2019年高考化學二輪復習 核心考點總動員 專題12 化學能與熱能（含解析）.doc

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化學能與熱能 題型介紹： 該題型為高考中必考題型，通常以選擇題或填空題的形式出現(xiàn)，考查反應熱、燃燒熱、中和熱的概念，反應熱的計算及蓋斯定律的應用，熱化學方程式的書寫及判斷，中和熱的測定等。蓋斯定律的應用和熱化學方程式的書寫為考查的重點，對于燃燒熱和中和熱的概念及計算仍將是高考考查的重點，常以具體的事實為背景進行設計題目，突出對概念的理解和應用，以圖表為背景，考查化學反應中能量變化，以及涉及到蓋斯定律或鍵能的簡單計算逐漸成為高考出題新熱點。 高考選題： 【2018新課標1卷】采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應用?；卮鹣铝袉栴} （2）已知：2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 kJmol?1 2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH 2=?55.3 kJmol?1 則反應N2O5(g)＝2NO2(g)+ O2(g)的ΔH=_______ kJmol?1。 【答案】 53.1 解題技巧： 1、從三個角度理解反應熱 （1）宏觀角度 ΔH＝生成物的總能量－反應物的總能量 （2）微觀角度 E1表示舊化學鍵斷裂吸收的能量；E2表示新化學鍵形成放出的能量； ΔH＝E1－E2 （3）活化能角度 E1表示正反應的活化能；E2表示逆反應的活化能； ΔH＝E1－E2 2、對比法理解反應熱、燃燒熱與中和熱 “三熱”是指反應熱、燃燒熱與中和熱，可以用對比法深化對這三個概念的理解，明確它們的區(qū)別和聯(lián)系，避免認識錯誤。 （1）化學反應吸收或放出的熱量稱為反應熱，符號為ΔH，單位常用kJmol－1，它只與化學反應的化學計量數(shù)、物質的聚集狀態(tài)有關，而與反應條件無關。中學階段研究的反應熱主要是燃燒熱和中和熱。 （2）燃燒熱：在101 kPa時，1 mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。單位：kJmol－1。需注意：①燃燒熱是以1 mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的熱化學方程式時，一般以燃燒1 mol物質為標準來配平其余物質的化學計量數(shù)；②燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物，如C→CO2、H2→H2O(l)等。 （3）中和熱：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1 mol液態(tài)H2O時的反應熱。需注意：①稀溶液是指物質溶于大量水中；②中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質的溶解熱、電解質電離時的熱效應；③中和反應的實質是H＋和OH－化合生成H2O，即H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1。 （4）反應熱是指反應完全時的熱效應，所以對于可逆反應，其熱量要小于反應完全時的熱量。 3、反應熱大小的比較方法 （1）利用蓋斯定律比較，如比較ΔH1與ΔH2的大小的方法。因ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0(均為放熱反應)，依據(jù)蓋斯定律得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即|ΔH1|>|ΔH2|，所以ΔH1<ΔH2。 （2）同一反應的生成物狀態(tài)不同時，如 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1， A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2， 則ΔH1>ΔH2。 （3）同一反應的反應物狀態(tài)不同時，如 A(s)＋B(g)===C(g)　ΔH1， A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH2， 則ΔH1>ΔH2。 （4）兩個有聯(lián)系的反應相比較時，如 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1①， C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2②。 比較方法：利用反應①(包括ΔH1)乘以某計量數(shù)減去反應②(包括ΔH2)乘以某計量數(shù)，即得出ΔH3＝ΔH1某計量數(shù)－ΔH2某計量數(shù)，根據(jù)ΔH3大于0或小于0進行比較。 總之，比較反應熱的大小時要注意： ①反應中各物質的聚集狀態(tài)； ②ΔH有正負之分，比較時要連同“＋”、“－”一起比較，類似數(shù)學中的正、負數(shù)大小的比較； ③若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值的大小，不考慮正、負號。 4、反應熱的有關計算 （1）根據(jù)熱化學方程式計算：反應熱與反應物的物質的量成正比。 （2）根據(jù)蓋斯定律求算 應用蓋斯定律進行簡單計算時，關鍵在于設計反應過程，同時注意： ①參照新的熱化學方程式(目標熱化學方程式)，結合原熱化學方程式(一般2～3個)進行合理“變形”，如熱化學方程式顛倒、乘除以某一個數(shù)，然后將它們相加、減，得到目標熱化學方程式，求出目標熱化學方程式的ΔH與原熱化學方程式之間ΔH的換算關系。 ②當熱化學方程式乘、除以某一個數(shù)時，ΔH也應相應地乘、除以某一個數(shù)；方程式進行加減運算時，ΔH也同樣要進行加減運算，且要帶“＋”“－”符號，即把ΔH看作一個整體進行運算。 ③將一個熱化學方程式顛倒書寫時，ΔH的符號也隨之改變，但數(shù)值不變。 ④在設計反應過程中，會遇到同一物質的三態(tài)(固、液、氣)的相互轉化，狀態(tài)由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。 （3）根據(jù)物質燃燒放熱的數(shù)值計算：Q(放)＝n(可燃物)|ΔH| （4）根據(jù)能量或鍵能計算 ΔH＝生成物的總能量－反應物的總能量 ΔH＝反應物的總鍵能之和－生成物的總鍵能之和 5、熱化學方程式的書寫 （1）注明反應條件：反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關。絕大多數(shù)反應是在25 ℃、101 kPa下進行的，可不注明。 （2）注明物質狀態(tài)：常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。 （3）注意符號單位：ΔH應包括“＋”或“－”、數(shù)字和單位(kJmol－1)。 （4）注意守恒關系：①原子守恒和得失電子守恒；②能量守恒。(ΔH與化學計量數(shù)相對應) （5）區(qū)別于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“點燃”、“加熱”等。 （6）注意熱化學方程式的化學計量數(shù) 熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質的物質的量，可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。且化學計量數(shù)必須與ΔH相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。 高頻考點一：熱化學方程式的書寫及正誤判斷 【典例】【江西鉛山縣一中2019屆上學期期中】下列熱化學方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確)（ ） A．C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)　ΔH=?1 367.0 kJ/mol(燃燒熱) B．NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=+57.3 kJ/mol(中和熱) C．S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH=?296.8 kJ/mol(反應熱) D．2NO2O2+2NO　ΔH=+116.2 kJ/mol(反應熱) 【答案】C 【 考點揭秘】蓋斯定律在應用的過程中一定要注意思維模型，切勿毫無目的的將方程式亂加亂減，最終得不到結果。一般的思維模型是： 先確定待求的化學反應方程式 找出待求方程式中各物質在已知方程式中的位置 根據(jù)待求方程式中各物質的計量數(shù)和位置對已知方程式進行處理，得到變形后的新方程式 將新得到的方程式進行加減（反應熱也需要相應的加減） 寫出待求的熱化學方程式 1．【2018北京卷】我國科研人員提出了由CO2和CH4轉化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。 下列說法不正確的是 （ ） A．生成CH3COOH總反應的原子利用率為100% B．CH4→CH3COOH過程中，有C―H鍵發(fā)生斷裂 C．①→②放出能量并形成了C―C鍵 D．該催化劑可有效提高反應物的平衡轉化率 【答案】D 【解析】分析：A項，生成CH3COOH的總反應為CH4+CO2CH3COOH，原子利用率為100%；B項，CH4選擇性活化變?yōu)棰龠^程中，有1個C-H鍵發(fā)生斷裂；C項，根據(jù)圖示，①的總能量高于②的總能量，①→②放出能量并形成C-C鍵；D項，催化劑只影響化學反應速率，不影響化學平衡，不能提高平衡轉化率。 點睛：本題考查原子利用率、化學反應的實質、化學反應中的能量變化、催化劑對化學反應的影響，解題的關鍵是準確分析示意圖中的信息。注意催化劑能降低反應的活化能，加快反應速率，催化劑不能改變ΔH、不能使化學平衡發(fā)生移動。 2．【2016年高考海南卷】油酸甘油酯（相對分子質量884）在體內代謝時可發(fā)生如下反應：C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8104kJ。油酸甘油酯的燃燒熱△H為 （ ） A．3.8104kJmol-1 B．－3.8104kJmol-1 C．3.4104kJmol-1 D．－3.4104kJmol-1 【答案】D 【解析】 試題分析：燃燒熱指的是燃燒1mol可燃物生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。燃燒1kg油酸甘油酯釋放出熱量3.8104kJ，則燃燒1mol油酸甘油酯釋放出熱量為3.4104kJ，則得油酸甘油酯的燃燒熱△H=－3.4104kJmol-1 考點：考查燃燒熱及化學反應中的能量 【名師點睛】考綱明確要求：了解化學能與熱能的相互轉化。了解吸熱反應、放熱反應、反應熱等概念。根據(jù)考綱的這一要求將化學反應中的物質變化和能量變化綜合起來考查將成為一種熱門的題型，同時注意到由于能源日益匱乏，因此有關燃燒熱、中和熱、蓋斯定律等問題必將成為今后命題的重點。新課程背景下的高考熱化學方程式試題大多是一些思路型題型，題目變化較多，但思路變化卻較少，主干知識依然是重點考查的內容。此類試題比較貼近當前的教學實際，雖然形式上有各種各樣的變化，但只要學會了基礎題型的解題思路和應對策略，縝密分析、逐層遞解，再經(jīng)過一些變化演繹，就可以準確解答相關題型。此外，通過此類題型的解題策略探究還有利于培養(yǎng) 3．【2016年高考海南卷】由反應物X轉化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是 （ ） A．由反應的ΔH=E5?E2 B．由反應的ΔH<0 C．降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率 D．升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率 【答案】BC 考點：考查化學反應中的能量變化，化學圖象的分析與判斷 【名師點睛】對于化學圖像問題，可按以下的方法進行分析： ①認清坐標系，搞清縱、橫坐標所代表的意義，并與化學反應原理掛鉤。②緊扣反應特征，搞清反應方向是吸熱還是放熱，體積增大還是減小，有無固體、純液體物質參加反應。③看清起點、拐點、終點，看清曲線的變化趨勢等等。本題考查化學反應與能量變化，主要結合物質反應與能量變化圖，考查學生對化學反應熱的理解。對于AB兩項判斷反應是放熱反應還是吸熱反應，可以從三個角度判斷：一是比較反應物和生成物的總能量相對大小，生成物總能量比反應物總能量高的反應是吸熱反應；二是比較反應物和生成物的總鍵能；三是從常見的分類去判斷。 4．【2016年高考江蘇卷】通過以下反應均可獲取H2。下列有關說法正確的是 （ ） ①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)＝2H2（g）+ O2（g） ΔH1=571.6kJmol–1 ②焦炭與水反應制氫：C（s）+ H2O(g) ＝CO（g）+ H2（g）ΔH2=131.3kJmol–1 ③甲烷與水反應制氫：CH4（g）+ H2O(g)＝CO（g）+3H2（g）ΔH3=206.1kJmol–1 A．反應①中電能轉化為化學能 B．反應②為放熱反應 C．反應③使用催化劑，ΔH3減小 D．反應CH4（g）＝C（s）+2H2（g）的ΔH=74.8kJmol–1 【答案】D 【考點定位】本題主要是考查化學反應與能量轉化的有關判斷以及反應熱計算等 【名師點晴】應用蓋斯定律進行反應熱的簡單計算的關鍵在于設計反應過程，同時還需要注意：①參照新的熱化學方程式(目標熱化學方程式)，結合原熱化學方程式(一般2～3個)進行合理“變形”，如熱化學方程式顛倒、乘除以某一個數(shù)，然后將它們相加、減，得到目標熱化學方程式，求出目標熱化學方程式的ΔH與原熱化學方程式之間ΔH的換算關系。②當熱化學方程式乘、除以某一個數(shù)時，ΔH也應相應地乘、除以某一個數(shù)；方程式進行加減運算時，ΔH也同樣要進行加減運算，且要帶“＋”“－”符號，即把ΔH看作一個整體進行運算。③將一個熱化學方程式顛倒書寫時，ΔH的符號也隨之改變，但數(shù)值不變。④在設計反應過程中，會遇到同一物質的三態(tài)(固、液、氣)的相互轉化，狀態(tài)由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。答題時注意靈活應用。 5．【2016年高考天津卷】氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應用三個環(huán)節(jié)。回答下列問題： （2）氫氣可用于制備H2O2。已知： H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1 O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2 其中A、B為有機物，兩反應均為自發(fā)反應，則H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】（2）＜ 【解析】 試題分析： （2）①H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1，②O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2，兩反應的ΔS＜0，根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS，因為均為兩反應自發(fā)反應，因此ΔH均小于0，將①+②得：H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH=ΔH1+ΔH1＜0，故答案為：＜； 【考點定位】考查化學反應中的能量變化、電解原理及其應用 【名師點晴】本題考查的知識點較多，以氫氣利用為線索考查了化學反應中的能量變化、電解原理及其應用、化學平衡的移動及其影響因素等相關知識。在書寫燃料電池電極反應時，要注意掌握一般的書寫方法：①電極反應是一種離子反應，遵循書寫離子反應的所有規(guī)則；②將兩極反應的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應，總反應減去一極反應即得到另一極反應；③負極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(如+4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32-形式存在)；④溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它與H+結合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結合成OH-。本題的易錯點和難點是c(Na2FeO4)低于最高值的原因分析。分析時，要注意從題目中尋找線索并結合反應的特征分析。 6．【2016年高考新課標Ⅱ卷】聯(lián)氨（又稱聯(lián)肼，N2H4，無色液體）是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列問題： （1）聯(lián)氨分子的電子式為_________，其中氮的化合價為______。 （2）實驗室可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯(lián)氨，反應的化學方程式為_____ ______。 （3）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) △H1 ②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2 ③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3 ④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H4=-1048.9kJ/mol 上述反應熱效應之間的關系式為△H4=________________，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為_________________________________________________。 【答案】26、（1） ；-2 （2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O （3）△H4=2△H3-2△H2-△H1 ；反應放熱量大、產(chǎn)生大量氣體 （2）次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯(lián)氨，Cl元素的化合價由+1價降低到-1價，N元素的化合價由-3價升高到-2價，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平，反應的化學方程式為NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。 （3）根據(jù)蓋斯定律，2③-2②-①即得2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) 的△H4，所以反應熱效應之間的關系式為△H4=2△H3-2△H2-△H1。聯(lián)胺有強還原性，N2O4有強氧化性，兩者在一起易發(fā)生氧化還原反應，反應放熱量大、產(chǎn)生大量氣體，所以聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑。 【考點定位】考查電子式，化合價，蓋斯定律的應用，弱電解質的電離，化學計算等知識。 【名師點睛】本題以多知識點綜合題的形式考查化學基本用語，涉及電子式和化合價，蓋斯定律的應用，弱電解質的電離平衡，簡單化學計算等知識。對于弱電解質電離平衡常數(shù)的計算要注意幾點：①準確書寫電離平衡常數(shù)的表達式；②若沒有直接的數(shù)據(jù)代入，要根據(jù)題意做一些變形，得到平衡常數(shù)之間的關系式也可解答。 7．【2017新課標3卷】（3）已知：As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2 2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3 則反應As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。 【答案】（3）2△H1-3△H2-△H3 8．【2016年高考新課標Ⅲ卷】煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝，回答下列問題： （4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果。 ①從化學平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的有點是_______。 ②已知下列反應： SO2(g)+2OH? (aq) ===SO32? (aq)+H2O(l) ΔH1 ClO? (aq)+SO32? (aq) ===SO42? (aq)+Cl? (aq) ΔH2 CaSO4(s) ===Ca2+（aq）+SO42?（aq） ΔH3 則反應SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO? (aq) +2OH? (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl? (aq)的ΔH=______。 【答案】 （4）①生成的硫酸鈣微溶，降低硫酸根離子濃度，促使平衡向正反應方向進行②△H1＋△H2－△H3 【解析】 試題分析：（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果。 ①由于生成的硫酸鈣微溶，降低硫酸根離子濃度，促使平衡向正反應方向進行，所以Ca（ClO）2效果好。 ②已知：①SO2(g)+2OH? (aq) ===SO32? (aq)+H2O(l) ΔH1 ②ClO? (aq)+SO32? (aq) ===SO42? (aq)+Cl? (aq) ΔH2 ③CaSO4(s) ===Ca2+（aq）+SO42?（aq） ΔH3 則根據(jù)蓋斯定律可知①＋②－③即得到反應SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO? (aq) +2OH? (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl? (aq)的ΔH=△H1＋△H2－△H3。 考點：考查蓋斯定律 9．【2017新課標2卷】丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題： （1）正丁烷（C4H10）脫氫制1-丁烯（C4H8）的熱化學方程式如下： ①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1 已知：②C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=?119 kJmol?1 ③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3=?242 kJmol?1 反應①的ΔH1為________kJmol?1。 【答案】（1）+123 10．【2017江蘇卷】通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列說法不正確的是 （ ） ① C(s) + H2O(g)CO(g) + H2 (g) ΔH1 = a kJmol?1 ②CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2 (g) ΔH 2 = b kJmol?1 ③CO2 (g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 3 = c kJmol?1 ④2CH3OH(g)CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH 4 = d kJmol?1 A．反應①、②為反應③提供原料氣 B．反應③也是CO2資源化利用的方法之一 C．反應CH3OH(g)CH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJmol?1 D．反應 2CO(g) + 4H2 (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJmol?1 【答案】C 【解析】A．反應①、②的生成物CO2和H2是反應③的反應物，A正確；B．反應③可將二氧化碳轉化為甲醇，變廢為寶，B正確；C．4個反應中，水全是氣態(tài)，沒有給出水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的焓變，所以C錯誤；D．把反應②③④三個反應按(②+③)2+④可得該反應及對應的焓變，D正確。 【名師點睛】本題以合成新能源二甲醚為背景，考查學生對簡單化工流程的反應原理、能量的轉化關系、化學反應焓變的概念、蓋斯定律的運用等知識的掌握和理解程度，同時關注了節(jié)能減排、工業(yè)三廢資源化處理、開發(fā)利用新能源等社會熱點問題。 11．【2018新課標2卷】CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣（CO和H2），還對溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}： （1）CH4-CO2催化重整反應為：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。 已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJmol?1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJmol?1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJmol?1 該催化重整反應的ΔH==______ kJmol?1。 【答案】 247 12．【2018北京卷】近年來，研究人員提出利用含硫物質熱化學循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉化與存儲。過程如下： （1）反應Ⅰ：2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJmol－1 反應Ⅲ：S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=－297 kJmol－1 反應Ⅱ的熱化學方程式：________________。 【答案】（2）H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ/mol H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 系統(tǒng)（II） 13．【2018天津卷】CO2是一種廉價的碳資源，其綜合利用具有重要意義。回答下列問題： （2）CO2與CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣： CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g) ①已知上述反應中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 化學鍵 C—H C=O H—H CO(CO) 鍵能/kJmol?1 413 745 436 1075 則該反應的ΔH=_________。 【答案】 +120 kJmol-1 【解析】（2）①化學反應的焓變應該等于反應物鍵能減去生成物的鍵能，所以焓變?yōu)?4413+2745)－(21075+2436)= +120 kJmol-1。 14．【2018江蘇卷】NOx（主要指NO和NO2）是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護的重要課題。 （1）用水吸收NOx的相關熱化學方程式如下： 2NO2（g）+H2O（l）HNO3（aq）+HNO2（aq） ΔH=?116.1 kJmol?1 3HNO2（aq）HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l） ΔH=75.9 kJmol?1 反應3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（aq）+NO（g）的ΔH=___________kJmol?1。 【答案】（1）?136.2 【解析】1）將兩個熱化學方程式編號， 2NO2（g）+H2O（l）=HNO3（aq）+HNO2（aq） ΔH=?116.1 kJmol?1（①式） 3HNO2（aq）=HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l） ΔH=75.9 kJmol?1（②式） 應用蓋斯定律，將（①式3+②式）2得，反應3NO2（g）+H2O（l）=2HNO3（aq）+NO（g）ΔH=[（?116.1 kJmol?1）3+75.9 kJmol?1]2=-136.2kJmol?1。 夯實基礎： 1．【哈爾濱呼蘭區(qū)一中2019屆高三12月月考】下列說法正確的是 （ ） A．1 mol強酸和1 mol強堿完全反應所放出的熱量稱為中和熱 B．熱化學方程式中表明的熱量是指每摩爾反應物反應時吸收或放出的熱量 C．熱化學方程式中的化學計量數(shù)表示物質的量，因此可用分數(shù)表示 D．1 mol碳燃燒所放出的熱量為燃燒熱 【答案】C 2．【湖南衡陽市八中2019屆高三第四次月考】有關熱化學方程式書寫與對應表述均正確的是 （ ） A．稀硫酸與 0.1 mol/L NaOH 溶液反應：H+(aq)+OH－(aq)= H2O(l) △H = +57.3 kJmol-1 B．已知 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H= -221 kJmol-1， 則可知 C 的燃燒熱為 110.5 kJmol-1 C．0℃、30MPa 下，將 0.5mol N2 和 1.5molH2 置于密閉的容器中充分反應生成 NH3(g)，放熱 19.3kJ， 其熱化學方程式為：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H= -38.6kJmol-1 D．密閉容器中，0.3mol 硫粉與 0.2mol 鐵粉混合加熱生成硫化亞鐵 0.2mol 時，放出 19.12 kJ 熱量， 則 Fe(s)+S(s)=FeS(s)△H= - 95.6 kJmol-1 【答案】D 3．【山東恒臺一中2019屆高三上學期診斷】CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣CO和H2，還對溫室氣體的減排具有重要意義。 已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) △H1 K1 C(s)+O2(g) =CO2(g) △H2 K2 ；C(s)+O2(g) =CO(g) △H3 K3；CH4-CO2催化重整反應為：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H K(其中△H為焓變，K為平衡常數(shù))下列說法正確的是 （ ） A．△H=2△H3－2△H2－△H1 B．K=2K3－K2－K1 C．若平衡時c(CH4)：c(CO2)：c(CO)：c(H2)=1：1：1：1，則K一定等于1(mol/L)2 D．減小壓強可增大CH4(g)和CO2(g)的平衡轉化率 【答案】D 【解析】A.①C(s)+2H2(g)=CH4(g) △H1 ②C(s)+O2(g) =CO2(g) △H2 ③C(s)+O2(g) =CO(g) △H3 將方程式2③-①-②可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=2△H3-△H1-△H2，A錯誤；B.根據(jù)化學平衡常數(shù)的含義可得K1=；K2=；K3=；K=，B錯誤；C.若平衡時c(CH4)：c(CO2)：c(CO)：c(H2)=1：1：1：1，假設每種物質的濃度都是x，則K==，若x=1，則K=1，若x=2，則K=4，所以K不一定為1(mol/L)2，C錯誤；D.由于反應CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的正反應為氣體體積增大的反應，所以根據(jù)平衡移動原理，減小壓強，化學平衡正向移動，從而可增大CH4(g)和CO2(g)的平衡轉化率，D正確；故合理選項是D。 4．【北京海淀區(qū)2019屆高三上學期期末】以太陽能為熱源，熱化學硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法，其流程圖如下： 相關反應的熱化學方程式為： 反應I：SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) === 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH1 =﹣213 kJmol-1 反應II：H2SO4(aq) === SO2(g) + H2O(l) + O2(g) ΔH2 = +327 kJmol-1 反應III：2HI(aq) === H2(g) + I2(g) ΔH3 = +172 kJmol-1 下列說法不正確的是： （ ） A．該過程實現(xiàn)了太陽能到化學能的轉化 B．SO2和I2對總反應起到了催化劑的作用 C．總反應的熱化學方程式為：2H2O(l) === 2H2 (g)+O2(g) ΔH = +286 kJmol-1 D．該過程降低了水分解制氫反應的活化能，但總反應的ΔH不變 【答案】C 5．【福建永安市三中2018屆高三9月月考】由化學能產(chǎn)生的能量是目前人類使用的主要能源。請回答下列問題： （1）N2和O2在一定條件下反應生成NO2的熱化學方程式為： 1/2N2(g)+O2(g)====NO2(g) ΔH＝+34 kJmol-1。該反應為________（“放熱”“吸熱”）反應。 （2）化學反應中的能量變化源自于化學反應中化學鍵變化時產(chǎn)生的能量變化。下表為一些化學鍵的鍵能： 化學鍵 鍵能（ kJmol-1） 化學鍵 鍵能（ kJmol-1） N≡N 942 H—O 460 N—H 391 O==O 499 H—H 437 ①寫出N2和H2反應合成氨的熱化學方程式________________________。 ② 已知：1 mol H2O(g)轉化為1 mol H2O(l)時放出44.0 kJ的熱量。計算1 g H2完全燃燒時放出的熱量______________。H2O(g)的穩(wěn)定性___________（“大于”“小于”）H2O(l)。 （3）寫出NH3(g)在O2(g)中完全燃燒生成NO2(g)和H2O(g)的熱化學方程式________________。 【答案】吸熱 N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) △H=-93kJ?mol-1 138.75 kJ 小于4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 079 kJmol-1 （3）根據(jù)①1/2N2(g)+O2(g)====NO2(g) ΔH＝+34 kJmol-1、②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) △H=-93kJ?mol-1；③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-467KJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可得[①2-②]2+3③：4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079kJmol-1；正確答案：4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079 kJmol-1。 能力拓展： 6．【浙江金麗衢十二校2019屆高三第二次聯(lián)考】已知：H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)的反應能量變化示意圖如下。下列說法不正確的是 （ ） A．鍵的斷裂過程是吸熱過程，鍵的形成過程是放熱過程 B．“假想的中間物質”的總能量高于起始態(tài)H2和Cl2的總能量 C．反應的△H＝[(a+b)-2c]kJ/mol D．點燃條件和光照條件下，反應的△H不同 【答案】D 7．【山東臨沂市2019屆高三2月質檢】Li/Li2O體系的能量循環(huán)圖如圖所示。下列說法正確的是 （ ） A．△H3<0 B．△H3+△H4+△H5=△H6 C．△H6>△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0 【答案】C 【解析】A.由O2的氣態(tài)分子變?yōu)闅鈶B(tài)原子，需要斷裂分子中的化學鍵，因此要吸收能量，△H3>0，A錯誤；B. 根據(jù)蓋斯定律可知：物質含有的能量只與物質的始態(tài)與終態(tài)有關，與反應途徑無關，根據(jù)物質轉化關系圖可知：△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，所以B錯誤；C.根據(jù)物質轉化關系圖可知：△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，△H1>0，△H2>0，△H3>0，△H4>0，所以△H6>△H5，C正確；D. 根據(jù)選項B分析可知△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，所以△H1+△H2+△H3+△H4+△H5-△H6=0，D錯誤；故合理選項是C。 8．【上海市金山區(qū)2019屆高三一?！繄D分別表示紅磷、白磷燃燒時的能量變化，下列說法中正確的是 （ ） A．白磷比紅磷穩(wěn)定 B．白磷燃燒產(chǎn)物比紅磷燃燒產(chǎn)物穩(wěn)定 C．1mol白磷轉變?yōu)榧t磷放出2244.7kJ的熱量 D．紅磷燃燒的熱化學方程式：4P（s）+5O2（g）=P4O10（s）△H=-2954kJ?mol?1 【答案】D 9．【天津薊州等部分區(qū)2019屆高三上學期期末】已知：①2H2(g) + O2(g)=2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJmol－1②H2(g) + S(g) =H2S(g)　 ΔH＝－20.1 kJmol－1，下列判斷正確的是 （ ） A．若反應②中改用固態(tài)硫，則1 mol S(s)完全反應放出的熱量小于20.1 kJ B．從焓變數(shù)值知，單質硫與氧氣相比，更容易與氫氣化合 C．由①②知，水的熱穩(wěn)定性小于硫化氫 D．氫氣的燃燒熱為241.8 kJmol－1 【答案】A 10．【黑龍江鶴崗市一中2019屆高三第一次月考】Ⅰ） （1）實驗中能觀察到的現(xiàn)象是____________________。（選填代號） A．試管中鎂片逐漸溶解 B．試管中產(chǎn)生無色氣泡 C．燒杯外壁變冷 D．燒杯底部析出少量白色固體 （2）由實驗推知，MgCl2溶液和H2的總能量________（填“大于”“小于”“等于”）鎂片和鹽酸的總能量。 Ⅱ）用50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}： （1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是___________，除此之外還有一處錯誤的是____________________。 （2）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值（絕對值）__________（填“偏大、偏小、無影響”）。 Ⅲ）（1）煤燃燒的反應熱可通過以下兩個途徑來利用：a.利用煤在充足的空氣中直接燃燒產(chǎn)生的反應熱；b.先使煤與水蒸氣反應得到氫氣和一氧化碳，然后使得到的氫氣和一氧化碳在充足的空氣中燃燒。這兩個過程的熱化學方程式為： a．C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝E1 ① b．C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）ΔH＝E2 ② H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g）ΔH＝E3 ③ CO（g）＋1/2O2（g）===CO2（g）ΔH＝E4 ④ 請表達E1、E2、E3、E4之間的關系為E2＝_________________。 （2）如圖所示在常溫常壓下，1摩爾NO2 和1摩爾CO完全反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：___________________。 （3）化學反應的焓變與反應物和生成物的鍵能有關。已知某些化學鍵的鍵能如下表所示： 共價鍵 H—H Cl—Cl H—Cl 鍵能/（kJmol－1） 436 247 434 則反應：H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的焓變ΔH ＝ ____________________。 【答案】A B D 小于 環(huán)形玻璃攪拌棒 小燒杯口和大燒杯口沒有平齊（其它合適答案給分） 偏小 E2＝E1－E3－E4 NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g） ΔH＝－234 kJmol－1 ΔH ＝－185 kJmol－1 Ⅱ)（1）由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒；中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作，內外燒杯為一樣高，否則，熱量散失大；故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；小燒杯口和大燒杯口沒有平齊； （2）大燒杯上如不蓋硬紙板，會有一部分熱量散失，求得的中和熱數(shù)值將會減小，故答案為：偏小； Ⅲ)（1）①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=E1，③H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=E3，④CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=E4，根據(jù)蓋斯定律，①-③-④可得：C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)，故E2=E1-E3-E4，故答案為：E1-E3-E4； （2）由圖可知，1摩爾NO2和1摩爾CO完全反應生成CO2和NO放出熱量為(368-134)kJ=234kJ，反應熱化學方程式為：NO2(g)+CO(g)═NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ?mol-1，故答案為：NO2(g)+CO(g)═NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ?mol-1； （3）反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，故反應：H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)的焓變△H=436kJ/mol+247kJ/mol-2434kJ/mol=-185kJ/mol，故答案為：-185 kJ/mol。 自我提升： 11.【湖南邵東縣創(chuàng)新實驗學校2019屆高三第五次月考】下列描述中正確的是 （ ） A．已知C(石墨，s)=C(金剛石，s) ?H=+1.9kJmol-1，則由石墨制取金剛石的反應是吸熱反應，金剛石比石墨穩(wěn)定 B．CO(g)的燃燒熱是283.0kJmol-1，則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反應的?H=2(+283.0) kJmol-1 C．有些化學反應的發(fā)生不會伴隨著能量的變化 D．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ?H=－483.6 kJmol-1，則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ?mol-1 【答案】B 12．【西安長安區(qū)一中2019屆高三第二次檢測】根據(jù)下列圖像的敘述正確的是 （ ） A．圖（1）表示的熱化學方程式為CO(g)+H2O(l)＝CO2(g)+H2(g)　 ΔH= -41 kJmol-1 B．圖（2）表示的熱化學方程式為CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)　 ΔH= +41 kJmol-1 C．由圖可知正、逆反應的熱效應的數(shù)值相同 D．兩個圖像表示的含義相同 【答案】C 13．【長春田家炳實驗中學2019屆高三12月月考】已知：①CH3OH(g)＋ O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1=－a kJmol－1 ②CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH2=－b kJmol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH3=－c kJmol－1 ④H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH4=－d kJmol－1 下列敘述正確的是 （ ） A．由上述熱化學方程式可知ΔH3>ΔH4 B．H2的燃燒熱為c kJmol－1 C．CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)　ΔH=( a- b-2c)kJmol－1 D．當CO和H2的物質的量之比為1∶2時，其完全燃燒生成CO2和H2O(l)時，放出Q kJ熱量，則混合氣中CO的物質的量為 mol 【答案】A 【解析】A. ③ 中產(chǎn)物水為氣態(tài)，④中產(chǎn)物水為液態(tài)，水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)需要吸收熱量，所以③中放出的熱量小于④中放出的熱量，即ΔH3>ΔH4，故A正確；B. 燃燒熱應該是1mol的可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，水的穩(wěn)定狀態(tài)是液體，而c kJmol－1是生成氣態(tài)水時的反應熱，故B錯誤；C. 由蓋斯定律得：CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)由熱化學方程式①-②-2③而來，所以ΔH=( -a+b+2c)kJmol－1，故C錯誤；D. 由熱化學方程式②和④知，當CO和H2的物質的量分別為1mol和2mol時，其完全燃燒生成CO2和H2O(l)時，放出的熱量為b+2d kJ，若放出Q kJ熱量，則混合氣中CO的物質的量為 mol，故D錯誤。故選A。 14．【江西吉安市2019屆高三上學期五校聯(lián)考】物質A在一定條件下可發(fā)生一系列轉化，由圖判斷下列關系錯誤的是 （ ） A．A→F,△H =一△H6 B．△H1 +△H2 + △H3 + △H4 + △H5 + △H6=0 C．C→F, △H= △H1+ △H2 + △H6 D．若A→C為放熱過程，則△H3 + △H4 + △H5 + △H6 >0 【答案】C 15．【江西師大附中2019屆上學期期末】按要求回答下列問題 （1）已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為____________________。 （2）已知碳的燃燒熱ΔH1= a kJmol－1，S(s)+2K(s)=K2S(s)；ΔH2= b kJmol－12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3= c kJmol－1，則S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=____________________。 （3）已知：C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH=-437.3 kJmol一1，H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH=-285.8 kJmol一1，CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH=-283.0 kJmol一1，寫出煤氣化(碳和水蒸氣反應生成一氧化碳和氫氣)的熱化學方程式________，計算10m3(標況)水煤氣完全燃燒放出的熱量為_________kJ（結果保留到小數(shù)點后一位）。 【答案】N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH=-92kJmol一1 (3a+b-c)kJmol一1 C(s)+H2O(g)=CO(g) + H2(g） ΔH=131.5 kJmol一1 126964.3 kJ 【解析】（1）在反應N2+3H2?2NH3中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) △H=-92kJ?mol-1；因此，正確答案是：N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) △H=-92kJ?mol-1。 （3） 已知：①C(s)+O2(g)=CO2（g）△H=-437.3kJ?mol一1,②H2(g)+1/2O2(g)=H2O（g）△H=-285.8kJ?mol一1,③CO（g）+1/2O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1 根據(jù)蓋斯定律計算，①-②-③得到固態(tài)碳與水蒸汽反應生成一氧化碳和氫氣的熱化學方程式是：C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=+131.5kJ?mol-1；因此，答案是：C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=+131.5kJ?mol-1， （4）根據(jù)反應②③可以知道，每2摩爾水煤氣完全燃燒放出的熱量為285.8kJ+283.0kJ=568.8kJ，所以10m3（標況）即10000L/22.4=446.43mol,的水煤氣完全燃燒放出的熱量為446.43568.8kJ1/2=126964.3kJ，因此，答案是：C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-131.5kJ?mol-1；126964.3。 1．對化學反應與能量變化的復習應從兩個角度進行，一是從總能量變化的角度，二是從化學鍵鍵能的角度。對熱化學方程式的復習，一要抓住熱化學方程式的書寫規(guī)則，二要注意題目定量條件的設置。 2．對蓋斯定律有關問題的復習，要理解蓋斯定律的本質，熟悉歷年高考考查類型(圖像型、字母型、數(shù)值型等)。