第二单元 化学反应中的能量教学设计(第二课时)

考点一

焓变与反应热

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。

4．燃烧热和中和热

(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。

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在书写热化学方程式时，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：

25－C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)

ΔH＝－5 518 kJ·mol1。

2(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用离子方程式可表示为OH(aq)＋H(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3 kJ·mol1。

－＋－③中和热的测定原理

m酸＋m碱·c·t终－t始ΔH＝

nc＝4.18 J·g1·℃1＝4.18×103 kJ·g1·℃1；n为生成H2O的物质的量。

－－－－－深度思考

1．同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，放出的能量是否相同？放出的热量哪个多？为什么？

答案

相同；在空气中燃烧放出的热量多；因在纯氧中燃烧火焰明亮，转化成的光能多，故放出的热量少。

2．正误判断，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)伴有能量变化的物质变化都是化学变化(

) 答案

(1)×

(2)√

(3)×

题组一

有关概念的理解

1．下列说法正确的是(

) A．吸热反应在任何条件下都不能发生

B．Na转化为Na时，吸收的能量就是该过程的反应热

C．水蒸气变为液态水时，放出的能量就是该变化的反应热

D．同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同

答案

D 解析

B项和C项是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热；D项焓变与反应条件无关。

2．下列说法正确的是(

) 1－A．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)

ΔH＝－2＋

1 400 kJ·mol1

－B．已知101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol1，则该反应的反应热为221 kJ·mol1

－－C．已知稀溶液中，H(aq)＋OH(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol1，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

－＋－D．已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol1，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·mol1

－答案

A 题组二

依据图形，理清活化能与焓变的关系

3．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是(

)

反应物过渡态

―生成物A．反应过程可表示为A＋BC

―→[A…B…C]→AB＋C

B．E1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能

C．正反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以正反应为放热反应

D．此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以逆反应为放热反应

答案

D 解析

由图可知，正反应放热，ΔH为负值；逆反应吸热，ΔH为正值，D错误。

4．反应

A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X (ΔH

＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(

)

答案

D 解析

由A＋B―→X

ΔH>0可知，X的能量比A和B的能量和大。由X―→C

ΔH<0可知，

C的能量比X的能量低，分析图像可知，D正确。

5．甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。

(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？________，原因是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案

(1)吸热

(2)相同

一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关，与反应途径无关

题组三

中和热测定误差分析和数据处理

6．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·L1 NaOH溶液，并用同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，测得混合液最高温度。回答下列问题：

(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)如上图装置中碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是什么？

(3)怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么？

(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 －J·g1·℃1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：

－－实验序号

1 起始温度t1/ ℃

盐酸

20.0 终止温度t2/ ℃

氢氧化钠溶液

20.1 混合溶液

23.2

2 3 20.2 20.5 20.4 20.6 23.4 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________________________________________________________________________。

(6)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________________。

答案

(1)确保盐酸被完全中和

(2)保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。

(3)实验时应用环形玻璃搅拌棒上下搅动；因为铜传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。

(4)－51.8 kJ·mol1

(5)不能

H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀，沉淀－的生成热会影响反应的反应热

(6)ΔH1＝ΔH2<ΔH3

解析

(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。(4)取三次实验的平均值代入公式计算即可。

(5)硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。

(6)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。

1．正确理解活化能与反应热的关系

(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。

(2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。

2．反应热答题规范指导

(1)描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值都需要带“＋”、“－”符号。如：某反应的反应热(或焓变)为ΔH＝－Q

kJ·molkJ·mol1。

－－1或ΔH＝＋Q

(2)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。如：某物质的燃烧热为ΔH＝－Q kJ·mol－1或Q kJ·mol1。

－

考点二

热化学方程式

1．概念

表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。

2．书写热化学方程式的“五步”

一写

方程式—写出配平的化学方程式

3．判断热化学方程式正误的“五审”

深度思考

1．怎样理解可逆反应中的反应热？

答案

无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH＝－196.64 kJ·mol1，ΔH是指2 mol SO2(g)－和1 mol O2(g)完全转化为2 mol SO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强下，向某容器中加入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反应达到平衡时放出的能量为Q，因反应不能完全转化为SO3(g)，故Q<196.64 kJ。

2．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH＝－196.64 kJ·mol1，在一定温度下，向一固定容－积的密闭容器中通入2 mol SO2、1 mol O2，达到平衡时放出热量为Q1 kJ，在同样条件下，向该容器中通入2 mol SO3，达到平衡时，吸收热量为Q2

kJ，则Q1和Q2的关系为________________________________________________________________________。

答案

Q1＋Q2＝196.64 3．实验室用4 mol SO2与2 mol O2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝－196.64 kJ·mol1，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为________。

－2SO3(g)

答案

80% 314.624 kJ解析

当放出热量为314.624 kJ时，参加反应的SO2的物质的量为－×2＝3.2 196.64 kJ·mol13.2 molmol，故SO2的转化率为×100%＝80%。

4 mol

题组一

“五”看，快速判断热化学方程式的正误

1．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·mol1(

) －1(3)C(s)＋O2(g)===CO(g) 2

ΔH＝－110.5 kJ·mol1(

) －1(4)CO(g)＋O2(g)===CO2(g) 2ΔH＝－283 kJ·mol1(

) －(5)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol1(

) －(6)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)500 ℃、30 MPa2NH3(g)

ΔH＝－38.6 kJ·mol1催化剂－(

) 答案

(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)√

(6)×

2．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·mol1

－②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol1

－③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol1

－④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol1

－A．仅有②

B．仅有②④

D．全部符合要求

C．仅有②③④

答案

B 解析

书写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：(1)单位是kJ·mol1，－不是kJ；(2)数值，ΔH的数值要与方程式中计量化学计量数保持一致；(3)符号，吸热用“＋”，放热用“－”。仅②④符合要求。

3．下列热化学方程式正确的是(

) 3－A．表示硫的燃烧热的热化学方程式S(s)＋O2(g)===SO3(g)

ΔH＝－315 kJ·mol1

2B．表示中和热的热化学方程式NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)

ΔH＝－57.3 kJ·mol－1

1－C．表示H2燃烧热的热化学方程式H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH＝－241.8 kJ·mol1

2D．表示CO燃烧热的热化学方程式2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝－566 kJ·mol1

－答案

B

题组二

多角度书写热化学方程式

角度一

依据反应事实书写热化学方程式

4．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

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案

(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ·mol1

－(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJ·mol1

－解析

(1)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)

ΔH＝－1 427.2 kJ·mol1。

－(2)根据碳原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则消耗的C2H5OH为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。

角度二

依据能量图像书写热化学方程式

5．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：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案

A2(g)＋B2(g)===2AB(g) ΔH＝＋(a－b) kJ·mol1

－解析

由图可知，生成物总能量高于反应物总能量，故该反应为吸热反应，ΔH＝＋(a－b) kJ·mol1。

－6．化学反应N2＋3H2===2NH3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。

答案

N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝－2(c＋b－a)kJ·mol1

－角度三

依据共价键数，利用键能计算反应热

7．(2015·北京四中模拟)已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ,18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表：

1 mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 则表中x为(

) A．920

B．557 C．463

D．188 答案

C 解析

根据题意，可得热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－572 kJ·mol1；而－O===O 496 H—H 436 H—O(g) x

18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝－484 kJ·mol－1，即－484 kJ＝2×436 kJ＋496 kJ－4x kJ，解得x＝463。

8．通常把拆开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，也可用于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反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。

化学键

键能/kJ·mol1

－Si—O 460 Si—Cl 360 H—H 436 H—Cl 431 Si—Si 176 Si—C 347 工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为______。

答案

＋236 kJ·mol1

－解析

SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol晶体硅中所含的Si—Si键为2 mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360 kJ·mol1＋2×436 kJ·mol1－(2×176 kJ·mol1＋4×431 －－－kJ·mol1)＝＋236 kJ·mol1。

－－

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

键数

CO2 (C===O) 2 CH4

(C－H) 4 P4

(P－P) 6

SiO2

(Si－O) 4 石墨

1.5 金刚石

2 S8

(S－S) 8 Si 2 考点三

有关反应热的比较、计算

1．ΔH的比较

比较ΔH的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。

2．反应热的有关计算

(1)根据热化学方程式计算

根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。

如：16 g固体硫完全燃烧放出148.4 kJ的热量，则1 mol固体硫完全燃烧放出的热量为296.8 kJ。

(2)根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|。

如：已知H2的燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol1，则1 g H2完全燃烧生成液态水放出的热量为－142.9 kJ。

(3)根据盖斯定律计算、比较。根据下列反应过程，试判断ΔH的关系：

①aAΔH1,B 1AΔH2,B a则ΔH1＝aΔH2

②AΔH1,B aBΔH2,aA

则ΔH2＝－aΔH1

③则ΔH＝ΔH1＋ΔH2

注

在反应过程设计中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互变化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。

深度思考

1．试比较下列各组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)。

答案

> 解析

因为C(g)===C(l)

ΔH3<0 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2<ΔH1。

(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。

答案

< 解析

S(g)――→S(s)――→SΔH1O2(g) ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。

(3)两个有联系的不同反应相比

C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1<0 1C(s)＋O2(g)===CO(g)

ΔH2<0 2则ΔH1____ΔH2。

答案

< 1解析

根据常识可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH3<0，又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以2ΔH2>ΔH1。

2．已知Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)

ΔH＝a

kJ·mol1。判断下列变化过－ΔH3ΔH2程是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)3AlCl(g)＋3CO(g)===Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s) ΔH＝a kJ·mol1(

) －

11(2)AlCl(g)＋CO(g)===Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s) 331－ΔH＝－a kJ·mol1(

) 3(3)2Al2O3(s)＋2AlCl3(g)＋6C(s)===6AlCl(g)＋6CO(g) ΔH＝－2a kJ·mol1(

) －答案

(1)×

(2)×

(3)×

利用状态，迅速比较反应热的大小

若反应为放热反应

1．当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。

2．当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。

3．在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。

题组一

利用盖斯定律书写热化学方程式

1．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：

①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)

ΔH＝－182 kJ·mol1

－②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－572 kJ·mol1

－③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)

ΔH＝－1 196 kJ·mol1

－试写出LiH在O2中燃烧的热化学方程式。

答案

2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝－702 kJ·mol1

－解析

2LiH(s)===2Li(s)＋H2(g)

ΔH＝＋182 kJ·mol1

－1－2Li(s)＋O2(g)===Li2O(s)

ΔH＝－598 kJ·mol1

21－H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－286 kJ·mol1

2上述三式相加得：2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝－702 kJ·mol1。

－题组二

利用盖斯定律计算反应热

2．在25 ℃、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol1、285.8 kJ·mol－－1、870.3 kJ·mol1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(

) －－A．－488.3 kJ·mol1

B．＋488.3 kJ·mol1

－

C．－191 kJ·mol1

－D．＋191 kJ·mol1

－答案

A 解析

由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－393.5 kJ·mol－11－；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.8 kJ·mol1；③CH3COOH(l)＋22O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－870.3 kJ·mol1。

－①×2：

2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝－787 kJ·mol1②×2：

－2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6 kJ·mol1

－③×1颠倒方向：

2CO2(g)＋2H2O(l)===CH3COOH(l)＋2O2(g)

ΔH＝＋870.3 kJ·mol1

－上述三式相加得：ΔH＝－488.3 kJ·mol1。

－题组三

利用盖斯定律定性判断ΔH间的关系

3．(2013·新课标全国卷Ⅱ，12)在1 200 ℃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) 2答案

A 解析

给题中方程式依次编号为①、②、③、④。

③×2颠倒方向得：

2S(g)＋2H2O(g)===2H2S(g)＋O2(g)

－2ΔH3

2②×：

3

4242H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋H2O(g)

ΔH2

33332①×：

32222H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)

ΔH1

3333上述三式相加得：

2S(g)===S2(g) 22ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－2ΔH3

332＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。

34．(2014·新课标全国卷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(s)·5H2O(s)受热分解的化学方程式为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

答案

B 解析

方法一：“虚拟”路径法。

△

根据盖斯定律：

ΔH1＝ΔH3＋ΔH2

由于ΔH1>0，ΔH3>0，ΔH2<0 所以ΔH1<ΔH3。

方法二：方程式叠加法。

CuSO4·5H2O(s)===Cu2(aq)＋SO24(aq)＋5H2O(l) ＋－ΔH1>0①

CuSO4(s)===Cu2(aq)＋SO24(aq)

ΔH2<0②

＋－CuSO4·5H2O(s)=====CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH3>0③

②＋③：

△

CuSO4·5H2O(s)===Cu2(aq)＋SO24(aq)＋5H2O(l) ＋－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

由于ΔH1>0，ΔH2<0，ΔH3>0，所以ΔH1<ΔH3。

利用盖斯定律书写热化学方程式

先确定待求的反应方程式⇒找出待求方程式中各物质在已知方

程式中的位置⇒根据待求方程式中,各物质的计量数和位置对已知方程式进行处理，得到变形后的新方程式⇒将新得到的方程式进行加减反应热也需要相应加减

⇒写出待求的热化学方程式

特别提醒：通过热化学方程式变形时，利用“加法”不容易出错。

考点四

能源

1．能源分类

2．解决能源问题的措施

(1)提高能源的利用效率：①改善开采、运输、加工等各个环节；②科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。

(2)开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。

深度思考

正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。

(1)太阳能是清洁能源(

) (2)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能(

) (3)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用(

) (4)人类利用的能源都是通过化学反应获得的(

) (5)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一(

) (6)食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源(

)

(7)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料(

) (8)化石燃料属于可再生能源，不影响可持续发展(

) (9)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量(

) (10)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放(

) 答案

(1)√

(2)√

(3)√

(4)×

(5)√

(6)×

(7)√

(8)×

(9)√

(10)√

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 液态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

答案

C 解析

2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)是吸热反应，说明2 mol 液态H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。

2．为缓解能源紧张，越来越多的国家开始重视生物质能源(利用能源作物和有机废料，经过加工转变为生物燃料的一种能源)的开发利用。

(1)如图是某国能源结构比例图，其中生物质能源所占的比例是______。

(2)生物柴油是由动植物油脂转化而来，其主要成分为脂肪酸酯，几乎不含硫，生物降解性好，一些国家已将其添加在普通柴油中使用。关于生物柴油及其使用，下列说法正确的是________。

①生物柴油是可再生资源

②可减少二氧化硫的排放

③与普通柴油相比易分解

④与普通柴油制取方法相同

A．①②③

C．①③④

B．①②④

D．②③④

答案

(1)27%

(2)A 解析

(1)油料作物和甘蔗是能源作物，属于生物质能源；化石燃料不是生物质能源。

(2)生物柴油的原料是动植物油脂，可再生(①对)，几乎不含硫(②对)，生物降解性好(③对)，主要成分为酯类，而普通柴油源于烃类(石油)，所以④错。