專題七 化學(xué)反應(yīng)熱與焓變
班級： 姓名： 學(xué)習(xí)時間：
【課前自主復(fù)習(xí)與思考】
1．閱讀并思考《創(chuàng)新設(shè)計》相關(guān)內(nèi)容。
2．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因，熱化學(xué)方程式的書寫。
3．蓋斯定律的應(yīng)用。
【結(jié)合自主復(fù)習(xí)內(nèi)容思考如下問題】
1．下列說法中正確的是（ ）
A．在化學(xué)反應(yīng)過程中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時不一定發(fā)生能量變化
B．破壞生成物全部化學(xué)鍵需要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需要的能量時，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C．生成物的總焓大于反應(yīng)物的總焓時，反應(yīng)吸熱，ΔH＞0
D．ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的計量數(shù)無關(guān)
2．下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是（ ）
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1367.0kJ?mol－1 （燃燒熱）
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋53.7kJ?mol－1 （中和熱）
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－269kJ?mol－1 （反應(yīng)熱）
D．2 NO2===O2＋2 NO ΔH＝＋116.2kJ?mol－1 （反應(yīng)熱）
【考綱點撥】
1．能正確書寫化學(xué)方程式，并能根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行有關(guān)計算。
2．能說明化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，知道化學(xué)變化中常見的能量轉(zhuǎn)化形式。
3．了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱（焓變）的概念。
4．能正確書寫熱化學(xué)方程式，能利用蓋斯定律進行簡單化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱的計算。
【自主研究例題】
1．（2010浙江卷.12）下列熱化學(xué)方程式或離子方程式中，正確的是：
A.甲烷的標準燃燒熱為－890.3kJ?mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為：
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝－890.3kJ?mol－1
B. 500℃、30MPa下，將0.5mol N2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，
放熱19.3kJ，其熱化學(xué)方程式為：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－38.6kJ? mol－1
C. 氯化鎂溶液與氨水反應(yīng)：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
D. 氧化鋁溶于NaOH溶液：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2Al(OH)3
2．（2010重慶卷.12）已知：H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)；ΔH＝－72 kJ?mol－1。蒸發(fā)1mol Br2(l)需要吸收的能量為30 kJ，其它相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
H2(g)Br2(g)HBr(g)
1 mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ436a369
則表中a為
A．404 B．260 C．230 D．200
我思我疑：
【高考鏈接】
【例1】（2010山東卷.10）下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是
A．生成物能量一定低于反應(yīng)物總能量
B．放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率
C．英語蓋斯定律，可計算某些難以直接側(cè)臉房的反應(yīng)焓變
D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2 HCl(g)在光照和點燃條件的ΔH不同
【例2】（09天津卷.6）已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋ ΔH＝－226kJ/mol
根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說法正確的是
A．CO的燃燒熱為283 kJ
B．右圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量關(guān)系
C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＞－452 kJ/mol
D．CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023
【例3】（2010廣東理綜卷）9．在298K、100kPa時，已知：
2 H2O(g)===O2(g)＋2 H2(g) ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2 HCl(g) ΔH2
2 Cl2(g)＋2 H2O(g)=== 4 HCl(g)＋O2(g) ΔH3
則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是
A．ΔH3＝ΔH1＋2 ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2 ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ ΔH2
【例4】（2010天津卷）10．（14分）二甲醚是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚。
請回答下列問題：
⑴ 煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：___________________________。
⑵ 煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________。
⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝ －90.8 kJ?mol－1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝ －23.5 kJ?mol－1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；ΔH＝ －41.3 kJ?mol－1
總反應(yīng)：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH＝ ___________；
一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是__________（填字母代號）。
a．高溫高壓 b．加入催化劑 c．減少CO2的濃度
d．增加CO的濃度 e．分離出二甲醚
⑷ 已知反應(yīng)②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400 。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH ，反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下：
物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2O
濃度/（mol?L－1）0.440.60.6
① 比較此時正、逆反應(yīng)速率的大�。簐正 ______ v逆 （填“＞”、“＜”或“＝”)。
② 若加入CH3OH后，經(jīng)10 min反應(yīng)達到平衡，此時c(CH3OH) ＝ _________；該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) ＝ __________。
【歸納與思考】
【自主檢測】
1．2010年“六?五”世界環(huán)境日中國主題為“低碳減排 綠色生活”。下列行為中不符合“促進低碳經(jīng)濟宗旨”的是
A．提高能源效率、尋找替代能源、保護森林、提倡生態(tài)友好型消費
B．推廣以液化石油氣代替天然氣作民用燃料
C．推廣利用二氧化碳與環(huán)氧丙烷和琥珀酸酐的三元共聚物的生物降解材料
D．推廣“綠色自由”計劃，吸收空氣中的CO2并利用廉價能源合成汽油
2．2010年上海世博會將實現(xiàn)環(huán)保世博、生態(tài)世博的目標，下列做法不符合這一目標的是
A．部分國家的展館使用可降解的建筑材料
B．把世博會期間產(chǎn)生的垃圾焚燒或深埋
C．某些館的外殼使用非晶硅薄膜，以充分利用太陽能
D．停車場安裝了催化光解設(shè)施，用于處理汽車尾氣
3．已知25℃、101 kPa條件下：
⑴ 4 Al(s) ＋ 3O2(g) === 2 Al2O3(s) ΔH＝－2834.9 kJ?mol－1
⑵ 4 Al(s) ＋ 2O3(g) === 2 Al2O3(s) ΔH＝－3119.1 kJ?mol－1
由此得出的正確結(jié)論是
A．等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2轉(zhuǎn)變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)
B．等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2轉(zhuǎn)變?yōu)镺3為放熱反應(yīng)
C．O3比O2穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)
D．O2比O3穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3為放熱反應(yīng)
4．已知：H2(g)＋F2(g)===2 HF(g) ΔH＝－270 kJ?mol－1，下列說法正確的是
A．2 L氟化氫氣體分解成1 L氫氣和1 L氟氣吸收藏夾270 kJ熱量
B．1 mol氫氣與1 mol 氟氣反應(yīng)生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270kJ
C．在相同條件下，1 mol氫氣與1 mol氟氣的能量總和大于2 mol氟化氣氣體的能量
D．1個氫氣分子與1個氟氣分子生成2個氟化氫分子放出270 kJ的熱量
5．熾熱的爐膛內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－392 kJ?mol－1，往爐膛內(nèi)通入水蒸氣時，有如下反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131 kJ?mol－1，CO(g)＋ O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282 kJ?mol－1，H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) －241 kJ?mol－1，由以上反應(yīng)推斷出往熾熱的爐膛內(nèi)通入水蒸氣的說法正確的是
A．不能節(jié)省燃料，但能使爐火瞬間更旺
B．雖不能使爐火瞬間更旺，但可以節(jié)省燃料
C．既能使爐火瞬間更旺，又能節(jié)省燃料
D．既不能使爐火瞬間更旺，又不能節(jié)省燃料
6．下列說法或表示正確的是
A．等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量多
B．由單質(zhì)A轉(zhuǎn)化為單質(zhì)B時ΔH＝＋119 kJ?mol－1可知單質(zhì)B比單質(zhì)A穩(wěn)定
C．稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ?mol－1，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ
D．在101 kPa時，H2燃燒的熱化學(xué)方程式為：2 H2(g)＋O2(g)===2 H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ?mol－1，則H2在101 kPa時的燃燒熱為571.6 kJ?mol－1
7．（2010?新課標全國卷）已知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH＝－12.1 kJ?mol－1；HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH＝－55.6kJ?mol－1，則HCN在水溶液中電離的ΔH等于
A．－67.7 kJ?mol－1 B．－43.5 kJ?mol－1
C．＋43.5 kJ?mol－1 D．＋67.7 kJ?mol－1
8．近20年來，對氫能源的研究獲得了巨大的進步。氫能源是一種需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等能量抽取的“二級能源”，而存在于自然界的可以直接提供能量的能源稱為一級能源，如煤、石油、太陽能等。
⑴為了有效發(fā)展民用氫能源，首先必須廉價的氫氣，一步到位可供開發(fā)又較經(jīng)濟且資源可持續(xù)利用的制氫氣的方法是 。
A．電解水 B．鋅和硫酸反應(yīng)
C．光解海水 D．以石油、天然氣為原料
⑵氫氣燃燒時耗氧量少，發(fā)熱量大。已知熱化學(xué)方程式為：
H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ?mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ?mol－1
試通過計算說明等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時產(chǎn)生的熱量之比是 。
⑶氫能源可實現(xiàn)能源貯存，也可實現(xiàn)經(jīng)濟、高效的輸送。研究表明過渡金屬型氫化物（又稱間充氫化物），在這類氫化物中，氫原子填充在金屬的晶格間隙之間，其組成不固定，通常是非化學(xué)計量的，如：LaH2.76、TiH1.73、CeH2.69、ZrH1.98、PrH2.85、TaH0.78。已知標準狀況下，1 ?3的鈀粉大約可吸附896?3的氫氣（鈀粉的密度為10.64 g??－3，相對原子質(zhì)量為106.4），試寫出鈀（Pd）的氫化物的化學(xué)式 。
9．化學(xué)鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1 mol化學(xué)鍵時釋放的能量。如H(g)＋I(g)→H－I(g) ΔH＝－279 kJ?mol－1，即H－I的鍵能為279 kJ?mol－1，也可以理解為破壞1 molH－I鍵要吸收279 kJ的熱量。一個化學(xué)反應(yīng)一般都有舊的化學(xué)鍵的斷裂和新的化學(xué)鍵的形成。下表是一些鍵能的數(shù)據(jù)（kJ?mol－1）：
鍵能鍵能鍵能鍵能
H－H436Cl－Cl243H－Cl432H－O464
S＝S255H－S339C－F427C－O347
C－Cl330C－I218H－F565
回答下列問題：
⑴由表中數(shù)據(jù)能否得出這樣的結(jié)論：①半徑越小的原子形成的共價鍵越牢固（即鍵能越大）， （填“能”或“不能”），②非金屬性越強的原子形成的共價鍵越牢固， （填“能”或“不能”）。能否從數(shù)據(jù)中找出一些規(guī)律，請寫出一條：
；試預(yù)測C－Br鍵的鍵能范圍 。
⑵由熱化學(xué)方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－185 kJ?mol－1，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)可推知一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（設(shè)反應(yīng)物、生成物均為氣態(tài)）與反應(yīng)物和生成物的鍵能之間的關(guān)系是
，由熱化學(xué)方程式2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g) ΔH＝－224.5 kJ?mol－1和表中數(shù)據(jù)可計算出1 molS2(s)化時將 （填“吸收”或“放出”） kJ的熱量。
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