2021版高考化学一轮复习专题6化学反应与能量变化1化学反应中的热效应课件苏教版 100页

专题 6 　化学反应与能量变化 第一单元　化学反应中的热效应 考点 1: 焓变、热化学方程式　 一、焓变 (a 、 b 、 c) 1. 化学反应的实质与特征 2. 焓变、反应热 (1) 焓 ( H ) 。 用于描述物质所具有能量的物理量。 (2) 焓变 (Δ H ) 。 Δ H = ____________________ 。单位 kJ·mol -1 。 H ( 生成物 )- H ( 反应物 ) (3) 反应热。 指当化学反应在一定 _____ 下进行时 , 反应所 _____ 或 _____ 的热量 , 通常用符号 Q 表示 , 单位 kJ·mol -1 。 (4) 焓变与反应热的关系。 对于 _____ 条件下进行的化学反应 , 如果反应中物质的 能量变化全部转化为热能 , 则有如下关系 :Δ H = Q p 。 放出 吸收 等压 温度 3. 吸热反应与放热反应 (1) 从能量高低角度理解。 (2) 从化学键角度理解。 (3) 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 _____ 反应 ;④ 金属跟水或酸的置换反应 ;⑤ 物质的 缓慢氧化 ;⑥ 铝热反应。 吸热反应 :① 大多数 _____ 反应 ;② 盐类的水解反应 ; ③Ba(OH) 2 ·8H 2 O 与 NH 4 Cl 反应 ;④ 碳和水蒸气、 C 和 CO 2 的反应。 化合 分解 二、热化学方程式 (b) 1. 概念 : 表示参加反应物质的量和 _______ 关系的化学 方程式。 2. 意义 : 表明了化学反应中的 _____ 变化和 _____ 变化。 如 :C(s)+O 2 (g)====CO 2 (g) 　 Δ H =-393.5 kJ·mol -1 表 示在 25 ℃,101 kPa 时 ,___________________________ ____________________________________________ 。  反应热 物质 能量 1 mol 固体碳和 1 mol 氧气反 应生成 1 mol 二氧化碳 , 同时放出 393.5 kJ 的热量 3. 热化学方程的书写 三、中和热、燃烧热和能源 (b) 1. 燃烧热和中和热 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热 Δ H 及 其单位 Δ H __0, 单位均为 kJ·mol -1 < 燃烧热 中和热 不同点 反应物的量 ______ 不一定为 1 mol 生成物的量 不确定 生成水的 量为 ______ 1 mol 1 mol 燃烧热 中和热 不同点 反应热的含义 101 kPa 时 ,______ 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 在稀溶液里 , 酸与 碱发生中和反应生 成 _________ 时所放 出的热量 表示方法 燃烧热 Δ H =- a kJ· mol -1 ( a >0) 强酸与强碱反应的中和热 Δ H = _________ _______ 1 mol 1 mol H 2 O -57.3 kJ ·mol -1 2. 中和反应反应热的测定 (1) 装置。 ( 请在横线上填写仪器名称 ) (2) 计算公式 :Δ H =- kJ·mol -1 。 t 1 — 起始温度 , t 2 — 混合溶液的最高温度。 (3) 实验步骤。 (4) 几个注意问题。 ①酸、碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液 , 因为浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。若用弱酸或弱碱 , 它们电离时要吸收一部分热量。 ②测量酸、碱溶液温度时要过一段时间再读数 , 测量反应混合液温度时应随时读取温度值以记录最高温度。 ③ 溶液混合要迅速 , 尽量减少热量的散失。 ④为保证实验结果的准确性 , 重复实验 2 ～ 3 次 , 取其平均值。 ⑤为了保证实验中盐酸完全反应 , 使用的碱稍微过量 , 计算中和热时按酸来算。 ⑥ 做好保温工作是本实验成功的关键 , 如为什么用环形玻璃棒 , 不能用铁质或铜质环形棒 , 还应注意环形玻璃棒的使用方法。 3. 能源 【 典例精析 】 【 典例 】 燃烧热是指通常状况下 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量。下列说法正确的是 世纪金榜导学号 ( 　　 ) A. 通常状况下 ,1 g 氢气燃烧生成液态水时放出热量 142.9 kJ, 则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 2H 2 (g)+O 2 (g)====2H 2 O(l) 　 Δ H =-571.6 kJ·mol -1 B. 已知 :H 2 (g)+F 2 (g) ====2HF(g) 　 Δ H =-270 kJ·mol -1 , 则 1 mol 氢气与 1 mol 氟气反应生成 2 mol 液态氟化氢放 出的热量小于 270 kJ C.500 ℃ 、 30 MPa 下 , 将 0.5 mol N 2 和 1.5 mol H 2 置于 密闭的容器中充分反应生成 NH 3 (g), 放热 19.3 kJ, 其热 化学方程式为 N 2 (g)+3H 2 (g) 2NH 3 (g) 　 Δ H = -38.6 kJ·mol -1 D. 已知 : C(s, 金刚石 ) ==== C(s, 石墨 ) 　 Δ H = -1.5 kJ·mol -1 , 说明石墨比金刚石稳定 【 解析 】 选 D 。表示氢气燃烧热的热化学方程式中可燃 物质 H 2 (g) 的化学计量数应为 1,A 错 ; 气体变为液体时要 放出能量 , 所以 1 mol 氢气与 1 mol 氟气反应生成 2 mol 液态氟化氢放出的热量比生成 2 mol 气态氟化氢放出的 热量大 , 即大于 270 kJ,B 错 ; 此反应为可逆反应 , 故投入 0.5 mol 的氮气 , 最终参加反应的氮气一定小于 0.5 mol, 因此热化学方程式中 Δ H 应小于 -38.6 kJ·mol -1 , 另外 不是通常状况时应标明反应条件 ,C 错 ; 物质本身具有的能量越低则越稳定 , 由热化学方程式知 , 石墨具有的能量低 , 比金刚石稳定 ,D 正确。 【 考题变式 】 (1) 根据选项 A, 写出表示氢气燃烧热的热化学方程式。 提示 : H 2 (g)+ O 2 (g) ==== H 2 O(l) Δ H =-285.8 kJ·mol -1 。 (2) 根据选项 B, 写出 HF(g) 分解的热化学方程式。 提示 : 2HF(g)====H 2 (g)+F 2 (g) 　 Δ H =270 kJ · mol -1 或 HF(g)==== H 2 (g)+ F 2 (g) Δ H =135 kJ · mol -1 。 【 强化训练 】 1. 思维诊断 ( 正确的打“√” , 错的打“ ×”) (1) 已知 H + (aq)+OH - (aq)====H 2 O(l) 　 Δ H =-57.3 kJ ·mol -1 , 则 H 2 SO 4 和 Ba(OH) 2 反应的反应热 Δ H =2× (-57.3) kJ·mol -1 。 ( 　　 ) 提示 : × 。 H 2 SO 4 和 Ba(OH) 2 反应 , 除了生成水 , 生成 BaSO 4 也要放热。 (2)H 2 (g) 的燃烧热是 285.8 kJ·mol -1 , 则 2H 2 O(g) ====2H 2 (g)+O 2 (g) 　 Δ H =571.6 kJ·mol -1 。 ( 　　 ) 提示 : × 。燃烧热应生成液态水。 (3) 葡萄糖的燃烧热是 2 800 kJ·mol -1 , 则 C 6 H 12 O 6 (s) +3O 2 (g)====3CO 2 (g)+3H 2 O(l) 　 Δ H =-1 400 kJ·mol -1 。 ( 　　 ) 提示 : √ 。燃烧热是 1 mol 可燃物完全燃烧 , 生成稳定 的氧化物时的反应热。 (4) 同温同压下 , 反应 H 2 (g)+Cl 2 (g)====2HCl(g) 在光照和点燃条件下的 Δ H 不同。 ( 　　 ) 提示 : × 。同温同压下 ,H 2 (g) 和 Cl 2 (g) 的总能量与 HCl(g) 的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响 , 故该反应在不同条件下的 Δ H 相同。 (5)C( 金刚石 ,s)====C( 石墨 ,s) 　 Δ H =-1.9 kJ·mol -1 , 则金刚石比石墨稳定。 ( 　　 ) 提示 : × 。金刚石转化成石墨 , 放出热量 , 说明石墨的能量低 , 石墨更稳定。 2. 已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成 1 mol 二氧化碳气体和液态水 , 并放出热量 b kJ, 则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 ( 　　 ) A.2C 2 H 2 (g)+5O 2 (g)====4CO 2 (g)+2H 2 O(l) 　 Δ H =-2 b kJ·mol -1 B.C 2 H 2 (g)+5/2O 2 (g)====2CO 2 (g)+H 2 O(l) 　 Δ H =2 b kJ·mol -1 C.2C 2 H 2 (g)+5O 2 (g)====4CO 2 (g)+2H 2 O(l) 　 Δ H =-4 b kJ·mol -1 D.2C 2 H 2 (g)+5O 2 (g)====4CO 2 (g)+2H 2 O(l) 　 Δ H = b kJ·mol -1 【 解析 】 选 C 。当反应生成 1 mol 二氧化碳气体和液态水时 , 放出热量 b kJ, 则生成 4 mol CO 2 反应放热 4 b kJ,A 错误 ,C 正确 ; 放热反应的 Δ H <0,B 、 D 错误。 3. 已知 :①CO 的结构式为 C O;②298 K 时相关化学键的键能数据如下表 : 化学键 H—H O—H C—H C O E /(kJ·mol -1 ) 436 465 413 1 076 则反应 CO(g)+3H 2 (g)====CH 4 (g)+H 2 O(g) 的 Δ H 的值 为 ( 　　 ) A.-198 kJ·mol -1 　 B.267 kJ·mol -1 C.-298 kJ·mol -1 　　 D.634 kJ·mol -1 【 解析 】 选 A 。 CO(g)+3H 2 (g)====CH 4 (g)+H 2 O(g) 的焓变 Δ H 1 = 反应物总键能 - 生成物总键能 , 依据图表提供的化 学键的键能计算得到 Δ H 1 =(1 076 kJ·mol -1 +3× 436 kJ·mol -1 )-(4×413 kJ·mol -1 +2×465 kJ·mol -1 ) =-198 kJ·mol -1 , 故答案为 A 。 4. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 ( 　　 ) 世纪金榜导学号 A. 已知 2C(s)+2O 2 (g)====2CO 2 (g) 　 Δ H 1 ; 2C(s)+O 2 (g)====2CO(g) 　 Δ H 2 , 则 Δ H 1 > Δ H 2 B. 已知 C( 石墨 ,s)====C( 金刚石 ,s) 　 Δ H >0, 则金刚石比石墨稳定 C. 在稀溶液中 ,H + (aq)+OH - (aq)====H 2 O(l) 　 Δ H = -57.3 kJ·mol -1 , 若将含 0.6 mol H 2 SO 4 的稀硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合 , 放出的热量等于 57.3 kJ D. 放热反应一定不需要加热 【 解析 】 选 C 。碳完全燃烧放出的热量多 , 放热反应的反应热为负值 , 所以 Δ H 1 <Δ H 2 ,A 错误 ;C( 石墨 ,s) ====C( 金刚石 ,s) 　 Δ H >0, 即金刚石的能量比石墨高 , 故石墨更稳定 ,B 错误 ; 燃烧反应是放热反应 , 需要加热才能发生 ,D 错误。 5. 写出下列反应的热化学方程式。 (1)25 ℃ 、 101 kPa 时 ,1 mol CH 4 完全燃烧生成液态水和 CO 2 气体 , 放出 890.3 kJ 的热量 , 反应的热化学方程式为 _____________________ 。  (2)0.3 mol 乙硼烷气体 ( 分子式为 B 2 H 6 ) 在氧气中燃烧 , 生成固态三氧化二硼和液态水 , 放出 649.5 kJ 的热量 , 则其热化学方程式为 ____________ 。  【 解析 】 (1)1 mol 甲烷完全燃烧放出 890.3 kJ 热量 , 则 反应热化学方程式为 CH 4 (g)+2O 2 (g)====CO 2 (g)+2H 2 O(l) 　 Δ H =-890.3 kJ · mol -1 (2)1 mol 乙硼烷完全燃烧生成固体 B 2 O 3 和 H 2 O(l) 时 , 放 出的热量为 =2 165 kJ · mol -1 则热化学方程式为 B 2 H 6 (g)+3O 2 (g)====B 2 O 3 (s)+3H 2 O(l) 　 Δ H =-2 165 kJ · mol -1 答案 : (1)CH 4 (g)+2O 2 (g) ==== CO 2 (g)+2H 2 O(l) Δ H =-890.3 kJ·mol -1 (2)B 2 H 6 (g)+3O 2 (g)====B 2 O 3 (s)+3H 2 O(l) Δ H =-2 165 kJ·mol -1 【 加固训练 】 1. 有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是 ( 　　 ) A. 稀硫酸与 0.1 mol·L -1 NaOH 溶液反应 :H + (aq)+OH - (aq)====H 2 O(l) Δ H =-57.3 kJ·mol -1 B. 在 101 kPa 下氢气的燃烧热 Δ H =-285.8 kJ·mol -1 , 则水分解的热化学方程式 :2H 2 O(l)====2H 2 (g)+O 2 (g) Δ H =285.8 kJ·mol -1 C. 已知 2C(s)+O 2 (g)====2CO(g) 　 Δ H =-221 kJ·mol -1 , 则可知 C 的燃烧热为 110.5 kJ·mol -1 D.1 mol 氢气完全燃烧生成液态水放热为 285.8 kJ, 则氢气燃烧的热化学方程式为 2H 2 (g)+O 2 (g)====2H 2 O(g) 　 Δ H =-285.8 kJ· mol -1 【 解析 】 选 A 。根据中和热的含义判断 ,A 正确 ;2 mol H 2 O(l) 完全分解的反应热应为 Δ H =285.8 × 2 kJ·mol -1 ,B 错误 ; 燃烧热是指 1 mol 可燃物完全燃烧 生成稳定的氧化物时放出的热量 ,C 项生成 CO 和 D 项生成 H 2 O(g) 不是稳定氧化物 , 并且可燃物不是 1 mol, 均错误。 2.(2016· 浙江 10 月选考真题 ) 根据能量变化示意图 , 下列热化学方程式正确的是 ( 　　 ) A.N 2 (g)+3H 2 (g) 2NH 3 (g)Δ H =-( b - a ) kJ·mol -1 B.N 2 (g)+3H 2 (g) 2NH 3 (g)Δ H =-( a - b ) kJ·mol -1 C.2NH 3 (l) N 2 (g)+3H 2 (g) Δ H =2( a + b - c ) kJ·mol -1 D.2NH 3 (l) N 2 (g)+3H 2 (g) Δ H =2( b + c - a ) kJ·mol -1 【 解析 】 选 D 。根据图象可知 , 合成氨反应的反应物的能量和大于生成物的能量和 , 所以该反应为放热反应 , Δ H <0, 则生成 1 mol NH 3 (g) 的 Δ H =-( b - a ) kJ · mol -1 , 生成 1 mol NH 3 (1) 的 Δ H =-( b + c - a ) kJ · mol -1 , 只有 D 项正确。 3.(1) 已知 1 g H 2 S 气体完全燃烧 , 生成液态水和二氧化硫气体 , 放出 17.24 kJ 热量 , 请写出 H 2 S 气体燃烧的热化学方程式 ___________________________ 。  (2) 火箭推进器中盛有强还原剂液态肼 (N 2 H 4 ) 和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时 , 即产生大量氮气和水蒸气 , 并放出大量的热。已知 0.4 mol 液态肼与足量的液态双氧水反应 , 生成氮气和水蒸气 , 放出 256.652 kJ 的热量。反应的热化学方程式为 ________ 。  【 解析 】 (1)1 g H 2 S 反应放出 17.24 kJ 热量 , 所以 1 mol 放出 17.24 kJ×34=586.16 kJ, 所以反应的热化学方程 式为 H 2 S(g)+ O 2 (g)====SO 2 (g)+H 2 O(l) 　 Δ H = -586.16 kJ·mol -1 。 (2)0.4 mol 液态肼与足量的液态双氧水反应 , 生成氮气和水蒸气 , 放出 256.652 kJ 的热量 ,1 mol 放出的热量是 641.63 kJ 热量 , 所以反应的热化学方程式为 N 2 H 4 (l)+ 2H 2 O 2 (l)====N 2 (g)+4H 2 O(g) 　 Δ H =-641.63 kJ · mol -1 答案 : (1)H 2 S(g)+ O 2 (g)====SO 2 (g)+H 2 O(l) 　 Δ H =-586.16 kJ·mol -1 (2)N 2 H 4 (l)+2H 2 O 2 (l)====N 2 (g)+4H 2 O(g) Δ H =-641.63 kJ·mol -1 【 归纳总结 】 1. 热化学方程式书写一般“四步” 2. 书写热化学方程式“六注意” 考点 2: 反应热的计算　 一、盖斯定律 (b) 1. 盖斯定律及应用 (1) 内容 : 对于一个化学反应 , 无论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 ___________ 有关 , 而与反应的途径无关。 始态和终态 (2) 意义 : 间接计算某些反应的反应热。 (3) 应用。 2. 应用盖斯定律的注意事项 (1) 当热化学方程式乘、除以某一个数时 ,Δ H 也应相应地乘、除以某一个数 ; 方程式进行加减运算时 ,Δ H 也同样要进行加减运算 , 且同时调整 Δ H 的符号。 (2) 将一个热化学方程式颠倒书写时 ,Δ H 的符号也随之改变 , 但数值不变。 (3) 同一物质的三态变化 ( 固、液、气 ), 状态由固→液→气变化时 , 会吸热 ; 反之会放热。 二、利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模型 (b 、 c) 【 典例精析 】 【 典例 】 (2019· 浙江 4 月选考真题 )MgCO 3 和 CaCO 3 的能量关系如图所示 (M=Ca 、 Mg): 已知 : 离子电荷相同时 , 半径越小 , 离子键越强。下列说 法不正确的是 ( 　　 ) A.Δ H 1 (MgCO 3 )>Δ H 1 (CaCO 3 )>0 B.Δ H 2 (MgCO 3 )=Δ H 2 (CaCO 3 )>0 C.Δ H 1 (CaCO 3 )-Δ H 1 (MgCO 3 )=Δ H 3 (CaO)—Δ H 3 (MgO) D. 对于 MgCO 3 和 CaCO 3 ,Δ H 1 +Δ H 2 >Δ H 3 ﹒ ﹒ ﹒ 【 解题思路 】 (1) 根据盖斯定律 , 得 Δ H =Δ H 1 +Δ H 2 +Δ H 3 。 (2) 又易知 Ca 2+ 半径大于 Mg 2+ 半径 , 所以 CaCO 3 的离子键强度弱于 MgCO 3 ,CaO 的离子键强度弱于 MgO 。 【 解析 】 选 C 。根据盖斯定律 , 得 Δ H =Δ H 1 +Δ H 2 +Δ H 3 , 又易知 Ca 2+ 半径大于 Mg 2+ 半径 , 所以 CaCO 3 的离子键强度 弱于 MgCO 3 ,CaO 的离子键强度弱于 MgO 。 A.Δ H 1 表示断裂 和 M 2+ 的离子键所吸收的能量 , 离子键强度越大 , 吸 收的能量越大 , 因而 Δ H 1 (MgCO 3 )>Δ H 1 (CaCO 3 )>0,A 项正 确 ;B. Δ H 2 表示断裂 中共价键形成 O 2- 和 CO 2 吸收的 能量 , 与 M 2+ 无关 , 因而 Δ H 2 (MgCO 3 )=Δ H 2 (CaCO 3 )>0,B 项 正确 ;C. 由上可知 Δ H 1 (CaCO 3 )-Δ H 1 (MgCO 3 )<0, 而 Δ H 3 表示形成 MO 离子键所放出的能量 ,Δ H 3 为负值 ,CaO 的离子键强度弱于 MgO, 因而 Δ H 3 (CaO)>Δ H 3 (MgO),Δ H 3 (CaO)-Δ H 3 (MgO)>0,C 项错误 ;D. 由上分析可知 Δ H 1 +Δ H 2 >0, Δ H 3 <0, 故 Δ H 1 +Δ H 2 >Δ H 3 ,D 项正确。 【 强化训练 】 1. 将 TiO 2 转化为 TiCl 4 是工业冶炼金属钛的主要反应之 一。已知 : TiO 2 (s)+2Cl 2 (g)====TiCl 4 (l)+O 2 (g) Δ H =+140.5 kJ·mol -1 C(s, 石墨 )+ O 2 (g) ==== CO(g) Δ H =-110.5 kJ·mol -1 则反应 TiO 2 (s)+2Cl 2 (g)+2C(s, 石墨 ) ==== TiCl 4 (l)+ 2CO(g) 的 Δ H 是 ( 　　 ) A.80.5 kJ·mol -1 　　 B.30.0 kJ·mol -1 C.-30.0 kJ·mol -1 D.-80.5 kJ·mol -1 【 解析 】 选 D 。将已知反应依次标记为①、② , 则 ① +②×2 可以得到目标方程式 , 则 Δ H =Δ H 1 +Δ H 2 ×2 =+140.5 kJ·mol -1 +(-110.5 kJ·mol -1 )×2= -80.5 kJ·mol -1 。 2.(2018· 浙江 4 月学考真题 ) 氢卤酸的能量关系如图所示 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 已知 HF 气体溶于水放热 , 则 HF 的 Δ H 1 <0 B. 相同条件下 ,HCl 的 Δ H 2 比 HBr 的小 C. 相同条件下 ,HCl 的 (Δ H 3 +Δ H 4 ) 比 HI 的大 D. 一定条件下 , 气态原子生成 1 mol H—X 键放出 a kJ 能量 , 则该条件下 Δ H 2 = a kJ·mol -1 【 解题思路 】 本题的解题关键有 : (1) 当反应向逆反应方向进行时 , 其反应热与正反应的反应热数值相等 , 符号相反。 (2) 物质中化学键越难断裂 , 物质越稳定 , 具有的能量越低。 (3) 键能是指化学键断裂时所吸收的能量。 【 解析 】 选 D 。 A 选项 Δ H 1 为溶液到气体 , 为吸热反应 , Δ H 1 >0,A 错误 ;Cl 的非金属性更强 ,HCl 更稳定 , 对应 Δ H 2 更大 ,B 错误 ;Δ H 3 +Δ H 4 表示 H(g)→H + (aq) 的能量变化 , 相同条件下 ,HCl 的 (Δ H 3 +Δ H 4 ) 与 HI 的相等 ,C 错误 ;Δ H 2 即为键能 ,D 正确。 【 考题变式 】 (1) 氢卤酸中的 Δ H 最大的是 ______ 。  提示 : HF 。 Δ H 表示氢卤酸电离时的热效应 , 电离过程是吸热的 ,HF 是弱电解质 , 其余为强电解质 , 故 HF 最大。 (2) 相同条件下 ,HCl 的 (Δ H 5 +Δ H 6 ) 与 HI 的是否相同 ? 提示 : 不相同。 Δ H 5 +Δ H 6 表示 X(g)→X - (aq) 的能量变化 , 卤原子得电子能力不同 , 能量变化不同。 3.(2017· 江苏高考 ) 通过以下反应可获得新型能源二甲醚 (CH 3 OCH 3 ) 。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 世纪金榜导学号 ① C(s) + H 2 O(g)====CO(g) + H 2 (g) Δ H 1 = a kJ·mol -1 ②CO(g) + H 2 O(g)====CO 2 (g) + H 2 (g) Δ H 2 = b kJ·mol -1 ③CO 2 (g) + 3H 2 (g)====CH 3 OH(g) + H 2 O(g) Δ H 3 = c kJ·mol -1 ④2CH 3 OH(g) ==== CH 3 OCH 3 (g) + H 2 O(g) Δ H 4 = d kJ·mol -1 A. 反应①、②为反应③提供原料气 B. 反应③也是 CO 2 资源化利用的方法之一 C. 反应 CH 3 OH(g)==== CH 3 OCH 3 (g) + H 2 O(l) 的 Δ H = kJ·mol -1 D. 反应 2CO(g) + 4H 2 (g)====CH 3 OCH 3 (g) + H 2 O(g) 的 Δ H = ( 2 b + 2 c + d ) kJ·mol -1 【 解题思路 】 本题的解题关键有 : (1) 反应物状态改变 , 反应的焓变也改变。 (2) 利用盖斯定律解题 , 注意焓变随系数的改变而改变。 【 解析 】 选 C 。 A 项 , 反应①生成 CO 和 H 2 , 生成的 CO 继续发 生反应②生成 CO 2 和 H 2 , 反应③的原料为 CO 2 和 H 2 , 正确 ;B 项 , 反应③将温室气体 CO 2 转化为燃料 CH 3 OH, 正确 ;C 项 , 反应④中 H 2 O 为气体 , 选项中 H 2 O 为液体 , 故焓变不是 的关系 , 错误 ;D 项 , 依据盖斯定律 , 按“② ×2+③×2+ ④”, 可得所求反应的焓变 , 正确。 4. 肼 (H 2 NNH 2 ) 是一种高能燃料 , 有关化学反应的能量变 化如图所示 , 已知断裂 1 mol 化学键所需的能量单位 (kJ):N≡N 为 942 、 O ＝ O 为 500 、 N—N 为 154, 则断裂 1 mol N—H 键所需的能量 (kJ) 是 ( 　　 ) A.194 B.391 C.516 D.658 【 解析 】 选 B 。利用图示可知肼和氧气变成原子时断键 需要的能量为 2 752 kJ-534 kJ=2 218 kJ 。 1 mol 肼和 1 mol 氧气断键变为原子时要断裂 1 mol N—N,4 mol N—H,1 mol O ＝ O 键 , 所以 1 mol×154 kJ·mol -1 +4 mol ×(N—H 键的键能 )+1 mol×500 kJ·mol -1 =2 218 kJ, 解得 N—H 键的键能为 391 kJ·mol -1 , 所以断裂 1 mol N—H 键所需的能量是 391 kJ,B 项正确。 【 加固训练 】 　　 1.NH 3 是重要的化工原料 , 已知 : N 2 (g)+O 2 (g)====2NO(g) 　 Δ H = a kJ·mol -1 ① 4NH 3 (g)+5O 2 (g)====4NO(g)+6H 2 O(g) Δ H =- b kJ·mol -1 ② 2H 2 (g)+O 2 (g)====2H 2 O(g) 　 Δ H =- c kJ·mol -1 ③ 则 N 2 (g)+3H 2 (g) ==== 2NH 3 (g) 的 Δ H 是 ( 　　 ) A.( a +0 . 5 b -1 . 5 c )kJ·mol -1 B.( a -2 . 5 b +1 . 5 c )kJ·mol -1 C.(2 a +3 b -2 c )kJ·mol -1 D.(2 c + b - a )kJ·mol -1 【 解析 】 选 A 。① +③×3/2-②×1/2, 整理可得 :N 2 (g)+ 3H 2 (g) ==== 2NH 3 (g) 　 Δ H =( a +0 . 5 b -1 . 5 c )kJ·mol -1 , 故选项 A 正确。 2. 已知 H 2 SO 4 (aq) 与 Ba(OH) 2 (aq) 反应的 Δ H = -1 584.2 kJ·mol -1 ;HCl(aq) 与 NaOH(aq) 反应的 Δ H =-55.6 kJ·mol -1 。则生成 BaSO 4 (s) 的反应热等 于 ( 　　 ) A.-1 528.6 kJ·mol -1 　 B.-1 473 kJ·mol -1 C.1 473 kJ·mol -1 D.1 528.6 kJ·mol -1 【 解析 】 选 B 。 HCl(aq) 与 NaOH(aq) 的反应、生成 BaSO 4 (s) 的反应和 H 2 SO 4 (aq) 与 Ba(OH) 2 (aq) 的反应的热化学方程式分别如下 : H + (aq)+OH - (aq)====H 2 O(l) Δ H 1 =-55.6 kJ · mol -1 　① Ba 2+ (aq)+ (aq)====BaSO 4 (s) 　 Δ H 2 　② 2H + (aq)+2OH - (aq)+Ba 2+ (aq)+ (aq)====BaSO 4 (s)+ 2H 2 O(l) 　 Δ H 3 =-1 584.2 kJ · mol -1 　③ 根据盖斯定律知 , Δ H 3 =2 Δ H 1 + Δ H 2 , Δ H 2 =-1 473 kJ · mol -1 。 3. 已知 :2H 2 (g)+O 2 (g)====2H 2 O(g) 　 Δ H 1 3H 2 (g)+Fe 2 O 3 (s)====2Fe(s)+3H 2 O(g) 　 Δ H 2 2Fe(s)+ O 2 (g)====Fe 2 O 3 (s) 　 Δ H 3 2Al(s)+ O 2 (g)====Al 2 O 3 (s) 　 Δ H 4 2Al(s)+Fe 2 O 3 (g)====Al 2 O 3 (s)+2Fe(s) 　 Δ H 5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ( 　　 ) A.Δ H 1 <0,Δ H 3 >0 B.Δ H 5 <0,Δ H 4 <Δ H 3 C.Δ H 1 =Δ H 2 +Δ H 3 D.Δ H 3 =Δ H 4 +Δ H 5 【 解析 】 选 B 。大多数化合反应为放热反应 , 而放热反 应的反应热 (Δ H ) 均小于零 , 故 A 错误 ; 铝热反应为放热 反应 , 故 Δ H 5 <0, 而 2Fe(s)+ O 2 (g)====Fe 2 O 3 (s) 　 Δ H 3 ③,2Al(s)+ O 2 (g)====Al 2 O 3 (s) 　 Δ H 4 ④, 由④ -③ 可 得 :2Al(s)+Fe 2 O 3 (s)====Al 2 O 3 (s)+2Fe(s) 　 Δ H 5 =Δ H 4 - Δ H 3 <0, 可得 Δ H 4 <Δ H 3 、 Δ H 3 =Δ H 4 -Δ H 5 , 故 B 正确 ,D 错 误 ; 已知 :3H 2 (g)+Fe 2 O 3 (s)====2Fe(s)+3H 2 O(g) 　 Δ H 2 ②,2Fe(s)+ O 2 (g)====Fe 2 O 3 (s) 　 Δ H 3 ③, 将 (②+ ③)× 可得 :2H 2 (g)+O 2 (g)====2H 2 O(g) 　 Δ H 1 = (Δ H 2 +Δ H 3 ), 故 C 错误。 【 归纳总结 】 1. 反应热的计算方法 (1) 利用热化学方程式进行有关计算。 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 , 可以把反应焓变当作“产物” , 计算反应的反应热。 (2) 依据燃烧热数据 , 利用公式直接计算反应热。 反应热 = 燃烧热 × n ( 可燃物的物质的量 ) (3) 根据图示中能量变化来确定焓变。 Δ H = H ( 生成物 )- H ( 反应物 ) 如图 Ⅰ:Δ H = H 1 - H 2 <0, 该反应为放热反应 ; 图 Ⅱ:Δ H = H 2 - H 1 >0, 该反应为吸热反应。 (4) 根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算反应热。 如反应物旧化学键断裂吸收能量 E 1 , 生成物新化学键形成放出能量 E 2 , 则反应的 Δ H = E 1 - E 2 。 2. 利用盖斯定律进行计算的一般步骤