考点一从宏观微观角度认识反应热

- 1 - 【步步高】（四川专用）2015年高考化学大二轮专题复习 专题07 化学反应与能量训练 [考纲要求] 1.认识常见的能量转化形式；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。2.通过化学键的断裂和形成，了解化学反应中能量变化的原因。3.了解吸热反应、放热反应、反应热、焓变等概念；了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。

考点一 从宏观、微观角度认识反应热

1．理解化学反应热效应的两种角度 (1)从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值，如下图所示：

a表示旧化学键断裂吸收的热量；

b表示新化学键形成放出的热量；

c表示反应热。

(2)从宏观的角度说，是反应物自身的能量与生成物能量的差值，在上图中： a表示活化能；

b表示活化分子结合成生成物所释放的能量；

c表示反应热。

2．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 -

题组一 对比分析“三热”，跳出认识误区 1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×” (1)向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变(×) (2014·浙江理综，7D) (2)催化剂能改变反应的焓变(×) (2012·江苏，4B改编) (3)催化剂能降低反应的活化能(√) (2012·江苏，4C改编) (4)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×) (2010·山东理综，10D) 2．下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是( ) A．HCl和NaOH反应的中和热 ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1 B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1 C．氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)=====电解2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1 D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 答案 B 解析 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热叫作中和热，中和热是以生成 1 mol 液态H2O为基准的，A项错误；CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，则2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－

2×283.0 kJ·mol－1，逆向反应时反应热的数值相等，符号相反，B项正确；电解 2 mol 水吸收的热量和2 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量相等，C项中的ΔH应为＋571.0 kJ·mol－1；在101 kPa 时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热，D项错误。

“三热”是指反应热、燃烧热与中和热，可以用对比法深化对这三个概念的理解，明确它们的区别和联系，避免认识错误。 (1)化学反应吸收或放出的热量称为反应热，符号为ΔH，单位常用kJ·mol－1，它只与化学反应的计量系数、物质的聚集状态有关，而与反应条件无关。中学阶段研究的反应热主要是燃烧热和中和热。 (2)燃烧热：在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。单位：kJ·mol－1。需注意：①燃烧热是以1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量来定义- 3 -

的，因此在书写燃烧热的热化学方程式时，一般以燃烧1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数；②燃烧产物必须是稳定的氧化物，如C→CO2、H2→H2O(l)等。 (3)中和热：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。需注意：①稀溶液是指物质溶于大量水中；②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应；③中和反应的实质是H＋和OH－化合生成H2O，即H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 题组二 依据图像理解反应热的变化 3．[2014·北京理综，26(3)①] 已知：2NO22O4(g) ΔH1 2NO22O4(l) ΔH2 下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)______。

答案 A 解析 等质量的N2O4(g)具有的能量高于N2O4(l)，因此等量的NO2(g)生成N2O4(l)放出的热量多，只有A项符合题意。 题组三 “一式”解决反应热的计算 4．(2014·重庆理综，6)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 答案 D 解析 根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。根据题中给出的键能可得出热化学方程式：③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝(2×436＋496－4×462) kJ·mol－1，即③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－480 kJ·mol－1，题中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2＝－220 kJ·mol－1，(②－③)×12得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)×12，即a＝- 4 -

(－220＋480)×12＝130，选项D正确。 5．(2013·重庆理综，6)已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol－1 P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1 P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol－1 下列叙述正确的是( ) A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH C．Cl—Cl键的键能b－a＋5.6c4 kJ·mol－1

D．P—P键的键能为5a－3b＋12c8 kJ·mol－1 答案 C 解析 A项，由于氯原子半径小于磷原子半径，所以P—P键的键能应小于P—Cl键的键能，错误；B项，由于不知PCl5(g)===PCl5(s)对应的ΔH，所以无法根据盖斯定律求得该反应的ΔH，错误； C项，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1① P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol－1② (①－②)×14得

Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g) ΔH＝b－a4 kJ·mol－1 ECl－Cl＋3×1.2c kJ·mol－1－5×c kJ·mol－1＝b－a4 kJ·mol－1

ECl－Cl＝b－a＋5.6c4 kJ·mol－1，正确；

D项，根据P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1得 6EP－P＋10×b－a＋5.6c4 kJ·mol－1－4×5c kJ·mol－1＝b kJ·mol－1

EP－P＝5a＋12c－3b12 kJ·mol－1，错误。

利用键能计算反应热，要熟记公式：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1 mol金刚石中含2 mol C—C键，1 mol硅中含2 mol Si—Si键，1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键；分子晶体：1 mol P4中含有6 mol P—P键，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 mol P—O- 5 -

键、4 mol P===O键，1 mol C2H6中含有6 mol C—H键和 1 mol C—C键。 考点二 “两模板，两注意”解决热化学方程式

1．两个模板 (1)热化学方程式的书写模板 步骤1 写方程 写出配平的化学方程式； 步骤2 标状态 用s、l、g、aq标明物质的聚集状态； 步骤3 标条件 标明反应物的温度和压强(101 kPa、25 ℃时可不标注)； 步骤4 标ΔH 在方程式后写出ΔH，并根据信息注明ΔH的“＋”或“－”； 步骤5 标数值 根据化学计量数计算写出ΔH的数值。 (2)热化学方程式书写的正误判断模板 步骤1 审“＋”“－” 放热反应一定为“－”，吸热反应一定为“＋”。 步骤2 审单位 单位一定为“kJ·mol－1”，易漏写或错写成“mol”。 步骤3 审状态 物质的状态必须正确，特别是溶液中的反应易写错。 步骤4 审数值的对应性 反应热的数值必须与方程式的化学计量数相对应，即化学计量数与ΔH成正比。当反应逆向时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 步骤5 审是否符合概念 如注意燃烧热和中和热的概念以及与此相关的热化学方程式。 2．两个注意 (1)注意同素异形体转化的名称问题 对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。 如①S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1 ②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1