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备考导向

1.对化学反应中能量变化的复习应从两个角度进行，一是从总能量变化的角度，二是从化学键键能的角度。对热化学方程式的复习，一要抓住热化学方程式的书写规则，二要注意题目定量条件的设置。

2．对盖斯定律有关问题的复习，要理解盖斯定律的本质，熟悉历年高考考查类型(图像型、字母型、数值型等)。

主干知识梳理

1.必考的两个方法

(1)“叠加法”书写热化学方程式。

(2)应用盖斯定律计算ΔH。

2．热化学方程式书写五项注意

(1)物质的聚集状态。

(2)ΔH的符号“＋”或“－”。

(3)ΔH的单位。

(4)反应热的数值与计量数相对应。

(5)可逆反应的焓变。

3．ΔH数值的两个计算公式

(1)ΔH＝E(生成物)－E(反应物)。

(2)ΔH＝E(断键吸)－E(成键放)。

注：ΔH>0

吸热反应

ΔH<0

放热反应

4．理解燃烧热、中和热的概念

(1)燃烧热

①可燃物的物质的量为1_mol，表示燃烧热的热化学方程式中可燃物化学计量数为1。

②生成稳定的氧化物。

(2)中和热

①稀溶液中，中和反应生成液态水物质的量为1_mol。

②不同的强酸和强碱溶液反应，生成1 mol H2O(l) ΔH＝－57.3_kJ·mol－1。

5．掌握一个应用

应用盖斯定律计算反应热时，热化学方程式进行适当的“加”“减”“乘”“除”，ΔH也需作相应的变化。

例1

[2017·保定高三一模]已知通过乙醇制取氢气通常有如下两条途径：

a．CH3CH2OH(g)＋H2O(g)===4H2(g)＋2CO(g)

ΔH1＝＋256.6 kJ·mol－1

b．2CH3CH2OH(g)＋O2(g)===6H2(g)＋4CO(g)

ΔH2＝＋27.6 kJ·mol－1

则下列说法正确的是(

) A．升高a的反应温度，乙醇的转化率增大

B．由b可知：乙醇的燃烧热为13.8 kJ·mol－1

C．对反应b来说，增大O2浓度可使ΔH2的值增大

D．以上两种途径，制取等量的氢气，无论哪种途径，消耗的能量均相同

1．反应热的量化参数——键能

反应热与键能的关系

反应热：ΔH＝E1－E2或ΔH＝E4－E3，即ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，或生成物具有的总能量减去反应物

具有的总能量。

2．书写热化学方程式的注意事项

(1)标明反应物和生成物的聚集状态。

(2)化学计量数只表示物质的量，可以用分数。

(3)ΔH要注明“＋”“－”，其单位为kJ·mol－1。

(4)ΔH后要注明温度和压强，不标明时，即指25 ℃、101 kPa。

(5)反应热ΔH与化学方程式中的化学计量数成正比；当反应逆向进行时，ΔH数值不变，但符号相反。

(6)看有无特殊条件的限制：表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的物质的量必须为1 mol，生成物必须为稳定的氧化物；表示中和热的热化学方程式中，生成的水必须为1 mol，当反应的溶液为强酸、强碱的稀溶液时，ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。

1．25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ/mol，石墨的燃烧热ΔH＝－393.5 kJ/mol，乙醇的燃烧热ΔH＝－1366.8 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是(

)

2．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1 mol醋酸和1 mol NaOH反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1

D．在25 ℃、101 kPa时，2 g H2完全燃烧放出285.8 kJ热量，则H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6 kJ·mol－1

考点2

盖斯定律

焓变的计算

例2

(1)[2016·海南高考]油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：

C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l) 已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ，油酸甘油酯的燃烧热ΔH为(

) A．3.8×104 kJ·mol－1 B．－3.8×104 kJ·mol－1

C．3.4×104 kJ·mol－1 D．－3.4×104 kJ·mol－1

(2)[2015·全国卷Ⅱ]甲醇是重要的化工原料，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：

Ⅰ.CO(g)＋2H2(g)Ⅱ.CO2(g)＋3H2(g)Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)回答下列问题：

已知反应Ⅰ中相关的化学键键能数据如下：

CH3OH(g)

ΔH1

CH3OH(g)＋H2O(g)

ΔH2

CO(g)＋H2O(g)

ΔH3

由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。

1．根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法

(1)计算步骤

(2)计算方法

2．比较反应热大小常见的三类情况

(1)同一反应的生成物状态不同时，

如A(g)＋B(g)===C(g)

ΔH1

A(g)＋B(g)===C(l)

ΔH2，则ΔH1>ΔH2

(2)同一反应物状态不同时，

如A(s)＋B(g)===C(g)

ΔH1

A(g)＋B(g)===C(g)

ΔH2，则ΔH1>ΔH2

比较方法：利用两个反应相减得到一个物质状态变化的热效应，利用此热效应大于0或小于0比较ΔH1、ΔH2大小。

(3)两个有联系的反应相比较时，

如①C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1

1②C(s)＋O2(g)===CO(g)

ΔH2

2比较方法：生成CO2放出的热量大于生成CO放出的热量，则ΔH1<ΔH2。

3．根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH为(

) 化学键

键能/(kJ·mol－1) C—H 414 C—F 489 H—F 565 F—F 155 A．－485 kJ·mol－1 C．＋1940 kJ·mol－1 B．＋485 kJ·mol－1

D．－1940 kJ·mol－1

4．在1200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应

3H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)

ΔH1

232H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)

ΔH2

21H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)

ΔH3

22S(g)===S2(g)

ΔH4

则ΔH4的正确表达式为(

) 2A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) 32B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) 33C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) 23D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 25．已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝a kJ·mol－1；

2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ' ΔH＝－220 kJ·mol－1；

H—H、O===O和O—H键的键能分别为436、496和462 kJ·mol－1，则a为(

) A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130

与图像有关的反应热问题，是高考中经常出现的一种题型，本类题型往往以图像的形式给出信息，结合盖斯定律，求算某个反应的反应热，或者书写热化学方程式。

[2016·海南高考改编]由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图

所示。下列说法正确的是(

) A．由X→Y反应的ΔH＝E5－E2

B．由X→Z反应的ΔH>0 C．降低压强有利于提高Y的产率

D．升高温度有利于提高Z的产率

解题关键

①正确运用ΔH数值计算的两个公式；

②熟练运用平衡移动原理。

化学反应与能量变化的图像

(1)单曲线，表示化学反应过程中放出热量(如图甲)或吸收热量(如图乙)：

图甲中生成物的总能量低于反应物的总能量，图乙中生成物的总能量高于反应物的总能量，故图甲表示放热反应，图乙表示吸热反应。利用该类曲线，除可定性判断反应是放热还是吸热外，还能根据图像中标注的数值定量地计算出反应热的数值，或者写出相应的热化学方程式。

(2)同起点和同终点的双曲线，表示活化能不同的同一个反应：

图丙中曲线Ⅱ和图丁中曲线Ⅳ是使用催化剂的反应，反应的活化能降低；而图丙中曲线Ⅰ和图丁中曲线Ⅲ是不使用催化剂的反应，反应的活化能较高。这类曲线一般与反应速率大小的判断、活化能的计算等问题结合在一起进行考查。

(1)解答能量变化与图像题应注意的问题

反应热(ΔH)不取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小。

(2)活化能在图示中的意义

①从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能；

②从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能；

③催化剂只能影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的ΔH。

(3)涉及反应热的有关计算时，要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。

1．[2017·西安八校联考]某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是(

)

A．两步反应均为吸热反应

B．加入催化剂会改变反应的焓变

C．三种化合物中C最稳定

D．A→C反应中ΔH＝E1－E2

2．[2017·银川高三一模]一定温度和压强下，气体X2与气体Y2反应过程中能量的变化如图中a曲线所示，且该反应在平衡时三种物质共存，下列叙述正确的是(

) A．该反应的热化学方程式为X2＋3Y2kJ·mol－1

B．b曲线代表温度升高时的能量变化

C．加入催化剂，该化学反应的反应热改变

2XY3

ΔH＝－92

D．在同温、同体积的条件下，通入1 mol X2和3 mol Y2，反应后放出的热量小于92 kJ 3．[2017·山西调研]氨可用于制取氨水、氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等，因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业。

(1)以甲烷为原料可制得合成氨用的氢气。有关反应的能量变化如下图所示：

写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式_____________________________________________________。

(2)已知N2(g)＋3H2(g)时间变化的曲线如图所示：

2NH3(g)

ΔH＝－94.4 kJ·mol－1。在某容积为2 L的恒容容器中发生合成氨反应，体系中各物质浓度随