资源简介

1、了解化学反应中能量转化的原因及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，能正确书写热化学方程式。
4、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。
5、了解焓变（ΔH）与反应热的含义。
6、理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
化学反应中的能量变化属于逐渐强化的高考热点，涉及到焓变与化学键的关系，热化学方程式的书写和正误判断，反应热大小的比较和计算，燃烧热和中和热的理解与测定等。和2016年大纲相比，变化表现在：“能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算”调整为“理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算”，删去“简单”；增加：“能正确书写热化学方程式”；增加：“了解焓变（ΔH）与反应热的含义”，复习时需要关于关注。
2018年预计以化学反应与能量的基本概念立题，考查化学反应中能量转化的形式和反应热的有关计算；以盖斯定律的含义立题，考查热化学方程式的书写和反应热的计算。预测在今后的高考中，考查反应热内容将不断拓宽，对热化学方程式的应用及盖斯定律的计算要求会有所提高，另外试题可能更加关注能源问题，引导考生“形成合理利用自然资源、与环境和谐共处的观念”。
一、热化学方程式的书写与判断
书写热化学方程式应注意的几个问题
（1）ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ/mol。
（2）反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关。因此，书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25 ℃、1.01×105Pa下测定的，可不注明温度和压强。
（3）热化学方程式中各物质的系数仅表示该物质的物质的量，并不表示该物质的分子数或原子数。因此物质的系数可以是整数，也可以是分数。
（4）反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同。因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用“↑”和“↓”，不用“―→”而用“＝”表示。
（5）热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中各物质的系数必须与ΔH相对应，如果系数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
二、反应热的有关计算
1、主要依据：热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热、中和热等数据。
2、主要方法：
（1）根据热化学方程式计算：反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
（2）根据反应物和生成物的总能量计算：ΔH＝E生成物－E反应物。
（3）依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算：ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量。
（4）根据盖斯定律的计算：应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：
①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。
③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
⑤根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|。
⑥根据比热公式进行计算。Q＝c·m·ΔT
三、反应热(ΔH)的大小比较
对于放热反应来说，ΔH＝－Q kJ/mol，虽然“－”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即放热越多，ΔH反而越小。如：
（1）同一反应，生成物状态不同时，例如A(g)＋B(g)＝C(g)　ΔH1＜0，A(g)＋B(g)＝C(l)
ΔH2＜0，因为C(g)===C(l)　ΔH3＜0，则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，所以ΔH2＜ΔH1。
（2）同一反应，反应物状态不同时，例如S(g)＋O2(g)＝SO2(g)　ΔH1＜0　S(s)＋O2(g)＝SO2(g)　ΔH2＜0，，ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3＜0，所以ΔH1＜ΔH2。
（3）两个有联系的不同反应相比，例如C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＜0，C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH2＜0，根据常识可知CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH3＜0又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2＞ΔH1。
考点1 热化学方程式的书写与判断
【例1】发射“神六“时用肼（N2H4）作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。
已知：N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g)；?? △H = + 67.7kJ/mol?
N2H4(g) + O2(g) ＝ N2(g) + 2H2O(g)；? △H = – 534kJ/mol
下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中，正确的是
A．2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(l)；△H = – 1135.7kJ/mol
B．2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(g)；△H = – 1000.3kJ/mol
C．N2H4(g) + NO2(g) ＝3/2N2(g) + 2H2O(l)；△H = – 568.35kJ/mol
D．2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(g)；△H = – 1135.7kJ/mol
【答案】D
考点2 反应热的有关计算
【例2】已知: ①1mol晶体硅中含有2molSi-Si键。②Si(s)+O2(g)=SiO2(s)ΔH,其反应过程与能量变化如图所示。
③
化学键
Si-O
O=O
Si-Si
断开1mol共价键所需能量/KJ
460
500
176
下列说法正确的是
A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能的
B．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性
C．ΔH=-988 kJ/mol
D．ΔH=a-c
【答案】C
【解析】A、晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，选项A错误；B、根据化学键的键能判断，断裂1mol二氧化硅需要的能量为4×460kJ=1840kJ，断裂1mol晶体硅需要的能量为2×176kJ=354kJ，故二氧化硅稳定性大于硅的稳定性，选项B错误；C、Si(s)+O2(g)＝SiO2(s) ΔH＝(+176×2+500-460×4)kJ/mol＝-988kJ/mol，选项C正确；D、根据图中信息可知，ΔH＝-c，选项D错误。答案选C。
考点3反应热(ΔH)的大小比较
【例3】下列四组热化学方程式，△Hl>△H2的是
①C（s）+O2（g）=CO2（g） △Hl C（s）+l/2O2（g）=CO（g） △H2
②S（s）+O2（g）=SO2（g） △Hl S（g）+O2（g）=SO2（g） △H2
③CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g） △Hl CaO（s）+H2O（l）=Ca（OH）2（s） △H2
④HCl+NaOH=NaCl+H2O △Hl HC1+NH3·H2O=NH4C1+H2O △H2
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】C
1．下列说法正确的是（?? ）
A．甲烷的标准燃烧热为△H=﹣890.3kJ?mol﹣1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=﹣890.3 kJ?mol﹣1
B．从C（石墨）═C（金刚石）△H=+1.9kJ/mol，可知石墨比金刚石更稳定
C．常温下，反应C（s）+CO2（g）=2CO（g）不能自发进行，则该反应的△H＜0
D．HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3 kJ?mol﹣1 ， 则H2SO4和Ba（OH）2反应热△H=2×（﹣57.3）kJ?mol﹣1
【答案】B
【解析】A、燃烧热的定义是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时，放出的热量，生成H2O应为液态，正确的是CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣890.3 kJ·mol－1，A错误；B、此反应是吸热反应，推出石墨具有的能量低于金刚石具有的能量，能量越低，物质越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故B正确；C、根据△G=△H－T△S，常温下不能自发进行，△G>0，根据反应方程式，△S>0，因此△H>0，故C错误 ；D、Ba2＋和SO42－反应存在热效应，因此H2SO4和Ba(OH)2反应，△H不等于2×(－57.3)kJ·mol－1，故D错误。
2．已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是
A．加入催化剂，减小了反应的热效应
B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率
C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2 → H2O + O2 + Q
D．反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】D
3．下列说法正确的是
A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化
B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．反应物的总能量比生成物的总能量高，该反应为吸热反应
D．向醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若溶液红色加深，则说明盐类水解是吸热的
【答案】D
【解析】A、反应中的能量变化形式有多种，主要表现为热量变化，也可以表现为其它形式的变化，如原电池中化学能转化为电能，选项A错误；B、放热反应有的需加热，有的不需加热。如木炭的燃烧是一个放热反应，但需要点燃，点燃的目的是使其达到着火点，再如铝热反应也需要加热，选项B错误；C、反应物的总能量比生成物的总能量高，该反应为放热反应，选项C错误；D、醋酸钠水解显碱性，加热时碱性增强，说明水解吸热，选项D正确。答案选D。
4．已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)?△H=+100kJ/mol?的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是
A．加入催化剂，该反应的反应热△H?将减小
B．每生成2molA-B键，将吸收bkJ能量
C．每生成2分子AB吸收(a-b)?kJ能量
D．该反应正反应的活化能大于100kJ/mol
【答案】D
点睛：本题考查了化学反应的能量变化、图象分析判断，注意反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和，解题关键：明确放热反应与吸热反应的区别，断开化学键吸收能量，形成化学鍵，放出能量。易错项A，催化剂能同等程度地降低反应物和生成物的活化能。
5．已知w g液态苯(C6H6)完全燃烧生成2 mol CO2气体和1 mol液态水，并放出m kJ的热量，下列能正确表示苯燃烧热的热化学方程式的是(　 　)
A．2C6H6(l)＋15O2(g) ===12CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2m kJ·mol－1
B． C6H6(l)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(g)　 ΔH＝－m kJ·mol－1
C．C6H6(l)＋O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(g)　 ΔH＝－m kJ·mol－1
D．C6H6(l)＋O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(l)　 ΔH＝－3m kJ·mol－1
【答案】D
【解析】由燃烧热定义分析，可燃物为1mol时，生成稳定状态物质时放出热量，此时水为液体，故D正确。
6．已知A、B两种气体在一定条件下可以发生反应：2A＋BC＋3D，现将2 mol A气体与1 mol B气体充入一个密闭容器中，温度和压强恒定的情况下，测得反应后气体体积为反应前的一半，且测得放出的热量为198 kJ，则下列热化学方程式可能正确的是(　　)
A．2A(g)＋B(g) C(g)＋3D(g) ΔH＝－198kJ·mol－1
B．C(g)＋3D(l) 2A(g)＋B(g) ΔH＝＋198kJ·mol－1
C．2A(g)＋B(g) C(g)＋3D(l) ΔH＝－198kJ·mol－1
D．C(g)＋3D(l) 2A(g)＋B(g) ΔH＝＋264kJ·mol－1
【答案】D
点睛：本题是恒压恒温下进行，因此需要利用阿伏加德罗推论，即体积比等于物质的量之比。
7．N4分子结构为正四面体（如图所示）。已知：断裂N4(g)中1 molN-N键吸收193kJ能量，形成N2(g)中1 mol NN放出941 kJ能量。下列说法正确的是
A．N4(g)比N2(g)更稳定
B．N4(g)=2N2(g) △H=+724kJ?mol-1
C．形成1 mol N4(g)中的化学键放出193 kJ的能量
D．lmolN2(g)完全转化为N4(g)，体系的能量增加362kJ
【答案】D
【解析】从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N-N键，根据N4(g)=2N2(g)△H，有△H=6×193 kJ?mol-1-2×941 kJ?mol-1=-724 kJ?mol-1。A．根据上述分析，N4比N2的能量高，没有N2的稳定，故A错误；B．根据上述分析，N4(g)=2N2(g)△H=-724 kJ?mol-1，故B错误；C．一个N4分子中含有6个N-N键，形成1 mol N4(g)中的化学键放出6×193 kJ的能量，故C错误；D．根据上述分析，lmolN2(g)完全转化为N4(g)，需要吸收362kJ的热量，体系的能量增加362kJ，故D正确；故选D。
点晴：本题考查反应热与化学键键能的关系。注意从物质能量、键能角度理解反应热，明确反应热的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能以及焓变的正负与吸收、放出热量的关系是解答的关键。本题的易错点为C，要注意一个N4分子中含有6个N-N键。
8．通过以下反应可以除去烟气中的二氧化硫，并获得氮肥。下列说法不正确的是
①SO2(g)+NH3·H2O(aq) = NH4HSO3(aq) △H1=akJ·mol-1
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq) = (NH4)2SO3(aq)+H2O(l) △H2=bkJ·mol-1
③2(NH4)2SO3(ap)+O2(g) = 2(NH4)2SO4(aq) △H3=ckJ·mol-1
A．反应①是吸收烟气中二氧化硫的方法之一
B．反应③是将还原性较强的(NH4)2SO3转化为较稳定的铵盐作氮肥
C．2NH3·H2O(aq)+2NH4HSO3(aq)=2 (NH4)2SO3(aq)+2H2O(g) △H2=2bkJ·mol-1
D．反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g) = 2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的△H=(2a+2b+c)kJ·mol-1
【答案】C
9．同温同压下，已知下列各反应为放热反应，下列各热化学方程式中焓变绝对值数值最小的是( )
A．2H2(l)+O2(l)=?2H2O(g)?△H1 B．2H2(g)+O2(g)=?2H2O(g)?△H2
C．2H2(g)+O2(g)=?2H2O(l)?△H3 D．2H2(l)+O2(l)=?2H2O(l)?△H4
【答案】A
【解析】相同质量的同种物质，气态时的能量>液态时的能量>固态时的能量，氢气的燃烧为放热反应，所以当反应物全为液态，生成物为气态时，反应放出的热量最少，即焓变的绝对值最小，所以答案为A。正确答案为A．
点睛：对于放热反应，由于△H<0，放出的热量越多，△H越小，反之越大，在比较不同的△H时，一定要注意△H的正负号。
10．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的ΔH= —99kJ·mol-1。请回答下列问题：
（1）图中E的大小对该反应的反应热________（填“有”或“无”）影响。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点___________ （填“升高”还是“降低”）。
（2）完成SO2氧化为SO3的热化学方程式______________________________________。
（3）铝元素在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝及其化合物在下列场合使用时必须严格加以控制的是________（填字母）
A．用明矾净水 B．制电线电缆 C．制包糖果用的铝箔 D．制防锈油漆
（4）铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜（氧化物）而对铝起保护作用，但这层氧化膜（氧化物）遇到强酸或强碱都会溶解，请写出氧化膜与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：________。
（5）用氧缺位铁酸铜（CuFe2O4-x）作催化剂，利用太阳能热化学循环分解H2O可制H2，其物质转化如图所示。写出其中氧缺位铁酸铜（CuFe2O4-x）与水反应的化学方程式：_____________。
【答案】无 降低 2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g) ΔH= —198kJ·mol-1 AC Al2O3 +2NaOH=2NaAlO2+H2O CuFe2O4-x+ xH2O = CuFe2O4+ xH2↑
(3)铝是食品污染源之一，所以只要与人口腔接触的含有铝的物质就需要加以控制；A．用明矾净水，与人口腔接触，需要控制，故A正确；B．制电线、电缆，与人口腔不接触，所以不需要控制，故B错误；C．制包糖果用的铝箔，与人口腔接触，需要控制，故C正确；D．制防锈油漆，与人口腔不接触，所以不需要控制，故D错误；故答案为AC；

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