1、考纲解读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了解热化学方程式的含义。4了解焓变与反应热的含义。了解 HH(生成物)H(反应物)表达式的含义。5理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。6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。命题探究 本讲的重点考查内容有：反应热的概念及计算，热化学方程式的正误判断与书写，盖斯定律的应用等。预计 2017 年高考对本节内容的考查仍将以热化学方程式的书写、物质能量高低与稳定性的关系、反应热的计算、化学键与能量间的关系、盖斯
2、定律等为主。在备考中注意以下三方面的复习：化学反应中能量变化的有关概念；热化学方程式的书写规则及有限制条件的热化学方程式的书写；应用盖斯定律进行有关反应的 H 的计算。知识点一焓变 反应热知识清单1化学反应的实质与特征(1)实质：反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化，通常主要表现为热量的变化。2反应热和焓变(1)反应热：化学反应中放出或吸收的热量。(2)焓变：在恒压条件下化学反应的热效应，其符号为 H，单位是 kJ/mol(或 kJmol1)。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分析(2)从化学键的变化角度分析【特别提
3、示】H 就是物质所具有的能量在反应前后的变化量，若为吸热反应，则变化后的物质所具有的能量增加(升高)，用“”表示，H0；若为放热反应，则变化后的物质所具有的能量减少(降低)，用“”表示，HE 生成物，E 反应物E 生成物Q(Q 表示热量，下同)吸热反应(吸收能量)：E 反应物0，说明石墨比金刚石稳定()(2)2H2O(l)=2H2(g)O2(g)的焓变 H0()(3)放热反应的焓变一定大于吸热反应的焓变()(4)已知 S(l)O2(g)=SO2(g)H293.23 kJmol1，则 S(s)O2(g)=SO2(g)反应放出的热量大于 293.23 kJmol1()(5)一个反应的焓随反应条件的
4、变化而发生改变()2已知热化学方程式 2NO2(g)N2O4(g)H56.9 kJ/mol，则关于热化学方程式“N2O4(g)2NO2(g)H0”的说法中正确的是()A热化学方程式中的化学计量数表示分子数B该反应 H0 大于零C该反应 H056.9 kJ/molD该反应可表示 1 mol N2O4 投入容器中分解时的热效应答案 B3(2016浙江联考)下列反应符合右图图示的是()A铝片与盐酸的反应BBa(OH)28H2O 与 NH4Cl 晶体的反应C酸碱中和反应D甲烷在氧气中的燃烧解析 图示反应物的总能量低，故为吸热过程，只有 B 选项符合。答案 B4(2016佛山质检)已知：101 kPa
5、时 1 mol 辛烷燃烧生成液态水时放出热量为 5 518 kJ；强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成 1 mol H2O 时放出的热量为 57.3 kJ，则下列热化学方程式的书写正确的是()2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(g)H11 036 kJ/mol2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H 11 03 kJ/molHOH=H2O H57.3 kJ/mol2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJ/molA BC D只有解析 判断热化学方程式的书写时，要注意状态、H 单位、符号以及数值是否
6、与前面的化学计量数相对应。错在水的状态，应为液态；错在没有标出是在水溶液中的反应，正确的为 H(aq)OH(Aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol。答案 C5(2016试题调研)到目前为止，由化学能转变为热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。(1)化学反应中放出的热能(焓变，H)与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的大小有关。已知：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJ/mol，断裂 1 mol HH 吸收的能量为 436 kJ，断裂 1 mol ClCl 吸收的能量为 247 kJ，则形成 1 mol HCl 放出的能量为_。434 kJ(2)燃
7、料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1标准状况下22.4 L氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧反应放出 588.05 kJ 的热量，原混合气体中氢气的质量是_。根据以上三个热化学方程式，计算 C(s，石墨)2H2(g)=CH4(g)的反应热 H 为_。1.0 g74.8 kJmol1解析(1)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJ/mol，该反应的H旧键断
8、裂吸收的能量新键形成放出的能量，设形成 1 mol HCl 放出的能量为 x，则每发生这样的反应 1 mol，H436 kJmol1247 kJmol12x185 kJmol1，解得 x434 kJmol1，所以每形成 1 mol HCl 放出 434 kJ 的热量。(2)设混合气体中 CH4 的物质的量为 a，H2 的物质的量为 b，ab1 mol,890.3 kJmol1a571.6 kJmol1b/2588.05 kJ，解得 a0.5 moL，b05 mol，所以 H2 的质量为 0.5 mol2 gmol11.0 g。根据反应 C(s，石墨)2H2(g)CH4(g)可知，即得，所以该反
9、应热为 H571.6 kJmol1393.5 kJmol1890.3 kJmol174.8 kJmol1。知识要点速记背过就是硬道理1化学反应的一本质两规律(1)本质：反应物旧键断裂；生成物新键形成。(2)规律：遵循质量守恒定律、能量守恒定律。2两种反应二图示(1)放热反应：放出热量的化学反应H 为“”或 H03热化学方程式书写、判断五注意：(1)方程式要配平；(2)聚集状态要标明；(3)H 符号要正确、数值要与计量数对应；(4)单位：“kJmol1”要记清；(5)注意燃烧热、中和热定义中“1 mol”的定义。4两种反应热的计量标准中和热：以稀的强酸与强碱反应生成 1 mol H2O(l)为标
10、准计量。燃烧热：以 101 kPa 下完全燃烧 1 mol 纯物质生成稳定氧化物为标准计算。5一个定律盖斯定律(1)内容：反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。(2)应用。计算反应热；书写热化学方程式；反应热的大小比较。考点一 热化学方程式的书写与正误判断考点剖析1热化学方程式的书写注意事项(1)热化学方程式中不用“”和“”，不能用“”而用“=”表示。(2)在右端注明热量的变化：吸热反应，H0；放热反应，H452 kJ/molDCO(g)与 Na2O2(s)反应放出 509 kJ 热量时，电子转移数为6.021023【解析】燃烧热是以“1 mol”可燃物完全燃烧，生成“稳定”的氧
11、化物来定义的，故 CO 的燃烧热为 283 kJ/mol，A 项错误；题图中只能表示能量关系，不表示反应过程，B 项错误；CO2 由固态到气态需吸收能量，则反应 2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g)放出的能量小于(2262)kJ，即 H452 kJ/mol，C 项正确；由已知热化学方程式可得 CO(g)Na2O2(s)=Na2CO3(s)，H509 kJ/mol，当该反应放出 509 kJ 热量时，电子转移 2 mol，D 项错误。【答案】C【点拨】热化学能量关系及概念是高考的热点，主要以选择题形式出现，命题者往往有意设置一些陷阱，增大试题的区分度。考生要注意识别题
12、设各种陷阱。如：燃烧热概念抓住 1 mol 纯物质燃烧，生成稳定氧化物；中和热概念抓住稀强酸和稀强碱，生成 1 mol 水；理清吸放热图象的关系；H 大小比较：放热越多，H 越小；吸热越多，H 越大。【例 2】下列热化学方程式书写正确的是(H 的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJ/mol(燃烧热)B NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H 57.3 kJ/mol(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ/mol(反应热)D2NO2=O22NO H116.2 kJ/mol(反应热)【解
13、析】明确限定条件观察物质状态、反应热符号、单位、计量数与热值比例等确定答案。A 项，燃烧热的定义为：在 101 kPa时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，H2O 应为液态，故错误；B 项，中和热的定义为：稀的强酸与稀的强碱溶液反应生成 1 mol H2O 时的反应热，此过程为放热，H 为57.3 kJ/mol，故错误；D 项未标明物质状态，故错误。【答案】C题组训练1(2016安徽阜阳二模)1 g 氢气燃烧生成液态水时放出 142.9 kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H142.9 kJmol1B2H2(g)O2(g)
14、=2H2O(l)H571.6 kJmol1C2H2O2=2H2O H571.6 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1解析 因反应放热，故排除 D 项。热化学方程式应标明所有物质的聚集状态，故排除 C 项。1 g 氢气燃烧生成液态水放出 142.9 kJ 热量，那么 4 g 氢气燃烧生成液态水应放出 571.6 kJ 热量，A 项错误，B 项正确。答案 B2(2016天津和平区期末)下列有关热化学方程式的书写及对应的表述均正确的是()A密闭容器中，9.6 g 硫粉与 11.2 g 铁粉混合加热生成 17.6 g 硫化亚铁时，放出 19.12 kJ 热量。
15、则 Fe(s)S(s)=FeS(s)H95.6 kJmol1B稀醋酸与 0.1 molL 1 NaOH 溶液反应：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1C已知 1 mol 氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为 285.5 kJ，则水分解的热化学方程式为 2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H285.5 kJmol1D已知 2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，则可知 C的燃烧热 H110.5 kJmol1解析 9.6 g 硫粉的物质的量为9.6 g32 gmol10.3 mol,11.2 g 铁粉的物质的量为11.2 g56 gmol10.2 mol
16、，故硫粉过量，以铁粉为依据计算，1 mol 铁粉参加反应放出的热量为 1 mol0.2 mol19.12 kJ95.6 kJ，A 正确；醋酸为弱酸，醋酸与 NaOH 发生中和反应时，醋酸继续电离需要吸收热量，H57.3 kJmol1，B 错误；2 mol 水分解吸收的热量应为 571 kJ，C 错误；计算碱的燃烧热时生成物应为 CO2(g)，D 错误。答案 A考点二H 的比较与计算考点剖析1反应热的本质图示微观宏观各段表示的意义a 表示断裂旧化学键吸收的热量；b 表示形成新化学键放出的热量；c 表示反应热a 表示活化能；b 表示活化分子结合成生成物所释放的能量；c表示反应热2.H 的比较(1)
17、H 是有“”、“”的，比较大小时，注意其符号。吸热反应的 H 肯定比放热反应的大。(2)同一物质 H(g)H(l)H(s)，通过能量状态，确定 H 的大小。(3)等量的物质完全燃烧比不完全燃烧放出热量多，H 更小。(4)对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。例如：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJ/mol，则向密闭容器中通入 2 mol SO2 和 1 mol O2，反应达到平衡后，放出的热量要小于 197 kJ。3H 的计算(1)根据能量状态计算HH(反应产物)H(反应物)(2)根据物质键能计算HE(反应物)E
18、(生成物)如 H2 与 Cl2 燃烧生成 HCl 的反应，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)，断裂旧键吸收的总能量为 679 kJ/mol，新键形成过程中释放的总能量为862 kJ/mol，故该反应的反应热 H679 kJ/mol862 kJ/mol 183 kJ/mol。(3)利用盖斯定律求解常用以下两种方法：热化学方程式相加或相减，如aC(s)O2(g)=CO2(g)H1bC(s)12O2(g)=CO(g)H2由 ab 可得 CO(g)12O2(g)=CO2(g)HH1H2合理设计反应途径，如顺时针方向和逆时针方向变化反应热代数和相等。HH1H2。(4)根据图示中能量变化来计算：HH(
19、生成物)H(反应物)如图 1：HH1H20，该反应为吸热反应。4反应热的计算的注意事项(1)根据已知的热化学方程式进行计算时，要清楚已知热化学方程式的化学计量数表示的物质的量与已知物质的量之间的比例关系，然后进行计算。(2)运用盖斯定律进行计算，在调整方程式时，要注意 H 的正负和数值也要随之调整。(3)明确通过键能计算反应热的关系式和通过物质的能量计算反应热的关系式的意义，避免混淆。(4)根据键能计算反应热时，须注意反应前后物质分子中断裂或形成的化学键的数目。常见的特殊物质含有的化学键数目：1 mol Si 中含有 2 mol SiSi 键，1 mol 金刚石中含有 2 mol CC 键，1
20、 mol SiO2中含有 4 mol SiO 键，1 mol 白磷中含有 6mol PP 键。典例精析【例 3】(2015重庆卷)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为：S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g)Hx kJmol1已知：碳的燃烧热 H1a kJmol1S(s)2K(s)=K2S(s)H2b kJmol12K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1则 x 为()A3abc Bc3abCabcDcab【解析】本题已知的三个热化学方程式为：C(s)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1S(s)2K(s)=K
21、2S(s)H2b kJmol12K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1由盖斯定律可推出，3可得热化学方程式 S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g)Hx kJmol1(3abc)kJmol1，即 x3abc，因此 A 项正确。【答案】A【例 4】(2016陕西宝鸡模拟)下列各组热化学方程式中，化学反应的 H 前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)12O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)12O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g
22、)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8ABC D【解析】碳与氧气反应放热，即 H10，H20，CO 再与 O2作用时又放热，所以 H1H4；发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故 H5H6；碳酸钙分解吸收热量，H70，CaO 与 H2O 反应放出热量，H8H8。【答案】C【点拨】比较 H 的大小时，注意 H 的正、负号。题组训练3(2014新课标)室温下，将 1 mol 的 CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为 H1，将 1 mol 的 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效
23、应为 H2；CuSO45H2O 受热分解的化学方程式为：CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)，热效应为 H3。则下列判断正确的是()AH2H3 BH1H3解析 由题干信息可得：CuSO45H2O(s)=Cu2(aq)SO24(aq)5H2O(l)H10，CuSO4(s)=Cu2(aq)SO24(aq)H20，H2H1，B 项正确，C、D 项错误；H30，H2H2，A 项错误。答案 B4丙烷(C3H8)完全燃烧后只有 CO2 和 H2O，不会造成环境污染，已知有以下四个热化学方程式：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)Ha kJmol1C3H8(g)5O2
24、(g)=3CO2(g)4H2O(l)Hb kJmol12C3H8(g)9O2(g)=4CO2(g)2CO(g)8H2O(l)Hc kJmol112C3H8(g)52O2(g)=32CO2(g)2H2O(g)Hd kJmol1其中 a、b、c、d 最大的是()Aa Bb Cc Dd解析 与相比生成液态水比气态水放出的热量多，所以 ba；中各物质的物质的量均为中的一半，所以 d12a；与相比，相当于 2 mol C3H8 有 1 mol 完全燃烧，1 mol 不完全燃烧，故放出的热量 c 大于 b，所以 c 最大，选 C。答案 C基础小题1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)反应 HCHO
25、O2催化剂CO2H2O 为吸热反应()(2)催化剂能改变反应的焓变()(3)2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)和 4SO2(g)2O2(g)=4SO3(g)的 H相等()(4)NaHCO3H2HCOONaH2O 反应中，储氢、释氢过程均无能量变化()2(教材习题选萃改编)(1)(RJ 选修 4P6)已知：某反应过程中能量变化图示如图，下列说法正确的是()A该反应的热化学方程式为 H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1B氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应C1 mol H2 与 1 mol F2 反应生成 2 mol 液态 HF 放出的热量小于270 kJD在相同
26、条件下，1 mol H2 与 1 mol F2 的能量总和大于 2 mol HF气体的能量D(2)(RJ 选修 4P10)氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好。氢能具有的优点包括()原料来源广 易燃烧、热值高 储存方便 制备工艺廉价易行A B C D(3)(RJ 选修 4P14)已知：H2O(g)=H2O(l)HQ1 kJmol1C2H5OH(g)=C2H5OH(l)HQ2 kJmol1C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)HQ3 kJmol1则酒精的燃烧热为()AQ3 kJmol1B(Q2Q33Q1)kJC(Q3Q23Q1)kJmol1D(Q3Q23Q1)kJm
27、ol1AC(4)(LK 选修 4P10T2)写出 298 K 时，下列反应的热化学方程式：3 mol NO2(g)与 1 mol H2O(l)反应生成 HNO3(aq)和 NO(g)，放热138 kJ_。用CO(g)还原1 mol Fe2O3(s)，放热24.8 kJ_。1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热 90.7 kJ_。3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)H138 kJmol13CO(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3CO2(g)H24.8 kJmol1HgO(s)=Hg(l)12O2(g)H90.7 kJmol1解析(3)要确定 C2H5OH 的燃烧热
28、必须确定 C2H5OH 燃烧生成H2O(l)的热化学方程式，根据目标反应可将 3 个反应进行加减，即3，故燃烧热 HQ3 kJmol1(Q2 kJmol1)(Q1kJmol1)3(Q3Q23Q1)kJmol1，“”表示是放热反应，所以酒精的燃烧热是(Q3Q23Q1)kJmol1，故 C 正确。3下列说法正确的是()A在 101 kPa 时，1 mol C 与适量 O2 反应生成 1mol CO 时，放出110.5 kJ 热量，则 C 的燃烧热 H 为110.5 kJ/molB在 101 kPa 时，1 moI H2 完全燃烧生成液态水，放出 285.8 kJ热量，则 H2 的燃烧热 H 为28
29、5.8 kJ/molC测定 HCl 和 NaOH 中和反应的反应热时，每次实验均应测量3 个温度，即盐酸起始温度、NaOH 起始温度和反应的终止温度D在稀溶液中，OH(aq)H(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol，若将含 0.5 mol H2SO4 的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出的热量等于 57.3 kJ答案 C4已知 2SO2O2 2SO3 为放热反应，对该反应的下列说法正确的是()AO2 的能量一定高于 SO2 的能量B2 mol SO2 和 1 mol O2 的总能量一定高于 2 mol SO2 的总能量CSO2 的能量一定高于 SO3 的能量D因该反应为
30、放热反应，故不必加热就可发生解析 判断一个反应是放热反应还是吸热反应，关键看反应物的总能量与生成物的总能量的差值。如果反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，B 项正确；A 项和 C 项错误，都没有考查总能量差；放热反应只表明反应物总能量比生成物总能量高，而加热是反应的条件，两者无必然联系，许多放热反应也必须加热才能开始进行，D 项错误。答案 B5下列说法不正确的是()A已知 25时，HF(aq)OH(aq)=F(aq)H2O(l)H67.7 kJmol1，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则氢氟酸电离方程式及热效应表示为：HF(aq)F(aq)H(aq)H10
31、.4 kJmol1B已知：Fe2O3(s)3C(石墨，s)=2Fe(s)3CO(g)H489.0 kJmol1CO(g)12O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1则 4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1 641.0 kJmol1C已知 25、101 kPa 下：2Na(s)12O2(g)=Na2O(s)H1414 kJmol12Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H2511 kJmol1则 25、101 kPa 下，Na2O2(s)2Na(s)=2Na2O(s)H317 kJmol1解析 A 项，根据盖斯
32、定律，将式减去式可得：HF(aq)H(aq)F(aq)H10.4 kJmol1，故 A 项错误。B 项，由盖斯定律可求出所给反应的反应热 H(393.5 kJmol1)6(283.0 kJmol1)6(489.0 kJmol1)21 641.0 kJmol1，正确。C 项，由盖斯定律2得该反应 H317 kJmol1，正确。答案 A高考题组6(2015海南卷)已知丙烷的燃烧热 H2 215 kJmol1。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()A55 kJ B220 kJC550 kJ D1 108 kJ解析 丙烷的燃烧热是指 1 mol 丙烷完全燃烧生成 4 mol
33、 H2O(l)和 3 mol CO2 时放出的热量为 2 215 kJ，若生成 1.8 g H2O，则放出的热量为 2 2150.14 kJ55.375 kJ55 kJ，A 项正确。答案 A7(2016北京海淀期末)H2 和 I2 在一定条件下能发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)Ha kJmol1已知：下列说法中不正确的是()A反应物的总能量高于生成物的总能量B断开 1 mol HH 键和 1 mol II 键所需能量大于断开 2 mol HI 键所需能量C断开 2 mol HI 键所需能量约为(cba)kJD向密闭容器中加入 2 mol H2 和 2 mol I2，充分反应后放出的热
34、量小于 2a kJ解析 HbD已知 C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，则石墨比金刚石稳定解析 在 25 摄氏度，101 kPa 时，1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，A 错误；中和热为57.3 kJmol1，则含 40.0 g NaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于 57.3 kJ，B 错误；碳完全燃烧放出的热比不完全燃烧放热多，即 a0，H20 BH30，H40CH2H4H5 DH3H12H2解析 所有的燃烧反应属于放热反应，因此 H10，H20，A错误；合成氨气属于放热反应，H40，B 错误；由盖斯定律可知，()3，因此 H2(H4H5)3，C 错误；由盖斯定律可知，2，故 H3H12H2，D 正确。答案 D