盖斯定律可知，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式减去③式可得到H2O(l)=H2O(g)ΔH＝ΔH1－ΔH3＝a－c，该过程吸收热量，故a－c>0，a>c，综上可得b＝2a>d★总结提升(1)在比较反应热(ΔH)的大小时，要带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。(2)要注意比较的是放出热量的多少，还是反应热(ΔH)的大小，对于一个放热反应，二者比较的结果相反。题组三利用盖斯定律计算反应热3.[2013·海南高考]已知下列反应的热化学方程式：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则反应4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为()A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1 D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3答案A解析分别给已知方程式编号，由盖斯定律可知所给方程式由③×12＋②×5－①×2得到，故ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。4．(1)[2015·江苏高考]烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：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反应3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。(2)[2014·课标全国卷Ⅰ]甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9kJ·mol－1甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1kJ·mol－1乙醇异构化反应C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(3)[2013·江苏高考]白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：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则ΔH3＝________kJ·mol－1。答案(1)－317.3(2)－45.5(3)＋2821.6解析(1)根据盖斯定律，由题中第一个热化学方程式＋第二个热化学方程式×2，可得3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)ΔH＝－200.9kJ·mol－1－58.2kJ·mol－1×2＝－317.3kJ·mol－1。(2)将题给反应依次编号为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)根据盖斯定律得：ΔH3＝ΔH1＋6ΔH2＝＋3359.26kJ·mol－1＋6×(－89.61kJ·mol－1)＝＋2821.6kJ·mol－1。考点能源1．概念能提供能量的自然资源。2．发展阶段柴草时期→化石能源时期→多能源结构时期。3．能源的分类4．能源问题(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料，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环境污染问题。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。②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，使液体喷成雾状等。(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。判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)化石燃料属于可再生能源，不影响可持续发展。()(2)太阳能是清洁能源。()(3)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能。()(4)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用。()(5)人类利用的能源都是通过化学反应获得的。()(6)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量。()(7)开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料。()(8)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放。()(9)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一。()提示(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×(6)√(7)√(8)√(9)√1．[2015·廊坊质检]页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。我国的页岩气储量超过其他任何一个国家，可采储量有1275万亿立方英尺。这些储量足够中国使用300多年，有关页岩气的叙述错误的是()A．页岩气属于一种新能源 B．页岩气属于一次能源C．页岩气属于清洁能源 D．页岩气属于不可再生能源答案A解析页岩气属于天然气，其主要成分为甲烷，属于不可再生能源，不属于新能源，A项错误，C项、D项正确；页岩气可直接做燃料，属于一次能源，B项正确。2．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是()A．H2O的分解反应是放热反应B．氢能源已被普遍使用C．2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值答案C解析2H2O=2H2↑＋O2↑是吸热反应，说明2molH2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。3．为缓解能源紧张，越来越多的国家开始重视生物质能源(利用能源作物和有机废料，经过加工转变为生物燃料的一种能源)的开发利用。(1)如图是某国能源结构比例图，其中生物质能源所占的比例是________。(2)生物柴油是由动植物油脂转化而来，其主要成分为脂肪酸酯，几乎不含硫，生物降解性好，一些国家已将其添加在普通柴油中使用。关于生物柴油及其使用，下列说法正确的是________。①生物柴油是可再生资源②可减少二氧化硫的排放③与普通柴油相比易分解④与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)由图可知，油料作物和甘蔗所占的部分为生物质能源，共占比例为13%＋14%＝27%。(2)普通柴油是石油分馏或裂化制得的，生物柴油是由动植物油脂转化来的，两者制取方法不同。热点题型的解题技巧：盖斯定律求反应热的答题模板考纲中明确要求了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算，盖斯定律也成为了近年高考中的必考考点，预计今后的高考仍将在填空题中考查盖斯定律的应用，分值在3～6分。[方法指导]盖斯定律的应用(1)设计合理的反应途径，求某反应的ΔH，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3(2)加合法求某反应的ΔH适当加减已知的热化学方程式，得出待求的热化学方程式，反应热也要进行相应的加减运算，从而得出待求热化学方程式的反应热。易错警示应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：(1)参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。(2)当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看做一个整体进行运算。(3)将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。(4)在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。应用盖斯定律计算的答题模板eq\a\vs4\al([考题传真])[2015·张家口高三测试](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则液氢与液氧反应生成气态水的热化学方程式为___________。(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则CO(g)＋FeO(s)=Fe(s)＋CO2(g)的ΔH＝______________。eq\a\vs4\al([答题模板])eq\x(\a\al(对照已知方程式和目标方程式，以目标方程式,中没有的物质为着手点))⇓eq\x(\a\al(调整目标方程式中没有，已知方程式中含有的物质,的计量数，使之相等))⇓eq\x(叠加方程式，消掉目标方程式中没有的物质)⇓eq\x(ΔH随方程式的调整相应乘、除、加、减)⇓eq\x(书写热化学方程式)eq\a\vs4\al([规范答案])(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·课标全国卷Ⅱ]在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应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则ΔH4的正确表达式为()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]将前三个热化学方程式依次编号为①、②、③，作如下变化：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项正确。[考题集训]1．[2015·望城联考]已知在发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和NO2作氧化剂，两者反应生成N2和水蒸气。又知：N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7kJ·mol－1N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1则肼与NO2反应的热化学方程式为()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解析根据盖斯定律可知，②－①×eq\f(1,2)即得到N2H4(g)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(g)，所以该反应的反应热ΔH＝－534kJ·mol－1－67.7kJ·mol－1×eq\f(1,2)＝－567.85kJ·mol－1，答案选B。2．[2015·宝鸡一模]丙烯是石化工业的主要原料之一，由于市场对丙烯的需求量激增，丙烷脱氢制丙烯的技术日益受到重视。某研究机构需得到C3H8(g)=3C(石墨，s)＋4H2(g)的ΔH，但直接测定实验难进行，可通过下图中各组物质能量总和及相互间转化中的能量变化计算得到：(1)判断：ΔH________0(选填“>”“<”或“＝”)。(2)ΔH＝________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。答案(1)>(2)ΔH1－ΔH2－ΔH3解析(1)由图可知1molC3H8(g)、5molO2(g)的总能量低于3molC(石墨，s)、4molH2(g)和5molO2(g)的总能量，故C3H8(g)=3C(石墨，s)＋4H2(g)为吸热反应，ΔH>0。(2)由图可写出下列热化学方程式：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。根据盖斯定律，由ⅰ－ⅱ－ⅲ可得：C3H8(g)=3C(石墨，s)＋4H2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3。1.[2015·重庆高考]黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知：碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1则x为()A．3a＋b－c B．c－3aC．a＋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。根据盖斯定律：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]已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2215kJ·mol－1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为()A．55kJ B．220kJC．550kJ D．1108kJ答案A解析根据题中燃烧热数据可写出C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2215kJ·mol－1，一定量丙烷燃烧生成水1.8g(即0.1mol)，根据正比关系可求出丙烷燃烧放出的热量为eq\f(2215kJ·mol－1×0.1mol,4)≈55kJ。3．[2014·江苏高考]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下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A．ΔH1>0,ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5答案C解析C与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1<0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2>0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3<0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH4<0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；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项错误。4．[2014·重庆高考]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键的键能分别为436、496和462kJ·mol－1，则a为()A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130答案D解析根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，则有：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·山东高考]贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为____________。已知温度为T时：CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋1