大單元五化學(xué)反應(yīng)與能量變化

第17講反應(yīng)熱蓋斯定律

備彎導(dǎo)航

I.能從宏觀和微觀的兩個角度分析放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)。

復(fù)習(xí)目標(biāo)2.了解反應(yīng)熱的概念，知道化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與培變的關(guān)系。

3.能依據(jù)蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的簡單計算。

[

僅——■網(wǎng)-T反應(yīng)一、均變)'——中和熱測定)

熟記網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)

[熱化學(xué)方程式卜)■■L-I

屋「應(yīng)用n_(化學(xué)反應(yīng)?

[.斯定律卜1r進(jìn)行的方向j

1.判斷正誤(正確的打7：錯誤的打“X”)。

(1)(2021?江蘇卷)黑火藥爆炸反應(yīng)為2KNO3+S+3C=K2S+N2t+3CO2f，其爆炸時吸收熱

量()

(2)一定條件下，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收能量，則金剛石比石墨穩(wěn)定()

(3)(2022?江蘇卷)如圖1所示的“吸收”“轉(zhuǎn)化”過程中，溶液的溫度下降()

(4)如圖2所示，AW,>AW2()

q2H.y

煙氣丫曲-----CaO2H：0<g)\-,；年*'八;

需一人一審卜例)\'⑻

課前自測卬-1CO,0反應(yīng)進(jìn)程O<g)反應(yīng)進(jìn)程

圖1圖2圖3

(5)(2024?江蘇卷)SCh與Ch反應(yīng)中，催化劑V20s能減小該反應(yīng)的焰變()

(6)(202().江蘇卷》104組)+2142(8)上些=5七)+4^4。笆)，用E表示鍵能，該反應(yīng)A”=4E(Si—CI)

4-2E(H—H)-4E(H—Cl)()

(7)(2022?江蘇卷)甲烷(燃燒熱為890.3kJ/mol)的燃燒:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

△H=+890.3kJ/mol()

2.完成下列填空。

(8)(2022?廣東卷)Cn03催化丙烷脫氫過程中，部分反應(yīng)歷程如上圖3所示，X(g)-Y(g)過程的

焰變?yōu)開___________________________________________(列式表示)

彎后研析

考點1反應(yīng)熱(熔變)

知識梳理

知識U反應(yīng)熱、焰變

1.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，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),

簡稱反應(yīng)熱(蘇教版定義：在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時，吸收或釋放的熱)。

2.焰變：等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焰變(蘇教版定義：在恒壓的條件下，化

學(xué)反應(yīng)過程中吸收或釋放的熱)。

3.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

(1)放熱反應(yīng)

①所有的燃燒反應(yīng)：

如CH4+2O2=^=CO2+2H：0

②中和反應(yīng)：

如NaOH+HCI=NaCl+H20

③金屬與酸反應(yīng)：

如Mg4-2HCl=MgCl2+H21

④鋁熱反應(yīng)：

如2Al+Fe2O3*=A12O3+2Fe

⑤堿性氧化物與水反應(yīng)：

如CaO+H2O=Ca(OH)2

⑥大多數(shù)化合反應(yīng)：

如N2+3H2/?。簤?N%

(2)吸熱反應(yīng)

①制水煤氣：

C+H2O(g)=^=CO+H2

②高爐煉鐵中還原氣co的制備：

C+CO2-2CO

@Ba(OH)2-8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3t+10H20

④鹽類水解：

+

如NH；+&0NH3H2O-H

⑤大多數(shù)分解反應(yīng)：

如CaCO?=^=CaO+CO2t

4.放熱、吸熱的理論分析

(1)從能量圖的角度分析

①放熱反應(yīng)

②吸熱反應(yīng)

人教版蘇教版

(2)從化學(xué)鍵的角度分析

吸收能量放出能斌

區(qū)IH化學(xué)鍵斷裂新化學(xué)鍵形成生

化學(xué)鍵斷裂和形成的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。

知識舊熱化學(xué)方程式

1.概念：表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式(蘇教版定義：能夠表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式)。

2.意義:例如H2(g)+C12(g)=2HCI(g)AW=-184.6kJ/mol,表明了1mol氣態(tài)H2和1mol氣態(tài)Cb

反應(yīng)生成2moi氣態(tài)HC1時,放出184.6kJ的熱量。

3.書寫步驟：

(1)寫化學(xué)方程式。

(2)標(biāo)各物質(zhì)的狀態(tài)。

⑶標(biāo)AHo

國特別注意

①需要注明反應(yīng)時的溫度和壓強(qiáng)，但一般用25℃和101kPa時的數(shù)據(jù)，因此可不特別注明；

②注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)：常用s、1、g、aq分別表示固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、溶液；

③各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)表示物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，化學(xué)計量數(shù)與△〃數(shù)

值相對應(yīng)，A”應(yīng)包括“+”或“一”、數(shù)值和單位(kJ/mol)；

④一般不要求寫反應(yīng)條件，不用標(biāo)“f”和“I”，生成符不用“一”，而用“=”或“”；

⑤如果是可逆反應(yīng)，那么正反應(yīng)和逆反應(yīng)△〃的數(shù)值相等，符號相反。

如CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

NH=-41.2kJ/mol,

①用弱酸代替強(qiáng)酸（或用弱堿代替強(qiáng)堿），因為電離是吸熱的過程，所以測得的熱量會（填“增

多”或“減少”，下同）。

②因濃硫酸稀釋放熱、NaOH固體溶解放熱，當(dāng)用它們作反應(yīng)物時測得的熱量會

③稀硫酸和Ba（OH）2反應(yīng)生成1molH2O⑴時所釋放的熱量比57.3kJ多，原因：除了中和反應(yīng)放熱外,

Ba：+和SOF結(jié)合成BaSCh沉淀也會放熱。

解疑釋惑23

根據(jù)鍵能計算反應(yīng)的焙變

1.計算方法；△〃=￡￡（反應(yīng)物的鍵能）一￡旦生成物的鍵能）

2.1mol常見物質(zhì)中含有的o鍵的物質(zhì)的量

常見物質(zhì)金剛石硅P4

SiO2Ss

化學(xué)鍵C—CSi—SiSi—0P—PS—S

鍵)/mol22468

3.舉例，已知:

化學(xué)鍵Si—HSi—ClH—HH—ClSi—Si

鍵能/(kJ/mol)318360436431176

高溫

工業(yè)上高純硅可通過反應(yīng)：SiHCl3（g）4-H2（g）Si⑸+3HCl(g)制取，該反應(yīng)的AA7=3E(Si—Cl)+

E(Si—H)+E(H—H)-2E(Si—Si)-3E(H—Cl)=(3X360+318+436—2X176—3X431)kj/mol=+189

kJ/molo

典題悟法

類型U放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)

由T下列屬于氧化還原反應(yīng)且熱量變化與圖像一致的是（）

能

生成物

反應(yīng)物

o反應(yīng)過程

A.碳酸鈣受熱分解

B.鈉和坨0反應(yīng)

C.NH4CI晶體和氫氧化鋼晶體的反應(yīng)

D.CO2和C反應(yīng)

類型舊能量圖與反應(yīng)熱

西12（1）根據(jù)圖1,寫出該可逆反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:

⑵根據(jù)圖2,寫出N2（g）和H?（g）反應(yīng)生成NH3。）的熱化學(xué)方程式:

類型目依據(jù)鍵能求反應(yīng)熱

由3(1)用￡表示鍵能，判斷正誤(正確的打“4”，錯誤的打“X”)。

①(2024?南京市玄武高級中學(xué))己知：82(g)+3Hz(g)CH3OH(g)+H2O(g)△〃=-490kJ/mol,用

E表示鍵能，反應(yīng)的△7/=3E(C—H)+E(C—O)+3E(O—H)-2E(C=O)-3E(H—H)()

②(2024?連云港高級中學(xué))反應(yīng)2cH3cHO(g)+H2O(g)=CH3CH20H(g)+CH3coOH(g)AH。,反應(yīng)物

的鍵能總和小于生成物的鍵能總和()

(2)已知反應(yīng)：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H?(g)中相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:

C^O

化學(xué)鍵C—HC=OH—H

(CO)

鍵能/(kJ/mol)4137454361075

該反應(yīng)的△〃=kJ/molo

類型E燃燒熱及中和熱

國亞(2024?江蘇各地模擬重組)下列說法正確的是()

A.硫有多種單質(zhì)，如斜方硫(燃燒熱為297kJ/mol),斜方硫燃燒：S(s,斜方硫)+0邈)=50逆)

=+297kJ/mol

BCH2的燃燒熱為I299.6kJ/mol,乙塊的燃燒：C2H2(g)-f-5O2(g)=2CO2(g)+H2O(g)

△H=-1299.6kJ/mol

C.H2S的燃燒熱為562.2kJ/mol,則H2S(g)+2O2(g)=SO3(g)+H20(1)

bH=-562.2kJ/mol

D.N2H4的燃燒熱為622kJ/mol,腫燃燒的熱化學(xué)方程式：N2H4⑴+02恁)=刈您)+2凡0(1)

△”=一622kJ/mol

典例(2023,泰州靖江調(diào)研)在如圖所示的裝置中進(jìn)行相關(guān)實驗。下列關(guān)于該實驗的說法正確的是

)

Y溫度計

一硬紙板

Tj

碎紙網(wǎng)

A.裝置圖可用于精確測定酸堿反應(yīng)的中和熱

B.溫度計的水銀球應(yīng)浸沒在溶液中

C.可以用溫度計進(jìn)行攪拌

D.不可用碎泡沫塑料替代碎紙屑

考點2蓋斯定律

知識梳理

知識U蓋斯定律含義

一個化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成的，還是分幾步完成的，其反應(yīng)熱是相同的（蘇教版定義：一個化學(xué)反

應(yīng)，不論是一步完成，還是分幾步完成，其總的熱效應(yīng)是完全相等的）。

知識舊蓋斯定律意義

利用蓋斯定律可以間接計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱?，F(xiàn)有如下關(guān)系圖，則A4=

CO（g）+-^O,（g）

A/AA//,

c⑹+0：（g）|C5（iT-

典題悟法

類型il利用蓋斯定律求解反應(yīng)熱

g6（1）（2024?蘇錫常鎮(zhèn)二模）采用熱分解法脫除沼氣中的H2s過程中涉及主要反應(yīng)如下：

反應(yīng)I.2H2s（g）=2H2（g）+S2（g）△"]=+169.8kj/mol

反應(yīng)II.CH4（g）+S2（g）=CS2（g）+2H2（g）A“2=+63.7kJ/mol

則2H2s（g）+CH"g）=CS2（g）+4H2（g）△%=。

（2）（2021?江蘇卷）CE與CO?重整的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為如下：

反應(yīng)I.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AWi=+246.5kJ/mol

反應(yīng)II.H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)A//2=+41.2kJ/mol

反應(yīng)ni.2co(g)=CO2(g)+C(s)A”3=-172.5kJ/mol

在CH4與CO2重整體系中通入適量H2O(g),可減少C(s)的生成，反應(yīng)3cH4(g)+CO2(g)+

2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的。

類型舊利用蓋斯定律比較反應(yīng)熱的大小

典例（2024.如皋適應(yīng)性考式三）在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中的是（

A.2H2(g)-hO2(g)=2H2O(l)AHi；

2H2(g)4-O2(g)=2H2O(g)NHz

B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AA7,；

CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)bH?

C.C(s)+]O2(g)=CO(g)NH\\

C(s)4-O2(g)=CO2(g)A“2

D.H2(g)4-Cl2(g)=2HCl(g)AM;

扣2(呂)十;C12(g)——HCl(g)Afh

類型目利用反應(yīng)歷程中活化能求反應(yīng)熱

國8以NH3和C02為原料合成化肥——尿素［CO(NH2)2|，兩步反應(yīng)的能量變化如圖所示:

w

w

p

l

)

自

翌

⑴寫出合成CO(NH2)2(S)的熱化學(xué)方程式:

(2)已知第二步反應(yīng)決定了生產(chǎn)尿素的快慢，可推測昂―E3(填，“y"或“=”)。

解疑釋惑24

比較△〃大小的方法

1.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較：因為△”帶“+”和“一”，所以吸熱反應(yīng)的反應(yīng)熱大于放熱反應(yīng)的

反應(yīng)熱。如：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)A//,<0,

2H2O(g)^2H2(g)+O2(g)A〃2>0。

則AH2>A//IO

2.同一反應(yīng)中，反應(yīng)物(或生成物)不同狀態(tài)：常用的比較方法有：①運(yùn)用蓋斯定律直接計算，有時還

需結(jié)合物質(zhì)的狀態(tài)來比較△”的大?。虎诶媚芰繄D來進(jìn)行比較。如：

a.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)A//i<0,

b.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)A//2<0O

2H：(g)?(g)

zVA

--------------1—2H:0(g)-

----------------------------—!--------2HM)

反應(yīng)進(jìn)程------------*

方法一：a-b,可得2H2。。［=2H20(g)-A為)。，即可知

方法二:由能量圖可直接看出的相對大小，若是放熱反應(yīng)，|AH|越大,△”越小；若是吸熱反應(yīng),

|△川越大，A”越大。

3.兩個有聯(lián)系的不同反應(yīng)的比較：常利用已知的知識進(jìn)行比較。如：

a.C(s)4-O2(g)=CO2(g)A//i<0,

b.C(s)+1o2(g)—CO(g)AA/2<0?

反應(yīng)a為C的完全燃燒，反應(yīng)b為C的不完全燃燒，則AMVA/72。

深度指津

反應(yīng)熱的計算方法

計算依據(jù)計算方法

反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量△H=EE(生成物的能量)一EE(反應(yīng)物的能量)

化學(xué)鍵的鍵能△H=E反應(yīng)物的鍵能一￡生成物的鍵能

反應(yīng)歷程正、逆反應(yīng)的活化能△”=E正反應(yīng)的活化能一￡逆反應(yīng)的活化能

燃燒熱可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量X其燃燒熱