第六章化學反應與能量

第一講化學反應與能量的變化

—、考試S求J——A［考查方向J——--------U核心素養J---------

111

1.變化觀念與平衡思想:認識化學變化的本質是

1.了解化學反應中能量轉化的原因及常考點一燧變反應熱

見的能量轉化形式。有新物質生成，并伴有能量的轉化;能多角度、

2.了解化學能與熱能的相互轉化，了解動態地分析熱化學反應方程式，運用熱化學反

吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。考點二熱化學方程

應原理解決實際問題。

3.了解熱化學方程式的含義，能正確書式

寫熱化學方程式。2.證據推理與模型認知:通過分析、推理等方法

---------------------------------?

4了.解婚變與反應熱的含義。考點三燃燒熱中認識研究反應熱的本質,建立蓋斯定律模型C

5.理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進和熱能源3.科學態度與社會責任:確認能源對社會發展的

行有關反應婚變的計算。重大貢獻，具有可持續發展意識和綠色化學觀

6.了解能源是人類生存和社會發展的重

考點四蓋斯定律及念，能對與化學有關的社會熱點問題做出正確

要基礎:了解化學在解決能源危機中的反應熱的計算與比較

重要作用。的價值判斷。

考點一熔變反應熱(命題指數★★★★★)

1.化學反應的實質與特征：

⑴實質：反應物中化學鍵的斷裂和生成物中化學鍵的形成。

⑵特征：既有物質變化,又伴有能量變化,通常主要表現為熱量的變

化。

2.反應熱和焰變：

(1)反應熱:化學反應中放出或吸收的熱量。

⑵焰變:在恒壓條件下化學反應的熱效應,其符號為單位是

kj/mol(或kJ,mol-1)。

3.吸熱反應和放熱反應：

⑴從反應物和生成物的總能量相對大小的角度分析。

⑵從化學鍵的變化角度分析。

⑶常見放熱反應。

①可燃物的燃燒;②酸堿中和反應;③大多數化合反應;④金屬跟酸的

置換反應;⑤物質的緩慢氧化。

⑷常見吸熱反應。

①大多數分解反應;②Ba(0H)2?8H20與NH4C1反應;③碳和水蒸氣、C

和CO?的反應。

1.判斷下列說法是否正確，正確的打“J”，錯誤的打“X”。

⑴物質發生化學變化都伴有能量的變化。

提示：任何化學反應均有化學鍵的斷裂和形成，斷鍵吸熱，成鍵放熱,

所以一定伴隨著能量變化。

(2)放熱反應不需要加熱就能反應,吸熱反應不加熱就不能反應。

提示：X。化學反應是吸熱還是放熱與反應條件沒有必然聯系。

(3)NH4N()3固體溶于水時吸熱,屬于吸熱反應。

提示：X。NH4NO3固體溶于水是物理變化，不屬于吸熱反應。

(4)同溫同壓下,反應H2(g)+Cl2(g)——2HC1(g)在光照和點燃條件下的

△H不同。

提示：X。蛤變與反應條件無關，此反應在光照和點燃條件下的AH相

同。

⑸活化能越大,表明反應斷裂舊化學鍵需要克服的能量越大。

提示：Vo斷裂舊化學鍵所需要克服的能量總和就等于該反應的活化能,

故說法正確。

2.山。2分解反應過程能量變化如圖所示：

⑴該反應是(填“吸熱”或“放熱”)反應,2上。2⑴―2上0⑴+02(g)

AH=o

⑵使用MnOz催化劑,E3將(填“升高”“降低”或“不變”)0

提示：⑴放熱2(ELED

⑵降低。根據圖示可知，該反應是放熱反應；根據圖中數

據,2%。2⑴一2b0⑴+02(g)AH=2(ELE2);使用催化劑，能降低反應

的活化能。

命題角度1：反應熱與能量變化的關系

【典例11

某反應使用催化劑后,其反應過程中能量變化如圖所示,下列說法錯誤

的是

A.總反應為放熱反應

B.使用催化劑后,活化能不變

C.反應①是吸熱反應,反應②是放熱反應

D.AH=AAH2

【解析】選B。由題圖可知，反應①是吸熱反應，反應②是放熱反應，總

反應是放熱反應，且AH=△HI+AH2,A、C、D項正確；催化劑能降低反應

的活化能，B項錯誤。

-1

已知反應N2(g)+3H2(g)-2N&(g)AH=-92.4kJ?mol,在催化劑存

在時反應過程中的能量變化如圖所示。下列敘述正確的是

A.反應的AH=E4-E3+E2-E1

B.加入催化劑，AH不變,活化能降低,反應速率加快

C.加入催化劑后反應經過兩步完成,其中第一步決定反應速率

D.向密閉容器中充入1mol2和3mol乩發生反應達平衡時,放出92.4

kJ熱量

［解析］選。的反應蛤變為的反應蛤變為

BA.①ATBE-E2,②BTCE3-E4,

①+②可得:結合蓋斯定律的反應蛤變為故錯

ATC,ATCE-E2+E3-E4,A

誤;B.加入催化劑可以改變反應歷程，降低反應活化能，加快反應速率，

但是不改變始終態，所以蛤變不變，故B正確；C.由圖可知加入催化劑后

反應經過兩步完成，第一步反應的活化能Ei小于第二步反應的活化能

E3,所以第二步反應較慢，其決定總反應速率，故C錯誤;D.由

1可知,若消耗

3H2(g)+N2(g)=2N%(g)3H=-92.4kJ?moT3molH2

和會放出熱量，但向密閉容器中充入和

1moIN2,92.4kJ3moiH21moI

由于該反應是可逆反應，無法完全反應，所以反應放出熱量小于

N2,

92.4kJ,故D錯誤。

【思維升華】

兩道試題均考查了化學反應的催化歷程中能量的變化。解答此類問題

時需注意：

⑴分析能量示意圖時，要明確反應物、中間產物、生成物，根據物質能

量的高低判斷反應過程中的能量變化，注意催化劑的加入可降低反應

的活化能，但不會改變反應的蠟變。

⑵若題目中出現粒子構成時,要觀察粒子結構的變化,分析不同反應

階段化學鍵的斷裂或形成情況,最終確定反應過程中的能量變化。

【備選例題】

中國學者在水煤氣變換中突破了

［CO(g)+H20(g)——CO2(g)+H2(g)△H］

低溫下高轉化率與高反應速率不能兼得的難題,該過程是基于雙功能

催化劑(能吸附不同粒子)催化實現的。反應過程示意圖如下：

下列說法正確的是

A.過程I、過程ni均為放熱過程

過程生成了具有極性共價鍵的乩、

B.nico2

C.使用催化劑降低了水煤氣變換反應的AH

圖示過程中的均參與了反應過程

D.H20

【解析】選D。根據反應過程示意圖，過程I是水分子中的化學鍵斷裂

的過程，為吸熱過程，故A錯誤;過程III中C0、氫氧原子團和氫原子形成

了二氧化碳、水和氫氣，乩中的化學鍵為非極性鍵，故B錯誤；催化劑不

能改變反應的AH,故C錯誤;根據反應過程示意圖，過程I中水分子中

的化學鍵斷裂，過程II也是水分子中的化學鍵斷裂的過程，過程III中形

成了水分子，因此均參與了反應過程，故正確。

H20D

命題角度2:利用鍵能計算AH

【典例2】工業上,在一定條件下利用乙烯和水蒸氣反應制備乙醇,化學

原理為。已知幾種共價鍵的鍵

CH2=CH2(g)+H20(g)—CH3cH20H(g)AH

能如表所示：

化學鍵C-HC=CH—0c-Cc—0

鍵能/

413615463348351

(kJ?moT1)

則上述反應式中，

AH=0

【解析】題述反應式中,AH=615kJ?morMlSkJ?mol-1X4+463

kJ?mol-1X2-348kJ?mor-413kJ?mol-1X5-463kJ?mor-351

kJ,mor1=-34kJ?mol^o

答案:-34kJ-mol-1

在題干條件不變的情況下，下列說法中錯誤的是

A.碳碳雙鍵的鍵能小于碳碳單鍵的鍵能的2倍

B.相同時間段內，反應中用三種物質表示的反應速率相等

C.上述合成乙醇的反應是放熱反應

-1

D.CH3cH20H(g)—CH2=CH2(g)+H20(g)AH=-96kJ?mol

【解析】選D。由題中數據可知，碳碳雙鍵的鍵能小于碳碳單鍵的鍵能

的2倍,A正確;反應混合物中，各物質的化學計量數相同，所以相同時

間段內，反應中用三種物質表示的反應速率相等，B正確；上述反應式

中，AH=615kJ?moEMlSkJ?mol-1X4+463kJ?mol-1X2-348

kJ,mol1-413kJ,mol1X5-463kJ,mol^-SSlkJ,mol1=-34

kJ?mol-1,AH<0,所以此反應為放熱反應，C正確;反應

CH3cH20H(g)=CH2=CH2(g)+H20(g)與合成乙醇的反應方向相反，可知其

AH=+34kJ?mol：D錯誤。

【備選例題】

N4分子結構為正四面體形(如圖所示)。已知：斷裂NKg)中1molN—N

鍵吸收193kJ能量,形成N2(g)中1molN三N放出941kJ能量。下列

說法正確的是

A.形成1molN4(g)中的化學鍵放出193kJ的能量

B.NKg)比N(g)更穩定

C.1molNz(g)完全轉化為NMg),體系的能量增加362kJ

1

D.N4(g)—2N2(g)AH=+724kJ?moF

【解析】選C。從結構圖中可看出，一個N4分子中含有6個N—N鍵，

形成1molNKg)中的化學鍵放出6X193kJ的能量,A項錯誤；從結構

圖中可看出，一個此分子中含有6個N—N鍵,根據N4(g)—2N(g)可知

AH=6X193kJ?mor-2X941kJ?mor=-724kJ?mol*這說明N2(g)

的總能量小于N4(g),因此N2(g)比N4(g)更穩定，B項錯誤;根據B選項中

分析可知1molNz(g)完全轉化為N&(g),體系的能量增加362kJ,C項

正確；由B項分析可知，D項錯誤。

1.圖解反應熱與活化能的關系：

⑴注意活化能在圖示中的意義。

①從反應物至最高點的能量數值表示正反應的活化能(EJ;

②從最高點至生成物的能量數值表示逆反應的活化能(E2);

③AH=E「E2。

⑵催化劑只影響正、逆反應的活化能,而不影響反應的熔變。

⑶涉及反應熱的有關計算時，要特別注意圖示中反應物和生成物的物

質的量。

2.利用鍵能計算AH的方法：

⑴計算公式：小心反應物的總鍵能-生成物的總鍵能。

⑵常見1mol物質中的化學鍵數目。

P4

物質C02CH4SiO2

(C-0)(C-H)(P-P)(Si—0)

鍵數2464

S8

物質石墨金剛石Si

(S-S)

鍵數1.5282

命題點1:反應熱過程中的能量變化(基礎性考點)

1.根據如圖所示的反應,判斷下列說法中錯誤的是

A.C02(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量

B.該反應的焰變大于零

C.該反應中既有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，化學鍵斷裂吸收能量，化

學鍵生成放出能量

D.由該反應可推出凡是需要加熱才發生的反應均為吸熱反應

【解析】選D。因為碳酸鈣受熱分解是吸熱反應，所以CCUg)和CaO(s)

的總能量大于CaCCUs)的總能量，蛤變大于零,A、B兩項均正確；在

CaCO3中，Ca?+和CO：之間存在離子鍵,CO；中C與。之間存在共價鍵，

故反應中既有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，斷鍵吸收能量，成鍵放出能

量，C項正確；需要加熱才發生的反應不一定為吸熱反應，如碳的燃燒反

應就是放熱反應，D項錯誤。

2.關于2NO(g)+O2=2NO2(g)的反應歷程與能量變化關系如圖所示,下

列敘述正確的是

A.第II步反應物的活化能高于第I步

B.使用合適的催化劑可以減小艮、E2和E3

c.第I步和第n步反應均為吸熱反應

D.N03為反應的最終產物之一

【解析】選A。第n步反應物的活化能高于第I步，A正確；使用合適的

催化劑只能減小反應的活化能，E3為反應的△H,不能改變，B錯誤；第II

步反應是放熱反應，C錯誤;NO?為反應的中間產物,D錯誤。

命題點2:與AH相關的基本計算(綜合性考點)

3.用CL生產某些含氯有機物時會產生副產物HC1。利用如下反應，可

實現氯的循環利用：4HC1(g)+02(g)-2Cl2(g)+2H20(g)AH=-115.6

kJ-mol^o下列說法正確的是

A.該反應的活化能為115.6kJ-mol-1

B.使用催化劑能使該反應的蠟變增大

C.該反應的正反應活化能比逆反應活化能大

D,斷裂HzO(g)中1molH—0鍵比斷裂HCl(g)中1molH—Cl鍵所需能

里多

【解析】選D。A項，活化能不等于反應熱，錯誤。B項，催化劑對反應蛤

變的大小無影響，錯誤。C項，AH二正反應活化能-逆反應活化能＜0,故正

反應活化能比逆反應活化能小，錯誤。D項，4XE(H—01)+498

kJ,mol1-[2X243kJ,mol1

+4XE(H—0)]=-115.6kJ-moF1,整理得E(H—O)-E(H—Cl)=31.9

kJ?mol-1,故斷開1molH-0鍵比斷開1molH—Cl鍵所需能量多，正

確。

4.根據如圖能量關系示意圖，下列說法正確的是

A.1molC(s)與1mol(g)的能量之和為393.5kJ

B.反應2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中，生成物的總能量大于反應物的總能

量

C.由C(s)-CO(g)的熱化學方程式為2C(s)+02(g)—2C0(g)

AH=-221.2kJ?mol-1

D.熱值指一定條件下單位質量的物質完全燃燒所放出的熱量,則CO熱

值為TO1kJ?mol-1

【解析】選C。A項，由圖可知1molC(s)與1mol02(g)的能量比1mol

C02(g)能量高393.5kJ,錯誤;B項,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)為放熱反應,

生成物的總能量小于反應物的總能量，錯誤;C項，由圖可知1molC(s)

與02(g)生成1molCO(g)放出熱量為393.5kJ-282.9k>110.6kJ,

且物質的量與熱量成正比，蛤變為負，則熱化學方程式為

-1

2C(s)+O2(g)—2CO(g)AH=-221.2kJ?mol,正確；D項，若熱值指一

定條件下單位質量的物質完全燃燒所放出的熱量，則CO的熱值為

-卜-'1(■''[n11T-1z.U、口

-------=10.1kJ?g,錯保。

28g

命題點3:活化能與能量變化的圖示分析(應用性考點)

5.(2021年湖南適應性測試)活潑自由基與氧氣的反應一直是關注的熱

點。HNO自由基與反應過程的能量變化如圖所示：

下列說法正確的是

A.該反應為吸熱反應

B.產物的穩定性:PDP2

C.該歷程中最大正反應的活化能E正=186.19kJ-mol-1

D.相同條件下，由中間產物Z轉化為產物的速率:v(Pl)<v(P2)

【解析】選C。A項：由題圖可以看出，反應物的能量高于產物Pl、P2

的能量，反應為放熱反應，故A項錯誤;B項：能量越低越穩定，P1能量高

于P2,所以穩定性P2>P1,故B項錯誤;C項：由圖示可知中間產物Z到過

渡態IV所需的活化能最大，則E正=T8.92kJ?mol-1-(-205.11

kJ?moV1)=186.19kJ?moF1,所以C項正確；D項：由圖示可知，由Z至U

產物P1所需的活化能低于由Z到產物P2所需的活化能，則由中間產物

Z轉化為產物的速率:v(Pl)>v(P2),故D項錯誤。

【加固訓練一拔高】

1.研究表明MO與CO在Fe+作用下發生反應的能量變化及反應歷程如圖

所示,下列說法錯誤的是

A.反應總過程AH<0

B.Fe,使反應的活化能減小

C.Feo,也是該反應的催化劑

++

D.Fe+N20^Fe0+N2>FeO++CO-Fe++CC)2兩步反應均為放熱反應

【解析】選CoA項，反應總過程為N2O+CO——N2+CO2,根據圖示可知，反應

物總能量高于生成物總能量，為放熱反應，AH〈0,正確；B項，根據反應

歷程,Fe+為催化劑，能夠降低反應的活化能，正確；C項，FeCT為中間產物,

而不是催化劑，錯誤;D項，根據圖示，Fe'+NO-FeCT+Nz、

++

FeO+CO—Fe+C02兩反應中反應物總能量均高于生成物總能量，均為放

熱反應，正確。

2.(2021?廣州模擬)多相催化反應是在催化劑表面通過吸附、解吸過

程進行的。如圖,我國學者發現T℃時，甲醇(QWH)在銅基催化劑上的

反應機理如下：

-1

反應I:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)AH,=akJ-mol

-1

反應H:CO(g)+H20(g)—C02(g)+H2(g)AH2=-bkJ?mol(b>0)

-1

總反應：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)AH3=ckJ-mol

下列有關說法中正確的是

A.反應I是放熱反應

B.1molCH30H(g)和HzO(g)的總能量大于1molCCUg)和3molH2(g)

的總能量

C.c>0

D.優良的催化劑降低了反應的活化能,并減少AH3,節約了能源

【解析】選C。根據圖象可知反應I生成物能量大于反應物能量，因此

為吸熱反應，故A錯誤;根據圖象可知1molCH30H(g)和乩05)的總能

量小于1molCC)2(g)和3molH2(g)的總能量，故B錯誤于molCH30H(g)

和HzCKg)的總能量小于1molCC)2(g)和3molH2(g)的總能量，是吸熱

反應，因此c>0,故C正確；優良的催化劑降低了反應的活化能，蛤變不

變，婚變只能由反應物和生成物總能量決定，故D錯誤。

3.某反應過程中體系的能量變化如圖所示,下列說法錯誤的是

A.反應過程可表示為4+BC-[A???8???C]—4B+C

反應物過液態生成物

B.Ei為反應物的總能量與過渡態的能量差,稱為正反應的活化能

C.正反應的熱效應AH=E1-E2〈O,所以正反應為放熱反應

D.此圖中逆反應的熱效應AH=EI-E2<0,所以逆反應為放熱反應

【解析】選D。由圖可知，正反應放熱，AH為負值;逆反應吸熱，AH為

正值,D錯誤。

考點二熱化學方程式（命題指數★★★★★）

1.概念：

表示參與化學反應的物質的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。例

如：2乩3）+。2心）——2乩0（1）AH=-571.6kJ?mol：表示25℃,101

kPa下,2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol液態水時放出571.6kJ

的熱量。

3.書寫熱化學方程式注意事項：

⑴注明反應條件:反應熱與測定條件（溫度、壓強等）有關。絕大多數

反應是在25℃、101kPa下進行的，可不注明。

⑵注明物質狀態:常用s、1、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶

液。

（3）注意符號、單位:AH應包括“+”或"、數值和單位（kj?mo「）。

⑷區別于普通方程式:一般不注"t”“I”以及“點燃”“加熱”

等。

⑸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△H相對應，如果化學計量數加倍，則AH也

要加倍。

(6)同素異形體轉化的熱化學方程式除了注明狀態外,還要注明名稱。

1.判斷下列說法是否正確,正確的打“J”，錯誤的打“X”。

⑴熱化學方程式僅能表示化學反應中的能量變化。

提示：X。熱化學方程式既能表示化學反應中的能量變化也能表示物質

變化。

⑵熱化學方程式H2(g)+?2(g)=H2O(g)AH=-241.8kJ?moV表

2

示的意義:發生上述反應生成1mol壓0(4時放出241.8kJ的熱量。

提示：J。該熱化學方程式表示1moI比位)與50101()2(g)完全反應生

2

成1molHzO(g)時放出熱量241.8kJ。

(3)H2(g)+-02(g)——乩0(1)AHi和2H2(g)+02(g)——2乩0(1)△乩中的

2

AHFA^O()

提示：X。依據AH的數值與系數成正比，故△比=22\乩。

(4)已知相同條件下2S02(g)+02(g)^2S03(g)AHi,反應

2SO2(s)+O2(g)-="2SO3(g)AHz,則AH^A^o

提示：義。由于固體轉化為氣體需要吸收能量，故第二個反應放出的熱

量小于第一個反應放出的熱量，但因為△*(),故△H<△H2。

2.(1)25℃、101kPa時，1molCH’完全燃燒生成液態水和CO2氣體，

放出890.3kJ的熱量,表示其反應熱的化學方程式為。

(2)已知化學反應A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示,請寫出

該反應的熱化學方程式：。

【解析】(2)由圖可知，生成物總能量高于反應物總能量，故該反應為吸

熱反應，AH=+(a-b)kJ?mol^o

答案：⑴C%(g)+202(g)—CO2(g)+2H20⑴

AH=-890.3kJ?mol-1

(2)A2(g)+B2(g)=2AB(g)

AH=+(a-b)kJ,mol-1

命題角度1：熱化學方程式的正誤判斷

【典例1】已知:25℃、101kPa時1mol辛烷完全燃燒生成液態水時

放出熱量為5518kJ;強酸和強堿在稀溶液中發生反應生成1molH20

時放出的熱量為57.3kJ,則下列熱化學方程式書寫正確的是

①2c8H18⑴+2502(g)—I6CO2(g)+18H20(g)

AH=-5518kJ?mol-1

②2c8H18(1)+2502(g)—I6CO2(g)+18H20(1)

AH=-11036kJ?mol-1

+--1

(3)H+0H-H20AH=-57.3kJ-mol

④2NaOH(aq)+H2SO4(aq)-Na2S04(aq)+2H20(1)

AH=-114.6kJ?mol-1

A.①③B.②③C.②④D只有②

【解析】選C。判斷熱化學方程式的書寫時，要注意狀態、AH單位、

符號以及數值是否與前面的化學計量數相對應。①中水的狀態應為液

態且蛤變數值與方程式的化學計量數不對應，故錯誤;③錯在沒有標出

是在水溶液中的反應，正確的熱化學方程式為H+(aq)+OH(aq)一腹⑴

1

AH=-57.3kJ?mor。

(1)(證據推理與模型認知)根據題意，能否認為101kPa時，辛烷的燃燒

熱為5518kJ?mol-1?

提示：能。題意中1mol辛烷完全燃燒，且產物中的水為液態水，符合燃

燒熱的定義。

(2)(變化觀念與平衡思想)由已知條件,熱化學方程式

+2+

2H(aq)+S0，(aq)+Ba(aq)+20H.(aq)—BaS04(s)+2H20(1)

4-

AH=-114.6kJ?moF】書寫是否正確？

提示：錯誤。當有BaSCh沉淀生成時，反應放出的熱量會增加，上述反應

放出的熱量大于生成2molb0(1)時放出的熱量，大于114.6kJo

【備選例題】

根據能量變化示意圖，下列熱化學方程式正確的是

i

A.N2(g)+3H2(g)-=2NH3(g)

AH=-(b-a)kJ?mol-1

B.N2(g)+3H2(g)—2NH3(g)

AH=-(a-b)kJ,mol-1

C.2NH3(D—N2(g)+3H2(g)

AH=2(a+b-c)kJ,mol1

D.2NH3(D—N2(g)+3H2(g)

AH=2(b+c-a)kJ,mol-1

【解析】選D。根據圖象可知，合成氨反應的反應物的能量和大于生成

物的能量和，所以該反應為放熱反應，AH〈0,則生成1molN%(g)的

AH=-(b-a)kJ?mol",生成1molNH3(1)的AH--(b+c-a)kJ,mol1,

只有D項正確。

命題角度2:熱化學方程式的書寫

【典例2]一定條件下,在水溶液中1molCl\C10x(x=l,2,3,4)的能

量(kJ)相對大小如圖所示。

B-A+C反應的熱化學方程式為(用離子符號表示)。

【解析】根據化合價可知,A為Cl；B為CIO；C為Cl。；,D為CIOo

B-A+C的熱化學方程式為3C10(aq)—2c「(aq)+C10；(aq)

AH=(2X0+63-3X60)kJ?mor=-117kJ?mol-1o

答案:3C10「(aq)—2C「(aq)+C10；(aq)

AH=-117kJ?mol-1

在題干條件不變的情況下，回答下列問題：

(1)A、B、C、D四種離子中最穩定的是(填寫離子符號)。

⑵若能量最高的點對應的離子為E什3,100),E-B+C反應的熱化學方

程式為

_________________________________(用離子符號表示)。

【解析】(1)能量越低越穩定，所以最穩定的為A,即Clo

(2)E-B+C的熱化學方程式為2CIO,(aq)——C"(aq)+CIO(aq)△

1

H=(63+60-2X100)kJ?m。I三一77kJ?moro

答案：(1)CT

⑵2cl0(aq)—CI。：(aq)+C10(aq)

△H=-77kJ?mol-1

書寫熱化學方程式的程序

命題點1：熱化學方程式的正誤判斷(基礎性考點)

1.已知1g物質完全燃燒時的反應熱叫作該物質的熱值。有以下能量

轉化圖，下列說法不正確的是

A.轉化I的熱化學方程式為:C(s)+02(g)——CO2(g)AH=-393.5

1

kJ,mo/

B.轉化II的熱化學方程式為:2C0(g)+02(g)——2CO2(g)AH=-565.8

1

kJ,mo/

C.由C-CO的熱化學方程式為:2C(s)+02(g)——2C0(g)AH=-110.6

1

kJ?mo/

1

D.CO的熱值為TO.1kJ-cj

【解析】選C。由題給物質能量轉化圖可得:轉化I是C-C02,熱化學方

程式為：C(s)+C)2(g)^CC)2(g)AH=-393.5kJ,mo/-,A正確；轉化H

是C0-C02,熱化學方程式為CO(g)+-O(g)=CO(g)AH=-282.9

222

kJ-mol-1,B正確；C-CO的熱化學方程式為：C(s)+502(g)——C0(g)

2

1

AH=-(393.5kJ?mor-282.9kJ?moF1)-110.6kJ?mo/,

-1

即:2C(s)+02(g)—2C0(g)AH-221.2kJ?mol,C錯誤;由熱值的定

義結合能量轉化圖可知，CO的熱值為-絲上絲一io.1kJ?q」，D正

28a°

確。

2.下列熱化學方程式正確的是

選項已知條件熱化學方程式

乩的燃燒熱為

AH2+CI2型2HC1AH=-akJ?mol-1

akJ?mol-1

1molSO2、0.5

molO2完全反

1

B2S02(g)+02(g)=2S()3(g)AH=-98.3kJ-moF

應,放出熱量

98.3kJ

H+(aq)+OFT(aq

)—H20(1)H2S04(aq)+Ba(0H)2(aq)—BaSO4(s)+2H2O(l)

C

AH=-57.3AH=-114.6kJ?mol-1

kJ,mol1

31g白磷比31

DPK白磷,s)—4P(紅磷,s)AH=-4bkJ,mol"1

g紅磷能量多

bkJ

【解析】選D。選項A中符合已知條件的應是乩和O2反應，A錯；AH應

為T96.6kJ?mol：B錯；選項C中由于生成BaSO,沉淀,放出的熱量大

于114.6kJ,C錯。

命題點2:根據信息書寫熱化學方程式(應用性考點)

3.依據事實寫出下列反應的熱化學方程式。

⑴SiH,是一種無色氣體,遇到空氣能發生爆炸性自燃,生成Si。2和液態

H20O已知室溫下2g5m4自燃放出熱量89.2kjoSiN自燃的熱化學

方程式為

(2)CuCl(s)與。2反應生成CuCb(s)和一種黑色固體。在25℃>101kPa

下，已知該反應每消耗1molCuCl(s),放熱44.4kJ,該反應的熱化學

方程式是

(3)如圖1是1molNO2和1molCO反應生成CO2和NO過程中能量變

化示意圖,請寫出NO?和CO反應的熱化學方程

式:O

(4)化學反應N2+3H212NH3的能量變化如圖2所示(假設該反應反應完

全)。

試寫出N2(g)和H2(g)反應生成NH3(1)的熱化學方程

式：O

答案：(1)SiH、(g)+2O2(g)=Si02(s)+2H20(1)

AH=-1427.2kJ?mol-1

(2)4CuCl(s)+02(g)—2CUC12(S)+2CUO(S)

AH=-177.6kJ?mol-1

(3)NO2(g)+CO(g)-CO?(g)+NO(g)

AH=-234kJ?mol-1

(4)N2(g)+3H2(g)-2皿⑴

AH=-2(c+b-a)kJ,mol1

【加固訓練一拔高】

1.寫出下列反應的熱化學方程式。

(1)0.1molCI2與焦炭、TiOz完全反應，生成一種還原性氣體和一種易

水解成Ti02-XH20的液態化合物,放熱4.28kJ,該反應的熱化學方程式

為O

(2)Si與C1兩元素的單質反應生成1molSi的最高價化合物，恢復

至室溫，放熱687kJ,已知該化合物的熔、沸點分別為-69℃和58℃。

寫出該反應的熱化學方程式:o

(3)化合物AX3和單質X2在一定條件下反應可生成化合物AX5O已知AX3

的熔點和沸點分別為-93.6℃和76℃,AX5的熔點為167℃。室溫時

AX3與氣體X2反應生成1molAX5,放出熱量123.8kJ。該反應的熱化學

方程式為o

【解析】(1)該還原性氣體為CO,易水解生成TiO2?xH2O的液態化合物

為TiCL,反應的化學方程式為

AORJ

2C12(g)+TiO2(s)+2C(s)—TiCl4(1)+2C0(g)AH=------X2=-85.6

0.Imol

kJ?mol^o(2)Si與CI2反應生成SiCL,因其熔、沸點分別為-69℃和

58°C,故室溫下，SiCL的狀態為液態。反應的熱化學方程式為

Si(s)+2Cl2(g)—SiCl4(l)AH=-687kJ?molt(3)由AX§和AX$的熔、

沸點可知室溫下AX3為液態,AX5為固態,反應的熱化學方程式為

AX3(l)+X2(g)—AX5(S)AH=-123.8kJ?molL

答案:(1)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)一

-1

TiCl4(D+2C0(g)AH=-85.6kJ?mol

(2)Si(s)+2Cl2(g)——SiCl4(l)

AH=-687kJ?mol-1

(3)AX3(1)+X2(g)——AX5(S)

AH=-123.8kJ?mol-1

-1-1

2.(1)已知1L1mol?L(NHJ2CO3溶液與2L1mol?LBa(OH)2

溶液加熱充分反應，放出100kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程

式。

(2)在一定條件下,S8(s)和02(g)發生反應依次轉化為SO2(g)和S03(g)0

反應過程和能量關系可用如圖簡單表示(圖中的△H表示生成1mol產

物的數據)。

①寫出表示S8燃燒熱的熱化學方程

式：O

②寫出S03分解生成S02和的熱化學方程式:

【解析】(1)根據(NHD2CO3溶液與Ba(0H)2的用量可知Ba(0H)2過量，所

以應該由(NH4)2C()3的物質的量進行反應熱的計算，另外注意各物質的狀

態的確定：氣體為g,沉淀為s;水為1;溶于水的物質為aq;

⑵①S8(s)和。2(g)發生反應轉化為S02(g)時放熱為燃燒熱，由圖可知

生成1molSCUg)放出熱量為akJ,則燃燒熱的熱化學方程式為

-1

S8(S)+8O2(g)—8S02(g)AH=-8akJ?mol,②依據圖象分析結合反應

能量變化,寫出化學方程式,標注物質聚集狀態和反應熱,S03分解生成

SO?和的熱化學方程式為SO(g)=SO(g)+-O(g)AH=b

3222

kJ,mol^o

答案：(1)(NH4)2C03(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaCO3(s)+2H20(1)+2NH3(g)

AH=-100kJ?mol-1

-1

(2)@S8(s)+802(g)=8S02(g)AH=-8akJ?mol

②S()3(g)—SO2(g)+!()2(g)AH=+bkJ?mor1

2

考點三燃燒熱中和熱能源(命題指數★★★★)學生用書P131

1.燃燒熱和中和熱的比較：

燃燒熱中和熱

能量

相放熱

變化

同

△H及

點AH<0,單位均為kJ?mol-1

其單位

不反應物1mol不一定為1mol

同的量

點生成物

不確定生成物水為1mol

的量

101kPa時，1mol純物質完全燃燒在稀溶液里,酸與堿發生

反應熱

生成穩定的氧化物時所放出的熱中和反應生成1mol水時

含義

量所放出的熱量

強酸與強堿在稀溶液中反

表示應的中和熱為57.3

燃燒熱為AH=-akJ-mol1(a>0)

方法kJ?moL或AH=-57.3

kJ,mol1

2.中和熱的測定:

⑴裝置（請在橫線上填寫儀器名稱）

⑵計算公式：AH=—----------kJ-moF1

n

（tl起始溫度,t2終止溫度）

⑶注意事項。

①泡沫塑料板（或硬紙板）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。

②為保證酸完全中和,采取的措施是堿稍過量。

③因為弱酸或弱堿存在電離平衡，電離過程需要吸熱,實驗中若使用弱

酸或弱堿則測得的反應熱數值偏小。

3.能源：

1.判斷下列說法是否正確，正確的打“J”，錯誤的打“X”。

⑴向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值不變。

提示：Xo反應熱不同，等質量時放出的熱量不同，熱值不同。

(2)1mol乩燃燒放出的熱量為乩的燃燒熱。

提示：X。1mol%完全燃燒(即生成1mol液態也0)放出的熱量為K

的燃燒熱。

⑶甲烷的燃燒熱AH=-890.3kJ-mol：則甲烷燃燒的熱化學方程式

可表示為CH4(g)+202(g)=C02(g)+2H20(g)AH=-890.3kJ-moD

提示：X。應生成液態水。

+-1

(4)已知H(aq)+0H「(aq)—H20(l)AH=-57.3kJ-mol,貝ljCa(OH)2和

HC1反應的反應熱AH=2X(-57.3)kJ?moF1.

提示：X。Ca(OH)2和HCI的狀態及物質的量未確定。

⑸氫氣的燃燒熱為285.5kJ-mol1,則電解水的熱化學方程式為

2H2。(1)-2H2(g)+02(g)AH=+285.5kJ?mo。。

提示：X。燃燒熱規定可燃物必須是1mol,正確的是

2H2。(I)-2H2(g)+02(g)△H=+571kJ?mol'o

2.三油酸甘油酯(相對分子質量884)在體內代謝時可發生如下反應：

C57H10406(S)+8002(g)—57C02(g)+52H20(1)

已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8X10,kjo三油酸甘油酯的燃

燒熱為。

【解析】燃燒1kg三油酸甘油酯釋放出熱量3.8X10"kJ,燃燒1mol三

OOA

油酸甘油酯釋放出熱量為一^—X3.8X104kj^3.4X104kJ,則三油酸

1OOO

甘油酯的燃燒熱為3.4X1()4kJ?mol^o

答案：3.4X104kJ?mol-1

命題角度1：對燃燒熱的認識

【典例11一些烷燃的燃燒熱如下表：

燃燒熱/

化合燃燒熱/

(kJ,mol-化合物

物(kJ?moT1)

i)

甲烷890.3正丁烷2878.0

乙烷1560.8異丁烷2869.6

丙烷2221.52-甲基丁烷3531.3

下列說法正確的是

A.乙烷燃燒的熱化學方程式為2C2H6(g)+702(g)=4C02(g)+6H20(g)

AH=-1560.8kJ?mol-1

B.穩定性:正丁烷〉異丁烷

C.正戊烷的燃燒熱大于3531.3kJ-mol-1

D.相同質量的烷燒,碳的質量分數越大,燃燒放出的熱量越多

【解析】選C。表示乙烷燃燒的熱化學方程式中，乩0應為液態，且該反

應的AH-3121.6。?1110L"錯誤；由表中燃燒熱數據可知，1mol

正丁烷、異丁烷分別完全燃燒時，正丁烷放出的熱量多，說明等量的兩

種物質，正丁烷具有的能量高于異丁烷，則異丁烷更穩定，B錯誤;2-甲

基丁烷的穩定性強于正戊烷，由于2-甲基丁烷的燃燒熱為3531.3

kJ?mol-1,故正戊烷的燃燒熱大于3531.3kJ?mol：c正確；由表中數

據分析可知，相同質量的烷燒，碳的質量分數越大，燃燒放出的熱量越

少，D錯誤。

(1)(科學態度與社會責任)熱氣球燃燒器的燃料通常為石油液化氣,其

成分為丙烷和丁烷,根據表中數據,試寫出丙烷燃燒的熱化學方程式。

1

提示:C3H8(g)+5。2(g)—3C02(g)+4H20(I)△H=-2221.5kJ?molo

(2)(科學探究與創新意識)已知氫氣燃燒的熱化學方程式為

2H2(g)+02(g)—2H2。(1)AH=-571.6kJ-mol-1,試比較同質量的氫氣

和丙烷燃燒,產生的熱量比值約為多少?氫氣是未來的能源，除產生的

熱量大之外,還具有哪些優點？

提示：同質量的氫氣與丙烷燃燒,44g丙烷產生熱量為2221.5kJ,44g

氫氣產生熱量為571.6X11=6287.6kJ。故比值為"C*2.83：1o

2221.5

氫氣原料資源豐富，產物無污染等。

【備選例題】

25℃>101kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5

kJ,mo]/1、285.8kJ?mol\890.3kJ,mol-1>2800kJ,mol1,貝！J下

列熱化學方程式正確的是

A.C(s)+-O2(g)^=C0(g)

2

AH=-393.5kJ-mol-1

B.2H2(g)+O2(g)——2L0(l)

AH=+571.6kJ?mol-1

C.CH4(g)+2O2(g)—(A(g)+2乩0(g)

AH=-890.3kJ?mol-1

D.C6H12O6(S)+6O2(g)=6C02(g)+6H2O(1)

AH=-2800kJ?mol-1

【解析】選D。A中碳未完全燃燒；B中應為放熱反應△H=571.6

kJ?mol1;C中兒0應為液態。

命題角度2:中和熱的實驗測定

【典例2］利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下：

①用量筒量取50mL0.50mol-L鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫

度；

②用另一量筒量取50mL0.55mol-L1NaOH溶液,并用同一溫度計測

出其溫度；

③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測定混合液最高溫

度。

回答下列問題：

⑴寫出該反應的熱化學方程式［生成1mol乩0(1)時的反應熱為-57.3

kJ

1

,moF］:o

⑵為什么所用NaOH溶液要稍過量？。

⑶倒入NaOH溶液的正確操作是(填字母)0

A.沿玻璃棒緩慢倒入B,分三次倒入

C.一次迅速倒入

⑷使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是（填字母）。

A.用溫度計小心攪拌

B.揭開泡沫塑料板用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯

D.用套在溫度計上的環形玻璃攪拌棒上下輕輕地攪動

⑸假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g-cm-3,又知中和反應后生

成溶液的比熱容c=4.18J?屋?℃工為了計算中和熱,某學生實驗記

錄數據如下：

起始溫度t/C終止溫度t2/℃

實驗