專題07化學反應與能量變化（講）考向一反應熱與蓋斯定律??神離考考綱要求1．理解化學反應中的能量變化與化學鍵變化的關系；2．理解吸熱反應、放熱反應與反應物及生成物能量的關系；3．了解化學反應中能量變化的實質，知道化學能與熱能的轉化是化學反應中能量轉化的主要形式。4．認識能源是人類生存和發展的重要基礎，知道節約能源、提高能量利用效率的實際意義。5Y解焓變與反應熱涵義。明確△ （反應產物）一（反應物）。6．理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進行有關反應焓變的簡單計算。命題規律依據新課程化學實驗的學習目標和學習內容，近幾年的主要題型有（1）反應熱的計算；（2）比較反應熱的大小；（3）反應熱與能源的綜合考查。由于能源問題已成為社會熱點，因此有關能源的試題將成為今后命題的熱點；對于燃燒熱和中和熱的概念及計算仍將是高考考查的重點，主要在選擇題、填充題、實驗題中體現，重點考查學生靈活運用知識、接受新知識的能力。新課標關注能源、提高能量利用效率，今年又是各地降低能耗，走可持續發展的一年，估計與實際相聯系節約能源的試題可出現。新課標明確了焓變與反應熱的關系，極有可能出現運用蓋斯定律進行有關反應焓變的簡單計算。【例1【2016年高考海南卷】油酸甘油酯（相對分子質量884）在體內代謝時可發生如下反應：104(80g酸甘油酯的燃燒熱^為.3.8X10104(80g酸甘油酯的燃燒熱^為.3.8X104kJ?moli.3.4X104kJ^moli已知燃燒1k該化合物釋放出熱量3.8X104kJ。油( ).—3.8X104kJ?moli.-3.4X104kJ?moli【答案】【解析】試題分析：燃燒熱指的是燃燒可燃物生成穩定的氧化物所放出的熱量。燃燒1kg油酸甘油酯釋放出熱量則燃燒1mA油酸甘油酯釋放出熱量為3.4xl04kT,則得油酸甘油酯的燃燒熱△聲—3.4xl（yikJmol1考點：考查燃燒熱及化學反應中的能量【名師點睛】考綱明確要求：了解化學能與熱能的相互轉化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。根據考綱的這一要求將化學反應中的物質變化和能量變化綜合起來考查將成為一種熱門的題型，同時注意到由于能源日益匱乏，因此有關燃燒熱、中和熱、蓋斯定律等問題必將成為今后命題的重點。新課程背景下的高考熱化學方程式試題大多是一些思路型題型，題目變化較多，但思路變化卻較少，主干知識依然是重點考查的內容。此類試題比較貼近當前的教學實際，雖然形式上有各種各樣的變化，但只要學會了基礎題型的解題思路和應對策略，縝密分析、逐層遞解，再經過一些變化演繹，就可以準確解答相關題型。此外，通過此類題型的解題策略探究還有利于培養學生科學素養、創新精神和靈活運用所學知識綜合解決實際問題的能力。【例2【 年高考新課標m卷】煤燃燒排放的煙氣含有和，形成酸雨、污染大氣，采用 溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝，回答下列問題：（）如果采用 、a）替代，也能得到較好的煙氣脫硫效果。22TOC\o"1-5"\h\z①從化學平衡原理分析， a）相比 具有的有點是 _②已知下列反應：- - △2 32 1\o"CurrentDocument"- - - - △34 2（、 -（） △4 43則反應 （） - - -的2 42△ _【答案】（）①生成的硫酸鈣微溶，降低硫酸根離子濃度，促使平衡向正反應方向進行②^十△一12△H3【解析】試題分析：（）如果采用 、 （）替代，也能得到較好的煙氣脫硫效果。22①由于生成的硫酸鈣微溶，降低硫酸根離子濃度，促使平衡向正反應方向進行，所以（）效果好。②已知：① - - △?CaSO4(S)=Ca2+(aq)+SOJ-(aq)阻則根據蓋斯定律可知①+②一②艮嚕到反應計Ca2+(aq)4-CKT(aq)+2OH-(aq)—CaSO^s)+H2O(y)VT(前的考點：考查蓋斯定律??神及砒一、正確理解“三熱”概念1、反應熱：在化學反應過程中反應本身放出或吸收的熱量。在恒溫恒壓條件下的反應熱用AH表示，單位是kJmol并規定放熱反應的AH0吸熱反應的AH02、標準燃燒熱與熱值燃燒熱是反應熱的一種形式，使用燃燒熱的概念時要理解下列要點0①規定是在101k壓強下測出熱量。書中提供的燃燒熱數據都是在101k下測定出來的。因為壓強不同，反應熱有所不同0②規定可燃物的物質的量為1mol(這樣才有可比性)。因此，表示可燃物的燃燒熱的熱化學方程式中，可燃物的化學計量數為1,其他物質的化學計量數常出現分數。例如，C8H18的燃燒熱為5518kJ?mol1用熱化學方程式表示則為25C8H18(l)-O()8CO() 9田(l)；AH—5518kJ?mol1③規定生成物為穩定的氧化物.例如C-CO、H-HO1、S-SO等。22 2C()+0()CO()；AH—110.5kJ?mo1122C() 0()C0()；AH—393.5kJ?mo1122C的燃燒熱為393.5kJ?mo1,而不是110.5kJ?mo10④敘述燃燒熱時，用正值，在熱化學方程式中用AH表示時取負值。例如，CH的燃燒熱為890.3kJ?mo1,而△H=—890.3kJ-mo1且必須以1mo1可燃物燃燒為標準。⑤要與熱值概念進行區別。熱值：1物質完全燃燒的反應熱叫該物質的熱值。3、中和熱：把在稀溶液中酸跟堿發生中和反應而生成1molHO時的反應熱叫中和熱,單位是2kJmol燃燒熱和中和熱都屬于反應熱。4、常見的吸熱反應與放熱反應常見吸熱反應：所有鹽的水解和電離過程、大多數的分解反應0常見放熱反應：燃燒、爆炸反應、金屬與酸的置換、酸堿中和反應、 彳0、大多數2 24的化合反應是放熱的0二、蓋斯定律1、定義：化學反應的反應熱只與反應的始態(各反應物)和終態(各生成物)有關,而與反應的途徑無關0即如果一個反應可以分步進行,則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱是相同的0即甲—H*乙，甲—-*丙—-*乙，△H△H△Ho12、應用（1）利用關系圖找出反應熱之間的關系①找起點和終點（起點是A,終點是C）；②找途徑：一個是A-B-C,一個是A-C；③列TOC\o"1-5"\h\z式：△ △△。312（2）利用方程組找出反應熱之間的關系①找出中間產物（中間產物是B）;②利用方程組消去中間產物：反應=反應反應；③列式：△△ △。312三、反應熱大小的比較方法A^2x^CO\AW3（）利用蓋斯定律比較，如C 訪一比較△與△的大小的方法。因△ ， △ 0△ 均為放熱反應）依據蓋斯定律得△=△+△，即△ △,2 3 123 12所以△ △。12（）同一反應的生成物狀態不同時，如A+B △g1A+B △i貝U△ △。12（）同一反應的反應物狀態不同時，如A+B △g1A+B △g貝U△ △。12（）兩個有聯系的反應相比較時，如C+ C△①，C+- C△②。22 2比較方法：利用反應①包括△乘以某計量數減去反應②包括△乘以某計量數，即12得出△=△X某計量數一△X某計量數，根據△大于或小于進行比較。31 2 3總之，比較反應熱的大小時要注意：①反應中各物質的聚集狀態；②^有正負之分，比較時要連同"十”、“一”一起比較，類似數學中的正、負數大小的比較；③若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數值的大小，不考慮正、負號。四、反應熱的計算方法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、已知的反應物或生成物的物質的量、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.根據燃燒熱數據，計算反應放出的熱量計算公式：=燃燒熱X可燃物的物質的量）?根據舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計算焓變若反應物舊化學鍵斷裂吸收能量1,生成物新化學鍵形成放出能量2,則反應的△=]—生成物反應物反應過程能量生成物反應物反應過程能量.利用物質具有的能量計算：△=￡生成物一￡反應物）．利用蓋斯定律計算：對于存在下列關系的反應：AH】A―—>C，△4=的+A",o??神典例【例1【百強校?2016屆靜海一中12月月考】下列與化學反應能量變化相關的敘述正確的是（ ）A石油、沼氣、天然氣、植物油都屬于可再生能源B應用蓋斯定律，可計算某些難以直接測量的反應焓變水蒸氣變為液態水時放出的能量就是該變化的反應熱同溫同壓下，2+2 2在光照和點燃條件下的△不同【答案】【解析】試題分析：A、石油，沼氣、天然氣、植物油都屬于可再生能源，沒有涉及化學反應，錯誤s鳳蓋斯定律是和起始狀態、終了狀態物質的能量有關，與變化過程無關，可以計算難以測定的反應的焙變，正確sa水蒸氣變為灌態水只是物質狀態變化而不涉及化學反應，錯誤s口、依據蓋斯定律分析可知，反應的焙變只與起始和終了物質狀態能量有關，與變化過程，反應條件無關，錯誤。考點：化學反應與能量

【趁熱打鐵】【百強校?2016屆大連八中12月月考】下列關于熱化學反應的描述中正確的是和反應的中和熱△=57.3J/mol則24和 (2反應的中和熱△=2X(57.3kJ/mol.1mol甲烷燃燒生成氣態水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷燃燒熱C需要加熱才能發生的反應一定是吸熱反應 (的燃燒熱是283J/mol,則22(=2 (+2(反應的△=+2X283J/mol【答案】【解析】試題分析：、硫酸和氫氧化鈣反應生成硫酸鈣沉淀和水，硫酸鈣是難溶電解質，溶解過程有熱量變化，所以反應熱不是中和熱，錯誤，不選A、燃燒熱是指1摩爾可燃物完全燃燒生成液體水和穩定的氧化物，錯誤，不選B、有些放熱反應也需要加熱條件，錯誤，不選C、燃燒熱是指1摩爾可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時放出的熱量，反應熱隨著方程式的書寫改變而改變，正確，選、考點：反應熱和焓變【例2】【百強校?2016屆沙市長郡中學上學期第四次月考】已知下列熱化學方程式:2222((&324.8J?mol1②3 ( + ( (2+、 △ 47.2J?mol123 34 23( (△+=640.5J?mol1則14 3( (△+=640.5J?mol1則14 氣體與足量( )充分反應得到單質和2氣體時的反應熱為109J?mol1218J?mol1+109kJ?mol1+218kJ?mol1【答案】【解析】I試題分析：①x3誼-③乂2,整理可得：CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+<X>2(g)AH-218.0kT/mol、14g8氣體還原足量FeO固體得到Fe單質和依氣體時對應的AH約為所以選項A符合題意◎考點：考查蓋斯定律的應用的知識。3是重要的化工原料，【趁熱打鐵】【百強校?20163是重要的化工原料，已知 (+( 2 △( +kJ?mol1224H +5( 4 (2(+a J/m②22( +( 22(△ kJ^mol-1 ③2(的2(的△是3．(a+0.5b-1.5c)kJ/mol．．(a+0.5b-1.5c)kJ/mol．(2.5b+1.5c)kJ/mo．l(2a、+3b-2c)kJ/molkJ/mol【答案】【解析】kJ/mol試題分析：①③X3/2②X1/2,整理可得：2 23H23HAH 0.5 1.5,kJ/mol故選項正確。考點：考查蓋斯定律的應用的知識。??舒方讓利用蓋斯定律進行4H計算時的注意事項：(1)合理進行方程式的疊加熱化學方程式的疊加類似于整式的運算，疊加時應遵循數學的運算規則，當需要將某一熱化學方程式同乘以某一化學計量數時，各物質前的化學計量數和4H需同乘以該化學計量數。(2)“^H”在進行加、減、乘等運算時，一定要注意其符號的改變，即4H的運算包括數值和符號的雙重運算。??舒易儲【例【百強校?2016屆華南師大附中等四校期末聯考】已知熱化學方程式：2H2 2 22HlAH—571.6kJ?mol-i2HHl3 (4HlAH—1452kJ?mol-i3 222H—H2 HLAH—57.3kJ?mol-i據此判斷下列說法正確的是 ( ).HH勺燃燒熱為1452kJ-mol-i2H2 2 22H)—571.6kJ?mol-i.2HHl 24HAH—880.4kJ?mol-i3222.HH HL HH AH—57.3kJ?mol-i3 23【答案】【解析】試題分析:Ar燃燒熱是指lm&可燃物完全燃燒生儺I定化合掰寸放出的熱量，所以CH30H的燃燒熱為A項錯誤.B.lm4水聚氣中的能量高于沌體水的能量,所以氫氣與氧氣反應生成灑體水時放出的熱量比生成水蒸氣時放出的熱量多，而放熱反應的焙變是負值，則煙④心43人儂iW>-571r6Umol->,白頂正確；C.根據爵斯定修，上述2得1式通得;—1452+571.6x2-308.8kJmol-1,則2GHQH⑴93=2CO2（g）+4端垣）￡^H=—308.8kJmol-1,C項錯誤：D.中和熱是強酸與強堿反應生成ImoL水時放出的熟量，雌是盟酸,所以酉簸與曲QH溶流反應放出的熱量小于573kLD項錯誤J答案選H。【考點定位】考查燃燒熱、中和熱的定義，蓋斯定律的應用等知識。誤區警示：應用蓋斯定律進行簡單計算時，關鍵在于設計反應過程，同時注意：①照新的熱化學方程式目標熱化學方程式），結合原熱化學方程式一般?個）進行合理“變形”，如熱化學方程式顛倒、乘除以某一個數，然后將它們相加、減，得到目標熱化學方程式，求出目標熱化學方程式的△與原熱化學方程式之間△的換算關系。②當熱化學方程式乘、除以某一個數時，△也應相應地乘、除以某一個數；方程式進行加減運算時，△也同樣要進行加減運算，且要帶“十”“一”符號，即把△看作一個整體進行運算。③將一個熱化學方程式顛倒書寫時，△的符號也隨之改變，但數值不變。④在設計反應過程中，會遇到同一物質的三態固、液、氣）的相互轉化，狀態由固一液一氣變化時，會吸熱；反之會放熱。⑤根據物質燃燒放熱的數值計算： 放）=可燃物）X|A|。⑥根據比熱公式進行計算。=??△考向二熱化學方程式??耕高考（1）考綱要求了解熱化學方程式的含義，能正確書寫熱化學方程式。（2）命題規律化學反應中的能量變化在高考中經常涉及的內容有：書寫熱化學方程式、判斷熱化學方程式的正誤，學習中應以“熱化學方程式”為突破口，通過對熱化學方程式的書寫及正誤判斷充分理解其含義，同時觸類旁通，不斷掌握反應熱的計算技巧，熱化學方程式的書寫仍是高考中的重點，要強化訓練。【例1【 廣東理綜化學】用將 轉化為，可提高效益，減少污染，（1）傳統上該轉化通過如右圖所示的催化劑循環實現，其中，反應①為：2Hl(+ O(SH2( +2( △4反應②生成1moll(的反應熱為△”,則總反應的熱化學方程式為(反應熱用△￥和△”表示的【答案】(12H1( +1(g)^H2( +(l△H=AH1+AH2【解析】根據圖像信息』箭頭指向的是生成物可寫出反應②的熱代學方程式：Cud?(g)+1以63=010(5)則①譙)可得總反應J【例2【2015山東理綜化學(19分)合金貯氫材料具有優異的吸收氫性能，在配合氫能的開發中起到重要作用。()貯氫合金 5可催化由、H2合成H的反應，溫度為時，該反應的熱化學方程式為 _已知溫度為時：H( +2H=( +4H △H=+165KJ?mo1TOC\o"1-5"\h\z4 22 2(+H =(+H ^H=41KJ?mo12 22【答案】() ( +H=(H+H( AH=-206kJ?mo「12 42【解析】()寫出化學方程式并注明狀態： ( +H=CH+H(,然后根據蓋斯定律可得該反2 42應的AH=一AH1+AH2=-206kJ-mo「1,進而得出熱化學方程式。??舒塞磁一、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：2H(+( ===2H(122 2△H=—571.6kJ?mo1-1表示：2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol液態水時放出571.6kJ的熱量。3．書寫(1)注明反應條件：反應熱與測定條件(溫度、壓強等的有關。絕大多數反應是在25℃、101k下進行的,可不注明。(2)注明物質狀態：常用、l、、 分別表示固體、液體、氣體、溶液。()注意符號單位：△H應包括“十”或“一”、數字和單位(kJ-mol-1的

()注意守恒關系：①原子守恒和得失電子守恒；②能量守恒。△與化學計量數相對應()區別于普通方程式：一般不注“『'、“『'以及"點燃”、“加熱”等。(6)注意熱化學方程式的化學計量數熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量，可以是整數，也可以是分數。且化學計量數必須與△相對應，如果化學計量數加倍，則△也要加倍。、熱化學方程式正誤的判斷—“五看”法判斷熱化學方程式的正誤(1)看方程式是否配平；(2)看各物質的聚集狀態是否正確；()看△的"+”、“一”符號是否正確；()看反應熱的單位是否為kj?mol-i；(5)看反應熱的數值與化學計量數是否對應。??將典例【例1】【百強校?2016屆哈師大附中期中】已知充分燃燒 乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態水，并放出熱量kJ則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是．2CH22＋)＋)22bkJ/mol22＋)2(2=2＋)1A=2kJ/mol．2＋)＋)2kJ/mol體和液態水，并放出熱量kJ則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是．2CH22＋)＋)22bkJ/mol22＋)2(2=2＋)1A=2kJ/mol．2＋)＋)2kJ/mol．2＋)＋)2kJ/mol【答案】【解析】【答案】【解析】試題分析：、生成molC2應該放熱，kJ錯誤；、反應熱沒有注明正負號，錯誤；生成1mol二氧化碳氣體和液態水，并放出熱量試題分析：、生成molC2應該放熱，kJ錯誤；、反應熱沒有注明正負號，錯誤；生成1mol二氧化碳氣體和液態水，并放出熱量kJ則生成mol2應該放熱kJ熱化學方程式正確，正確；、根據以上分析可知錯誤，答案選。考點：本題主要是考查熱化學方程式正誤判斷【趁熱打鐵】【百強校考點：本題主要是考查熱化學方程式正誤判斷【趁熱打鐵】【百強校?2016屆海南省華僑中學考前模擬】2℃、101k下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是、k2J8/5mo.lkJ和葡萄糖的燃燒熱依次是、k2J8/5mo.lkJ、/8m9ol0k、J/28mo0l0kJ/，mol則下列熱化學方程式正確的是(1g/=)22則下列熱化學方程式正確的是(1g/=)22kJ/mol．2=)2H2；．2=)2H2；△=+ 16kJmol2(kJ/mol2(kJ/mol．112l△=-1．112l△=-1200kJ/mol【答案】【解析】試題分析：A.C完全燃燒應生成CC%生成8,反應熱小于3*.5kJ7m叫故A錯誤sB.H?完全燃燒生成的穩定的氧化物為液態水，故H錯誤,C.6完全燃燒生成穩定的氧化物為g和港態水，故C錯誤sD-lm4葡萄糖完全燃燒生成0%和H2O(D，燃燒熱為2800kT/moL則V2m&葡萄糖完全燃燒放出1400kJ熱量，故D正確」故選D。考點:考查熱化學方程式的書寫【例2【百強校?2016屆西安中學第四次月考】下列熱化學方程式或說法正確的是TOC\o"1-5"\h\z( )甲烷的燃燒熱為890.3kJ?mol,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為2 2 △ 890.3kJ?mol142 2 200℃、30下，將0.mol2和口。12置于密閉的容器中充分反應生成3 ，一砧利.放熱19.3kJ,其熱化學方程式為2 23)口23 △ 38.6kJ?moliC同溫同壓下，等物質的量的2與足量的l在光照和點燃條件下充分反應，所產生的熱量相同D已知中和熱為 .3kJm則稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應的熱化學方程式為2 2- 2 2 221△ .3kJmo1【答案】【解析】試題分析：A.甲烷的燃燒熱為890.3kJniol-i,標1m4甲烷完全燃燒產生穩定的氧化棚寸放出的熱量，由于水的穩定狀態是港意,所以其堿的熱化學方程式是：w｛匐+2ag?853,羽口0(1)AH^8903kJmolS錯誤5B.由于羸氣與氫氣反應產生氨氣的反應是可逆反應，反應物不能完全轉化為生成物，所以500七、30MPa下，將0.5皿>1附和1.5molH?置于密閉的容器中充分反應生成放熟19.3kJ,反應的氧氣的物質的量小于。5mol,而熱化學方程式中的反應熱表示方程式的系數的物展的量的物后完全反應放出的熱量，所以其熱優學方程式為附(助二坨儂詞嬴而72KHi3AH<-38.6kJmol-i,錯謖孑C.由于反應熱只與反應物、生成物的狀態及物質的多少有關，與反應途徑無關j所認在同溫同壓F,等物質的量的坨與足量的4在光照和點燃條件下充分反應，所產生的熱量相同，正旗h口一已知中和熟為57.30m>1,則皤疏酸與氟氤化鈾溶液反應的熱化學方程式為2H*(a<D+SO^-(a(i)+B31+(aq)+2OH(aq)=Ba36國+2H3OO)AH-1146kJ/mol，錯誤。考點：考查熱化學方程式或有關反應熱的說法正誤判斷的知識。【趁熱打鐵】【百強校?2016屆上杭縣第一中學12月月考】化學反應23223的能量變化如

圖所示，該反應的熱化學方程式是 ( )LnwlN+3niolH1moi弗嚙或21%的ImolNHatg)ImnlNlL⑴TOC\o"1-5"\h\zAN2(g)2魚)-2NH()△H2( )N2(g)2魚)一2NH(g)△H2( )2鮑) 2(吁NH()^H( ) 2(g) /所NH(g)△H( )【答案】【解析】試題分析,由圖可以看出，AE為反應的活化能，反應熱等于反應物的周七育覦生成物的活化能I所以V2Ng3Z2H@)=NHXg)AHK^b)kJ.mol,即NX?+3H虱④=2NHi?AH-2G^3)kJ/moL故BD錯誤j而1nMi的NWCg)轉化為imol的NH0)放出的熱量為ckJ>幅據盤斷定律有：I門+3Z2H3fe)=NH3?AH=<a^c)fcJ/aid,即：/(的+3陽僮=2陽式1)AH=?6碘P