1、第第 1 讲讲化学能与热能化学能与热能 【2021备考】 最新考纲命题统计 1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转 化形式。 2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反 应、反应热等概念。 3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学 在解决能源危机中的重要作用。 5.了解焓变与反应热的含义。 6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的 计算。 素养落地：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、 动态地分析热化学反应方程式，运用热化学反应原理解决实际问题；确认能源对 社会发展的
2、重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念。 考点一焓变与反应热热化学方程式 知识梳理 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)焓(H) 用于描述物质所具有能量的物理量。 (2)焓变(H) HH(生成物)H(反应物)。单位 kJmol 1。 (3)反应热 指当化学反应在一定温度下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符号 Q 表 示，单位 kJmol 1。 (4)焓变与反应热的关系 对于等压条件下进行的化
3、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：HQp。 名师提示你 焓是与内能有关的相对比较抽象的一种物理量，焓变的值只与始末状态有关而与 过程无关，物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。 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 (2)从反应热的量化参数键能的角度分析 名师提示你 1.注意过程(包括物理过程、 化学过程)与化学反应的区别， 有能量变化的过程不一 定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。 2.化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应 NH4Cl 与 Ba(OH)28H2O 在常温常压下即
4、可进行。 4.热化学方程式 (1)概念 表示参加反应物质的量和反应热关系的化学方程式。 (2)意义 表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol 1 表示：25 、101 kPa 条件下，2 mol 氢气和 1 mol 氧气反应生成 2 mol 液态水时 放出 571.6 kJ 的热量。 (3)热化学方程式的书写 书写步骤 注意事项 名师提示你 H 与反应的“可逆性” 可逆反应的H 表示反应完全进行时的热量变化，与反应是否可逆无关。如 N2(g) 3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol 1，表示 25 、101 kPa
5、条件下，1 mol N2和 3 mol H2完全反应生成 2 mol NH3释放 92.4 kJ 热量。 考向突破 考向一反应热与焓变 反应热与焓变概念理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“” ，错误的打“”) (1)放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生() (2)物质发生化学变化都伴有能量的变化() (3)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热() (4)同温同压下， 反应 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H 不同() (5)可逆反应的H 表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关() 化学反应过程中能量变化图像分析 命题素材 活化
6、能与反应热的关系图示 (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 E2H。 题目设计 2.由 N2O 和 NO 反应生成 N2和 NO2的能量变化如下图所示。 根据图示可知，反应物能量之和_(填“”“”或“”)生成物能量 之和， 反应 N2O(g)NO(g)=N2(g)NO2(g)的反应热为_使用催 化剂后，该反应的反应热_(填“增大”“减小”或“不变”)。 提示139 kJmol 1 不变 依据键能计算焓变 命题素材 1.焓变与化学键的关系：H反应物的总键能生成物的总键能 2.常见物质中的化学键数目
7、物质CO2(C=O)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO) 键数2464 物质石墨(CC)金刚石(CC)S8(SS)Si(SiSi) 键数1.5282 题目设计 3.已知： 化学键CHC=CCCHH 键能/kJmol 1 414615347435 计算：CH3CH3(g)CH2= CH2(g)H2(g)的反应热H 为_。 提示125 kJmol 1 考向二热化学方程式的书写与判断 热化学方程式的正误判断 命题素材 判断热化学方程式的正误主要检查以下几个方面 (1)查热化学方程式是否配平。 (2)查各物质的聚集状态是否正确。 (3)查H 的“”“”符号是否正确。 (4)查反应热的单位是否为
8、 kJmol 1。 (5)查反应热的数值与化学计量数是否对应。 题目设计 4. 已知条件热化学方程式判断 H2的燃烧热为 a kJmol 1 H2Cl2= 点燃 2HClHa kJmol 1 1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应，放 出热量 98.3 kJ 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H 98.3 kJmol 1 H (aq)OH(aq)=H2O(l) H 57.3 kJmol 1 H2SO4(aq) Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l) H114.6 kJmol 1 31 g 白磷比 31 g 红磷能量多 b kJ P4(白磷，s)=4P(红磷，s)H
9、 4b kJmol 1 提示第一个符合已知条件的应是 H2和 O2反应，且未注明状态，错；第二个H 应为196.6 kJmol 1， 错； 第三个中由于生成 BaSO4 沉淀， 放出的热量大于 114.6 kJ，错；第四个正确。 根据题干所述事实书写热化学方程式 题目设计 5.NaBH4(s)与 H2O(l)反应生成 NaBO2(s)和氢气，在 25 、101 kPa 下，已知每消 耗 3.8 g NaBH4(s) 放 热 21.6 kJ ， 写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 是 _ _。 提示NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g) H216 kJmol 1
10、 根据图像书写热化学方程式 题目设计 6.下图是 1 mol NO2和 1 mol CO 反应生成 CO2和 NO 过程中能量变化示意图，写 出 NO2和 CO 反应的热化学方程式 提示NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol 1 根据盖斯定律书写热化学方程式 题目设计 7.工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知 25 ，101 kPa 时： CaO(s)H2SO4(l)=CaSO4(s)H2O(l)H271 kJmol 1 5CaO(s)3H3PO4(l)HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)5H2O(l)H937 kJmol 1 写 出Ca5
11、(PO4)3F和 硫 酸 反 应 生 成 磷 酸 的 热 化 学 方 程 式 _ _。 提示Ca5(PO4)3F(s)5H2SO4(l)=5CaSO4(s)3H3PO4(l)HF(g)H418 kJmol 1 考点二燃烧热中和热能源 知识梳理 1.燃烧热 (1)概念 在 25 、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。燃烧热的单位一般用 kJmol 1 表示。 燃烧热的限定词有常温(25 )、恒压(101 kPa 时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完 全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变 成对应的
12、氧化物：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)等。 (2)表示的意义： 例如 C 的燃烧热H 为393.5 kJmol 1，表示在 25 、101 kPa 时，1 mol C 完全 燃烧放出 393.5 kJ 的热量。 (3)书写热化学方程式： 燃烧热是以 1 mol 纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的， 因此在书写它的热化学方程式时，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： C8H18(l)25 2 O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJmol 1，即 C8H18 的燃烧 热H 为5 518 kJmol 1。 (4)燃烧热的计算：可燃物
13、完全燃烧放出的热量的计算方法为 Q 放n(可燃 物)|H|。 式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n 为可燃物的物质的量；H 为可燃物 的燃烧热。 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)注意几个限定词：稀溶液；产物是 1 mol 液态 H2O；用离子方程式可表 示为 OH (aq)H(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1 (3)中和热的测定 装置。(请在横线上填写仪器名称) 计算公式：H0.418（t2t1） n（H2O） kJmol 1(以 50 mL 稀盐酸和 50 mL 稀 NaOH 溶液反应
14、为例) t1起始温度，t2混合溶液的最高温度。 名师提示你 1.由于化学反应都有一定的可逆性，为保证酸(碱)能完全中和，可使加入碱(酸)稍 过量。 2.中和热是强酸强碱的稀溶液生成 1 mol H2O 放出的热量为 57.3 kJ，弱酸弱碱电 离时吸热，生成 1 mol H2O 时放出的热量小于 57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成 1 mol H2O 时放出的热量大于 57.3 kJ。 3.能源 考向突破 考向一能源的开发与利用 能源的分类 命题素材 根据开发和使用情况，能源又可分为：常规能源和新能源，常规能源，如煤、石 油、天然气等；新能源，如核能、太阳能、地热能、氢能等；另外又分为一级
15、能 源和二级能源，一级能源是指在自然界中能以现成形式提供的能源，例如：天然 气、煤、石油、水能、太阳能、风能；二级能源是指需要依靠其他能源(也就是一 级能源)的能量间接制取的能源，例如：电能、蒸汽等。 题目设计 1.我们把直接从自然界取得的能源称为一次能源，一次能源经过加工、转换得到 的能源称为二次能源，下列属于一次能源的是_；未来新能源的 特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生，下列属于未 来新能源的是_。 天然气煤石油太阳能生物质能风能氢能 提示 新能源的开发 命题素材 可燃冰是水与天然气相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆坡 中， 其主要成分是一水合甲烷
16、晶体(CH4H2O)， 它是人类的后续新能源， 具有高效、 使用方便、清洁无污染等优点。我国在南海首次连续开采成功。 题目设计 2.我国在南海神狐海域天然气水合物(又称“可燃冰”)试采成功， 海洋科学研究引 起全球关注。 “可燃冰”是甲烷的水合物，甲烷中存在的化学键为_，氢气是一种清洁 能源，通过“可燃冰”进一步获得氢气的反应如下： .CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H206.2 kJmol 1 .CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247.4 kJmol 1 反应中，每得到 1 mol H2转移电子的物质的量为_，甲烷和 H2O(g)反应 生成 H2和 CO2
17、的热化学方程式为_。 提示共价键3 molCH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJmol 1 考向二两种重要的反应热：燃烧热、中和热 对燃烧热、中和热概念的理解 题目设计 3.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1) 燃 料 电 池 中 将 甲 醇 蒸 气 转 化 为 氢 气 的 热 化 学 方 程 式 是 CH3OH(g) 1 2O 2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol 1， 则 CH3OH(g)的燃烧热为 192.9 kJmol 1() (2)已知稀溶液中，H (aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1，则稀醋酸 与
18、稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 水时放出 57.3 kJ 的热量() (3)已知 H (aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1，则 H2SO4 和 Ba(OH)2 反应的反应热H2(57.3) kJmol 1() (4)H2(g)的燃烧热是 285.8 kJmol 1，则 2H2O(g)=2H2(g)O2(g) H571.6 kJmol 1() 燃烧热、中和热的计算 命题素材 1.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) 2.燃烧 1 kg 该化合物释放出热量 3.8104
19、kJ。 题目设计 4.由以上信息计算油酸甘油酯的燃烧热_。 提示燃烧热是指 25 和 1 atm 下 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放 出的热量，则油酸甘油酯的燃烧热为 3.8104kJ 1 000 g884 gmol 13.410 4 kJmol 1。 根据燃烧热、中和热书写热化学方程式 题目设计 5.氢气的燃烧热为 285.5 kJmol 1，写出电解水的热化学方程式。 提示2H2O(l)= 电解 2H2(g)O2(g)H571.0 kJmol 1 中和反应热的测定 命题素材 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： 用量筒量取 50 mL 0.50 molL 1 盐酸倒入
20、小烧杯中，测出盐酸温度；用另一 量筒量取 50 mL 0.55 molL 1 NaOH 溶液，并用同一温度计测出其温度；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。 题目设计 6.(1)为什么所用 NaOH 溶液要稍过量？ (2)如何倒入 NaOH 溶液？ (3)能不能用 Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，为什么？ 提示(1)确保盐酸被完全中和 (2)一次性迅速倒入 (3)不能。 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 NaOH 溶液和盐酸。 核心素养：盖斯定律的三维应用 素养说
21、明：高考主要以社会热点为背景，将热化学方程式的书写和盖斯定律的计 算融合在一起，较好地考查学生对知识的灵活应用和运算能力，正确做答的关键 是理解盖斯定律的含义，把握利用盖斯定律计算反应热的关键是合理设计反应途 径，正确加减热化学方程式。 1.盖斯定律的定义 化学反应不管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始态和终态有关，而与反应的途径无关。 2.图示：盖斯定律的理解 热化学方程式焓变之间的关系 aA=BH1 A=1 aB H2 H21 aH 1或H1aH2 aA=BH1 B=aAH2 H1H2 HH1H2 3.解题模型 【题型解码】 题型一利用盖斯定律
22、确定反应热的关系 【典例 1】已知： As(s)3 2H 2(g)2O2(g)=H3AsO4(s)H1 H2(g)1 2O 2(g)=H2O(l)H2 2As(s)5 2O 2(g)=As2O5(s)H3 则反应 As2O5(s)3H2O(l)=2H3AsO4(s)的H_。 解析由盖斯定律可知23可得所求反应，故H2H13H2 H3。 答案2H13H2H3 对点训练 1(2019长沙市长郡中学上学期第五次调研考试)根据各物质间的能 量循环图，下列说法正确的是() A.H40 B.H1H50 C.H2H3H4H6 D.H1H2H3H4H5H60 解析A.水蒸气变为液态水为放热过程，故H40，错误
23、；B.两个化学变化中物 质聚集状态不同，故相加不等于 0，错误；C.H20，H30，H40，H60， 故H2H3H4H6，错误；D.根据能量守恒定律，H1H2H3H4 H5H60，正确。 答案D 题型二利用盖斯定律书写热化学方程式 【典例 2】 (课标全国卷)如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解 制备氢气的反应系统原理。 通 过 计 算 ， 可 知 系 统 () 和 系 统 () 制 氢 的 热 化 学 方 程 式 分 别 为 _、 _。 解析根据盖斯定律， 将系统()中的三个热化学方程式相加可得 H2O(l)=H2(g) 1 2O 2(g)H327(151)110 kJmol 1
24、286 kJmol1。将系统()中 的三个热化学方程式相加可得 H2S(g)=H2(g)S(s)H(151)11061 kJmol 120 kJmol1。 答案H2O(l)=H2(g)1 2 O2(g)H286 kJmol 1 H2S(g)=H2(g)S(s) H20 kJmol 1 对点训练 2按要求写出下列热化学方程式。 (1)TiO2与 Cl2难以直接反应，加碳生成 CO 和 CO2可使反应得以进行。 已知：TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g)H1175.4 kJmol 1 2C(s)O2(g)=2CO(g)H2220.9 kJmol 1 沸 腾 炉 中 加 碳 氯
25、化 生 成 TiCl4(g) 和 CO(g) 的 热 化 学 方 程 式 ： _ _。 (2)标准摩尔生成焓是指在 25 和 101 kPa 时， 最稳定的单质生成 1 mol 化合物的 焓变。已知 25 和 101 kPa 时下列反应： 2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(l) H3 116 kJmol 1 C(石墨，s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol 1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol 1 写 出 表 示 乙 烷 标 准 摩 尔 生 成 焓 的 热 化 学 方 程 式 ： _ _。 解析根据标准摩尔生成焓的定义，乙烷的
26、标准摩尔生成焓是指由单质 C 和单质 H2生成 1 mol C2H6的焓变。根据盖斯定律，(43)2 得：2C(石墨， s)3H2(g)=C2H6(g)H86.4 kJmol 1。 答案(1)TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(g)2CO(g)H45.5 kJmol 1 (2)2C(石墨，s)3H2(g)=C2H6(g)H86.4 kJmol 1 题型三利用盖斯定律计算反应热 【典例 3】(2019课标全国卷，28)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气 的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。 Deacon 直接氧化法可按下列催化过 程进行： .CuCl2(s)=CuCl(s)
27、1 2Cl 2(g)H183 kJmol 1 .CuCl(s)1 2O 2(g)=CuO(s)1 2Cl 2(g) H220 kJmol 1 .CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g) H3121 kJmol 1 则 4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)的H_kJmol 1。 解 析根据盖斯定律 知， ( 反应反应 反应 )2 得 4HCl(g) O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)，H(H1H2H3)2116 kJmol 1。 答案116 对点训练 3已知 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol 1 2C(s)O2(g)=2CO(g)
28、H220 kJmol 1 HH、 O=O 和 OH 键的键能分别为 436 kJmol 1、 496 kJmol1 和 462 kJmol 1，则 a 为( ) A.332B.118 C.350D.130 解析已知C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol 1， 2C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol 1 2得：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H(2a220) kJmol 1， 446249624362a220，解得 a130。 答案D 对点训练 4CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO 和 H2)，还对温室气 体的减排具有重要意义。回答下列问题：
29、CH4CO2催化重整反应为：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。 已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol 1 C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol 1 C(s)1 2O 2(g)=CO(g)H111 kJmol 1 该催化重整反应的H_kJmol 1。 解析将已知中 3 个反应依次记为、，根据盖斯定律2得该 催化重整反应的H(111275394) kJmol 1247 kJmol1。 答案247 基础知识巩固 1.(2019吉林省实验中学上学期第四次模拟考试， 14)氢气是 21 世纪极有前途的新 型能源，是各国研究的热点之一。氢能开发的首要
30、问题是研究如何以水为原料制 取氢气。以下研究方向中你认为可行的是() A.大量建设水电站，用电力分解水制取氢气 B.设法将太阳能聚焦，产生高温，使水分解产生氢气 C.寻找更多的化石燃料，利用其燃烧放热，使水分解产生氢气 D.寻找更多的活泼金属，与水发生置换反应，不断从水中制取氢气 答案B 2.(2019北京市丰台区高三一模，5)CH4与 Cl2生成 CH3Cl 的反应过程中，中间态 物质的能量关系如下图所示(Ea表示活化能)，下列说法不正确的是() A.已知 Cl 是由 Cl2在光照条件下化学键断裂生成的，该过程可表示为： B.相同条件下，Ea越大反应速率越慢 C.图中H0，其大小与 Ea1、
31、Ea2无关 D.CH4转化为 CH3Cl 的过程中，所有 CH 发生了断裂 解析A.已知 Cl是由 Cl2在光照条件下化学键断裂生成的， 由分子转化为活性原 子，该过程可表示为：，选项 A 正确；B.相同条件下，Ea越 大，活化分子百分数越少，反应速率越慢，选项 B 正确；C.图中反应物总能量大 于生成物总能量，H0，其大小与 Ea1、Ea2无关，选项 C 正确；D.CH4转化为 CH3Cl 的过程中，只有一个 CH 发生了断裂，选项 D 不正确。 答案D 3.已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1 3H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H2 2Fe(s)3 2O
32、2(g)=Fe2O3(s)H3 2Al(s)3 2O 2(g)=Al2O3(s)H4 2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是() A.H10，H30B.H50，H4H3 C.H1H2H3D.H3H4H5 解析大多数化合反应为放热反应，而放热反应的反应热(H)均为负值，故 A 错 误； 铝热反应为放热反应， 故H50， 而 2Fe(s)3 2O 2(g)=Fe2O3(s)H3， 2Al(s) 3 2O 2(g)=Al2O3(s)H4， 由可得： 2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s) H5H4H30，可得H4H3、H
33、3H4H5，故 B 正确、D 错误；已知： 3H2(g) Fe2O3(s)=2Fe(s) 3H2O(g)H2 ， 2Fe(s) 3 2 O2(g)=Fe2O3(s) H3，将()2 3可得：2H 2(g)O2(g)=2H2O(g)H12 3(H 2H3)，故 C 错误。 答案B 考试能力过关 4.(2019天津理综，10)硅粉与 HCl 在 300 时反应生成 1 mol SiHCl3气体和 H2， 放出 225 kJ 热量，该反应的热化学方程式为_ _。 解析该反应的热化学方程式为：Si(s)3HCl(g)= 300 SiHCl 3(g)H2(g)H 225 kJmol 1。 答案Si(s)
34、3HCl(g)= 300 SiHCl 3(g)H2(g)H225 kJmol 1 5.(2019天津理综，7)已知： P(s，白磷)=P(s，黑磷)H39.3 kJmol 1； P(s，白磷)=P(s，红磷)H17.6 kJmol 1； 由此推知，其中最稳定的磷单质是_。 解析将题给两个已知热化学方程式相减，可得 P(s，红磷)=P(s，黑磷)H 21.7 kJmol 1，则各物质能量白磷红磷黑磷，根据能量越低越稳定，可 知最稳定的磷单质为黑磷。 答案黑磷 6.(2019课标全国卷，28)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催 化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化
35、剂表面上的物 种用*标注。 可知水煤气变换的H_0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最 大 能 垒 ( 活 化 能 )E 正 _eV ， 写 出 该 步 骤 的 化 学 方 程 式 _。 解析观察起始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知，终态物质相对能量 低于始态物质相对能量，说明该反应是放热反应，H 小于 0。过渡态物质相对能 量与起始态物质相对能量相差越大，活化能越大，由题图知，最大活化能 E正 1.86 eV(0.16 eV)2.02 eV，该步起始物质为 COOH*H*H2O*，产物为 COOH*2H*OH*。 答案小于2.02COOH*H*H2O*=COOH*2H*OH*(
36、或 H2O*=H* OH*) A 级全员必做题 1.(2020江西玉山一中月考)全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻的挑 战，在此背景下，“新能源”“低碳”、“节能减排”、“吃干榨尽”等概念愈 来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是() A.太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源” B.“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料 C.右图，甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”思想 D.让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽” ，实现了煤的清洁、高效利用 答案B 2.(2019静宁县第一中学上学期第三次模拟)中国学者在水煤气变换CO(g) H2O(g)=CO2(g)H2(g)
37、H中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得 的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示 意图如下： 下列说法正确的是() A.过程、过程均为放热过程 B.过程生成了具有极性共价键的 H2、CO2 C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的H D.图示过程中的 H2O 均参与了反应过程 答案D 3.(2019 衡 阳 市 第 八 中 学 上 学 期 第 四 次 月 考 ) 已 知 某 化 学 反 应 A2(g) 2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子结构为 BAB)的能量变化如图所示， 下列有关叙 述中正确的是() A.该反应是放热反应 B.该反应的H(E1E2)
38、kJmol 1 C.该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D.由 2 molA(g)和 4 mol B(g)形成 4 molAB 键吸收 E2kJ 能量 答案C 4.(浙江卷)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，H10 B.相同条件下，HCl 的H2比 HBr 的小 C.相同条件下，HCl 的(H3H4)比 HI 的大 D.一定条件下，气态原子生成 1 mol HX 键放出 a kJ 能量，则该条件下H2a kJmol 1 解析A 选项H1为溶液到气体为吸热反应H10， A 错误； Cl 的非金属性更强， HCl 更稳定，对应H2更大，B 错
39、误；C 项，H3H4表示 H(g)H (aq)的焓 变，与物质无关，均相等，C 项错误；D 项，H2即为键能，D 正确。 答案D 5.(2019开封一模)根据表中的信息判断下列说法错误的是() 物质外观熔点燃烧热/(kJmol 1) 金刚石无色，透明固体？395.4 石墨灰黑， 不透明固体？393.5 A.由表中信息可得如图所示的图像 B.由表中信息知 C(石墨，s)=C(金刚石，s) H1.9 kJmol 1 C.相同条件下金刚石的熔点低于石墨的熔点 D.表示石墨燃烧热的化学方程式为 C(石墨，s)1/2O2(g)=CO(g)H393.5 kJmol 1 解析A.C(s，金刚石)O2(g)=
40、CO2(g)H395.4 kJmol 1，C(s，石墨) O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol 1，得出：C(s，金刚石)=C(s， 石墨)H1.9 kJmol 1，此反应属于放热反应，反应物的总能量高于生成物 的总能量，故说法正确；B.根据 A 选项分析，故说法正确；C.石墨中层内共价键 的键长比金刚石的键长短，因此石墨的熔点比金刚石高，故说法正确；D.燃烧热： 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物， 所放出的热量， C 转化成稳定的氧化物 为二氧化碳，故说法错误。 答案D 6.已知：2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H98 kJmol 1。在含少量 I的溶液中，
41、H2O2分解反应过程为： .H2O2(l)I (aq)=H2O(l)IO(aq) H1 .H2O2(l)IO (aq)=H2O(l)O2(g)I(aq) H2 下列说法不正确的是() A.H1H2H B.I 是 H2O2 分解反应的催化剂 C.欲分解 2 mol H2O2(l)，至少需要提供 98 kJ 的热量 D.若生成 1 mol O2，则反应转移电子的物质的量为 2 mol 解析根据盖斯定律， 由可得： 2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)， 则有H1H2 H，A 正确；该反应中，I 是过程的反应物，是过程的生成物，故 I是 H2O2分解反应的催化剂，B 正确；反应 2H2O2(l
42、)=2H2O(l)O2(g)为放热反应， 分解 2 mol H2O2(l)放出 98 kJ 的热量， C 错误； 反应中 I 元素由1 价降低到1 价，则生成 1 mol O2时转移 2 mol 电子，D 正确。 答案C 7.(2019济南市历城第二中学上学期 11 月调研检测)红磷(P)和 Cl2发生反应生成 PCl3和 PCl5， 反应过程和能量的关系如图所示， 图中的H 表示生成 1 mol 产物的 数据。可知 PCl5分解生成 PCl3和 Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的 是() A.其他条件不变，升高温度有利于 PCl5的生成 B.反应 2P(s)5Cl2(g)=2PCl
43、5(g)对应的反应热 H798 kJmol 1 C.P 和 Cl2反应生成 PCl3的热化学方程式为：2P(s)3Cl2(g)=2PCl3(g)H 306 kJmol 1 D.其它条件不变，对于 2PCl5(g)=2P(s)5Cl2(g)H 反应，增大压强，PCl5的 转化率减小，H 减小 解析由图可知， P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是： P(s)5 2Cl 2(g)=PCl5(g) H399 kJmol 1，A 项错误，B 项正确；图中的H 表示生成 1 mol 产物的数 据，C 项错误；热化学方程式不变，H 不变，D 项错误。 答案B 8.已知：Cu(s)2H (aq)=Cu2
44、(aq)H2(g) H1 2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H2 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3 则反应 Cu(s)H2O2(l)2H (aq)=Cu2(aq)2H2O(l)的H 是( ) A.HH11 2H 21 2H 3 B.HH11 2H 21 2H 3 C.HH12H22H3 D.H2H1H2H3 解析利用盖斯定律，由1 2 1 2可得所求的热化学反应方程式，即H H11 2H 21 2H 3。 答案A 9.已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1890.3 kJmol 1；H2(g) 1 2O 2(g)=H2O(l)H2285.8 kJmol
45、 1。CO2 与 H2反应生成甲烷与液态水的热 化学方程式为CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(l)H3， 其中H3的数值为() A.252.9 kJmol 1 B.252.9 kJmol 1 C.604.5 kJmol 1 D.604.5 kJmol 1 解析H34H2H1252.9 kJmol 1。 答案A 10.煤炭燃烧过程中会释放出大量的 SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技 术可以把硫元素以 CaSO4的形式固定，从而降低 SO2的排放。但是煤炭燃烧过程 中产生的 CO 又会与 CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学 方程式如下： CaSO4(s)
46、CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1218.4 kJmol 1(反应) CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g) H2175.6 kJmol 1(反应) 请回答下列问题： (1)反应是放热反应还是吸热反应？_，能否通过反应判断等物质的量 的 CO、CO2具有能量的高低？ _。 (2)已知 CO 转化成 CO2的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式 _， 则 CO 的燃烧热H 为_kJmol 1。 (3)依据反应、确定反应 CaO(s)3CO(g)SO2(g)=CaS(s)3CO2(g)H _kJmol 1。 解析(1)反应的H10，故为吸热反应；通过反应只能判
47、断反应物总能量低 于生成物总能量，不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小。(2) 由图可知 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol 1，CO 的燃烧热为 1 2566 kJmol 1。 (3)利用盖斯定律将反应减去反应 I 可得目标方程式， H( 175.6218.4)kJmol 1394 kJmol1。 答案(1)吸热反应否 (2)2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol 1 283 (3)394 11.联氨可用作火箭燃料，回答下列问题： (1)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时 即产生气体，并放出大量
48、的热。已知：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H 641.6 kJmol 1；H2O(l)=H2O(g) H44.0 kJmol 1 若用 6.4 g 液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水， 则整个过程中放出的热 量为_。 (2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。 N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有 CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知 10.0 g 液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出 425 kJ 热量，该反应的热化学 方程式为_ _。 (3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4)，N2O
49、4作氧化剂，有人认为 若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂， 反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟 化氢气体)。 已知： N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJmol 1 1 2H 2(g)1 2F 2(g)=HF(g)H269.0 kJmol 1 H2(g)1 2O 2(g)=H2O(g)H242.0 kJmol 1 请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_ _。 (4)已知：H2(g)=H2(l)H0.92 kJmol 1 O2(g)=O2(l)H6.84 kJmol 1 H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol 1 H2(g)1 2O 2(g)=H2O(l
50、)H285.8 kJmol 1 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：_ _。 解析(1)6.4 g 液态肼的物质的量为 0.2 mol，由盖斯定律可知，液态肼与过氧化 氢反应生成氮气和液态水的热化学方程式：N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l) H(641.6444)kJmol 1817.6 kJmol1，故 0.2 mol 液态肼放出的热量 为 0.2 mol817.6 kJmol 1163.52 kJ。 (2)四氧化二氮与偏二甲肼反应的产物为二氧化碳、氮气和水；根据 10.0 g 偏二甲 肼与四氧化二氮完全燃烧可放出 425 kJ 热量计算。 根据 C2H8N2(l
