2018届二轮复习化学反应与能量课件（76张）（全国通用） 76页

专题九　化学反应与能量 第三编 　 化学反应原理 考点一　化学反应中的热量、热化学方程式 三年选考 五次真题 考点二　标准燃烧热、中和热、盖斯定律 ( 加试 ) 化学反应中的热量、热化学方程式 考点一 核心精讲 1 1. 燃料的充分燃烧和反应热 (1) 燃料的充分燃烧 ① 化石燃料主要包括煤、石油、天然气。 ② 可燃物燃烧的条件是与 O 2 接触，温度达到着火点。 ③ 充分燃烧的必要条件是 O 2 要充足，与 O 2 的接触面积要大。 ④ 不充分燃烧则产热少，浪费资源，污染环境。 (2) 反应热 ( 焓变 ) ① 定义：在恒温、恒压的条件下，反应过程中吸收或释放的热量。 ② 符号： 。 ③ 单位： 。 ④ 测量：可用量热计测量。 ⑤ 表示方法：吸热反应的 Δ H 0 ；放热反应的 Δ H 0 。 ⑥ 产生原因：化学反应过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等，故化学反应均伴随着能量变化。 Δ H kJ/mol 或 kJ·mol － 1 ＞ ＜ (3) 放热反应和吸热反应的比较   放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大 于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生 成物具有的总能量 与化学键 的关系 生成物分子成键时释放 出的总能量大于反应物 分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总 能量小于反应物分子断键时 吸收的总能量 表示方法 Δ H ＜ 0 Δ H ＞ 0 实例 H 2 (g) ＋ Cl 2 (g)===2HCl(g) 　 Δ H ＝－ 184.5 kJ·mol － 1 C(s) ＋ H 2 O(g)===CO(g) ＋ H 2 (g) Δ H ＝ 131.3 kJ·mol － 1 特别提醒　 (1) 化学反应表现为吸热或放热与反应开始是否需要加热无关。需要加热的反应不一定是吸热反应，如 C(s) ＋ O 2 (g)===CO 2 (g) 　 Δ H ＜ 0 ；不需要加热的反应也不一定是放热反应，如 Ba(OH) 2 ·8H 2 O 与 NH 4 Cl 的反应。 (2) 浓硫酸、 NaOH 固体溶于水放热， NH 4 NO 3 溶于水吸热，但此类热效应属于溶解热，不属于放热反应或吸热反应。 (3) 利用放热反应和吸热反应可以比较反应物和生成物的相对稳定性，能量越低越稳定。 2. 太阳能、生物质能和氢能的利用 (1) 太阳能的利用 绿色植物的光合作用是 的主要利用形式，地球上每年通过光合作用储存的太阳能，相当于全球能耗的 10 倍左右。主要是通过 ① 光能 ―→ 化学能 6CO 2 ＋ 6H 2 O 。 ② 化学能 ―→ 热能 (C 6 H 10 O 5 ) n ＋ n H 2 O 。 C 6 H 12 O 6 ＋ 6O 2 。 C 6 H 12 O 6 ＋ 6O 2 太阳能 n C 6 H 12 O 6 6CO 2 ＋ 6H 2 O (2) 生物质能的利用 农业废弃物 ( 如植物的秸秆、枝叶 ) 、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等这些物质中蕴藏着丰富的能量，我们把这些来自于植物及其加工产品所贮存的能量叫做生物质能。 生物质能利用的主要方式： ① 直接燃烧 ② 生物化学转换 ③ 热化学转换 (3) 氢能的开发和利用 制氢气的原料是水，氢气燃烧的产物只有水，因此氢气是一种理想的清洁燃料。 3. 热化学方程式的书写 (1) 注明反应条件 反应热与测定条件 ( 温度、压强等 ) 有关。绝大多数反应是在 25 ℃ 、 101 kPa 下进行的，可不注明。 (2) 注明物质状态 常用 、 、 、 分别表示固体、液体、气体、溶液。 (3) 注意符号单位 Δ H 应包括 “ ＋ ” 或 “ － ” ( “ ＋ ” 可省略 ) 、数字和单位 (kJ·mol － 1 ) 。 s l g aq (4) 注意守恒关系 ① 原子守恒和得失电子守恒； ② 能量守恒。 (5) 区别于普通方程式 一般不标注 “↑” 、 “↓” 以及 “ 点燃 ” 、 “ 加热 ” 等。 (6) 注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与 Δ H 相对应，如果化学计量数加倍，则 Δ H 也要加倍。可逆反应中 Δ H 指完全反应时的热效应。 1.(2016· 温州中学高一上学期期末 ) 下列说法正确的是 A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B. 任何放热反应在常温条件下一定能够发生 C. 反应物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反应是放热还是吸热 D. 化学反应才有伴随能量变化，物理变化没有伴随能量变化 题组集训 2 题组一　化学反应中的能量变化 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 答案 解析 解析　 A 项，需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，例如木炭燃烧，错误； B 项，放热反应在常温条件下不一定能够发生，例如木炭燃烧，错误； C 项，反应物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反应是放热还是吸热，正确； D 项，化学反应伴随能量变化，物理变化中也会伴随能量变化，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 2.(2017· 浙江省东阳中学高一 3 月阶段性考试 )(1) 下列变化属于吸热反应的是 ( 填序号 ) 。 ① 葡萄糖在人体内被氧化成 CO 2 ； ② 天然气的燃烧； ③ 煅烧大理石； ④ 稀盐酸与稀氨水混合； ⑤ 生石灰与水反应生成熟石灰； ⑥ 干冰的升华； ⑦ 钠与水反应； ⑧ 消石灰与氯化铵晶体的反应 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 ③⑧ (2) 氢气燃烧生成液态水的热化学方程式为 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 572 kJ·mol － 1 ，请回答下列问题： ① 生成物能量总和 ( 填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ” ) 反应物能量总和。 ② 反应 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(l) 的能量变化如图所示。已知拆开 1 mol H 2 、 1 mol O 2 和 1 mol H—O 中的化学键分别需要消耗 436 kJ 、 496 kJ 和 463 kJ 能量，则此反应过程 ( 填 “ 吸收 ” 或 “ 放出 ” ) kJ 能量。 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 小于 放出 484 (3) 已知反应 2HI(g)===H 2 (g) ＋ I 2 (g) 　 Δ H ＝ 11 kJ·mol － 1 ， 1 mol H 2 (g) 、 1 mol I 2 (g) 分子中化学键断裂时分 别需要吸收 436 kJ 、 151 kJ 的能量，则 1 mol HI(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ 。 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 299 3.(2017· 温州市十五校联合体高一下学期期中联考 ) 下列关于燃料充分燃烧的说法中，错误的是 A. 氧气量充足，燃烧充分 B. 固体燃料块越大燃烧越充分 C. 液体燃料燃烧时可以雾状喷出 D. 温度必须达到着火点 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 答案 解析 解析　 A 项，氧气量充足，燃烧充分，正确； B 项，固体燃料块越大，接触面积越小，燃烧越不充分，错误； C 项，液体燃料燃烧时可以雾状喷出增大反应物接触面积，加快反应速率，正确； D 项，温度必须达到着火点，正确。 题组二　能源的开发与利用 4.(2017· 绍兴市高三 3 月教学质量调测 ) 下列属于不可再生能源的是 A. 氢气 B. 石油 C. 沼气 D. 酒精 1 2 3 4 5 6 7 8 解析　 煤、石油及天然气是化石能源，属于不可再生能源，而氢气、沼气、酒精及太阳能、风能等为可再生能源，故答案为 B 。 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 5.(2017· 慈溪市高二上学期期中 ) 下列有关能量转换的说法正确的是 A. 煤燃烧是化学能全部转化为热能的过程 B. 化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C. 动物体内葡萄糖被氧化成 CO 2 是热能转变成化学能的过程 D. 植物通过光合作用将 CO 2 转化为葡萄糖是太阳能转化成热能的过程 √ 答案 解析 解析　 A 项，煤燃烧是化学能部分转化成热能，部分转化成其他能量的过程，错误； B 项，化石燃料和植物燃料，燃烧时放出的能量最终来自于太阳能，正确； C 项，是化学能转化成热能的过程，错误； D 项，光合作用是把太阳能转化成化学能，错误。 6 . (2017· 宁波市十校高三 9 月联考 ) 已知： 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(g) 　 Δ H 1 ＝－ 483.6 kJ·mol － 1 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(l) 　 Δ H 2 ＝－ 571.6 kJ·mol － 1 ；据此判断，下列说法正确的是 A.2H 2 O(l)===2H 2 (g) ＋ O 2 (g) 　 Δ H 3 ＝ x kJ·mol － 1 ， x 小于 571.6 B.2 mol 氢气和 1 mol 氧气的能量大于 2 mol 液态水的能量 C.1 mol H 2 O(l) 转变成 1 mol H 2 O(g) 放出 44.0 kJ 热量 D.1 mol H 2 O(g) 转变成 1 mol H 2 O(l) 放出 88.0 kJ 热量 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 解析 √ 题组三　热化学方程式的正误判断 解析　 A 项，热化学反应方程式的正过程热效应的绝对值等于逆过程热效应的绝对值，即 x 为 571.6 ，错误； B 项，氢气燃烧是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，即 2 mol 氢气和 1 mol 氧气的能量大于 2 mol 液态水的能量，正确； C 项， ① 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(g)Δ H 1 ， ② 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(l) 　 Δ H 2 ， ( ① － ② ) /2 得 H 2 O(l) ===H 2 O(g) 　 Δ H ＝ (Δ H 1 － Δ H 2 )/2 kJ ·mol － 1 ＝ 44.0 kJ·mol － 1 ，此反应吸收 44.0 kJ 的热量，错误； D 项，根据 C 选项分析， 1 mol 水蒸气转化成 1 mol 液态水，放出的热量为 44.0 kJ ，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 7.(2017· 浙江省 “ 七彩阳光 ” 新高考研究联盟高三上学期考试 ) 已知 1 mol CH 4 气体完全燃烧生成气态 CO 2 和液态 H 2 O ，放出 890.3 kJ 热量，表示该反应的热化学方程式正确的是 A.CH 4 (g) ＋ 2O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(g) 　 Δ H ＝ 890.3 kJ·mol － 1 B.CH 4 (g) ＋ 2O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 890.3 kJ·mol － 1 C.CH 4 (g) ＋ 2O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝ 890.3 kJ·mol － 1 D.CH 4 (g) ＋ 2O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(g) 　 Δ H ＝－ 890.3 kJ·mol － 1 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 解析 √ 解析　 1 mol CH 4 气体完全燃烧生成气态 CO 2 和液态 H 2 O ，放出 890.3 kJ 热量，表示该反应的热化学方程式为 CH 4 (g) ＋ 2O 2 (g) == =CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 890.3 kJ·mol － 1 ，答案选 B 。 解析 8.(2017· 温州市高三第二次选考模拟 ) 根据能量变化示意图，下列说法正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 A.C( 金刚石， s) ＋ O 2 (g)===CO 2 (g) 　 Δ H ＝ ( E 4 － E 1 ) kJ·mol － 1 B.2C( 石墨， s) ＋ O 2 (g)===2CO(g) 　 Δ H ＝ ( E 2 － E 3 ) kJ·mol － 1 C.C( 石墨， s)===C( 金刚石， s) 　 Δ H ＝ ( E 3 － E 4 ) kJ·mol － 1 D.2CO 2 (g)===2CO(g) ＋ O 2 (g) 　 Δ H ＝ 2( E 2 － E 1 ) kJ·mol － 1 答案 √ 练后归纳 解析　 A 项，金刚石燃烧是放热反应， Δ H ＜ 0 ，错误； B 项，根据图像可知 1 mol 石墨不完全燃烧生成 1 mol CO 放出 ( E 3 － E 2 ) kJ 能量，则 2C( 石墨， s) ＋ O 2 (g) == =2CO(g)Δ H ＝ 2( E 2 － E 3 ) kJ·mol － 1 ，错误； C 项，根据图像可知石墨的总能量低于金刚石，则 C( 石墨， s) == =C( 金刚石， s)Δ H ＝ ( E 4 － E 3 ) kJ·mol － 1 ，错误； D 项， CO 2 分解生成 CO 和氧气是吸热反应，则根据图像可知 2CO 2 (g) == =2CO(g) ＋ O 2 (g) 　 Δ H ＝ 2( E 2 － E 1 ) kJ·mol － 1 ，正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 “ 四审 ” 快速判断热化学方程式正误 练后归纳 1 2 3 4 5 6 7 8 标准燃烧热、中和热、盖斯定律 ( 加试 ) 考点二 核心精讲 1 1. 焓变与反应热 (1) 焓变、反应热 ① 定义：在恒温、恒压条件下进行的反应的热效应。 ② 符号： Δ H 。 ③ 单位： kJ·mol － 1 。 (2) 焓变与键能的关系 ① 键能 键能是指 。 ② Δ H ＝ 总键能之和－ 总键能之和。 气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量 反应物 生成物 2. 两类重要的反应热 —— 标准燃烧热、中和热 (1) 标准燃烧热 ① 概念：在 101 kPa 下， 1 mol 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热，其单位一般用 kJ·mol － 1 。 ② 标准燃烧热的限定词有恒压 (101 kPa 时 ) 、可燃物的物质的量 (1 mol) 、完全燃烧、 的氧化物等，其中的 “ 完全燃烧 ” 是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物： C → ， H → ， S → 等。 ③ 表示的意义：例如 C 的标准燃烧热为－ 393.5 kJ·mol － 1 ，表示在 101 kPa 时， 1 mol C 完全燃烧放出 393.5 kJ 的热量。 CO 2 (g) H 2 O(l) SO 2 (g) 稳定 ④ 书写热化学方程式：标准燃烧热是以 1 mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如： C 8 H 18 (l) ＋ O 2 (g) == =8CO 2 (g) ＋ 9H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 5 518 kJ·mol － 1 ，即 C 8 H 18 的标准燃烧热为－ 5 518 kJ·mol － 1 。 ⑤ 标准燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为 Q 放 ＝ n ( 可燃物 ) × Δ H 式中： Q 放 为可燃物燃烧反应放出的热量； n 为可燃物的物质的量； Δ H 为可燃物的标准燃烧热。 (2) 热值 1 g 物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。 (3) 中和热 ① 概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol 时 的反应热叫中和热。 ② 注意几个限定词： ① 稀溶液； ② 生成物是 1 mol 液态 H 2 O ； ③ 用离子方程式可表示为 OH － (aq) ＋ H ＋ (aq)===H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 57.3 kJ·mol － 1 。 ③ 中和热的测定 a. 测定原理 c ＝ 4.18 J·g － 1 · ℃ － 1 ＝ 4.18 × 10 － 3 kJ·g － 1 · ℃ － 1 ； n 为生成 H 2 O 的物质的量。 液态 H 2 O b. 装置如图 ( 在横线上填写仪器的名称 ) 温度器 环形玻璃 搅拌棒 3. 盖斯定律 (1)1840 年化学家盖斯从实验中总结得出盖斯定律。 (2) 内容：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。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关。 (3) 根据下列反应过程，试判断 Δ H 的关系： a Δ H 2 则 Δ H 2 ＝ 。 ③ 则 Δ H ＝ 。 注意 　在反应过程设计中，会遇到同一物质的三态 ( 固、液、气 ) 的相互变化，状态由固 → 液 → 气变化时，会吸热；反之会放热。 － a Δ H 1 Δ H 1 ＋ Δ H 2 1. 肼 (H 2 N—NH 2 ) 是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如 右 图所示，已知断裂 1 mol 化学键所需的能量 (kJ) ： N ≡ N 为 942 、 O==O 为 500 、 N—N 为 154 ，则断裂 1 mol N—H 键所需的能量 (kJ) 是 A.194 B.391 C.516 D.658 题组集训 2 题组一　利用化学键的键能计算焓变 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析　 由图知 N 2 H 4 (g) ＋ O 2 (g)===N 2 (g) ＋ 2H 2 O(g) ， Δ H 1 ＝－ 534 kJ·mol － 1 ，可设断裂 1 mol N—H 键所需能量为 x kJ ，由图得出： Δ H 1 ＝ Δ H 3 ＋ Δ H 2 ＝ 154 kJ·mol － 1 ＋ 4 x kJ·mol － 1 ＋ 500 kJ·mol － 1 － 2 752 kJ·mol － 1 ＝－ 534 kJ·mol － 1 ，可求得 x ＝ 391 ， B 项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2. 用 Cl 2 生产某些含氯有机物时会产生副产物 HCl 。利用反应 A ，可实现氯的循环利用。反应 A ： 4HCl ＋ O 2 2Cl 2 ＋ 2H 2 O 。已知： i. 反应 A 中， 4 mol HCl 被氧化，放出 115.6 kJ 的热量。 ii. (1)A 的热化学方程式是 。 Δ H ＝－ 115.6 kJ·mol － 1 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析　 由题给条件可知， 4 mol HCl 被氧化，放出热量为 115.6 kJ ，可知 Δ H ＝－ 115.6 kJ·mol － 1 ，反应 A 的热化学方程式是 4HCl(g) ＋ O 2 (g) 2Cl 2 (g) ＋ 2H 2 O(g) 　 Δ H ＝－ 115.6 kJ·mol － 1 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2) 断开 1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为 kJ ， H 2 O 中 H—O 键比 HCl 中 H—Cl 键 ( 填 “ 强 ” 或 “ 弱 ” ) 。 解析　 由 Δ H ＝反应物键能之和－生成物键能之和可得， E (H—O) － E (H—Cl) ＝ [115.6 ＋ (498 － 2×243)] /4 kJ·mol － 1 ＝ 31.9 kJ·mol － 1 ，键能越大，化学键越稳定、越强，所以水中的 H—O 键比氯化氢中 H—Cl 键强。 31.9 强 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 解析 归纳总结 归纳总结 解答反应热计算的题目时的注意事项 (1) 不要把反应热与键能的关系和反应热与物质的总能量的关系相混淆。反应热 ( 焓变 )Δ H ＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝生成物的总能量－反应物的总能量。 (2) 要弄清反应前后分子中的化学键类型和数目。如 N 2 (g) ＋ 3H 2 (g)  2NH 3 (g) 中， 1 mol NH 3 分子中含有 3 mol N—H 键。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3.25 ℃ 、 101 kPa 下，煤炭、氢气、天然气和甲醇 (CH 3 OH) 等几种燃料的热值 ( 指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量 ) 依次是 33 kJ·g － 1 、 143 kJ·g － 1 、 56 kJ·g － 1 、 23 kJ·g － 1 ，则下列热化学方程式正确的是 题组二　标准燃烧热、中和热 答案 解析 A.C(s) ＋ O 2 (g)===CO(g) 　 Δ H ＝－ 396 kJ·mol － 1 B.CH 4 (g) ＋ 2O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 896 kJ·mol － 1 C.2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 286 kJ·mol － 1 D.CH 3 OH(l) ＋ O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝ 736 kJ·mol － 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 解析　 煤炭的热值是 33 kJ·g － 1 ，则 12 g 煤炭完全燃烧放出的热量为 396 kJ ，所以热化学方程式为 C(s) ＋ O 2 (g)===CO 2 (g) 　 Δ H ＝－ 396 kJ·mol － 1 ， A 错误； 天然气的热值是 56 kJ·g － 1 ，则 16 g CH 4 放出的热量为 896 kJ ，所以热化学方程式： CH 4 (g) ＋ 2O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(l ) 　 Δ H ＝－ 896 kJ·mol － 1 ， B 正确 ； 氢气的热值是 143 kJ·g － 1 ，则 4 g H 2 放出的热量为 572 kJ ，所以热化学方程式： 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 572 kJ·mol － 1 ， C 错误； 甲醇 (CH 3 OH) 的热值是 23 kJ·g － 1 ，则 32 g CH 3 OH 放出的热量为 736 kJ ，所 以热化学方程式： CH 3 OH(l) ＋ O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 736 kJ·mol － 1 ， D 错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4.(2017· 慈溪市高二上学期期中联考 ) 已知 298 K 时， H ＋ (aq) ＋ OH － (aq)===H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 57.3 kJ·mol － 1 ，推测含 1 mol HCl 的稀溶液与含 1 mol NH 3 的稀溶液反应放出的热量 A. 大于 57.3 kJ B. 等于 57.3 kJ C. 小于 57.3 kJ D. 无法确定 答案 解析　 NH 3 ·H 2 O 是弱电解质，其电离是吸热过程，因此放出的热量小于 57.3 kJ ，故选项 C 正确。 √ 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5.(2017· 慈溪市高二上学期期中联考 ) 强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的热化学方程式为 H ＋ (aq) ＋ OH － (aq)===H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 57.3 kJ·mol － 1 ，向 3 份同体积 0.2 mol ·L － 1 的 NaOH 溶液中分别加入适量的稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应的热效应 Δ H 1 、 Δ H 2 、 Δ H 3 的关系正确的是 A.Δ H 1 ＞ Δ H 2 ＞ Δ H 3 B.Δ H 2 ＞ Δ H 3 ＞ Δ H 1 C.Δ H 2 ＞ Δ H 1 ＞ Δ H 3 D.Δ H 1 ＞ Δ H 3 ＞ Δ H 2 答案 √ 解析 解析　 此反应是放热反应， Δ H <0 ，醋酸属于弱电解质，电离是吸热过程， 放出的热量小于 57.3 kJ ，浓硫酸遇水放出热量，反应放出的热量大于 57.3 kJ ， 稀硝酸和 NaOH 反应放出热量等于 57.3 kJ ，因此有 Δ H 1 ＞ Δ H 3 ＞ Δ H 2 ，故选项 D 正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6.(2017· 慈溪市高二上学期期中联考 ) 下列各组热化学方程式中，化学反应的 Δ H 前者大于后者的是 ① C(s) ＋ O 2 (g)===CO 2 (g) 　 Δ H 1 C(s ) ＋ O 2 (g )===CO(g) 　 Δ H 2 ② S(s) ＋ O 2 (g)===SO 2 (g) 　 Δ H 3 S(g) ＋ O 2 (g)===SO 2 (g) 　 Δ H 4 ③ H 2 (g) ＋ O 2 (g)===H 2 O(l) 　 Δ H 5 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(l) 　 Δ H 6 ④ CaCO 3 (s)===CaO(s) ＋ CO 2 (g) 　 Δ H 7 CaO(s) ＋ H 2 O(l)===Ca(OH) 2 (s) 　 Δ H 8 A. ① B. ④ C. ②③④ D. ①②③ 答案 题组三　焓变大小的比较 √ 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析　 ① 两个反应是放热反应， Δ H <0 ， CO 是可燃性气体，还能继续燃烧放出热量，因此 Δ H 1 <Δ H 2 ，故错误； ② 燃烧时放出热量， Δ H <0 ，固体转化成气体，需要吸收热量， Δ H 3 ＞ Δ H 4 ，故正确； ③ 都是放热反应， 2Δ H 5 ＝ Δ H 6 ，故正确； ④ 前者是吸热反应， Δ H ＞ 0 ，后者是放热反应， Δ H <0 ，故正确；综上所述，选项 C 正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7. 已知下列热化学方程式： ① H 2 (g) ＋ O 2 (g )===H 2 O(g) 　 Δ H 1 ＝ a kJ·mol － 1 ② 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(g) 　 Δ H 2 ＝ b kJ·mol － 1 ③ H 2 (g) ＋ O 2 (g)===H 2 O(l) 　 Δ H 3 ＝ c kJ·mol － 1 ④ 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(l) 　 Δ H 4 ＝ d kJ·mol － 1 下列关系式中正确的是 A. a ＜ c ＜ 0 B. b ＞ d ＞ 0 C.2 a ＝ b ＜ 0 D.2 c ＝ d ＞ 0 答案 解析 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析　 H 2 的燃烧反应是放热反应， Δ H ＜ 0 ， a 、 b 、 c 、 d 都小于 0 ， B 、 D 两项错误； 反应 ③ 与反应 ① 相比较，产物的状态不同， H 2 O(g) 的能量＞ H 2 O(l) 的能量， a ＞ c ， A 项错误； 反应 ② 的化学计量数是反应 ① 的 2 倍， ② 的反应热也是 ① 的 2 倍，即 b ＝ 2 a ＜ 0 ， C 项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8. 在同温、同压下，下列各组热化学方程式中， Δ H 1 ＞ Δ H 2 的是 A.2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(g) 　 Δ H 1 ＝－ Q 1 kJ·mol － 1 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(l) 　 Δ H 2 ＝－ Q 2 kJ·mol － 1 B.S(g) ＋ O 2 (g)===SO 2 (g) 　 Δ H 1 ＝－ Q 1 kJ·mol － 1 答案 解析 √ 练后归纳 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析　 由于 H 2 O(g) 的焓大于 H 2 O(l) 的焓， Q 2 ＞ Q 1 ，故 Δ H 1 ＞ Δ H 2 ， A 项符合题意； 由于 S(g) 的焓大于 S(s) 的焓， Q 1 ＞ Q 2 ，故 Δ H 2 ＞ Δ H 1 ， B 项不符合题意； C(s) 生成 CO 2 (g) 比生成 CO(g) 放出的热量多， Q 1 ＞ Q 2 ，故 Δ H 2 ＞ Δ H 1 ， C 项不符合题意； 生成 2 mol HCl(g) 比生成 1 mol HCl(g) 放出的热量多， Q 1 ＞ Q 2 ，故 Δ H 2 ＞ Δ H 1 ， D 项不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1) 比较反应热 ( 焓变 ) 的大小时，反应热 (Δ H ) 必须带 “ ＋ ” 或 “ － ” 号进行比较。如吸热反应的 Δ H ( ＋ ) 大于放热反应的 Δ H ( － ) ，放热反应的 Δ H ( － ) ，放热越多， Δ H 越小。 (2) 参与反应的物质聚集状态 ( 能量 g ＞ l ＞ s) 不同时的反应热 ( 焓变 ) 的大小 ① 同一反应，反应物状态不同时，如 A(g) ＋ B(g)===C(g) 　 Δ H 1 ＜ 0 ， A(s) ＋ B(g)===C(g) 　 Δ H 2 ＜ 0 ，因为能量 A(g) ＞ A(s) ，第一个反应放出能量多，则 Δ H 1 ＜ Δ H 2 。 ② 同一反应，生成物状态不同时，如 A(g) ＋ B(g)===C(g) 　 Δ H 1 ＜ 0 ， A(g) ＋ B(g)===C(l) 　 Δ H 2 ＜ 0 ，因为能量 C(g) ＞ C(l) ，第一个反应放出能量少，则 Δ H 1 ＞ Δ H 2 。 练后归纳 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9.(2017· 慈溪市高二上学期期中联考 ) 已知下列两个热化学方程式： 题组四　盖斯定律的应用 C 3 H 8 (g) ＋ 5O 2 (g) == =3CO 2 (g) ＋ 4H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 2 220.0 kJ·mol － 1 (1) 实验测得 H 2 和 C 3 H 8 的混合气体共 3 mol ，完全燃烧生成液态水时放热 2 790 kJ ，则混合气体中 H 2 和 C 3 H 8 的体积比为 。 解析　 设氢气的物质的量为 x mol ，则丙烷的物质的量为 (3 － x ) mol ，有 285 x ＋ (3 － x ) × 2 220 ＝ 2 790 ，解得 x ＝ 2 ，因此氢气和丙烷的物质的量之比为 2 ∶ 1 。 解析 答案 2∶1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2) 已知： H 2 O(l)===H 2 O(g) 　 Δ H ＝ 44.0 kJ·mol － 1 ，写出丙烷燃烧生成 CO 2 和气态水的热化学方程式： 。 解析　 ① C 3 H 8 (g) ＋ 5O 2 (g)===3CO 2 (g) ＋ 4H 2 O(l) ， ② H 2 O(l)===H 2 O(g) ， ① ＋ 4 ×② 得出 Δ H ＝ ( － 2 220 ＋ 4 × 44) kJ·mol － 1 ＝－ 2 044.0 kJ·mol － 1 ，因此热化学方程式为 C 3 H 8 (g) ＋ 5O 2 (g)===3CO 2 (g) ＋ 4H 2 O(g) 　 Δ H ＝－ 2 044.0 kJ·mol － 1 。 解析 答案 C 3 H 8 (g) ＋ 5O 2 (g) == =3CO 2 (g) ＋ 4H 2 O(g) 　 Δ H ＝－ 2 044.0 kJ·mol － 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10.(2017· 衢州市高三 1 月教学质量检测 ) 已知： N 2 (g) ＋ 3H 2 (g)  2NH 3 (g) 　 Δ H ＝－ 92.4 kJ·mol － 1 2N 2 (g) ＋ 6H 2 O(l)  4NH 3 (g) ＋ 3O 2 (g) 　 Δ H ＝ 1 530.0 kJ·mol － 1 则氢气的热值为 。 答案 解析 解析　 已知： ① 2N 2 (g) ＋ 6H 2 O(l)  4NH 3 (g) ＋ 3O 2 (g) 　 Δ H ＝ 1 530.0 kJ·mol － 1 、 ② N 2 (g) ＋ 3H 2 (g)  2NH 3 (g) 　 Δ H ＝－ 92.4 kJ·mol － 1 ，则 [ ② ×2 － ① ]÷6 可得 H 2 (g) ＋ O 2 (g )===H 2 O(l) 　 Δ H ＝ [ ( － 92.4 kJ·mol － 1 )×2 － 1 530.0 kJ·mol － 1 ] ÷6 ＝－ 285.8 kJ·mol － 1 ，即 2 g 氢气完全燃烧放出的热量为 285.8 kJ ，则氢气的热值为 142.9 kJ ·g － 1 。 142.9 kJ ·g － 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 11.(2017· 温州市高三第二次选考模拟 ) 已知，一定条件下有下列反应： Ⅰ.2N 2 O 5 (g)4NO 2 (g) ＋ O 2 (g) 　 Δ H 1 Ⅱ.2NO 2 (g) 2NO(g) ＋ O 2 (g) 　 Δ H 2 Ⅲ.2NaOH(aq) ＋ N 2 O 5 (g)===2NaNO 3 (aq) ＋ H 2 O(l) Δ H 3 写出 NO 和 O 2 的混合物溶于 NaOH 溶液生成硝酸盐的热化学方程式： 。 答案 解析 4NO(g) ＋ 3O 2 (g) ＋ 4NaOH(aq)===4NaNO 3 (aq) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝ 2Δ H 3 － Δ H 1 － 2Δ H 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析　 已知： Ⅰ .2N 2 O 5 (g)  4NO 2 (g) ＋ O 2 (g) 　 Δ H 1 Ⅱ .2NO 2 (g)  2NO(g) ＋ O 2 (g) 　 Δ H 2 Ⅲ .2NaOH(aq) ＋ N 2 O 5 (g)===2NaNO 3 (aq) ＋ H 2 O(l) Δ H 3 根据盖斯定律可知 2 ×Ⅲ － Ⅰ － 2 ×Ⅱ 即得到 NO 和 O 2 的混合物溶于 NaOH 溶液生成硝酸盐的热化学方程式： 4NO(g) ＋ 3O 2 (g) ＋ 4NaOH(aq)===4NaNO 3 (aq) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝ 2Δ H 3 － Δ H 1 － 2Δ H 2 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12.(2017· 浙江省 “ 七彩阳光 ” 新高考研究联盟高三上学期考试 ) 由 CO 2 制备甲醇过程可能涉及如下反应： 反应 Ⅰ ： CO 2 (g) ＋ 3H 2 (g)CH 3 OH(g) ＋ H 2 O(g) 　 Δ H 1 ＝－ 49.58 kJ·mol － 1 反应 Ⅱ ： CO 2 (g) ＋ H 2 (g)CO (g) ＋ H 2 O(g) 　 Δ H 2 反应 Ⅲ ： CO(g) ＋ 2H 2 (g)CH 3 OH(g) 　 Δ H 3 ＝－ 90.77 kJ·mol － 1 则反应 Ⅱ 的 Δ H 2 ＝ 。 答案 解析 41.19 kJ·mol － 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析　 反应 Ⅰ ： CO 2 (g) ＋ 3H 2 (g)  CH 3 OH(g) ＋ H 2 O(g) 　 Δ H 1 ＝ － 49.58 kJ·mol － 1 ， 反应 Ⅱ ： CO 2 (g) ＋ H 2 (g)  CO (g) ＋ H 2 O(g) 　 Δ H 2 ，反应 Ⅲ ： CO(g) ＋ 2H 2 (g)  CH 3 OH(g) 　 Δ H 3 ＝－ 90.77 kJ·mol － 1 ，根据盖 斯定律，反应 Ⅱ ＝反应 Ⅰ －反应 Ⅲ ，所以 Δ H 2 ＝ Δ H 1 － Δ H 3 ＝－ 49.58 kJ·mol － 1 － ( － 90.77 kJ·mol － 1 ) ＝ 41.19 kJ·mol － 1 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 三年选考 五次真题 1.(2017· 浙江 11 月选考， 5) 下列不属于化石燃料的是 A. 煤 B. 石油 C. 天然气 D. 甲醇 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 解析 8 解析　 三大化石燃料包括：煤、石油、天然气， D 不是化石燃料。 9 10 2.(2017· 浙江 11 月选考， 19) 根据 Ca(OH) 2 /CaO 体系的能量循环图： 答案 解析 下列说法正确的是 A.Δ H 5 ＞ 0 B.Δ H 1 ＋ Δ H 2 ＝ 0 C.Δ H 3 ＝ Δ H 4 ＋ Δ H 5 D.Δ H 1 ＋ Δ H 2 ＋ Δ H 3 ＋ Δ H 4 ＋ Δ H 5 ＝ 0 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析　 根据气态水变为液态水放热，故 A 错误； 由转化关系图可知 Δ H 1 ＋ Δ H 2 ≠ 0 ，故 B 错误； 由转化关系图可知 Δ H 3 ≠ Δ H 4 ＋ Δ H 5 ，故 C 错误； 由转化关系图可知，经过一个循环之后回到原始状态， Δ H 1 ＋ Δ H 2 ＋ Δ H 3 ＋ Δ H 4 ＋ Δ H 5 ＝ 0 ，故 D 正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 3.(2017· 浙江 4 月选考， 9) 下列物质放入水中，会显著放热的是 A. 食盐 B. 蔗糖 C. 酒精 D. 生石灰 √ 解析 解析　 食盐溶于水，放热不明显， A 错误； 蔗糖溶于水，放热不明显， B 错误； 酒精溶于水，放热不明显， C 错误； 生石灰溶于水生成氢氧化钙，属于放热反应， D 正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4.(2017· 浙江 4 月选考， 19) 已知断裂 1 mol H 2 (g) 中的 H—H 键需要吸收 436.4 kJ 的能量，断裂 1 mol O 2 (g) 中的共价键需要吸收 498 kJ 的能量，生成 H 2 O(g) 中的 1 mol H—O 键能放出 462.8 kJ 的能量。下列说法正确的是 A. 断裂 1 mol H 2 O 中的化学键需要吸收 925.6 kJ 的能量 B.2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(g) 　 Δ H ＝－ 480.4 kJ·mol － 1 C.2H 2 O(l)===2H 2 (g) ＋ O 2 (g) 　 Δ H ＝ 471.6 kJ·mol － 1 D.H 2 (g) ＋ O 2 (g)===H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 240.2 kJ·mol － 1 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析　 未说明 1 mol H 2 O 的状态，不能计算能量变化， A 错误； 2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(g) 　 Δ H ＝ 436.4 kJ·mol － 1 × 2 ＋ 498 kJ·mol － 1 － 4 × 462.8 kJ·mol － 1 ＝－ 480.4 kJ·mol － 1 ， B 正确； 未标明气态水转化为液态水时放出的热量不能计算焓变， C 错误； 根据 B 中分析可知 H 2 (g) ＋ O 2 (g)===H 2 O(g) 　 Δ H ＝－ 240.2 kJ·mol － 1 ， D 错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5.(2016· 浙江 10 月选考， 9) 下列属于可再生能源的是 A. 氢能 B. 石油 C. 煤 D. 天然气 √ 答案 解析 解析　 石油、煤、天然气属于传统能源，均不能再生。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6.(2016· 浙江 10 月选考， 19) 根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是 A.N 2 (g) ＋ 3H 2 (g)===2NH 3 (g) 　 Δ H ＝－ ( b － a ) kJ·mol － 1 B.N 2 (g) ＋ 3H 2 (g)===2NH 3 (g) 　 Δ H ＝－ ( a － b ) kJ·mol － 1 C.2NH 3 (l)===N 2 (g) ＋ 3H 2 (g) 　 Δ H ＝ 2( a ＋ b － c ) kJ·mol － 1 D.2NH 3 (l)===N 2 (g) ＋ 3H 2 (g) 　 Δ H ＝ 2( b ＋ c － a ) kJ·mol － 1 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析　 根据图示知 N 2 (g) ＋ 3H 2 (g)  2NH 3 (g) 　 Δ H ＝－ 2( b － a ) kJ·mol － 1 ，所以 A 、 B 两项错误； 根据图示知 2NH 3 (l)===N 2 (g) ＋ 3H 2 (g) 　 Δ H ＝ 2( b ＋ c － a ) kJ·mol － 1 ，所以 C 项错误、 D 项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7.[(2017· 浙江 11 月选考， 30( 一 )(3)] 十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历 “ 十氢萘 (C 10 H 18 ) → 四氢萘 (C 10 H 12 ) → 萘 (C 10 H 8 ) ” 的脱氢过程释放氢气。已知： C 10 H 18 (l)  C 10 H 12 (l) ＋ 3H 2 (g) 　 Δ H 1 C 10 H 12 (l)  C 10 H 8 (l) ＋ 2H 2 (g) 　 Δ H 2 Δ H 1 ＞ Δ H 2 ＞ 0 ， C 10 H 18 → C 10 H 12 的活化能为 E a1 ， C 10 H 12 → C 10 H 8 的活化能为 E a2 ，十氢萘的常压沸点为 192 ℃ ；在 192 ℃ ，液态十氢萘脱氢反应的平衡转化率约为 9% 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 温度 335 ℃ ，在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘 (1.00 mol) 催化脱氢实验，测得 C 10 H 12 和 C 10 H 8 的产率 x 1 和 x 2 ( 以物质的量分数计 ) 随时间的变化关系，如图 1 所示。 ① 在 8 h 时，反应体系内氢气的量为 mol( 忽略其他副反应 ) 。 1.951 答案 解析 解析　 该反应可以直接看作十氢萘分别分解为四氢萘和萘，则生成氢气的物质的量： 0.374 mol × 5 ＋ 0.027 mol × 3 ＝ 1.951 mol 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ② x 1 显著低于 x 2 的原因是 __________________________________________ ______________________________________________________________ 。 ③ 在图 2 中绘制 “ C 10 H 18 → C 10 H 12 → C 10 H 8 ” 的 “ 能量～反应过程 ” 示意图。 反应 2 的活化能比反应 1 的小，催化剂显著降低了反应 2 的活化能，反应生成的 C 10 H 12 很快转变成 C 10 H 8 ，故 x 1 显著低于 x 2 答案　 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8.[2017· 浙江 4 月选考， 30(1)] 已知： 2Al 2 O 3 (s) == =4Al(g) ＋ 3O 2 (g) 　 Δ H 1 ＝ 3 351 kJ·mol － 1 2C(s) ＋ O 2 (g) == =2CO(g) 　 Δ H 2 ＝－ 221 kJ·mol － 1 2Al(g) ＋ N 2 (g) == =2AlN(s) 　 Δ H 3 ＝－ 318 kJ·mol － 1 碳热还原 Al 2 O 3 合成 AlN 的总热化学方程式是 _______________________ ________________________________________ 。 Al 2 O 3 (s) ＋ 3C(s) ＋ N 2 (g) == =2AlN(s) ＋ 3CO(g) Δ H ＝ 1 026 kJ·mol － 1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9.[2016· 浙江 10 月选考， 30(2) ① ] 已知： Cl 2 (g) ＋ 2NaOH(aq)===NaCl(aq) ＋ NaClO(aq) ＋ H 2 O(l) 　 Δ H 1 ＝－ 102 kJ·mol － 1 3Cl 2 (g) ＋ 6NaOH(aq)===5NaCl(aq) ＋ NaClO 3 (aq) ＋ 3H 2 O(l) 　 Δ H 2 ＝－ 422 kJ·mol － 1 写出在溶液中 NaClO 分解生成 NaClO 3 的热化学方程式： 。 答案 3NaClO(aq) == =2NaCl(aq) ＋ NaClO 3 (aq) 　 Δ H ＝－ 116 kJ·mol － 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10.[2016· 浙江 4 月选考， 30(2) ③ ] 已知 298 K 和 101 kPa 条件下： N 2 (g) ＋ 3H 2 (g) == =2NH 3 (g) 　 Δ H 1 2H 2 (g) ＋ O 2 (g) == =2H 2 O(l) 　 Δ H 2 2H 2 (g) ＋ O 2 (g) == =2H 2 O(g) 　 Δ H 3 4NH 3 (g) ＋ O 2 (g) == =2N 2 H 4 (l) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H 4 则 N 2 H 4 (l) 的标准燃烧热 Δ H ＝ 。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10