第六章化學(xué)反應(yīng)與能量

第33講反應(yīng)熱

宦習(xí)目標(biāo)】i.了解反應(yīng)熱.后變的概念,知道化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)與反應(yīng)的后變乙間的關(guān)系“

2.知道常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，能從多角度分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因。3.了解熱化

學(xué)方程式的含義，能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。

考點(diǎn)一反應(yīng)熱婚變

■歸納整合

I.反應(yīng)熱和始變

(I)反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量。

(2)點(diǎn)變

①地(切：焰是與內(nèi)能布?關(guān)的物理后。

②熔變(△〃)：生成物的給與反應(yīng)物的是之差。

③熔變與反應(yīng)熱的關(guān)系

等壓條件下的反應(yīng)熱等J：反應(yīng)的爆變，常用△旦表示反應(yīng)熱，常用單位：kJ-n.Pl'o

2.吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)

⑴放熱反應(yīng)：釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)物的總能量大王生成物的總能量。反應(yīng)體系的能量

降低,故△蚱0,即△〃為負(fù)值。

(2)吸熱反應(yīng)：吸收熱量:的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)物的總能量小丁生成物的總能量。反應(yīng)體系的能量

升高,故△心0,即△，為正值。

(3)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

吸熱反應(yīng)(A，〉。)放熱反應(yīng)(AH＜。)

①中和反應(yīng)

②燃燒反應(yīng)

（DBa（OHh-8H2O與NILCI的反應(yīng)

②大多數(shù)的分解反應(yīng)③金屈與酸或氧氣的反應(yīng)

③弱電解質(zhì)的電離④鋁熱反應(yīng)

④鹽類水解⑤酸性氧化物或堿性氧化物

⑤C和C和CO?的反應(yīng)與水的反應(yīng)

⑥大多數(shù)的化合反應(yīng)

3.反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因

吸收能陸民￡|＞七，AH》|

反IH化學(xué)閑［生成物能城高.則為吸熱反閩

應(yīng)鍵斷裂「虛.

物

生成物能趾低.則為放熱反應(yīng)

E]<E,,AHg<)

擇放能試當(dāng)

r易錯(cuò)辨析」

i.濃Fhsch稀鐸是放熱反應(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AH表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)（）

4.吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)健斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)鈍放出的總能量（

5.活化能越大，表明化學(xué)反應(yīng)吸收的能量越大（）

答案l.X2.X3.J4.V5.X

■專項(xiàng)突破提升關(guān)鍵能力

一、理解反應(yīng)熱與物質(zhì)的能量變化關(guān)系圖

1.根據(jù)如圖所示的反應(yīng)，回答下列問(wèn)題:

俅*/(kJ-mol1)

生成物

反應(yīng)過(guò)程

（1）該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng)？—

（2）反應(yīng)的AH=。

（3）反應(yīng)的活化能為o

(4)試在上圖中用虛線表示在反應(yīng)中使用催化劑后活化能的變化情況。

答案(1)放熱反應(yīng)(2)—bkJmol?

(3)?kJmol1

(4)

'能ht/(kJ-mol1)

反應(yīng)哪

0反應(yīng)過(guò)程

2.鋸基催化劑對(duì)CO?電化學(xué)還原制取HCOOH具有高效的選擇性。其反應(yīng)歷程與能量變化

如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。

CO?—CO2HCOO—HCOOH

T

H—Bi催化劑

上Bi?。,催化劑

8H

oO

?oO天反應(yīng)歷程

￥U

=

+*

3

o

?

⑴使用Bi、Bi2O3兩種催化劑哪個(gè)更有利于CO?的吸附？。簡(jiǎn)述判斷依據(jù)：

(2)CO2電化學(xué)還原制取HCOOH的反應(yīng)AH0。

(3)使用Bi催化劑時(shí)，最大能壘是,使用BizCh催化劑時(shí)，最大能壘

是°

(4)由(Of生成.HCOCT的反應(yīng)為,，

答案(l)Bi?O3由題圖可知，使用BiQ3催化劑時(shí)，相對(duì)能量減小得多，趨「更卷定狀態(tài)

⑵V

(3)0.38eV0.32eV(4)*CO2+HCO；-be='COM+'HCOO

解析⑶使用Bi催化劑時(shí)，’CCh一?‘。工過(guò)程中的活化能為-0.51eV-(-0.89cV)=0.38cV.

使用BiQ?催化劑時(shí)，’COW-^COT+lCOCT過(guò)程的活化能為-2.54cV-(-2.86cV)=

0.32cVo

二、根據(jù)鍵能計(jì)算培變

3.CH3—CH3(g)—CH2=CH2(g)+H2(g)AW,有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表：

化學(xué)鍵C—HC=CC—CH—H

鍵能/(kJmoC)414615347435

則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為。

答案+125kJ-moF1

解析A〃=E(C—C)+6E(C—H)-E(C=C)-4E(C—H)-E{H—H)=(347+6X414-615-

4X414-435)kJmor'=+125kJmol工

4.已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示(亞硝酰筑的結(jié)構(gòu)式為CI-N=O)：

化學(xué)鍵N三0Ci—ClCl—NN=O

鍵能/（klmo「）630243a607

則反應(yīng)2NO（g）+Cl:（e）2CINO?的△//=kJmol用含。的代數(shù)式表示）.

答案289—2a

解析根據(jù)AH=反應(yīng)物總鍵能一生成物總械能知，AH=2X630kJmo「+243kJmoL-

2X（?kJmor'4-607kJnior'）=（289-2a）kJ-moCo

-歸納總結(jié)-

⑴婚變與反應(yīng)中物質(zhì)能量的變化關(guān)系

生成

的

物

能

總

A”為“+”

ft反A//X>

應(yīng)

物

的

總

能

反應(yīng)過(guò)程量反應(yīng)過(guò)程

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

物質(zhì)能量變化與焙變的關(guān)系：AH=&之成物的總能量）一E（反應(yīng)物的總能量）。

⑵焙變與犍能的關(guān)系

①△，=反應(yīng)物鍵能之和一生成物鍵能之和。

②常見(jiàn)Imol物質(zhì)中化學(xué)鍵數(shù)目：

物質(zhì)金剛石SiChP4CO：CH」

化學(xué)鉞C—CSi—OP—PC=0C—H

化學(xué)鍵數(shù)目2NA4NA6N、2NA4M.

考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式

■歸納整合夯實(shí)必備知識(shí)

I.熱化學(xué)方程式既表示化學(xué)反應(yīng)的物圓變化，也表示化學(xué)反應(yīng)的能量變化。

如2H2(g)+02?=2H9⑴△，=-57L6kJmo「表示在25C、IO1kPa茶件下，2molHMW

與1mol0?(g)反應(yīng)生成2moi液態(tài)水時(shí)放出的熱量為57L6kJ。

2.熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài),固體⑤、液體①、氣體④、水溶液(兇)，

若為同素異形體，還要注明名稱。

3.熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)時(shí)的溫度和樂(lè)強(qiáng)。如不注明,即表示在25c和101kPa下測(cè)定。

4.熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)為物力的量。故化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。當(dāng)

化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí),其也同等倍數(shù)的改變。

5.要注明AH的符號(hào)：“+”代表吸熱,“一”代表放熱以及單位：klmolL

r易錯(cuò)辨析」

I.C(石墨，s)=C(金剛石，s)A//>0,說(shuō)明石墨比金剛石穩(wěn)定()

,

2.對(duì)于SOMg)+*Mg)SO3(g)AW=-(?kJtnor,增大任強(qiáng)平衡右移，放出的熱量增

大，△〃減小()

3.熱化學(xué)方程式H2(g)+*>2(g)=H2O(g)A//=-241.8kJ-rnoF1表示的意義：25I、101kPa

時(shí)，發(fā)生上述反應(yīng)生成1molH9(g)后放出241.8kJ的熱量()

4.熱化學(xué)方程式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)既表示分子教也表示物質(zhì)的量()

5.CH4(g)4-2O2(g)=CO2(g)+2H2O(giA//=-890.3kJ()

答案I.J2.X3.J4.X5.X

■專項(xiàng)突破提升關(guān)鍵能力

I.依據(jù)事實(shí)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。

(1)1g碳與適用水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2，而要吸收10.94kJ熱旦，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

為_(kāi)_____________________________________________________________________________

O

(2)已知2.0g燃料腫(N2H4氣體完全燃燒生成N2和水蒸氣時(shí)，放出33.4kJ的熱戰(zhàn)，則表示冊(cè)

燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________________________

(3)CuCl(s)與02反應(yīng)生成CuCIKs)和一種黑色固體。在25C、101kPa下,已知該反應(yīng)每消

耗1molCuCI(s)放熱44.4kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

答案(l)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AW=+131.28kJmol

⑵N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)

AH=-534.4kJmol'

(3)4CuCi(s)4-O2(g)=2CuCI2(s)+2CuO(s)△〃=-177.6kJmol

2.分析圖像書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。

<M)

?(M)

"翼(+56分

如

如t)

。

dA(-l.O)

氯元素的化合價(jià)

丙

(I)圖甲表示的是N6和CO反應(yīng)生成CO?和NO過(guò)程中能吊:變化示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出NO?和CO

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________________________________________________

___________________________________________________________________________O

(2)圖乙表示氧族元素中的氧、成、硒、硫在生成Imol氣態(tài)氨化物時(shí)的玷變數(shù)據(jù)，根據(jù)婚變

數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素，試寫(xiě)出硒化氫在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，發(fā)生分解反

應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________________________________

(3)圖丙表示一定條件下，在水溶液中ImolCT、CIO"r=1,2,3,4)的能量相對(duì)大小，

①D是(填離子符號(hào))。

②B-A+C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________

_______________________________________________________________________________(用離子

符號(hào)表示)。

答案(l)NO2(g)+CO(g>=NO(g)+C02(g)

△〃=一234kJ-moF'

⑵H2Se(g)=Se(s)+H2(g)kJmol'

(3)0004②3CIO(aq)=ClO.Maq)+2Q(aq)A//=-117kJ-mol1

解析(I)根據(jù)圖甲可知，此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，熱化學(xué)方程式為NO;(g)+COg)=CO2(g)+

NO(g)

△”=(134-368)kJmor'=-234kJmoF'o

(2)同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸降低，能量逐漸增大，

則可確定a、b、c、d分別代表懵、硒、硫、魚(yú)元素。b代表的元素，生成1molHzSelg)的

1

=+81kJrnor,則其分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2Se(g)=Se(s)+H2(g)A〃=-81kJ-

mol、

(3)D中氯元素的化合價(jià)為+7價(jià)，應(yīng)為CIO；,寫(xiě)出B-A+C的化學(xué)方程式，利用生成物

的總能量減去反應(yīng)物的總能量求得AH=(63-60X3)kJmoL=-U7JJmol，寫(xiě)出熱化學(xué)

方程式即可。

真題演練明確考向

I.(2020?浙江1月選考，22)在一定溫度下，某反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡,其反應(yīng)過(guò)程時(shí)應(yīng)的能量

變化如圖。下列說(shuō)法正確的是()

A.為逆反應(yīng)活化能，為正反應(yīng)活化能

B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△〃一反'-E.

C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量

D.溫度升高，逆反應(yīng)速率加快幅度大于正反應(yīng)速率加快幅度，使平衡逆移

答案D

2.(2020?天津，10)理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)異構(gòu)化反應(yīng)

過(guò)程的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法年誤的是()

(

L

O

E

-

2

M

?器?

W

2

A.HCN比HNC穩(wěn)定

B.該異構(gòu)化反應(yīng)的AH=+59.3kJmor1

C.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能

D.使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱

答案D

解析A對(duì)，HCN的能量低于HNC的能量，能量越低越穩(wěn)定；B對(duì)，根據(jù)迪圖可知反應(yīng)為

雙熱反應(yīng)，該反應(yīng)的A〃=+59.3kJmo「”C對(duì)，正反應(yīng)的活化能為186.5kJaioF1,逆反應(yīng)

的活化能為186.559.3kJ?mol'=127.2kJ-rnol故正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的

活化能；D錯(cuò).催化劑只能改變反應(yīng)逑率，不影響反應(yīng)熱。

3.（2021?浙江I月選考，20）已知共價(jià)鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表：

共價(jià)鍵H—HH—O

鍵能/(kJmoL)436463

熱化學(xué)方程式2H2(g)+O2(g)=2HzO(g)AW=-482kJmol1

則2O(g)=Ch(g)的△〃為()

A.428kJ-moF,B.-428kJ-moF,

C.498kJ-moP1D.-498kJ-moF1

答案D

解析設(shè)0=0的健能,為A,則(2X436kJmcL+x)—2X2X463kJmoL=-482kJmolj

,v=498kJ-rnol-1,所以2O(g)=O2(g)的AW=-498kJ-moF1,D正確。

4.[2017?天津，7(3)]0.1molCb與焦炭、TiO?完全反應(yīng),生成?種還原性氣體和?種易水解

成TKhzHQ的液態(tài)化合物，放熱4.28kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

答案2Q2（g）+TiO2（s）+2C（$）-TiCl4（l）+2co（g）A//=-85.6kJ-rnol1

5.[2020?全國(guó)卷II,28（1延]乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6（g）=C2H4（g）+H2（g）

△H\,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示：

物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)Hi(g)

燃燒熱AH/

-1560-1411-286

(kJ-mol1)

則A"尸kJ-niol_1o

答案+137

解析先寫(xiě)出三種氣體的燃燒熱的熱化學(xué)方程式，然后根據(jù)蓋斯定律，AM=-1560kJ,

mol1—（―1411kJ-moF1）—（—286kJmor'）=+137kJmoF'o

課時(shí)精練

一,選擇題：每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。

I.下列物質(zhì)間的反應(yīng)，其能量變化符合下圖的是()

反應(yīng)過(guò)程

A.合成氨反應(yīng)

B.碳與水蒸氣高溫制水煤氣

C.Ba(OH)2.8H2O晶體和NHK1晶體混合

D.碳酸鈣的分解

答案A

2.已知2H2(g)+CO(g)CHQH(g)為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是()

A.因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不加熱就可發(fā)生

B.相同條件下，2moiHKg)的能量或1molC0(g)的能量一定高于1molCH30H(g)的能量

C.相同條件下，2moiH,?和1tnolCO?的總能量一定高「1molCFhOH(g)的能玨

D.達(dá)到平衡時(shí)，CO的濃度與CHQH的濃度一定相等

答案C

解析放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，可能需要加熱才發(fā)生，A錯(cuò)誤：物質(zhì)的能量與狀態(tài)有關(guān)，

由放熱反應(yīng)可知,相同條件下，2molHzig)與1molCO(g)的總能量和一定高于ImolCH30H(g)

的能量，B錯(cuò)誤、C正確：平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度不變，濃度是否相等與起抬量、轉(zhuǎn)化率有

關(guān),D錯(cuò)誤。

3.已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)+B2(g)=2AB：g)A，=+IOOkJmcL的能量變化婦圖所示，判斷

下列敘述正確的是()

［能聯(lián)/(kJ-mol")

)2molAB(g)

pmolAj(g)+ImolB2(g)

O反應(yīng)過(guò)程

A.加入催化劑，該反應(yīng)的反應(yīng)熱AH變小

B.每形成2moiA—B,將吸收〃kJ能充

C.每生成2分子AB吸收(a—8)kJ熱量

D.該反應(yīng)止反應(yīng)的活化能大于100kJinol?

答案D

解析催化劑不彩響婚變的大小，A錯(cuò)乘；形成化學(xué)鍵，釋放能爰，B錯(cuò)誤：每生成2moiAB（g）

吸收（。一加口熱爰，C錯(cuò)誤。

4.根據(jù)如圖所示的NKg）和5（g）反應(yīng)生成NO（g）過(guò)程中能量變化情況，判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的

是（）

N0

OLJ+QQ

tt\放出能量

吸收能法吸收能戰(zhàn)\2xW2U-mol1

（M6kJ?mo|7498M-mor1\

WQJOQQO

N2O2NO

A.2moi氣態(tài)氧原子結(jié)合生成OMg）時(shí)，能放出498kJ能量

B.斷裂1molNO分了中的化學(xué)鍵,需要吸收632kJ能設(shè)

C.ImolN2（g）和1molO2?具有的總能量小于2molNO（g）具有的總能『

D.1molN2和Imol0?反應(yīng)的母變

AW=-180kJmol1

答案D

解析反應(yīng)熱就是斷裂舊化學(xué)鉞吸收的能量和形成新化學(xué)健放出的能量的差值，該反應(yīng)的反

應(yīng)熱是946kJmor'4-498kJ-moP'-2X632kJmor'=+180kJ-mol-',所以該反應(yīng)是吸熱反

應(yīng)，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

5.298K、⑹kPa時(shí)，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2（g）+3H2（?2NH3（g）A〃=-92.38

kJ-

moP'o在該溫度下，取O.5mclN2（g）和3molHMg）放在一密閉容器中，在催化劑存在的情況

下進(jìn)行反應(yīng)，最后反應(yīng)放出的熱量（）

A.等于46.19kJB.大于46.19kJ

C.小于46.19kJD.無(wú)法確定

答案C

解析Nz與的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，0.5田01K（￡）和3小01比（2）不能完全反

應(yīng)，因而放出的熱受小于46.19kK

6.中國(guó)研究人員研制出一種新型豆合光催化劑，利用太陽(yáng)光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水，

其主要過(guò)程如圖所示。

鳧,產(chǎn),DUI?輒原子

己知：幾種物質(zhì)中化學(xué)鍵的鍵能如下表所示:

H?O中。2中H2中HQj中H2O2中

化學(xué)鍵

H—O0=0H—H0—0O—H

鍵能/(kJnoL)463496436138463

若反應(yīng)過(guò)程中分解了2mol水，則下列說(shuō)法不正確的是()

A.總反應(yīng)為2HO===2Hf+O2t

2W.rv?/PJ2

B.過(guò)程I吸收了926kJ能成

C.過(guò)程II放出了574kJ能最

D.過(guò)程in屬于放熱反應(yīng)

答案D

解析由圖可知，總反應(yīng)為水分解生成或％和雙實(shí)現(xiàn)了光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)的化

學(xué)方程式為2H2O^§j=2H2t+O2t,故A正確：過(guò)程【為2molH2O分子變成2mol氫原

子和2moi羥基的過(guò)程，吸收的能量為463kJmoLx2moi=926kJ,故B正確：過(guò)程II為

2mol氮原子和2mol在基生成1mol民氣和Imol過(guò)氧化氫，放出的能量為436kJ4-138kJ

=574kJ,故C正確；過(guò)程HI為1mol過(guò)氧化氫生成1mol翼.氣和Imol氫氣，吸收的能量為

463kJX2+138kJ=1064kJ,放出的能量為496kJ+436kJ=932kJ,吸收的能量大于放出的

能量，該過(guò)程為吸然反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。

二、選擇題：每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。

7.己知斷裂1molHMg)中的H—H需要吸收436.4kJ的能量，斷裂1mol。2(。中的共價(jià)鍵需

要吸收498kJ的能量，生成HzCXg)中的1molH—O能放出462.8kJ的能量。下列說(shuō)法正確

的是()

A.斷裂ImolH2O中的化學(xué)鍵需要吸收925.6A的能量

B.2H2(g)+O2(g)=2H;O(g)

-480.4kJ-moF,

C.2H2Od)=2H2(g)+O2(g)

A//=+471.6kj-mol1

D.H2(g)+^O2(g)=H;O(l)

AW=-240.2kJ-moP1

答案B

解析未說(shuō)明1molH20的技態(tài)，不能計(jì)算能量變化，A錯(cuò)誤：2H2(g)+O2(g>=2H2O(g)AH

=436.4kJ-moF1X2+498kJ-moF'-4X462.8kJ-moF1=-480,4kJ-moF1,B正確：氣態(tài)水轉(zhuǎn)

化為液態(tài)水時(shí)放出的熱爰未知，不能計(jì)算婚變，C、D錯(cuò)誤。

8.實(shí)驗(yàn)測(cè)得：101kPa時(shí)，1mol比完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ的熱量：1molCH4

完全燃燒生成液態(tài)水和CO：,放出8903kJ的熱后。卜.列熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)王確的是()

-1

A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△"=+890.3kJ-mol

B.CH4(g)-l-2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)AW=-890.3kJ

1

C.CH4(g)+2O2(g)=CO;(g)+2H:O(g)-890.3kJmol

71

D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)A//=-5l.6kJmol

答案D

解析A項(xiàng)△H=-890.3kJmo「，B項(xiàng)捻變的單位不正確，C項(xiàng)水的狀態(tài)不正璃。

9.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是()

A.已知：正丁烷(g)=異丁烷(g)A//<0,則異丁烷比正丁烷穩(wěn)定

_1

R.已知：C2H4(g)+3O2(g)-2cOMg)42H2O(￡)A//=-l478.8kJ-mol,則C2H?g)的燃

燒熱△，=-I478.8kJ-moF,

-1

C.已知：H*(aq)+OH(aq)=H2O(l)AW=-57.3kJ-mol,則稀Ba(OH)Maq)和稀H2so4(aq)

完全反應(yīng)生成1molH?O(I)時(shí)，放出57.3kJ熱全

D.己知：S(s)+O2(g)=SO2(g)A/Yi：S(g)+O2(g)=SO2(g)△〃?，則△4

答案AD

解析正丁烷轉(zhuǎn)化為異丁烷的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，說(shuō)明等物質(zhì)的量的異丁炕的能量比正丁烷低,

物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定，A項(xiàng)正確；燃燒熱為101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物

時(shí)放出的熱量，已知熱化學(xué)方程式中生成物水為氣態(tài)，則對(duì)應(yīng)的不是CzHMg)的燃燒熱.

B項(xiàng)錯(cuò)誤：反應(yīng)還生成了BaSCh(s),放出的熱量應(yīng)大于57.3kJ,C項(xiàng)錯(cuò)誤：兩個(gè)反應(yīng)均是放

熱反應(yīng)，S(g)完全燃燒時(shí)放熱更多，故AHiJIAHd,?'lAH|>AH2,D項(xiàng)正確。

10.最近，中國(guó)科學(xué)院大連化物所CO：催化轉(zhuǎn)化為CO的研究獲得新成果。下圖是使用不同

催化劑(NiPc和CoPc)時(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量變化，下列說(shuō)法不合理的是()

去

矍

.

ZX

CO及COr.COOHiCQYO(g)

(其中吸附在催化劑表面的物種用“?”標(biāo)注)

A.COa經(jīng)氧化反應(yīng)得到COOH

B.該研究成果將有利于緩解溫室效應(yīng)，并解決能源轉(zhuǎn)化問(wèn)題

C.相同基團(tuán)的物種分別吸附在NiPc和CoPc表面，其能量可能不同

D.催化劑可以改變CO?轉(zhuǎn)化為CO反應(yīng)的給變

答案AD

解析CCh轉(zhuǎn)化為COOH的過(guò)福中，碳元素的化合價(jià)降低，因此CO?轉(zhuǎn)化為COOH的反應(yīng)

是還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤：由圖可知，?CODH吸附在NiPc上的能量高于吸附在CoPc上的能量,

因此相同基團(tuán)的物種分別吸附在NiPc和CoPc表面，其能量不同，C項(xiàng)正確：催化劑只影響

反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)均?變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

三、非選擇題

II.請(qǐng)參考題中圖表，已知西=134kJmoli、￡2=368kJmol,,根據(jù)要求回答問(wèn)題。

⑴圖I是1molNOKg)和1mol8(g)反應(yīng)生成COKg)和NO(g)的過(guò)程中能量變化示意圖,若

在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，Ei(填“增大”“減小”或“不變”，下

同)，AH的變化是>請(qǐng)寫(xiě)出NO2(g)和CO(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程

式：o

(2)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：

化學(xué)健P—PP—00=0P=O

鍵能/(kbinoli)ahcX

已知1mol白瞬(Pa)完全燃燒放熱〃KJ,白瞬及其完至燃燒的生成物結(jié)構(gòu)如上圖II所示，則上

表中x=(用含有“、尻c、d的代數(shù)式表示)。

1

答案⑴減小不變NOi(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)A//=-234kJmor

(2*6a+5c+</—\2b)

解析(】)視察圖像，鼠為反應(yīng)的活化胞，加入催化劑，反應(yīng)的活化能降低，4〃不變：1mol

NOMg)和ImolCO(g)反應(yīng)生成CO“g)知NO(g)的反應(yīng)然數(shù)值即反應(yīng)物和生成物的能量差，因

此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)=CO2(g)4-NO(g)A//=-234kJ-moPL

(2)反應(yīng)熱=反應(yīng)物純能總和一生成物錠能總和，即6</+5<?一(4.v+I2b)=—f/,可得x=%6a

+5c+t/—12b)。

第34講反應(yīng)熱的計(jì)算

【復(fù)習(xí)目標(biāo)】I.了解燃燒熱的概念及能源利用的意義。2.了解中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定的方法。

3.掌握蓋斯定律的內(nèi)容及意義，并能進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。

考點(diǎn)一反應(yīng)熱的測(cè)定燃燒熱能源

■歸納整合夯實(shí)必備知識(shí)

1.中和反應(yīng)反應(yīng)熱及其測(cè)定

(I)中和反應(yīng)反應(yīng)熱

在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成時(shí)所放出的熱量。

⑵測(cè)定原理

△〃=-----------

c=4.l8Jg-.18X107kj.gMC'：〃為生成H2O的物質(zhì)的量。稀溶液的密度用

IgmL，進(jìn)行計(jì)克。

(3)裝置如圖

溫度濘［/玻璃

及攪拌器

'杯攤

隔熱乂、

、外殼

街易顯熱計(jì)示意圖

(4)注意事項(xiàng)

①隔熱層及杯蓋的作用是保溫、隔熱，減少熱戰(zhàn)損失。

②為保證酸、堿完全中和，常采用堿梢稍過(guò)量(0.50moML1鹽酸、0.55mo卜I/】NaOH溶液等

體積混合)。

③實(shí)驗(yàn)時(shí)不能用銅絲攪拌器代替玻璃投拌器的理由是銅絲導(dǎo)熱性好，比用玻璃攪拌器誤差大。

2.燃燒熱

⑴燃燒熱

概念：在101kPa時(shí)，Imo】純物質(zhì)完全燃燒

■生成指定產(chǎn)物忖所放出的熱量

.意義:衡炭燃料燃燒時(shí)放出熱Q的多少

⑵對(duì)完全燃燒的理解

燃燒元素CHsN

穩(wěn)定產(chǎn)物及狀態(tài)HO(1)

co2(gi2SO2(g)N：(g)

3.燃料的選擇能源

⑴燃料的選擇原則

‘首先：保護(hù)環(huán)境

其次：熱值大小

,其他：穩(wěn)定性、來(lái)源、價(jià)格、運(yùn)輸?shù)?/p>

（2）能源及利用

化

石

一幽?屬于不可再生能源

—dl泊一

燃

料

一天然氣一

能

源太陽(yáng)能、氫能、資源豐富、沒(méi)

新風(fēng)能、地?zé)崮堋?yōu)點(diǎn)有污染或污染

飛—海洋能、生物很小，屬于現(xiàn)

闋質(zhì)能等再生能源

開(kāi)提高能源的利用效率：式改善開(kāi)采、運(yùn)

源L輸、加工等各個(gè)環(huán)日；②科學(xué)控制燃燒

節(jié)反應(yīng)，使燃料充分燃燒

流

的

恰

施開(kāi)發(fā)資源豐密、可以再生、次有污染或

污染很小的新能源

I易錯(cuò)辨析」

I.煤油是可再生能源（）

2.七燃燒過(guò)程中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（）

3.化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的槍量均來(lái)源于太陽(yáng)能（）

4.開(kāi)發(fā)利用各種新能源，減少對(duì)化石攜料的依賴，可以降低空氣中PM25的含量（）

5.根據(jù)2H2（g）+OXg）=2H2O⑴AH=-57IkJmcL可知，氮?dú)獾娜紵裏釣?71kJmol

6.已知H*(aq)+OK(aq)=H2O⑴&7=-57.3kJmoL,則H2SO4和Ba(OH)?反應(yīng)的

=2X(-57.3kJmoF'X)

答案l.X2.X3.J4.J5.X6.X

■專項(xiàng)突破提升關(guān)鍵能力

一、燃燒熱、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的含義

I.油酸甘油脂（相對(duì)分子質(zhì)量為884）在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng):

C57H1o406（s）4-8002（g）=57C02（g）+52H20（l）

已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8XIO4kJ,油酸甘油酯的燃燒熱為()

A.3.8XIO'kJmo|r

B.-3.8XIC^kJinor1

C.S^XlC^kJmol1

D.一3.4X"kJmoir

答案C

解析燃燒熱是指251C、101kPa下，Imol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，

38X101kJ

4

則1mol油酸甘油酯酸燃燒熱為￡,()00gX884gmo「i13.4X10kJmoL。

2,下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述正確的是()

A.已知H"(aq)+OH(aq)=H2O(l)AW=-57.3kJ-moF',用含20.0gNaOE的稀溶液與稀

鹽酸反應(yīng)測(cè)出的中和反應(yīng)反應(yīng)熱為28.65kJ-moF1

B.CO(g)的燃燒熱AH=-283.0kJ-moF1,則反應(yīng)2c6(g)=2CO(g)+O2(g)的△，=+

(2X283.0)kJmolM

C.Imol甲烷燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱

D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成Imol水，放出57.3kJ熱成

答案BC

解析中和反應(yīng)反應(yīng)熱是以生成1moiHq⑴作為標(biāo)準(zhǔn)的，A不正確：有水生成的燃燒反應(yīng)，

必須按液忘水計(jì)算燃燒然，C正硫；樣晶酸是弱酸，電離過(guò)程需突吸搞，放出的抵量失小于

57.3kJ,D不正確。

二'中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定操作及誤差分析

3.利用如圖所示裝置測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

U度計(jì)、玻璃

/攪拌器

內(nèi)筒7

、杯找

隔熱屋、

、外殼

①用量簡(jiǎn)量取50mL050moH/i鹽酸倒入小燒杯中,測(cè)出鹽酸溫度;②用另D筒量取

50mL0.55mol-L1NaOH溶液，并用同?溫度計(jì)測(cè)出其溫度;③將NaOH溶液倒入小燒杯中，

設(shè)法使之混合均勻，測(cè)得混合液的最底溫度?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(l)NaOH溶液梢過(guò)量的原因是________________________________________________________

⑵倒入NaOH溶液的正確操作是(填字母，下同)。

A.沿玻璃棒緩慢倒入

B.分三次倒入

C.一次迅速倒入

(3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是o

A.用溫度計(jì)小心攪拌

B.揭開(kāi)杯蓋用玻璃棒攪拌

C,輕輕地振蕩燒杯

D.用套在溫度計(jì)上的玻璃攪拌器輕輕地?cái)噭?dòng)

(4)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀之氧化鈣溶液、稀氨水分別和ILImcll」的稀鹽酸恰

好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為△從、△“2、AH、,則AM、△"、AH;的大小關(guān)系為。

(5)假設(shè)抵酸和氫氧化鈉溶液的密度都是Igcnr\又知中和反應(yīng)后生成溶液的比相容c=4.18工

為了計(jì)算中和反應(yīng)反應(yīng)熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：

起始溫度h/'C終止溫度WC

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液

120.020.123.2

220.220.423.4

320.520.623.6

依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱△，=(結(jié)果保用一位

小數(shù))。

答案(1)確保鹽酸被完全中和(2)C(3)D(4)AH產(chǎn)AH2VAH3(5)-5L8IJmo「

解析(4)稀氮氧化鈉溶液和稀羲氧化州溶液中溶質(zhì)都完全電離，它們的中和反應(yīng)反應(yīng)熱相

同，稀且水中的溶質(zhì)是弱電解質(zhì)，它與鹽酸的反應(yīng)中一水合泉的電離要吸收超量，故反應(yīng)熱

的數(shù)值要小一些。

考點(diǎn)二蓋斯定律及應(yīng)用

■歸納整合夯實(shí)必備知識(shí)

1.蓋斯定律

(I)內(nèi)容

對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成還是分兒步完成，其反應(yīng)熱是相同的。因：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(wú)關(guān)。

⑵意義

間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。

(3)應(yīng)用

轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)熱間的關(guān)系

辦工B、A氣BAH產(chǎn)必用

A普B

AH尸fH、

A-^-B

AH=AHI+A//2

2.反應(yīng)熱的大小比較

(1)根據(jù)反應(yīng)物的星的大小關(guān)系比較反應(yīng)始變的大小

①代律)+102糖)=出00AHi

②2H2