高考化学 艺体生百日冲刺 专题六 化学反应与能量讲练文档格式.docx
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常见吸热反应：
需持续加热才能进行的反应、多数的分解反应、C与CO2或H2O反应、Ba（OH）2·
8H2O与NH4Cl的反应等。
二、热化学方程式概念及意义
1．概念：
能够表示反应热的化学方程式叫热化学方程式。
2．表示的意义：
不仅表示了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。
如2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH=－571.6kJ·
mol-1，表示在常温常压下2molH2（g）和1molO2（g）完全反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。
【核心考点讲练】
一、放热反应与吸热反应的比较
二、书写热化学方程式应注意的问题
1．热化学方程式的书写原则：
（1）需注明△H的“＋”与“－”。
（2）要注明反应物和生成物的状态。
物质的聚集状态，与它们所具有的能量有关。
例如：
H2（g）＋
O2（g）＝H2O（g）△H＝－241.8kJ·
mol-1；
H2（g）＋
O2（g）＝H2O（l）△H＝－285.8kJ·
mol-1。
从上述两个热化学方程式可明显看出，由1molH2反应生成H2O（l）比生成H2O（g）多放出44kJ的热量，是因为1molH2O（g）本身能量比1molH2O（l）本身能量多44kJ
（3）注意单位。
无论热化学方程式中化学计量数为多少，△H的单位总是kJ·
mol-1，但△H的数值与反应式中的系数有关。
（4）注意系数。
热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。
对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。
H2（g）＋Cl2（g）＝2HCl（g）△H＝－184.6kJ·
mol-1，
Cl2（g）＝HCl（g）△H＝－92.3kJ·
2．热化学方程式书写易错分析：
热化学方程式往往是接受容易，书写难。
“难”主要体现在书写不完整
（1）漏写反应物或生成物的聚集状态，主要是没有认识到反应热与物质的聚集状态有关。
（2）漏写△H的“+”、“-”或将其混淆，关键是没有认识到“+”、“-”分别表达吸收或放出热量后使反应本身的能量升高或降低了。
（3）未注意到：
化学计量数不同，其反应热的数值也不相同。
H2（g）+Cl2（g）=2HCl△H=-184.6kJ·
H2（g）+
Cl2（g）=HCl△H=-92.3kJ·
【典例1】判断正误，正确的划“√”，错误的划“×
”
（1）甲烷的标准燃烧热为－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（×
）
（2010·
浙江理综，12A）
解析 水的状态错误。
（2）500℃、300MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH2（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g） ΔH＝－38.6kJ·
mol－1（×
浙江理综，12B）
解析 合成氨反应为可逆反应，并不能完全转化。
（3）利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法（√）
（2012·
浙江理综，7A）
解析 利用太阳能分解水制氢，氢气是清洁能源，符合绿色化学要求。
【技巧点拨】“五看”法判断热化学方程式的正误
（1）看方程式是否配平；
（2）看各物质的聚集状态是否正确；
（3）看ΔH的“＋”、“－”符号是否正确；
（4）看反应热的单位是否为kJ·
mol－1；
（5）看反应热的数值与化学计量数是否对应
【典例2】（2011·
重庆理综）SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。
已知：
1molS（s）转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需要吸收的能量分别为160kJ、330kJ，则S（s）＋3F2（g）===SF6（g）的反应热ΔH为________。
解析 断裂1molS—S键吸收能量280kJ，断裂3molF—F键吸收能量3×
160kJ，则吸收的总能量为Q吸＝280kJ＋3×
160kJ＝760kJ，释放的总能量为Q放＝330kJ×
6＝1980kJ，由反应方程式：
S（s）＋3F2（g）===SF6（g）可知，ΔH＝760kJ·
mol－1－1980kJ·
mol－1＝－1220kJ·
mol－1。
答案 －1220kJ·
mol－1
【技巧点拨】
1．熟记反应热ΔH的基本计算公式
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和
2．规避两个易失分点
（1）旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任一个过程都不是化学变化。
（2）计算物质中键的个数时，不能忽略物质的结构，如1mol晶体硅中含2molSi—Si键。
1molSiO2中含4molSi—O键。
◇考点2反应热的测量、计算与能源
一、反应热盖斯定律
1.反应热的测量
在科学研究中，科学家常用量热计来测量反应热。
在实验过程中，尽可能保证反应物能充分反应，同时减少与外界的热交换，以减小实验误差。
2.反应热的计算——盖斯定律
（1）定义
一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。
即一个化学反应的焓变仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。
（2）应用
间接计算某些反应（某些反应热无法直接测得）的反应热。
若某个化学反应可由另外几个反应的化学方程式相加而得到，那么该化学反应的焓变即为这几个化学反应的焓变的代数和。
＝
1+
2=
3+
4+
5
二、能源的充分利用
1.标准燃烧热：
在101kPa下，1mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。
2.热值：
1g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值
一、比较△H的常用方法
1．直接比较法。
（1）吸热反应的△H肯定比放热反应的大（前者大于0，后者小于0）。
（2）△H与物质的量有关，同一反应且物质的状态都相同时，△H与反应物的物质的量成正比。
（3）等质量的反应物完全燃烧肯定比不完全燃烧放出的热量多，△H则要小。
（4）一般情况下，生成等物质的量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应肯定比弱酸和强碱、弱碱和强酸、弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多（电离要吸热）；
中和反应在生成水的同时若还产生沉淀，则放出的热量比只生成水的反应放出的热量多。
（4）△H与物质的状态有关。
等量的可燃物完全燃烧生成液态水肯定比生成气态水放出的热量多，等量的气态反应物反应放出的热量肯定比固态反应物放出的热量多。
2．图示比较法
反应热是生成物所具有的总能量与反应物所具有的总能量的差，即△H=E生-E反，画出化学变化过程中的能量变化图后，依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较△H的大小。
这种方法称为图示比较法。
3．盖斯定律法
如根据以下两反应，比较△H1和△H2的大小
备考注意：
当△H<
0时，|△H|越大，△H越小。
二、反应热的计算
1．根据热化学方程式计算：
反应热与反应物的物质的量成正比。
2．根据盖斯定律求算
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也应相应地乘、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看作一个整体进行运算。
（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。
（3）根据物质燃烧放热的数值计算：
Q（放）＝n（可燃物）×
|ΔH|
说明 方法
（2）常用于判断物质能量的大小关系及稳定性。
【典例1】
（2011·
山东理综]已知：
2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）
ΔH＝－196.6kJ·
2NO（g）＋O2（g）
2NO2（g） ΔH＝－113.0kJ·
则反应NO2（g）＋SO2（g）
SO3（g）＋NO（g）的ΔH＝________kJ·
解析 设所给的两个反应方程式分别标注为2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g） ΔH1＝－196.6kJ·
mol－1、2NO（g）＋O2（g）
2NO2（g） ΔH2＝－113.0kJ·
mol－1，所求总反应方程式的ΔH为ΔH3，ΔH3＝
＝－41.8kJ·
答案 －41.8
【技巧点拨】利用盖斯定律书写热化学方程式
【典例2】
（2014·
全国新课标II化学卷）室温下，将1mol的CuSO4·
5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；
CuSO4·
5H2O受热分解的化学方程式为：
5H2O（s）
CuSO4（s）+5H2O（
），热效应为ΔH3。
则下列判断正确的是
A．ΔH2>
ΔH3B．ΔH1<
ΔH3
C．ΔH1+ΔH3=ΔH2D．ΔH1+ΔH2=ΔH3
【解析】根据题意，发生反应的热化学方程式为：
5H2O（s）溶于水（溶液温度降低，该过程为吸热过程）：
Cu2+（
）+SO42-（
）+5H2O（
）ΔH1>
CuSO4（s）溶于水会（使溶液温度升高，该过程为放热过程）
CuSO4（s）
）ΔH2<
CuSO4·
5H2O（s）受热分解的热化学方程式为
）ΔH3
根据盖斯定律可知：
ΔH3=ΔH1-ΔH2>
A、根据上述分析，ΔH2<
0，ΔH3>
0，所以A错误；
B、ΔH3=ΔH1-ΔH2（ΔH2<
0），所以ΔH3>
ΔH1，B正确；
C、ΔH3=ΔH1-ΔH2，C错误；
D、ΔH1+ΔH2<
ΔH3，D错误。
【答案】B
【技巧探究】比较ΔH的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH越小；
对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。
专题热点集训6化学反应与能量
（45分钟）
一、选择题
1．（2013北京理综卷·
6）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（）
A
B
C
D
硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
1．D
解析：
硅太阳能电池，是将光能转化为电能的装置，锂电池是将化学能转化为电能的装置，太阳能集热水器是将光能转为热能的装置，燃气灶是化学能转为热能的装置。
2.（2013上海卷·
9）将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。
然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。
由此可见
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中，热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为：
NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O
2．B
A项，醋酸能凝固，说明两者反应是吸热反应，错误；
B项，吸热反应，热能转化成了物质的内能，正确；
C项，吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，错误；
D项，热化学方程式需要标上物质的状态，错误。
3．（2014·
重庆理综化学卷）已知
C（s）＋H2O（g）＝CO（g）＋H2（g）ΔH＝akJ·
2C（s）＋O2（g）＝2CO（g）ΔH＝－220kJ·
H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436、496和462kJ·
mol－1,则a为（）
A．－332B．－118C．＋350D．＋130
3．D
【解析】设两个热化学方程式分别为①②，根据盖斯定律②-①×
2得：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-（220+2a）KJ/mol，则有：
2×
436+496-4×
462=-（220+2a），则a=+130，答案选D。
3．（2012·
重庆理综，12）肼（H2NNH2）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。
已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：
N≡N为942、O===O为500、N—N为154，则断裂1molN—H键所需的能量（kJ）是（ ）
A．194B．391C．516D．658
答案 B
解析 由题图可知ΔH3＝－（ΔH2－ΔH1）＝－＝＋2218kJ·
mol－1，断裂1molN—H键所需能量＝（2218kJ－500kJ－154kJ）×
＝391kJ。
5．（2014·
全国新课标I化学卷）已知分解1molH2O2放出热量98KJ。
在含有少量I
的溶液中，H2O2分解的机理为：
H2O2+I
H2O+IO
H2O2+IO
H2O+O2+I
下列有关该反应的说法正确的是（）
A．反应速率与I
浓度有关B．IO
也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98KJ
mol-1D．
5．A
【解析】决定化反应速率的主要是慢反应，所以I-浓度越大，则整个反应速率越快，A正确、B错误；
98KJ·
mol-1是该反应的△H，活化能不能确定，C错误；
把两个方程式处理得到：
2H2O2＝2H2O＋O2，v（H2O2）＝v（H2O）＝2v（O2），D错误。
6．（2012·
大纲全国卷，9）反应A＋B―→C（ΔH＜0）分两步进行：
①A＋B―→X（ΔH＞0），②X―→C（ΔH＜0）。
下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（ ）
6．D解析 根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。
化学反应都伴随能量变化，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；
当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应。
反应①的ΔH>
0，为吸热反应，故可排除A项和C项。
反应②的ΔH<
0，为放热反应，B项错误，故选D。
7．（2014·
海南单科化学卷）标准状况下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。
已知H—H，H—O，和O==O键的键焓△H分别为436KJ/mol，463KJ/mol，495KJ/mol，下列热化学方程式正确的是（）
A、H2O（g）==H2（g）+1/2O2（g）△H=—485KJ/mol
B、H2O（g）==H2（g）+1/2O2（g）△H=+485KJ/mol
C、2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H=+485KJ/mol
D、2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H=—485KJ/mol
7．D
根据“H—H，H—O，和O==O键的键焓△H分别为436KJ/mol，463KJ/mol，495KJ/mol”，可以计算出2molH2和1molO2完全反应生成2molH2O（g）产生的焓变是436KJ/mol×
2+495KJ/mol×
1—463KJ/mol×
4=—485KJ/mol，所以该过程的热化学方程式为2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=—485KJ/mol，D正确。
8.（2013新课标Ⅱ·
12）在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应
H2S（g）+3/2
错误！
未找到引用源。
O2（g）=SO2（g）+H2O（g）△H1
2H2S（g）+SO2（g）=3/2
S2（g）+2H2O（g）△H2
H2S（g）+1/2
O2（g）=S（g）+H2O（g）△H3
2S（g）=S2（g）△H4
则△H4的正确表达式为
A.△H4=2/3（△H1+△H2-3△H3）B.△H4=2/3（3△H3-△H1-△H2）
C.△H4=3/2（△H1+△H2-3△H3）D.△H4=3/2（△H1-△H2-3△H3）
8．A
本题考查由盖斯定律求△H。
3
△H4=2
（△H1+△H2）-6
△H3，△H4=2/3（△H1+△H2-3△H3），A正确。
9.（2013·
重庆理综·
12）已知：
P4（s）＋6Cl2（g）＝4PCl3（g）ΔH＝akJ·
P4（s）＋10Cl2（g）＝4PCl5（g）ΔH＝
bkJ·
mol－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P－Cl键的键能为ckJ·
mol－1,PCl3中P－Cl键的键能为1.2ckJ·
mol－1下列叙述正确的是（）
A．P－P键的键能大于P－Cl键的键能
B．可求Cl2（g）＋PCl3（g）＝PCl5（s）的反应热ΔH
C．Cl－Cl键的键能
kJ·
D．P－P键的键能为
9．C
解析：
考察盖斯定律以及键能与反应热的关系。
根据P4是正四面体，P4有6个P—P键，
6E（P—P）+6（Cl—Cl）—12×
1.2c=a,6E（P—P）+10（Cl—Cl）—20c=b,Cl2（g）＋PCl3（g）＝PCl5（g）△H=（bkJ·
mol－1—akJ·
mol－1）/4。
A项，E（P—P）<
E（P—Cl）；
B项，PCl5是固态，无法计算；
C项，4E（Cl—Cl）+12×
1.2c—20×
c=b—a，有E（Cl—Cl）=
，正确；
D项，经过计算，E（P—P）=
，错误。
选择C。
10（2013福建理综卷·
11）某科学利用二氧化铈（CeO2）在太阳能作用下，将H2O、CO2转化为CO、H2。
其过程如下：
mCeO2
（m-x）CeO2·
xCe+xO2
xCe+xH2O+xCO2
mCeO2+xH2+xCO
下列说法不正确的是
A.该过程中CeO2没有消耗
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.中
D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e—＝CO32-+2H2O
答案：
本题考查化学与能量变化、盖斯定律、能量的转化、电池电极反应正误判断
，C不正确。
11．（2012·
北京理综改编）用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。
反应A：
4HCl＋O2
2Cl2＋2H2O
I.反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。
II.
请完成下列填空：
（1）H2O的电子式是____________。
（2）反应A的热化学方程式是_____________________________________________。
（3）断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为________kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键（填“强”或“弱”）________。
11.
（1）
（2）4HCl（g）＋O2（g）
2Cl2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－115.6kJ·
（3）32 强
解析
（1）H2O为共价化合物，其电子式为
。
（2）根据4molHCl被氧化放出115.6kJ的热量，又结合反应条件为400℃，故其热化学方程式为4HCl（g）＋O2（g）
（3）根据
（2）的热化学反应方程式和O2、Cl2的键能可知，断裂4molH—Cl键与1molO===O键需吸收的能量比生成2molCl—Cl键和4molH—O键放出的能量少115.6kJ，故4molH—O键的键能比4molH—Cl键的键能大：
115.6kJ＋498kJ－2×
243kJ＝127.6kJ，故断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为127.6kJ÷
4≈32kJ；
根据H—O键键能大于H—Cl键键能可知，H—O键比H—Cl键强。
12．（12分）为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。
化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。
⑴实验测得，1g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式_______________________________________
⑵已知反应CH3—CH3→CH2＝CH2＋H2，有关化学键的键能如下。
化学键C－HC＝CC－CH－H
键能（kJ·
mol－1）414.4615.3347.4435.3
试计算该反应的反应热______________________
⑶依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行理论推算。
试依据下列热化学方程式，计算反应2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）
CH3COOH（l）的焓变ΔH=___________
①CH3COOH（l）＋2O2（g）
2CO2（g）＋2H2O（l）H1=－870.3kJ·
②C（s）＋O2（g）
CO2（g）H2=－393.5kJ·
③H2（g）＋1/2O2（g）
H2O（l）H3=－285.8kJ·
12．⑴2CH3OH（l）＋3O2（g）
2CO2（g）＋4H2O（l）H=－1452.8kJ·
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