(共51张PPT)
?第二节 反应热的计算
必备基础
核心素养
素养形成
课程目标
1．理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。
2．能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
3．掌握有关反应热计算的方法和技巧，进一步提高计算能力。
图说考点
必备基础
[新知预习]
1．盖斯定律
(1)内容
不论化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是_____的(填“相同”或“不同”)。
(2)特点
①化学反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关，与反应进行的______无关。
②反应热总值一定，如图表示始态
到终态的反应热：
则ΔH＝________＝______________。
相同
途径
ΔH1＋ΔH2
ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
(3)应用
对于进行得很慢的反应、不容易直接发生的反应、有些反应的生成物不纯(有副反应发生)的反应，测定这些反应的反应热有困难，如果应用________，就可以_______地把它们的反应热计算出来。
2．反应热的计算
(1)反应热计算的常用依据
①根据盖斯定律计算。
②根据热化学方程式计算。
③根据键能计算。
④根据燃烧热或中和反应的反应热的概念进行计算。
盖斯定律
间接
(2)应用实例
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1，
②CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1，
求C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
根据盖斯定律，知：
ΔH1＝__________ (由ΔH、ΔH2表示)，
则：ΔH＝_________________________________________________。
ΔH＋ΔH2
ΔH1－ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1－(－283.0 kJ·mol－1)＝
[即学即练]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)盖斯定律是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现。( )
(2)一个反应可一步完成或分几步完成，二者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多。( )
(3)应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应的焓变。( )
(4)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。( )
(5)不同的热化学方程式之间，因反应的物质不同，故热化学方程式不能相加减。( )
(6)由C(金刚石，s)===C(石墨，s) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1，可知：金刚石比石墨更稳定。( )
√
×
√
×
×
×
2．下列叙述不正确的是( )
A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B．盖斯定律遵循能量守恒定律
C．利用盖斯定律可间接计算难以通过实验测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
答案：A
解析：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，A项错误；反应物和生成物的能量一定，变化过程中的能量变化遵循能量守恒，而盖斯定律是能量守恒定律的具体体现，B项正确；利用盖斯定律可以用已经精确测定的反应的反应热来计算难以测量或不能测量的反应的反应热，C项正确；利用盖斯定律可以用已经精确测定的反应的反应热来计算有副反应发生的反应的反应热，D项正确。
3．盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应进行的具体途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，由如图判断下列关系错误的是( )
A．A→F，ΔH＝－ΔH6
B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝1
C．C→F，|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|
D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－ΔH4－ΔH5－ΔH6
答案：B
解析：F→A，ΔH＝ΔH6，则A→F，ΔH＝－ΔH6，A项正确；6个步骤相加即回到原点，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，B项错误；F→C，ΔH＝ΔH6＋ΔH1＋ΔH2，则C→F，|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|，C项正确；D→A与A→D的过程恰好相反，即ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－ΔH4－ΔH5－ΔH6，D项正确。
4．已知EH—H＝436 kJ·mol－1，ECl—Cl＝243 kJ·mol－1，EH—Cl＝431 kJ·mol－1，则热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1中Q等于( )
A．－183 B．183
C．－862 D．862
答案：B
解析：依据化学反应的反应热＝反应物的总键能－生成物的总键能可得，ΔH＝－Q kJ·mol－1＝(436＋243－2×431) kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，故Q＝183。
5．已知热化学方程式：
2KNO3(s)===2KNO2(s)＋O2(g) ΔH＝＋58 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－94 kJ·mol－1
为提供分解1 mol KNO3所需的能量，理论上需完全燃烧碳的物质的量为( )
A． mol B． mol
C． mol D． mol
答案：B
6．(1)已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，而H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ·mol－1，请问若1 mol H2和反应生成液态H2O，放出的热量是多少？
(2)已知碳的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，那么24 g碳完全燃烧，放出的热量是多少？
答案：
(1)Q＝(241.8 kJ·mol－1＋44 kJ·mol－1)×1 mol＝285.8 kJ
(2)＝2 mol
Q＝2 mol×393.5 kJ·mol－1＝787.0 kJ
核心素养
提升点一 反应热大小的比较
例1 下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH4
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH5
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH7
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A．仅① B．仅④ C．仅②③④ D．仅①②③
答案：C
解析：碳与氧气反应放热，即ΔH1<0，ΔH2<0，CO再与O2作用时又放热，所以ΔH1<ΔH2；等物质的量的固态硫变为气态硫蒸气时吸收热量，故在与O2作用产生同样的SO2时，气态硫放出的热量多，即ΔH3>ΔH4；发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故ΔH5>ΔH6；碳酸钙分解吸收热量，ΔH7>0，CaO与H2O反应放出热量，ΔH8<0，ΔH7>ΔH8。
状元随笔 比较反应热大小的注意点
1．反应物和生成物的状态
2．ΔH的符号，不要只比较数值，还要考虑符号
3．参加反应的物质的量，量越多，对应的吸热或放热就越多
[提升1] 下列各选项中两个反应的反应热，其中ΔH1>ΔH2的是( )
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1；
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
B.4P(g)＋5O2(g)===2P2O5(g) ΔH1；
4P(s)＋5O2(g)===2P2O5(g) ΔH2
C.2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH1；
2SO3(g) O2(g)＋2SO2(g) ΔH2
D.已知反应：C(金刚石，s)===C(石墨，s) ΔH<0。
C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1；C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
答案：A
解析：气态水转化为液态水放出热量，故|ΔH2|>|ΔH1|，且这两个反应均为放热反应，ΔH为负值，所以ΔH1>ΔH2，A项正确；气态P比固态P的能量高，气态P燃烧放出的热量更多，故|ΔH2|<|ΔH1|，且这两个反应均为放热反应，所以ΔH2>ΔH1，B项错误；第一个反应为放热反应，第二个反应为吸热反应，故ΔH2>ΔH1，C项错误；金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，故|ΔH2|<|ΔH1|，且这两个反应均为放热反应，所以ΔH1<ΔH2，D项错误。
状元随笔 注意：比较两个热化学方程式中ΔH的大小时，比的是其代数值，要带符号进行比较；比较两个反应放出或吸收的热量多少时，比较的是其绝对值，去掉正、负号比较。
关键能力
比较ΔH要做到“五个注意”
在比较ΔH大小时，要包括所含的“＋”“－”。
1．注意不同反应的反应物和生成物的聚集状态是否相同。
2．注意不同热化学方程式中化学计量数不同对ΔH的影响。同一放热反应(吸热反应)，其他条件相同时，参与反应的反应物的物质的量越大，放出(吸收)的热量越多，ΔH的值越小(大)。
3．注意吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大，因为吸热反应的ΔH>0，放热反应的ΔH<0。
4．注意物质的聚集状态
在同一反应中，反应物的聚集状态或生成物的聚集状态不同时，要考虑A(g)发热,吸热A(l)放热,吸热A(s)，或者从同一物质三种的聚集状态的能量比较[E(g)>E(l)>E(s)]，可知反应热大小亦不相同。
如S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1；
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1
5．注意同素异形体
如C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－c kJ·mol－1；
C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－d kJ·mol－1
提升点二 盖斯定律的应用
例2 硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋O2(g)SO3(g) ΔH＝。回答下列问题：
钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为
__________________________________________________________________。
2V2O5(s)＋2SO2(g)===2VOSO4(s)＋V2O4(s) ΔH＝－351 kJ·mol－1
解析：由题中信息可知：
①V2O4(s)＋2SO3(g)===2VOSO4(s) ΔH1＝－399 kJ·mol－1
②V2O4(s)＋SO3(g)===V2O5(s)＋SO2(g) ΔH2＝－24 kJ·mol－1
根据盖斯定律可知，①－②×2得2V2O5(s)＋2SO2(g)===2VOSO4(s)＋V2O4(s)，则ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝(－399 kJ·mol－1)－(－24 kJ·mol－1)×2＝－351 kJ·mol－1，所以该反应的热化学方程式为2V2O5(s)＋2SO2(g)===2VOSO4(s)＋V2O4(s) ΔH＝－351 kJ·mol－1。
状元随笔 将所给的热化学方程式通过适当加、减或各系数相应倍数变化后再相加、减的方法得到所求的热化学方程式，焓变也作相应的变化。
[提升2] 根据下列叙述，回答有关问题：
(1)如图所示是由SO2生成SO3的反应过程
中能量变化示意图，该反应的热化学方程式为
___________________________________________________。
图中曲线b表示的是某条件下由SO2生成SO3反应过程中的能量变化，其所代表的热化学方程式与曲线a所代表的热化学方程式是否相同：_____ (填“是”或“否”)。
SO2(g)＋O2(g) SO3(g) ΔH＝－99 kJ·mol－1
是
解析：(1)由题图可知，该反应的热化学方程式为SO2(g)＋O2(g) SO3(g) ΔH＝－99 kJ·mol－1。根据盖斯定律可知两曲线所代表的热化学方程式相同。
(2)已知下列热化学反应方程式：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH1＝－25 kJ·mol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－5 kJ·mol－1
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝＋19 kJ·mol－1
试写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学方程式：____________________________________________________。
(3)断开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键需要的能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则1 mol N2完全反应生成NH3的反应热为__________，1 mol H2完全反应生成NH3所放出的热量为________(结果保留一位小数)。
CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－18 kJ·mol－1
－92 kJ·mol－1
30.7 kJ
解析：(1)由题图可知，该反应的热化学方程式为SO2(g)＋O2(g) SO3(g) ΔH＝－99 kJ·mol－1。根据盖斯定律可知两曲线所代表的热化学方程式相同。(2)根据盖斯定律由(①×3－②－③×2)×可得CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝[ΔH1×3－(ΔH2＋ΔH3×2)]×＝－18 kJ·mol－1。(3)由N2生成NH3的化学方程式为3H2＋
N2 2NH3，1 mol N2完全反应生成NH3的反应热ΔH＝3×436 kJ·mol－1＋946 kJ·mol－1－2×3×391 kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1，1 mol H2完全反应生应NH3所放出的热量Q＝92 kJ÷3≈30.7 kJ。
状元随笔 该试题中涉及到三种常用的反应热的计算类型
1．反应物和生成物的能量变化图
2．盖斯定律计算
3．利用化学键键能计算
关键能力
1.应用盖斯定律计算反应热的两种方法：
(1)虚拟途径法
由A生成D可以有两个途径：①由A直接生成D，反应热为ΔH；②由A生成B，由B生成C，再由C生成D，每一步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则各反应热之间的关系如图所示。
(2)加和法
状元随笔 盖斯定律的核心是：化学反应的反应热只取决于反应的始态和终态，与具体反应途径无关。
2．应用盖斯定律计算ΔH的一般步骤
解题步骤 解题思路
第一步：观察 对比已知的反应与需要求ΔH的反应，找出需要消去的物质
第二步：思考 怎样消去这些物质，是相加还是相减或需要乘以某一个数后再相加减，此过程中要特别注意“剔除无关反应”
第三步：运算 将热化学方程式按第二步的思路进行运算，得出新的热化学方程式
第四步：计算 列出算式，代入数据计算
素养形成
1.下列关于反应热的说法正确的是( )
A．当ΔH为“－”时，表示该反应为吸热反应
B．已知C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为－110.5 kJ·mol－1，说明碳的燃烧热为110.5 kJ·mol－1
C．反应热的大小与反应物和生成物所具有的能量无关
D．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关
答案：D
2．键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热。下表是一些化学键的键能：
根据键能数据计算每消耗1 mol CH4时，反应CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的热效应为( )
A.放热1 940 kJ B．吸热1 940 kJ
C.放热485 kJ D．吸热485 kJ
化学键 C—H C—F H—F F—F
键能/(kJ·mol－1) 414 489 565 155
答案：A
解析：由题给信息可知，ΔH＝断裂化学键所吸收的总能量－形成化学键所释放的总能量＝4×414 kJ·mol－1＋4×155 kJ·mol－1－4×489 kJ·mol－1－4×565 kJ·mol－1＝－1 940 kJ·mol－1。
3．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热量数值最小的是( )
A.2A(l)＋B(l)===2C(g) ΔH1
B.2A(g)＋B(g)===2C(g) ΔH2
C.2A(g)＋B(g)===2C(l) ΔH3
D.2A(l)＋B(l)===2C(l) ΔH4
答案：A
4．已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，实验室测得4 mol SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量，参加反应的SO2的物质的量为( )
A.1.6 mol B．2.0 mol
C.3.2 mol D．3.6 mol
答案：C
解析：SO2 ～ 热量
2 mol 196.6 kJ
n(SO2) 314.3 kJ
解得参加反应的SO2为3.2 mol。
5．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH＝＋64.39 kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于( )
A.－417.91 kJ·mol－1
B.－319.68 kJ·mol－1
C.＋546.69 kJ·mol－1
D.－448.46 kJ·mol－1
答案：B
解析：将已知反应从上到下依次标记为①②③，则①＋②×＋③得Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－319.68 kJ·mol－1。
6．已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1；
②C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2；
③C(s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH3；
④4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4；
⑤3CO(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH5。
下列叙述正确的是( )
A.|ΔH4|是Fe的燃烧热
B.ΔH1>ΔH2
C.ΔH3＝2ΔH2－ΔH1
D.3ΔH1－3ΔH2－ΔH4＋ΔH5＝0
答案：C
解析：燃烧热是指101 kPa下1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，A项错误；|ΔH1|为1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量，|ΔH2|为1 mol C不完全燃烧生成CO时放出的热量，故反应①放出的热量比反应②放出的热量多，又因为放热反应的ΔH为负值，所以ΔH1<ΔH2，B项错误；根据盖斯定律，由2×②－①得③C(s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH3＝2ΔH2－ΔH1，C项正确；根据盖斯定律，由3×①－3×②－×④＋⑤得2Fe2O3(s)＋6CO(g)===4Fe(s)＋6CO2(g) ΔH＝3ΔH1－3ΔH2－ΔH4＋ΔH5，任何反应的ΔH≠0，D项错误。
7．(1)下列三个反应在某密闭容器中进行：
反应①：Fe(s)＋CO2(g)===FeO(s)＋CO(g)ΔH1＝a kJ·mol－1
反应②：2CO(g)＋O2(g)===2CO2 (g)ΔH2＝b kJ·mol－1
反应③：2Fe(s)＋O2(g)===2FeO(s) ΔH3＝______ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
(2)焦炭与CO、CO2、H2均是重要的化工原料，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－49.58 kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.19 kJ·mol－1
反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH3
则反应Ⅲ的ΔH3＝________ kJ·mol－1。
2a＋b
－90.77
解析：(1)分析反应①和②，根据盖斯定律，由①×2＋②可得2Fe(s)＋O2(g)===2FeO(s)，则有ΔH3＝2ΔH1＋ΔH2＝2a kJ·mol－1＋b kJ·mol－1＝(2a＋b) kJ·mol－1。
(2)分析反应Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ，根据盖斯定律，由反应Ⅰ－Ⅱ可得CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，则有ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝(－49.58 kJ·mol－1)－(＋41.19 kJ·mol－1)＝－90.77 kJ·mol－1。
(3)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：
①CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH1＝＋210.5 kJ·mol－1
②CaSO4(s)＋CO(g) CaS(s)＋CO2(g)ΔH2＝－47.3 kJ·mol－1
反应：CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g) CaS(s)＋3CO2(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。
(4)已知：Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)ΔH1＝＋1 344.1 kJ·mol－1
2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g)ΔH2＝＋1 169.2 kJ·mol－1
由于Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3和CO的热化学方程式为___________________________________________________________。
－399.7
Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g) ΔH＝＋174.9 kJ·mol－1
解析： (3)根据盖斯定律，由②×4－①可得CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g) CaS(s)＋3CO2(g)，则有ΔH＝4ΔH2－ΔH1＝(－47.3 kJ·mol－1)×4－(＋210.5 kJ·mol－1)＝－399.7 kJ·mol－1。
(4)根据盖斯定律，将第一个反应减去第二个反应可得该热化学反应方程式。
练后感悟
反应热的计算方法
计算依据 计算方法
热化学方程式 热化学方程式可以移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数
盖斯定律 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式
燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热
中和热 中和反应放出的热量＝n(H2O)×|ΔH|
化学键的变化 ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的能量之和－生成物的化学键形成所放出的能量之和
反应物和生 成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物)(共52张PPT)
第1课时 反应热 焓变
必备基础
核心素养
素养形成
课程目标
1．了解反应热、吸热反应、放热反应等概念。
2．了解反应热(中和热)测定。
3．了解反应热与焓变的含义。
图说考点
必备基础
[新知预习]
1．反应热及其测定
(1)体系与环境：
以盐酸与NaOH溶液的反应为例，盐酸、NaOH溶液及_________等看作一个反应体系，简称体系或_____；与体系相互影响的其他部分，看作_____。
(2)反应热：
在______条件下，化学反应体系向环境_____或从环境_____的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
发生的反应
系统
环境
等温
释放
吸收
(3)反应热测定：
①许多反应热可以通过________直接测定。
②在反应前后，如果环境的温度没有变化，则反应放出的热量就会使_____的温度______，这时可以根据测得的_____的温度变化和有关物质的________等来计算反应热。
③中和热：大量实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的____溶液与强碱的____溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出______ kJ的热量。
量热计
体系
升高
体系
比热容
稀
稀
57.3
2．焓变与反应热
(1)内能：体系内物质的________的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
(2)焓：与_____有关的物理量。符号为____。
(3)焓变与反应热
焓变 反应热
概念 一定条件下，_______与________焓值差，决定某一化学反应是放热反应还是吸热反应。 在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的________。
符号及 单位 ________________ 恒压条件下用______表示，单位：________
相互 关系 在______条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑)，其反应热等于反应的焓变 各种能量
内能
H
生成物
反应物
热量
ΔH，kJ·mol－1
ΔH
kJ·mol－1
等压
(4)焓变与吸、放热反应
①吸热反应：ΔH_____0或ΔH为______，体系的能量_____。
②放热反应：ΔH_____0或ΔH为______，体系的能量______。
>
正值
升高
<
负值
降低
3．化学反应中能量变化的原因：
(1)微观角度
吸收
放出
②化学键变化与反应热的关系
若E1>E2，反应吸收能量，ΔH>0，为______反应；若E1(2)宏观角度
从物质内能上分析，如果_______所具有的总能量大于________所具有的总能量，反应物转化为生成物时_____能量，这就是_____反应。反之，则为_____反应。
吸热
放热
反应物
生成物
放出
放热
吸热
[即学即练]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)反应热不能直接测定。( )
(2)中和热测定时酸和碱应恰好反应。( )
(3)ΔH<0为放热反应，ΔH>0为吸热反应。( )
(4)化学反应体系向环境释放热量的反应为放热反应。( )
(5)化学反应中断裂化学键时需吸收能量。( )
×
×
√
√
√
2．某试管中盛有Al粉和稀盐酸，下列有关说法不正确的是( )
A．试管、Al粉、稀盐酸及发生的反应可看作一个体系
B．除反应物、生成物及相关反应外，其他均看作环境
C．Al与稀盐酸反应导致体系温度升高，且向环境中释放热量
D．Al与稀盐酸反应的反应热可以通过量热计测量
答案：A
解析：
反应2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑放出热量，体系温度升高，热量由温度高的体系释放到环境中，C项正确；通过量热计中的温度计可测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容及反应物的量来计算反应热，D项正确。
3．下列反应中，生成物焓大于反应物焓的是( )
A．氢气在氧气中燃烧 B．铁丝在氧气中燃烧
C．石灰石烧制石灰 D．在生石灰中加水
答案：C
4．由图分析，下列说法正确的是( )
A．A→B＋C和B＋C→A两个反应吸收或放
出的能量不等
B．A→B＋C ΔH<0
C．A具有的焓高于B和C具有的焓的总和
D．A→B＋C ΔH>0，则B＋C→A ΔH<0
答案：D
解析：由图可看出，B和C的焓之和高于A的焓，则反应B＋C→A一定是放热反应，ΔH<0；反之，A→B＋C的反应一定是吸热反应。根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的能量一定相等。
核心素养
提升点一 中和热的测定
例1 某实验小组用50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液和30 mL 0.50 mol·L－1硫酸溶液进行中和反应反应热的测定，实验数据如下表。
(1)请填写下表中的空白：
温度 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差平均值
(t2－t1)/℃
H2SO4 NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1
____
2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 4.0
解析：(1)由表中四组数据第2组偏差较大，舍去，可求得t2－t1的平均值为4.0 ℃。
(2)近似认为0.50 mol·L－1 NaOH溶液和硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，则中和热ΔH＝___________(取小数点后一位)。
(3)上述实验数值结果与57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因可能是______ (填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．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H2SO4溶液的温度
－53.5 kJ/mol
acd
解析： (2)根据Q＝(m1＋m2)×c×(t2－t1)＝80× 4.18×4.0×10－3 kJ＝1.337 6 kJ。又因30 mL 0.50 mol/L硫酸溶液中含有0.03 mol的H＋，所以跟0.025 mol的OH－发生中和反应，生成0.025 mol的水，放出热量为Q，所以中和热ΔH＝－＝－ kJ·mol－1＝－53.5 kJ·mol－1。(3)由于测得反应放出的热量明显小于57.3 kJ，故保温效果不好，a正确；量取NaOH溶液时，仰视NaOH溶液的体积增多，b不正确；分多次加入NaOH溶液也会使热量散失，要快速一次性加入液体，c正确；d项提前中和了一部分酸和碱，故使一部分热量散失，d正确。
状元随笔 数据处理中的取舍：过大或过小的数据为错误数据要舍弃。
中和热测定中产生误差的原因：
1．保温措施不好；
2．搅拌不充分；
3．所用酸碱浓度过大。
[提升1] [2022·武汉高二检测盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是___________。
(2)该实验常用0.50 mol·L－1 HCl和NaOH溶液各50 mL进行实验，其中NaOH溶液浓度稍大于盐酸浓度的作用是___________
_______，当室温低于10 ℃时进行实验，对实验结果会造成较大的误差，其原因是______________________________。
玻璃搅拌器
保证盐酸完全被中和
体系内、外温差大，会造成热量损失
解析：(1)由题图可知该装置缺少的仪器是玻璃搅拌器。(2) NaOH的浓度稍大于盐酸的浓度，目的是使盐酸完全被中和；当室温低于10 ℃时进行，体系内、外温差大，会造成热量损失。
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求得的中和热______ (填“相等”或“不相等”)，简述理由：
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热数值将_____ (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
相等
改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热是指强酸和强碱反应生成1 mol水时放出的热，故中和热相等
偏小
解析： (3)改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热是指强酸和强碱反应生成1 mol水时放出的热，故中和热相等。(4)醋酸为弱酸，电离过程为吸热过程导致反应放出的热量偏小，所求中和热数值也偏小。
状元随笔
1.实验中改变酸碱的用量时，反应放出的热量发生改变，误认为中和热也发生改变，因为中和热是酸碱发生中和反应生成1 mol H2O的反应热，故中和热与酸碱用量无关。
2．误认为中和热的数值(57.3 kJ·mol－1)是针对所有酸碱反应，57.3 kJ·mol－1是稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和水时的反应热，浓酸或浓碱溶于水时也要放热，中和热数值会大于57.3 kJ·mol－1，而弱酸或弱碱参与的中和反应，因弱酸或弱碱电离时要吸收热量，则中和热数值小于57.3 kJ·mol－1。
关键能力
中和反应的实质是H＋和OH－结合生成水，因而理解中和热时要注意以下几点：
(1)条件 稀溶液，因浓酸和浓碱稀释时会放出热量。
(2)反应物 酸与碱(在中学化学中，只讨论强酸和强碱反应的中和热)。
(3)生成物及其物质的量 1 mol H2O(l)
(4)表述 用文字叙述中和热时，不带“－”；用ΔH表示时，带上“－”。如强酸与强碱反应的中和热为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
状元随笔 中和反应中的酸碱均为强酸和强碱，且反应的离子方程式可写作“H＋＋OH－＝H2O”的形式才符合。
提升点二 理解焓变、反应热的“两个角度”
例2 已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是( )
A．每生成2分子AB吸收b kJ热量
B．该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1
C．该反应中反应物的总能量高于生
成物的总能量
D．断裂1 mol A—A和1 mol B—B键，
放出a kJ能量
答案：B
解析：观察题给图像可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。
状元随笔 化学键断裂吸收能量，形成化学键释放能量。
[提升2] 如图所示，有关化学反应和能量变化的说法不正确的是( )
A．图a表示的是放热反应的能量变化
B．图b表示反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量
C．图b可表示煅烧石灰石的反应过程中能量变化情况
D．图a表示的反应不需要加热就一定能发生，图b表示的反应一定需要加热才能发生
答案：D
解析：图a中反应物总能量大于生成物总能量，表示的是放热反应，A项正确；图b表示的是吸热反应，故反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量，B项正确；煅烧石灰石为吸热反应，符合b中图像变化，C项正确；放热反应、吸热反应与反应是否需要加热无关，D项错误。
状元随笔 一个化学反应是吸热反应还是放热反应与条件无关。
关键能力
解答有关化学反应能量变化图像题目的思维流程如下：
状元随笔 ΔH的两种计算方法
ΔH＝生成物所具有的总能量－反应物所具有的总能量
ΔH＝断键吸收的总能量－成键释放的总能量
提升点三 吸热反应与放热反应的比较
例3 下列说法正确的是( )
①需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
②放热反应在常温下一定很易发生
③反应是吸热还是放热主要看反应物和生成物所具有总能量的大小
④生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量的反应为放热反应
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
答案：D
解析：反应是吸热还是放热主要取决于所有的反应物和生成物总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。例如C＋O2点燃CO2的反应为放热反应，但反应开始也需加热，需要向反应体系先提供一定的能量。
状元随笔 加热、光照等仅是引发反应进行的条件，与反应吸热、放热无关
[提升3] 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
B．乙醇的燃烧
C．铝粉与氧化铁粉末反应
D．氧化钙与水反应
答案：A
解析：生成物总能量高于反应物总能量，则该反应是吸热反应。常见的吸热反应有水煤气的制取、大多数的分解反应、C与CO2的反应等。
状元随笔 熟知常见的吸热反应和放热反应类型
关键能力
常见的放热反应和吸热反应
(1)常见的放热反应有：
①活泼金属与H2O或酸的反应，如
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑；
②酸碱中和反应，如
2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2O；
③燃烧反应，如2CO＋O2 2CO2；
④多数化合反应，如
Na2O＋H2O===2NaOH，
CaO＋H2O===Ca(OH)2；
⑤铝热反应，如2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe。
(2)常见的吸热反应有：
①多数分解反应，如CaCO3 CaO＋CO2↑；
②2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O；
③C＋H2O(g) CO＋H2；
④CO2＋C 2CO。
状元随笔 理解误区：
1．吸热(放热)反应和吸热(放热)过程不同，如浓H2SO4稀释为放热过程。
2．与反应条件无关，加热的反应不一定是吸热反应。
素养形成
1.下列过程中，需要吸收能量的是( )
A．H＋H===H2
B．H＋Cl===HCl
C．I2―→I＋I
D．CH4＋2O2===CO2＋2H2O
答案：C
解析：形成化学键放热，故A、B错误；断裂化学键吸收能量，故C正确；燃烧反应放出能量，D错误。
2．对于放热反应H2(g)＋F2(g)===2HF(g)，下列说法中正确的是 ( )
A．生成物[2HF(g)]所具有的总焓高于反应物[H2(g)＋F2(g)]所具有的总焓
B．反应物[H2(g)＋F2(g)]所具有的总焓高于生成物[2HF(g)]所具有的总焓
C．反应物[H2(g)]所具有的总焓高于生成物[HF(g)]所具有的总焓
D．反应物[H2(g)]比生成物[HF(g)]更稳定
答案：B
解析：放热反应H2(g)＋F2(g)===2HF(g)中反应物的总焓高于生成物的总焓，但不能比较单一反应物和生成物的焓值大小及稳定性，故只有B正确。
3．化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：
下列关于合成氨反应的叙述不正确的是( )
A．该过程表明在化学反应中存在化学键的断裂与形成
B．在催化剂的作用下，反应物的化学键变得容易断裂
C．过程②需吸收能量，过程③则放出能量
D．常温下该反应难以进行是因为常温下生成物的化学键难以形成
答案：D
解析：由图可知，过程②存在化学键的断裂，要吸收能量，过程③存在化学键的形成，则释放能量，故该过程表明在化学反应中存在化学键的断裂与形成，A、C均正确；合成氨时N2和H2中共价键较难断裂，使用催化剂有利于合成氨，说明在催化剂作用下，反应物的化学键变得容易断裂，B正确；化学键的断裂需要吸收能量，化学键形成过程放出能量，故温度较低时有利于化学键的形成，不利于化学键的断裂，D错误。
4．关于中和反应反应热的测定实验，下列说法正确的是( )
A．为了使反应进行得更完全，可以使酸或碱适当过量
B．为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)溶液中分几次加入碱(酸)溶液
C．中和反应反应热的测定结果与所用酸(碱)的种类无关
D．测完酸溶液的温度后，未冲洗温度计并擦干就直接测碱溶液的温度，会使测得的反应热数值的绝对值偏大
答案：A
解析：中和反应反应热测定实验中，为保证反应完全，可以使酸或碱适当过量，A项正确；分几次加入酸溶液或碱溶液，会导致部分热量散失，B项错误；中和反应反应热的测定结果与所用酸(碱)的种类有关，C项错误；测完酸溶液的温度计表面附着有酸，未冲洗温度计并擦干就直接测量碱溶液的温度，会导致测量的碱溶液温度偏高，从而使测得的温度差值偏小，测得的反应热数值的绝对值偏小，D项错误。
5．我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料，其主要成分是氮化硅，该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：
3SiO2＋6C＋2N2 Si3N4＋6CO
该反应变化过程中的能量变化如图所示。回答以下问题。
(1)上述反应中的还原剂是____，还原产物是_______。
(2)该反应_____ (填“吸热”或“放热”)，反应热ΔH____0(填“＞”“＜”或“＝”)。
C
Si3N4
放热
＜
解析：(1)3SiO2＋6C＋2N2 Si3N4＋6CO，反应中碳元素的化合价由0价升高到＋2价，氮元素的化合价由0价降低到－3价。故反应中的还原剂是C，还原产物为Si3N4。(2)该反应过程中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，ΔH＜0。
练后感悟
1．断键吸收能量，成键释放能量。
2．放热(吸热)反应与放热(吸热)过程有区别：放热(吸热)反应一定有放热(吸热)过程，但放热(吸热)过程不一定有放热(吸热)反应。(共41张PPT)
第2课时 热化学方程式 燃烧热
必备基础
核心素养
素养形成
课程目标
1．认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。
2．理解燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的计算。
图说考点
必备基础
[新知预习]
1．热化学方程式
(1)定义：表明反应所__________的热量的化学方程式。
(2)意义：热化学方程式既表明了化学反应中的_____变化，也表明了化学反应中的_____变化。例如H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝，表示在25 ℃、101 kPa时，______H2与_____O2完全反应生成______水时_____的热量是285.8 kJ。
释放或吸收
物质
能量
1 mol
mol
液态
放出
(3)热化学方程式书写三步骤：
——写出配平的化学方程式
——注明物质的______状态
——计算出ΔH的数值，并写出________
聚集
单位及符号
(4)书写原则：
①热化学方程式的化学计量数只表示__________，不表示_________，可以用整数也可以用______。
②必须注明物质的________、ΔH的“________”和______。
③对于相同反应，ΔH的数值必须与__________对应。
物质的量
分子个数
分数
聚集状态
＋、－
单位
化学计量数
2．燃烧热
(1)定义
101 kPa时，_______纯物质完全燃烧生成________时所放出的热量。
(2)表达形式
①符号：ΔH为“____”或ΔH____0。
②单位：________。
(3)意义
例如：CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，表示在25℃、101 kPa时，_______ CH4(g)完全燃烧生成_______和_______时放出890.3 kJ的热量。反应的热化学方程式为____________________________。
1 mol
指定产物
－
<
kJ·mol－1
1 mol
CO2(g)
H2O(l)
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
[即学即练]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)热化学方程式中，化学计量数只代表物质的量，不代表分子数。( )
(2)反应条件(点燃或加热)对反应热有影响，所以热化学方程式必须注明反应条件。( )
(3)比较ΔH大小，只需比较数值，不用考虑正负号。( )
(4)CH4的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，因此1 mol CH4完全燃烧一定放出890.3 kJ热量。( )
(5)热化学反应方程式中ΔH的单位中“mol－1”是指“每摩尔反应”。( )
(6)3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1表示3 mol H2和1 mol N2混合后，在一定条件下充分反应可放出92.4 kJ的热量。( )
√
√
×
×
×
×
2．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式正确的是( )
A.N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(g) ΔH＝＋267 kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋534 kJ·mol－1
D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－133.5 kJ·mol－1
答案：B
解析：该反应为放热反应，A、C项错误；0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时放出133.5 kJ热量，则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时放出的热量为534 kJ，B项正确，D项错误。
3．2020年，中国长征火箭家族迎来了一位新成员——长征八号运载火箭。该型火箭的研制将进一步完善我国运载火箭型谱，满足未来中高轨商业发射市场的需求。
偏二甲基肼( )是长征系列火箭的燃料，已知：25 ℃、101 kPa时，1.5 g偏二甲基肼完全燃烧生成CO2(g)、N2(g)、H2O(l)时，放出50 kJ热量，则偏二甲基肼的燃烧热为( )
A．1 000 kJ·mol－1 B．1 500 kJ·mol－1
C．2 000 kJ·mol－1 D．3 000 kJ·mol－1
答案：C
4．25 ℃、101 kPa时，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热(ΔH)依次是－393.5 kJ·mol－1、－285.8 kJ·mol－1、－890.31 kJ·mol－1和－2 800 kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是( )
A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－890.31 kJ·mol－1
D．C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－1 400 kJ·mol－1
答案：D
5．依据实验数据，写出下列反应的热化学方程式：
(1)1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和液态水，放出1 411 kJ热量：__________________________________________________。
(2)1 mol CaCO3(s)在高温下完全反应，生成CaO(s)和CO2(g)，吸收178.2 kJ热量：______________________________________________。
(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应，生成Al2O3(s)，放出1 669.8 kJ热量：__________________________________________________________。
(4)18 g葡萄糖与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出280.4 kJ热量：_____________________________________________________
C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－1 411 kJ·mol－1
CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.2 kJ·mol－1
2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s) ΔH＝－1 669.8 kJ·mol－1
C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－2 804 kJ·mol－1
核心素养
提升点一 热化学方程式的书写
例1 在常温常压下，1 g H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出92.3 kJ的热量。下列热化学方程式中正确的是( )
A.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－92.3 kJ·mol－1
B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝＋92.3 kJ·mol－1
C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝＋184.6 kJ·mol－1
D.2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋184.6 kJ·mol－1
答案：D
解析：H2在Cl2中燃烧生成HCl气体，1 g H2燃烧放出92.3 kJ的热量，则1 mol(2 g)H2燃烧放出184.6 kJ的热量，化学反应放出热量，ΔH为“－”。则H2在Cl2中燃烧生成HCl气体的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1。一个放热反应的逆反应是吸热反应，并且在其他条件相同时，ΔH是原ΔH的相反数。则该题的四个选项中只有D是正确的。
状元随笔 “五看”法判断热化学方程式的正误
一看方程式是否配平
二看各物质的聚集状态是否正确
三看ΔH的“＋”“－”符号是否正确
四看反应热的单位是否为“kJ·mol－1”
五看反应热的数值与化学计量数是否对应
[提升1] (1)氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气，放出241.8 kJ热量(25 ℃、101 kPa下测得)，写出该反应的热化学方程式：
______________________________________________________________________________________________________。
(2)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态的三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为
_________________________________________________________。
(3)已知：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是________kJ。
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝
(或2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1)
B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1
1 016.5
解析：由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kJ热量(25 ℃、101 kPa下测得)，推知氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气，反应的热化学方程式为：
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1。
状元随笔 书写的“三步骤”
(1)写出配平的化学方程式
(2)注明物质的聚集状态
(3)写出ΔH的数值、单位、及正负
关键能力
书写热化学方程式时应注意的问题
(1)热化学方程式的基础是化学方程式，因此必须遵循化学方程式的要求，如原子守恒、元素守恒等。
(2)要在物质的化学式后用括号注明反应物和生成物的聚集状态。一般用英文字母g、l和s分别表示物质的气态、液态和固态，水溶液中的溶质则用aq表示。热化学方程式一般不写反应条件。
(3)要在化学方程式的右边标出焓变(ΔH)。放热反应，ΔH为“－”；吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位是kJ·mol－1(或kJ/mol)。方程式与ΔH应用空格隔开。
(4)由于ΔH与测定条件有关，因此应在ΔH后注明反应温度和压强。在25 ℃、101 kPa下进行的反应，可不注明。
(5)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数，一般不用小数。
提升点二 燃烧热的理解
例2 下列有关燃烧热的说法中正确的是( )
A．1 mol可燃物燃烧放出的热量是燃烧热
B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184 kJ·mol－1，则H2的燃烧热ΔH＝－184 kJ·mol－1
C．在25 ℃、101 kPa时，1 mol S(s)转化成SO3(g)的反应热即为S(s)的燃烧热
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－11 036 kJ·mol－1，则C8H18(l)的燃烧热ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
答案：D
解析：根据燃烧热的定义“25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量”知，A项说法与定义不符；H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应产物HCl不是氧化物，所以其反应热不是燃烧热，故B项错误；S(s)完全燃烧生成的稳定氧化物是SO2(g)，不是SO3(g)，故C项错误；由热化学方程式知，C8H18(l)的燃烧热ΔH＝(－11 036 kJ·mol－1)÷2＝－5 518 kJ·mol－1，故D项正确。
状元随笔 燃烧热定义中的稳定氧化物具体指：C―→CO2(g) S―→SO2(g)
H―→H2O(l)
[提升2] 下列热化学方程式正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 367.0 kJ·mol－1(燃烧热)
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1(中和热)
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－269.8 kJ·mol－1(反应热)
D．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1(反应热)
答案：C
解析：A项，燃烧热要求反应生成的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O必须为液态，错误；B项，中和反应是放热反应，ΔH应小于0，错误；D项，热化学方程式应标明物质的聚集状态，错误。
状元随笔 注意区别
燃烧热和燃烧的热化学方程式是不一样的
关键能力
反应热、燃烧热和中和热的比较
反应热 燃烧热 中和热
概念 化学反应过程中放出或吸收的热量 101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量
能量的 变化 放热或吸热 放热 放热
ΔH的大小 放热时，ΔH＜0； 吸热时，ΔH＞0 ΔH＜0 ΔH＜0
反应条件 一定压强下 101 kPa 稀溶液
反应物的量 不限 1 mol纯物质 不一定是1 mol
生成物的量 不限 不限 1 mol液态水
状元随笔 “燃烧热”和“中和热”都是反应热，只是对反应物和产物有特定的要求。
素养形成
1.下列有关燃烧热的说法正确的是( )
A．1 mol纯物质完全燃烧时所放出的热量叫做该物质的燃烧热
B．放热反应的热化学方程式中，ΔH就是该可燃物的燃烧热
C．物质的燃烧热不能由实验测得
D．1 mol硫蒸气与2 mol硫蒸气完全燃烧时，燃烧热相同
答案：D
解析：燃烧热的概念有三个要点：①必须是在101 kPa下；②可燃物的物质的量必须为1 mol；③可燃物必须完全燃烧，生成稳定的氧化物如液态水、二氧化碳气体等。A项，未强调“101 kPa”；B项，放热反应不一定是燃烧反应；C项，物质的燃烧热可由实验测得；D项，根据燃烧的概念可知，燃烧热是定值，与参加反应的纯物质的物质的量无关。
2．根据下图所给信息，得出的结论正确的是( )
A．48 g C完全燃烧放出的热量为1 574 kJ·mol－1
B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
C.2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝＋283.0 kJ·mol－1
D．C(s)＋O2(g)===CO2(s) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
答案：B
解析：A项，根据图示可知，1 mol的C完全燃烧放出的热量是393.5 kJ，则48 g C也就是4 mol的C完全燃烧放出的热量为393.5 kJ·mol－1×4 mol＝1 574 kJ，错误；B项，1 mol C燃烧变为CO，放热为393.5 kJ－283.0 kJ ＝110.5 kJ，则2 mol C燃烧变为CO放出热量是110.5 kJ×2＝221.0 kJ，所以有热化学方程式2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1，正确；C项，根据图示可知1 mol的CO2比1 mol的CO和1/2 mol的O2的能量总和低283.0 kJ，则相应的热化学方程式是2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝＋566.0 kJ·mol－1，错误；D项，1 mol固体C完全燃烧产生1 mol的气体CO2，放出的热量是393.5 kJ，由于物质在固态时含有的能量比气态时低，所以产生1 mol固态CO2放出的热量要比393.5 kJ多，因此该热化学方程式书写有误，错误。
3．下列关于2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l) ΔH＝－5 800 kJ·mol－1的叙述错误的是( )
A．该反应的反应热ΔH＝－5 800 kJ·mol－1，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该热化学方程式表示在25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出热量5 800 kJ
D．该反应表明2 mol丁烷燃烧时一定会放出5 800 kJ的热量
答案：D
解析：由热化学方程式表示的意义可知，A、B正确；在热化学方程式没有标明温度、压强的情况下，对应的温度、压强为常温、常压，C正确；2 mol丁烷在常温常压下完全燃烧生成液态水时放出的热量才是5 800 kJ，D错误。
4．化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( )
A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)
ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1
B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
ΔH＝2(b－a) kJ·mol－1
C．N2(g)＋H2(g)===NH3(l)
ΔH＝(b＋c－a) kJ·mol－1
D．N2(g)＋H2(g)===NH3(g)
ΔH＝(a＋b) kJ·mol－1
答案：A
解析：由题图可以看出，mol N2(g)＋ mol H2(g)断裂化学键生成1 mol N和3 mol H吸收的能量为a kJ，1 mol N＋3 mol H形成1 mol NH3(g)释放的能量为b kJ，所以有N2(g)＋H2(g)===NH3(g) ΔH＝(a－b) kJ·mol－1，而1 mol NH3(g)转化为1 mol NH3(l)放出c kJ的热量，所以有N2(g)＋H2(g)===NH3(l) ΔH＝(a－b－c) kJ·mol－1即N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1。
5．写出下列反应的热化学方程式：
(1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 366.8 kJ热量：
________________________________________________________。
(2)1 mol C(石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量：
_________________________________________________________。
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67 kJ的热量：_______________________________________________________。
C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1
C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
NH3(g)＋O2(g)===NO(g)＋H2O(g) ΔH＝－226.7 kJ·mol－1
解析：(1)C2H5OH燃烧的化学方程式为C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O，那么，相应的热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝。
(2)1 mol C(石墨)与H2O(g)完全反应吸收131.3 kJ热量，则相应的热化学方程式C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝。
(3)1.7 g NH3的物质的量为0.1 mol，则1 mol NH3完全反应放出的热量为226.7 kJ。那么相应的热化学方程式为NH3(g)＋O2(g)===NO(g)＋H2O(g) ΔH＝。
6．(1)已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝，若1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应H2(g)＋O2(g)===H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol－1。氢气的燃烧热为______kJ·mol－1。
(2)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料，它可以由绿色植物的秸秆制取，1.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出1.367 kJ热量，表示乙醇燃烧热的热化学方程式为
________________________________________________________。
－285.8
285.8
C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－62.882 kJ·mol－1
解析：H2和O2反应生成1 mol H2O(g)放出241.8 kJ的热量，而1 mol H2O(g)变为液态水需继续放出2.444 kJ×18≈44 kJ的热量，则反应H2(g)＋O2(g)===H2O(l)的ΔH＝－(241.8＋44) kJ·mol－1＝－285.8 kJ·mol－1，即氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1。
练后感悟
1．准确理解燃烧热的概念和中和热概念的区别。
2．注意书写的热化学方程式中的焓变与可燃物的量的对应关系保持一致。(共27张PPT)
章末共享专题一
微专题一 热化学方程式的书写与判断
一、书写热化学方程式的注意事项
(1)ΔH及单位 热化学方程式的右边必须写上ΔH，并用“空格”隔开。吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”，单位常用kJ·mol－1(或kJ/mol)。
(2)注明必要的测定条件 焓变与温度和压强等测定条件有关，故书写时必须注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指25 ℃、1.01×105 Pa。
(3)注明物质的状态 物质的状态不同，化学反应焓变的值不同，因此必须在每种物质的化学式后面注明物质状态。
(4)明确化学计量数的含义 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的量，并不能表示物质的分子数，因此化学计量数可以是整数也可以是分数。
(5)化学计量数与ΔH的关系 热化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则ΔH的数值也加倍；若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但绝对值不变。
二、热化学方程式正误判断
热化学方程式是表示参加反应的物质的量与反应热的关系的化学方程式。热化学方程式的书写除了遵循书写化学方程式的要求外，应侧重从以下几个方面予以考虑：
1．检查ΔH符号的正误
放热反应的ΔH为“－”，吸热反应的ΔH为“＋”，单位是，逆反应的ΔH与正反应的ΔH数值相同，符号相反。
2．检查是否注明物质的聚集状态
必须注明每种反应物和生成物的聚集状态，同一个化学反应，物质的聚集状态不同，ΔH数值不同
3．检查ΔH的数值与化学计量数是否对应
ΔH的大小与反应物的物质的量的多少有关，相同的反应，化学计量数不同时，ΔH不同。
4．特殊反应热
(1)书写表示燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数为1；产物应为完全燃烧生成稳定的化合物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧生成的是H2O(l)，而不是H2O(g)。
(2)书写表示中和热的热化学方程式时，H2O的化学计量数为1，并以此配平其余物质的化学计量数。
[微训练一]
1．标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知HH、HO和OO键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol－1、463 kJ·mol－1和495 kJ·mol－1，下列热化学方程式正确的是( )
A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝－485 kJ·mol－1
B．H2O(g)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋485 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋485 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH ＝－485 kJ·mol－1
答案：D
解析：任何化学反应的发生都是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。断键吸热，形成化学键放热。反应热就是断裂化学键吸收的热量与形成化学键释放的热量的差值。物质在反应过程中反应热即与物质的状态有关，也与物质的多少有关。1 mol气态水分解产生1 mol氢气和 mol氧气的能量变化是：2×463－436－×495＝242.5 (kJ)。因此热化学方程式为H2O(g)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋242.5 kJ·mol－1。A、B错误。2 mol气态水分解产生2 mol氢气和1 mol氧气，能量变化是485 kJ，物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等，则热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－485 kJ·mol－1。C错误，D正确。
2．完成下列反应的热化学方程式。
(1)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则热化学方程式为_________________________________________________。
(2)已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol－1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式
________________________________________________。
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1
H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－a kJ·mol－1
(3)已知，N2(g)＋H2(g)===N(g)＋3H(g)ΔH1＝＋a kJ·mol－1
N(g)＋3H(g)===NH3(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1
NH3(g)===NH3(l) ΔH3＝－c kJ·mol－1
写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式
_________________________________________________。
N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝－2(b＋c－a) kJ·mol－1
(4)已知：
①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7 kJ·mol－1
②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
试写出HF电离的热化学方程式
_____________________________________________________。
(5)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中，只存在S—F键，已知1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，F—F键能为160 kJ·mol－1，S—F键能为330 kJ·mol－1，试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式_______________________________________________。
HF(aq)===F－(aq)＋H＋(aq) ΔH＝－10.4 kJ·mol－1
S(s)＋3F2(g)===SF6(g) ΔH＝－1 220 kJ·mol－1
特别提醒
(1)漏写物质的聚集状态(漏一种就全错)。
(2)ΔH的符号“＋”“－”标示错误。
(3)ΔH的值与各物质化学计量数不对应。
(4)ΔH后不带单位或单位写错(写成kJ、kJ·mol等)。
微专题二 ΔH的大小比较与计算
一、ΔH的大小比较
比较反应热的大小，一般从以下几个方面考虑：
1．比较“反应热”或ΔH的大小时，必须带“＋”“－”符号；比较“燃烧热”“中和热”时，只需比较数值大小即可。
2．参加反应的物质的量不同，则反应热的数值也会发生相应的变化，如1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8 kJ的热量，2 mol H2完全燃烧生成液态水时则放出571.6 kJ的热量。
3．对于可逆反应，如3H2(g)＋N2(g) 2NH3(g) ΔH＝，是指生成2 mol NH3时放出92.4 kJ的热量，而不是3 mol H2和1 mol N2混合，在一定条件下反应就可放出92.4 kJ的热量，实际3 mol H2和1 mol N2混合，在一定条件下反应放出的热量小于92.4 kJ，因为该反应的反应物不能完全转化为生成物。
4．同一反应中物质的聚集状态不同，反应热数值大小也不同。例如，S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1；S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1可以理解成固态硫变成气态硫后再发生变化，而由固态到气态是需要吸收能量的，所以Q1＞Q2、ΔH1＜ΔH2，故当同一反应中只由于聚集状态不同比较反应热的大小时，反应物为固态时放出的热量少，当生成物为固态时放出的热量多。
5．中和热为稀溶液中强酸和强碱生成1 mol H2O时的反应热。若酸为浓硫酸时，由于浓硫酸溶解放热，此时生成1 mol H2O放出的热量大于57.3 kJ。
二、焓变的计算
1．运用盖斯定律计算
计算反应热最基本的方法是应用盖斯定律。高考题中往往给出几个已知的热化学方程式，然后要求计算与之有关的目标热化学方程式的反应热，此时可应用盖斯定律进行计算。
2．根据热化学方程式计算
计算依据：对于相同的反应，反应热与反应物参加反应的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式，则按照热化学方程式与ΔH的关系计算反应热；若没有给出热化学方程式，则根据条件先得出热化学方程式，再计算反应热。
注意 热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热的数值应作相同倍数的改变。
3．根据反应物和生成物的能量计算
(1)计算公式：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。
(2)根据燃烧热计算，要紧扣反应物为“1 mol”、生成物为指定产物。Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。
4．根据反应物和生成物的键能计算
(1)计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。
(2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的种类和数目，如1个H2O分子中含有2个H—O键，1个NH3分子中含有3个N—H键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有1 mol P4含有6 mol P—P键，1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si键，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C键，1 mol金刚石含有2 mol C—C键，1 mol SiO2含有4 mol Si—O键等。
[微训练二]
1．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2
③CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH3
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
由此计算ΔH1＝_____kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝_____kJ·mol－1。
化学键 H—H C—O C===←O(CO中) H—O C—H
E/(kJ·mol－1) 436 343 1 076 465 413
－99
＋41
解析：反应①中，生成1 mol CH3OH时需要形成3 mol C—H键、1 mol C—O键和1 mol O—H键，则放出的热量为(413×3＋343＋465) Kj
＝2 047 kJ，需要断开1 mol C O键和2 mol H—H键，吸收的热量为(1 076＋436×2) kJ＝1 948 kJ，则该反应为放热反应，ΔH1＝(1 948－2 047) kJ·mol－1＝；根据盖斯定律，ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58＋99) kJ·mol－1＝＋41 kJ·mol－1。
2．(1)已知：
①2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)
ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1
②2NO2(g)===N2O4(g) ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1
则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)的ΔH＝_____kJ·mol－1。
(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：
①2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)
ΔH1＝48 kJ·mol－1
②3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g)
ΔH2＝－30 kJ·mol－1
则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH为_____kJ·mol－1。
53.1
114
解析：(1)根据盖斯定律，由①×－②得N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g) ΔH＝53.1 kJ·mol－1。
(2)根据盖斯定律，由①×3＋②得4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＝114 kJ·mol－1。
(3)FeCO3在空气中加热，反应可制得铁系氧化物材料。已知25 ℃，101 kPa时：
4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH＝－1 648 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393 kJ·mol－1
2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s)ΔH＝－1 480 kJ·mol－1
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是_________________________________________________________。
4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g) ΔH＝－260 kJ·mol－1
解析： (3)将所给热化学方程式标号：
4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648 kJ·mol－1①
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393 kJ·mol－1②
2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s)
ΔH＝－1 480 kJ·mol－1 ③
根据盖斯定律：①－③×2＋②×4可得：
4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)
ΔH＝－260 kJ·mol－1。
3．根据要求回答下列问题：
(1)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)
ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)
ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
已知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸气燃烧生成液态水的热化学方程式为
_____________________________________________________。
CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·mol－1
解析：(1)根据盖斯定律，3×②－2×①＋2×③得CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝3×(－192.9 kJ·mol－1)－2×(＋49.0 kJ·mol－1)＋2×(－44 kJ·mol－1)＝－764.7 kJ·mol－1。
(2)在微生物作用的条件下经过两步反应被氧化成。这两步的能量变化如图：
第二步反应是_____ (填“放热”或“吸热”)反应。
(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式为_______________________________________________________________。
放热
(aq)＋O2(g)===(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－273 kJ·mol－1
解析： 由图可知，第二步反应的反应物总能量高于生成物总能量，该反应是放热反应；第一步反应的热化学方程式为O2===(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－273 kJ·mol－1。
(3)如图所示是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为____________________________________、__________________________，_______________制得等量H2所需能量较少的是________。
H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝286 kJ·mol－1
H2S(g)===H2(g)＋S(s) ΔH＝20 kJ·mol－1
系统Ⅱ
解析：利用盖斯定律分别将系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)中的三个热化学方程式相加，即可得到系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式；系统(Ⅰ)和统(Ⅱ)制氢的反应都是吸热反应，从热化学方程式可以看出，系统(Ⅱ)制备1 mol H2需要消耗20 kJ能量，而系统(Ⅰ)制备1 mol H2需要消耗286 kJ能量，故制等量H2系统(Ⅱ)消耗的能量较少。
