第1节 化学反应中的热效应（2）
[考纲要求]
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，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
反应热大小的比较
1．比较ΔH 的大小时需带正负号吗？ 2．怎样比较两个反应的ΔH 大小？
(1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g) ΔH 1<0 A(g)＋B(g)===C(l) ΔH 2<0 因为C(g)===C(l) ΔH 3________0，
则ΔH 3＝________________，ΔH 2______ΔH 1。 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1<0 S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 2<0 S(g)――→ΔH 3S(s)――→ΔH 2
SΔH 1O 2(g)
ΔH 2＋ΔH 3＝__________，则ΔH 3＝________________，又ΔH 3______0，所以ΔH 1______ΔH 2。
(3)两个有联系的不同反应相比 C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1<0 C(s)＋1
2
O 2(g)===CO(g) ΔH 2<0
根据常识可知CO(g)＋1
2O 2(g)===CO 2(g) ΔH 3<0
又因为ΔH 2＋ΔH 3＝__________，所以ΔH 2____ΔH 1。
【例1】 下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH 前者大于后者的是
( )
①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1 C(s)＋1
2O 2(g)===CO(g) ΔH 2
②S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 3
S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 4 ③H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(l) ΔH 5
2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 6 ④CaCO 3(s)===CaO(s)＋CO 2(g) ΔH 7 CaO(s)＋H 2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH 8 A ．① B ．④
C ．②③④
D ．①②③
利用盖斯定律书写热化学方程式
【例2】 已知：(1)C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)
ΔH 1＝－ kJ·mol －1
(2)H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(l)
ΔH 2＝－ kJ·mol －1
(3)CH 3COOH(l)＋2O 2(g)===2CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH 3＝－ kJ·mol －1
根据以上方程式可以计算出2C(s)＋2H 2(g)＋O 2(g)===CH 3COOH(l)的反应热为( ) A ． kJ·mol －1
B ．－ kJ·mol －1
C ．－ kJ·mol －1
D ． kJ·mol －1
【例3】 已知下列热化学方程式
Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g) ΔH 1＝－25 kJ·mol
－1
①
3Fe 2O 3(s)＋CO(g)===2Fe 3O 4(s)＋CO 2(g) ΔH 2＝－47 kJ·mol
－1
②
Fe 3O 4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO 2(g) ΔH 3＝19 kJ·mol
－1
③
写出FeO(s)被CO 还原成Fe 和CO 2的热化学方程式__________________________ ________________________________________________________________________。
【例4】由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热 kJ，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
若 1 g水蒸气转化成液态水放热kJ，则反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol－1，氢气的燃烧热为__________kJ·m ol－1。
反思感悟应用盖斯定律进行简单计算
(1)当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应乘、除以同一个数；方程式进行加减
运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号(“＋”常省略)，即把ΔH看作一个整体进行运算。
(2)将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
(3)在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液
→气变化时，会吸热；反之会放热。
(4)根据物质燃烧放热数值计算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|。
[真题重组规范集训]
高考题组一反应热与热化学方程式
1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)已知冰的熔化热为kJ·mol－1，冰中氢键键能为20 kJ·mol－1。假设每摩尔冰中有
2 mol氢键，且熔化热完全用于打破冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键( )
(2011·浙江理综，12A)
(2)A.甲烷的标准燃烧热为－kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋
2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－kJ·mol－1 ( )
B．500 ℃、30 MPa下，将 mol N2和 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，
放热 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)催化剂
500 ℃、30 MPa2NH3(g)
ΔH＝－kJ·mol－1 ( )
(2010·浙江理综，12A、B)
(3)化学反应必然伴随着能量的变化( )
(2009·上海，5D)
(4)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( )
(2008·四川理综，7D) 2．(2011·上海，11)根据碘与氢气反应的热化学方程式
(ⅰ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)＋ kJ
(ⅱ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)－ kJ
下列判断正确的是( )
A ．254 g I 2(g)中通入2 g H 2(g)，反应放热 kJ
B ．1 mol 固态碘与1 mol 气态碘所含的能量相差 kJ
C ．反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定
D ．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低 3．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃，101 kPa)：
①C 4H 10(g)＋13
2O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(l)
ΔH ＝－2 878 kJ·mol －1
②C 4H 10(g)＋13
2O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(g)
ΔH ＝－2 658 kJ·mol －1
③C 4H 10(g)＋9
2O 2(g)===4CO(g)＋5H 2O(l)
ΔH ＝－1 746 kJ·mol －1
④C 4H 10(g)＋9
2O 2(g)===4CO(g)＋5H 2O(g)
ΔH ＝－1 526 kJ·mol －1 由此判断，正丁烷的燃烧热是
( )
A ．ΔH ＝－2 878 kJ·mol －1
B ．ΔH ＝－2 658 kJ·mol －1
C ．ΔH ＝－1 746 kJ·mol －1
D ．ΔH ＝－1 526 kJ·mol －1
4．(2010·山东理综，10)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
( )
A ．生成物总能量一定低于反应物总能量
B ．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C ．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D ．同温同压下，H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同 5．已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q 1、Q 2均为正值)：
H 2(g)＋Cl 2(g)―→2HCl(g)＋Q 1 H 2(g)＋Br 2(g)―→2HBr(g)＋Q 2 有关上述反应的叙述正确的是
( ) A ．Q 1>Q 2
B ．生成物总能量均高于反应物总能量
C ．生成1 mol HCl 气体时放出Q 1 kJ 热量
D ．1 mol HBr(g)具有的能量小于1 mol HBr(l)具有的能量
6．(2009·重庆理综，12)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH 的绝对值均正确) ( )
A ．C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(g) ΔH ＝－1 kJ·mol －1
(燃烧热)
B ．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝＋ kJ·mol －1
(中和热) C ．S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝－ kJ·mol －1(反应热) D ．2NO 2===O 2＋2NO
ΔH ＝＋ kJ·mol －1(反应热)
7．(2008·重庆理综，13)化学反应N 2＋3H 2高温、高压
催化剂2NH 3的能量变化如图所示，该反应的热
化学方程式是
( )
A ．N 2(g)＋3H 2(g)
2NH 3(l)
ΔH ＝2(a －b －c ) kJ·mol －1
B ．N 2(g)＋3H 2(g)
2NH 3(g)
ΔH ＝2(b －a ) kJ·mol －1
N 2(g)＋3
2H 2(g)
NH 3(l) ΔH ＝(b ＋c －a ) kJ·mol －1
N 2(g)＋3
2H 2(g)
NH 3(g) ΔH ＝(a ＋b ) kJ·mol －1
高考题组二 催化剂对反应历程的影响及活化能的理解
8．(2011·上海，3)据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分
解过程的能量变化示意图正确的是
( )
9．(2011·海南单科，11改编)某反应的ΔH ＝＋100 kJ·mol －1
，下列有关该反应的叙述正确的
是
( )
A ．正反应活化能小于100 kJ·mol －1
B ．逆反应活化能一定小于100 kJ·mol －1
C ．正反应活化能不小于100 kJ·mol －1
D ．正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol －1
课时规范训练
1．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，断裂1 mol H 2中
的化学键消耗的能量为Q 1kJ ，断裂1 mol Cl 2中的化学键消耗的能量为Q 2 kJ ，形成1 mol HCl 中的化学键释放的能量为Q 3 kJ 。下列关系式中，正确的是
( )
A ．Q 1＋Q 2＞Q 3
B ．Q 1＋Q 2＞2Q 3
C ．Q 1＋Q 2＜Q 3
D ．Q 1＋Q 2＜2Q 3
2．写出298 K 时，下列反应的热化学方程式：
(1)3 mol NO 2(g)与1 mol H 2O(l)反应生成HNO 3(aq)和NO(g)，放热138 kJ 。 ________________________________________________________________________ (2)用CO(g)还原1 mol Fe 2O 3(s)，放热 kJ 。_____________________________。 (3)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热 kJ 。__________________________。 (4) mol B 2H 6(气态高能燃料)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出 kJ 热量。________________________________________________ 能力提升训练
1．下列热化学方程式书写不正确的是
( )
H 2(g)＋1
2Cl 2(g)===HCl(g)
ΔH ＝－ kJ·mol －1
H 2(g)＋1
2Cl 2(g)===HCl(g)
ΔH ＝ kJ·mol －1
C ．H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH ＝－183 kJ·mol －1
D ．2HCl(g)===H 2(g)＋Cl 2(g) ΔH ＝183 kJ·mol －1