(4)熱化學(xué)方程式 H2(g)＋—O2(g)===H2O(g)
[自主測(cè)評(píng)]1.易錯(cuò)易混辨析(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。
(1)活化能越大，表明斷裂舊化學(xué)鍵需要的能量越高。(
(2)吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成
物形成化學(xué)鍵放出的總能量。(
(3)同溫同壓下，反應(yīng) H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點(diǎn)
燃條件下的ΔH 不同。(
kJ·ml－1 表示的意義：25 ℃、101 kPa 發(fā)生上述反應(yīng)生成 1 ml
H2O(g)時(shí)放出 241.8 kJ 的熱量。(
(5)熱化學(xué)方程式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)不僅表示分子數(shù)也表
示物質(zhì)的量。(答案：(1)√
錯(cuò)因：化學(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)前后物質(zhì)的狀態(tài)有
關(guān)，與化學(xué)反應(yīng)條件無(wú)關(guān)。(4)√
錯(cuò)因：熱化學(xué)方程式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示各物
2.(教材選擇性必修1 P17 第6 題改編題)中國(guó)學(xué)者在水煤氣
變換[CO(g) ＋H2O(g)===CO2(g) ＋H2(g)
ΔH] 中突破了低溫下
高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題，該過(guò)程是基于雙功能催化劑(能吸附不同粒子)催化實(shí)現(xiàn)的。反應(yīng)過(guò)程示意圖如下：
A.過(guò)程Ⅰ、過(guò)程Ⅲ均為放熱過(guò)程B.過(guò)程Ⅲ生成了具有極性共價(jià)鍵的 H2、CO2C.使用催化劑降低了水煤氣變換反應(yīng)的ΔHD.圖示過(guò)程中的 H2O 均參與了反應(yīng)過(guò)程答案：D
3.在 298 K、101 kPa 時(shí)，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
則ΔH3 與ΔH1 和ΔH2 間的關(guān)系正確的是(A.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C.ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D.ΔH3＝ΔH1－ΔH2答案：A
1.化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與特征
(1)反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。通常
用符號(hào) Q 表示，單位_________。
(2)內(nèi)能：內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的___________的總和，其受________、________和物質(zhì)的___________等影響。(3)焓變：生成物與反應(yīng)物的內(nèi)能差，ΔH＝H(_______)－H(_______)，單位：________(或 kJ·ml－1)。(4)反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系：對(duì)于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則有如下關(guān)
系：________。
3.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)宏觀角度：從反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大小的角度
(2)微觀角度：從化學(xué)鍵變化的角度分析。
(3)常見放熱反應(yīng)①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；
③大多數(shù)化合反應(yīng)(特例：C＋CO2④金屬與酸(或水)的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化；⑥鋁熱反應(yīng)等(如 2Al＋Fe2O3
2CO 是吸熱反應(yīng))；Al2O3＋2Fe)。
①大多數(shù)分解反應(yīng)(如 NH4Cl
NH3↑＋HCl↑)；
②鹽的水解；③Ba(OH)2·8H2O 與 NH4Cl 反應(yīng)；④碳與水蒸氣、C 與 CO2、CO 與 CuO、H2 與 CuO 等的反應(yīng)。
4.活化能與焓變的關(guān)系(1)E1 為_____反應(yīng)活化能，E2 為______反應(yīng)活化能，ΔH
＝_________；
(2)催化劑能同等程度________正、逆反應(yīng)的活化能，能提
高反應(yīng)物活化分子百分?jǐn)?shù)，但不影響焓變的大小。
(1)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成，任何
化學(xué)反應(yīng)都具有熱效應(yīng)。
(2)不能根據(jù)反應(yīng)條件判斷反應(yīng)是放熱還是吸熱，需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，不需要加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)。
(3)有能量變化的過(guò)程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)，如水結(jié)成冰放熱但不屬于放熱反應(yīng)。濃H2SO4、NaOH 固體溶于水放熱，NH4NO3 溶于水吸熱，因?yàn)椴皇腔瘜W(xué)反應(yīng)，其放出或吸收的熱量不是反應(yīng)熱。
(4)物質(zhì)本身具有的能量越低越穩(wěn)定，斷裂所含化學(xué)鍵所需
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與活化能
【練1】(2021 年浦東新區(qū)二模)已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)＋Q kJ。不同情況下反應(yīng)過(guò)程的能量變化如
圖。下列結(jié)論正確的是(
A.1 ml CO2(g)和 3 ml H2(g)混合后反應(yīng)，放出 Q kJ 熱量B.催化劑可以改變反應(yīng)途徑，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間C.當(dāng)生成的水為液態(tài)時(shí)，Q 值減小D.催化劑不同，反應(yīng)的熱效應(yīng)不同
解析：該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，1 ml CO2 (g)和 3 ml H2 (g)混合后反應(yīng)，放出的熱量小于 Q kJ，A 錯(cuò)誤；若催化劑參與反應(yīng)，則可以改變反應(yīng)途徑，降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，B 正確；由水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水會(huì)放出熱量，所以當(dāng)生成的水為液態(tài)時(shí)，Q值增大，C 錯(cuò)誤；催化劑不能改變反應(yīng)物和生成物的總能量，使用催化劑，不影響反應(yīng)的熱效應(yīng)，D 錯(cuò)誤。
【練2】(2021年濟(jì)寧檢測(cè))經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)液態(tài)有機(jī)物是比
較理想的儲(chǔ)氫材料。1 ml
(g)和 3 ml H2(g)反應(yīng)
(g)過(guò)程中的能量變化示意圖如圖所示。下列
A.甲苯儲(chǔ)氫反應(yīng)屬于加成反應(yīng)B.加入高效催化劑，可降低 E1 值
(g) ＋ 3H2(g)―→
－E2) kJ·ml－1D.該反應(yīng)的正反應(yīng)活化能大于逆反應(yīng)活化能
解析：1 ml(g)的化學(xué)方程式為
(g) 和 3 ml H2(g) 反應(yīng)生成 1 ml＋3H2―→
，甲苯儲(chǔ)氫反應(yīng)屬于加成反應(yīng)，A 正確；加入高效催化劑，可降低反應(yīng)的活化能，即可降低 E1 值，B 正確；該反應(yīng)的
(g)＋3H2(g)―→
應(yīng)活化能為 E2，正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，D 錯(cuò)誤。答案：D
＝(E1－E2) kJ·ml－1，C正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)活化能為E1，逆反
【練3】(2021年湖南二模)乙烯在酸催化下水合制乙醇的反應(yīng)機(jī)理及能量與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的
A.總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故此反應(yīng)不需要加熱就能發(fā)生B.①②反應(yīng)屬于加成反應(yīng)
C.總反應(yīng)速率由第②步反應(yīng)決定
D.第②步反應(yīng)的中間體比第①步反應(yīng)的中間體穩(wěn)定
解析：根據(jù)反應(yīng)物與生成物的能量關(guān)系可知，反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但反應(yīng)條件是否加熱與反應(yīng)熱無(wú)關(guān)，A 錯(cuò)誤；只有反應(yīng)①存在碳碳雙鍵生成碳碳單鍵，則只有反應(yīng)①為加成反應(yīng)，B 錯(cuò)誤；第①步反應(yīng)活化能最大，故其反應(yīng)速率較小，屬于反應(yīng)過(guò)程中的慢反應(yīng)，故總反應(yīng)速率由第①步反應(yīng)決定，C 錯(cuò)誤；第②步反應(yīng)的中間體比第①步反應(yīng)的中間體能量低，能量越低越穩(wěn)定，所以第②步反應(yīng)的中間體較穩(wěn)定，D 正確。
【練4】(2021 年濟(jì)南二模)納米晶(3D-SiC)和二維納米片(2D-MS2)通過(guò)靜電組裝技術(shù)構(gòu)筑出的萬(wàn)壽菊型納米花具有獨(dú)特的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，利用該物質(zhì)可以模擬自然光合作用，下列說(shuō)法
A.該過(guò)程是人類從根本上解決能源和環(huán)境問(wèn)題的途徑之一B.2D-MS2 能降低 H2O 轉(zhuǎn)化為 O2、[2H＋]ad 的活化能C.反應(yīng)①～④中，含碳物質(zhì)均發(fā)生氧化反應(yīng)D.3D-SiC 和 2D-MS2 是水氧化的催化劑
解析：由題圖所示分析可知，可以減弱溫室效應(yīng)，且生成甲烷作燃料，解決能源問(wèn)題，A 正確；由題圖所示可知 2D-MS2 作催化
元素 C 化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，C 錯(cuò)誤；由題圖所示可知3D-SiC 和 2D-MS2 是水氧化的催化劑，D 正確。答案：C
劑能降低H2O轉(zhuǎn)化為O2、[2H＋]ad的活化能，B正確；①～④
1.熱化學(xué)方程式及其意義(1)定義：表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的__________和________的
(2)意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化0.5 ml 氧氣完全反應(yīng)生成 1 ml 液態(tài)水時(shí)放出 285.8 kJ 的熱量。
＝－285.8 kJ·ml－1，表示在 25 ℃ 和 101 kPa 下，1 ml 氫氣和
2.熱化學(xué)方程式的書寫
ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，表示在
(1)ΔH 表示完全反應(yīng)的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)。
如N2(g)＋3H2(g)
25 ℃、101 kPa 時(shí)，1 ml N2(g)和3 ml H2(g)完全反應(yīng)生成2 mlNH3(g)時(shí)放出92.4 kJ 的熱量。(2)同素異形體之間轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式除了注明物質(zhì)聚集狀態(tài)外，還要注明名稱。
＋16.67 kJ·ml－1。
熱化學(xué)方程式的正誤判斷
【練1】(2021年常州一模)尿素[CO(NH2)2]是一種高效緩釋氮肥。利用 NH3 和 CO2 合成尿素的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：
NH4COONH2(l)
ΔH1 ＝－117.2
①2NH3(l) ＋CO2(g)
CO(NH2)2(l)＋H2O(l) ΔH2＝
②NH4COONH2(l)
A.反應(yīng)①的ΔS＞0B.反應(yīng)①的平衡常數(shù)可表示為 K＝c(CO2)
C.2NH3(l)＋CO2(g)
CO(NH2)2(l)＋H2O(l)的ΔH＝
－100.53 kJ·ml－1D.溫度越高，反應(yīng)速率越快，NH3 的轉(zhuǎn)化率越大
ΔH＝－100.53 kJ·ml－1，升高溫度，反應(yīng)速率加快，
解析：反應(yīng)①是氣體體積減小的反應(yīng)，則該反應(yīng)是一個(gè)熵減小的反應(yīng)，ΔS＜0，A錯(cuò)誤；由方程式可知，反應(yīng)①的平衡常
，B 錯(cuò)誤；由蓋斯定律可知，①＋②得NH3 和CO2
合成尿素的反應(yīng) 2NH3(l)＋CO2(g)
CO(NH2)2(l)＋H2O(l)，則
ΔH ＝ΔH1 ＋ΔH2 ＝( －117.2 kJ·ml－1) ＋( ＋16.67 kJ·ml－1) ＝
－100.53 kJ·ml－1，C正確；反應(yīng)2NH3(l)＋CO2(g)
CO(NH2)2(l)
平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3 的轉(zhuǎn)化率減小，D 錯(cuò)誤。答案：C
量變化示意圖如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(
【練2】(2021年青島檢測(cè))金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的能
A.由 MgCl2 制取 Mg 是吸熱過(guò)程
B.熱穩(wěn)定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C.常溫下還原性：F－

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