[考点：反应热及其表示方法] 反应热的表示

了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。

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。

了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。

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。

了解焓变(ΔH)与反应热的含义。

理解盖斯定律，并能用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。

　反应热及其表示方法 1．两种角度理解反应热 (1)从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成放出的能量的差值。

在图中，a表示旧化学键断裂吸收的能量；
b表示新化学键形成放出的能量；
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。

3．反应热的表示方法——热化学方程式 热化学方程式书写或判断的注意事项：
(1)注意ΔH的符号和单位：ΔH的单位为kJ·mol－1。

(2)注意测定条件：绝大多数的反应热是在25 ℃、101 kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。

(3)注意热化学方程式中的化学计量数：热化学方程式化学计量数可以是整数，也可以是分数。

(4)注意物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”和“↓”。

(5)注意ΔH的数值与符号：如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。

(6)对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的名称。

例如：S(单斜，s)===S(正交，s)　ΔH＝－0.33 kJ·mol－1。

1．(2018·高考北京卷)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。

下列说法不正确的是(　　) A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂 C．①→②放出能量并形成了C—C键 D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 解析：选D。CO2和CH4制备CH3COOH的化学方程式为CO2＋CH4CH3COOH，反应中没有副产物生成，所以总反应的原子利用率为100%，A项正确；
CH4分子中含有4个C—H键，而CH3COOH分子中含有3个C—H键，显然CH4→CH3COOH过程中必有 C—H键发生断裂，B项正确；
观察反应的示意图可知，①→②过程中放出能量，且在此过程中形成了新化学键，即乙酸分子中的C—C键，C项正确；
催化剂只能改变化学反应速率，而不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误。

2．(2018·高考天津卷)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：
CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
则该反应的ΔH＝________。

解析：化学反应的焓变等于反应物键能之和减去生成物键能之和，所以焓变为(4×413＋2×745) kJ·mol－1－(2×1 075＋2×436) kJ·mol－1＝＋120 kJ·mol－1。

答案：＋120 kJ·mol－1 题组一　考查化学反应与能量的图像分析 1．已知：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH1 2NO2(g)N2O4(l)　ΔH2 下列能量变化示意图中，正确的是______(填字母)。

答案：A 2．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是(　　) A．使用催化剂可以降低过渡态的能量 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝－139 kJ·mol－1 D．反应物的键能总和大于生成物的键能总和 解析：选D。A.催化剂可以降低活化能，即降低过渡态的能量，故A正确；
B.根据图像可知，此反应的反应物能量之和大于生成物能量之和，故B正确；
C.根据图像可知，此反应放热139 kJ，故热化学方程式为N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝－139 kJ·mol－1，故C正确；
D.ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝－139 kJ·mol－1，故D错误。

题组二　考查热化学方程式的书写 3．0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在O2中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5 kJ热量，则该反应的热化学方程式为_____________________________。

答案：B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1 4．肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量，则肼燃烧的热化学方程式为______________________________。

答案：N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1 5．NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，则该反应的热化学方程式为_________________________。

答案：NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)　 ΔH＝－216 kJ·mol－1 6．0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为____________________。

答案：2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)　　ΔH＝－85.6 kJ·mol－1 热化学方程式书写易出现的错误 (1)未标明反应物或生成物的状态而造成错误。

(2)反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“＋”号，放热反应未标出“－”号，从而导致错误。

(3)漏写ΔH的单位，或将ΔH的单位写为kJ，从而造成错误。

(4)反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。

(5)对燃烧热、中和热的概念理解不到位，忽略其标准是1 mol 可燃物或生成1 mol H2O(l)而造成错误。

题组三　利用键能计算反应热 7．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 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　) A．－332　　　　　　　　 B．－118 C．＋350 D．＋130 解析：选D。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＝－480 kJ·mol－1，题中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1，(②－③)×得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)×，即a＝(－220＋480)×＝＋130，选项D正确。

8．已知：①某温度下，合成氨工业合成塔中每生成2 mol NH3，放出92.2 kJ热量；

下列相关叙述正确的是(　　) A．加入高效催化剂可提高氨气的产率 B．断裂1 mol N—H键吸收的能量约等于391 kJ C．该工业合成氨热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ D．该温度下合成塔中放入2 mol N2和6 mol H2，达平衡后放出的热量为184.4 kJ 解析：选B。催化剂只能加快化学反应速率，不能影响化学平衡，A错误；
ΔH＝E(反应物键能之和)－E(生成物键能之和)，即－92.2 kJ·mol－1＝945.8 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1×3－6E(N—H)，解得E(N—H)＝391 kJ·mol－1，热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，B正确、C错误；
由于该反应是可逆的，不能完全进行，故2 mol N2和6 mol H2达平衡后放出的热量小于184.4 kJ，D错误。

常见单质、化合物中所含共价键的数目 1 mol物质 所含共价键的数目 金刚石 2 mol C—C键 硅 2 mol Si—Si键 SiO2 4 mol Si—O键 P4 6 mol P—P键 P4O10 12 mol P—O键、4 mol P===O键 C2H6 6 mol C—H键、1 mol C—C键