第1讲 化学能与热能\n考点一考点二真题演练·素养通关考点三\n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.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解焓变与反应热的含义。了解ΔH＝H(反应产物)－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焓变的计算。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。\n考点一 反应热和热化学方程式\n基础梳理·自我排查1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：____变化和____变化。(2)化学反应中的两大守恒：____守恒和____守恒。(3)化学反应中的能量转化形式：____、光能、电能等。通常主要表现为____的变化。物质能量质量能量热能热量\n2．反应热、焓变(1)反应热在化学反应过程中__________________通常叫做反应热。(2)焓变生成物与反应物的焓值差。恒压条件下，化学反应的______等于焓变。(3)符号：____。(4)单位：_________或________。所释放或吸收的热量反应热ΔHkJ·mol－1kJ·mol－1\n3．吸热反应和放热反应(1)从能量高低角度理解ΔH<0，放热反应ΔH>0，吸热反应(2)从化学键角度理解ΔH＝E1(反应物键能)－E2(生成物键能)若E1<E2，ΔH<0，放热反应若E1>E2，ΔH>0，吸热反应\n4．热化学方程式概念及意义(1)表示参加反应________和______关系的化学方程式。(2)热化学方程式的意义表明了化学反应中的________变化和________变化。如：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1表示在25℃，101kPa时，____________________________生成____________，同时放出____________。物质的量反应热物质能量1mol固体碳和1mol氧气反应1mol二氧化碳393.5kJ的热量\n5．热化学方程式书写步骤\n[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)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应()(3)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()(4)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()(5)C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定()(6)2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的焓变ΔH>0()(7)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH1和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2中的ΔH1＝ΔH2()(8)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH1和H2O(g)===H2(g)＋O2(g)ΔH2中的ΔH1＝ΔH2()√××√√√××\n微点拨常见的放热反应和吸热反应1.放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。2.吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。)\n考点专练·层级突破练点一化学反应历程与能量变化1．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：\n下列说法正确的是()A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O生成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程解析：A项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知，CO和O生成CO2是放热反应，错误；B项，由状态Ⅱ知，在CO与O生成CO2的过程中CO没有断键形成C和O，错误；C项，由状态Ⅲ及CO2的结构式O===C===O知，CO2分子中存在碳氧极性共价键，正确；D项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ（CO和O）和状态Ⅲ（CO2）分析，状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O原子反应生成CO2的过程，错误。答案：C\n2．CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如下：\n下列说法不正确的是()A．合成气的主要成分为CO和H2B．①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成C．①→②吸收能量D．Ni在该反应中作催化剂解析：由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下，最终生成CO和H2，故A项正确；化学反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成，由图示可知①→②过程中既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成，故B项正确；①的能量总和大于②的能量总和，则①→②的过程放出能量，故C项错误；由图示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的过程中Ni的质量和化学性质没有发生变化，则Ni为催化剂，故D项正确。答案：C\n3．已知几种化学键的键能数据如下表所示(亚硝酰氯的结构式为Cl—N===O)：则反应2NO(g)＋Cl2(g)⇌2ClNO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含a的代数式表示)。化学键N≡OCl—ClCl—NN===O键能/(kJ·mol－1)630243a607289－2a解析：根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，知ΔH＝2×630kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×（akJ·mol－1＋607kJ·mol－1）＝（289－2a）kJ·mol－1。\n练点二催化作用与活化能及能量变化的关系4．右图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是()A.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化B．曲线Ⅱ可表示反应2KClO32KCl＋3O2↑的能量变化C.该反应不需要加热就能发生D．该反应的ΔH＝E2－E1答案：D\n解析：曲线Ⅰ（表示没有使用催化剂）和曲线Ⅱ（表示使用了催化剂）是同一个反应的能量变化，A项错误；曲线Ⅱ可以表示使用了催化剂的放热反应的能量变化，但二氧化锰催化氯酸钾分解的反应属于吸热反应，B项错误；放热反应不一定不需要加热，C项错误；反应的ΔH等于生成物的总能量减去反应物的总能量，D项正确。\n5．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A．反应过程可表示为B.E1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C．正反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以正反应为放热反应D．此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以逆反应为放热反应答案：D解析：由图可知，正反应放热，ΔH为负值；逆反应吸热，ΔH为正值，D错误。\n练后归纳正确理解活化能与反应热的关系(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。(2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。\n练点三读图判断热化学方程式正误6．已知1gH2(g)完全转化成H2O，其能量变化如图所示，则下列表示该反应的热化学方程式正确的是()A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝＋285.8kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1答案：D解析：由图可知，1gH2（g）（即0.5mol）和8gO2（g）（即0.25mol）完全反应生成H2O（l）放出142.9kJ能量，据此写出热化学方程式：2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ·mol－1。\n7．根据能量变化示意图，下列热化学方程式书写正确的是()A.C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝(E4－E1)kJ·mol－1B．2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝(E2－E3)kJ·mol－1C.C(石墨，s)＝C(金刚石，s)ΔH＝(E3－E4)kJ·mol－1D．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)ΔH＝2(E2－E1)kJ·mol－1答案：D\n解析：A项由图可知，1molO2（g）＋1molC（金刚石，s）具有的能量为E4kJ，1molCO2（g）具有的能量为E1kJ，且E4＞E1，则反应C（金刚石，s）＋O2（g）===CO2（g）为放热反应，ΔH＝（E1－E4）kJ·mol－1，错误。B项，1molCO（g）＋0.5molO2（g）具有的能量为E2kJ，则反应C（石墨，s）＋O2（g）===CO（g）的ΔH＝（E2－E3）kJ·mol－1，错误。C项，由图可知，C（石墨，s）===C（金刚石，s）为吸热反应，则有ΔH＝（E4－E3）kJ·mol－1，错误。D项，由图可知，CO2（g）===CO（g）＋O2（g）为吸热反应，ΔH＝（E2－E1）kJ/mol，从而可知2CO2（g）===2CO（g）＋O2（g）的ΔH＝2（E2－E1）kJ·mol－1，正确。\n练点四信息型热化学方程式的书写8．写出满足下列给定信息条件的热化学方程式：(1)0.3mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，则其热化学方程式为______________________________________________________。(2)在25℃、101kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子放出190.0kJ的热量，该反应的热化学方程式为___________________________________________________。B2H6（g）＋3O2（g）===B2O3（s）＋3H2O（l）ΔH＝－2165kJ·mol－1SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）ΔH＝－1520.0kJ·mol－1\n(3)化学反应N2＋3H2⇌2NH3的能量变化如下图所示(假设该反应反应完全)。写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：_________________________________________________。N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（l）ΔH＝－2（c＋b－a）kJ·mol－1\n(4)下图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，写出NO2和CO反应的热化学方程式：_________________________________________________________。NO2（g）＋CO（g）===CO2（g）＋NO（g）ΔH＝－234kJ·mol－1\n方法总结“五审”法突破热化学方程式的正误判断\n考点二 燃烧热、中和热、能源\n基础梳理·自我排查1.燃烧热（1）概念：在101kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。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。（2）在书写热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18（l）＋O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）ΔH＝－5518kJ·mol－1。1molCO2（g）H2O（l）SO2（g）\n2.中和热（1）概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成时的反应热叫中和热。（2）用离子方程式可表示为OH－（aq）＋H＋（aq）===H2O（l） ΔH＝－57.3kJ·mol－1。\n3.中和热的测定（1）装置（请在横线上填写仪器名称）（2）计算公式ΔH＝－kJ·mol－1t1—起始温度，t2—终止温度，n—生成水的物质的量。（3）注意事项①泡沫塑料板和碎泡沫塑料（或纸条）的作用是。②为保证酸完全中和，采取的措施是。1mol液态H2O环形玻璃搅拌棒温度计\n4.能源（1）能源分类\n（2）解决能源问题的措施①提高能源的利用效率。②开发新能源。\n[思考]燃烧热和中和热的相同点和不同点燃烧热中和热相同点能量变化放热ΔH及其单位ΔH0，单位均为kJ·mol－1不同点反应物的量______不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为反应热的含义101kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成______时所放出的热量表示方法燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1（a>0）强酸与强碱反应的中和热ΔH＝____________<1mol1mol1mol1molH2O－57.3kJ·mol－1\n[判断]（正确的打“√”，错误的打“×”）（1）甲烷的标准燃烧热ΔH＝－890kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－890kJ·mol－1（ ）（2）在稀溶液中：H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量为57.3kJ（ ）（3）NaHCO3＋H2HCOONa＋H2O反应中，储氢、释氢过程均无能量变化（）×××\n（4）随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一（ ）（5）开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量（ ）（6）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（ ）√√√\n考点专练·层级突破练点一燃烧热、中和热的判断与计算1.下列热化方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是（ ）A．CO（g）＋O2（g）===CO2（g）ΔH＝－283kJ·mol－1B．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝－802.3kJ·mol－1C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）ΔH＝－184.6kJ·mol－1答案：A\n解析：A项，符合燃烧热的概念，正确；B项，生成物中的水是气体，属于不稳定氧化物，错误；C项，热化学方程式中是2mol可燃物氢气燃烧放热，不符合燃烧热的概念，错误；D项，HCl不是氧化物，不符合燃烧热的概念要求，错误。\n2.已知反应：①101kPa时，2C（s）＋O2（g）===2CO（g）ΔH＝－221kJ·mol－1②稀溶液中，H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1下列结论中正确的是（ ）A．碳的燃烧热等于110.5kJ·mol－1B．①的反应热为221kJ·mol－1C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为114.6kJ·mol－1D．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.65kJ的热量答案：D\n解析：反应①没有生成稳定氧化物，因此碳的燃烧热大于110.5kJ·mol－1，故A项错误；①的反应热为－221kJ·mol－1，故B项错误；稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ·mol－1，故C项错误；20gNaOH的物质的量n（NaOH）＝0.5mol，则Q＝0.5mol×57.3kJ·mol－1＝28.65kJ，D项正确。\n练点二中和热的测定3.测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的中和热（实验装置如图所示）。（1）图中尚缺少的一种仪器是。（2）实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是。a．上下运动b．左右运动c．顺时针运动d．逆时针运动（3）写出反应的热化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________（中和热为57.3kJ·mol－1）。温度计aNaOH（aq）＋H2SO4（aq）===Na2SO4（aq）＋H2O（l）ΔH＝－57.3kJ·mol－1或2NaOH（aq）＋H2SO4（aq）===Na2SO4（aq）＋2H2O（l）ΔH＝－114.6kJ·mol－1\n（4）该同学每次分别取0.50mol·L－150mLNaOH溶液和0.50mol·L－130mL硫酸进行实验，通过多次实验测定中和热ΔH＝－53.5kJ·mol－1，与57.3kJ·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．用量筒量取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硫酸溶液的温度b\n解析：实验测定中和热ΔH＝－53.5kJ·mol－1与57.3kJ·mol－1有偏差，是因为实验过程中热量有散失。此实验中硫酸过量，用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数使NaOH的量偏多，所测中和热数值偏大。\n方法总结中和热测定实验误差分析50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反应的误差分析：引起误差的实验操作t终－t始|ΔH|保温措施不好偏小偏小搅拌不充分偏小偏小所用酸、碱浓度过大偏大偏大用同浓度的氨水代替NaOH溶液偏小偏小用同浓度的醋酸代替盐酸偏小偏小用50mL0.50mol·L－1NaOH溶液偏小偏小\n练点三能源问题4.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可能再生。下列属于未来新能源的是（ ）①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能A．①②③④B．③④⑤⑥⑦⑧C．③⑤⑥⑦⑧D．⑤⑥⑦⑧答案：D解析：新能源要符合污染小，可再生性强等特点，选D。\n5.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是（ ）A．H2O的分解反应是放热反应B．氢能源已被普遍使用C．2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值答案：C解析：水的分解是吸热反应，A错误；氢能源由于受贮存和运输等因素的限制，还未普遍使用，但有巨大的开发利用的价值，B、D错误。\n6.我国在南海神狐海域天然气水合物（又称“可燃冰”）试采成功，海洋科学研究引起全球关注。“可燃冰”是甲烷的水合物，甲烷中存在的化学键为，氢气是一种清洁能源，通过“可燃冰”进一步获得氢气的反应如下：Ⅰ.CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g）ΔH＝＋206.2kJ·mol－1Ⅱ.CH4（g）＋CO2（g）===2CO（g）＋2H2（g）ΔH＝＋247.4kJ·mol－1反应Ⅱ中，每得到1molH2转移电子的物质的量为，甲烷和H2O（g）反应生成H2和CO2的热化学方程式为。共价键3molCH4（g）＋2H2O（g）===CO2（g）＋4H2（g）ΔH＝＋165kJ·mol－1\n考点三 盖斯定律及其应用\n基础梳理·自我排查1.盖斯定律化学反应的反应热只与反应的有关，而与具体反应进行的无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是的，这就是盖斯定律。始态（各反应物）和终态（各生成物）途径相同\n2.盖斯定律的意义利用盖斯定律可以间接计算某些不能直接测得的反应的反应热。例如：反应C（s）＋O2（g）===CO（g）的ΔH无法直接测得，可以结合下述两个反应的ΔH，利用盖斯定律进行计算。C（s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH1＝－393.5kJ·mol－1CO（g）＋O2（g）===CO2（g）ΔH2＝－283.0kJ·mol－1\nΔH1＝ΔH2＋ΔH3ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－393.5kJ·mol－1－（－283.0kJ·mol－1）＝－110.5kJ·mol－1则C（s）＋O2（g）===CO（g）ΔH3＝－110.5kJ·mol－1\n[思考]试比较下列各组ΔH的大小。（1）同一反应，生成物状态不同时A（g）＋B（g）===C（g）ΔH1<0A（g）＋B（g）===C（l）ΔH2<0则ΔH1ΔH2（填“>”“<”或“＝”，下同）。（2）同一反应，反应物状态不同时S（g）＋O2（g）===SO2（g）ΔH1<0S（s）＋O2（g）===SO2（g）ΔH2<0则ΔH1ΔH2。><\n（3）两个有联系的不同反应相比C（s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH1<0C（s）＋O2（g）===CO（g）ΔH2<0则ΔH1ΔH2。<\n微点拨反应热大小比较的“四看”法（1）看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：\n（2）看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。（3）看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。（4）看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。\n考点专练·层级突破练点一利用盖斯定律计算反应热1.已知：①CH3OH（g）＋O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）ΔH＝－192.9kJ·mol－1②H2（g）＋O2（g）===H2O（l）ΔH＝－285.8kJ·mol－1则CH3OH（g）＋O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）的ΔH为（ ）A．＋478.7kJ·mol－1B．－764.5kJ·mol－1C．－478.7kJ·mol－1D．＋764.5kJ·mol－1答案：B\n解析：分析题给热化学方程式可知，要得到目标热化学方程式，应将①和②中的H2（g）消去，而①和②中的H2（g）分别在方程式的两边，因此通过②×2＋①即可得到目标热化学方程式，则CH3OH（g）＋O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝（－285.8kJ·mol－1×2）＋（－192.9kJ·mol－1）＝－764.5kJ·mol－1。\n2.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）ΔH＝xkJ·mol－1已知：碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1S（s）＋2K（s）===K2S（s）ΔH2＝bkJ·mol－12K（s）＋N2（g）＋3O2（g）===2KNO3（s）ΔH3＝ckJ·mol－1，则x为（ ）A．3a＋b－cB．c－3a－bC．a＋b－cD．c－a－b答案：A\n解析：由题可得C（s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH1＝akJ·mol－1①S（s）＋2K（s）===K2S（s） ΔH2＝bkJ·mol－1②2K（s）＋N2（g）＋3O2（g）===2KNO3（s）ΔH3＝ckJ·mol－1③由盖斯定律得①×3＋②－③为所给方程式，即x＝3a＋b－c，选A。\n3.CH4—CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：CH4—CO2催化重整反应为：CH4（g）＋CO2（g）===2CO（g）＋2H2（g）。已知：C（s）＋2H2（g）===CH4（g）ΔH＝－75kJ·mol－1C（s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH＝－394kJ·mol－1C（s）＋O2（g）===CO（g）ΔH＝－111kJ·mol－1该催化重整反应的ΔH＝kJ·mol－1。247解析：将已知中3个反应依次记为①、②、③，根据盖斯定律③×2－①－②得该催化重整反应的ΔH＝（－111×2＋75＋394）kJ·mol－1＝＋247kJ·mol－1。\n归纳总结根据盖斯定律计算时的注意点（1）参照目标热化学方程式，结合原热化学方程式（一般为2～3个）进行合理“变形”，（如热化学方程式颠倒、乘或除以某一个数，然后将它们相加、减。）可得出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式ΔH之间的换算关系。（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。（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）在涉及反应过程中，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。\n练点二利用盖斯定律比较ΔH大小4.已知：①H2（g）＋O2（g）===H2O（g）ΔH1＝akJ·mol－1②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）ΔH2＝bkJ·mol－1③H2（g）＋O2（g）===H2O（l）ΔH3＝ckJ·mol－1④2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）ΔH4＝dkJ·mol－1下列关系式中正确的是（ ）A．a<c<0B．b>d>0C．2a＝b<0D．2c＝d>0答案：C\n解析：由于氢气的燃烧是放热反应，故四个反应的ΔH都小于0，即B、D错误；①、②式反应物、生成物的状态相同，①×2＝②，即2ΔH1＝ΔH2，2a＝b，又H2的燃烧反应为放热反应，故2a＝b<0，C正确；③－①得：H2O（g）===H2O（l），由于气态水转变为液态水要放热，故其ΔH＝ΔH3－ΔH1＝c－a<0，c<a<0，A错误。\n5.已知室温下，将CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，将CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，则下列能量转化关系的判断不正确的是（ ）A．ΔH1>0B．ΔH2>ΔH3C．ΔH3>ΔH1D．ΔH2＝ΔH1＋ΔH3答案：C\n解析：A项，CuSO4·5H2O（s）受热分解生成CuSO4（s），为吸热反应，ΔH1>0，正确；B项，ΔH2>0，ΔH3<0，则ΔH2>ΔH3，正确；C项，ΔH3<0，ΔH1>0，则ΔH3<ΔH1，错误；D项，根据盖斯定律可知：ΔH2＝ΔH1＋ΔH3，正确。\n练点三利用盖斯定律书写热化学方程式6.运用盖斯定律可方便地计算出难以通过实验直接测定的反应热。已知：①P4（白磷，s）＋5O2（g）===P4O10（s）ΔH＝－2983.2kJ·mol－1②P（红磷，s）＋O2（g）===P4O10（s）ΔH＝－738.5kJ·mol－1则白磷转化为红磷的热化学方程式为（ ）A．P4（白磷，s）===4P（红磷，s）ΔH＝－29.2kJ·mol－1B．P4（白磷，s）===4P（红磷，s）ΔH＝＋29.2kJ·mol－1C．P4（白磷，s）===4P（红磷，s）ΔH＝－2244.7kJ·mol－1D．P4（白磷，s）===4P（红磷，s）ΔH＝＋2244.7kJ·mol－1答案：A\n解析：反应②×4可得③4P（红磷，s）＋5O2（g）===P4O10（s）ΔH＝－2954kJ·mol－1。可见等质量的白磷比红磷含有的能量高，物质含有的能量越高，物质的稳定性就越弱。由①－③整理可得：P4（白磷，s）===4P（红磷，s）ΔH＝－29.2kJ·mol－1，A正确。\n7.阅读信息，写出指定条件的热化学方程式。（1）工业上制取硝酸铵的流程图如下所示：已知：4NO（g）＋4NH3（g）＋O2（g）⇌4N2（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1745.2kJ·mol－1；6NO（g）＋4NH3（g）⇌5N2（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1925.2kJ·mol－1。则反应Ⅰ的热化学方程式可表示为________________________________________________________。4NH3（g）＋5O2（g）⇌4NO（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1025.2kJ·mol－1\n解析：将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为①和②，根据盖斯定律由①×5－②×4得：4NH3（g）＋5O2（g）⇌4NO（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1025.2kJ·mol－1。\n（2）饮用水中的主要来自于。已知在微生物的作用下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下：1mol全部被氧化成的热化学方程式为_________________________________________________________。（aq）＋2O2（g）===（aq）＋2H＋（aq）＋H2O（l）ΔH＝－346kJ·mol－1\n（3）TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知：TiO2（s）＋2Cl2（g）===TiCl4（g）＋O2（g）ΔH1＝＋175.4kJ·mol－12C（s）＋O2（g）===2CO（g）ΔH2＝－220.9kJ·mol－1沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4（g）和CO（g）的热化学方程式：_________________________________________________________。TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）===TiCl4（g）＋2CO（g）ΔH＝－45.5kJ·mol－1\n（4）标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa时，最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应：①2C2H6（g）＋7O2（g）===4CO2（g）＋6H2O（l）ΔH＝－3116kJ·mol－1②C（石墨，s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH＝－393.5kJ·mol－1③2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ·mol－1写出表示乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式：_________________________________________________________。2C（石墨，s）＋3H2（g）===C2H6（g）ΔH＝－86.4kJ·mol－1解析：根据标准摩尔生成焓的定义，乙烷的标准摩尔生成焓是指由单质C和单质H2生成1molC2H6的焓变。根据盖斯定律，（②×4－①＋③×3）÷2得：2C（石墨，s）＋3H2（g）===C2H6（g）ΔH＝－86.4kJ·mol－1。\n方法总结利用盖斯定律书写热化学方程式的方法\n真题演练·素养通关\n真题演练·素养通关1.[2020·全国卷Ⅱ，28（1）]天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6（g）===C2H4（g）＋H2（g）ΔH1，相关物质的燃烧热数据如表所示：物质C2H6（g）C2H4（g）H2（g）燃烧热ΔH/（kJ·mol－1）－1560－1411－286①ΔH1＝kJ·mol－1。①＋137\n解析：（1）①根据题表中数据信息可写出热化学方程式（ⅰ）C2H6（g）＋O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）ΔH＝－1560kJ·mol－1、（ⅱ）C2H4（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－1411kJ·mol－1、（ⅲ）H2（g）＋O2（g）===H2O（l）ΔH＝－286kJ·mol－1，根据盖斯定律，由（ⅰ）－（ⅱ）－（ⅲ）得C2H6（g）===C2H4（g）＋H2（g）ΔH1＝＋137kJ·mol－1。\n2.[2019·全国卷Ⅲ，28（2）]Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2（s）===CuCl（s）＋Cl2（g）ΔH1＝83kJ·mol－1CuCl（s）＋O2（g）===CuO（s）＋Cl2（g）ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO（s）＋2HCl（g）===CuCl2（s）＋H2O（g）ΔH3＝－121kJ·mol－1则4HCl（g）＋O2（g）===2Cl2（g）＋2H2O（g）的ΔH＝kJ·mol－1。－116解析：将题给反应过程依次记为①、②、③，则根据盖斯定律，由③×2＋②×2＋①×2可得到4HCl（g）＋O2（g）===2Cl2（g）＋2H2O（g）ΔH＝2ΔH3＋2ΔH2＋2ΔH1＝－116kJ·mol－1。\n3.[2020·天津卷，10]理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN（g）⇌HNC（g）异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是（ ）A．HCN比HNC稳定B．该异构化反应的ΔH＝＋59.3kJ·mol－1C．正反应的活化能大于逆反应的活化能D．使用催化剂，可以改变反应的反应热答案：D解析：本题考查反应过程的能量图分析，考查的化学学科核心素养是宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知。HNC的能量比HCN高，则稳定性较好的是HCN，A项正确；该异构化反应的ΔH＝＋59.3kJ·mol－1，为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化能，B、C项正确；使用催化剂只能改变反应的历程，但是不影响反应的反应热，D项错误。\n4.[2020·浙江7月，22]关于下列ΔH的判断正确的是（ ）（aq）＋H＋（aq）===（aq）ΔH1（aq）＋H2O（l）⇌（aq）＋OH－（aq）ΔH2OH－（aq）＋H＋（aq）===H2O（l）ΔH3OH－（aq）＋CH3COOH（aq）===CH3COO－（aq）＋H2O（l）ΔH4A．ΔH1<0ΔH2<0B．ΔH1<ΔH2C．ΔH3<0ΔH4>0D．ΔH3>ΔH4答案：B\n解析：本题考查反应热知识，考查的化学学科核心素养是证据推理与模型认知。形成化学键要放出热量，ΔH1<0，第二个反应是盐类的水解反应，是吸热反应，ΔH2>0，A项错误；ΔH1是负值，ΔH2是正值，ΔH1<ΔH2，B项正确；酸碱中和反应是放热反应，ΔH3<0，ΔH4<0，C项错误；第四个反应（醋酸是弱酸，电离吸热）放出的热量小于第三个反应，但ΔH3和ΔH4都是负值，则ΔH3<ΔH4，D项错误。\n5.[2019·浙江4月，23]MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示（M===Ca、Mg）：已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是（ ）A．ΔH1（MgCO3）>ΔH1（CaCO3）>0B．ΔH2（MgCO3）＝ΔH2（CaCO3）>0C．ΔH1（CaCO3）－ΔH1（MgCO3）＝ΔH3（CaO）－ΔH3（MgO）D．对于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2>ΔH3答案：C\n解析：根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于r（Mg2＋）<r（Ca2＋），所以MgCO3的离子键强于CaCO3，由于化学键断裂需要吸热，故ΔH1（MgCO3）>ΔH1（CaCO3）>0，A项正确；由于ΔH2只与相关，故ΔH2（MgCO3）＝ΔH2（CaCO3）>0，B项正确；根据能量关系图可知ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3，由于ΔH（MgCO3）≠ΔH（CaCO3），故ΔH1（MgCO3）＋ΔH2（MgCO3）－ΔH3（MgO）≠ΔH1（CaCO3）＋ΔH2（CaCO3）－ΔH3（CaO）而ΔH2（MgCO3）＝ΔH2（CaCO3），故ΔH1（MgCO3）－ΔH3（MgO）≠ΔH1（CaCO3）－ΔH3（CaO），ΔH1（CaCO3）－ΔH1（MgCO3）≠ΔH3（CaO）－ΔH3（MgO），C项错误；由于ΔH＋ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，而ΔH>0，故ΔH1＋ΔH2>ΔH3，D项正确，故选C。\n6.[海南，改编]炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是（ ）A．每活化一个氧分子吸收0.29eV的能量B．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVC．氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程D．炭黑颗粒不是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂答案：C\n解析：根据能量变化图分析，最终结果为活化氧，体系能量降低，则每活化一个氧分子放出0.29eV的能量，故A项错误；根据能量图分析，没有水加入的反应活化能为E＝0.75eV，有水加入的反应的活化能为E＝0.57eV，所以水可使氧分子活化反应的活化能降低0.75eV－0.57eV＝0.18eV，故B项错误；根据图像分析，氧分子活化过程中O—O键断裂，生成C—O键，所以氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程，故C项正确；活化氧可以快速氧化SO2，而炭黑颗粒可以活化氧分子产生活化氧，所以炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂，故D项错误。
