2022高考化学二轮复习精品资料 专题8 化学反应中的能量变化（教师版）.doc

专题八 化学反应中的能量变化【2013考纲解读】 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。 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：热化学方程式的书写及正误判断；比较反应热的大小；有关反应热的简单计算；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。【知识网络构建】 【重点知识整合】一、反应中能量的变化1.基本概念：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“H”表示。单位“kJ/mol”。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。若E反 > E生，为放热反应；当H 为“-”或H < 0。若E反 < E生，为吸热反应；当H 为“+”或H > 0。2吸热反应和放热反应的判断方法 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。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。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。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H > 0，则反应为吸热反应，反之则为放热反应。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；氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。【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：C。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： 先书写化学方程式。有g（气体）、l（液体）、s（固体）标明反应物和生成物的聚集状态。反应热用“H”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“”。H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。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。热化学方程式中不注明反应发生的条件。生成物中不能用“”或“”符号。【自主探究】沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是（ ）A.2CH4(g)4O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H=890 kJ·mol1B.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H=890 kJ·mol1C.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H=890 kJ·mol1D.1/2CH4(g)O2(g)=1/2CO2(g)H2O(l) H=890 kJ·mol1解析：0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ热量，即1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出890 kJ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：C。三、 燃烧热1燃烧热 定义：在101 kPa时，1 mol 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。注意事项燃烧热是以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。燃烧产物必须是稳定的氧化物，例如CCO2，HH2O(l)等。燃料的充分燃烧化石燃料主要包括：煤、石油、天然气以及它们的产品等。可燃物的燃烧条件是：温度达到着火点、与氧气充分接触。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。不充分燃烧的危害是产热少、浪费资源、污染环境。化石燃料提供能量的弊端以及预防措施：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。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、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是（ ）AC(s)+O2(g)=CO(g)；H=-393.5 kJ/molB2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；H=+571.6 kJ/molCCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)；H=-890.3 kJ/molDC6H12O6（s）+3O2(g) = 3CO2(g)+3H2O(l)；H=-1400 kJ/mol解析：A.C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1mol。答案：D四、中和热1.中和热 定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫做中和热。注意事项中和反应的实质是H+和OH反应生成H2O。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。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57.3 kJ/mol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/mol。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：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。 用量筒量取50ml，0.50moL/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量其温度。(tHCl) 另取一量筒量取50ml，055mol/L NaOH溶液，用温度计测量NaOH溶液的温度:(tNaOH)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(t2)。计算：起始温度t10C=(tHCl+tNaOH)/2 ， 终止温度t20C ，温度差=(t2-t1)0C（2）注意的几个问题：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。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。宜用有O1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。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。实验操作时动作要快。以尽量减少热量的散失。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】燃烧热中和热相同点能量变化放热反应HH0，单位：KJ/mol不同点反应物的量1mol（O2的量不限）可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是1mol反应热的含义1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同生成1mol H2O时放出的热量，不同反应物的中和热大致相同，均为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. 1 mol酸与1 mol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1 mol H2O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(1)；H=57.3 kJ·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1mol，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【高频考点突破】考点一 反应热和焓变的分析与判断 【例1】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()。A生成物总能量一定低于反应物总能量B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同【解析】本题考查化学反应中的能量变化，意在考查考生的分析推理能力和实际运用知识的能力。放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A选项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，B选项错误；盖斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与反应始态和终态有关，C选项正确；同一反应的H不因反应条件的改变而改变，D选项错误。【答案】C【点评】反应热的应用吸热反应和放热反应(1)一个化学反应是放热反应还是吸热反应是由反应物和生成物所具有的能量决定的，与反应条件(如点燃、加热、高温、光照等)和反应类型没有直接的因果关系。在点燃或高温下进行的反应也可能是放热反应，常温下即能进行的反应也可能是吸热反应。(2)吸热或放热是化学反应的本质属性，外界条件不可能将吸热反应改变为放热反应或将放热反应改变为吸热反应。【变式探究】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)Q1H2(g)Br2(g)2HBr(g)Q2有关上述反应的叙述正确的是()。AQ1>Q2B生成物总能量均高于反应物总能量C生成1 mol HCl气体时放出Q1热量D1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量【解析】A项，因为Cl2比Br2活泼，所以Q1>Q2；B项，因为反应为放热反应，所以生成物总能量要低于反应物总能量；C项，生成1 mol HCl气体时放出热量Q1；D项，因为HBr(g)HBr(l)要放出热量，所以1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量。【答案】AD考点二 热化学方程式的正误判断和计算 已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ·mol1，Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g) H226 kJ·mol1。根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是()。ACO的燃烧热为283 kJB下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g) H>452 kJ·mol1DCO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.02×1023【答案】C【点评】1热化学方程式中反应热的比较(1)比较反应热(H)的大小时，要注意带符号(“”或“”)进行。(2)注意反应热(H)与化学方程式中的化学计量数成正比。2可逆反应与反应热不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热H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)H197 kJ·mol1是指2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全转化为2 mol SO3(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2 mol SO2(g)和1 mol O2(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2 mol SO3(g)，故Q<197 kJ。【变式探究】在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3则H3与H1和H2间的关系正确的是()。AH3H12H2 BH3H1H2CH3H12H2 DH3H1H2【解析】令2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3根据盖斯定律，将反应反应×2即可求得反应，因此有H3H12H2，故A项正确。【答案】A【变式探究】(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸气。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ，其热化学方程式是_。(2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2是放热反应，当1 mol Cl2参与反应时释放145 kJ的热量，写出这个热化学方程式：_。(3)家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当10 kg丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出的热量是5×105 kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式：_。丁烷的燃烧热为_kJ·mol1。已知1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量，则反应：C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的H_kJ·mol1。【解析】(1)1 mol SiH4完全燃烧生成SiO2(s)和H2O(g)时，放出热量为32×44.6 kJ1 427.2 kJ，故其热化学方程式为：SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(g)H1 427.2 kJ·mol1。(2)由题意知Cl2、H2O和C发生反应的化学方程式为2Cl22H2OC4HClCO2,2 mol Cl2参加反应释放出的热量为2×145 kJ290 kJ，故其热化学方程式为：2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290 kJ·mol1。(3)1 mol丁烷完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出的热量为58 g×2 900 kJ，故其热化学方程式为：C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 900 kJ·mol1，其燃烧热为2 900 kJ·mol1。5 mol液态水汽化需吸收5×44 kJ220 kJ的热量，则C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的H为：(2 900220)kJ·mol12 680 kJ·mol1。【答案】(1)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(g) H1 427.2 kJ·mol1(2)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g) H290 kJ·mol1(3)C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l) H2 900 kJ·mol12 9002 680考点三 燃烧热与中和热 【例3】2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H99 kJ·mol1。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H_kJ·mol1；(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)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H(要求计算过程)。(已知燃烧热是指25 、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量)【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H表示的是2 mol SO2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol SO3(g)的能量变化，所以H99 kJ·mol1×2198 kJ·mol1。(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)根据信息知：S(s)O2(g)=SO2(g)H1296 kJ·mol1SO2(g)O2(g)=SO3(g)H299 kJ·mol1根据盖斯定律得：3S(s)O2(g)=3SO3(g)H(H1H2)×31 185 kJ·mol1。【答案】(1)反应物能量生成物能量无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)SO2V2O5=SO32VO2,4VO2O2=2V2O5(4)S(s)O2(g)=SO2(g)H1296 kJ·mol1SO2(g)O2(g)=SO3(g)H299 kJ·mol13S(s)O2(g)=3SO3(g)H(H1H2)×31 185 kJ·mol1【点评】燃烧热、中和热、反应热三者之间的关系：(1)弄清燃烧热的含义：在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫该物质的燃烧热，例如：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1，碳的燃烧热是393.5 kJ·mol1。(2)弄清中和热的含义：中和热是在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时放出的热量，中和热为57.3 kJ·mol1，反应热为H57.3 kJ·mol1。(3)反应热随反应物的物质的量的变化而变化，一个可逆的学反应，它的正反应和逆反应的焓变大小相等、符号相反。(4)三者既有联系又有区别，燃烧热和中和热都是正值，并且都是定值，反应热既有正值(正号不能省略)又有负值，符号不表示大小而表示吸热或放热，反应热随反应物的物质的量的变化而变化。【变式探究】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CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJ·mol1下列说法正确的是()。ACH3OH的燃烧热为192.9 kJ·mol1B反应中的能量变化如下图所示CCH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D根据推知反应CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H>192.9 kJ·mol1解析：A项中192.9 kJ·mol1是反应的热效应，而不是CH3OH的燃烧热，A错；B项中根据反应的H49.0 kJ·mol1可知该反应为吸热反应，生成物的总能量应该比反应物的总能量大，B错；C项中从反应和看，前者是吸热的，后者是放热的，C错；根据反应CH3OH为气态时H192.9 kJ·mol1，而当CH3OH为液态时H应大于192.9 kJ·mol1，D正确。答案：D【难点探究】难点一反应热及反应热大小比较1反应热的本质(1)从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键生成放出的热量的差值，在图51中：a表示断裂旧化学键吸收的热量； b表示新化学键生成放出的热量； c表示反应热。(2)从宏观的角度说，是反应物自身的能量与生成物的能量差值，在图51中： a表示活化能； b表示活化分子结合成生成物所释放的能量； c表示反应热。2比较反应热大小的方法(1)根据反应物和生成物的聚集状态比较物质由固态变成液态，由液态变成气态，都必定吸收热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变成固态，则放出热量。因此在进行反应热计算或大小比较时，应特别注意各反应物或生成物的状态，存在同素异形体的要注明其同素异形体的名称。(2)根据热化学方程式中化学计量数比较热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示各反应物和生成物的物质的量，可以是分数。当化学计量数发生变化(如加倍或减半)时，反应热也要随之变化。互为可逆反应的热化学反应，其反应热数值相等，符号相反。(3)根据反应物和生成物的性质比较对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要放出能量，因为能量越低越稳定；对于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成物越稳定或反应越易进行，放出的热量越多；而有些物质，在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量。(4)根据反应进行的程度比较对于分几步进行的反应来说，反应进行得越彻底，其热效应越大。如果是放热反应，放出的热量越多；如果是吸热反应，吸收的热量越多。如等量的碳燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量。对于可逆反应来说，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，吸收或放出的热量也越多。例1、下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A生成物能量一定低于反应物总能量B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D同温同压下，H2(g)Cl2(g) =2HCl(g)在光照和点燃条件的H不同【答案】C【解析】 生成物的总能量低于反应物的总能量的反应，是放热反应，若是吸热反应则相反，故A错；反应速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系，故B错；C是盖斯定律的重要应用，正确；根据H生成物的总焓反应物的总焓可知，焓变与反应条件无关，故D错。【变式探究】已知热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1483.6 kJ/mol则对于热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2下列说法正确的是()A热化学方程式中化学计量数表示分子个数B该反应的H2483.6 kJ/molC|H2|<|H1|D|H2|>|H1|【答案】D【解析】 热化学方程式中化学计量数只代表物质的量，不代表分子数，A错误；据题意知：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H3483.6 kJ/mol，H2O(g)H2O(l)还要放热，所以B错误；因2 mol H2O(l)的能量比2 mol H2O(g)的能量低，因此二者均分解生成2 mol H2(g)和1 mol O2(g)所吸收的热量|H2|>|H3|H1|，故D项正确。难点二 热化学方程式的书写及正误判断 1热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于H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H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。2把握热化学方程式书写中的易错点，明确命题者在该知识点考查中的设错方式，有利于我们快速、准确地判断热化学方程式的正误。故意漏写物质的聚集状态；忽视反应热H的正负号；错写或漏写H的单位；化学计量数与H不相匹配，化学计量数加倍，而H没有加倍等。【特别提示】 对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。如S(s，单斜)O2(g)=SO2(g)H1297.16 kJ·mol1S(s，正交)O2(g)=SO2(g)H2296.83 kJ·mol1S(s，单斜)S(s，正交)H30.33 kJ·mol1例2.下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是()A甲烷的标准燃烧热为890.3 kJ·mol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJ·mol1B500 、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：N2(g)3H2(g) 2NH3(g) ； H38.6 kJ·mol1C氯化镁溶液与氨水反应：Mg22OH=Mg(OH)2D氧化铝溶于NaOH溶液：Al2O32OH=2AlOH2O【答案】D 【解析】 根据标准燃烧热的定义，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量(标准指273 K,101 kPa)，A项中水应该为液态，故A项错误；根据热化学方程式的含义，与N2(g)3H2(g) 2NH3(g)对应的热量是1 mol氮气完全反应时的热量，但此反应为可逆反应，故投入0.5 mol的氮气，最终参加反应的氮气一定小于0.5 mol。所以H的值小于38.6 kJ·mol1，B项错误；一水合氨为弱电解质，在离子方程式中应写成分子形式，C项错误；只有D项正确。【点评】 本题考查的主要内容是化学用语。化学用语的教学是化学学科技术规范，强调准确性，强调正确理解与应用。特别重视热化学方程式的计量数与反应热的对应关系，重视离子方程式的拆与不拆的问题。本题易忽视可逆反应不能进行彻底而错选B。【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)H483.6 kJ·mol1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol1B已知C(石墨，s)C(金刚石，s)；H>0，则石墨比金刚石稳定C已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.4 kJ·mol1，则20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量D已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H12C(s)O2(g)=2CO(g)H2则H1>H2【答案】B【解析】 燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，A项错误；C项忽视了NaOH固体溶于水时的热效应；D项忽视了放热反应的H为负值，比较大小时要带着负号。难点三 盖斯定律及反应热的有关计算1.盖斯定律的图示H1H2H3H42热化学方程式的叠加法求热化学方程式中的焓变首先观察已知的热化学方程式与目标热化学方程式的差异：若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物(或目标方程式中的某种生成物在某个已知热化学方程式中作反应物)，可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒，相应的H改变符号；将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致。热化学方程式中的H也进行相应的换算；将已知热化学方程式进行叠加，相应的热化学方程式中的H也进行叠加。例3.已知：2Zn(s)O2(g)=2ZnO(s)H701.0 kJ·mol12Hg(l)O2(g)=2HgO(s)H181.6 kJ·mol1则反应Zn(s) HgO(s)=ZnO(s) Hg(l)的H为()A519.4 kJ·mol1B259.7 kJ·mol1C259.7 kJ·mol1 D519.4 kJ·mol1【答案】C【解析】 利用题干中的第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式得：2Zn(s)2HgO(s)=2ZnO(s) 2Hg(l)H519.4 kJ·mol1，然后再将各化学计量数缩小一半得Zn(s)HgO(s)=ZnO(s)Hg(l)H259.7 kJ·mol1，故答案为C。【点评】 应用盖斯定律进行简单计算时注意：(1)反应式进行加减运算时，H也同样要进行加减运算，且要带“”、“”符号，即把H看作一个整体进行运算。(2)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把H看作一个整体。(3)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固液气变化时，会吸热，反之会放热。例4. 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为285.8 kJ·mol1、283.0 kJ·mol1和726.5 kJ·mol1。请回答下列问题：(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是_kJ；(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_；(3)在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图53所示(注：T1、T2均大于300 )；下列说法正确的是_(填序号) 温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH) mol·L1·min1 该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 该反应为放热反应 处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大【答案】(1)2858(2)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H443.5 kJ·mol1(3)(4)1(5)CH3OHH2O=CO26H6eO26H6e=3H2O96.6%【解析】 (1)H2的燃烧热为285.8 kJ·mol1，则分解10 mol H2O消耗能量为285.8 kJ·mol1×10 mol2858 kJ。(2)CO(g)和CH3OH(l)燃烧的热化学方程式分别为：CO(g)O2(g)=CO2(g) H283.0 kJ·mol1CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H726.5 kJ·mol1得CH3OH(l)不完全燃烧的热化学方程式：CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H443.5 kJ·mol1。(3)温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)mol·L1·min1，错；由图象看出T1时反应达平衡生成甲醇的物质的量大于T2时，可知T1时反应限度大，平衡常数也大，错；温度为T2时反应先达到平衡，则T2T1，但T2时反应达到平衡生成的甲醇的物质的量比T1小，说明升高温度不利于甲醇生成，该反应为放热反应，正确；A点的反应体系从T1变到T2，即升高温度，平衡向逆反应方向移动，正确。(4)CO23H2=CH3OHH2O n 1 2 2则容器内平衡压强与起始压强之比为： 1。(5)甲醇燃料电池中甲醇失电子发生氧化反应，负极电极方程式为CH3OHH2O=CO26H6e，正极电极方程式为O26H6e=3H2O。该燃料电池的理论效率为×10