聚焦熱化學(xué)方程式高考考點(diǎn)

安徽 王 永

聚焦熱化學(xué)方程式高考考點(diǎn)

安徽 王 永

熱化學(xué)方程式是化學(xué)反應(yīng)熱的核心考點(diǎn)，也是近幾年高考的高頻考點(diǎn)，本文就熱化學(xué)方程式的書寫注意事項(xiàng)、高考常見題型進(jìn)行分析說明，以期使大家能夠高效備考、科學(xué)備考。

一、知識(shí)要點(diǎn)分析

1.熱化學(xué)方程式書寫注意事項(xiàng)

（1）注意標(biāo)清物質(zhì)的聚集狀態(tài)，用“g、l、s、a q”分別表示“氣體、液體、固體以及溶液中的溶質(zhì)”。不用“↑”和“↓”表示，不同狀態(tài)的同一物質(zhì)能量不同：E（g）＞E（l）＞E（s），故必須標(biāo)清物質(zhì)的聚集狀態(tài)。

（2）注意測(cè)定的條件，熱化學(xué)方程式中不必寫反應(yīng)條件。若反應(yīng)熱ΔH是在2 5℃、1 0 1k P a條件下測(cè)定，ΔH后可不注明；否則需要注明，例如反應(yīng)熱ΔH是在3 5℃、1 0 1k P a條件下測(cè)定，必須寫成ΔH（3 0 8 K1 0 1k P a）＝ak J·m o l－1形式。

（3）注意反應(yīng)熱ΔH的符號(hào)和單位：吸熱標(biāo)“＋”，放熱標(biāo)“－”，單位是k J·m o l－1。

（4）注意熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)，表示m o l，可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)，但要與反應(yīng)熱ΔH相一致：若計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍；正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH數(shù)值相等，但符號(hào)相反。

（5）注意具有同素異形體的物質(zhì)，書寫時(shí)除了要注明聚集狀態(tài)還要注明物質(zhì)的名稱。

2.熱化學(xué)方程式的意義

熱化學(xué)方程式既能表示化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化，又能表示能量變化。反應(yīng)熱ΔH單位中的“m o l－1”表明參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量與方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同。

3.燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式書寫

（1）燃燒熱的熱化學(xué)方程式書寫

【注意事項(xiàng)】

①可燃物的燃燒必須在2 5℃、1 0 1k P a條件下進(jìn)行；

②必須是1m o l可燃物而且生成穩(wěn)定的化合物，包括物質(zhì)和狀態(tài)都要穩(wěn)定；如：可燃物中C→C O2（g），H→H2O（l），S→S O2（g），P→P2O5（s）等。

③反應(yīng)熱ΔH為負(fù)值。

例如：表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式

（2）中和熱的熱化學(xué)方程式書寫

【注意事項(xiàng)】①以生成1m o l H2O（l）為基準(zhǔn)；

②必須是酸和堿的稀溶液反應(yīng)，因?yàn)闈馑峄驖鈮A溶液稀釋時(shí)會(huì)放出熱量；

二、高頻考點(diǎn)展示

1.以熱化學(xué)方程式為載體，根據(jù)物質(zhì)鍵能和反應(yīng)焓變的關(guān)系：反應(yīng)熱ΔH＝反應(yīng)物鍵能之和－生成物鍵能之和，來計(jì)算某一化學(xué)鍵的鍵能或反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH。

【解題策略】①計(jì)算清楚每一種物質(zhì)所含有共價(jià)鍵的種類和個(gè)數(shù)，如：1 m o l金剛石（晶體硅）中含有2 m o l C—C（S i—S i），1m o l S i O2含有4m o l S i—O鍵，1m o l白磷含有6m o l P—P鍵等。

②帶入計(jì)算時(shí)，鍵能要帶單位，反應(yīng)熱ΔH要帶“＋、－”號(hào)和單位。

2.根據(jù)題目信息，直接書寫熱化學(xué)方程式。

【解題策略】①根據(jù)題目信息標(biāo)清楚各物質(zhì)的狀態(tài)，并配平化學(xué)方程式；

②根據(jù)題目信息計(jì)算出與熱化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)相一致的反應(yīng)熱ΔH。

3.利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式或計(jì)算某一反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH。

【解題策略】①根據(jù)已知信息寫出目標(biāo)方程式；

②運(yùn)用蓋斯定律即通過已知方程式的代數(shù)運(yùn)算（化學(xué)計(jì)量數(shù)的乘除，方程式的加減）得到目標(biāo)方程式；

③反應(yīng)熱ΔH的計(jì)算與上述方程式的代數(shù)運(yùn)算相一致。

三、高考真題賞析

【解析】根據(jù)題意知，H—H、I—I鍵的鍵能分別是4 3 6k J·m o l－1、1 5 1 k J·m o l－1，設(shè)H—I鍵能為ak J·m o l－1

根據(jù)公式：反應(yīng)熱ΔH＝反應(yīng)物鍵能之和－生成物鍵能之和

即ΔH＝＋1 1 k J·m o l－1＝2ak J·m o l－1－（4 3 6k J·m o l－1＋1 5 1k J·m o l－1）

解得a＝2 9 9。

【例2】（2 0 1 5新課標(biāo)Ⅱ，9節(jié)選）甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合成氣（主要成分為C O、C O2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應(yīng)如下：

回答下列問題：

已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學(xué)鍵H—H C—O C≡O(shè) H—O C—HE／（k J·m o l－1）4 3 6 3 4 3 1 0 7 6 4 6 5 4 1 3_

根據(jù)公式：反應(yīng)熱ΔH＝反應(yīng)物鍵能之和－生成物鍵能之和

即反應(yīng)熱ΔH1＝1 0 7 6k J·m o l－1＋2×4 3 6k J·m o l－1－（3×4 1 3＋3 4 3＋4 6 5）k J·m o l－1＝－9 9k J·m o l－1。

（2）根據(jù)蓋斯定律：反應(yīng)②－反應(yīng)①＝反應(yīng)③，解得ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝－5 8k J·m o l－1－（－9 9k J·m o l－1）＝＋4 1k J·m o l－1。

【例3】（2 0 1 5安徽，2 7節(jié)選）N a B H4（s）與H2O（l）反應(yīng)生成N a B O2（s）和H2（g），在2 5℃、1 0 1k P a下，已知每消耗3.8g N a B H4（s）放熱2 1.6k J，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______________________________________________________。

【解析】先根據(jù)信息寫出配平的化學(xué)方程式（標(biāo)明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)）：

【例4】（2 0 1 5福建，9節(jié)選）已知：

由A l2O3、C和C l2反應(yīng)生成A l C l3的熱化學(xué)方程式為____________。

【解析】先寫出目標(biāo)方程式并配平如下：

A l2O3（s）＋3 C（s）＋3 C l2（g）2 A l C l3（g）＋3 C O（g）

（作者單位：安徽省靈璧縣第一中學(xué)）