（熱化學方程式 蓋斯定律 燃燒熱 中和熱）
【命題趨向】
一、考試大綱對本專題內(nèi)容的基本要求
1．理解化學反應(yīng)中的能量變化與化學鍵變化的關(guān)系；
2．理解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)與反應(yīng)物及生成物能量的關(guān)系；
3．了解化學反應(yīng)中能量變化的實質(zhì)，知道化學能與熱能的轉(zhuǎn)化是化學反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要形式。
4．認識能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實際意義。
5．了解焓變與反應(yīng)熱涵義。明確ΔH = H（反應(yīng)產(chǎn)物）－H（反應(yīng)物）。
6．理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)焓變的簡單計算。
7．以上各部分知識與技能的綜合應(yīng)用。
二、命題趨向
依據(jù)新課程化學實驗的學習目標和學習內(nèi)容，近幾年的主要題型有（1）熱化學方程式的書寫及正誤判斷；（2）反應(yīng)熱的計算；（3）比較反應(yīng)熱的大��；（4）反應(yīng)熱與能源的綜合考查。由于能源問題已成為社會熱點，因此有關(guān)能源的試題將成為今后命題的熱點；對于燃燒熱和中和熱的概念及計算仍將是高考考查的重點，主要在選擇題、填充題、實驗題中體現(xiàn)，重點考查學生靈活運用知識、接受新知識的能力。
新課標關(guān)注能源、提高能量利用效率，今年又是各地降低能耗，走可持續(xù)發(fā)展的一年，估計與實際相聯(lián)系節(jié)約能源的試題可出現(xiàn)。新課標明確了焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系，極有可能出現(xiàn)運用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)焓變的簡單計算。
考試大綱對反應(yīng)熱的要求是：掌握熱化學方程式的含義；了解化學反應(yīng)中的能量變化、吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱；理解蓋斯定律的含義，掌握有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算；初步認識使用化石燃料的利弊，新能源的開發(fā)，燃料充分燃燒的條件。
學習中應(yīng)以“熱化學方程式”為突破口，通過對熱化學方程式的書寫及正誤判斷充分理解其含義，同時觸類旁通，不斷掌握反應(yīng)熱的計算技巧，學會應(yīng)用蓋斯定律。
化學反應(yīng)中的能量變化在高考中經(jīng)常涉及的內(nèi)容有：書寫熱化學方程式、判斷熱化學方程式的正誤及反應(yīng)熱的大小比較等等。中和熱實驗的測定是高中階段比較重要的一個定量實驗。無論從能量的角度，還是從實驗的角度，中和熱實驗的測定都將會是今后高考考查的熱點。
【考點透視】
一、正確理解“三熱”概念
1．反應(yīng)熱：在化學反應(yīng)過程中反應(yīng)本身放出或吸收的熱量。在恒溫恒壓條件下的反應(yīng)熱用△H表示，單位是kJ/mol，并規(guī)定放熱反應(yīng)的△H<0，吸熱反應(yīng)的△H>0。
2．標準燃燒熱與熱值
燃燒熱是反應(yīng)熱的一種形式，使用燃燒熱的概念時要理解下列要點。
① 規(guī)定是在101 kPa壓強下測出熱量。書中提供的燃燒熱數(shù)據(jù)都是在101kPa下測定出來的。因為壓強不同，反應(yīng)熱有所不同。
② 規(guī)定可燃物的物質(zhì)的量為1mol（這樣才有可比性）。因此，表示可燃物的燃燒熱的熱化學方程式中，可燃物的化學計量數(shù)為1，其他物質(zhì)的化學計量數(shù)常出現(xiàn)分數(shù)。例如，C8H18的燃燒熱為5518 kJ?mol-1，用熱化學方程式表示則為
C8H18（l）+252O2（g）= 8CO2（g）+9H2O（l）；△H=－5518 kJ?mol-1
③ 規(guī)定生成物為穩(wěn)定的氧化物．例如C→ CO2、H →H2O（l）、S →SO2等。
C（s）+12O2（g）=CO（g）；△H=－110．5 kJ?mol-1
C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=－393．5 kJ?mol-1
C的燃燒熱為393．5 kJ?mol-1，而不是110．5 kJ?mol-1。
④ 敘述燃燒熱時，用正值，在熱化學方程式中用△H表示時取負值。例如，CH4的燃燒熱為890．3 kJ?mol-1，而△H＝－890．3 kJ?mol-1且必須以1mol可燃物燃燒為標準。
⑤要與熱值概念進行區(qū)別。熱值：1g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫該物質(zhì)的熱值。
3．中和熱：把在稀溶液中酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O時的反應(yīng)熱叫中和熱，單位是kJ/mol。燃燒熱和中和熱都屬于反應(yīng)熱。
二、正確書寫熱化學方程式
1．ΔH只能寫在標有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊，并用“；”隔開。若為放熱反應(yīng)，ΔH為 <0：若為吸熱反應(yīng)，ΔH為>0 。ΔH的單位一般為kJ/mol。
2．注意熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前面的化學計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)的個數(shù)。因此化學計量數(shù)可以是整數(shù)、也可以是分數(shù)。
3．反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱數(shù)值以及符號都可能不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)（s、l、g）才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義。熱化學方程式中不用↑和↓。
4．由于ΔH與反應(yīng)完成物質(zhì)的量有關(guān)，所以方程式中化學式前面的化學計量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng)，如果化學計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。
5．當反應(yīng)向逆向進行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。
6．用中文表示焓變時數(shù)值沒有正負號，而用符號表示焓變時數(shù)值必須注明正負號。如H2的燃燒熱為285．8kJ/mol，△H=－285．8kJ/mol。
三、蓋斯定律
1．定義：化學反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。即如果一個反應(yīng)可以分步進行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的。即
甲△H ――→乙，甲△H1 ――→丙△H2 ――→乙，ΔH=ΔH1+ΔH2。
2．應(yīng)用
（1）利用關(guān)系圖找出反應(yīng)熱之間的關(guān)系
①找起點和終點（起點是A，終點是C）；②找途徑：一個是A→B→C，一個是A→C；③列式：△H3=△H1+△H2。
（2）利用方程組找出反應(yīng)熱之間的關(guān)系
①找出中間產(chǎn)物（中間產(chǎn)物是B）；②利用方程組消去中間產(chǎn)物：反應(yīng)c＝反應(yīng)a+反應(yīng)b；③列式：△H3=△H1+△H2。
四、鍵能、反應(yīng)熱和穩(wěn)定性的關(guān)系
1．鍵能定義：在101kPa、298K條件下，1mol氣態(tài)AB分子全部拆開成氣態(tài)A原子和B原子時需吸收的能量稱AB間共價鍵的鍵能，單位為kJ ? mol ?1。
2．鍵能與反應(yīng)熱 化學反應(yīng)中最主要的變化是舊化學鍵發(fā)生斷裂和新化學鍵的形成�；瘜W反應(yīng)中能量的變化也主要決定于這兩個方面吸熱與放熱，可以通過鍵能計算得到近似值。
①放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng) 舊鍵斷裂吸收的能量大于新鍵形成放出的能量，為吸熱反應(yīng)；舊鍵斷裂吸收的能量小于新鍵形成所放出的能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
②反應(yīng)熱 化學反應(yīng)中吸收或放出的熱量稱反應(yīng)熱，符號ΔH，單位kJ ? mol ?1 ，吸熱為正值，放熱為負值。可以通過熱化學方程式表示。反應(yīng)熱的大小與多個因素有關(guān)，其數(shù)據(jù)來源的基礎(chǔ)是實驗測定。由于反應(yīng)熱的最主要原因是舊化學鍵斷裂吸收能量與新化學鍵形成放出能量，所以通過鍵能粗略計算出反應(yīng)熱。
ΔH（反應(yīng)熱）== =反應(yīng)物的鍵能總和―生成物鍵能總和。為方便記憶，可作如下理解：斷裂舊化學鍵需吸熱（用＋號表示），形成新化學鍵則放熱（用－號表示），化學反應(yīng)的熱效應(yīng)等于反應(yīng)物和生成物鍵能的代數(shù)和，即ΔH=（＋反應(yīng)物的鍵能總和）＋（―生成物鍵能總和），若ΔH＜0，為吸熱，若ΔH＞0，為放熱。
3．物質(zhì)穩(wěn)定性：物質(zhì)在反應(yīng)中放出能量越多，則生成物能量越小，該物質(zhì)越穩(wěn)定，生成物中化學鍵越牢固。反之亦然。
如：同素異形體穩(wěn)定性的比較：根據(jù)△H正負和大小判斷，反應(yīng)放熱，說明生成物能量小，較穩(wěn)定。
五、常見的吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
常見吸熱反應(yīng)：所有鹽的水解和電離過程、大多數(shù)的分解反應(yīng)。
常見放熱反應(yīng)：燃燒、爆炸反應(yīng)、金屬與酸的置換、酸堿中和反應(yīng)、2NO2 N2O4、大多數(shù)的化合反應(yīng)是放熱的。
六、誤點警示
1．吸熱反應(yīng)一定需要加熱才能發(fā)生嗎？
答：吸熱反應(yīng)不一定需要加熱才能發(fā)生，如氫氧化鋇晶體[Ba（OH）2?8H2O]和氯化銨晶體的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，但只要用玻璃棒攪拌混合，溫度即迅速降低，同時有刺激性氣體產(chǎn)生，說明該反應(yīng)已進行。加熱只是反應(yīng)所需的一種條件，放熱、吸熱取決于反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對大小，只要反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，反應(yīng)一定放熱，反之，就一定吸熱。有的放熱反應(yīng)如碳的燃燒需要加熱到著火點才能進行。
2、中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。
以下反應(yīng)熱均非中和熱：
①H2SO4（aq）+ Ba（OH）2（aq）== BaSO4（s）+ H2O（1） （此處還有BaSO4（s）的生成熱）；
②NaOH（s）+HCl（aq）==NaCl（aq）+H2O（此處還有NaOH的溶解熱）；
③CH3COOH（aq）+NaOH（aq）==CH3COONa（aq）+H2O（1）（此處還有CH3COOH電離熱）。
3．已知：H2（g） + Cl2（g） = 2 HCl（g） ΔH = － 184．6 kJ?mol-1，能由此判斷出氫氣的燃燒熱為184．6 KJ?mol-1嗎？已知2C2H2 （g） + 5 O2 （g） 4 CO2 （g） + 2 H2O（l）; △H =-2600kJ?mol-1，能說乙炔的燃燒熱為-2600kJ?mol-1嗎？另外，物質(zhì)的燃燒熱大，其產(chǎn)生的火焰溫度就高嗎？
答：“燃燒熱”的定義是：在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物（或單質(zhì)）時放出的能量。完全燃燒，是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的物質(zhì)：C→CO2（g），H→H2O（l），P→P2O5（s），N→N2（g），S→SO2（g）。生成不穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量不是燃燒熱，如：C→CO（g），H→H2O（g）。氫氣在氯氣中雖能燃燒，但其熱效應(yīng)卻不是燃燒熱，只能稱為反應(yīng)熱。
燃燒熱敘說有兩種形式：一是用文字表示，此時只能用相應(yīng)的數(shù)值和單位，不能用“―”號。如乙炔的燃燒熱為1300kJ?mol-1；一是用△H表示，此時需用負號表示，如乙炔的燃燒熱△H =-1300kJ?mol-1。火焰的溫度與可燃物的燃燒熱和熱量損失（如生成的水等）有關(guān)。燃燒熱相差不大時，生成的水越多，熱量損失就越多，火焰溫度就低。
【知識熱點回顧】
一、燃燒熱和中和熱的概念
1．中和熱
⑴概念：在101kPa時，1mol物質(zhì)燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱的單位一般用kJ/mol表示。
⑵注意：燃燒熱是反應(yīng)熱的一種形式。使用燃燒熱的概念時要理解下列要點：①規(guī)定是在101 kPa壓強下測出熱量。書中提供的燃燒熱數(shù)據(jù)都是在101kPa下測定出來的。因為壓強不同，反應(yīng)熱有所不同。②規(guī)定可燃物的物質(zhì)的量為1mol（這樣才有可比性）。因此，表示可燃物的燃燒熱的熱化學方程式中，可燃物的化學計量數(shù)為1，其他物質(zhì)的化學計量數(shù)常出現(xiàn)分數(shù)。例如，C8H18的燃燒熱為5518kJ/mol，用熱化學方程式表示則為
C8H18（l）+ O2（g）= 8CO2（g）+9H2O（l）；△H=－5518kJ/mol
③規(guī)定生成物為穩(wěn)定的氧化物．例如C→ CO2、H →H2O（l）、S →SO2等。
C（s）+ O2（g）=CO（g）；△H=－110．5kJ/mol
C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=－393．5kJ/mol
C的燃燒熱為393．5kJ/mol而不是110．5kJ/mol。
④敘述燃燒熱時，用正值，在熱化學方程式中用△H表示時取負值。例如，CH4的燃燒熱為890．3kJ/mol，而△H＝－890．3kJ/mol。必須以1mol可燃物燃燒為標準。
⑶表示的意義：例如C的燃燒熱為393．5kJ/mol，表示在101kPa時，1molC完全燃燒放出393．5kJ的熱量。
2．中和熱
⑴概念：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol H2O，這時的反應(yīng)熱叫中和熱。
⑵中和熱的表示：H＋（aq）+OH－（aq）=H2O（l）；△H=－57．3kJ/mol
⑶注意：①這里的稀溶液一般要求酸溶液中的c（H＋）≤1mol/L，堿溶液中的c（OH－）≤1mol/L。這是因濃酸溶液和濃堿溶液相互稀釋時會放出熱量。②強酸與強堿的中和反應(yīng)其實質(zhì)是H＋和OH－反應(yīng)（即與酸、堿的種類無關(guān)），通過許多次實驗測定，1molH＋和1molOH－反應(yīng)生成1molH2O時，放出熱量57．3kJ。其熱化學方程式為
H＋（aq）+OH－（aq）=H2O（l）；△H=－57．3kJ/mol
③中和熱是以生成1molH2O為基準，因為表示中和熱的熱化學方程式中，水的化學計量數(shù)為1，其酸、堿或鹽的化學計量數(shù)可以為分數(shù)．必須以生成1mol水為標準；中和反應(yīng)對象為稀溶液；強酸與強堿中和時生成1mol H2O均放熱57．3kJ，弱酸或弱堿電離要吸收熱量，所以它們參加中和反應(yīng)時的中和熱小于57．3kJ/mol。
二、燃燒熱和中和熱的比較
燃燒熱中和熱
概念在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O，這時的反應(yīng)熱叫做中和熱。
定義理解⑴規(guī)定在101kPa壓強下測出熱量，因為壓強不定，反應(yīng)熱數(shù)值不相同；
⑵規(guī)定可燃物物質(zhì)的量為1mol；
⑶規(guī)定可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物的熱量為標準。⑴必須是酸和堿的稀溶液，因為濃酸和濃堿在相互稀釋時會放熱；
⑵強酸和強堿的稀溶液反應(yīng)才能保證H+（aq）+OH－（aq）==H2O（l）的中和熱均為57．3kJ／mol，而弱酸或弱堿中和反應(yīng)中由于電離吸收熱量，中和熱小于57．3kJ／mol；⑶以1molH2O為基準
三、熱化學方程式
1．熱化學方程式的含義
⑴熱化學方程式必須標出能量變化。
⑵熱化學方程式中必須標明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)，因為反應(yīng)熱除跟物質(zhì)的量有關(guān)外，還與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)。
⑶熱化學方程式中加各物質(zhì)的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，因此可以用分數(shù)，但要注意反應(yīng)熱也發(fā)生相應(yīng)變化。
2．熱化學方程式的書寫
⑴△H只能寫在標有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊，并用“；”隔開。放熱反應(yīng)，△ H為“-”，吸熱反應(yīng)△H為“＋”，△H的單位一般為KJ?mol-1。
⑵反應(yīng)熱△H的測定與條件有關(guān)。絕大多數(shù)△H是在25℃、101KPa下測定的。書寫時可不注明溫度和壓強。
⑶熱化學方程式中的熱量數(shù)據(jù)，是與各化學計量數(shù)為物質(zhì)的量時相對應(yīng)的，不是幾分子反應(yīng)的熱效應(yīng)。因此式中的計量數(shù)可是整數(shù)，也可以是分數(shù)。一般出現(xiàn)分數(shù)時是以某反應(yīng)物或生成物為“1mol”時其它物質(zhì)才出現(xiàn)的，不能隨便都寫分數(shù)。
⑷必須注明聚集狀態(tài)，用s、l、g分別表示固體、液體、氣體。
⑸無論熱化學方程式中化學計量數(shù)為多少，△H的單位總是KJ?mol-1，但△H的數(shù)值與反應(yīng)式中的系數(shù)有關(guān)。
四、中和熱的測定
1．測定前的準備工作
⑴選擇精密溫度計（精確到0．10C），并進行校對（本實驗溫度要求精確到0．10C）。
⑵使用溫度計要輕拿輕聲放。剛剛測量高溫的溫度計不可立即用水沖洗，以免破裂。
⑶測量溶液的溫度應(yīng)將溫度計懸掛起來，使水銀球處于溶液中間，不要靠在燒杯壁上或插到燒杯底部。不可將溫度計當攪拌棒使用。
2．要想提高中和熱測定的準確性，實驗時應(yīng)注意的問題
⑴作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。因此可用保溫杯來做。如果按教材中的方法做，一定要使小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，這樣可以減少熱量損失。
⑵鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度的配制須準確，且氫氧化鈉溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測得的中和熱更準確，所用鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度宜小不宜大。
⑶溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測溫度的精度。
⑷實驗操作時動作要快，以盡量減少熱量的散失。
⑸為了減少實驗誤差，重復實驗2~3次，數(shù)據(jù)取平均值。
【例題解析】
例1．已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（ ）
A．A的能量一定高于C
B．B的能量一定高于D
C．A和B的總能量一定高于C和D的總能量
D．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定能發(fā)生
解析:化學反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化――吸熱或放熱，當反應(yīng)物的總能量高于生成物質(zhì)總能量時為放熱反應(yīng)中，當反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時為吸熱反應(yīng)。值得注意的是：總能量是指所有反應(yīng)物或所有生成物，而不是其中某些反應(yīng)物或某些生成物,所以A、B是不正確的；而有的放熱反應(yīng)在開始時也是需要加熱的，例如炭的燃燒。
答案:C
例2．關(guān)于吸熱反應(yīng)的說法正確的是（ ）
A．凡需加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
B．只有分解反應(yīng)才是吸熱反應(yīng)
C．使用催化劑的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
D．CO2與CaO化合是放熱反應(yīng)，則CaCO3分解是吸熱反應(yīng)
解析：A組見上一題目分析，有些化合反應(yīng)也是吸熱反應(yīng)，例如炭和二氧化碳化合生成一氧化碳的反應(yīng)就是吸熱反應(yīng)，故B不正確，催化劑是用來改變化學反應(yīng)速率的，它不能改變反應(yīng)物和生成自身的能量，故不影響反應(yīng)熱，像合成氨、二氧化硫的催化氧化都是放熱反應(yīng)，故C也是不對的。CO2和CaO的化合反應(yīng)與CaCO3的分解反應(yīng)是相反過程，故D正確。
答案D
例3．在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中，△H1＞△H2的是 （ ）
A．2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）；△H1 2H2（g）+O2（g）==2H2O（l）；△H2
B．S（g）+O2（g）==SO2（g）；△H1 S（s）+O2（g）==SO2（g）；△H2
C．C（s）+ 12O2（g）==CO（g）；△H1 C（s）+ O2（g）==CO2 （g）；△H2
D．H2（g）+ Cl2（g）==2HCl（g）；△H1 12H2（g）+ 12Cl2（g）==HCl（g）；△H2
解析：上述各反應(yīng)均是燃燒反應(yīng)，故都是放熱反應(yīng)，所有△H1和△H2均為負值，反應(yīng)放出或吸收熱量的多少，跟反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有密切關(guān)系。A中，由于從氣態(tài)水到液態(tài)水會放熱，所以生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出熱量多，又因為放熱△H為負值，放熱越多△H越小，故△H1>△H2；B中，由于從固態(tài)硫到氣態(tài)硫要吸熱，所以氣態(tài)硫燃燒放出的熱量比固態(tài)硫燃燒放出的熱量多，即△H1<△H2；C中，生成CO放熱，因為氧氣過量會與CO反應(yīng)又放出熱量，所以△H1>△H2；D中，△H1=2△H2，因為△H1和△H2均為負值，所以△H1<△H2。
答案:AC
［感悟］比較△H大小時，一要注意反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)，二要注意熱化學方程式中化學計量數(shù)，三要注意放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱△H<0，放熱越多，│△H│越大，△H越小。
例4．灰錫（以粉末狀存在）和白錫是錫的兩種同素異形體。已知：
①Sn（s、白）＋2HCl（aq）＝SnCl2（aq）＋H2（g）；△H1
②Sn（s、灰）＋2HCl（aq）＝SnCl2（aq）＋H2（g）；△H2
③Sn（s、灰） Sn（s、白）；△H3＝＋2．1kJ/mol
下列說法正確的是（ ）
A．△H1＞△H2
B．錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在
C．灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D．錫制器皿長期處于低于13．2℃的環(huán)境中，會自行毀壞
解析：②－①可得③，△H2－△H1＞0，故△H2＞△H1 ，A錯，根據(jù)③，在常溫下，灰錫會向白錫轉(zhuǎn)化故常溫下以白錫狀態(tài)存在，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故B、C錯，當錫制器皿長期處于低于13．2℃的環(huán)境中會轉(zhuǎn)化為灰錫，灰錫以粉末狀存在，故會自行毀壞。
答案:D
［感悟］利用蓋斯定律可快速、簡便地判斷△H1、△H2的大小，記住：熱化學方程式之間的計算中，蓋斯定律大有用途。
例5．下列各組熱化學方程式中，化學反應(yīng)的ΔH前者大于后者的是（ ）
①C（s）+O2（g）====CO2（g）;ΔH1 C（s）+ O2（g）====CO（g）;ΔH2
②S（s）+O2（g）====SO2（g）;ΔH3 S（g）+O2（g）====SO2（g）;ΔH4
③H2（g）+ 2O2（g）====H2O（l）;ΔH5 2H2（g）+O2（g）====2H2O（l）;ΔH6
④CaCO3（s）====CaO（s）+CO2（g）;ΔH7 CaO（s）+H2O（l）====Ca（OH）2（s）;ΔH8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
解析：碳與氧氣反應(yīng)放熱，即ΔH1<0，ΔH2<0,CO再與O2作用時又放熱，所以ΔH1<ΔH2；等量的固態(tài)硫變?yōu)闅鈶B(tài)硫蒸氣時吸收熱量，故在與O2作用產(chǎn)生同樣多的SO2時，氣態(tài)硫放出的熱量多，即ΔH3>ΔH4；發(fā)生同樣的燃燒反應(yīng)，物質(zhì)的量越多，放出的熱量越多，故ΔH5>ΔH6；碳酸鈣分解吸收熱量，ΔH7>0，CaO與H2O反應(yīng)放出熱量，ΔH8<0，顯然ΔH7>ΔH8。故本題答案為C。
答案：C
例6．已知反應(yīng)：①101 kPa時，2C（s）+O2（g）====2CO（g）；ΔH=-221 kJ?mol-1
②稀溶液中，H+（aq）+OH-====（aq）H2O（l）；ΔH=-57．3 kJ?mol-1
下列結(jié)論正確的是（ ）
A．碳的燃燒熱大于110．5 kJ?mol-1
B．①的反應(yīng)熱為221 kJ?mol-1
C．稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為-57．3 kJ?mol-1
D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出57．3 kJ熱量
解析：1 mol C不完全燃燒生成CO放出熱量 =110．5 kJ，1 mol C完全燃燒生成CO2放出熱量大于110．5 kJ，即C的燃燒熱大于110．5 kJ?mol-1；反應(yīng)①的反應(yīng)熱為-221 kJ?mol-1；稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57．3 kJ?mol-1；醋酸是弱酸，與NaOH溶液中和生成1 mol水時放出的熱量小于57．3 kJ。
答案：A
例7．25 ℃、101 kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393．5 kJ?mol-1、285．8 kJ?mol-1、890．3 kJ?mol-1、2 800 kJ?mol-1，則下列熱化學方程式正確的是（ ）
A．C（s）+ O2（g）====CO（g）;ΔH=-393．5 kJ?mol-1
B．2H2（g）+O2（g）====2H2O（g）;ΔH=+571．6 kJ?mol-1
C．CH4（g）+2O2（g）====CO2（g）+2H2O（g）;ΔH=-890．3 kJ?mol-1
D． C6H12O6（s）+3O2（g）====3CO2（g）+3H2O（l）;ΔH=-1 400 kJ?mol-1
解析：燃燒熱是指在101 kPa時，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量。對C而言穩(wěn)定的氧化物指CO2（g）、對H而言穩(wěn)定的氧化物指H2O（l）。所以A、B、C錯誤，正確答案為D。
答案：D
例8．已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是（ ）
A．2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝－4b kJ?mol―1l
B．C2H2（g）＋5/2O2（g）＝2CO2（g）＋ H2O（l）；ΔH＝2b kJ?mol―1
C．2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝－2b kJ?mol―1
D．2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝b kJ?mol―1
解析：乙炔燃燒是放熱反應(yīng)，△H為負值，通過定性判斷，排除B、D，生成1摩爾CO2，放熱b kJ，故生成4摩爾CO2放熱4b kJ。
答案：A
［感悟］此題考察的是熱化學方程式的正誤判斷，注意吸放熱與ΔH正負的關(guān)系，數(shù)值與物質(zhì)的關(guān)系，同時還要注意物質(zhì)的狀態(tài)。
例9．CH3―CH3→CH2＝CH2＋H2；有關(guān)化學鍵的鍵能如下。
化學鍵C－HC＝CC－CH－H
鍵能（kJ?mol―1）414．4615．3347．4435．3
試計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱
解析：ΔH =[6E（C－H）＋E（C－C）]－[E（C＝C）＋4E（C－H）＋E（H－H）]=（6×414．4＋347．4） kJ?mol―1－（615．3＋4×414．4＋435．3） kJ?mol―1=＋125．6 kJ?mol―1
這表明，上述反應(yīng)是吸熱的，吸收的熱量為125．6 kJ?mol―1。
答案：ΔH ==＋125．6 kJ?mol―1。
［感悟］ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和―生成物鍵能總和。為方便記憶，可作如下理解：斷裂舊化學鍵需吸熱（用＋號表示），形成新化學鍵則放熱（用－號表示），化學反應(yīng)的熱效應(yīng)等于反應(yīng)物和生成物鍵能的代數(shù)和，即ΔH=（＋反應(yīng)物的鍵能總和）＋（―生成物鍵能總和）。
例10．在氫氣與氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的反應(yīng)中，若斷裂1mol H - H鍵要吸收436KJ的能量，斷裂1mol Cl- Cl鍵要吸收243KJ的能量，斷裂1molH―Cl鍵要吸收432KJ的能量，則在氯氣中充分燃燒1mol H2 的能量變化是 。
解析： 在氯氣中充分燃燒1mol H2 時，要先破壞1mol的H―H鍵和1mol的Cl―Cl鍵，此過程是需要吸收679kJ的能量；在氯氣中充分燃燒1mol H2 時會形成2molH―Cl，放出864KJ的能量，吸收和放出能量相抵，仍會放出185KJ的能量。
答案：185kJ
例11．將0．3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649．5kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學方程式為_____________。
又已知：H2O（g）=H2O（l）；△H2＝－44．0 kJ?mol―1，則11．2L（標準狀況）乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是_____________kJ。
解析：0．3mol乙硼烷完全燃燒生成液態(tài)水放出649．5kJ熱量，則1mol乙硼烷完全燃燒放出的熱量為：1mol×649．5kJ/0．3mol＝2165kJ，因此乙硼烷燃燒的熱化學反應(yīng)方程式為：B2H6（g）＋3O2＝B2O3（s）＋3H2O（l）；△H＝－2165 kJ?mol―1。由于1mol水汽化需吸熱44kJ，則3mol液態(tài)水全部汽化應(yīng)吸熱：3mol×44 kJ?mol―1＝132kJ，所以1mol乙硼烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水時放熱：2165kJ－132kJ＝2033kJ，則11．2L（標準狀況）乙硼烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水放出熱量是：0．5mol×2033 kJ?mol―1＝1016．5kJ。
答案：B2H6（g）＋3O2＝B2O3（s）＋3H2O（l）；△H＝－2165 kJ?mol―1，1016．5kJ
例12．10 g硫磺在 O2中完全燃燒生成氣態(tài)SO2，放出的熱量能使 500 g H2O溫度由18℃升至62．4℃，則硫磺的燃燒熱為，熱化學方程式為。
解析：既要掌握燃燒熱的概念，又要理解通過實驗測定的方法：先測得一定質(zhì)量溶液前后的溫度變化（通過量熱器），然后應(yīng)用公式Q = m?C（t2－t2）計算。
答案：10 g硫磺燃燒共放出熱量為：
＝500 g × 4．18 × 10－3kJ/（g?C）－1×（62．4－18）C = 92．8 kJ，則lmol（32g）硫磺燃燒放熱為 =-297 kJ?mol-1，硫磺的燃燒熱為297 kJ?mol-1，熱化學方程式為：S（s） + O2（g） = SO2（g）；△H=-297 kJ?mol-1
例13．實驗室用50 mL 0．50 mol?L-1鹽酸、50 mL 0．55 mol?L-1 NaOH溶液和下圖所示裝置進行測定中和熱的實驗，得到表中的數(shù)據(jù)：
實驗次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃
鹽酸NaOH溶液
120．220．323．7
220．320．523．8
321．521．624．9
試完成下列問題：
（1）實驗時用環(huán)形玻璃棒攪拌溶液的方法是_____________________________________，不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃棒的理由是__________________________________。
（2）經(jīng)數(shù)據(jù)處理，t2-t1=3．4 ℃。則該實驗測得的中和熱ΔH=_________〔鹽酸和NaOH溶液的密度按1 g?cm-3計算，反應(yīng)后混合溶液的比熱容（c）按4．18 J?（g?℃）-1計算〕。
（3）若將NaOH溶液改為相同體積、相同濃度的氨水，測得中和熱為ΔH1，則ΔH1與ΔH的關(guān)系為：ΔH1_________ΔH（填“＜”“＞”或“=”＝，理由是________________________。
解析：（1）對于本實驗，讓氫氧化鈉和鹽酸盡可能地完全反應(yīng)是減小誤差的一個方面，所以實驗時用環(huán)形玻璃棒上下攪動，以防將溫度計損壞。做好保溫工作是減小誤差的另一個重要方面。所以選用玻璃棒，而不用銅絲。
（2）ΔH=-［100 g×4．18×10-3kJ?（ g?℃）-1×3．4 ℃］÷0．025 mol=-56．8 kJ?mol-1
（3）因弱電解質(zhì)的電離過程是吸熱的，將NaOH溶液改為相同體積、相同濃度的氨水反應(yīng)后放出的熱量少，所以ΔH1＞ΔH。
答案：（1）上下攪動（或輕輕攪動） Cu傳熱快，防止熱量損失
（2）-56．8 kJ?mol-1
（3）＞ NH3?H2O 電離吸熱
【專題訓練與高考預(yù)測】
1．知（1）H2（g）+ O2（g）=H2O（g）；△H1=akJ/mol，（2）2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H2=bkJ/mol
（3）H2（g）+ O2（g）=H2O（l）；△H3=ckJ/mol，（4）2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H4=dkJ/mol
下列關(guān)系式中正確的是（ ）
A．a(chǎn)
C．2a=b<0D．2c=d>0
2．強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的反應(yīng)熱可表示如下：
H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）；△H=-57．3kJ/mol
向1L1mol/L的NaOH（aq）中加入：①稀醋酸②濃硫酸③稀硝酸
恰好完全反應(yīng)時的反應(yīng)熱為△H1、△H2、△H3，它們的關(guān)系正確的是（ ）
A．△H1>△H2>△H3B．△H2>△H3>△H1
C．△H1=△H2=△H3D．△H1>△H3>△H2
3．甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種
反應(yīng)原理是
①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）； △H= + 49．0 kJ?mol－1
②CH3OH（g）+1/2O2（g）=CO2（g）+2H2（g）；△H=－192．9 kJ?mol－1
下列說法正確的是 （ ）
A．CH3OH的燃燒熱為192．9 kJ?mol－1
B．反應(yīng)①中的能量變化如右圖所示
C．CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量
D．根據(jù)②推知反應(yīng)： CH3OH（l）+1/2O2（g）=CO2（g）+2H2（g）的△H>－192．9kJ?mol－1
4．下列有關(guān)熱化學方程式及其敘述正確的是 （ ）
A．氫氣的燃燒熱為285．5kJ／mo1，則水電解的熱化學方程式為：
2H2O（1） =2H2（g）+O2（g） ;△H=+285．5KJ／mo1
B．1mol甲烷完全燃燒生成CO2和H2O（1）時放出890kJ熱量，它的熱化學方程式為1/2CH4（g）+O2（g）= 1/2CO2（g）+H2O（1）;△H=-445kJ／mol
C．已知2C（s）+O2（g）=2CO（g）;△H=-221kJ?mol-1，則C的燃燒熱為110．5kJ／mo1
D．HF與NaOH溶液反應(yīng)：H+（aq）+OH―（aq）=H2O（1）;△H= 一57．3kJ／mol
5．對于反應(yīng)C2H4（g）→C2H2（g）十H2（g），2CH4（g）→C2H4（g）+2H2（g）當升高溫度時都向右移動①C（s）+2H2（g）→CH4（g）；△H1 ②2C（s）+ H2（g）→C2H2（g）；△H2 ③2C（s）+2H2（g）→C2H4 （g）；△H3。判定①②③中的△H1，△H2，△H3大小順序是 （ ）
A．△H1>△H2>△H3 B．△H2>△H3>2△H1
C．△H2>△H1>△H3 D．△H3>△H2>2△Hl
6．已知25℃,101KPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為（ ）
C（石墨）+O2（g）=CO2（g）；△H=-393．51kJ/mol，C（金剛石）+O2（g）=CO2（g）；△H=-395．41kJ/mol
據(jù)此判斷，下列說法正確的是（ ）
A．由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低
B．由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高
C．由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低
D．由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高
7．N2H2是一種高效清潔的火箭燃料。0．25 mol N2H2（g）完全燃燒生成氮氣和氣態(tài)水時，放出133．5 kJ熱量。則下列熱化學方程式正確的是（ ）
A．N2H2（g）+O2（g）====N2（g）+2H2O（g）；ΔH=+133．5 kJ?mol-1
B．N2H2（g）+O2（g）====N2（g）+2H2O（g）；ΔH=-133．5 kJ?mol-1
C．N2H2（g）+O2（g）====N2（g）+2H2O（g）；ΔH=+534 kJ?mol-1
D．N2H2（g）+O2（g）====N2（g）+2H2O（g）；ΔH=-534 kJ?mol-1
8．燃燒1 g乙炔生成二氧化碳和液態(tài)水，放出熱量50 kJ，則這一反應(yīng)的熱化學反應(yīng)方程式為（ ）
A．2C2H2（g）+5O2（g）====4CO2（g）+2H2O（l）；ΔH=+50 kJ?mol-1
B．C2H2（g）+5/2O2（g）====2CO2（g）+H2O；ΔH=-1 300 kJ
C．2C2H2+5O2====4CO2+2H2O；ΔH=-2 600 kJ
D．2C2H2（g）+5O2（g）====4CO2（g）+2H2O（l）；ΔH=-2 600 kJ?mol-1
9．下列敘述中正確的是（ ）
A．熱化學方程式2H2（g）+O2（g）====H2O（l）;ΔH=-571．6 kJ?mol-1中ΔH表示H2的燃燒熱
B．分子晶體的熔點、沸點隨共價鍵增強而升高
C．非金屬元素呈現(xiàn)的最高化合價不超過該元素原子的最外層電子數(shù)
D．陰離子的核外電子排布一定與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同
10．0．3 mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷B2H6在O2中燃燒，生成固態(tài)B2O3和液態(tài)H2O，放出649．5 kJ的熱量。下列熱化學方程式中正確的是（ ）
A．B2H6（g）+3O2（g）====B2O3（s）+3H2O（l）；ΔH=+2 165 kJ?mol-1
B．B2H6（g）+3O2（g）====B2O3（s）+3H2O（l）；ΔH=-2 165 kJ?mol-1
C．B2H6+3O2====B2O3+3H2O；ΔH=-2 165 kJ?mol-1
D．B2H6（g）+O2（g）====B2O3（s）+H2O（g）；ΔH=-2 165 kJ?mol-1
11．可逆反應(yīng)aA（s）+bB（g） cC（g）+dD（g）；ΔH=Q，在反應(yīng)過程中，當其他條件不變時，某物質(zhì)在混合物中的含量與溫度（T）、壓強（p）的關(guān)系如下圖所示：
根據(jù)上圖分析，以下正確的是（ ）
A．T1>T2，Q>0 B．T2>T1，Q<0
C．p1>p2，a+b=c+d D．p1
A．NaOH（aq）+HCl（aq）====NaCl（aq）+H2O（l）；ΔH1
B．NaOH（aq）+ H2SO4（aq）==== Na2SO4（aq）+H2O（l）；ΔH2
C．CH3COOH（aq）+NaOH（aq）====CH3COONa（aq）+H2O（l）；ΔH3
D．NaOH（aq）+ H2SO4（濃）==== Na2SO4（aq）+H2O（l）；ΔH4
13．一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷 （Q＞0），經(jīng)測定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol?L-1的KOH溶液100 mL，恰好生成正鹽。則此條件下反應(yīng)C4H10（g）+13/2O2（g）====4CO2（g）+5H2O（g）的ΔH為（ ）
A．+8Q kJ?mol-1 B．+16Q kJ?mol-1
C．-8Q kJ?mol-1 D．-16Q kJ?mol-1
14．分析右面的能量變化示意圖，確定下列選項中正確的是（ ）
A．2A（g）+B（g）====2C（g）；ΔH＜0 B．2A（g）+B（g）====2C（g）；ΔH＞0
C．2A+B====2C；ΔH＜0 D．2C====2A+B；ΔH＜0
15．下列選項中說明乙醇作為燃料的優(yōu)點的是（ ）
①燃燒時發(fā)生氧化反應(yīng) ②充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境
③乙醇是一種再生能源 ④燃燒時放出大量熱量
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
16．航天飛機用鋁粉與高氯酸銨（NH4ClO4）的混合物為固體燃料，點燃時鋁粉氧化放熱引發(fā)高氯酸銨反應(yīng)，其方程式可表示為：2NH4ClO4 N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑；ΔH＜0。下列對此反應(yīng)的敘述錯誤的是（ ）
A．上述反應(yīng)屬于分解反應(yīng)
B．上述反應(yīng)瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體推動航天飛機飛行
C．反應(yīng)從能量變化上說，主要是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣幽?br />D．在反應(yīng)中高氯酸銨只起氧化劑作用
17．化學反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程�；瘜W鍵的鍵能是形成（或拆開）1 mol化學鍵時釋放（或吸收）的能量。已知白磷（P4）和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如下圖所示；現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能：P―P 198 kJ?mol-1、P-O 360 kJ?mol-1、氧氣分子內(nèi)氧原子間的鍵能為498 kJ?mol-1，則P4+3O2====P4O6的反應(yīng)熱ΔH為（ ）
A．+1 638 kJ?mol-1 B．-1 638 kJ?mol-1
C．-126 kJ?mol-1 D．+126 kJ?mol-1
18．液化氣的主要成分是丁烷，當10g丁烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時，放出熱量為500kJ，寫出丁烷燃燒的熱化學方程式： 丁烷的燃燒熱為 kJ /mol。已知1mol液態(tài)水汽化時需要吸收44kJ的熱量，則C4H10（g）+13/2O2（g）=== 4CO2（g）+5H2O（g）；△H== kJ /mol。
19．1918年，Lewis提出反應(yīng)速率的碰撞理論：反應(yīng)物分子間的相互碰撞是反應(yīng)進行的必要條件，但并不是每次碰撞都能引起反應(yīng)，只有少數(shù)碰撞才能發(fā)生化學反應(yīng)。能引發(fā)化學反應(yīng)的碰撞稱之為有效碰撞。
⑴ 圖I是HI分解反應(yīng)中HI分子之間的幾種碰撞示意圖，其中屬于有效碰撞的是 （選填“A”、“B”或“C”）；
⑵20世紀30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學反應(yīng)的過渡態(tài)理論：化學反應(yīng)并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量的過渡態(tài)。
圖Ⅱ是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學方程式： ；
⑶ 過渡態(tài)理論認為，催化劑改變反應(yīng)速率的原因是改變了反應(yīng)的途徑，對大多數(shù)反應(yīng)而言主要是通過改變過渡態(tài)而導致有效碰撞所需要的能量發(fā)生變化。請在圖Ⅱ中作出NO2和CO反應(yīng)時使用催化劑而使反應(yīng)速率加快的能量變化示意圖；
20．由金紅石（TiO2）制取單質(zhì)Ti，涉及到的步驟為：
已知：① C（s） + O2（g） == CO2（g）； △H = －393．5 kJ?mol-1
② 2CO（g） + O2（g） == 2CO2（g）； △H = －566 kJ?mol-1
③ TiO2（s） + 2Cl2（g） == TiCl4（s） + O2（g）； △H = +141 kJ?mol-1
（1）則TiO2（s） + 2Cl2（g） + 2C（s）== TiCl4（s） + 2CO（g） 的△H = _________________。
（2）反應(yīng)TiCl4 + 2Mg == 2MgCl2 + Ti 在Ar氣氛中進行的理由是_____________。
21．觀察圖a和圖b，根據(jù)蓋斯定律，寫出△H1、△H2、△H3、△H4、△H5和△H6的關(guān)系。
圖a： ；圖b： 。
22．1 mol氣態(tài)鈉離子和1 mol氣態(tài)氯離子結(jié)合生成1 mol氯化鈉晶體釋放出的熱能為氯化鈉晶體的晶格能。
（1）下列熱化學方程中，能直接表示出氯化鈉晶體格能的是 。
A．Na+（g） + Cl－（g） → NaCl（s）； △Q
B．Na（s） + 12Cl2（g） → NaCl（s）；△Q1
C．Na（s） → Na（g）； △Q2
D．Na（g）－e－→ Na+（g）； △Q3
E．12Cl2（g） → Cl（g）；△Q4
F．Cl（g） + e－→ Cl－（g）；△Q5
（2）寫出△Q1與△Q、△Q2、△Q3、△Q4、△Q5之間的關(guān)系式 。
23．已知：在熱力學標準態(tài)（298 K、1．01×105 Pa）下，由穩(wěn)定的單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成1 mol化合物的反應(yīng)熱叫該化合物的生成熱（ΔH）。下圖為氧族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)示意圖。試完成下列問題：
（1）寫出氧族元素中含有18e-的兩種氫化物的電子式___________________________。
（2）請你歸納：非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與氫化物的反應(yīng)熱ΔH的關(guān)系__________。
（3）寫出硒化氫在熱力學標準態(tài)下，發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學反應(yīng)方程式：______。
參考答案
1．答案：C
解析：比較△H的大小要把數(shù)值和符號“+、-”看作一個整體來比較，還要注意反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)及化學計量數(shù)的倍數(shù)關(guān)系。比較中和熱大小，還要考慮電解質(zhì)的濃度及強弱。氫氣燃燒是放熱反應(yīng)，△H<0，所以B、D項錯誤。A項是比較a、c的大小，（1）中水為氣態(tài)，（3）中水中液態(tài)，反應(yīng)（3）放出熱量多于反應(yīng)（1）放出熱量，故△H1>△H3，即a>c，A項不正確。C項比較a、b的大小，反應(yīng)（1）（2）中物質(zhì)的聚集狀態(tài)相同，反應(yīng)（2）中計量數(shù)是反應(yīng)（1）中的2倍。所以△H2=2△H1，即2a=b C項正確
2．答案：D
解析：等物質(zhì)的量的NaOH與稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸恰好反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的水，若不考慮物質(zhì)的溶解熱和弱電解質(zhì)電離吸熱，應(yīng)放出相同的熱量。但在實際反應(yīng)中，濃H2SO4溶于水時放熱，其放出的總熱量增多，醋酸是弱酸，隨反應(yīng)進行。醋酸繼續(xù)電離，電離要吸熱，故中和時放熱較少。此題問的是反應(yīng)熱的關(guān)系，反應(yīng)放熱越多其△H值越小，D項正確。
3．答案：D
解析：根據(jù)燃燒熱概念，CH3OH的燃燒熱應(yīng)是1molCH3OH完全燃燒生成CO2（g）和H2O（l），A錯誤；反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，生產(chǎn)物的能量高于反應(yīng)物的能量，B錯誤；反應(yīng)①吸熱、反應(yīng)②為放熱，但都可產(chǎn)生氫氣，C錯誤。
4．答案：B
解析：燃燒熱規(guī)定1mol可燃物，A錯誤；1moI甲烷完全燃燒時放出890kJ，則1/2CH4放熱445kJ，B正確；C（s）未完全燃燒，其反應(yīng)熱不是燃燒熱，C錯誤；HF為弱酸，電離時須吸熱，放出的熱量小于57．3kJ／mol，D錯誤。
5．答案：B
解析：因反應(yīng)C2H4（g）→C2H2（g）十H2（g）和2CH4（g）→C2H4（g）+2H2（g）的共性物質(zhì)是C2H4（g），故以反應(yīng)③為基礎(chǔ)，即都先生成C2H4（g），再分別轉(zhuǎn)化為CH4（g）和 C2H2（g）；由題意可知，C2H4（g）→C2H2（g）吸熱，C2H4（g） →2CH4（g）放熱，故△H1，△H2，△H3大小順序是：△H2>△H3>2△H1。
6．答案：A
解析：依據(jù)蓋斯定律，熱化學方程式可以進行加減運算，△H也可以，但要注意運算中△H本身帶著“+、-”
由第二個反應(yīng)得CO2（g）=C（金剛石）+O2（g）；△H=+395．41kJ/mol，然后與題目上第一個反應(yīng)相加得C（石墨）=C（金剛石）；△H=+1．9kJ/mol，因為△H>0，所以由石墨制備金剛石的過程是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的能量低，故A項正確。
7．答案：D
解析：本題考查了熱化學方程式的書寫及簡單計算。熱化學反應(yīng)方程式前面的化學計量數(shù)，放熱用“-”號，-133．5×4 kJ?mol-1=-534 kJ?mol-1。
8．答案：D
解析：本題考查了熱化學方程式的書寫及簡單計算。熱化學方程式前面的化學計量數(shù)表示物質(zhì)的量。反應(yīng)熱單位是kJ?mol-1,B和C均錯。
2 mol C2H2燃燒放出的熱量為-2×26×50 kJ?mol-1=-2 600 kJ?mol-1。
9．答案：C
解析：A中1 mol H2完全燃燒的反應(yīng)熱表示H2的燃燒熱。B中分子晶體的熔沸點與分子間作用力有關(guān)，與共價鍵強弱無關(guān)。D項如：簡單陰離子的核外電子排布應(yīng)與本周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同。
10．答案：B
解析：本題考查熱化學方程式書寫應(yīng)注意的問題及簡單計算。注意熱化學方程式與普通的化學方程式的區(qū)別。二者均要配平。
11．答案：B
解析：據(jù)圖中所給斜率分析可知：T1
解析：A、B反應(yīng)放出的熱均為中和熱。C項由于醋酸為弱酸，其電離過程吸熱，反應(yīng)放出的熱量小于中和熱。D項濃硫酸與氫氧化鈉溶液混合時放出熱量，總熱量大于中和熱。
13．答案：D
解析：由題給條件得：KOH的物質(zhì)的量為5 mol?L-1×0．1 L=0．5 mol，與其正好反應(yīng)生成正鹽K2CO3的CO2的物質(zhì)的量為0．25 mol，消耗0．25/4 mol C4H10，放出熱量為Q kJ。由方程式可知：1 mol C4H10放出熱量為16Q kJ，所以ΔH為-16Q kJ?mol-1（放熱反應(yīng)用“-”表示）。
14．答案：A
解析：本題考查化學反應(yīng)吸熱、放熱的原因及表示。若反應(yīng)物所具有的總能量＞生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH為“-”或“ΔH＜0”；反之為吸熱反應(yīng)。由圖知E（2A+B）＞E（2C），該反應(yīng)2 A（g）+B（g）====2C（g）為放熱反應(yīng)（ΔH＜0），A正確、B錯誤。又因熱化學方程式必須注明物質(zhì)狀態(tài)，故C、D錯誤。
15．答案：D
解析：有機物燃燒時都發(fā)生氧化反應(yīng)，并不是乙醇作為燃料的優(yōu)點。
16．答案：D
解析：在2NH4ClO4 N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑；ΔH＜0中，高氯酸銨既是氧化劑又是還原劑。
17．答案：B
解析：本題考查利用鍵能進行反應(yīng)熱的計算。由磷（P4）分子結(jié)構(gòu)，知其中含有6個P―P鍵，P4O6中含12個P―O，則P4+3O2====P4O6的反應(yīng)熱ΔH=E（反應(yīng)物）-E（生成物）=198 kJ?mol-1×6 mol+498 kJ?mol-1×3 mol1-360 kJ?mol-1×12 mol=-1 638 kJ，B正確。
18．答案：C4H10（g）+13/2O2（g）=4CO2（g）+5H2O（l）; ΔH= －2900 kJ?mol-1 ；丁烷的燃燒熱為2900 kJ /mol； －2680。
解析：當10g丁烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時，放熱500kJ，則1mol丁烷（58g）完全燃燒時放熱2900 kJ，由此可寫出熱化學方程式：C4H10（g）+13/2O2（g）=4CO2（g）+5H2O（l）；ΔH= －2900 kJ /mol；進而判斷出丁烷的燃燒熱為2900 kJ /mol；由題意：H2O（l）＝H2O（g）；ΔH=＋44kJ/mol，即5H2O（l）＝5H2O（g）；ΔH=＋220kJ/mol，與C4H10（g）燃燒的熱化學方程式相加即可求出C4H10（g）+13/2O2（g）=== 4CO2（g）+5H2O（g）；△H=－2680 kJ /mol。
19．答案：⑴ C；
⑵ NO2（g）＋CO（g）＝CO2（g）＋NO（g）；ΔH＝－234kJ?mol-1 ；
⑶ （見右圖）
解析：⑴碰撞是否有效，關(guān)鍵看有無新物
質(zhì)生成，由圖I可知，只有C發(fā)生的碰撞
生成了H2和I2，為有效碰撞。
⑵ΔH＝E（生成物－）E（反應(yīng)物），與反
應(yīng)過程無關(guān)，圖Ⅱ中雖沒有給出E（生成物）
和E（反應(yīng)物）的數(shù)值，但其差值可通過E1、
E2計算出，即ΔH＝－（E2－E1）。
⑶由題意知：使用催化劑加快反應(yīng)速率主要
是通過改變過渡態(tài)的能量，使有效碰撞容易
發(fā)生，實際上是降低了過渡態(tài)的能量，應(yīng)注意的是使用催化劑并未改變反應(yīng)物、生成物的能量。
20．答案：（1）△H＝―80 kJ?mol-1；（2）防止高溫下Mg（Ti）與空氣中的O2（CO2、N2）反應(yīng)。
解析：可以將上述三個反應(yīng)按一定方式合并，①×2―②+③，就得到所需要的反應(yīng)，反應(yīng)熱也為①×2―②+③。計算時通過判斷物質(zhì)種類與反應(yīng)及系數(shù)的關(guān)系，找出計算方法，反應(yīng)熱的符號和倍數(shù)關(guān)系是易出錯的問題，要特別注意。
21．答案：圖a，△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0；圖b，
△H6=△H1+△H2+△H3+△H4+△H5。
解析：應(yīng)用蓋斯定律，抓住起點和終點即可列式。圖a起點可看作是A，終點也是A，總結(jié)果是A→A，即△H＝△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0；圖b，起點是A，終點也是F，即△H6=△H1+△H2+△H3+△H4+△H5。
22．答案：（1）A； （2）ΔQ1 = ΔQ＋ΔQ2＋ΔQ3＋ΔQ4＋ΔQ5 。
解析：（1）根據(jù)“1 mol氣態(tài)鈉離子和1 mol氣態(tài)氯離子結(jié)合生成1 mol氯化鈉晶體釋放出的熱能為氯化鈉晶體的晶格能”， Na+（g） + Cl-（g） → NaCl（s）中的反應(yīng)熱△Q就能直接表示出氯化鈉晶體格能；
（2） Na（s）+ 12Cl2（g） → NaCl（s）可以看作是由以下幾個過程組成：
Na（s） → Na（g）→ Na+（g），12Cl2（g） → Cl（g）→ Cl-（g），Na+（g） + Cl-（g） → NaCl（s）。根據(jù)“蓋斯定律”， ΔQ1=ΔQ＋ΔQ2＋ΔQ3＋ΔQ4＋ΔQ5。
23．答案：（1）
（2）非金屬元素氫化物越穩(wěn)定，ΔH越小，反之亦然
（3）H2Se（g）====Se（s）+H2（g）；ΔH=-81 kJ?mol-1
解析：本題以元素化合物為載體，結(jié)合所給信息考查反應(yīng)熱與物質(zhì)穩(wěn)定性的關(guān)系。
一般來說：物質(zhì)本身具有的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。換言之，相同狀況下，生成一定量的某物質(zhì)放出的熱量越多，物質(zhì)越穩(wěn)定。所以，ΔH越小，非金屬元素氫化物越穩(wěn)定。a、b、c、d對應(yīng)的氫化物分別為：碲化氫、硒化氫、硫化氫和水。
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