新人教版高中化学选修4第一章化学反应与能量（无答案）

[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。　4.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。　5.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。　6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
考点一　反应热与焓变
1．化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。
2．焓变、反应热
(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。
(2)符号：ΔH。
(3)单位：kJ·mol－1或kJ/mol。
3．吸热反应和放热反应
(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析
(3)记忆常见的放热反应和吸热反应
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。
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。
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)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。(　　)
(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化。(　　)
(3)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。(　　)
(4)吸热反应在任何条件下都不能发生。(　　)
(5)C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定。(　　)
(6)NH4NO3固体溶于水时吸热，属于吸热反应。 (　　)
(7)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。(　　)
(8)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。(　　)
2．需加热才能进行的反应一定是吸热反应吗？不需加热就能进行的反应一定是放热反应吗？
?1?某些物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，如物质的三态变化、物质溶解?不与水发生反应?等过程主要是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。
?2?焓变与反应条件、是否是可逆反应，是否使用催化剂无关。
?3?化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba?OH?2·8H2O在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。
考向1　化学反应与能量变化的图像
(2015·高考北京卷)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：
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O
C．CO和O形成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
1．(2015·高考上海卷)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．加入催化剂，减小了反应的热效应
B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率
C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2H2O ＋ O2　ΔHD．反应物的总能量高于生成物的总能量
2．(2014·高考浙江卷节选)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　ΔH1＝＋218.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)　ΔH2＝－175.6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)
假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。
正确理解活化能与反应热的关系
(1)在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。
(2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
考向2　有关键能与反应热的计算
(1)[2015·全国卷Ⅰ，28(3)]已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________ kJ。
(2)[2015·全国卷Ⅱ，27(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中的相关的化学键键能数据如下：
化学键
H—H
C—O
C===O
H—O
C—H
E/(kJ·mol－1)
436
343
1 076
465
413
由此计算ΔH1＝________ kJ·mol－1，已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________ kJ·mol－1。
「名师点拨」　
(1)熟记反应热ΔH的基本计算公式
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和
(2)规避两个易失分点
①旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。
②常见物质中的化学键数目
物质
CO2(CO)
CH4(C—H)
(P—P)P4
SiO2(Si—O)
石墨
金刚石
S8(S—S)
Si
键数
2
4
6
4
1.5
2
8
2
3．(2015·高考浙江卷节选)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
已知：
化学键
C—H
C—C
C===C
H—H
键能/kJ·mol－1
412
348
612
436
计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
4．(2016·安徽合肥模拟)通常人们把断开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与形成新化学键的键能之和的差。
化学键
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
键能
/kJ·mol－1
460
360
436
431
176
347
工业上用的高纯硅可通过反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)。该反应的反应热ΔH＝________。
考点二　热化学方程式的书写与判断
1．概念
表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2．意义
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。
3．书写
(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。
(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。
(4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应)
(5)区别于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等。
(6)注意热化学方程式的化学计量数。
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，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。
1．正误诊断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ/mol，是热化学方程式。(　　)
(2)500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1。(　　)
(3)已知H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－a kJ/mol，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH＝＋2a kJ/mol。(　　)
(4)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的正逆两向的焓变相同。(　　)
2．(1)1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体，放出283 kJ的热量，其热化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)1 g H2气体完全燃烧生成液态水放出143 kJ热量，其热化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)已知H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol，
则①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH＝________，
②H2O(l)===H2(g)＋O2(g)的ΔH＝________。
ΔH与反应的“可逆性”
可逆反应的ΔH表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，表示在298 K时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。
考向1　热化学方程式的书写
[2015·高考安徽卷节选]NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________。
[解析]　NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，3.8 g NaBH4的物质的量为0.1 mol，故1 mol NaBH4与水反应时放出216.0 kJ热量，由此可写出热化学方程式。
[答案]　NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)　ΔH＝－216.0 kJ·mol－1
「思维建模」　书写热化学方程式的“五步”
1．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

3．化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式。
(2014·高考海南卷)标准状况下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O—O键的键焓ΔH分别为436 kJ/mol、463 kJ/mol和495 kJ/mol。下列热化学方程式正确的是(　　)
A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝－485 kJ/mol
B．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋485 kJ/mol
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝＋485 kJ/mol
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－485 kJ/mol
「思维建模」　判断热化学方程式正误的“五审”

4．判断下列热化学方程式书写是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”(注：焓变数据均正确)
(1)CaCO3(s)===CaO＋CO2(g)　ΔH＝＋177.7 kJ。(　　)
(2)C(s)＋H2O(s)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝－131.3 kJ·mol－1。(　　)
(3)C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1。(　　)
(4)CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1。(　　)
(5)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1。(　　)
5．实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是(　　)
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
A．仅有②　　　　　　 B．仅有②④
C．仅有②③④ D．全部符合要求
做到“五看”，快速判断
(1)看方程式是否配平；
(2)看各物质的聚集状态是否正确；
(3)看ΔH的“＋”“－”符号是否正确；
(4)看反应热的单位是否为kJ·mol－1；
(5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。
考点三　燃烧热、中和热与能源
1．燃烧热
(1)概念：在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，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示。
燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，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→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。
(2)表示的意义：例如C的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ的热量。
(3)书写热化学方程式：燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 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＝－5 518 kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热为5 518 kJ·mol－1。
(4)燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放＝n(可燃物)×ΔH
式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的燃烧热。
2．中和热
(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1_mol_液态H2O时的反应热叫中和热。
(2)注意几个限定词：①稀溶液；②产物是1 mol液态H2O；③用离子方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
(3)中和热的测定
①测定原理
ΔH＝－
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。
②装置如图(在横线上填出仪器的名称)
3．能源
(1)化石燃料
①种类：煤、石油、天然气。
②特点：蕴藏量有限，属于不可再生能源。
③解决化石燃料枯竭的办法：开源节流，即开发新的能源和节约现有的能源。
(2)新能源
①种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。
②特点：资源丰富，可以再生，没有污染或污染很小。
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1。(　　)
(2)H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1。(　　)
(3)因为2SO2＋O22SO3所以可燃物S燃烧的稳定氧化物为SO3。(　　)
(4)我国目前最主要的能源是煤炭，煤炭属于化石燃料，是不可再生能源。(　　)
(5)中和热测定实验时可用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。(　　)
2．CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1表示的含义是什么？
3．浓硫酸与稀NaOH溶液反应、稀醋酸与稀NaOH溶液反应所测得的中和热都为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1吗？为什么？
4．已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，则a________238.6(填“>”“<”或“＝”)。
考向　燃烧热、中和热的含义和判断
(2016·辽宁大连高三质检)下列有关热化学方程式及其叙述正确的是(　　)
A．氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1
B．已知2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，则石墨的燃烧热为110.5 kJ·mol－1
C．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则在一定条件下将1 mol N2和3 mol H2置于一密闭容器中充分反应后最多可放出92.4 kJ的热量
D．已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为1 366.8 kJ·mol－1和1 411.0 kJ·mol－1，则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l)　ΔH＝－44.2 kJ·mol－1
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH＝－315 kJ·mol－1(燃烧热)(ΔH的数值正确)。(　　)
(2)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1(中和热)(ΔH的数值正确)。(　　)
(3)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1。(　　)
(4)葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1。(　　)
(5)已知101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，则该反应的反应热为221 kJ·mol－1。(　　)
(6)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量。(　　)
(7)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水的中和热为－57.3 kJ·mol－1。(　　)
(8)CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1。(　　)
(9)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1。(　　)
反应热答题规范指导
(1)用“焓变(ΔH)”表示反应热时，ΔH>0表示吸热，ΔH<0表示放热，因而，ΔH后所跟数值需要带“＋”“－”符号。
(2)描述反应热时，无论是用“反应热”“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值需要带“＋”“－”符号。
(3)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“－”号。
2.(高考经典题)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃、101 kPa)：
①C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)
ΔH＝－2 878 kJ·mol－1
②C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)
ΔH＝－2 658 kJ·mol－1
③C4H10(g)＋O2(g)===4CO(g)＋5H2O(l)
ΔH＝－1 746 kJ·mol－1
④C4H10(g)＋O2(g)===4CO(g)＋5H2O(g)
ΔH＝－1 526 kJ·mol－1
由此判断，正丁烷的燃烧热(ΔH)是(　　)
A．－2 878 kJ·mol－1　　　 B．－2 658 kJ·mol－1
C．－1 746 kJ·mol－1 D．－1 526 kJ·mol－1
解析：选A。燃烧热指在25 ℃、101 kPa条件下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
考点四　盖斯定律及应用
1．内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，即化学反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关，而与反应的途径无关。
2．应用：间接计算某些反应的反应热。
转化关系式
反应热间的关系
aAB、AB
ΔH1＝aΔH2
AB
ΔH1＝－ΔH2
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)对一可逆反应加入催化剂，改变了反应途径，反应的ΔH也随之改变。(　　)
(2)同一反应一步完成与两步完成的焓变相同。(　　)
(3)已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ/mol，则2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的ΔH＝＋92 kJ/mol。(　　)
(4)利用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热。(　　)
2．怎样计算2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的反应热？
3．已知：①Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s)　ΔH＝－348.3 kJ·mol－1
②2Ag(s)＋O2(g)===Ag2O(s)　ΔH＝－31.0 kJ·mol－1
则Zn和Ag2O反应的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考向1　利用盖斯定律计算ΔH
(2014·高考全国卷Ⅰ)已知：
甲醇脱水反应
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1
甲醇制烯烃反应
2CH3OH(g)===C2H4 (g)＋2H2O(g)
ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1
乙醇异构化反应
C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)
ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
「思维建模」　五步法掌握盖斯定律计算
(1)写：写出目标方程式(题目中要书写的热化学方程式)，配平。
(2)比：将已知方程式和目标方程式比较，分析物质类别、位置(在反应物中还是在生成物中)的区别。
(3)倒：为了将已知方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的量不变，但符号要相反。这样，可以避免减法运算中容易出现的错误。
(4)乘：为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个数(可以是分数)，反应热也要进行相应地运算。
(5)加：倒、乘两个方面做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也相加即可。注意：ΔH要带着“＋”“－”符号进行运算。
1．(2014·高考江苏卷)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1
CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3
4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4
3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)
A．ΔH1＞0，ΔH3＜0
B．ΔH2＞0，ΔH4＞0
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
2．在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：
H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)ΔH1
2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)ΔH2
H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)ΔH3
2S(g)===S2(g)ΔH4
则ΔH4的正确表达式为(　　)
A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)
B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)
C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)
D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)
应用盖斯定律进行简单计算时：
(1)当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应乘、除以同一个数；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，即把ΔH看作一个整体进行运算。
(2)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。
(3)在设计反应过程中，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。
(4)根据物质燃烧放热数值计算Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。
考向2　利用盖斯定律书写热化学方程式
(1)(2015·高考福建卷节选)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Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为______________________________________________________________________________________。
(2)(2015·高考山东卷节选)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
已知温度为T时：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1
「思维建模」　利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤
3．(2014·高考大纲全国卷节选)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。
已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．(1)(2015·高考江苏卷节选)烟气(主要污染物SO2、NOx )经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：
NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)　
ΔH＝－200.9 kJ·mol－1
NO(g)＋O2(g)===NO2(g)　
ΔH＝－58.2 kJ·mol－1
SO2(g)＋O3(g)===SO3(g)＋O2(g)　
ΔH＝－241.6 kJ·mol－1
(1)反应3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)(2015·高考四川卷节选)FeSO4可转化为FeCO3，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
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393 kJ/mol
2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s)　ΔH＝－1 480 kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是________________________________________________________________________。
考向3　反应热的大小比较
(2014·高考全国卷Ⅱ，13)室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将 1 mol 的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(　　)
A．ΔH2>ΔH3　　　　　 B．ΔH1<ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3
「归纳总结」　　比较反应热大小的四个注意要点
(1)反应物和生成物的状态：
物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。

(2)ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
(3)参加反应的物质的物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应的物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
(4)反应的程度：参加反应的物质的物质的量和状态均相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
5．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
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　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．①　　　　　　　　　 B．④
C．②③④ D．①②③
6．试比较下列三组ΔH的大小。
(1)同一反应，生成物状态不同时
A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0
A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0
则ΔH1________ΔH2(填“>”“<”或“＝”，下同)。
(2)同一反应，反应物状态不同时
S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0
则ΔH1________ΔH2。
(3)两个有联系的不同反应相比
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0
则ΔH1________ΔH2。
实验探究9　中和反应反应热的测定
[教材实验原型]
(人教版化学选修4 P4实践活动)
[教材实验原理]
1．测定原理
ΔH＝－
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；
n为生成H2O的物质的量。
2．实验步骤及解释

[命题角度探究]
实验中防止热量散失的措施有哪些？
2．实验中为什么不能用浓酸与浓碱溶液？
3．中和热测定过程中，所用NaOH溶液为什么稍过量？
4．若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热有何影响？
5．使用温度计时注意哪些问题？
[典题真题体验]
1．判断正误：
(1)(高考经典题)测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测温度值偏小。(　　)
(2)(高考经典题)利用如图装置进行中和热测定。(　　)
2．(教材改编题)利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液温度。回答下列问题：
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填序号)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入　 B．分三次少量倒入
C．一次迅速倒入
(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________(填序号)。
A．用温度计小心搅拌
B．揭开泡沫塑料板用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯
D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地上下搅动
(3)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________________________________________________________________。
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：
实验序号
起始温度t1/ ℃
终止温度t2/ ℃
盐酸
氢氧化
钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝________(结果保留一位小数)。
(5)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
?1?碎泡沫塑料?或纸条?及泡沫塑料板的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。
?2?为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量。
?3?实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快，热量损失大。
?4?中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。
?5?取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。
1．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．2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量
D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
2．(2015·高考海南卷)已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为(　　)
A．55 kJ　　 B．220 kJ　　C．550 kJ　　 D．1 108 kJ
3．(2016·石家庄模拟)下列反应符合下图图示的是(　　)
A．铝片与盐酸的反应
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应
C．酸碱中和反应
D．甲烷在氧气中的燃烧
4．(2016·浙江温州联考)已知热化学方程式(Q1、Q2均为正值)：
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－Q1 kJ·mol－1，
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－Q2 kJ·mol－1，有关上述反应的叙述错误的是(　　)
A．Q1B．生成物总能量均高于反应物总能量
C．由1 mol C(s)反应生成1 mol CO(g)时放出Q1 kJ热量
D．1 mol CO2气体具有的能量大于1 mol干冰具有的能量
5．下列热化学方程式中，正确的是(　　)
A．甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
B．500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
C．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1
D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
6．分析下列硫燃烧时的能量变化图，判断有关热化学方程式和说法正确的是(　　)
A．S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH＝＋297.16 kJ·mol－1
B．S(s，正交)===S(s，单斜)
ΔH＝－0.33 kJ·mol－1
C．S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH＝－296.83 kJ·mol－1
D．单斜硫的稳定性大于正交硫的稳定性
7．已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ/mol，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436
a
369
则表中a为(　　)
A．404　　 　 B．260　　　 C．230　　　 D．200
8．向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1 Ba(OH)2溶液，放出的热量为5.12 kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1 HCl溶液，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为(　　)
A．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－2.92 kJ·mol－1
B．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－0.72 kJ·mol－1
C．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－73 kJ·mol－1
D．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)
ΔH＝－18 kJ·mol－1
9．(2016·福建德化三中月考)下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是(　　)
A．由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应
B．由图2知，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2
C．由图3知，白磷比红磷稳定
D．由图4知，CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH>0
10．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。
反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O
已知：ⅰ.反应A中， 4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.
(1)H2O的电子式是______________。
(2)反应A的热化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________kJ，H2O中H—O 键比HCl中H—Cl 键______________(填“强”或“弱”)。
11．(2016·广东惠州一中诊断)化学反应过程中一定伴随着能量变化，某同学通过如下实验进行探究。
Ⅰ.探究化学反应中的能量变化。通过如图实验测出，烧杯中的温度降低。
(1)Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)从反应热的角度分析，该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应；从氧化还原角度分析，该反应属于________(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应；从基本反应类型上分析，该反应属于________反应。
Ⅱ.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57.3 kJ·mol－1)。
(4)该同学每次分别取0.50 mol·L－1 50 mL NaOH溶液和0.50 mol·L－130 mL硫酸进行实验，通过多次实验测定中和热ΔH＝－53.5 kJ·mol－1，与57.3 kJ·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
12．把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径Ⅰ　C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0
途径Ⅱ　先制水煤气：
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2>0
再燃烧水煤气：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3<0
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4<0
请回答下列问题：
(1)判断两种途径放热：途径Ⅰ放出的热量________途径Ⅱ放出的热量(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是________________________________________________________________________。
(3)由于制取水煤气的反应里，反应物具有的总能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要________能量才能转化为生成物，因此其反应条件为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知：Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH1＝－25 kJ·mol－1①
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)
ΔH＝－47 kJ·mol－1②
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝＋19 kJ·mol－1③
请写出CO还原FeO的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．(2016·河北衡水调研)能源危机当前是一个全球性问题，开源节流是应对能源危机的重要举措。
(1)下列做法有助于“开源节流”的是________(填序号)。
a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b．大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求
c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料
d．减少资源消耗，注重资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下，金刚石和石墨相比较，________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热为________。
②12 g石墨在一定量的空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为________。
(3)已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol－1、497 kJ·mol－1。
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.0 kJ·mol－1
NO分子中化学键的键能为________ kJ·mol－1。
(4)综合上述有关信息，请写出用CO除去NO的热化学方程式：________________________________________________________________________。