高三化学第二轮考点复习教案7

专题五化学反应中的能量变化

【考纲点击】

1.能够根据反应物、生成物能量的变化判断放热反应和吸热反

应。

2.掌握正确书写热化学方程式的方法并进行简单计算。

3.能够判断热化学方程式的正误及反应热的大小比较。

4.了解新能源的开发及综合应用。

【命题规律】

反应热是近几年高考的重点考查内容之一，考查的内容主要有：

①热化学方程式的书写及正误判断；②比较反应热的大小；③有关反

应热的简单计算;④化学键键能与反应热、反应热与能源的综合考查。

由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，从不同的角度设问，

结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查，将是今后命

题的方向。

【重点知识归梳理】

一、基本概念

1.在化学反应过程中放出或吸收的热量，叫反应热，用AH来

表示，单位是kJ/mol。

2.某化学反应，设反应物总能量为E”生成物总能量为E2,则:

⑴若E]>E2,该反应为放热反应，该反应过程中可看作是能量的

释放过程。

⑵若EI<E2,该反应为吸热反应，在发生化学反应时，反应物需

要吸收能量才能转化为生成物，所以可以看作是能量的存贮的过程。

3.在101kPa时;1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放

出的热量叫燃烧热；

在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成ImolH2O的反应热叫

中和热；

二、热化学方程式的书写步骤

1.正确书写化学方程式。

2.注明反应时的温度、压强，常温常压下可不注明。

3.计量数可以用分数，因为它只表示物质的量。

4.注明各物质的状态，分别用s、1、g表示固态、液态、气态。

5.在方程式后用4H表示反应热，AHVO表示放热，AH〉。

表示吸热。其数值要与计量系数对应。

三、燃料的燃烧

1.化石燃料包括：煤、石油、天然气以及它们的产品。

2.燃料充分燃烧的必须条件：燃烧时有足够多的空气、燃料与

空气有足够大的接触面积。

3.化石燃料使用的弊端：燃料不充分燃烧对环境造成危害、属

于非再生能源、产生污染物。

4.预防措施：新能源的开发、煤的脱硫或固硫、煤的气化和液

化、转化为水煤气或干镭煤气。

四、燃烧热

1.燃烧热

⑴定义：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物

时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

⑵注意事项

①燃烧热是以Imol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此

在书写燃烧热的化学方程式时、一般以燃烧物前系数为1的标准来配

平其余物质的化学计量数。

②燃烧产物必须是稳定的氧化物，例如C-CO2,H—H2O⑴等。

⑶燃料的充分燃烧

①化石燃料主要包括：煤、石油、天然气以及它们的产品等。

②可燃物的燃烧条件是：温度达到着火点、与氧气充分接触。

③充分燃烧的必要条件是：氧气要充足、可燃物与氧气接触面要

大。实施方案：故体燃料粉碎，或液化、汽化。

④不充分燃烧的危害是产热少、浪费资源、污染环境。

⑷化石燃料提供能量的弊端以及预防措施：

①弊端：化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有SO2造成环

境污染、CCh引起温室效应。

②预防措施：开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。

【例11下列关于热化学反应的描述中正确的是()

A.HC1和NaOH反映的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4

和Ca(OH)2反映的中和热△H=2x(-57.3)kJ/mol

B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2co2(g)=2CO(g)+C)2(g)

反应的△H=2x283.0kJ/mol

C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D.Imol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

【思路分析】中和热和燃烧热是重要的反应热，本题考查其概

念及表示意义。

【解析】选项A中中和热是指在一定条件下强酸于强碱的稀溶

液反应生成ImolfhO所放出的热量，与酸和碱的元数无关；选项C

中加热是化学反应的条件，与反应是为否放热和吸热无关，如：Fe

+S=FeS,它属于放热反应；选项D中燃烧热是指Imol的物质完

全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，这里的稳定化合物包含两层

意思，一是化合物稳定，如C燃烧可生成CO和CO2,其中CO2比

CO稳定，二是化合物的状态稳定，如气态的水就不如液态的水稳定。

【答案】Bo

【变式探究】下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（）

A.已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；-483.6kJ-mol-1,则

氢气的燃烧热为241.8kJ-mol-1

B.已知C（石墨，s）=C（金刚石，s）；AH>0,则金刚石比石墨稳

定

C.已知NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（1）；△H=—57.4

kJ-mol_1,则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ

的热量

D.己知2c（s）+2O2（g）=2CO2（g））;△Hi2c⑸+C）2（g）=

2CO(g)；△H2,则△Hi>ZkH2

解析：本题考查了化学反应中能量变化的相关知识。A选项中

出的的燃烧热是1molH2燃烧生成液态水时所放出的热量，A错；B

中因为AH〉。，是吸热反应，可知金刚石能量比石墨高，内部能量越

高越不稳定，B错；C选项中1molNaOH完全中和放出热量为57.4

KJ,0.5mol应放出28.7KJ热量，C对；D选项中前者是完全燃烧,

故放出热量多，但是放热反应AH为负值，故AHI<AH2,D错。

答案：C

五、中和热

1.中和热

⑴定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成ImolH2O,

这时的反应热叫做中和热。

⑵注意事项

中和反应的实质是H+和OH-反应生成H2OO若反应过程中有其

他物质生成（如生成沉淀或弱电解质），则其反应热不等于中和热。

⑶对于强酸强碱的稀溶液反应，其中和热基本上是相等的。都约

为57.3kJ/mol

⑷对于强酸与弱碱或弱酸与强碱的反应，中和热一般低于57.3

kJ/molo因为弱电解质的电离属于吸热反应。

2.中和热的测定

（1）实验步骤：

①保温装置的准备：大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条）使放入的小

烧杯口与大烧杯口相平。在大小烧杯之间也同时填满碎泡沫塑料或纸

条，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔,

正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。

②用量筒量取50mL0.50moL/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度

计测量其温度。（tHCl）

③另取一量筒量取50ml,0.55moi/LNaOH溶液，用温度计测

量NaOH溶液的温度:（tNaOH）

④将量筒内的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小烧杯中，用玻

璃搅棒轻轻搅动溶液，准确记录混合溶液的最高温度。2）。

⑤计算：起始温度ti℃=（tHCl+tNaOH）/2,终止温度t2℃,温

度差=。2七）℃

（2）注意的几个问题：

①作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此可

以用保温杯来做，也可按课本中方法做，一定要使小烧杯口与大烧杯

口相平，这样可以减少热量的损失。

②盐酸和NaOH溶液浓度的配制须准确，且NaOH溶液的浓度

须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，因此HC1和NaOH

溶液的浓度宜小不宜大，如果浓度偏大，则溶液中阴、阳离子间的相

互牵制作用就大，表观电离度就会减小.这样酸碱中和时产生的热量

势必要用去一部分来补未电离分子的离解热，造成较大误差。

③宜用有O.1分刻度的温度计，且测量应尽可能读准，并估读

到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且

要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。

④不宜用弱酸、弱碱代替强酸、强碱，来测中和热，否则会因中

和过程中电离吸热，使测得的中和热数值不准确。

⑤实验操作时动作要快。以尽量减少热量的散失。

⑥实验过程要至少重复两次，取测量所得数据的平均值作为计算

依据，可以使中和热测定尽量准确。

【特别提醒】

燃烧热中和热

能量变

放热反应

相同点化

△H△H<0,单位：KJ/mol

Imol(O2的可能是lmol,也可能是

反应物的量

量不限)0.5mol

生成物的量不限量H2O是lmol

不同点lmol反应物生成lmolH2O时放出

反应热的含完全燃烧时放出的热量，不同反应物的中和

义的热量；不同反应热大致相同，均为

物，燃烧热不同57.3KJ/mol

+1,

例2.已知H(aq)+OH(aq)=H2O(1)；AH=-57.3kJmol其中

aq代表稀溶液，以下四个反应方程式中，反应热AH=-57.3kJ-moH

的是()

AH2so4(aq)+2NaOH(aq)=Na2so4(aq)+2H2O(1)

B；H2so4(aq)+gBa(OH)2(aq)=1BaSO4(s)+H2O(1)

CHCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)

DHCl(aq)+NH3H2O(aq)=(NH4C1(aq)+H2O(1)

解析：由中和热的定义知，生成物必须为1molHbO放出的热量

才可能是中和热，则A错误。由于B中除了有H2O生成外，还有BaSO4

沉淀，反应热大于中和热。B项错误。D项中的氨水为弱电解质，所

以反应热小于中和热。

答案：C

【变式探究】下列说法或表示法正确的是()

A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多

B.由C(石墨)一＞C(金刚石)：AH=+119kJ/mol可知，金刚石比

石墨稳定

+

C.在稀溶液中：H+OH-===H2O；AH=-57.3kJ/mob若将含0.5

molH2so4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于

57.3kJ

D.在101kPa时一，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热

量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)===2H2。(1)；

△H=+285.8kJ/mol

解析：中和热是在稀溶液中进行的，这样可以避免因浓溶液稀释

过程产生的热量变化而影响其测定结果。浓硫酸、氢氧化钠反应时都

会出现稀释的过程，且放出较多的热量，因而测定结果偏大。

答案：C

六、盖斯定律及其应用

1.盖斯定律的涵义：

化学反应的反应热只与反应的(各反应物)和(各

生成物)有关，而与反应的无关。即如果一个反应可以分几步

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。

2.盖斯定律的应用

盖斯定律在科学研究中具有重要意义。因为有些反应进行的很

慢，有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),

这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接的

把它们的反应热计算出来。

例3、已知H2(g)、C2H4(g)和C2H50H(1)的燃烧热分别是

-285.8kJmolb-Ull.OkJmol1

和-1366.8kJ-moH,则由C2H«g)和a0⑴反应生成C2H50H⑴的4H为

()

A.-44.2kJ-mol1B.+44.2kJ-mlo-'

C.-SSOkJ-mol1D.+330kJ-mlo-'

解析：由题意可知：C2H4(g)+3O2(g)一＞2CO2(g)+2H2O(l)；

△H=-Ull.OkJ-mol1,

C2H50H(1)+3O2(g)—＞2CO2(g)+3H2O(l)；△H=-1366.8kJ-moH,将

上述两个方程式相减得：C2H4(g)+H2O(l)一＞C2H50H⑴；AH=

-44.2kJ-mol-'o

【答案】A

【方法技巧】用盖斯定律解题首先要知道有关的反应式和相应

的反应热，然后将反应合并成所求的反应式，其相应的反应热要同样

合并。

【变式探究】钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所

示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，

减少环境污染。

请填写下列空白：

⑴电解食盐水时，总反应的离子方程式是

⑵写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:

(3)已知：①Mg(s)+C12(g)=MgC12(s)△H=-641kJ-mo「

②Ti(s)+2CL(g)=TiC14(s)△H=-770kJ-mo「

则2Mg+TiC14=2MgCL+Ti△H=。

反应2Mg(s)+TiC14(s)誓：2MgCL(s)+Ti在Ar气氛中进行的理由

是0

(4)在上述产业链中，合成192t甲醇理论上需额外补充H2t

(不考虑生产过程中物质的任何损失).

(5)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃

料电池。该电池中负极上的电极反应式是

答案：(l)2Cr+2H2O上之2OH-+H2T+CLT

(2)2FeTiO3+6C+7C12=2FeCl3+2TiCl4+6CO

(3)-512kJ/molMg和Ti都有强还原性，在Ar气氛中可以防

止被氧化。

2

(4)10(5)CH30H-6b+80H一=CO3+6H2O

【要点归纳探究】

一、反应中能量的变化

1.基本概念：

⑴反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量。反应热用符号

“AH”表示。单位“kJ/mol”。

⑵吸热反应和放热反应：

在化学反应过程中，通常用E反表示反应物所具有的总能量，E生

表示生成物所具有的总能量。

①若E反〉E生，为放热反应；当AH为或△H＜0。

②若E反＜E生，为吸热反应；当AH为“+”或△H＞。。

2.吸热反应和放热反应的判断方法

⑴根据反应类型判断：通常情况下燃烧反应、中和反应、金属和

酸反应制氢气的反应为放热反应；电解质的电离、盐类水解、大多数

的分解反应等为吸热反应。若正反应为吸热反应，则逆反应为放热反

应。

⑵根据实验现象判断：使反应体系温度升高的反应，为放热反应。

反之为吸热反应。

如：钠与水反应的现象：钠“熔”成一个小球，可以说明这一反应

为放热反应；Fe粉与硫的混合物稍微受热后反应继续剧烈进行，且

保持红热状态，说明这一反应为放热反应。

在燃烧很旺的炉火中加入煤，炉火马上“暗”下来，说明CO2与C

反应为吸热反应；Ba(OH)2与NH4cl反应，烧杯与玻璃片粘在一起,

说明该反应为吸热反应。

⑶由物质的聚集状态判断：同种物质的聚集状态不同，其本身具

有的能量也不相同。一般情况下：气态物质所具有的能量大于液态，

液态具有的能量大于固态；物质处与稳定状态的能量小于不稳定状态

的能量。如：硫蒸气在氧气中完全燃烧放出的能量大于固态硫完全燃

烧放出的能量。石墨比金刚石稳定，所以由石墨转化为金刚石的反应

为吸热反应。

⑷由盖斯定律判断：

如一个反应可分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一

步完成时的反应热相同，通过化学反应的能量变化值来进行计算，若

AH>0,则反应为吸热反应，反之则为放热反应。

⑸用仪器来测量：量热计

【特别提醒】我们不能通过看一个反应是否需要加热来判断是吸

热反应和放热反应，因为需加热的反应不一定都是吸热反应，如物质

的燃烧一般需要加热来引发反应的进行，但属于放热反应，只有哪些

需持续加热的反应才是吸热反应，而那些只是通过加热来引起反应，

反应开始后则无须加热的反应，则属放热反应。所以注意两点，若一

个反应需持续加热才能进行，一旦停止加热，反应则停止，这样的反

应肯定是吸热反应，若一个反应虽然需进行加热来引起反应，但只要

反应开始后，不需加热继续反应，则这样的反应属放热反应。常见的

放热反应有：酸碱中和反应、活泼金属和酸反应、燃烧反应；常见的

吸热反应有：大多数分解反应；氯化钱与八水合氢氧化钢的反应。

【自主探究】已知某反应是放热反应，下列说法正确的是（）

A.该反应发生时，一定不需要加热

B.该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量

C.该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量

D.如果该反应开始后停止加热，反应一定不能继续进行

解析：放热反应中反应物总能量大于生成物总能量，放热反应不

一定不需要加热，有些放热反应需要加热来引发反应，但不需要持续

加热，因为放出的热量可以维持反应的进行。

答案：Co

二、热化学方程式的书写

1.定义：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。

2.书写热化学方程式：

⑴先书写化学方程式。

（2）有g（气体）、1（液体）、s（固体）标明反应物和生成物的聚

集状态。

⑶反应热用“AH”表示，标在化学方程式后面，中间用“；”隔开,

吸收热量用“+”，放出热量用“一”。

⑷AH与测定的条件有关，书写时应著名条件。若条件为25℃,

103kPa,则可不注明。

⑸热化学方程式中的计量数只表示物质的量，不表示分子个数，

因此热化学方程式中的计量数可以是小数或分数，表示热量的单位

“kJ/mol”表示的是对应方程式中的物质的量，所以热量的数值必须与

热化学方程式中的计量数相对应。

⑹热化学方程式中不注明反应发生的条件。生成物中不能用“厂

或符号。

【自主探究】沼气是一种能源，它的主要成分是CH4o0.5molCH4

完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程

式中正确的是（）

A.2cH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2。。)AH=+890kJ-mol

1

B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(1)AH=+890kJ-moP

1

C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(1)AH=—890kJ-mol

1

D.1/2cH4(g)+O2(g)===1/2CO2(g)+H2O(1)AH=-890kJ-mor

解析：0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热

量，即1molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出890kJ热量。

根据热化学方程式的有关规定，要注明聚集状态，要标出热效应。

答案：Co

三、燃烧热

1.燃烧热

⑴定义：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物

时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

⑵注意事项

①燃烧热是以Imol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此

在书写燃烧热的化学方程式时，一般以燃烧物前系数为1的标准来配

平其余物质的化学计量数。

②燃烧产物必须是稳定的氧化物，例如C—CCh,H—H2O⑴等。

⑶燃料的充分燃烧

①化石燃料主要包括：煤、石油、天然气以及它们的产品等。

②可燃物的燃烧条件是：温度达到着火点、与氧气充分接触。

③充分燃烧的必要条件是：氧气要充足、可燃物与氧气接触面要

大。实施方案：故体燃料粉碎，或液化、汽化。

④不充分燃烧的危害是产热少、浪费资源、污染环境。

⑷化石燃料提供能量的弊端以及预防措施：

①弊端：化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有SO2造成环

境污染、CO2引起温室效应。

②预防措施：开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。

【自主探究】25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃

烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/moh890.3kJ/moh2800kJ/mol,

则下列热化学方程式正确的是（）

A.C(s)+1O2(g)=CO(g)；△H=-393.5kJ/mol

B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6kJ/mol

C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)；△H=-890.3kJ/mol

D.gc6Hl2O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(I)；△H=-1400kJ/mol

解析：AC项生成物不是稳定的氧化物(C项中H2O为气态)；

B项中燃烧物不为Imol。

答案：D

四、中和热

1.中和热

⑴定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成ImolH2O,

这时的反应热叫做中和热。

⑵注意事项

中和反应的实质是H+和OH-反应生成H2OO若反应过程中有其

他物质生成(如生成沉淀或弱电解质)，则其反应热不等于中和热。

⑶对于强酸强碱的稀溶液反应，其中和热基本上是相等的。都约

为57.3kJ/mol

⑷对于强酸与弱碱或弱酸与强碱的反应，中和热一般低于57.3

kJ/molo因为弱电解质的电离属于吸热反应。

2.中和热的测定

(1)实验步骤：

①保温装置的准备：大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)使放入的小

烧杯口与大烧杯口相平。在大小烧杯之间也同时填满碎泡沫塑料或纸

条，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔,

正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。

②用量筒量取50mL0.50moL/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度

计测量其温度。（tHCl）

③另取一量筒量取50ml,0.55moi/LNaOH溶液，用温度计测

量NaOH溶液的温度:（tNaOH）

④将量筒内的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小烧杯中，用玻

璃搅棒轻轻搅动溶液，准确记录混合溶液的最高温度。2）。

⑤计算：起始温度ti℃=（tHCl+tNaOH）/2,终止温度t2℃,温

度差=。2七）℃

（2）注意的几个问题：

①作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此可

以用保温杯来做，也可按课本中方法做，一定要使小烧杯口与大烧杯

口相平，这样可以减少热量的损失。

②盐酸和NaOH溶液浓度的配制须准确，且NaOH溶液的浓度

须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，因此HC1和NaOH

溶液的浓度宜小不宜大，如果浓度偏大，则溶液中阴、阳离子间的相

互牵制作用就大，表观电离度就会减小.这样酸碱中和时产生的热量

势必要用去一部分来补未电离分子的离解热，造成较大误差。

③宜用有O.1分刻度的温度计，且测量应尽可能读准，并估读

到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且

要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。

④不宜用弱酸、弱碱代替强酸、强碱，来测中和热，否则会因中

和过程中电离吸热，使测得的中和热数值不准确。

⑤实验操作时动作要快。以尽量减少热量的散失。

⑥实验过程要至少重复两次，取测量所得数据的平均值作为计算

依据，可以使中和热测定尽量准确。

【特别提醒】

燃烧热中和热

能量变

放热反应

相同点化

△H△H<0,单位：KJ/mol

Imol（O2的可能是lmol,也可能是

反应物的量

量不限）0.5mol

生成物的量不限量H2O是lmol

不同点lmol反应物生成lmolH2O时放出

反应热的含完全燃烧时放出的热量，不同反应物的中和

义的热量；不同反应热大致相同，均为

物，燃烧热不同57.3KJ/mol

【自主探究】下列说法正确的是（）

A.中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量

B.1mol酸与1mol碱完全反应放出的热量是中和热

C.在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O时的反应

热叫做中和热

+

D.表示中和热的离子方程式为：H(aq)+OH(aq)=H2O(l)；

AH=57.3kJ-mol'1

解析：强酸与强碱的反应热不一定是中和热(若生成的水的物质

的量不为ImoL或酸为浓酸等)，A项错误。B项如果为弱酸或弱碱

则不成立，D中反应属于放热反应，应该是负值。

答案：C

【考点突破】

考点一化学键与反应热

例1化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,

该反应的热化学方程式是()

能

tEt1molN+3molH

的

增A£=akJ

加AE=6kJ

-i-molN^g)+^molH：(g)

1molNH,(g)A£=ckJ

1molNH,(I)

A.N2(g)+3H2(g)2NH3(1)

NH=2(a-b—c)kJ/mol

B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

AH=2(h—d)kJ/mol

c.异(g)+孤(g)

NH3(1)

△"=(b+c—a)kJ/mol

D.1N2(g)+|H2(g)NH3(g)

A"=(a+h)kJ/mol

13

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6kJ；③放出能量ckJ到1molN%⑴。

故可得热化学方程式：；N2(g)+,H2(g)NH3(1)

AH=(a—h—c)kJ/mol,扩大计量数后得到A。

答案：A

名师点拨

1.从宏观上分析，反应热的形成原因是反应物具有的总能量与生

成物具有的总能量的相对大小；从微观上分析，反应热形成原因是断

键时吸收的热量与成键时放出的热量的相对大小，注意从图示上去理

解。

\三型

比2\放热反应吸热反应

△H一生成物所含的总能量一反应物所含的总能

量或反应物的诞能总和一生成物的键能总

，示方法\14=

fll

△HV0\H>0

2.从能量角度比较物质的稳定性：物质本身具有的能量越高，其

稳定性越差。

变式探究1白磷与氧气可发生如下反应：P4+5O2=P4O]0。已

知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：

P—P：akJ/mol>P—O：bkJ/mol>P==O：ckJ/mol>0=0：dkJ/molo

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的其中正确的

是()

A.(6a+5d—4c—12b)kJ/molB.(4c+12/?—6。一5菊kJ/mol

C.(4c+\2b—^a—5d)kJ/molD.(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=P4OW

中有6molP-P键和5mol0=0键断裂，同时生成4molP=O键和

12molP-O键，因此△H=(6a+5d—4c—12b)kJ/moL

答案：A

考点二热化学方程式的书写及正误判断

例2.下列热化学方程式书写正确的是(△”的绝对值均正确)

A.C2H50H(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)

AH=-1367.0kJ/mol(燃烧热)

B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)

+57.3kJ/mol(中和热)

C.S(s)+O2(g)=SO2(g)A"=-296.8kJ/mol(反应热)

D.2NO2=O2+2NO△”=+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，△”应为负值，B项错；D项中没表示聚集状态，D项错。

答案：C

名师点拨热化学方程式的书写规则

(1)书写热化学方程式时一定要注明物质的聚集状态。

(2)热化学方程式中的A//值一定要与方程式中的计量系数成比

例，且要注明单位和“十”、“一”符号。

(3)热化学方程式的计量系数只表示物质的量，可以为分数。

(4)一般来说热化学方程式必须注明反应条件，如不注明反应的

5

温度和压强，则应将温度和压强分别视为25℃和l.OlxlOPao

(5)热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于A"与反应完成

物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与A”相

对应，如果化学计量数加倍，则△”也要加倍。当反应逆向进行时，其

反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

变式探究2已知25℃、101kPa下，拆开1molC—H键要吸收

415kJ的能量，拆开1molC—C键要吸收331kJ的能量，拆开1mol

02中的0=0键要吸收498kJ的能量，形成水分子中的1molH—O

键要放出465kJ的能量，形成二氧化碳分子中的1molC==O键要放

出798kJ的能量(丙烷燃烧过程中不考虑其他能量转化)。下列说法正

确的是()

A.火炬中丙烷完全燃烧的热化学方程式为C3H8+5O2=3CO2

+4H2ONH=-2036kJ/mol

B.C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)\H<~2036kJ/mol

C.火炬中丙烷完全燃烧的热化学方程式为：

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)AH=+2036kJ/mol

D.火炬中丙烷燃烧的能量变化可用右图表示

解析C3H8分子中含有2个C—C键，8个C—H键，C3H8在燃

烧过程中所有的化学键均要发生断裂，1molC3H8吸收的热量=

2x331kJ+8x415kJ=3982kJ,5moiCh吸收的热量=5x498kJ=2

490kJ,生成的3molCO2和4molH2O⑴放出的热量=3x2x798kJ+

4x2x465kJ=8508kJ,故1molC3H8完全燃烧生成CCh和a0⑴时

放出的热量=8508kJ-6472kJ=2036kJ,故火炬中丙烷完全燃烧

的热化学方程式为：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)A”=—2

036kJ/molo选项A没有注明物质的状态，错误；选项C中△”忽视

“一”，错误；选项B,因H2OQ)—>H2O(g)时吸收热量，故生成H2O(g)

时放出更少的热量，△”是负值，故有△”>—2036kJ/mol；选项D,

因C3H8(g)完全燃烧是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能

量，正确。

答案：D

考点三盖斯定律的应用及△”的计算

例3.(1)(广东)由磷灰石［主要成分Ca5(PO4)3F］在高温下制备黄磷

(P4)的热化学方程式为：

4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)

+30CO(g)+SiF4(g)AH

①上述反应中，副产物矿渣可用来o

②已知相同条件下：

4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)

AHi

H2(g)+jo2(g)=H2O(l)\H=-285.84kJ/mol

在H2s。4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方

程式为

+2+

Cu(s)+H2O2(1)+2H(aq)=Cu(aq)+2H2O(1)AH=-319.68

kJ/molo

解析(1)①CaSiCh为玻璃的成分之一，从而确定矿渣用途。

②根据盖斯定律知△//=A”I+3A”2+18AH3

(2)由热化学方程式①②+③得：

+2+

Cu(s)+2H(aq)+H2O2(l)=Cu(aq)+2H2O(1)

-319.68kJ/mol

A”=AHI+；XA”2+4X3=+64.39kJ/mol+|x(-196.46kJ/mol)

+(-285.84kJ/mol)=-319.68kJ/mol

答案(1)①制玻璃

②A”I+3A”2+18A”3

2+

(2)Cu(s)+H2O2(1)+2H'(aq)=Cu(aq)+2H2O(1)

A//=-319.68kJ/mol

方法技巧1.热化学方程式中反应热的比较

(1)比较反应热(△功的大小时，要注意带符号(“+”或“一”)进行。

(2)注意反应热(△为与化学方程式中的化学计量数成正比。

(3)注意物质的聚集状态，固态、液态、

气态。

2.利用盖斯定律进行△”计算时的注意事项

(1)合理进行方程式的叠加

热化学方程式的叠加类似于整式的运算，叠加时应遵循数学的运

算规则，当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时，各物

质前的化学计量数和△”需同乘以该化学计量数。

(2)“A/r在进行加、减、乘等运算时，一定要注意其符号的改变,

即NH的运算包括数值和符号的双重运算。

变式探究3在298K、100kPa时，已知：

2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)AH,

Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)A//2

A“3

2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)

则AH3与AM和A”2间的关系正确的是()

A.=

B.△"3=A"1+A”2

C.△”3=AM—2A”2

D.=-A"2

解析令2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)AH】①

A”2②

Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)

A“3③

2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)

根据盖斯定律，将反应①+反应②x2即可求得反应③，因此有

△H3=△&+?△$,故A项正确。

答案：A

高考失分警示

1.比较反应热△”的大小要注意反应热的数值和符号。

若为放热反应，热量越多，△”越小；若为吸热反应，热量越多,

△"越大。

2.反应热的单位kJ/mol中的“/mol”是指该化学反应整个体

系(即指“每摩化学反应”)，而不是指该反应中的某种物质。如2H2(g)

+O2(g)=2H2O(l)△”=一571.6kJ/mol指“每摩2H2(g)+

O2（g）==2H2O⑴反应”,放出571.6kJ的能量，而不是指反应中"H2（g）、

02（g）或H2O⑴”的物质的量。

3.不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热△”表示

反应进行到底（完全转化）时的能量变化。如：2SO2（g）+O2（g）==2SO3（g）

△”=一197kJ/mol是指2molSO2（g）^1mol02（g）完全转化为2

molSO3（g）时放出的能量。若在相同的温度和压强时，向某容器中加

入2molSO2（g）和1mol02（g）反应达到平衡时，放出的能量为Q,因

反应不能完全转化生成21110”03恁），故。＜197口。

【高考真题精解精析】

[2011高考】

1.（2011.上海）据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关

水分解过程的能量变化示意图正确的是

解析：分解水属于吸热反应，催化剂可以降低活化能。

答案：B

2.（2011•重庆）一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图

10的是

A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(S)+H2O(g)；△H<0

B.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)；△H>0

C.CH3CH2OH(g)=^CH2=CH2(g)+H2O(g)；△H>0

D.2c6H5cH2cH3(g)+02(g)2C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g)；△H<0

【答案】A

【解析】左边图像是温度与时间的图像，在拐点之前可以判断斜率较大的T?对应的反

应速率快，因此温度较高，即拐点之后，T2温度下达到平衡时，水蒸气的含量较少，

因此确定升高温度，平衡逆向移动，即此反应正向为放热反应，排除B、C。右边图像为压

强与时间的图像，拐点前可判断P|>P2,拐点后可判断增大压强平衡正向移动，确定此反应

生成物的气体的物质的量之和小于反应物气体的物质的量之和，排除D。

3.(2011.重庆)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：ImolS(s)

转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂ImolF-F、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。

则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热4H为

A.-1780kJ/molB.-1220kJ/mol

C.-450kJ/molD.+430kJ/mol

【答案】B

【解析】根据题意可判断lmolSF6中含有6moiS—F键，ImolF2中含有ImolF—F键，

因小匕AH=280kJ/mol+160kJ/molx3-330kJ/molx6=-1220kJ//mol。

4.(2011•浙江)下列说法下无琥的是

A.已知冰的熔化热为6.0kJ/mol,冰中氢键键能为20kJ/mol,假设1mol冰中有2moi

氢键，且熔化热完全用于破坏冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键

2

(Ca)

B.已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度为a,Ka=o

ac(l-a)

若加入少量醋酸钠固体，则CH3coOH=CH3coeT+H*向左移动，a减小，K”变

小

C.实验测得环己烷⑴、环己烯⑴和苯⑴的标准燃烧热分别为一3916kJ/mol、-3747

kJ/mol和一3265kJ/mol,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键

D.己知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3C0(g),21H=+489.0kJ/moL

CO(g)+：Ch(g)CC)2(g)，/H=—283.0kJ/molo

C(石墨)+Ch(g)=CO2(g),△H=-393.5kJ/moL

则4Fe⑸+3O2(g)2Fe2Ch(s),4H=-1641.0kJ/mol

【答案】B

【解析】本题为大综合题，主要考察了物质的键能分析应用，化学反应能量变化的盖斯

定律的应用，以及弱电解质溶液的电离平衡分析。A.正确，熔化热只相当于0.3mol氢键。

B.错误。K”只与温度有关，与浓度无关。C.正确。环己烯⑴与环己烷⑴相比，形成一个

双键，能量降低169kJ/mol,苯⑴与环己烷(1)相比,能量降低691kJ/mol,远大于169x3,说

明苯环有特殊稳定结构。D.正确。热方程式①=(③-②)x3—④+2,4H也成立。

5.(2011.江苏)下列图示与对应的叙述相符的是

A.图5表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化

-

B.图6表示0.1000mol-L'NaOH溶液滴定20.00mL0.1000molL'CH3COOH溶液所得

到的滴定曲线

C.图7表示KNO3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液

D.图8表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最

大

【答案】C

【解析】本题考查学生对化学反应热效应、酸碱中和滴定、溶解度曲线、平衡转化率等

角度的理解能力。是基本理论内容的综合。高三复习要多注重这一方面的能力训练。

A.图5表示反应物总能量大于生成物总能量，是放热反应。

B.图6中起始点0.1000molL'CHjCOOH溶液pH值不会在1以下；当NaOH与

CH3coOH等物质的反应时，溶液因盐类水解而呈碱性，突跃会提前；终点pH值也不会是

13。

C.图7通过a作一条辅助线，与KNO3的溶解度曲线有一交点在a点之上，说明a点溶

液是不饱和溶液。

D.图8表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时曲线并没有达到

平衡，所以反应物的转化率并不是最大。

6.(2011•江苏)下列说法正确的是

A.一定温度下，反应MgCb(D=Mg(l)+Cb(g)的21H>0AS>0

B.水解反应NHj+FkO-NH3-H2O+H+达到平衡后，升高温度平衡逆向移动

C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应

D.对于反应2H2O2=2H2O+(M，加入MnO?或升高温度都能加快02的生成速率

【答案】AD

【解析】本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题，着力考查学生对端变、焰

变，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。

A.分解反应是吸热反应，嫡变、熠变都大于零，内容来源于选修四化学方向的判断。

B.水解反应是吸热反应，温度越高越水解，有利于向水解方向移动。

C.铅蓄电池放电时的负极失电子，发生氧化反应。

D.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。

7.(2011•北京)25℃、101kPa下：®2Na(s)+l/2O2(g)=Na2O(s)△Hi=-414KJ/mol

②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H2=-511KJ/mol

下列说法正确的是

A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等

B.①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同

C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快

D.25℃>lOlkPa下，Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)△H=-317kJ/mol

解析：NazO是由Na*和-构成的，二者的个数比是2：1。NaaCh是由Na+和-构

成的，二者的个数比也是2：1,选项A不正确；由化合价变化可知生成ImolNaaO转移2moi

电子，而生成ImolNazOz也转移2mol电子，因此选项B不正确；常温下Na与。2反应生成

Na2O,在加热时生成NazCh，所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na?。，所以选项C

也不正确；由盖斯定律知①x2一②即得到反应

NazCh(s)+2Na(s)=2Na2O(s)△H=-317kJ/mol,因此选项D正确。

答案：D

8、(2011•广东)(15分)利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CEU和02。

紫外光照射时，在不同催化剂(I,H,III)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图13所

示。

(1)在0-30小时内，CH4的平均生成速率0、如和vni从大到小的顺序为;

反应开始后的12小时内，在第一种催化剂的作用下，收集的CM最多。

(2)将所得CE与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)==

1

CO(g)+3H2(g),该反应的4H=+206kJ-mol-

①在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)

②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡

常数K=27,此时测得CO的物质的量为O.lOmol,求CH」的平衡转化率(计算结果保留两

位有效数字)

(3)已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ・mo『

写出由CO2生成CO的化学方程式

解析：此题综合考查化学反应速率、化学平衡和热化学知识。(1)分析图13,可知在0-30

小时内，CH」的平均生成速率是：叫u>wi>w，在反应开始后的12小时内，在第H种催化剂

作用下，收集的CH$最多；(2)①见答案；②根据反应方程式：CHMg)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g),假设起始时CH4和H2O的物质的量均为x,

CH4(g)+H2O(g)^^CO(g)+3H2(g)

开始值：xx00

变化值：0.10.10.10.3

平衡值：x-0.1x-0.10.10.3,根据平衡常数K