1、2015金版新學案高中化學總復習講義：專題五第一單元化學反應中的熱效應考點一化學反應的焓變1反應熱和焓變(1)反應熱是化學反應中放出或吸收的熱量。(2)焓變是化學反應在恒溫恒壓下放出或吸收的熱量。(3)化學反應的反應熱用一定條件下的焓變表示，符號為H，單位為kJmol1。2吸熱反應與放熱反應(1)從能量高低角度理解(2)從化學鍵角度理解1需要加熱才能進行的反應一定是吸熱反應嗎？不需要加熱就能進行的反應一定是放熱反應嗎？2常見的吸熱反應、放熱反應有哪些？提示：1.吸熱反應和放熱反應與反應所發生的外界條件無關，需要加熱的不一定是吸熱反應，如CO2CO2H0，不需要加熱的反應也不一定是放熱反應，如B

2、a(OH)28H2O與NH4Cl的反應。2(1)常見放熱反應可燃物的燃燒；酸堿中和反應；大多數化合反應；金屬跟酸的置換反應；物質的緩慢氧化。(2)常見吸熱反應大多數分解反應；鹽的水解和弱電解質的電離；Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應；碳和水蒸氣、C和CO2的反應。1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)物質發生化學變化都伴有能量的變化 ()(2)伴有能量變化的物質變化都是化學變化 ()(3)吸熱反應在任何條件都不能發生 ()(4)Na轉化為Na時，吸收的能量就是該過程的反應熱()(5)水蒸氣變為液態水時放出的能量就是該變化的反應熱()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2已知：H2

3、(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJ/mol，下列說法正確的是()A氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應是放熱反應B1 mol H2與1 mol F2反應生成2 mol液態HF放出的熱量小于270 kJC在相同條件下，1 mol H2與1 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量D該反應中的能量變化可用如圖來表示答案：C31 mol H2分子斷裂開HH鍵需要吸收436 kJ的能量；1 mol Cl2分子斷裂開ClCl鍵需要吸收243 kJ的能量，形成1 mol HCl鍵放出431 kJ的能量，則反應H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)放出的熱量為_。答案：183 kJ4SF

4、6是一種優良的絕緣氣體，分子結構中只存在SF鍵。已知：1 mol S(s)轉化為氣態硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1 mol FF、SF鍵需要吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則S(s)3F2(g)=SF6(g)的反應熱H為_。解析：斷裂1 mol SS鍵吸收能量280 kJ，斷裂3 mol FF鍵吸收能量3160 kJ，則吸收的總能量為Q吸280 kJ3160 kJ760 kJ，釋放的總能量為Q放330 kJ61 980 kJ，由反應方程式：S(s)3F2(g)=SF6(g)可知，H760 kJ/mol1 980 kJ/mol1 220 kJ/mol。答案：1 220 kJ/mo

5、l熟記反應熱H的基本計算公式H生成物的總能量反應物的總能量H反應物的總鍵能之和生成物的總鍵能之和考點二熱化學方程式1概念：表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式。2意義：表明了化學反應中的物質變化和能量變化。如2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1：表示在25 、101 kPa條件下，2_mol_H2(g)和1_mol_O2(g)完全反應生成2_mol_H2O(l)，放出571.6_kJ的熱量。3書寫熱化學方程式的“五步”(1)已知：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H1a kJmol1則H2(g)Cl2(g)=HCl(g)與2HCl(g)=H2(g)Cl

6、2(g)的焓變H2、H3分別是多少？(2)已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1，kJmol1的含義是什么？若1 mol N2和3 mol H2在一定條件下發生反應，放出的熱量等于92 kJ嗎？提示：(1)H2 kJmol1H3a kJmol1。(2)表示每摩爾反應發生完成后所放出的熱量；不等，該反應是可逆反應，不能進行完全，放出的熱量小于92 kJ。1發射飛船的火箭推進器中盛有強還原劑液態肼(N2H4)和強氧化劑液態雙氧水。當它們混合反應時，即產生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱。已知0.4 mol液態肼與足量的液態雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣放出356.652 kJ的

7、熱量。反應的熱化學方程式為_。解析：首先根據題意寫出化學方程式N2H42H2O2=N24H2O再計算1 mol N2H4反應放出的熱量為1 mol891.63 kJ，標明物質的聚集狀態，表示出H，并檢查。答案：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H891.63 kJ/mol。2已知拆開1 mol HH鍵、1 mol NH鍵、1 mol NN鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為_。解析：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H(94643633916)kJmol192 kJmol1。答案：N2(g)3H2(g)

8、=2NH3(g)H92 kJmol13下圖是NO2(g)和CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_。解析：由圖可知，產物總能量低于反應物總能量，該反應是放熱反應，HE1E2134 kJmol1368 kJmol1234 kJmol1。答案：NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol14已知在1105 Pa、298 K條件下，2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣，放出484 kJ熱量，下列熱化學方程式正確的是()AH2O(g)=H2(g)O2(g)H242 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H484

9、 kJmol1CH2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1解析：H2燃燒是放熱反應，H0，則A正確。答案：A5下列熱化學方程式書寫正確的是(H的絕對值均正確)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJ/mol(燃燒熱)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(中和熱)CS(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ/mol(反應熱)D2NO2=O22NOH116.2 kJ/mol(反應熱)解析：本題考查熱化學方程式的正誤判斷

10、。選項A，H2O的狀態是不穩定的氣態，不是表示燃燒熱的熱化學方程式。選項B，中和熱為放熱反應，H57.3 kJ/mol。選項C，S燃燒生成SO2的反應是放熱反應，H0，同時也注明了物質的聚集狀態等，正確。選項D，未注明物質的聚集狀態，錯誤。答案：C判斷熱化學方程式正誤的“五看”一看狀態看各物質的聚集狀態是否正確；二看符號看H的“”、“”是否正確；三看單位看反應熱的單位是否為kJ/mol；四看數值看反應熱數值與化學計量數是否相對應；五看概念看燃燒熱、中和熱的熱化學方程式。考點三燃燒熱和中和熱1燃燒熱(1)概念：25 、101 kPa時，1_mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的能量。(2

11、)單位：kJmol1。(3)意義：C的燃燒熱為393.5 kJmol1，表示在25 、101 kPa條件下，1_mol_C完全燃燒生成CO2氣體時放出393.5_kJ熱量。(4)元素燃燒生成的穩定氧化物：CCO2(g)、HH2O(l)、SSO2(g)。2中和熱3中和反應反應熱的測定(1)裝置：(請在橫線上填寫儀器名稱)(2)計算公式HkJmol1t1起始溫度，t2終止溫度。(3)注意事項泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫隔熱，減少實驗過程中的熱量損失。為保證酸完全中和，采取的措施是使堿稍過量。(1)裝置中碎泡沫塑料(或紙條)及泡沫塑料板的作用是什么？(2)怎樣用環形玻璃攪拌棒攪拌溶液

12、，不能用銅絲攪拌棒代替的理由是什么？提示：(1)保溫、隔熱，減少實驗過程中熱量的損失。(2)實驗時應用環形玻璃攪拌棒上下攪動；因為銅傳熱快，熱量損失大，所以不能用銅絲攪拌棒代替環形玻璃攪拌棒。1在25 、101 kPa下，1 g H2完全燃燒生成液態水時放出142.9 kJ熱量，表示H2燃燒熱的熱化學方程式為：_，H2的燃燒熱為_。答案：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol2已知稀溶液中，1 mol H2SO4與NaOH溶液恰好完全反應時，放出114.6 kJ熱量，寫出表示H2SO4與NaOH反應生成1 mol H2O的熱化學方程式_。答案：H2

13、SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol3某實驗小組用0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液進行反應熱的測定。(1)寫出該反應的熱化學方程式生成1 mol H2O(l)時的反應熱為57.3 kJmol1：_。(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進行實驗，實驗數據如下表。請填寫下表中的空白：溫度次數起始溫度t1/終止溫度t2/溫度差平均值(t2t1)/H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.

14、4近似認為0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液的密度都是1.0 gmL1，中和后生成溶液的比熱容c4.18 J/(g)。則生成1 mol H2O(l)時的反應熱H_(取小數點后一位)。上述實驗數值結果與57.3 kJmol1有偏差，產生偏差的原因不可能是(填字母)_。a實驗裝置保溫、隔熱效果差b量取NaOH溶液的體積時仰視讀數c分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度解析：(2)第2組數據偏差較大，應舍去，其他三組的溫度差平均值為4.0 。H53.5 kJmol1。放出的熱量小可能是散熱、多次加入堿或

15、起始溫度讀的較高等原因。答案：(1)H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJmol1(2)4.053.5 kJmol1b考點四蓋斯定律和能源1蓋斯定律(1)內容不管化學反應是一步完成或分幾步完成，其反應熱是相同的。(2)應用化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，而與反應的途徑無關，利用蓋斯定律可以間接計算某些反應的反應熱。2能源方程式反應熱間的關系aAB、ABAB提示：H1aH2H1H2HH1H21試比較下列三組H的大小(1)同一反應，生成物狀態不同時A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H2”、“”或“”，下同)。

16、(2)同一反應，反應物狀態不同時S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20則H1_H2。(3)兩個有聯系的不同反應相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10C(s)O2(g)=CO(g)H2對于放熱反應來說，HQ kJmol1，雖然“”僅表示放熱的意思，但在比較大小時要將其看成真正意義上的“負號”，即放熱越多，H反而越小。如：(1)同一反應，生成物狀態不同時A(g)B(g)=C(g)H10，A(g)B(g)=C(l)H20，因為C(g)=C(l)H30，則H3H2H1，所以H2H1。(2)同一反應，反應物狀態不同時S(g)O2(g)=SO2(g)H10S(s)

17、O2(g)=SO2(g)H20H2H3=H1，則H3H1H2，又H30，所以H1H2。(3)兩個有聯系的不同反應相比C(s)O2(g)=CO2(g)H10C(s)O2(g)=CO(g)H20根據常識可知CO(g)O2(g)=CO2(g)H3H1。2實驗室用4 mol SO2與2 mol O2進行下列反應：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJmol1，當放出314.624 kJ的熱量時，SO2的轉化率為()A40%B50%C80% D90%解析：2 mol SO2和1 mol O2完全反應時，放出的熱量為196.64 kJ，當放出314.624 kJ的熱量時，有3.2 mo

18、l SO2參與反應，轉化率為80%。答案：C3用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H64.39 kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.46 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.84 kJmol1在H2SO4溶液中Cu與H2O2反應生成Cu2和H2O的熱化學方程式為_。解析：將第二個熱化學方程式乘以，然后將三個熱化學方程式相加，即得：Cu(s)2H(aq)H2O2(l)H2(g)O2(g)=Cu2(aq)H2(g)H2O(l)O2(g)H2O(l)H64.39 kJmo

19、l1(196.46 kJmol1)(285.84 kJmol1)即：Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l)H319.68 kJmol1答案：Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l)H319.68 kJmol1利用蓋斯定律書寫熱化學方程式的思維建模4能源分類相關圖如右圖所示，下列四組選項中，全部符合圖中陰影部分的能源是()A煤炭、石油、沼氣B水能、生物能、天然氣C太陽能、風能、潮汐能D地熱能、海洋能、核能答案：C1(2013北京理綜6)下列設備工作時，將化學能轉化為熱能的是()ABCD硅太陽能電池鋰離子電池太陽能集熱器燃氣灶解析：硅太陽能電池

20、工作時將光能轉化為電能，A項錯誤；鋰離子電池是化學電池，工作時將化學能轉化為電能，B項錯誤；太陽能集熱器工作時將光能轉化為熱能，C項錯誤；燃氣灶工作時將化學能轉化為熱能，D項正確。答案：D2(2013福建理綜11)某科學家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉變為H2、CO。其過程如下：mCeO2(mx)CeO2xCexO2(mx)CeO2xCexH2OxCO2mCeO2xH2xCO下列說法不正確的是()A該過程中CeO2沒有消耗B該過程實現了太陽能向化學能的轉化C右圖中H1H2H3D以CO和O2構成的堿性燃料電池的負極反應式為CO4OH2e=CO2H2O解析：由、兩個反應可

21、知，CeO2在反應前后沒有變化，沒有消耗，A項正確；由題給反應可知該過程實現了太陽能向化學能的轉化，B項正確；由能量圖可知，H1(H2H3)，C項錯誤；書寫電池電極反應式時，要注意電解質溶液的影響，堿性條件下生成的CO2會與OH反應生成CO，D項正確。答案：C3(2013重慶理綜6)已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1，P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1，P4具有正四面體結構，PCl5中PCl鍵的鍵能為c kJmol1，PCl3中PCl鍵的鍵能為1.2c kJmol1。下列敘述正確的是()APP鍵的鍵能大于PCl鍵的鍵能B可求Cl2(g

22、)PCl3(g)=PCl5(s)的反應熱HCClCl鍵的鍵能為(ba5.6c)/4 kJmol1DPP鍵的鍵能為(5a3b12c)/8 kJmol1解析：Cl的非金屬性大于P的非金屬性，故PCl鍵的鍵能大于PP鍵的鍵能，A項錯誤；不知道PCl5(g)PCl5(s)的反應熱，無法求出B項中反應的反應熱，B項錯誤；根據蓋斯定律，消去P4，得到ClCl鍵的鍵能為(ba5.6c)/4 kJmol1，C項正確；根據蓋斯定律，消去Cl2，得到PP鍵的鍵能為(5a3b12c)/12 kJmol1，D項錯誤。答案：C4判斷下列說法是否正確(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)氫氟酸是一種弱酸，可用來刻蝕玻璃。已

23、知25 時：HF(aq)OH(aq)=F(aq)H2O(l)H67.7 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1在20 mL 0.1 molL1氫氟酸中加入V mL 0.1 molL1 NaOH溶液。則氫氟酸的電離方程式及熱效應可表示為：HF(aq)F(aq)H(aq)H10.4 kJmol1(2012安徽理綜，12改編)()(2)已知冰的熔化熱為6.0 kJmol1，冰中氫鍵鍵能為20 kJmol1。假設每摩爾冰中有2 mol氫鍵，且熔化熱完全用于打破冰的氫鍵，則最多只能破壞冰中15%的氫鍵(2011浙江理綜，12A)()(3)甲烷的標準燃燒熱為890.3 k

24、Jmol1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1(2010浙江理綜，12A)()(4)500 、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6 kJmol1(2010浙江理綜，12B)()答案：(1)(2)(3)(4)52013新課標全國卷28(3)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四

25、個反應：甲醇合成反應：()CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H190.1 kJmol1()CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H249.0 kJmol1水煤氣變換反應：()CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H341.1 kJmol1二甲醚合成反應：()2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H424.5 kJmol1由H2和CO直接制備二甲醚(另一產物為水蒸氣)的熱化學方程式為_。解析：()式2()式即得：2CO(g)4H2(g)=H2O(g)CH3OCH3(g)H204.7 kJmol1。答案：2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2

26、O(g)H204.7 kJmol16(2013新課標全國卷12)在1 200 時，天然氣脫硫工藝中會發生下列反應H2S(g)O2(g)=SO2(g)H2O(g)H12H2S(g)SO2(g)=S2(g)2H2O(g)H2H2S(g)O2(g)=S(g)H2O(g)H32S(g)=S2(g)H4則H4的正確表達式為()AH4(H1H23H3)BH4(3H3H1H2)CH4(H1H23H3)DH4(H1H23H3)解析：根據蓋斯定律，由第一個反應第二個反應第三個反應2可得第四個反應，則H4H1H2H32(H1H23H3)。答案：A7(2013課標全國理綜卷11)已知：HCN(aq)與NaOH(aq

27、)反應的H12.1 kJmol1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應的H55.6 kJmol1，則HCN在水溶液中電離的H等于()A67.7 kJmol1B43.5 kJmol1C43.5 kJmol1D67.7 kJmol1解析：由題意可知，HCN(aq)OH(aq)=H2O(l)CN(aq)H12.1 kJmol1；H(aq)OH(aq)=H2O(l)H55.6 kJmol1。利用蓋斯定律，式式可得，HCN(aq)=H(aq)CN(aq)H43.5 kJmol1。答案：C82013江蘇化學20(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應獲得。相關熱化學方程式如

28、下：2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g)H13 359.26 kJmol1CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s)H289.61 kJmol12Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g)H3則H3_kJmol1。解析：H3H16H23 359.26 kJmol16(89.61 kJmol1)2 821.6 kJmol1。答案：2 821.6學科素養培優(八)_反應熱的計算1利用熱化學方程式進行有關計算根據已知的熱化學方程式和已知的反應物或生成物的物質的量或反應吸收或放出的熱量，可以把反應熱當作“產物”，計算反應放出或吸收的熱量。2根據計算書寫熱化學方程式根據一定量的反應物或生成物的量計算出反應放出或吸收的熱量，換算成1 mol反應物或生成物的熱效應，書寫熱化學方程式。3根據燃燒熱數據，求算反應放出的熱量利用公式：Q燃燒熱n(可燃物的物質的量)如已知H2的燃燒熱為H285.8 kJmol1，燃燒H2的物質的量為2 mol，則H2燃燒放出的熱量為2 mol285.8 kJmol1571.6 kJ。4根據舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差進