2022届高考化学一轮复习化学能与热能学案

第20讲化学能与热能

考点一焙变与反应热

1.化学反应的实质与特征

2基木概念

(1)给变

生成物与反应物的培值差,憎变定义式为kH=。表示方法为吸热反应:;放热反应:。

(2)反应热

在等温条件下，化学反应体系向环境或从环境的热・。恒压条件下，它等于反应的始变，用符号表示，单位为。

(3)键能

锂能是气态分子申化学犍解寓成气态原子所吸收的能■<.

(4)活化能

分子具有的平均能■与分子具有平均能1之差，

3.吸热反应与放热反应

⑴化学反应中的能鬓变化(如图6-20-1)

图6-20-1

表示断裂旧化学犍的能量，也可以表示正反应的;。表示逆反应的活化能。

②白表示生成新化学键的能■，也可以表示活化分子结合成生成物分子所的能・。

①C表示反应的，可通过计算憎变求得。

a从物质所具有的好角度分析，培变(A%为生成物的脂与反应物的势之差心毋。

h从化学键角度分析，培变为反应物的键能和与生成物的键能和之差心力A£0-Af0=-

(用图6-20-1中的符号填空)。

(2)常见放热反应和吸热反应

放热反应:

。可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属跟水或酸的反应;⑤物质的缓慢氧化;⑥原电池反应;⑦铝热反

应;⑧少数分解反应，如H2O2分解6

吸热反应：

①大多数分解反应;②盐类的水解;③核盐与碱的反应;④碳与水蒸气、C与C02的反应。

(3)常见的吸热、放热过程

放热过程:放热反应:稀释浓硫酸;氢氧化钠固体溶于水等。

吸热过程:吸热反应;核盐溶于水等。

1.判断正误(正确的打\匚错误的打“x”)

⑴放热反应中，生成物的总能量高于反应物的总能■()

(2)放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生()

(3)正反应活化能越大的反应，反应速率一般越慢0

(4)同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCI(g)在光照和点燃条件下的A/7不同()

(5)可逆反应的A"表示完全反应时的能量变化.与反应是否可逆无关()

⑸吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量()

(7)物质的物理变化过程中，也会有能量变化，但不属于吸热反应和放热反应()

(3)物质发生化学变化都伴有能呈的变化()

(9)吸热反应在任何条件下都不能发生()

2.下列变化过程属于放热反应的是0

①工业合成氨②酸碱中和反应③水蒸气变成液态水④固体NaOH溶于水⑤Na在CL中燃烧⑥食物腐败⑦浓WSOd稀释

A.①③④⑦B.②③④⑤

C.①②⑤⑥D.①②⑤⑦

3,已知:N2(g)+3H2(g)u2NH3(g)△牛-92.4kJmoH若向一定体积的密闭容器中加入ImoINz和3mo旧春充分反应后,放出的

热量(填'或"=")92.4kJ。

题组一焙变和反应热概念的理解及应用

1.下列有关说法正确的是()

A.铝热反应属于吸热反应

B.若某反应的反应物的总能量大于生成物的总能■，则该反应为吸热反应

C.H2-H+H的变化需要吸收能量

D.凡经加热而发生的化学反应都是吸熟反应

2［2020,保定模拟］根据如图6-20-2所示能量关系示意图，下列说法正确的是()

图6-20-2

A.1molC⑻与1molO2(g)的能量之和为393.5kJ

B,反应2co(g)+5(g)-2cOz(g)中,生成物的总能1大于反应物的总能量

C.由C(sbCO(g)的热化学方程式为2c(s)+02(g)-2co(g)A作・221.2kJ,moF

D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO热值尸

题组二化学反应中能量变化的图像

“2020・济宁模拟］叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基静反应(CH3)3CCI+OHf(CH3)3COH+C卜的能■变化与反应过

程的关系如图6-20-3所示。下列说法正确的是0

图6-20-3

A,该反应为吸热反应

B.(CH3)3C*tt(CH3)3CCI稳定

C.第一步反应一定比第二步反应快

D.增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率

2［2020•泰安二模］水煤气变换反应CO(g)+H2C(g)-C02(g)+H2(g)o我国研究人员结合实验与计算机模拟结果，揭示了在

金催化剂表面上水煤气变换的反应历程(如图6-20-4所示)，其中吸附在金催化剂表面上的物质用标注。下列说法正确的是0

图6-20-4

A,水煤气变换反应的△粒0

B.该历程中最大能垒(活化能)£正=1.70。丫

C.步柔⑤只有H-H键和H-0键形成

D.步藤③的转化关系可表示为CO+OH+H2O(g)-COOH+H2O-

&规律小结.........................................

正确理解活化能与反应热的关系

图6-20-5

0U为正反应活化能，后为逆反应活化能△华

①催化剂能降低反应所需的活化能,但不影响拈变的大小。

考点二热化学方程式

1.概念:表明反应所的热量的化学方程式。

1

2.意义:不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的变化。^$D：H2(g)+102(g)=H20(l)A^-285.8kJmol-,

襄示在25示和1.01x105PaT.o

3.热化学方程式的书写方法

一写方程式|—写出配平的化学方程式

二标状司----用s、I、g、aq标明物质的聚集状态

归标条件)一标明反应的温度和压强(101kPa、252时可不标注)

四标A”一在方程式后写出△〃并根据信息注明△"的或”二

色标数值|—根据化学计量数计算写出△〃的宜

图6-20-6

4,注意事项

⑴热化学方程式不标但必须用s、I、g、aq等标出物质的聚集状态。

(2)热化学方程式的化学计量数表示物质的量，可以是整数，也可以是分数，其△"必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。

(3)A"应包括"'或••二数值和单位(kJm。卜％

(4)正、逆反应△〃的数值相等、符号相反。

⑸可逆反应的A"表示完全反应的热■变化，与反应是否可逆无关。如冲(9)+3«(9)12^^3(9世庆・92.4kJmoH裹示在

101kPa.25℃时,1molN2(g)和3moi也⑷完全反应生成2moiNH3(g)时放出92.4KJ的热L

⑸同素异形体之间转化的热化学方程式除了注明物质的聚集状态外，还要注明名称。

1.判断正误(正确的打、"，错误的打的绝对值均正确)

(1)CH4(g)+2O2(g)—CO2(g)+2H2O(l)A^=-890.3kJ()

(2)NaOH(aq)+HCI(aq)-NaCI(aq)+H20A田57.3kJmo|T()

1

(3)2NO2—O2+2NOA^+116.2kJmol()

(4)已知:298K、101kPa下,N2(g)+3H2(g)L2NH3(g)A*-92.4kJ，mo|T;将1.5mo旧2和过■的叱在此条件下充分反应，放出

热，46.2KJ0

⑸C(石墨⑸-C(金屈石闾A/0,说明石墨比金刚石稳定()

2.已知热化学方程式:2H2(g)+Oz(g)-2Hz0(g)

A^=-483.6kJmol'o

则对于热化学方程式:2比0(，-2H2(g)+O2(g)Aq=/JkJmo匕下列说法正确的是()

A.热化学方程式中H20前面的"2”表示2个气态水分子

B.4483.6

C.|A^|>|AM|

D|A用同A必|

3篇你写出298K、101kPa时,下列反应的热化学方程式。

⑴一定・N2(g)与一定■H2(g)在一定条件下反应生成2moiNHMg),放出92.4kJ热量。

(2)14gN?(g)与适■的Oz(g)在一定条件下反应生成NO(g),吸收34kJ热量。

i：3)1molC8HM)在。娟)中完全燃烧，生成COiig)»H2OQ),放出5518kJ热

题组一热化学方程式的正误判断

112020，上海崇明模拟］碳和水蒸气反应生成ImolHa和ImolCO,吸收131.3U热量.该反应的热化学方程式是0

A.C(S)+H2O(I)-H?(g)+CO(g)

止J31.3kJmo卜1

B.C(s)+H2O(g)—H2(g)+CO(g)

A//=-131.3kJmoH

C.C(s)+H2O(g)—H2(g)+CO(g)

A8=+131.3kJmoN

D.C(s)+H2O(l)—H2(g)+CO(g)

A^+131.3kJmol-1

2.铁系氧化物材料在光催化、电致变色、气敏粒感器以及光电化学器件中有着广泛的应用和:秀人的前景。实验室中可利用

FeCQa和。2为原料制备少量铁红，每生成160g固体铁红放出130kJ热・，则下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是()

A.4FeCO3(s)+O2(g)-2Fe2O3(s)+4CO2(g)

A^-130kJmoH

B.4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)

A/ifc+260kJmol-1

C.4FeCO3(s)+O2(g)-2Fe2O3(s)+4CO2(g)

A^eOkJmol-1

D.4FeCO3(s)+O?(g)---2FeQ3(s)+4CO2(g)

止*130kJ，moJT

乡方法技巧

“五审”突破热化学方程式的正误判断

一审△〃的一放热反应△，为吸热反应△〃为"+"

审单位单位■定为“kJmoH”,易借写成"!(丁或漏写

仁审状态|一物质的聚集状态必须正确，特别是溶液中的反应易写错

四审数据对应性一反应热的数值必须与方程式的化学计■数相对应和化学计量数与A〃的绝对值成正比。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

丘审是否符合概念卜如燃烧热、中和热的热化学方程式

题组二热化学方程式的书写

1.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

⑴在一定条件下，将1molN2和3mo旧2充入一个密闭容器中发生反应生成氨，达到平衡时N2的转化率为25%,放出M的热

量，写出心与也反应的热化学方程式:。

(2)在25℃,101kPa下,0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二棚和液态水，放出649.5kJ热

髭其热化学方程式为，

(3)在25℃,101kPa下,一定质量的无水乙醵完全燃烧时放出热量GkJ,其燃烧生成的C02用过量饱和石灰水吸收可得

100gCa(X)3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为。

(4)NaBH4(s)4。0(1)反应生成NaBQ⑸和氢气，在25℃,101kPa下，已知每消耗3.8gNaBHd⑸放热

21.6kJ,该反应的热化学方程式为。

2(1)甲爵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的热化学方程式如下：

QCH3OH(g)+H2O(g)—CO2(g)+3H2(g)

A^=+49.0kJmol-1

©CH3OH(g)+^O2(g)-CO2(g)+2H2(g)

AA/=-192,9kJmor1

又知③hhO(g)—H2OQ)△小＞44kJmoF则甲醵蒸气物烧为液态水的热化学方程式为台

(2)在微生物的作用下,NH；经过荫步反应级氧化成NOm两步反应的能量变化示意图如图6-20-7:

图6-20-7

第二步反应是(填“放热"成“吸热")反应。

ImoINH；全部被氧化成N02(aq)的热化学方程式为°

•规律小结.........................................

书写热化学方程式的“四注意”

⑴热化学方程式中需注明各物质的聚集状态,在方程式后面注明热■变化，破热反应△所。，放热反应△昧0。

(2)△〃是一定温度和压瓠下的反应热，在25(、101kPa下测定的△”可不注明温度和压播，

⑶热化学方程式中的化学计量数袅示物质的物质的量，可以是整数也可以是分数，化学计量数改变时,会相应的改变。

«)正反应和逆反应的△〃数值相等，符号相反。

考点三燃烧热和中和热能源

1.燃烧热

2.中和热

3.理解燃烧热和中和热的注意事项

⑴中和热是酸,碱的稀溶液反应生成1m。旧?0时放出的热量。浓硫酸稀释时放热,与破反应生成ImolH?。。)时放出的热也

大于57.3kJo当中和反应有沉淀生成时，生成1同0110(1)放出的热最大于57.3kJ。

(2)对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所以文字描述时可不带，”，但其给变为负值。

(3)当用热化学方程式表示中和热时，生成Hz。。)的物质的■必须是1mol,当用热化学方程式衷示燃烧热时，可燃物的物质的■

必须为1mol°

(4)物质完全燃烧生成的指定产物示例:H->H2O(I),C-»CO2(g)fS->S02(g),N-N2(g)o

4.中和反应反应热的测定

⑴装置如图6-20-8所示。

图6-20-8

i2)50mL0.55mol-L1的NaOH溶液和50mL0.50molL1的稀盐酸混合反应。

(3)计算公式：

其中,G4.18J・gT，℃T=4.18x10-3kJgiC-i;〃为生成H2O的物质的・。

(4)注意事项

①隔热层的作用是。

②为保证酸完全中和，采取的措施是。

◎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、弱破，则测得的数值.

5.能源

⑴能源分类

图6-20-9

(2)解决能源问题的措施

0提高能源的利用效率a改善开采、运输、加工等各个环节;b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。

②开发新能源:开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。

1.判断正误(正确的打飞",错误的打"X")

⑴1mo旧2燃烧放出的热量为氢气的燃烧热()

(2)1mol琉完全燃烧生成$。3所放出的热■为硫的燃烧热0

(3)1molN2H4(掰)与足■氧气反应生成NO和液态水所放出的热■是脐的燃烧热()

(4)根据2H2e)+。2®-2H2。(1)△/-571.6kJmoH可知氢气的燃烧热为57„”

(5)用稀醋酸溶液与稀NaOH溶液测定中和热,所测的中利热A«>-57.3kJmol-'()

(5)煤、石油、天然气等热料的最初来源都可追溯到太阳能0

⑺化石燃料属于可再生能源，对其过度开采不影响可持续发展0

(8)天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料0

2.已知热化学方程式C2H2(g)*Hg)-2cO2(g)+H2O(g)AAM256kJmc也下列说法正确的是0

AC2H2的燃烧热为1256kJmol-1

B.若转移10mol电子,则消耗2.5molO2

C.若生成2mol液态水，则AH=・2512kJmo尸

D.若形成4mol碳氧共用电子对，则放出的热■为2512kJ

"1)已知甲烷的燃烧热为冰JmoU则甲烷燃烧的热化学方程式为。

(2)16g固体硫完全燃烧生成二氧化硫气体时放出饮J的热量，则硫燃烧的热化学方程式为。

(3)11.2L(标准状况)氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9KJ的热量，则氢气燃烧的热化学方程式为。

题组一燃烧热和中和热的理解

“2020・抚顺六校期末］下列关于热化学反应的描述中正明的是0

A.HCI溶液和NaOH溶液反应的中和热△片・57.3kJmoH,则含1mol硫酸的溶液与足■氮氮化领溶液反应放热为114.6kJ

B.H2(g)的燃烧热是285.8kJmo匕则240(1)-2H2(g)+5(g)反应的△弗=+571.6kJmoH

C.101kPa时,2H2(g)+O2(g)-2H20(g)△什・GkJmoll则比的燃烧热为gGkJmor1

D.500C30MpaT,将OSmoINz和ISmolHz置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放熟19.3kJ,其热化学方程式为

="i

N2(g)+3H2(g)^2NH3(g)A^=-38.6kJ'mor

2.［2020・九江高三模拟］25℃、101kPa时囹酸可强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3KJmol”,辛烷的燃烧热为

5518kJ-moNo下列热化学方程式书写正确的是0

2{1

A.2H*(aq)+S0t(aq)+Ba*(aq)+2OH(aq)—BaSO4(s)+2H2O(l)Zl/T=-57.3kJmol-

1

B.KOH(aq)+^H2SO4(aq)-^K2SO4(aq)+H2O(l)A>^-57.3kJmol*

C.CBHi8(l)+yO2(g)—8CO2(g)+9H2O(g)

A^b-5518kJmol-1

i

D.2C8Hi8(g)+25O2(g)-----16CO2(g)+18H2O(l)AAM518kJmol-

公易错警示.........................................

燃烧热和中和热应用申的注意事项

⑴有关燃烧热的判断，一看是否以1mol可燃物为标注，二看是否生成指定产物°

⑵有关中和热的判断，一看是否以生成ImolHzO。)为标准:二看酸碳的强弱和浓度，应充分考虑弱酸、弱碳电离吸热，浓的酸碱稀释放热等因

常三看是否生成难溶物，应充分考虑生成难溶物时放热。

题组二中和热测定的误差分析及实验数据处理

1.在测定中和热的实验中，下列说法正确的是()

A,使用环形玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差

B.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触

C.用0.5molL-NaOH溶液分别与0.5molL，的盐酸,醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同

D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有容量瓶、量筒、温度计、环形玻璃搅拌器

2.某同学设计如图6-20-10所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是()

图6-20-10

A.由实物可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应

B.将实物(a)中的铝片更换为等质■的铝粉后释放出的热量有所增加

C.实验(c)中将环形玻璃搅拌器改为铁质揽拌棒对实验结果没有影响

D.若用NaOH固体测定中和热，则测定中和热的数值偏高

,易错警示............................................

中和热的测定实验中的注意事项

⑴实验所用的酸和碱溶液应为稀溶液,否则会造成较大误差。

⑵・取酸溶液和碱溶液时，应当分别使用两个量筒量取。

(3)使用同一支温度计分别先后测量酸、碱溶液及混合液的最高遍度，测完一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干后再测另一种溶液的

温度。

(4)取多次实验终止温度S)和起始温度(A)温度差的平均值代入公式计算，计算时应注意单位的统一°

题组三能源的开发与利用

1J2020•浙江卷］下列说法不正确的是0

A天然气是不可再生能源

B.用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物

C,煤的液化属于物理变化

D.火棉是含经■高的硝化奸维

2.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时媛解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。

B6-2Q-11

二列说法正确的是0

A.KO的分解反应是放热反应

B.氢能源已被普遍使用

C.2mol液态H2O具有的能■低于2m。旧2和ImolOz的总能量

D.氢气不易储存和运输，无开发利用价值

考点四盖斯定律反应热的计算

1.盖斯定律

⑴内容:对于一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的

有关，而与无关。如油反应物A生成产物B可以设计如下两条途径则AMAH、A4的关系可以表示为°

图6-20-12

(2)应用

①根据盖斯定律书写热化学方程式:根据已知热化学方程式，运用加减运算法转化为目标热化学方程式。

◎根据盖斯定律计算反应热；

转化关系反应热间的关系

M吗、A些B

如已知在25。101kPa时：

1

©C(s)+O2(g)-CO2(g)A^=-393.5kJmol-,

02C(s)+O2(g)-2CO(g)AM=-221kJmoH,

则CO(g)+：O2(g)-CCh(g)的A"为弓

2反应热大小比较

⑴吸、放热反应过程中，比较吸收或放出热量(0的大小时，只比较数值大小,但比较△“大小时，必须带上“十匚”比较，对于放热

反应，放热越多,△»越;对于吸热反应，吸热越多△&越。

(2)比较化学反应A〃大小的方法

①吸热反应的△〃放热反应的

②同一反应，生成物状态不同时

A(g)+B(g)-C(g)△匕<0

A(g)+B(g)—C(l)AM<0

因为C(g)-C(I)A京0,且△凡二(用△桂、XHi表示)，所以XHim

。同一反应，反应物状态不同时

S(g)+O2(g)—SO2(g)AHi<0

S(s)+O2(g)—SO2(g)A^<0

因为S(g)^=S(s)A用。，且A用二(用A凡、表示)，所以AHA反。

④两个有联系的不同反应相比

C(s)+Os(g)-CO2(g)AH<0

C(s)+1O2(g)—CO(g)A/«<0

根据常识可知CO(g)+1o2(g)=COz(g)A耳0,

且△"=(用△七、AF表示)，所以A必△必。

3.反应热的计算

⑴根据热化学方程式计算:反应热的绝对值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。

(3)根据反应物化学链断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算。

(4)根据盖斯定律进行计算。

(5)根据物质燃烧热(AM数值计算:Q放户。

1,判断正误(正确的打锯误的打"X")

⑴一个反应一步完成或分几步完成，二者相比，经过的步骤越多，放出的热■越多()

(2)由玲⑥+豺⑹一HzOgN泳Jm。卜可知,1gH2燃烧生成H?O(g)放出的热量为akJ()

(3)已知C(s)Q(g)-COi(g)A/yi；C(s)+H5O(g)-H2(g)*CO(g)A"H(g)$O2(g)-H^Oig)AM；CO(g)+^(g)

COz(g)AM；则△〃产△发+A/+A必()

(4)已知S(g)+02(g)=S02(g)AM<0,S(s)+02(g)=S02(g)A^<0,JlliJ

2.(1)16g固态硫完全燃烧放出148.4kJ的热量，则1mol固态硫完全燃烧放出的热■为kJ。

(2)已知2H2(g)+C)2(g)-2H2O(I)A作・571.6kJmoF若要得到857.4kJ的热■，至少需要Hz的质■为6

题组一利用盖斯定律书写热化学方程式、计算反应热

1.(1)[2020•全国卷I节选)硫酸是一种重要的基本化工产品e接触法制硫酸生产中的关键工序是S02的催化氧

机催化剂

1

化;S02(g)+；0z(g)-------*SO3(g)A^-98kJmol-o机催化剂参与反应的能*变化如图6-20-13所示丫?。乖)与SO?(g)反

应生成VOSOds)和V2O4(s)的热化学方程式为e

图6-20-13

(现2018•全国卷I节选]已知:2用0则)-2N2Oi(g)+O2(g)A^=-4.4kJmoH

2N5⑼一N2O4(g)AM=-55.3kJmoH

则反应N2O《g)-2NO2(g)+处(g)的△所kJmoF。

2.根据己知信息，按要求写出指定反应的热化学方程式。

工业上制取硝酸筷的流程图如下所示：

回与^|当同当IN0冉NH,NO；!

图6-2M4

B^:4N0(g)+4NH3(g)+O2(g)^4N2(g)+6H20(g)AAfc-1745.2kJmol^

6NO(g)+4NH3(g)5=^5N2(g)+6H2O(g)A^-1925.2kJ«mol%

则反应I的热化学方程式可表示为。

,方法技巧...............................................

利用盖斯定律书写热化学方程式

⑴运用盖斯定律的技巧一1'三调一加”

一调:根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的物化学方程式。

二词:根据改写的热化学方程式调整相应△〃的符号。

三调:调整中间物质的化学计量数6

一加:将调整好的热化学方程式及其相加。

(2)运用餐斯定律的三个注意事项

。热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。

①热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。

①将一个热化学方程式颠倒时,A3的-随之改变,但数值不变。

题组二利用键能计算反应热

1.通常把拆开1mol某化学像所吸收的能■看成该化学燧的燧能。燧能的大小可以衡■化学耀的强弱,也可用于估算化学反

应的反应热(AA),化学反应的A"等于反应中断裂的旧化学键的键能之和与反应中形成的新化学键的键能之和的差。下面列

举了一些化学键的键能数据，供计算使用。

化学键Si-0Si-CIH-HH-CISi-SiSi-C

健能/

460360436431176347

(kJmol-1)

工业上的高纯硅可通过反应:SiCL(g)+2H2(g)-Si(s)+4HCI(g)制取，该反应的A"为，

2.己知破坏键、1molO-O键、健府分别需要吸收436kJ、498kJ.465kJ的能■，图62M5寰示

出、02转化为出0的反应过程中的能■变化，则ZFo

图6-20-15

,方法技巧.........................................

1.熟记反应热△斤的基本计算公式

△/生成物的电能*-反应物的电能毫

C"=反应物的催能之和-生成物的健他之和

2常见物质中的化学健数目

COiCH4P4SQ石鬓金刚Sa

物质Si

(C-O)(C-H)(P-P)(S»-O)(单层)石(S-S)

键数24641.5282

题组三反应热大小的比较

“2020•浙江卷］关于下列△〃的判断正确的是()

CO|(aq)+H*(aq)-HC03(aq)A//i

C0f(aq)+H2O(l)=HC0式aq)+OH(aqM

OH-(aq)+H*(aq)-H2O(I)AM

OH(aq)+CH3COOH(aq)-CH3COO(aq)+H；O(l)AM

A.AH<0△从vOB.AHvA发

C.A际OAM>OD.A侬

2.已知:①2cH30H(g)+35(g)-2CO2(g)+4H2O(l)A//i

©2CO(g)+O2(g)—2CO2(g)A^

^2H2(g)+O2(g)—2H2O(I)AM

④2H2(g)+O2(g)^=2H2O(g)AM

©CO(g)+2H2(g)—CH3OH(g)A^

工列关于上述反应培变的判断正确的是()

A,△必>0,△4<0

B.A3AH

C.AA/i=A^+2A/i5-A/i

D.2AM+AW<0

手规律小结...............................................

反应热大小比较

⑴看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：

图6-20-16

(2)看A"的符号。比较反应热大小时不要只比较△〃数值的大小，还要考虑其符号。

(3)看化学计・数。当反应物与生成物的状态相同时,化学计■数越大，放热反应的△月越小，吸热反应的△〃越大。

⑶看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的盘和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。

考例者法直击

1.[2020•天津卷]理论研究表明，在101kPa和298K下,HCN(g)-HNC(g)异构化反应过程的能■变化如图6-20-17所示。

工列说法错误的是()

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的A459.3kJ,mo卜1

C,正反应的活化能大于逆反应的活化能

D.使用催化剂，可以改变反应的反应热

图6-20-17

2[2019•海南卷]根据图中的能■关系，可求得C-H的键能为0

图6-20-18

A.414kJmoHB.377kJmol«

C.235kJmol-1D.197kJmol-1

式2020•浙江卷]研究CO2氧化C2H6制C2H4对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有：

IC2H”g)LC2H«g)+H2(g)A办二136kJmo|T

IIC2H6(g)+CO2(g)132H4(g)+H2O(g)+CO(g)A"=177kJmor

IIIC2He(g)+2CO2(g)^4CO(g)+3H2(g)A^

!

IVCO2(g)+H2(g)^=CO(g)+H2O(g)

A/i=41kJ-moH

已知:298K时，相关物质的相对能■(如图6-20-19)。

图6-2M9

可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的A4△，随温度变化可忽略).例如：

IW(g)—H20(l)A4286kJmolM242kJmol，=44kJmo|T。

请回答；

⑴根据相关物质的相对能■计算A^kJ-moNo

(2)有研究表明，在催化剂存在下，反应II分两步进行，过程如下;[C泪6(g)+CO2(g)]-*[C2H4(g)+H2(g)+CO2(g)]—*

[C2H，g)+CO(g)+H2O(g)],且第二步速率较慢(反应活化能为2l0kJmN“)。根据相关物质的相对能■，画出反应II分两步进行

的“能■-反应过程图”，起点从[C2H6(g)+CO2(g)]的能・•477kJmoE开始(如图6-20-20)。

图6-20-20

考点一

•基础自主诊断.....................................

1,断裂形成物质能量热量

2.⑴〃生成物卜M反应物)Aao△从o

(2)释放吸收△^kJmol-1(3)1mol

(4)活化反应物

3.(1)①吸收活化能②放出放出③反应热

w.〃生成物卜〃反应物)b.反应物生成物ab

【对点自测】

1.(1)x(2)x(3N(4)x(5)、，(6N(7)J(8N(9)x

［解析］(1)放热反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量。

(2)有的放热反应的发生也熊要加热,如铝热反应;有的吸热反应不加热也能发生，如Ba(OH)2-8H2O晶体和NH4cl晶体的反应。

(3)活化能越大，说明断裂旧化学键需要克服的能■越大，则反应越睚发生，速率越慢。

(4)给变与反应条件无关，所以同温同压下，反应H2(g)+CI2(g)―2HCI(g)在光照和点燃条件下的△"相同。

(5)可逆反应的A&表示完全反应时的能■变化,与方程式中的化学计・数有关，与反应是否可逆无关。

(7)物质的三态变化有能量变化，但物质的状态变化属于物理变化，而吸热反应和放热反应前提是化学变化。

(3)任何化学反应都伴随着能■的变化。

(9)吸热反应有的需要加热,有的常温下就能发生，如Ba(OH)2-8H2O晶体和NH4cl晶体的反应，

2c［解析］①属于放热反应;②属于放热反应;③不属于化学反应;④不属于化学反应;⑤属于放热反应;⑥属于放热反应;⑦不属

于化学反应。

3,〈［解析］题述反应为可逆反应JmoINz和3moHz不可能完全反应,因而放出的热■小于92.4kJ。

•素养全面提『I..................................

题组一

1.C［解析］铝热反应属于放热反应,A项错误;反应物的总能■大于生成物的总能量，则该反应为放热反应,B项错误;断裂化学键

需要吸收能量C项正眄;一个反应是吸热反应还是放热反应取决于反应物总能量和生成物总能显的相对大小，与反应的条件

无关，有些放热反应也需要加热，如燃烧反应Q项错误。

2c［解析］A项，由图可知1molC(s)与1molO2(g)的能■和比1molCO2(g)的能■高393.5kJ,错吴;B项,2C0(g)+CMg)一

2co2(g)为放热反应,生成物的总能■小于反应物的总能■，错误；C项，由图可知1molC(s)与，olO2(g)生成1molCO(g)放出的

热量为393.5kJ-282.9kJ=110.6kJ,且物质的量与培变的绝对值成正比，嬉变为负，则热化学方程式为2c(s)+5(g)-

2co(g)A卅-221.2kJmo匕正确Q项,热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则C0的热值为嘿取

惜隅

预组二

1Q［解析］由图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应,A项错误;由图可知(CH3)3C\Cl•的能量总和

比(CH3)3CCI的高，能■越高越不稳定，但不能比较(CH3)3C+和(CHMCCI的能量大小,B项错谀第一步反应的活化能大，反应

慢,C项错误;增大反应物的浓度或升高温度,反应速率加快Q项正确。

2D［解析］根据图像分析可知，水煤气的变换反应经过了过渡态1和过渡态2,最后生成产物的能■低于反应物的，则该反应放

热,反应的△林9A错误;该历程中最大能垒(活化能应正=1.86eVf0.16eV)=2.02eV,B错误;步骤⑤除非极性健H-H键的形

戌，还有H-0键及C=0键的形成,C错误;结合图像分析判断，对照C0+0H+H+H20(g)和COOH+H+HzO•河知步骤③

发生的反应为CO+OH+H2O(g)-COOH+H2O,D正确。

考点二

■基础自主诊断.....................................

1.释放或吸收

2.能・ImolHXg)和|molO2(g)反应生成1mol液态水时放出285.8kJ的热・

【对点自测】

1.(1)x(2)x(3)x(4)x(5)V

【解析】⑴反应热的单位应该是kJmo小

(2)水未注明聚集状态，且酸碱中和反应＞*0。

⑶未注明物质的聚集状态。

(4)该反应为可逆反应，不能进行到底。

(5)能量越低,物质越稳定。

ZD［解析］热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，而非物质的分子个数;反应2H20(g)—

111

2H2(g)+O2(g)A^=/JkJmor是反应2H2(g)+0z：g)-2H20(g)AA6=-483.6kJmol-的逆过程，所以△^=+483.6kJ-mol-1BP

k+483.6;同时可以判断两个反应熠变的绝对值是相等的。

3.⑴N2(g)+3H2(g)12NH3(g)A卅・92.4kJmdT

(2)也(9户0附)—2NO(g)A/+68kJmoN

25

1

(3)CeHi8(l)+yO2(g)—8CO2(g)+9H2O(l)AH=-5518kJ-mol-

•素养全面提升…

题组一

1.C［解析］碳和水蒸气反应生成ImolHz和ImoICQ吸收131.3kJ热・，因此该反应的热化学方程式是C(s)+H2O(g)一

1

H2(g)+C0(g)A^+131.3kJmol-o

2c［解析］160g铁红的物质的■为1mol,每生成160g固体铁红放出130kJ热■，生成2moiF&Ch放出260kJ热■，所以热化

1

学方程式为4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)A^-260kJmol-,C正确。

题组二

1.⑴N2(g)+3H2(g)u2MH3(g吐NQUmoN

1

(Z)B2H6(g)+3O2(g)—B2O3(s)+3H2O(l)A^.2l65kJmol

(3)C?H5OH(l)+3O2(g)-2c0?(g)+3H?0(l)A小-2aJmoH

(4)NaBH4(s)+2H2O(l)-NaB02(s)+4H2(g)A传・216kJ，mo|T

2.(1)CH3OH(g)+|Oz(g)—COz(g)+2H2O(l)AW=-764.7kJmQl^

(2)放热NH；(aq)*2(g)=NO式aq)+2M(aq)+H2O(l)A4273kJmoE

u

解析K1)依据盖斯定律，②x3-0、2+领2得:CH30H(g)+处(g)-CO2(g)+2HzO(M於3xH92.9kJmo2-2x49.0kJm。卜

U(^4kJ-moH)x2=-764.7kJmoHo(2)由题图可知，第二步反应的反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应;第一步热化学

方程式为NH；(aq)+处(g)-2H*(aq)+NO2(aq)+H2O(l)A^=-273kJmor\eP^1molNH；(aq)全部被级化成地网)的热化

学方程式。

考点三

•基础自#诊断

1.1mol指定产物1molC(5)CO2(g)

2.1molH2OH+(aq)+OH(aq)^~H2O(l)AW=-57.3kJmol*1

4.(4)①保温隔热，减少实验过程中的热量预失②碱稍过■③偏小

【对点自测】

1.(1)X(2)X(3)X(4)X(5)<(6)V'(7)X(8)V

懈析］(1)氢气的燃烧热是指1O1kPa时完全燃烧生成液态水时放出的热或。

(2)1molS完全燃烧生成SO2(g)时所放出的热量为硫的燃烧热。

(3)1molN2H4完全燃烧生成N?和液态水时所放出的热■是解的燃烧热。

(4)热化学方程式中氢气的化学计■数为2,因此氧气的燃烧热为285.8kJmoF。

(5)循酸是弱酸，电离吸热，使测得的反应热数值偏小，因此△»-57.3kJmoP。

⑸地球上矿物燃料都由太阳能转化而来。

(7)化石燃料为不可再生能源。

⑶清洁燃料是指燃烧时不产生对人体和环境有害的物质或产生很微量的有害物质，如天然气、液化石油气等。

2B［解析］在1O1kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，称为该物质的燃烧热。该热化学方程式中水是

气态，而定义中氢元素的指定产物为心0(1)人不正琏。消耗ImolO2转移电子4mol,若转移10mol电子,则消耗

n(O2)=ymol=2.5mol,B正瓯生成2moi气态水时心所・2512kJmo|T,C不正确。形成4moi碳氢共用电子对，也就是生成

ImolCOz,放出的热■应为628HQ不正确。

3.(l)CH4(g)+2O2(g)—CO2(g)+2H2O(l)

A/^=-akJmol-1

(2)S⑶+O2(g)=SO2(g)A法-2保JmoN

1

(3)H2(g)402(g)—H2O(l)^^-285.8kJmol-

•素养全面提升.....................................

题蛆一

1.B［解析］含1mol硫酸的溶液和足・氢氧化领溶液反应生成硫酸领沉淀和水，所以此反应放出的热■大于114.6kJ,A错误;氢

气的燃烧热是指1mol氧气完全燃烧生成液态水时放出的热量，所以逆反应的反应热的符号相反，且根据物质的■分析，该反应

的A"为+571.6kJmoHB正确;叫的燃烧热必须是1mol氧气完全燃烧生成液态水时所放出的热量,C错误;该反应为可逆反

应,0.5mol氮气不能完全反应，故反应热不能计算Q错误。

2B［解析］A项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1molH2O(l)时放出的能量，二是当有BaSCh沉淀生

戌时,反应放出的热量会增加住成1EOIH2。。)时放出的热量大于57.3kJ,错误;C项,燃烧热是指在101kPa时,1mol纯物质完

全燃烧生成指定产物时所放出的热量，产物中的水应为液态水，错误Q项,当2mol辛烷完全燃烧时，放出的热■为11036kJ,且

辛烷应为液态，错误。

题蛆二

1.A［解析］搅拌可加快反应速率，环形玻璃搅拌器可减小热■报耗带来的误差,A正确;实舱中温度计水银球应位于液面以下，但

不能与小烧杯底部接触B项错误:HCI为强酸强酸为弱酸,弱酸电离要吸收能量，因此两实验申测得的中和热数值不同,C项错

误;在测定中和热实脸中不需要容量瓶Q项错误6

2D［解析］⑻是金属与酸的反应，是放热反应;(b)星氢氧化领晶体与氧化铁晶体的反应，属于吸热反应;(c)是酸碱中和反应，是放

热反应，放热反应只有(a)和⑹,A项错误;希粉和将片本质一样，等质量时放出的热量相同，只是齿粉参与反应时，速率加快,B项

错误;相较于环形玻璃搅拌器，铁质搅拌棒导热快，会造成热呈损失，对实验结果有影响,C项错的氢氧化钠固体溶解时要放出热

量，最终使测定中和热的数值偏高Q项正确。

题组三

1C［解析］天然气为化石燃料，是不可再生能源,A项正确:水煤气可合成辛烷、甲解等有机物8项正眄;煤的液化属于化学变

化,C项错误;火棉是含氮■高的硝化纤维,也称作纤维素硝酸酯Q项正确。

2c［解析］2HzO(l)^=2H2(g)+O2(g)是吸热反应，说明2moi液态H2O的总能量低于2m。旧2和ImoK%的能量。因由水制取

电耗能多且也不易储存和运输，所以氢能源并未普及，但发展前景广阔。

考点四

・基础自主诊断.....................................

1.(1)始态和终态反应的途径k+AHC

(2)M必・A必△必+△e・283kJmo|T

2⑴小大

(2)①大于②③④<AHd桂》

3.(5)网可燃物)x|A〃

【对点自测】

1.(1)*(2)x(3)W

［解析］(1)一个反应的AN大小只与反应体系的始态和终态有关,与途径无关。

(2)1gHz燃烧生成0.5molH2O(g)放出热■为0.5akJo

△H】

(4)S(g)△2S(s)“"sO?(g),△/+4吊=附,则△的△办-又因△发<0,所