2018届高考一轮复习人教版第20讲化学能与热能学案83 20页

第20讲　化学能与热能 ‎【考纲要求】　1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解焓变与反应热的含义。4.了解热化学方程式的含义，能正确书写化学方程式。理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。5.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。‎ 考点一|焓变与反应热(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第99页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等，通常主要表现为热能的变化。‎ ‎2．焓变、反应热 ‎(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。‎ ‎(2)符号：ΔH。‎ ‎(3)单位：kJ·mol－1(或kJ/mol)。‎ ‎3．吸热反应和放热反应 ‎(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度理解。‎ ‎(2)从化学键变化的角度理解。‎ ‎ ‎ ‎(3)记忆常见的吸热反应和放热反应 ‎①吸热反应：大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。‎ ‎②放热反应：大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应。‎ ‎4．燃烧热 ‎(1)概念：‎25 ℃‎、101 kPa时，1_mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量。‎ ‎(2)意义：C的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，表示在‎25 ℃‎、101 kPa条件下，1_mol_C完全燃烧生成CO2气体时放出393.5_kJ热量。‎ ‎(3)元素燃烧生成的稳定氧化物：‎ C―→CO2(g)、H―→H2O(l)、S―→SO2(g)。‎ ‎5．中和热 ‎(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1_mol_H2O(l)时的反应热。‎ ‎(2)表示方法：强酸和强碱发生反应的中和热都约为57.3 kJ/mol，用热化学方程式表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol。‎ ‎(3)中和反应反应热的测定 ‎①装置(请在横线上填写仪器名称)‎ ‎②计算公式 ΔH＝－ ‎ kJ/mol，t1——起始温度，‎ t2——终止温度。‎ ‎③注意事项 a．泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。‎ b．为保证酸完全中和，采取的措施是使碱稍过量。‎ ‎6．能源 ‎7．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化。(　　)‎ ‎(2)2 mol H的能量大于1 mol H2的能量。(　　)‎ ‎(3)Na转化为Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热。(　　)‎ ‎(4)反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH>0，则反应物断裂化学键吸收的总能量低于产物形成化学键放出的总能量。(　　)‎ ‎(5)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。(　　)‎ ‎(6)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能。(　　)‎ ‎(7)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用。(　　)‎ ‎(8)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放。(　　)‎ ‎(9)‎1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量，则H2的燃烧热ΔH＝－142.9 kJ·mol－1。(　　)‎ ‎(10)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。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√　(8)√　(9)×　(10)√‎ ‎[练透基础小题] ‎ 题点一　借助图像理解化学反应的焓变 ‎1．(RJ选修4·P64题改编)根据下列图像的叙述不正确的是(　　)‎ A．图(1)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1‎ B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1‎ C．由图可知正逆反应的热效应的数值相同 D．两个图像表示的含义不同 答案：B ‎2．(2017·河北冀州中学月考)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(　　)‎ 解析：①A＋B―→X(ΔH>0)，X具有的总能量大于A和B具有的总能量，排除A、C选项；②X―→C(ΔH<0)，X具有的总能量大于C具有的总能量，排除B选项，D正确。‎ 答案：D ‎3.(2017·辽宁东北育才学校第一次阶段检测)某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．该反应的反应热ΔH＝E2－E1‎ B．a曲线的条件是加入催化剂 C．催化剂能降低反应的活化能 D．通过催化剂能改变反应的ΔH 解析：该反应的ΔH＝E1－E2，故A错误；加入催化剂后使反应的活化能降低，b曲线的条件是加入催化剂，故B错误；催化剂能降低反应的活化能，故C正确；催化剂未改变反应物和生成物的能量，所以也未改变反应的焓变，故D错误。‎ 答案：C ‎[备考提醒]　正确理解活化能与反应热的关系 活化能与反应热关系示意图 ‎1．E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，ΔH＝E1－E2；‎ ‎2．催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。‎ 题点二　借助计算理解化学反应的焓变 ‎4．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F键需要吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)＋‎3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为________。‎ 解析：断裂1 mol S—S键吸收能量280 kJ，断裂3 mol F—F键吸收能量3×160 kJ，则吸收的总能量为Q吸＝280 kJ＋3×160 kJ＝760 kJ，释放的总能量为Q放＝330 kJ×6＝1 980 kJ，由反应方程式：S(s)＋3F2(g)===SF6(g)可知，ΔH＝760 kJ/mol－1 980 kJ/mol＝－1 220 kJ/mol。‎ 答案：－1 220 kJ/mol ‎[备考提醒]‎ ‎1．ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。‎ ‎2．根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，如H2O分子中含有2个(O—H)共价键，NH3分子中含有3个(N—H)共价键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有1 mol P4含有6 mol P—P键，1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si键，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C键， 1 mol金刚石含有2 mol C—C键，1 mol SiO2含有4 mol Si—O键等。‎ 题点三　燃烧热和中和热 ‎5．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)S(s)＋O2(g)===SO3(g)‎ ΔH＝－315 kJ·mol－1(燃烧热)(ΔH的数值正确)。(　　)‎ ‎(2)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1(中和热)(ΔH的数值正确)。(　　)‎ ‎(3)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJ·mol－1，则CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－238.6 kJ·mol－1。(　　)‎ ‎(4)H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1。(　　)‎ ‎(5)已知HCl和NaOH反应的中和反应反应热 ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量。(　　)‎ ‎(6)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为－57.3 kJ·mol－1。(　　)‎ ‎(7)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×‎ 考点二|热化学方程式(重点保分型——师生共研)‎ 授课提示：对应学生用书第101页 ‎[核心知识大通关]‎ ‎1．概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。‎ ‎2．意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。‎ 如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa条件下，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)，放出571.6 kJ的热量。‎ ‎3．书写热化学方程式的“五步”‎ 小题热身 正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的焓变ΔH>0。(　　)‎ ‎(2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2中的ΔH1＝ΔH2。(　　)‎ ‎(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1和H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH2中的ΔH1＝ΔH2。(　　)‎ ‎(4)已知相同条件下2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1，反应2SO2(s)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2。(　　)‎ ‎(5)C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定。(　　)‎ ‎(6)已知：‎500 ℃‎、30 MPa下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1；将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量46.2 kJ。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×‎ ‎[考向精练提考能]‎ 考向一　热化学方程式的正误判断 ‎“六看法”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ΔH的数值与化学计量数是否对应。‎ ‎6．看化学原理是否正确，如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念。‎ ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(注：焓变数据均正确)。‎ ‎(1)CaCO3(s)===CaO＋CO2(g)　ΔH＝＋177.7 kJ。(　　)‎ ‎(2)C(s)＋H2O(s)===CO(g)＋H2(g)‎ ΔH＝－131.3 kJ·mol－1。(　　)‎ ‎(3)C(s)＋O2(g)===CO(g)‎ ΔH＝－110.5 kJ·mol－1。(　　)‎ ‎(4)CO(g)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－283 kJ·mol－1。(　　)‎ ‎(5)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)‎ ΔH＝－571.6 kJ·mol－1。(　　)‎ ‎(6)‎500 ℃‎、30 MPa下，将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭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)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×‎ ‎2．(RJ必修2·P3811题改编)已知一定温度和压强下2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1，下列叙述不正确的是(　　)‎ A．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(g)时放出a kJ的热量 B．2 mol H2O(g)完全分解为2 mol H2(g)和1 mol O2(g)时吸收a kJ的热量 C．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)时放出的热量小于a kJ D．1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(g)时放出‎0.5a kJ的热量 答案：C ‎3．下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．表示硫的燃烧热的热化学方程式S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH＝－315 kJ·mol－1‎ B．表示中和热的热化学方程式NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ C．表示H2燃烧热的热化学方程式H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1‎ D．表示CO燃烧热的热化学方程式2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1‎ 答案：B 考向二　热化学方程式的书写 ‎4．(1)1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体，放出283 kJ的热量，其热化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)‎1 g H2气体完全燃烧生成液态水放出143 kJ热量，其热化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)H2S的燃烧热ΔH＝－a kJ·mol－1，写出H2S燃烧反应的热化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下‎2 g SiH4自燃放出热量为89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)在‎25 ℃‎、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得‎100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1‎ ‎(2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1‎ ‎(3)H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－a kJ·mol－1‎ ‎(4)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1‎ ‎(5)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1‎ ‎(6)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJ·mol－1‎ ‎5．(1)如图是298 K、101 kPa时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)‎ 试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：______________________。‎ 答案：(1)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92 kJ·mol－1‎ ‎(2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)　ΔH＝－2(b＋c－a) kJ·mol－1‎ 考点三|盖斯定律的应用(重点保分型——师生共研)‎ 授课提示：对应学生用书第102页 ‎[考向精练提考能]‎ 考向一　计算焓变 叠加法求焓变 ‎1．写：写出目标方程式(题目中要求书写的热化学方程式)，配平。‎ ‎2．比：将已知方程式和目标方程式比较，分析物质类别、位置(在反应物中还是在生成物中)的区别。‎ ‎3．倒：为了将已知方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的量不变，但符号要相反。这样，可以避免减去运算中容易出现的错误。‎ ‎4．乘：为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个数(可以是分数)，反应热也要进行相应地运算。‎ ‎5．加：倒、乘两个方面做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也相加即可。注意：ΔH要带着“＋”“－”符号进行运算。‎ ‎1．已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)　ΔH＝－701.0 kJ·mol－1；2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)　ΔH＝－181.6 kJ·mol－1‎ 则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为(　　)‎ A．＋519.4 kJ·mol－1　　 B．＋259.7 kJ·mol－1‎ C．－259.7 kJ·mol－1 D．－519.4 kJ·mol－1‎ 解析：根据盖斯定律，(上式－下式)/2即得Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)　‎ ΔH＝＝－259.7 kJ·mol－1。‎ 答案：C ‎2．(2017·山东淄博三校联考)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式：‎ S(s)＋2KNO3(s)＋‎3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1‎ 已知：①碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝‎ c kJ·mol－1‎ 则x为(　　)‎ A．‎3a＋b－c　　　　　　　 B．c－‎3a－b C．a＋b－c D．c－a－b 解析：本题已知的三个热化学方程式为 ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　‎ ΔH3＝c kJ·mol－1‎ 由盖斯定律可推出，3×①＋②－③可得热化学方程式S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1＝(3a＋b－c) kJ·mol－1，因此A项正确。‎ 答案：A ‎3．已知：‎ ‎①Al2O3(s)＋‎3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)　ΔH1＝＋1 344.1 kJ·mol－1‎ ‎②2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g)　ΔH2＝＋1 169.2 kJ·mol－1‎ 由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为_____________。‎ 解析：方程式②颠倒过来，反应热的数值不变，符号相反可得③2Al(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)　ΔH3＝－ΔH2＝－1 169.2 kJ·mol－1。‎ 根据盖斯定律由①＋③可得Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH3＝＋174.9 kJ·mol－1即为Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式。‎ 答案：Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g)　ΔH＝＋174.9 kJ·mol－1‎ ‎4．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：‎ ‎①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)　ΔH＝－182 ‎ kJ·mol－1‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 ‎ kJ·mol－1‎ ‎③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH＝‎ ‎－1 196 kJ·mol－1‎ 试写出LiH在O2中燃烧的热化学方程式。___________________________。‎ 答案：2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)　ΔH＝－702 kJ·mol－1‎ 考向二　比较焓变的大小 ‎(1)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。‎ ‎(2)利用盖斯定律比较焓变的方法 ‎①同一反应，生成物状态不同时 如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1①‎ A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2②‎ ‎①－②得：C(l)===C(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2，由于液态转化为气态为吸热过程，故ΔH＝ΔH1－ΔH2>0，ΔH1>ΔH2。‎ ‎②同一反应，反应物状态不同时 如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1①‎ S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2②‎ ‎①－②得：S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0‎ 故ΔH1<ΔH2‎ ‎③不同同素异形体发生的反应 如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1①‎ C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2②‎ ‎①－②得C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝ΔH1－ΔH2‎ 由于石墨比金刚石稳定，故石墨转化为金刚石为吸热反应，而ΔH＝ΔH1－ΔH2>0，ΔH1>ΔH2。‎ ‎④两个有联系的不同反应相比较时 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1①‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2②‎ ‎①－②得CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，ΔH1<ΔH2。‎ ‎5．下列各组热化学方程式的ΔH前者大于后者的是(　　)‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2‎ ‎②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3‎ S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6‎ ‎④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7‎ CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(aq)　ΔH8‎ A．① B．④‎ C．②③④ D．①②③‎ 答案：C ‎6．室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol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CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，‎ 热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(　　)‎ A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3‎ C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3‎ 解析：由题干信息可得：①CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1>0，②CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2<0，③CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH3，根据盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1－ΔH2，由于ΔH1>0，ΔH2<0，故ΔH3>ΔH1，B项正确，C、D项错误；ΔH3>0，ΔH2<0，故ΔH3>ΔH2，A项错误。‎ 答案：B ‎7．(2017·安徽江南十校联考)已知下列五个反应，有关ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5的关系正确的是(　　)‎ ‎①C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)　ΔH1>0‎ ‎②2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH2>0‎ ‎③C(s)＋2H2(g)CH4(g)　ΔH3‎ ‎④‎2C(s)＋H2(g)C2H2(g)　ΔH4‎ ‎⑤‎2C(s)＋2H2(g)C2H4(g)　ΔH5‎ A．ΔH1＝ΔH5－ΔH4 B．ΔH2＝ΔH1－ΔH5‎ C．ΔH4>ΔH5>ΔH3 D．ΔH3>ΔH5>ΔH4‎ 解析：④－⑤＝①，所以ΔH1＝ΔH4－ΔH5，故A错误；⑤－2×③＝②，所以，ΔH2＝ΔH5－2ΔH3，故B错误；由于ΔH1＝ΔH4－ΔH5>0，所以ΔH4>ΔH5，ΔH2＝ΔH5－2ΔH3>0，所以ΔH5>ΔH3，即ΔH4>ΔH5>ΔH3，故C正确、D错误。‎ 答案：C ‎[真题发掘·知识串联]串线索　固双基　回扣关键知识 以消除空气污染物SO2的方法为载体　串联反应热知识 授课提示：对应学生用书第103页 高考载体　(浙江高考卷)‎ 煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：‎ CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)‎ ΔH1＝＋218.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)‎ CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)‎ ΔH2＝－175.6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)‎ 知识串联——高考还可以这样考 ‎　(1)反应Ⅰ是放热反应还是吸热反应？________，能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？________。 ‎(2)碳的燃烧热为393.50 kJ·mol－1，写出表示C燃烧热的热化学方程式：_____________。 ‎(3)已知CO转化成CO2的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式：__________________。‎ ‎(4)依据反应Ⅰ、Ⅱ确定反应CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)===CaS(s)＋3CO2(g)　ΔH＝________kJ·mol－1。 ‎(5)已知反应：C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2‎ 试比较ΔH1和ΔH2的大小。________。 答案：(1)吸热　不能 ‎(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 ‎ kJ·mol－1‎ ‎(3)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 ‎ kJ·mol－1‎ ‎(4)－394‎ ‎(5)ΔH1>ΔH2‎ 课时作业(授课提示：对应学生用书第283页)‎ ‎1.能源分类相关图如图所示，下列四组选项中，全部符合图中阴影部分的能源是(　　)‎ A．煤炭、石油、沼气 B．水能、生物能、天然气 C．太阳能、风能、潮汐能 D．地热能、海洋能、核能 解析：A中煤炭、石油都是不可再生能源，B中天然气是不可再生能源，D中核能是不可再生能源。‎ 答案：C ‎2.下列反应中符合图示能量变化的是(　　)‎ A．电解Al2O3得到Al和O2‎ B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 C．铝热反应 D．灼热的炭与CO2反应 解析：根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应发生时会释放能量，故反应是放热反应。电解Al2O3得到Al和O2的反应是吸热反应，与图像不符，故A错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，与图像不符，故B错误；铝热反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物，与图像相符，故C正确；灼热的炭与CO2反应产生CO，该反应是吸热反应，与图像不符，故D错误。‎ 答案：C ‎3．下列有关氢原子(用H表示)与氢分子的说法错误的是(　　)‎ A．化学能：2 mol H>1 mol H2‎ B．H原子间发生碰撞就可转化为H2‎ C．稳定性：Hb D．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 解析：燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所释放的能量，生成水的状态应为液态，根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1无法确定氢气的燃烧热，故A错误；含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，由于醋酸电离是吸热过程，故放出的热量小于57.3 kJ，故B正确；ΔH大小比较应带符号比较，对于放热反应而言ΔH<0，放出的热量越多，ΔH越小，相同条件下，等量的碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多，则a0知石墨具有的能量较低，物质具有的能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，故D错误。‎ 答案：B ‎6．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成‎1.8 g水，则放出的热量约为(　　)‎ A．55 kJ　　　　　　　　　 B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ 解析：由丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，可写出其燃烧的热化学方程式C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，丙烷完全燃烧产生1.8 g水，n(H2O)＝＝＝0.1 mol，所以反应放出的热量Q＝0.1 mol×≈55 kJ，A项正确。‎ 答案：A ‎7．分别向‎1 L 0.5 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列关系中正确的是(　　)‎ A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH2<ΔH3‎ C．ΔH1>ΔH2＝ΔH3 D．ΔH1＝ΔH2<ΔH3‎ 解析：混合时浓硫酸在被稀释的过程中放热；浓、稀硫酸在与Ba(OH)2反应时还会形成BaSO4沉淀，Ba2＋、SO之间形成化学键的过程中也会放出热量。因放热反应的ΔH取负值，故ΔH1<ΔH2<ΔH3。‎ 答案：B ‎8．常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是(　　)‎ 共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—I E/(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎157‎ ‎568‎ ‎432‎ ‎298‎ A.432 kJ·mol－1>E(H—Br)>298 kJ·mol－1‎ B．表中最稳定的共价键是H—F键 C．H2(g)―→2H(g)　ΔH＝＋436 kJ·mol－1‎ D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－25 kJ·mol－1‎ 解析：观察表中数据知，氟、氯、碘与氢原子形成的化学键的键能逐渐减小，故432 kJ·mol－1>E(H—Br)>298 kJ·mol－1，A项正确；表中H—F共价键的键能最大，即H—F共价键最稳定，B项正确；H2(g)―→2H(g)，共价键断裂要吸收能量，即H2(g)―→2H(g)　ΔH＝＋436 kJ·mol－1，C项正确；反应H2(g)＋F2(g)===2HF(g)的反应热ΔH＝436＋157－2×568＝－543 kJ·mol－1，D项不正确。‎ 答案：D ‎9．(2016·江苏高考卷)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(　　)‎ ‎①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1＝571.6 kJ·mol－1‎ ‎②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2＝131.3 kJ·mol－1‎ ‎③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝206.1 kJ·mol－1‎ A．反应①中电能转化为化学能 B．反应②为放热反应 C．反应③使用催化剂，ΔH3减小 D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8 kJ·mol－1‎ 解析：反应①中是太阳能转化为化学能，A错误；反应②中ΔH>0，为吸热反应，B错误；催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C错误；目标反应可由反应③－②获得，ΔH＝ΔH3－ΔH2＝206.1 kJ·mol－1－131.3 kJ·mol－1＝74.8 kJ·mol－1，D正确。‎ 答案：D ‎10．常温下，0.01 mol·L－1MOH溶液的pH为10。已知：2MOH(aq)＋H2SO4(aq)===M2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－24.2 kJ·mol－1；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1。‎ 则MOH在水溶液中电离的ΔH为(　　)‎ A．＋33.1 kJ·mol－1 B．＋45.2 kJ·mol－1‎ C．－81.5 kJ·mol－1 D．－33.1 kJ·mol－1‎ 解析：常温下，0.01 mol·L－1MOH溶液的pH为10，说明MOH为弱碱。‎ ‎①2MOH(aq)＋2H＋(aq)===‎2M＋(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－24.2 kJ·mol－1‎ ‎②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝‎ ‎－57.3 kJ·mol－1‎ 根据盖斯定律，[①－②×2]/2可得：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH＝＋45.2 kJ·mol－1。‎ 答案：B ‎11．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。请认真观察示意图，然后回答问题：‎ ‎(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH＝_____________‎ ‎(用含E1、E2的代数式表示)。‎ ‎(2)下列4个反应中符合示意图描述的反应的是______(填代号)。‎ a．水蒸气与炭反应 b．用水稀释氢氧化钠溶液 c．铝粉与二氧化锰反应 d．灼热的碳与CO2反应 ‎(3)已知热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1。该反应的活化能为167.2 kJ·mol－1，则其逆反应的活化能为________。‎ ‎(4)已知0.5 mol CH4(g)与0.5 mol水蒸气在‎25 ℃‎、101 kPa时，完全反应生成CO和H2的混合气体，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是____________________。‎ 解析：(1)从图分析，反应物的能量高于生成物的能量，所以反应为放热反应；反应热ΔH＝(E2－E1) kJ·mol－1。‎ ‎(2)炭与水蒸气反应是吸热反应，A错误；用水稀释氢氧化钠溶液，不是化学反应，B错误；铝和二氧化锰反应是放热反应，C正确；碳与二氧化碳反应是吸热反应，D错误。‎ ‎(3)反应热＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝－241.8 kJ·mol－1，则逆反应的活化能＝167.2 kJ·mol－1－(－241.8 kJ·mol－1)＝409 kJ·mol－1。‎ ‎(4)热化学方程式的书写要注明物质的状态，当有0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气反应时，吸收了a kJ的热量，所以热化学方程式为CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋a kJ·mol－1。‎ 答案：(1)放热　(E2－E1) kJ·mol－1‎ ‎(2)c ‎(3)409 kJ·mol－1‎ ‎(4)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋a kJ·mol－1‎ ‎12．氢气是一种清洁能源，氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点；氢气也是重要的化工原料。‎ ‎(1)纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。一定温度下，在‎2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10 mol水蒸气发生反应：2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋484 kJ·mol－1，不同时段产生O2的量见表格：‎ 时间/min ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ n(O2)/mol ‎0.001 0‎ ‎0.001 6‎ ‎0.002 0‎ ‎0.002 0‎ 上述反应过程中能量转化形式为光能转化为________能，达平衡过程中至少需要吸收光能________kJ(保留三位小数)。‎ ‎(2)氢气是合成氨工业的原料，合成塔中每产生2 mol NH3，放出92.2 kJ热量。已知：‎ 则1 mol N—H键断裂吸收的能量约等于________。‎ ‎(3)已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1‎ ‎②N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝‎ ‎＋67.7 kJ·mol－1‎ 则H2还原NO2生成水蒸气和氮气反应的热化学方程式是_______________。‎ 解析：(1)题述反应过程中能量转化形式为光能转化为化学能，达平衡时，生成氧气0.002 mol，至少需要吸收的光能为0.002 mol×484 kJ·mol－1＝0.968 kJ。‎ ‎(2)3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，反应的焓变＝反应物断裂化学键吸收的能量－生成物形成化学键放出的能量＝3×436 kJ·mol－1＋945.8 kJ·mol－1－6×E(N—H)＝－92.2 kJ·mol－1，E(N—H)＝391 kJ·mol－1。‎ ‎(3)反应4H2(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4H2O(g)可以由①×2－②得到，故ΔH＝(－483.6 kJ·mol－1)×2－67.7 kJ·mol－1＝－1 034.9 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)化学　0.968‎ ‎(2)391 kJ ‎(3)4H2(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 034.9 kJ·mol－1‎ ‎13.某实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液进行反应热的测定。‎ ‎(1)写出该反应的热化学方程式[生成1 mol H2O(l)时的反应热为－57.3 kJ·mol－1]：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。‎ ‎①请填写下表中的空白：‎ 温度 次数 起始温度t1/℃‎ 终止温度t2/℃‎ 温度差平均 值(t2－t1)/℃‎ H2SO4‎ NaOH 平均值 ‎1‎ ‎26.2‎ ‎26.0‎ ‎26.1‎ ‎30.1‎ ‎2‎ ‎27.0‎ ‎27.4‎ ‎27.2‎ ‎33.3‎ ‎3‎ ‎25.9‎ ‎25.9‎ ‎25.9‎ ‎29.8‎ ‎4‎ ‎26.4‎ ‎26.2‎ ‎26.3‎ ‎30.4‎ ‎②近似认为0.50 mol·L－1NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液的密度都是‎1.0 g·mL－1，中和 后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。则生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH＝________(取小数点后一位)。‎ ‎③上述实验数值结果与－57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因不可能是(填字母)________。‎ a．实验装置保温、隔热效果差 b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 解析：(2)①第2组数据偏差较大，应舍去，其他三组的温度差平均值为4.0 ℃。‎ ‎②ΔH＝－＝‎ ‎－53.5 kJ·mol－1。‎ ‎③放出的热量小可能是散热、多次加入碱或起始温度读的较高等原因。‎ 答案：(1)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1‎ ‎(2)①4.0　②－53.5 kJ·mol－1　③b