專題六化學(xué)反應(yīng)與能量

第19講化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

內(nèi)容要求

1.認識化學(xué)能可以與熱能之間相互轉(zhuǎn)化,能量的轉(zhuǎn)化遵循能量守恒

定律。

2.認識吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)，了解化學(xué)反應(yīng)體系能量改變與化學(xué)鍵

的斷裂和形成有關(guān)。

3.知道內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強、物質(zhì)

的聚集狀態(tài)的影響。

4.認識恒溫恒壓條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以用熔變表示，了解蓋

斯定律及其簡單應(yīng)用。

知識點1反應(yīng)熱與熔變

阿必備知一梳理

一、熔變與反應(yīng)熱

(1)焰與熔變

..用于描述物質(zhì)所具有的沖雖,是一種與

Γ^~l~?內(nèi)能有關(guān)的物理量，用符號表示

浮幺生成物與反應(yīng)物的結(jié)值差

I序變I----符：.用AH表示

I單位.常用kJ/mol或kJ?mol"

⑵反應(yīng)熱:在等溫條件下,化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境疊放或從環(huán)境吸收的

1

熱量。用一定條件下的熔變表示,符號為AH,單位為kJ?molo

吸熱反應(yīng)：AH2O;放熱反應(yīng)：AH?O°

化學(xué)學(xué)應(yīng)冷引物質(zhì)變化

-I伴

定隨

I能藁化∣→癡函躲H燧變I

,*氽仟,1

二、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)

⑴放熱反應(yīng):反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量。

(2)吸熱反應(yīng):反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量-吸收的熱量。

:口送錯易混I

LNaOH固體溶解和濃硫酸稀釋均為放熱反應(yīng)。()

2.放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)。

()

3.可逆反應(yīng)的△H表示完全反應(yīng)時的熱量變化,與反應(yīng)是否可逆無關(guān)。

4.石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)，則石墨比金剛石更穩(wěn)定。()

5.正反應(yīng)的活化能越高,反應(yīng)越難進行,焙變越大。()

答案：1.X2.X3.-J4.V5.X

㈣關(guān)鍵能力提升

題點一焙變和反應(yīng)熱概念的理解與計算

1.下列說法正確的是(D)

A.任何條件下,化學(xué)反應(yīng)的熔變都等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

B.一定條件下,某一化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),取決于反應(yīng)

物總能量的大小

C.在相同溫度下，反應(yīng)CH4(g)+202(g)-CO2(g)+2H2O(l)比反應(yīng)

CH4(g)+202(g)≈CO2(g)+2H20(g)的反應(yīng)熱大

D.在相同條件下，反應(yīng)C2H4(g)+H2(g)-C2H6(g)和反應(yīng)C3H6(g)+H2(g)

=C3H8(g)釋放的能量幾乎相等

解析:A.只有在等壓條件下,化學(xué)反應(yīng)的焰變才等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)

熱,錯誤;B.在一定條件下,一個化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，

取決于反應(yīng)物和生成物總能量的相對大小,若反應(yīng)物的總能量大于生

成物的總能量，為放熱反應(yīng),反之為吸熱反應(yīng),錯誤;C.液態(tài)水變?yōu)闅?/p>

態(tài)水為吸熱過程，因此在相同溫度下,反應(yīng)CH,1(g)+202(g)=CO2(g)+

240⑴比反應(yīng)CH1(g)+202(g)=CO2(g)+2H22H4(g)+H2(g)=C2He(g)和反

應(yīng)C3H6(g)+H2(g)=C3H8(g)均為一個碳碳雙鍵的加成反應(yīng),在相同條件

下,釋放的能量幾乎相等,正確。

2.如圖是碳酸鈣受熱分解示意圖，下列說法中錯誤的是(D)

2+-

CaCO?CaOCO2

2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量

D.由該反應(yīng)可推知：凡是需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)

解析:A.碳酸鈣在高溫條件下才能發(fā)生分解,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以

該反應(yīng)的AH大于0,正確;B.碳酸鈣的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則生成

物CO2(g)和CaO(s)的總能量大于反應(yīng)物CaCO3(s)的總能量,正確;C.

碳酸鈣的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則化學(xué)鍵斷裂吸收的能量大于化學(xué)鍵

形成放出的能量,正確;D.有些放熱反應(yīng)也需要加熱才能發(fā)生,如煤炭

的燃燒,所以需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),錯誤。

3.已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示(亞硝酰氯的結(jié)構(gòu)式為Cl-

N-0):

化學(xué)鍵N≡0Cl-ClCl-NN-O

鍵能/

630243a607

(kJ?moΓ')

1

貝IJ反應(yīng)2N0(g)+Cl2(g)=2C1N0(g)的ΔH=kJ?moΓ(用含a

的代數(shù)式表示)O

解析：根據(jù)△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，知△H=2×

630kJ?mol^'+243kJ?mol^'-2×(akJ?moΓ'+607kJ?moΓ')=

1

(289-2a)kJ?molo

答案：(289-2a)

母魏律后?反應(yīng)熱的計算方法

⑴根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計算：AH=ΣE(生成物能量)-

ΣE(反應(yīng)物能量)；

⑵根據(jù)鍵能計算：AH=ΣLE(反應(yīng)物鍵能)-ΣE(生成物鍵能)；

⑶根據(jù)燃燒熱計算：AH=n(可燃物)XΔH1(ΔH,為該可燃物的燃

燒熱)；

(4)根據(jù)熱化學(xué)方程式計算:反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物各物質(zhì)的物質(zhì)

的量成正比。

題點二反應(yīng)熱的相關(guān)圖像

4.已知A轉(zhuǎn)化為C和D分步進行,①A(g)-B(g)+2D(g)、②B(g)一

C(g)+D(g),其反應(yīng)過程能量如圖所示。下列說法正確的是(D)

A.1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量

B.B(g)=C(g)+D(g)ΔH=Ea4-Ea3

C.斷裂1molA(g)化學(xué)鍵吸收的熱量小于形成1molC(g)和1molD(g)

化學(xué)鍵所放出的熱量

D.反應(yīng)過程中，由于Ea3<Eab反應(yīng)②速率大于反應(yīng)①,氣體B很難大量

積累

解析:A.由題圖可知，1molA(g)的能量低于1molB(g)和2molD(g)

的能量總和,不能說明1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量,錯

誤;B.由題可知B(g)-C(g)+D(g)AH=Ea3-Eas錯誤；C.由題圖可知1

molA(g)的能量小于1molC(g)和3molD(g)的總能量,說明該反應(yīng)

是吸熱反應(yīng),則斷裂1molA(g)化學(xué)鍵吸收的熱量大于形成1molC(g)

和3molD(g)化學(xué)鍵所放出的熱量,錯誤;D.活化能越小,反應(yīng)速率越

快，由于Ea3<Eal,反應(yīng)②消耗B的速率大于反應(yīng)①生成B的速率,則氣

體B很難大量積累，正確。

5.1,2-丙二醇(CH2。HCHOHCH3)單分子解離反應(yīng)相對能量如圖所示。解

離路徑包括碳碳鍵斷裂解離和脫水過程。下列說法錯誤的是(B)

CHQHCHoH+CH,85.1

71.8

CH?CHOH+CHOH?,

21≡?)/F「普，

?66.8?√??

√≡N/J'：CHCH=CHOH

*“/.，〈、、?*J

“?JCH=CHJ,衛(wèi)』

+

CHJWOHCHOHCHJ,?≈LCHjC(OH)=CH

1

CHtCOCHJ+H2O+Hq

O反應(yīng)歷程

CH24-CH-i-C?

A」HIJ中，斷裂a處碳碳鍵比b處碳碳鍵所需能量低

B.1,2-丙二醇單分子解離脫水過程均為吸熱反應(yīng)

C.從能量的角度分析,TSl路徑的速率比TS3、TS4路徑快

D.產(chǎn)物丙酮比丙烯醇［OLCkCHOH和CLC(OH)-CH?］更穩(wěn)定

解析:A.由題圖可知，斷裂a處碳碳鍵所需能量為83.7kJ,斷裂b處

碳碳鍵所需能量為85.1kJ,正確;B.由題圖可知，1,2-丙二醇單分子

解離脫水生成丙酮為放熱反應(yīng),錯誤;C.由題圖可知,TSl路徑比TS3、

TS4路徑吸收的能量低,活化能低,所以TSl路徑反應(yīng)速率更快,正

確;D.由題圖可看出產(chǎn)物丙酮能量最低,丙酮比丙烯醇［C?CH=CHOH和

C%C(OH)=Cg］更穩(wěn)定,正確。

規(guī)律方法能壘圖像題的解題步驟

黑)一理清坐標含義

全肛/

s

>f港就花弦至囹而極至標二破袤就施而由您:

:橫坐標的不同階段表示一個完整反應(yīng)的不同階

JL：段?？v坐標表示能量的變化,不同階段的最大能

乂1壘即該反應(yīng)的活化能

亦小>■*分析各段反應(yīng)

仔細觀察曲線(或直線)的變化趨勢,分析每一

階段發(fā)生的反應(yīng)是什么,各段反應(yīng)是放熱還是

吸熱,能量升高的為吸熱,能量下降的為放熱

黃工做出合理判斷

「蔡蔚宿直1???贏:底ii?量而訴I

：如利用蓋斯定律將各步反應(yīng)相加I,即得到完整

：反應(yīng);催化劑只改變反應(yīng)的活化能,但不改變

：反應(yīng)的反應(yīng)熱,也不會改變反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率

知識點2熱化學(xué)方程式

何必備知識梳理

1.概念:表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。

2.意義:表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。

3.“五環(huán)節(jié)”法書寫熱化學(xué)方程式

--?????∣-4?rti????????'"i

二標,狀態(tài)∣~j?IΠE?棕明僦麻集狀態(tài);

p??????????(161kPa^^25?

-四~!__；在方程式后寫出ΔH,并根據(jù)信息注

-----尸?j明AH的“+”或

五藤值隋贏薛彳展嘉而苗仁若而看落

--------1注明單位

何關(guān)鍵能力提升

1.工業(yè)合成氨是農(nóng)業(yè)用氮肥的主要來源。合成氨的原料氣之一

凡可用甲烷制得,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH√g)+H2O(g)_

CO(g)+3H2(g)ΔHo下面是一組化學(xué)反應(yīng)的能量變化曲線圖。

下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(C)

A.∣CH,1(g)+02(g)-∣C02(g)+H2O⑴

ΔH=-423.2kJ?mol*

1

2(g)=2C0(g)+02(g)ΔH=+282kJ?mol

1

2(g)+2H2(g)=2H20(g)ΔH=-483.6kJ?moΓ

λg)+?0(g)=CO(g)+3H2(g)

ΔH=-161kJ?mol1

解析：由圖甲中曲線變化及圖像中標注的物質(zhì)可知，熱化學(xué)方程式中

生成物水應(yīng)為氣態(tài),A項錯誤；圖乙中CO2、Co的計量數(shù)為1,而選項中

的熱化學(xué)方程式計量數(shù)為2,故AH=+564kJ-??iol?B項錯誤;根據(jù)圖

甲、圖乙、圖丙可寫出3個熱化學(xué)方程式CH,(g)+202(g)=CO2(g)+

1

2H20(g)ΔH=-846.4kJ?mol'φ,C02(g)—CO(g)+∣O2(g)Δ

l

H=+282kJ?moΓ(2),∣02(g)+H2(g)-H2O(g)ΔH=-241.8kJ?moL

③，根據(jù)蓋斯定律，由①+②-③X3可得新的熱化學(xué)方程式

CH1(g)+H20(g)=C0(g)+3H2(g)ΔH=+161kJ?mol」,D項錯誤。

2.按要求填空。

⑴在25℃、IOlkPa下，1g甲醇燃燒生成C(λ和液態(tài)水時放熱

22.68kjo則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為o

(2)已知拆開1molH-H,1molN—H、1molN三N分別需要的能量

是436kJ、391kJ、946kJ,則此與同反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式

為。

(3)(2021?寧波適應(yīng)性測試節(jié)選)在雙功能催化劑作用下，由C(λ加氫

直接得到二甲酸。已知:相關(guān)物質(zhì)變化的示意圖如下：

2CO(g)+2H2O(g)44H2(g)

ΔH=+82,4kJ?mol-1

2CO2(g)+6H2(g)

ΔH=-992kJ?mol^l

請寫出Cθ2直接加氫合成CH3OCH3(g)的熱化學(xué)方程式:

解析：(1)在25℃、101kPa下，1g甲醇(CHQH)燃燒生成CO?和液態(tài)

水時放熱22.68kJ,32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為

725.76kJ;則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為OLOH⑴+豹2(g)一

CO2(g)+2H2O⑴

ΔH=-725.76kJ?mol^'o

1

⑵在反應(yīng)N2+3H2U2NH:i中，反應(yīng)熱△H=946kJ?moΓ+3×

11

436kJ?moΓ-6×391kJ?mol^'=-92kJ?moΓ,BPN2(g)+3H2(g)-

1

2NH3(g)ΔH=-92kJ?mol-o

⑶由題圖可以寫出2C02(g)+6H2(g)_CH3OCH3(g)+3H20(g)?H=

-99.2kJ-mol'-23.9kJ-moΓ1=-123.1kJ?moΓ∣;即2C0z(g)+6g(g)

1

^CH3OCH3(g)+3H20(g)ΔH=-123.1kJ?moΓo

1

:(1)CH3OH(1)+∣02(g)-CO2(g)+2H20(1)ΔH=-725.76kJ-moΓ

1

(2)N2(g)+3H2(g)—2NH3(g)ΔH=-92kJ-mol

(3)2C02(g)+6H2(g)^CH3OCH3(g)+3H20(g)

ΔH=-123.1kJ?mol1

?塌精提醒熱化學(xué)方程式書寫的易錯點

放熱反應(yīng)?ff為“-"，吸熱反應(yīng)?ff為“+"

:i:

［單.卜單位一定為?J-mol"1

］用英文字母g、1、8和aq分別融示氣態(tài)、液態(tài)、

固態(tài)和溶液,對于同素異形體,除注明聚集狀

1一~產(chǎn)J態(tài)外,還要注明名稱

?∣「(1)反應(yīng)熱的數(shù)值必須與化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng)，即

［數(shù).卜MZ與化學(xué)計量數(shù)呈正比

——L(2)當(dāng)反應(yīng)逆向進行時,AH的符號要做相應(yīng)改變

Γ?v熱化學(xué)方程式中不必再注明“↑”或”也不

L????必注明反應(yīng)條件

知識點3燃燒熱中和熱能源

網(wǎng)必備知識梳理

一、燃燒熱和中和熱的比較

燃燒熱中和熱

相能量變化放熱

同△H及

ΔH<0,單位均為kJ?moΓ'

占

，、、、其單位

反應(yīng)物的量1mol純物質(zhì)不一定為1mol

生成液態(tài)水的物質(zhì)的量為L

不生成物的量不確定

mol

同

101kPa時，1mol在稀溶液里,強酸與強堿發(fā)生

占

，、、、反應(yīng)熱的

純物質(zhì)完全燃燒中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水

含義

生成指定產(chǎn)物時時所放出的熱量

所放出的熱量

燃燒熱△H=

強酸與強堿反應(yīng)的中和熱△

表示方法-akJ?mol1

H=-57.3kJ-moF1

(a>0)

二、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定

8玻璃

溫度計、「攪拌器

內(nèi)筒、;目一杯蓋

隔熱層、.

-外殼

I絕熱裝置的準備I-I減少熱應(yīng)損失I

⑴為保證酸完全中和,采取的措施是堿稍過量。

⑵應(yīng)該一次性迅速倒入NaOH溶液,防止反應(yīng)過程中熱量散失。

⑶不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，因為硫酸與

Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaSO"沉淀的生成熱會影響反應(yīng)的反應(yīng)熱。

三、能源

rr??i華民4屬于不可再生能源

｛化石燃料｝｛

r?ZH解決畫UC匣運

LJ

能≡5)辦法"也近?u節(jié)約現(xiàn)有能源)

源

太陽能、氫能、風(fēng)資源豐富、沒有

優(yōu)點

4新能源)一能、地?zé)崮?、海洋或很少污染、?/p>

能、生物質(zhì)能于可再生能源

⑴提高能源的利用效率:①改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié);②科

學(xué)控制燃燒反應(yīng),使燃料充分燃燒。

⑵開發(fā)新能源:開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新

能源。

?)易錯易混,

1.化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能。()

2.在中和熱測定時,加酸液或堿液的動作緩慢,或用鐵絲攪拌,所測中

和熱均減小。()

3.已知IOlkPa時,2C(S)+02(g)-2C0(g)ΔH=

1

-221kJ?moΓ,貝IJC(s)的燃燒熱為110.5kJ-moΓ*0()

4.氫氣的燃燒熱為285.5kJ-moL,則電解水的熱化學(xué)方程式為

2H20(l)-?^2H2(g)+02(g)ΔH=+285.5kJ?mol。()

1

5.已知中和熱AH=-57.3kJ?moΓ,則H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=

2H20(l)+BaSO4(s)ΔH=2×

-57.3kJ?mol'o()

答案：1.√2.×3.X4.X5.X

呵關(guān)鍵能力提升

題點一燃燒熱、能源的理解

1.全球氣候變暖給人類的生存和發(fā)展帶來了嚴峻的挑戰(zhàn),在此背景下,

“新能源”“低碳”“節(jié)能減排”“吃干榨盡”等概念愈來愈受到人

們的重視。下列有關(guān)說法不正確的是(B)

A.太陽能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能和核聚變能均屬于“新能源”

B.“低碳”是指采用含碳量低的燃類作為燃料

C.如圖，甲烷經(jīng)一氯甲烷生成低碳烯煌的途徑體現(xiàn)了“節(jié)能減排”

思想

D.讓煤變成合成氣,把煤“吃干榨盡”，實現(xiàn)了煤的清潔、高效利用

解析:低碳是指控制二氧化碳的排放量,不是指用含碳量低的燒類作

為燃料,B錯誤。

2.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是(D)

+

(aq)+OH(aq)-H2O(I)ΔH=

-57.3kj/?nol,貝IJCH3COOH和KOH反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=-57.3kj/mol

s0H(g)+?2(g)—⑩(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kj/mol,則CH3OH(g)的

燃燒熱A止-192.9kj/mol

2(g)的燃燒熱?H=-285.8kj/mol,則2H20(g)-2?(g)+02(g)Δ

H=+571.6kj/mol

D.葡萄糖的燃燒熱△H=-2800kj/mol,則打H?6(s)+302(g)—

3C02(g)+3H20(l)ΔH=-1400kj/mol

3C00H是弱電解質(zhì)，電離時吸熱，故反應(yīng)熱AH>-57.3

kj/mol,錯誤;B.甲醇蒸氣的燃燒熱是1molCLOH(g)完全燃燒生成

液態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量,錯誤;C.燃燒熱是1mol純物質(zhì)完

全燃燒生成指定產(chǎn)物所放出的熱量,反應(yīng)中的氏0應(yīng)該為液態(tài),錯誤;D.

葡萄糖的燃燒熱△H=2800kj/mol,故卜6幾06於)+3。2(8)—

3C02(g)+3H20(l)ΔH=-1400kj/mol,正確。

題點二中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定

3.某實驗小組用氫氧化鈉溶液和鹽酸進行中和熱的測定。測定中和熱

的實驗裝置如圖所示。

一溫度計

用工泡沫期料板

i??≡

(1)從實驗裝置上看，圖中缺少的一種玻璃儀器名稱是O

⑵取50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液和50mL0.5mol/L鹽酸進行

實驗,實驗數(shù)據(jù)如表。

①請?zhí)顚懕碇锌瞻祝?/p>

起始溫度/℃終止溫度溫度差平均值/℃

實驗

NaOH

次數(shù)鹽酸平均值t2/℃

溶液

1

2

3

4

②近似認為O.55mol/LNaOH溶液和0.5mol/L鹽酸的密度都是1g∕mL,

中和后生成溶液的比熱容C=4.18J∕(g?℃),則中和熱AH=

(取小數(shù)點后一位)。

③上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3kj/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是

(填字母)。

a.實驗裝置保溫、隔熱效果差

(3)實驗中改用20mL0.5mol/L的鹽酸跟20mL0.55mol/L的NaOH

溶液進行反應(yīng),與上述實驗相比,所放出的熱量________(填“相等”

或“不相等”)；所求中和熱的數(shù)值會(填“相等”或“不

相等”)o

(4)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和

ILInIOl/L的稀鹽酸恰好完全反應(yīng),其反應(yīng)熱分別為△&、ΔH2^Δ

l

H3,P!JΔHi?ΔH2>的大小關(guān)系為。

解析：(1)根據(jù)量熱計的構(gòu)造可知該裝置缺少的儀器是玻璃攪拌器。

⑵①第一次實驗溫度差為23.3-20.2=3.1(°C),第二次實驗溫度差為

23.3-20.3=3.0(℃),第三次實驗溫度差為25.3-20.2=5.1(C),第四

次實驗溫度差為23.6-20.4=3.2,第三次數(shù)據(jù)相差較大舍去，則溫度差

o

平均值為三詈"二=3.I(C)o

②50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液和50mL0.5mol/L鹽酸進行中

和反應(yīng)，生成水的物質(zhì)的量為0?05LXO.50mol∕L=0.025mol,溶液

的質(zhì)量為100mL×lg∕cm3=100g,溫度變化的值為△T=3.1℃,則生

成0.025mol水放出的熱量為Q=m?C?ΔT=100g×

4.18J∕(g?oC)×3.1℃=1295.8J,即1.2958kJ,所以實驗測得

的中和熱AH=」.2958?仁—5].8kj/molo

②a?裝置保溫、隔熱效果差,測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，正

確;b.量取鹽酸的體積時仰視讀數(shù),使鹽酸體積偏大,放出的熱量偏高,

中和熱的數(shù)值偏大,錯誤;c.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒

杯中，熱量散失較多，測得溫度偏低，中和熱的數(shù)值偏小，正確;d.做本

實驗的室溫和反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)之間無關(guān),錯誤;e.溫度計測定NaOH溶液

起始溫度后直接插入鹽酸中測溫度,鹽酸的起始溫度偏高,溫度差偏

小,測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，正確。

⑶反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān),若改用20mL

0.5mol/L的鹽酸跟20mL0.55mol/L的NaOH溶液進行反應(yīng)，與上

述實驗相比,生成水的量減少,所放出的熱量偏低,但是中和熱是稀強

酸和稀強堿反應(yīng)生成1mol水時放出的熱,與酸堿的用量無關(guān),所以

用20mL0.5mol/L的鹽酸跟20mL0.55mol/L的NaOH溶液進行反

應(yīng),所放出的熱量不相等，中和熱數(shù)值相等。

(4)中和熱是強酸強堿稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量,則

稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液和稀鹽酸的△H相等，即△H1=ΔH2,

弱電解質(zhì)存在電離平衡，電離過程是吸熱過程,所以稀氨水和稀鹽酸

反應(yīng)時放出能量偏低,則AH偏大,所以AM、ΔH2^AHs的大小關(guān)系為

ΔH1=ΔH2<ΔH3O

答案：（1）玻璃攪拌器

⑵①3.1②-51.8kJ∕mol③ace

⑶不相等相等⑷△H1=ΔH2<ΔH3

知識點4蓋斯定律及其應(yīng)用

網(wǎng)必備知識梳理

一、蓋斯定律

1.內(nèi)容:一個化學(xué)反應(yīng),不管是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是

相同的。即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與

反應(yīng)的途徑無關(guān)。

轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)熱間的關(guān)系

aA"B

ΔH1=a?H2

A?I?

a

aA_BΔH1

ΔH1=-?H2

B—aAΔH2

?---------?-B

ΔH=ΔHl+AH2

⑴比較反應(yīng)熱大小。

⑵計算反應(yīng)熱

①運用蓋斯定律的技巧一一“四步法”

I第一步R足而正特親反向?花季??聶

3「筏由存藏田????短式市容說贏巨??慈’

[??-j式中的位置,若在“同側(cè)”,計算AH時用若在

J：“異側(cè)”,計算ΔH時用“-”,即“同側(cè)相加、異側(cè)相減”

廨W]J漏胡得癇?而花卷斕五茁否而施欣薛訐逐

lli

-∏~i數(shù)確定對已知方程式的乘數(shù)

I第旋步H-??藉/肩三贏達荻拓藩事應(yīng)通A7

②運用蓋斯定律的四注意

a.熱化學(xué)方程式乘以某一個數(shù)時,反應(yīng)熱的數(shù)值必須也乘上該數(shù)。

b.熱化學(xué)方程式相加減時,物質(zhì)之間相加減,反應(yīng)熱也必須相加減。

c.將一個熱化學(xué)方程式左右顛倒時，AH的“+”隨之改變,但數(shù)

值不變。

d?同一物質(zhì)的三態(tài)變化（固、液、氣），狀態(tài)由固一液一氣變化時,會吸

熱;反之會放熱。

二、反應(yīng)熱大小比較

比較反應(yīng)熱大小時不要只比較△H數(shù)值的大小,還要考慮其符號，當(dāng)△

H小于O時,數(shù)值越大,反應(yīng)熱越小。

當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時,化學(xué)計量數(shù)越大,放熱反應(yīng)的AH越

小,吸熱反應(yīng)的ΔH越大。

物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時的能量變化如下:

對于可逆反應(yīng),參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時,反應(yīng)的程度越大,

熱量變化越大。

易錯易混

1.不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。

()

2.利用蓋斯定律可間接計算通過實驗難測定的反應(yīng)的反應(yīng)熱。()

3.已知相同條件下,①2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△4,②

2S02(g)+02(g)^2S03(S)AHZ4"H<AH2°()

4.已知相同條件下,①2A1(s)+豹2(g)—Al2O3(s)AHi,②

2Fe(s)+∣02(g)-Fe2O3(S)△電貝IJ△H∣>△玲。()

答案：1.√2.√3.×4.X

何關(guān)鍵能力提升

題點一蓋斯定律的理解和應(yīng)用

1.(2021?嘉興期末)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+902(g)-2C3H5(ONO2)3(1)

ΔH1

2H2(g)+02(g)—2H20(g)ΔH2

C(s)+02(g)—CO2(g)ΔH3

則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(1)=12C02(g)+IOH2O(g)+02(g)+6N2(g)的△H為

(A)

3+5ΔH2-2ΔH1

I-5ΔH2-12ΔH3

3-5ΔH2-2ΔH1

I-5ΔH2-12ΔH3

解析：已知①6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+902(g)=2C3H5(ONO2)3(1)△H1,

②2H2(g)+O2(g)=2H20(g)

△H2,③C(s)+02(g)—C02(g)由蓋斯定律

5X②+12X(3)-2X①得4C3H5(ONO2)3(1)=

12C02(g)+IOH2O(g)+02(g)+6N2(g)ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1□

2.(2021?杭州五校聯(lián)考)已知：

ΔH,ΔH2

CH3CH2CH2?+HC1VCH3CH2CH3+C1-?

?CH(CH3)2+HCl

ΔH3ΔH,

CH3CH2CH2?+HBrVCH3CH2CH3+Br-?

?CH(CH3)2+HBr

(以上微粒均為氣體狀態(tài))

下列說法正確的是(A)

I=ΔH2+ΔH3-ΔH1

-

I△H3

2、△乩為放熱過程，八乩＞八乩

D,升高溫度,活化能降低,化學(xué)反應(yīng)速率增大

解析：A.由蓋斯定律可知，①-③=②-④，則△H1=ΔH2+ΔH3-ΔHb正

確；B.由蓋斯定律可知，③-①可得HCl+Br?—>HBr+Cl?,ΔH=ΔH3-

ΔH1,貝IJHCl和HBr的鍵能差可以表示為△H3-ΔH1,不正確;C.Cl比Br

活潑，由②一④可得HBr+Cl?-*HC1+Br?,ΔH=ΔH2-ΔH1<0,貝IJΔH2<

ΔHb不正確；D.升高溫度，活化分子百分數(shù)增大，單位時間內(nèi)的有效

碰撞次數(shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大,但是活化能不變,不正確。

3.(2021?廣東選考,節(jié)選)我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年

前實現(xiàn)碳中和。CHl與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反

應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng)：

4(g)+C02(g)TCO(g)+2H2(g)ΔH1

2(g)+H2(g)—CO(g)+H2O(g)ΔH2

4(g)(s)+2∏2(g)ΔH3

d.2C0(g)-CO2(g)+C(s)ΔH.1

e.CO(g)+H2(g)-H2O(g)+C(s)ΔH5

根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)a的△'=(寫出一個代數(shù)式

即可)。

解析:根據(jù)題目所給出的反應(yīng)方程式關(guān)系可知,a=b+c-e=c-d,根據(jù)蓋

斯定律則有△Hi=ΔH2+ΔH3-ΔH5=ΔH3-ΔHlo

答案:ΔH2+ΔH3-△艮(或△H3-ΔH,1)

題點二反應(yīng)熱的大小比較

4.(2021?衢州教學(xué)質(zhì)量檢測)下列關(guān)于AH的判斷不正確的是

D)

Si(S)+2Cb(g)TiCL(g)ΔH1

Si(S)+2Bc(g)TiBrKg)ΔH2

2+

Cu(OH)2(s)+2H'(aq)-Cu(aq)+2H20(1)ΔH3

2+

2H20(l)+CU(aq)UeU(OH)2(s)+2H'(aq)ΔH1

,<0,ΔH2<O1<ΔH2

3<0,ΔH,1>O3>ΔH1

解析:A.多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則AHKO,AHz<O,正確;B.非金屬

性CDBr,則氧化性Cb>Bn,所以CB與Si反應(yīng)更劇烈，放熱更多，則Δ

2+

H1<△電正確;C.Cu(OH)2(s)+2H'(aq)—Cu(aq)+2H20(1),酸堿中和反

2+

應(yīng)為放熱反應(yīng)，則AHKO,2H20(l)+Cu(aq)LCU(OH)2(s)+2H<aq),水

解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則△?l3<0,ΔH1>0,則△H3<ΔH1,錯誤。

3和CaCo3的能量關(guān)系如圖所示(M=Ca、Mg):

1,2j

M(g)+Cθt?)AM*(g)+O-(g)+CO2(g)

M∕*一―>MθX?

已知:離子電荷相同時，半徑越小,離子鍵越強。下列說法不正確的是

(C)

,(MgCO3)>ΔH,(CaCO3)>0

2(MgCO3)=AH2(CaCO3)>0

?(CaCO3)-AH1(MgCO3)=?H3(CaO)-

ΔH3(MgO)

3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3

2t

解析:根據(jù)蓋斯定律,得AH=△Hl+ΔH2+Δ瓜又易知Ca"半徑大于Mg

半徑,所以CaCo3的離子鍵強度弱于MgCO%CaO的離子鍵強度弱于MgOo

△乩表示斷裂Cor和M的離子鍵所吸收的能量,離子鍵強度越大,吸

收的能量越大，因而△H1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0,A項正確；△乩表示斷

裂COE中共價鍵形成O?和C02吸收的能量，與無關(guān)，因而△

H2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0,B項正確；由以上分析可知△H∣(CaCO3)-

△乩(MgeO3)<0,而△也表示形成MO離子鍵所放出的能量，△也為負

值,CaO的離子鍵強度弱于MgO,因而△出(CaO)>ΔH3(MgO),ΔH3(CaO)-

ΔH3(MgO)>0,C項不正確；由以上分析可知AHι+AH2>0,ΔH3<0,?

AHι+AH2>AH3,D項正確。

當(dāng)堂檢測

1.(2021?浙江6月選考)相同溫度和壓強下，關(guān)于反應(yīng)的AH,下列判

斷正確的是(C)

O(g)+H2(g)-0(g)ΔHi

O(g)+2H2(g)一C(g)?H2

O(g)+3H2(g)→C(g)ΔH3

。(g)+H2(g)一。(g)△H1

,>0.ΔH2>03=ΔH1+ΔH2

ι>ΔH2,ΔH3>ΔH22=ΔH3+ΔH5

解析：由于碳碳雙鍵的鍵能小于碳碳單鍵的鍵能的兩倍,且環(huán)己烷比

環(huán)己烯穩(wěn)定，故△?<ΔH1<0,A錯誤;苯環(huán)結(jié)構(gòu)中存在大π鍵,相對比較

穩(wěn)定,破壞苯環(huán)所需能量相對較多,環(huán)己烷比苯穩(wěn)定，則ALVO,由此

可推出△錯誤；根據(jù)苯比環(huán)己二烯穩(wěn)定，可推出△

H3<ΔH2+ΔHI,BH3>Δ

H2,結(jié)合對選項A的分析,C正確;苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己二烯時，穩(wěn)定性變小，

則ΔH1>0,由于△也>△H2,則ΔH2<ΔH3+ΔH4,D錯誤。

2.（2021?浙江1月選考）已知共價鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如

下表：

共價鍵H-HH-O

鍵能/(kJ?molT)436463

2H2(g)+02(g)_2?0(g)

熱化學(xué)方程式

ΔH=-482kJ?moΓ1

則2O(g)_O2(g)的AH為(D)

A.428kJ?moΓ'B.-428kJ?moΓ'

C.498kJ?moΓ1D.-498kJ-moΓ,

解析:反應(yīng)的△H=2(H-H)+(0—0)-4(H-O);

-482kJ?moΓ'=2×436kJ-mol'+(0-0)-4×463kJ-moΓl,解得0—

0的鍵能為498kJ?moΓ',2個氧原子結(jié)合生成氧氣的過程需要釋放

能量，因此20(g)—02(g)的AH=-498kJ?mol'0

3.(2021?山東卷)》標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解,

18O

部分反應(yīng)歷程可表示為OCH,+

18cr

8

I?c-c-∞?m-O

OHLLOHF-HC-c—OH+CH3O,能量變化如圖所不。已知

'aO-18OH

II

H3C-COCH3H3C-COCH3

OH=O-為快速平衡,下列說法正確的是(B)

能

量

過渡態(tài)1?一

/---\過渡態(tài)2

/L、

!?*-r?

/0"\

/H3C-C-OCHj\

\_

H3C-C-OCH3O

+oh

^H3C-C-OH

+CHJO]

Oi反應(yīng)進7

A.反應(yīng)H、ΠI為決速步驟

B.反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在18OH

18

C.反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在CH3OH

D.反應(yīng)I與反應(yīng)IV活化能的差值等于圖示總反應(yīng)的熠變

解析:A.一般來說,反應(yīng)的活化能越高,反應(yīng)速率越慢，由題圖可知,反

應(yīng)