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【讲通练透】高考化学知识清单18 化学能与热能（思维导图+知识解读+易混易错+典例分析）
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这是一份【讲通练透】高考化学知识清单18 化学能与热能（思维导图+知识解读+易混易错+典例分析），共23页。试卷主要包含了研究考试大纲，循纲务本，精练高考真题，明确方向，摸清问题所在，对症下药，切实回归基础，提高能力，3kJ·ml－1，025mlK2CO3和0等内容，欢迎下载使用。
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知识清单18 化学能与热能
知识点01 放热反应和吸热反应
1．前提条件：必须是化学反应
（1）物质的溶解过程：主要发生物理变化
①放热过程：浓硫酸、NaOH固体溶于水
②吸热过程：NH4NO3固体溶于水
（2）状态变化：发生物理变化
①放热过程：凝固、液化、凝华等
②吸热过程：升华、汽化、熔化等
（3）化学键的变化
①放热过程：化学键的形成过程，如2H→H2，Na++Cl－＝NaCl
②吸热过程：化学键的断裂过程，如H2→2H，NaCl＝Na++Cl－
2．本质判据
（1）能量角度
①放热反应：反应物的能量总和＞生成物的能量总和
②吸热反应：反应物的能量总和＜生成物的能量总和
（2）键能角度
①放热反应：反应物的键能总和＜生成物的键能总和
②吸热反应：反应物的键能总和＞生成物的键能总和
3．条件判据
（1）需要持续加热才能进行的反应一般是吸热反应
（2）反应开始需要加热，停热后仍能继续进行，一般是放热反应
4．现象判据
（1）反应体系的温度变化
①体系的温度升高：放热反应
②体系的温度降低：吸热反应
（2）密闭体系的压强变化
①体系的压强增大：放热反应
②体系的压强减小：吸热反应
（3）液体的挥发程度
①液体的挥发程度增大：放热反应
②液体的挥发程度减小：吸热反应
（4）催化剂的红热程度
①停热后催化剂继续红热：放热反应
②停热后催化剂不再红热：吸热反应
5．经验判据
（1）放热反应
①金属、金属氧化物与酸或水的反应
②可燃物的燃烧反应及缓慢氧化
③酸和碱的中和反应
④铝热反应，如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
⑤大多数的化合反应。如2NO2N2O4
（2）吸热反应
①大多数的分解的反应（2H2O22H2O+O2↑除外）
②铵盐和碱反应，如Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3•H2O+8H2O
③盐的水解反应
④两个特殊反应：C+CO22CO、C+H2O（g）CO+H2
⑤碳酸氢钠与柠檬酸的反应
6．自发判据：△H－T△S＜0
（1）A（g）+B（l）＝C（l）自发进行，ΔH＜0
（2）2AB（g）C（g）+3D（g）高温自发，ΔH＜0
7．注意事项
（1）反应的热效应与反应条件无必然关系
①在高温下才能进行的化学反应不一定是吸热反应
②在常温下进行的化学反应不一定是放热反应
③使用催化剂的反应不一定是吸热反应
（2）反应的热效应与反应是化合还是分解无必然关系
①化合反应不一定是放热反应
②分解反应不一定是吸热反应
8．反应的活化能
（1）正反应的活化能为：E1
（2）逆反应的活化能为：E2
（3）正反应的反应热为：△H＝（E1－E2）kJ·ml－1
（4）活化能和反应热效应的关系
①放热反应：Ea正＜Ea逆
②吸热反应：Ea正＞Ea逆
（5）催化剂能降低反应所需的活化能，但不影响反应热的大小
（6）活化能和反应速率的关系（相同温度）
①反应的活化能越大，反应速率越慢
②若Ea正＞Ea逆，则v正＜v逆
(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。
(2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。
(3)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。
(4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态eq \(,\s\up14(吸热),\s\d14(放热))液态eq \(,\s\up14(吸热),\s\d14(放热))气态。
【典例01】下列过程属于放热反应的是
A．用石灰石烧制石灰B．在锌粒中加稀硫酸
C．浓硫酸的稀释D．硫酸铵与氢氧化钙的反应
【答案】B
【分析】常见的放热反应为所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应；绝大多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应为绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2），少数分解置换以及某些复分解（如铵盐和强碱）。
【详解】A．用石灰石烧制石灰的分解反应是吸热反应，故A错误；
B．活泼金属和酸的反应是放热反应，故B正确；
C．浓硫酸的稀释是放热过程，但不是化学反应，故C错误；
D．硫酸铵与氢氧化钙反应生成氨气的反应是吸热反应，故D错误；
故选B。
【典例02】某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如下图，下列说法正确的是
A．使用催化剂可以加快反应速率的原因是提高了反应的活化能
B．使用催化剂后，不变
C．反应①是放热反应，反应②是吸热反应
D．
【答案】B
【详解】A．使用催化剂后，活化能降低，可以加快反应速率，故A错误；
B．使用催化剂后，活化能降低，焓变不变，故B正确；
C．根据图中信息，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，故C错误；
D．根据图中信息得到总反应=①+②，按盖斯定律，ΔH=ΔH1 +ΔH2，故D错误。
综上所述，答案为B。
知识点02 三个重要概念
1．燃烧热（25℃、101kPa）
（1）概念：1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热
（2）稳定氧化物：C→CO2（g）、H→H2O（l）、S→SO2（g）、P→P2O5（s）
（3）单位：kJ/ml
（4）表示：C的燃烧热为－393.5kJ/ml
（5）表示燃烧热的热化学方程式：可燃物的化学计量数为1
2．热值（25℃、101kPa）
（1）概念：1g可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热
（2）单位：kJ/g
（3）表示：C的热值为－32.8kJ/g
（4）燃烧热和热值的换算关系：燃烧热＝热值×摩尔质量
3．中和热
（1）概念：稀溶液中酸跟碱反应生成1ml水时的反应热
（2）单位：kJ/ml
（3）表示中和热的热化学方程式：H2O的化学计量数为1
（4）表示：强酸与强碱的中和热为－57.3kJ·ml－1
(1)中和反应反应热是强酸强碱的稀溶液生成1 ml H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 ml H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 ml H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
(2)对于中和反应反应热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焓变为负值。
(3)当用热化学方程式表示中和反应反应热时，生成H2O的物质的量必须是1 ml，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 ml。
【典例03】下列说法正确的是
A．乙烯完全燃烧时，放出的热量就是乙烯的燃烧热
B．在25 ℃、101 kPa时，1 ml碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．由2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·ml-1可知，CO的燃烧热为283 kJ·ml-1
D．乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·ml-1，则反应2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH=-2 599.2 kJ·ml-1
【答案】C
【详解】A．燃烧热是指1ml纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，没指明乙烯为1ml，故A错误；
B．没指明碳完全燃烧生成指定产物CO2（g），故B错误；
C．2mlCO完全燃烧放出热量566kJ，则1mlCO完全燃烧生成CO2（g）放出热量为283kJ，所以其燃烧热为283 kJ·ml-1，故C正确；
D．热化学方程式中生成物水应为液态，故D错误；
答案选C。
【典例04】下列有关说法正确的是
A．同温同压下，反应在光照和点燃条件下的不同
B．已知，，则
C．表示甲烷燃烧热的热化学方程式为：
D．和反应中和热，则：
【答案】B
【详解】A．只与反应体系的始末状态有关，与反应条件无关，故A错误；
B．碳燃烧为放热反应，为负值；燃烧充分，放热更多，数值更大，更小，所以，故B正确；
C．燃烧热是指1ml可燃物然全燃烧生成指定产物时所放出的热量，H元素对应的指定产物时液态水，故C错误；
D．中和热是指酸碱发生中和反应，生成1mlH2O时所放出的热量，生成2mlH2O的同时，钡离子和硫酸根离子化合生成硫酸钡，也放出热量，所以，故D错误；
答案选B。
知识点03 反应过程中热量大小的比较
1．燃烧过程中热量大小的比较
（1）物质完全燃烧时放出的热量多
（2）物质在O2中完全燃烧放出的热量比在空气中的少（光能多）
（3）物质完全燃烧生成固态产物时放出的热量最多
（4）气态的物质完全燃烧放出的热量最多
2．各类中和热的比较
（1）强酸与强碱的中和热的数值等于57.3kJ·ml－1
（2）有浓酸或浓碱参加的中和热的数值大于57.3kJ·ml－1
（3）有弱酸或弱碱参加的中和热的数值小于57.3kJ·ml－1
（4）有沉淀生成的中和热的数值等于57.3kJ·ml－1
3．根据稳定性判断能量高低
（1）微粒稳定性的判断
①能量角度：微粒所含的能量越低越稳定
②键能角度：微粒所含的化学键键能越大越稳定
（2）生成稳定性强的物质，放热多
3．能量高低的判断
（1）金属性和非金属性强弱判据
①金属性越强，越容易失电子，吸收的能量越少
②非金属性越强，越容易得电子，释放的能量越多
③非金属单质与H2化合时生成的气态氢化物越稳定，放出的能量越多
（2）微粒稳定性判据：能量越低越稳定
（3）键能大小判据：断裂1个键的键能越大，物质越稳定，所含能量越低
反应过程能量分析的注意事项
❶焓变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。
❷催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。
❸在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
❹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。
【典例05】NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能，下列说法中正确的是
A．过程N2(g)→2N(g)放出能量
B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量
C．反应N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)为吸热反应
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
【答案】B
【详解】A．过程N2(g)→2N(g)为化学键断裂的过程，是吸收能量的过程，故A错误；
B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)为形成化学键的过程，是放出能量的过程，故B正确；
C．由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得：ΔH=946 kJ·ml-1＋3×154.8 kJ·ml-1—6×283.0 kJ·ml-1=—287.6 kJ·ml-1，则该反应为放热反应，故C错误；
D．化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，则NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，说明没有化学反应的发生，故D错误；
故选B。
【典例06】甲烷分子结构具有高对称性且断开1mlC-H键需要吸收440kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下，可在较低温度下发生裂解反应，甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．甲烷催化裂解成C和需要吸收1760kJ能量
B．步骤②为吸热反应、步骤③放热反应
C．催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D．使用该催化剂，反应的焓变减小
【答案】C
【详解】A．断开1mlC－H键需要吸收440kJ能量，1ml甲烷分子中有4mlC－H键，完全断开需要吸收1760kJ能量，即1ml甲烷中的化学键完全断开需要吸收1760kJ能量，而不是甲烷催化裂解成C和 H2 需要吸收1760kJ能量，选项A错误；
B．步骤②、③反应中，反应物的总能量均高于生成物的总能量，所以均为放热反应，选项B错误；
C．从图中可以看出，甲烷在镍基催化剂上转化是在催化剂表面上发生的，催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积，堵塞了催化剂表面的活性中心，选项C正确；
D．催化剂不影响反应物和生成物的总能量，使用该催化剂，反应的焓变不变，选项D错误；
答案选C。
知识点04 能量-反应过程图像
1．反应热性质的判断
（1）放热反应：反应物的能量和大于生成物的能量和
（2）吸热反应：反应物的能量和大于生成物的能量和
2．反应吸热或放热数的判断：看反应物和生成物能量和的差值｜△H｜
3．催化剂和中间产物（过渡态物质）的判断
（1）催化剂：第一步反应的反应物，第二步反应的生成物
（2）过渡物：第一步反应的生成物，第二步反应的反应物
4．曲线上的峰
（1）峰的个数表示中间反应的个数
（2）峰谷
①峰前的峰谷：表示该中间反应反应物的能量
②峰后的峰谷：表示该中间反应生成物的能量
【典例07】某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为放热反应，热效应等于ΔH
C．使用催化剂，可改变该反应的ΔH
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2
【答案】B
【详解】A．由图可知，反应过程a需要的活化能比b要高，所以a没有催化剂参与，A错误；
B．由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，反应的热效应等于生成物与反应物能量之差，即ΔH，B正确；
C．使用催化剂，改变了反应进行的途径，降低了反应的活化能，但不会改变该反应的焓变，C错误；
D．E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能为E1，D错误；
选B。
【典例08】反应A2(g)＋2BC(g)=2BA(g)＋C2(g)过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A．E1等于拆开1 ml A2(g)中化学键和2 ml BC(g)中化学键所需能量之和
B．该反应的热效应ΔH=E1-E2
C．使用催化剂，该反应ΔH不变
D．若改变某条件时化学反应速率加快，则E1可能不变
【答案】A
【详解】A．由图可知，最高能量状态时得到活化配合物，并没有生成气态A、B、C原子，未彻底断裂反应物中的化学键，则E1不等于拆开1 ml A2(g)中化学键和2 ml BC(g)中化学键所需能量之和，选项A错误；
B．E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，焓变等于正逆反应的活化能之差，则热效应ΔH=E1-E2，选项B正确；
C．催化剂改变反应的历程，可同时降低正逆反应的活化能，但二者差值不变，不影响焓变大小，选项C正确；
D．若改变反应物的浓度、反应体系的压强时，反应速率加快，则E1不变，使用催化剂时E1减小，选项D正确；
答案选A。
知识点05 热化学方程式的书写及正误判断
1．热化学方程式的书写方法
2．热化学方程式中各量的含义
2A（g）+B（g）3C（g） △H＝－akJ·ml－1
（1）化学计量数
①含义：只表示物质的量，不表示分子个数
②特点：可以是整数也可以是分数
（2）热化学方程式的意义：2mlA（g）和1mlB（g）完全反应生成3ml C（g）时释放akJ的热量。
（3）热化学方程式中的△H
①△H＝－akJ·ml－1中ml－1的含义：每摩尔反应
②单位：kJ·ml－1，与化学计量数无关
③正负：正逆反应的数值相等，符号相反
3．写热化学方程式的注意问题
（1）反应物的量都已知，根据量少的计算反应热
（2）需要判断反应是可逆反应还是完全反应
（3）需要判断反应物和生成物的聚集状态
4．热化学方程式的正误判断
（1）注意标明物质的聚集状态：方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态（g、l、s），不用标“↑”或“↓”，水溶液用aq表示。
（2）注意注明必要的反应条件：焓变与温度等测定条件有关，所以书写时必须在ΔH后指明反应的温度（298K时可不注明）。
（3）注意明确化学计量数的含义：化学计量数只表示该物质的物质的量，不表示分子个数或原子个数，因此热化学方程式中化学计量数也可以是分数。
（4）注意ΔH的单位及符号：ΔH的单位是J·ml－1或kJ·ml－1，ΔH只能写在化学方程式的右边，表示正向反应的焓变。ΔH＜0表示为放热反应；ΔH≥0表示为吸热反应。
（5）注意同一反应中化学计量数与ΔH数值的对应关系：化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则ΔH数值的绝对值也加倍；若反应逆向进行，则ΔH的数值改变符号，但绝对值不变。
书写热化学方程式时应注意的问题
①热化学方程式的基础是化学方程式，因此必须遵循化学方程式的要求，如原子守恒、元素守恒等。
②要在物质的化学式后用括号注明反应物和生成物的聚集状态。一般用英文字母g、l和s分别表示物质的气态、液态和固态，水溶液中的溶质则用aq表示。热化学方程式一般不写反应条件。
③要在化学方程式的右边标出焓变(ΔH)。放热反应，ΔH为“－”；吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位是kJ/ml(或kJ·ml－1)。方程式与ΔH应用空格隔开。
④由于ΔH与测定条件有关，因此应在ΔH后注明反应温度和压强。在25 ℃、101 kPa下进行的反应，可不注明。
⑤热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数，一般不用小数。
【典例09】在298K、101kPa下，将通入溶液中充分反应(不考虑气体逸出)，测得反应放出热量。已知该条件下，将通入溶液中充分反应放出热量。则与溶液反应生成的热化学方程式正确的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】将通入溶液中充分反应生成0.025mlK2CO3和0.025mlKHCO3，反应共放出热量；将通入溶液中充分反应生成0.1ml K2CO3，放出热量，则生成0.025mlKHCO3放出的热量是热量，所以生成1mlKHCO3放出的热量是40×热量；则与溶液反应生成的热化学方程式是 ，故选A。
【典例10】肼(又称联氨，化学式)和过氧化氢可用作火箭推进剂，当两者混合时会发生反应生成氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知足量液态肼与液态过氧化氢充分反应生成氮气和水蒸气，放出热量。下列说法正确的是
A．该反应中的氧化剂是
B．肼分子具有对称性结构，分子中既有极性键也有非极性键
C．当反应过程中放出热量时，转移电子数为
D．该反应的热化学方程式为
【答案】B
【详解】A．该反应的方程式为，过氧化氢作氧化剂，故A错误；
B．肼的结构简式为H2N-NH2，具有对称性结构，分子中有N与N形成的非极性键，也有N与H形成的极性键，故B正确；
C．该反应，当有2mlH2O2参与反应时，转移到电子物质的量为4ml，当放出热量时，有1mlH2O2参与反应，则转移电子物质的量为2ml，即为2NA个电子，故C错误；
D．该反应的热化学方程式为，生成水蒸气不是液态水，故D错误；
故答案为B。
知识点06 反应热的有关计算
1．根据热化学方程式计算
（1）化学计量数∶│⊿H│＝反应的物质的量∶热量（Q）
（2）n（A）反应∶n（B）反应∶n（C）生成∶n（D）生成∶Q＝a∶b∶c∶d∶│⊿H│
2．根据反应物和生成物的总能量计算
（1）△H＝生成物的能量和－反应物的能量和
（2）△H＝生成物的相对能量和－反应物的相对能量和
3．根据键能计算焓变
（1）△H＝反应物的键能和－生成物的键能和
（2）计算关键：弄清物质中化学键的数目
①常见分子：根据成键原则画出结构式即可判断
②信息分子：根据分子结构示意图数共价键个数
③特殊物质：选修物质结构内容
4．根据燃烧热和热值计算
（1）根据燃烧热计算：Q放＝n（可燃物）×|燃烧热|
（2）根据热值计算：Q放＝m（可燃物）×|热值|
5．计算燃烧热、热值、中和热
（1）计算燃烧热：H燃烧热＝－kJ/ml
（2）计算热值：H热值＝－kJ/g
（3）计算中和热：H中和热＝－kJ/ml
6．根据比热公式进行计算：Q＝cmΔT。
（1）水的比热容：c＝4.18×10－3kJ/（g·℃）
（2）m代表液体或混合液的总质量
（3）ΔT表示反应前后温度的变化值，ΔT＝T2－T1
7．利用活化能计算：反应热＝正反应活化能－逆反应的活化能
8．根据盖斯定律进行计算
（1）计算步骤
（2）ΔH与书写方式的关系
①正逆反应的△H、K的关系：△H正+△H逆＝0，K正·K逆＝1
②化学计量数变成n倍，△H变为n倍，K变为n次方倍
③反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2
④反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝
⑤反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a△H1－△H2，K3＝
（3）反应举例
①A+B＝C+D ⊿H1
②2E+F＝2C ⊿H2
③3D＝M+2N ⊿H3
则：6A+6B＝6E+3F+ 2M+4N △H＝6△H1－3△H2+2△H3
（4）若按照正常程序，不能将条件全部用完，则将用过和没有用过的反应中有的物质，而目标反应中没有的物质消去即可
①Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H1
②3Fe2O3（s）+CO（g）2Fe3O4（s）+CO2（g）△H2
③Fe3O4（s）+CO（g）3FeO（s）+CO2（g）△H3
则反应：FeO（s）+CO（g）Fe（s）+CO2（g）△H＝－3△H3+2△H1－△H2。
反应热大小的比较的四个注意点：
(1)看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：
(2)看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
(3)看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
(4)看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
【典例09】H2与ICl的反应分两步完成，其能量曲线如图所示。
反应①：H2(g)＋2ICl(g) =HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g)
反应②：HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g) =I2(g)＋2HCl(g)
下列有关说法不正确的是
A．反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量
B．总反应的活化能为kJ·ml－1
C．H2(g)＋2ICl(g) =I2(g)＋2HCl(g) ΔH＝－218 kJ·ml－1
D．反应①的ΔH＝E1－E2
【答案】B
【详解】A．由图像可知，反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量，A正确；
B．E1和E3分别代表反应过程中各步反应的活化能，总反应活化能为能量较高的E1，B错误；
C．反应①和②总的能量变化为218 kJ，并且是放热反应，所以H2(g)＋2ICl(g) =I2(g)＋2HCl(g)ΔH＝－218 kJ·ml－1，C正确；
D．反应①的ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝E1－E2，D正确；
故选B。
【典例10】在298K、101kPa下，由稳定的单质发生反应生成1ml化合物的反应热叫该化合物的标准摩尔生成热△fHmθ。氧族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据如图。下列判断正确的是
A．沸点：H2O>H2S>H2Se>H2Te
B．H2S(g)＋O2(g)＝S(s)＋H2O(1) △H＝－265 kJ/ml
C．H2Se(g)＝Se(g)＋H2(g) △H＝＋81 kJ/ml
D．反应Te(s)＋H2(g)H2Te(g)达平衡后升温，平衡常数将减小
【答案】B
【解析】A．分子间形成氢键，其沸点最高，其余氢化物随相对分子质量增加而增大，故沸点：，A错误；B．由题中信息可得热化学方程式：，，由盖斯定律可知反应可由：II-I得到，则，反应热化学方程式为： ，B正确；C．的摩尔生成焓为：∆H=，则反应的，C错误；D．该反应为吸热反应，生成高温平衡正向移动，平衡常数增大，D错误；故选B。
知识点07 能源
1．定义：自然界中，能为人类提供热、光、电等有用能量的物质或物质运动统称为能源。
2．分类
3．常规能源（传统能源）
（1）人类目前使用的主要能源：三大化石燃料
①被称为“工业的血液”的是石油
②被称为“工业的粮食”的是煤
③属于清洁能源的是天然气
（2）化石燃料面临的问题
①不可再生：形成时间长，储量有限
②环境污染严重：酸雨、雾霾、温室效应加剧
4．非常规能源（新能源）
（1）最环保能源：氢能
（2）自然能源：太阳能、风能、潮汐能、地热能等
（3）非物理变化和化学变化所得能源：核能
（4）生物质能
①多糖先水解后发酵所得能源：酒精
②植物秸秆、动物粪便等发酵所得能源：沼气
③木材干馏所得能源：甲醇（俗称木醇）
（5）特点
①资源丰富，普遍具备可再生特性
②不含碳或含碳量少，对环境没有污染或污染少
5．氢能的开发和利用
（1）氢能的优点
①完全燃烧放出的热量多
②原料是水，来源广
③燃烧产物是水，无污染
（2）困难：成本高、储存和运输困难等
（3）方法：在光催化剂存在下利用太阳能分解水
6．我国能源现状
（1）我国目前使用最多的能源是化石燃料，包括煤、石油、天然气等，属于不可再生能源，并且能源利用率总体偏低。
（2）开源节流：即一方面开发核能、风能、太阳能等新能源，另一方面大力实施节能减排，提高能源利用效率。
7．常见的能量转化
知识点01 放热反应和吸热反应
知识点03 反应过程中热量大小的比较
知识点05 热化学方程式的书写及正误判断
知识点07 能源
知识点02 三个重要概念
知识点04 能量-反应过程图像
知识点06 反应热的有关计算
化学键
N≡N
F-F
N-F
键能/kJ·ml-1
946
154.8
283.0
分子式
Cl2
O2
N2
H2O
结构式
Cl－Cl
O＝O
N≡N
H－O－H
分子式
H2O2
CO2
HCN
NH3
结构式
H-O-O-H
O＝C＝O
H－C≡N
分子式
CH4
C2H4
C2H6
N2H4
结构式
物质
硫化磷
雄黄（As4S4）
P4O10
结构
键数
12个P-S键
2个P＝S键
2个As-As键
8个S-As键
4个P＝O键
12个P－O键
物质
S8单质
N4分子
P4O6
结构
键数
8个S－S键
8个N－N键
12个P－O键
物质/ml
白磷
金刚石
晶体硅
SiO2
石墨
结构
键数/ml
6
2
2
4
1.5
分类依据
种类
举例
转换过程
一次能源
太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等
二次能源
电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等
使用历史
常规能源
化石燃料
新能源
太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等
性质
可再生能源
太阳能、风能、氢能、生物质能等
不可再生能源
化石燃料、核能
解决能源问题的措施
（1）提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
（2）开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
【典例11】电能是现代社会中应用最广泛的一种能源。下列与电有关的叙述中，正确的是（ ）
A．电能属于一次能源
B．锂离子电池属于一次性电池
C．火力发电将电能间接转化为热能
D．充电电池工作时发生了氧化还原反应
【答案】D
【详解】A. 电能是由煤、风等一次能源转化来的能源，属于二次能源，A错误；
B. 锂离子电池是可充电电池，属于二次电池，B错误；
C. 火力发电的能量转化过程为化学能→热能→机械能→电能， C错误；
D. 电池充电时将电能转化成化学能，属于电解池，发生了氧化还原反应，D正确；
答案选D。
【典例12】合理利用燃料，减小污染符合“绿色化学”理念，下列关于燃料的说法正确的是
A．“可燃冰”是将水变为油的新型燃料
B．提高空气燃料比，一定能达到充分利用热能的目的
C．燃料在不同的条件下转化为热能或电能被人类利用
D．氢气燃烧热的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A．可燃冰的主要成分是甲烷，不是将水变成油的新型燃料，A错误；
B．如果通入大量的空气，空气会带走部分热量，使热能利用率降低，B错误；
C．燃料通过燃烧或者原电池反应等转化为热能或者电能被人类利用，C正确；
D．氢气燃烧热指1ml氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，选项中生成的为气态水，因此热化学方程式错误，D错误；
故答案选C。
2.精练高考真题，明确方向。经过对近几年高考题的横、纵向分析，可以得出以下三点：一是主干知识考查“集中化”，二是基础知识新视角，推陈出新，三是能力考查“综合化”。
3.摸清问题所在，对症下药。要提高后期的备考质量，还要真正了解学生存在的问题，只有如此，复习备考才能更加科学有效。所以，必须加大信息反馈，深入总结学情，明确备考方向，对症开方下药，才能使学生的知识结构更加符合高考立体网络化要求，才能实现基础→能力→分数的转化。
4.切实回归基础，提高能力。复习训练的步骤包括强化基础，突破难点，规范作答，总结方法，通过这样的总结，学生印象深刻，应用更加灵活。
知识清单18 化学能与热能
知识点01 放热反应和吸热反应
1．前提条件：必须是化学反应
（1）物质的溶解过程：主要发生物理变化
①放热过程：浓硫酸、NaOH固体溶于水
②吸热过程：NH4NO3固体溶于水
（2）状态变化：发生物理变化
①放热过程：凝固、液化、凝华等
②吸热过程：升华、汽化、熔化等
（3）化学键的变化
①放热过程：化学键的形成过程，如2H→H2，Na++Cl－＝NaCl
②吸热过程：化学键的断裂过程，如H2→2H，NaCl＝Na++Cl－
2．本质判据
（1）能量角度
①放热反应：反应物的能量总和＞生成物的能量总和
②吸热反应：反应物的能量总和＜生成物的能量总和
（2）键能角度
①放热反应：反应物的键能总和＜生成物的键能总和
②吸热反应：反应物的键能总和＞生成物的键能总和
3．条件判据
（1）需要持续加热才能进行的反应一般是吸热反应
（2）反应开始需要加热，停热后仍能继续进行，一般是放热反应
4．现象判据
（1）反应体系的温度变化
①体系的温度升高：放热反应
②体系的温度降低：吸热反应
（2）密闭体系的压强变化
①体系的压强增大：放热反应
②体系的压强减小：吸热反应
（3）液体的挥发程度
①液体的挥发程度增大：放热反应
②液体的挥发程度减小：吸热反应
（4）催化剂的红热程度
①停热后催化剂继续红热：放热反应
②停热后催化剂不再红热：吸热反应
5．经验判据
（1）放热反应
①金属、金属氧化物与酸或水的反应
②可燃物的燃烧反应及缓慢氧化
③酸和碱的中和反应
④铝热反应，如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
⑤大多数的化合反应。如2NO2N2O4
（2）吸热反应
①大多数的分解的反应（2H2O22H2O+O2↑除外）
②铵盐和碱反应，如Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3•H2O+8H2O
③盐的水解反应
④两个特殊反应：C+CO22CO、C+H2O（g）CO+H2
⑤碳酸氢钠与柠檬酸的反应
6．自发判据：△H－T△S＜0
（1）A（g）+B（l）＝C（l）自发进行，ΔH＜0
（2）2AB（g）C（g）+3D（g）高温自发，ΔH＜0
7．注意事项
（1）反应的热效应与反应条件无必然关系
①在高温下才能进行的化学反应不一定是吸热反应
②在常温下进行的化学反应不一定是放热反应
③使用催化剂的反应不一定是吸热反应
（2）反应的热效应与反应是化合还是分解无必然关系
①化合反应不一定是放热反应
②分解反应不一定是吸热反应
8．反应的活化能
（1）正反应的活化能为：E1
（2）逆反应的活化能为：E2
（3）正反应的反应热为：△H＝（E1－E2）kJ·ml－1
（4）活化能和反应热效应的关系
①放热反应：Ea正＜Ea逆
②吸热反应：Ea正＞Ea逆
（5）催化剂能降低反应所需的活化能，但不影响反应热的大小
（6）活化能和反应速率的关系（相同温度）
①反应的活化能越大，反应速率越慢
②若Ea正＞Ea逆，则v正＜v逆
(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。
(2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。
(3)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。
(4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态eq \(,\s\up14(吸热),\s\d14(放热))液态eq \(,\s\up14(吸热),\s\d14(放热))气态。
【典例01】下列过程属于放热反应的是
A．用石灰石烧制石灰B．在锌粒中加稀硫酸
C．浓硫酸的稀释D．硫酸铵与氢氧化钙的反应
【答案】B
【分析】常见的放热反应为所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应；绝大多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应为绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2），少数分解置换以及某些复分解（如铵盐和强碱）。
【详解】A．用石灰石烧制石灰的分解反应是吸热反应，故A错误；
B．活泼金属和酸的反应是放热反应，故B正确；
C．浓硫酸的稀释是放热过程，但不是化学反应，故C错误；
D．硫酸铵与氢氧化钙反应生成氨气的反应是吸热反应，故D错误；
故选B。
【典例02】某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如下图，下列说法正确的是
A．使用催化剂可以加快反应速率的原因是提高了反应的活化能
B．使用催化剂后，不变
C．反应①是放热反应，反应②是吸热反应
D．
【答案】B
【详解】A．使用催化剂后，活化能降低，可以加快反应速率，故A错误；
B．使用催化剂后，活化能降低，焓变不变，故B正确；
C．根据图中信息，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，故C错误；
D．根据图中信息得到总反应=①+②，按盖斯定律，ΔH=ΔH1 +ΔH2，故D错误。
综上所述，答案为B。
知识点02 三个重要概念
1．燃烧热（25℃、101kPa）
（1）概念：1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热
（2）稳定氧化物：C→CO2（g）、H→H2O（l）、S→SO2（g）、P→P2O5（s）
（3）单位：kJ/ml
（4）表示：C的燃烧热为－393.5kJ/ml
（5）表示燃烧热的热化学方程式：可燃物的化学计量数为1
2．热值（25℃、101kPa）
（1）概念：1g可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热
（2）单位：kJ/g
（3）表示：C的热值为－32.8kJ/g
（4）燃烧热和热值的换算关系：燃烧热＝热值×摩尔质量
3．中和热
（1）概念：稀溶液中酸跟碱反应生成1ml水时的反应热
（2）单位：kJ/ml
（3）表示中和热的热化学方程式：H2O的化学计量数为1
（4）表示：强酸与强碱的中和热为－57.3kJ·ml－1
(1)中和反应反应热是强酸强碱的稀溶液生成1 ml H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 ml H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 ml H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
(2)对于中和反应反应热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焓变为负值。
(3)当用热化学方程式表示中和反应反应热时，生成H2O的物质的量必须是1 ml，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 ml。
【典例03】下列说法正确的是
A．乙烯完全燃烧时，放出的热量就是乙烯的燃烧热
B．在25 ℃、101 kPa时，1 ml碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．由2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·ml-1可知，CO的燃烧热为283 kJ·ml-1
D．乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·ml-1，则反应2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH=-2 599.2 kJ·ml-1
【答案】C
【详解】A．燃烧热是指1ml纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，没指明乙烯为1ml，故A错误；
B．没指明碳完全燃烧生成指定产物CO2（g），故B错误；
C．2mlCO完全燃烧放出热量566kJ，则1mlCO完全燃烧生成CO2（g）放出热量为283kJ，所以其燃烧热为283 kJ·ml-1，故C正确；
D．热化学方程式中生成物水应为液态，故D错误；
答案选C。
【典例04】下列有关说法正确的是
A．同温同压下，反应在光照和点燃条件下的不同
B．已知，，则
C．表示甲烷燃烧热的热化学方程式为：
D．和反应中和热，则：
【答案】B
【详解】A．只与反应体系的始末状态有关，与反应条件无关，故A错误；
B．碳燃烧为放热反应，为负值；燃烧充分，放热更多，数值更大，更小，所以，故B正确；
C．燃烧热是指1ml可燃物然全燃烧生成指定产物时所放出的热量，H元素对应的指定产物时液态水，故C错误；
D．中和热是指酸碱发生中和反应，生成1mlH2O时所放出的热量，生成2mlH2O的同时，钡离子和硫酸根离子化合生成硫酸钡，也放出热量，所以，故D错误；
答案选B。
知识点03 反应过程中热量大小的比较
1．燃烧过程中热量大小的比较
（1）物质完全燃烧时放出的热量多
（2）物质在O2中完全燃烧放出的热量比在空气中的少（光能多）
（3）物质完全燃烧生成固态产物时放出的热量最多
（4）气态的物质完全燃烧放出的热量最多
2．各类中和热的比较
（1）强酸与强碱的中和热的数值等于57.3kJ·ml－1
（2）有浓酸或浓碱参加的中和热的数值大于57.3kJ·ml－1
（3）有弱酸或弱碱参加的中和热的数值小于57.3kJ·ml－1
（4）有沉淀生成的中和热的数值等于57.3kJ·ml－1
3．根据稳定性判断能量高低
（1）微粒稳定性的判断
①能量角度：微粒所含的能量越低越稳定
②键能角度：微粒所含的化学键键能越大越稳定
（2）生成稳定性强的物质，放热多
3．能量高低的判断
（1）金属性和非金属性强弱判据
①金属性越强，越容易失电子，吸收的能量越少
②非金属性越强，越容易得电子，释放的能量越多
③非金属单质与H2化合时生成的气态氢化物越稳定，放出的能量越多
（2）微粒稳定性判据：能量越低越稳定
（3）键能大小判据：断裂1个键的键能越大，物质越稳定，所含能量越低
反应过程能量分析的注意事项
❶焓变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。
❷催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。
❸在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
❹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。
【典例05】NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能，下列说法中正确的是
A．过程N2(g)→2N(g)放出能量
B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量
C．反应N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)为吸热反应
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
【答案】B
【详解】A．过程N2(g)→2N(g)为化学键断裂的过程，是吸收能量的过程，故A错误；
B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)为形成化学键的过程，是放出能量的过程，故B正确；
C．由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得：ΔH=946 kJ·ml-1＋3×154.8 kJ·ml-1—6×283.0 kJ·ml-1=—287.6 kJ·ml-1，则该反应为放热反应，故C错误；
D．化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，则NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，说明没有化学反应的发生，故D错误；
故选B。
【典例06】甲烷分子结构具有高对称性且断开1mlC-H键需要吸收440kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下，可在较低温度下发生裂解反应，甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．甲烷催化裂解成C和需要吸收1760kJ能量
B．步骤②为吸热反应、步骤③放热反应
C．催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D．使用该催化剂，反应的焓变减小
【答案】C
【详解】A．断开1mlC－H键需要吸收440kJ能量，1ml甲烷分子中有4mlC－H键，完全断开需要吸收1760kJ能量，即1ml甲烷中的化学键完全断开需要吸收1760kJ能量，而不是甲烷催化裂解成C和 H2 需要吸收1760kJ能量，选项A错误；
B．步骤②、③反应中，反应物的总能量均高于生成物的总能量，所以均为放热反应，选项B错误；
C．从图中可以看出，甲烷在镍基催化剂上转化是在催化剂表面上发生的，催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积，堵塞了催化剂表面的活性中心，选项C正确；
D．催化剂不影响反应物和生成物的总能量，使用该催化剂，反应的焓变不变，选项D错误；
答案选C。
知识点04 能量-反应过程图像
1．反应热性质的判断
（1）放热反应：反应物的能量和大于生成物的能量和
（2）吸热反应：反应物的能量和大于生成物的能量和
2．反应吸热或放热数的判断：看反应物和生成物能量和的差值｜△H｜
3．催化剂和中间产物（过渡态物质）的判断
（1）催化剂：第一步反应的反应物，第二步反应的生成物
（2）过渡物：第一步反应的生成物，第二步反应的反应物
4．曲线上的峰
（1）峰的个数表示中间反应的个数
（2）峰谷
①峰前的峰谷：表示该中间反应反应物的能量
②峰后的峰谷：表示该中间反应生成物的能量
【典例07】某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为放热反应，热效应等于ΔH
C．使用催化剂，可改变该反应的ΔH
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2
【答案】B
【详解】A．由图可知，反应过程a需要的活化能比b要高，所以a没有催化剂参与，A错误；
B．由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，反应的热效应等于生成物与反应物能量之差，即ΔH，B正确；
C．使用催化剂，改变了反应进行的途径，降低了反应的活化能，但不会改变该反应的焓变，C错误；
D．E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能为E1，D错误；
选B。
【典例08】反应A2(g)＋2BC(g)=2BA(g)＋C2(g)过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A．E1等于拆开1 ml A2(g)中化学键和2 ml BC(g)中化学键所需能量之和
B．该反应的热效应ΔH=E1-E2
C．使用催化剂，该反应ΔH不变
D．若改变某条件时化学反应速率加快，则E1可能不变
【答案】A
【详解】A．由图可知，最高能量状态时得到活化配合物，并没有生成气态A、B、C原子，未彻底断裂反应物中的化学键，则E1不等于拆开1 ml A2(g)中化学键和2 ml BC(g)中化学键所需能量之和，选项A错误；
B．E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，焓变等于正逆反应的活化能之差，则热效应ΔH=E1-E2，选项B正确；
C．催化剂改变反应的历程，可同时降低正逆反应的活化能，但二者差值不变，不影响焓变大小，选项C正确；
D．若改变反应物的浓度、反应体系的压强时，反应速率加快，则E1不变，使用催化剂时E1减小，选项D正确；
答案选A。
知识点05 热化学方程式的书写及正误判断
1．热化学方程式的书写方法
2．热化学方程式中各量的含义
2A（g）+B（g）3C（g） △H＝－akJ·ml－1
（1）化学计量数
①含义：只表示物质的量，不表示分子个数
②特点：可以是整数也可以是分数
（2）热化学方程式的意义：2mlA（g）和1mlB（g）完全反应生成3ml C（g）时释放akJ的热量。
（3）热化学方程式中的△H
①△H＝－akJ·ml－1中ml－1的含义：每摩尔反应
②单位：kJ·ml－1，与化学计量数无关
③正负：正逆反应的数值相等，符号相反
3．写热化学方程式的注意问题
（1）反应物的量都已知，根据量少的计算反应热
（2）需要判断反应是可逆反应还是完全反应
（3）需要判断反应物和生成物的聚集状态
4．热化学方程式的正误判断
（1）注意标明物质的聚集状态：方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态（g、l、s），不用标“↑”或“↓”，水溶液用aq表示。
（2）注意注明必要的反应条件：焓变与温度等测定条件有关，所以书写时必须在ΔH后指明反应的温度（298K时可不注明）。
（3）注意明确化学计量数的含义：化学计量数只表示该物质的物质的量，不表示分子个数或原子个数，因此热化学方程式中化学计量数也可以是分数。
（4）注意ΔH的单位及符号：ΔH的单位是J·ml－1或kJ·ml－1，ΔH只能写在化学方程式的右边，表示正向反应的焓变。ΔH＜0表示为放热反应；ΔH≥0表示为吸热反应。
（5）注意同一反应中化学计量数与ΔH数值的对应关系：化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则ΔH数值的绝对值也加倍；若反应逆向进行，则ΔH的数值改变符号，但绝对值不变。
书写热化学方程式时应注意的问题
①热化学方程式的基础是化学方程式，因此必须遵循化学方程式的要求，如原子守恒、元素守恒等。
②要在物质的化学式后用括号注明反应物和生成物的聚集状态。一般用英文字母g、l和s分别表示物质的气态、液态和固态，水溶液中的溶质则用aq表示。热化学方程式一般不写反应条件。
③要在化学方程式的右边标出焓变(ΔH)。放热反应，ΔH为“－”；吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位是kJ/ml(或kJ·ml－1)。方程式与ΔH应用空格隔开。
④由于ΔH与测定条件有关，因此应在ΔH后注明反应温度和压强。在25 ℃、101 kPa下进行的反应，可不注明。
⑤热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数，一般不用小数。
【典例09】在298K、101kPa下，将通入溶液中充分反应(不考虑气体逸出)，测得反应放出热量。已知该条件下，将通入溶液中充分反应放出热量。则与溶液反应生成的热化学方程式正确的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】将通入溶液中充分反应生成0.025mlK2CO3和0.025mlKHCO3，反应共放出热量；将通入溶液中充分反应生成0.1ml K2CO3，放出热量，则生成0.025mlKHCO3放出的热量是热量，所以生成1mlKHCO3放出的热量是40×热量；则与溶液反应生成的热化学方程式是 ，故选A。
【典例10】肼(又称联氨，化学式)和过氧化氢可用作火箭推进剂，当两者混合时会发生反应生成氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知足量液态肼与液态过氧化氢充分反应生成氮气和水蒸气，放出热量。下列说法正确的是
A．该反应中的氧化剂是
B．肼分子具有对称性结构，分子中既有极性键也有非极性键
C．当反应过程中放出热量时，转移电子数为
D．该反应的热化学方程式为
【答案】B
【详解】A．该反应的方程式为，过氧化氢作氧化剂，故A错误；
B．肼的结构简式为H2N-NH2，具有对称性结构，分子中有N与N形成的非极性键，也有N与H形成的极性键，故B正确；
C．该反应，当有2mlH2O2参与反应时，转移到电子物质的量为4ml，当放出热量时，有1mlH2O2参与反应，则转移电子物质的量为2ml，即为2NA个电子，故C错误；
D．该反应的热化学方程式为，生成水蒸气不是液态水，故D错误；
故答案为B。
知识点06 反应热的有关计算
1．根据热化学方程式计算
（1）化学计量数∶│⊿H│＝反应的物质的量∶热量（Q）
（2）n（A）反应∶n（B）反应∶n（C）生成∶n（D）生成∶Q＝a∶b∶c∶d∶│⊿H│
2．根据反应物和生成物的总能量计算
（1）△H＝生成物的能量和－反应物的能量和
（2）△H＝生成物的相对能量和－反应物的相对能量和
3．根据键能计算焓变
（1）△H＝反应物的键能和－生成物的键能和
（2）计算关键：弄清物质中化学键的数目
①常见分子：根据成键原则画出结构式即可判断
②信息分子：根据分子结构示意图数共价键个数
③特殊物质：选修物质结构内容
4．根据燃烧热和热值计算
（1）根据燃烧热计算：Q放＝n（可燃物）×|燃烧热|
（2）根据热值计算：Q放＝m（可燃物）×|热值|
5．计算燃烧热、热值、中和热
（1）计算燃烧热：H燃烧热＝－kJ/ml
（2）计算热值：H热值＝－kJ/g
（3）计算中和热：H中和热＝－kJ/ml
6．根据比热公式进行计算：Q＝cmΔT。
（1）水的比热容：c＝4.18×10－3kJ/（g·℃）
（2）m代表液体或混合液的总质量
（3）ΔT表示反应前后温度的变化值，ΔT＝T2－T1
7．利用活化能计算：反应热＝正反应活化能－逆反应的活化能
8．根据盖斯定律进行计算
（1）计算步骤
（2）ΔH与书写方式的关系
①正逆反应的△H、K的关系：△H正+△H逆＝0，K正·K逆＝1
②化学计量数变成n倍，△H变为n倍，K变为n次方倍
③反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2
④反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝
⑤反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a△H1－△H2，K3＝
（3）反应举例
①A+B＝C+D ⊿H1
②2E+F＝2C ⊿H2
③3D＝M+2N ⊿H3
则：6A+6B＝6E+3F+ 2M+4N △H＝6△H1－3△H2+2△H3
（4）若按照正常程序，不能将条件全部用完，则将用过和没有用过的反应中有的物质，而目标反应中没有的物质消去即可
①Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H1
②3Fe2O3（s）+CO（g）2Fe3O4（s）+CO2（g）△H2
③Fe3O4（s）+CO（g）3FeO（s）+CO2（g）△H3
则反应：FeO（s）+CO（g）Fe（s）+CO2（g）△H＝－3△H3+2△H1－△H2。
反应热大小的比较的四个注意点：
(1)看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：
(2)看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
(3)看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
(4)看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
【典例09】H2与ICl的反应分两步完成，其能量曲线如图所示。
反应①：H2(g)＋2ICl(g) =HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g)
反应②：HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g) =I2(g)＋2HCl(g)
下列有关说法不正确的是
A．反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量
B．总反应的活化能为kJ·ml－1
C．H2(g)＋2ICl(g) =I2(g)＋2HCl(g) ΔH＝－218 kJ·ml－1
D．反应①的ΔH＝E1－E2
【答案】B
【详解】A．由图像可知，反应①、②均是反应物总能量高于生成物总能量，A正确；
B．E1和E3分别代表反应过程中各步反应的活化能，总反应活化能为能量较高的E1，B错误；
C．反应①和②总的能量变化为218 kJ，并且是放热反应，所以H2(g)＋2ICl(g) =I2(g)＋2HCl(g)ΔH＝－218 kJ·ml－1，C正确；
D．反应①的ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝E1－E2，D正确；
故选B。
【典例10】在298K、101kPa下，由稳定的单质发生反应生成1ml化合物的反应热叫该化合物的标准摩尔生成热△fHmθ。氧族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据如图。下列判断正确的是
A．沸点：H2O>H2S>H2Se>H2Te
B．H2S(g)＋O2(g)＝S(s)＋H2O(1) △H＝－265 kJ/ml
C．H2Se(g)＝Se(g)＋H2(g) △H＝＋81 kJ/ml
D．反应Te(s)＋H2(g)H2Te(g)达平衡后升温，平衡常数将减小
【答案】B
【解析】A．分子间形成氢键，其沸点最高，其余氢化物随相对分子质量增加而增大，故沸点：，A错误；B．由题中信息可得热化学方程式：，，由盖斯定律可知反应可由：II-I得到，则，反应热化学方程式为： ，B正确；C．的摩尔生成焓为：∆H=，则反应的，C错误；D．该反应为吸热反应，生成高温平衡正向移动，平衡常数增大，D错误；故选B。
知识点07 能源
1．定义：自然界中，能为人类提供热、光、电等有用能量的物质或物质运动统称为能源。
2．分类
3．常规能源（传统能源）
（1）人类目前使用的主要能源：三大化石燃料
①被称为“工业的血液”的是石油
②被称为“工业的粮食”的是煤
③属于清洁能源的是天然气
（2）化石燃料面临的问题
①不可再生：形成时间长，储量有限
②环境污染严重：酸雨、雾霾、温室效应加剧
4．非常规能源（新能源）
（1）最环保能源：氢能
（2）自然能源：太阳能、风能、潮汐能、地热能等
（3）非物理变化和化学变化所得能源：核能
（4）生物质能
①多糖先水解后发酵所得能源：酒精
②植物秸秆、动物粪便等发酵所得能源：沼气
③木材干馏所得能源：甲醇（俗称木醇）
（5）特点
①资源丰富，普遍具备可再生特性
②不含碳或含碳量少，对环境没有污染或污染少
5．氢能的开发和利用
（1）氢能的优点
①完全燃烧放出的热量多
②原料是水，来源广
③燃烧产物是水，无污染
（2）困难：成本高、储存和运输困难等
（3）方法：在光催化剂存在下利用太阳能分解水
6．我国能源现状
（1）我国目前使用最多的能源是化石燃料，包括煤、石油、天然气等，属于不可再生能源，并且能源利用率总体偏低。
（2）开源节流：即一方面开发核能、风能、太阳能等新能源，另一方面大力实施节能减排，提高能源利用效率。
7．常见的能量转化
知识点01 放热反应和吸热反应
知识点03 反应过程中热量大小的比较
知识点05 热化学方程式的书写及正误判断
知识点07 能源
知识点02 三个重要概念
知识点04 能量-反应过程图像
知识点06 反应热的有关计算
化学键
N≡N
F-F
N-F
键能/kJ·ml-1
946
154.8
283.0
分子式
Cl2
O2
N2
H2O
结构式
Cl－Cl
O＝O
N≡N
H－O－H
分子式
H2O2
CO2
HCN
NH3
结构式
H-O-O-H
O＝C＝O
H－C≡N
分子式
CH4
C2H4
C2H6
N2H4
结构式
物质
硫化磷
雄黄（As4S4）
P4O10
结构
键数
12个P-S键
2个P＝S键
2个As-As键
8个S-As键
4个P＝O键
12个P－O键
物质
S8单质
N4分子
P4O6
结构
键数
8个S－S键
8个N－N键
12个P－O键
物质/ml
白磷
金刚石
晶体硅
SiO2
石墨
结构
键数/ml
6
2
2
4
1.5
分类依据
种类
举例
转换过程
一次能源
太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等
二次能源
电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等
使用历史
常规能源
化石燃料
新能源
太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等
性质
可再生能源
太阳能、风能、氢能、生物质能等
不可再生能源
化石燃料、核能
解决能源问题的措施
（1）提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
（2）开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
【典例11】电能是现代社会中应用最广泛的一种能源。下列与电有关的叙述中，正确的是（ ）
A．电能属于一次能源
B．锂离子电池属于一次性电池
C．火力发电将电能间接转化为热能
D．充电电池工作时发生了氧化还原反应
【答案】D
【详解】A. 电能是由煤、风等一次能源转化来的能源，属于二次能源，A错误；
B. 锂离子电池是可充电电池，属于二次电池，B错误；
C. 火力发电的能量转化过程为化学能→热能→机械能→电能， C错误；
D. 电池充电时将电能转化成化学能，属于电解池，发生了氧化还原反应，D正确；
答案选D。
【典例12】合理利用燃料，减小污染符合“绿色化学”理念，下列关于燃料的说法正确的是
A．“可燃冰”是将水变为油的新型燃料
B．提高空气燃料比，一定能达到充分利用热能的目的
C．燃料在不同的条件下转化为热能或电能被人类利用
D．氢气燃烧热的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A．可燃冰的主要成分是甲烷，不是将水变成油的新型燃料，A错误；
B．如果通入大量的空气，空气会带走部分热量，使热能利用率降低，B错误；
C．燃料通过燃烧或者原电池反应等转化为热能或者电能被人类利用，C正确；
D．氢气燃烧热指1ml氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，选项中生成的为气态水，因此热化学方程式错误，D错误；
故答案选C。
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