例析熱化學(xué)反應(yīng)方程式考查熱點(diǎn)

張廣建

熱化學(xué)方程式是表示化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的化學(xué)方程式，表示化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和焓變（或能量變化、熱量變化），是高考命題的熱點(diǎn)，也是重點(diǎn)，也是必考點(diǎn).結(jié)合反應(yīng)熱的考查，熱化學(xué)方式式有多重考查方式.一、比較反應(yīng)熱的大小

例1下列各組熱化學(xué)方程式程中，化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者大于后者的是（）.①C（s）+O2（g）=CO2（g）；ΔH1 C（s）+1/2O2（g）=CO（g）；ΔH2②S（s）+O2（g）=SO2（g）；ΔH3 S（g）+O2（g）=SO2（g）；ΔH4③H2（s）+1/2O2（g）=H2O（g）；ΔH5 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；ΔH6④CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）；ΔH7 CaO（s）+H2O（l）Ca（OH）2（s）；ΔH8A.①

B.④

C.②③④

D.①②③解析

放熱反應(yīng)ΔH<0，吸熱反應(yīng)ΔH>0.①兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，CO轉(zhuǎn)化成CO2放熱，ΔH1<ΔH2，②兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，同一物質(zhì)的能量高低為：E（s）>E（l）>E（g）， S（s） 轉(zhuǎn)化成 S（g）吸熱，ΔH3 > ΔH4， ③兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其ΔH值不同，ΔH5>ΔH6，④前為吸熱反應(yīng)后為放熱反應(yīng)，ΔH7>ΔH8.常見的吸熱反應(yīng)：（1）電離過程；（2）水解反應(yīng)；（3）大多數(shù)的分解反應(yīng)；（4）特例：二氧化碳與碳生成一氧化碳；氫氣與碘蒸氣生成碘化氫；氮?dú)馀c氧氣生成一氧化氮；碳與水蒸氣生成一氧化碳和氫氣.答案：C二、比較物質(zhì)的穩(wěn)定性例2已知1 mol白磷（s）轉(zhuǎn)化為1 mol紅磷（s），放出18.39 kJ熱量，又知：4P（白、s）+5O2（g）2P2O5（s） ΔH14P（紅、s）+5O2（g）2P2O5（s） ΔH2則ΔH1和ΔH2的關(guān)系正確的是（

）.A.ΔH1=ΔH2

B.ΔH1>ΔH2C.ΔH1<ΔH2

D.無法確定白磷與紅磷相比較，穩(wěn)定性強(qiáng)的是（

）.解析由題意知白磷的能量比紅磷高，燃燒等量磷，白磷放熱更多，ΔH1更小，即ΔH1<ΔH2.由于物質(zhì)的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定，所以，紅磷的穩(wěn)定性強(qiáng).答案：C 紅磷三、比較可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度例3在一定條件下化學(xué)反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）；ΔH=-197 kJ/mol 現(xiàn)有容積相同的甲、乙、丙三個(gè)容器，在上述條件下分別充入的氣體和反應(yīng)放出的熱量（Q）如下表所列：容器SO2（mol）O2（mol）N2（mol）Q（kJ）甲210Q1乙10.50Q2丙10.51Q3根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列敘述不正確的是（）. A.在上述條件下反應(yīng)生成1 mol SO3氣體放熱98.5 kJ

B.2Q2=2Q3

C.Q1=2Q2=2Q3=197

D.在上述條件下每摩該反應(yīng)進(jìn)行到底時(shí)放出的熱量為197 kJ解析上述熱化學(xué)反應(yīng)方程式的含義是：每摩該反應(yīng)進(jìn)行到底時(shí)放出的熱量為197 kJ，即每生成2 mol三氧化硫，放出197 kJ的熱量.那么A、B就都正確了.丙中可以把1摩爾三氧化硫全部轉(zhuǎn)化二氧化硫和氧氣，那么就和甲中一樣了，所以2Q2=2Q3.對于乙，可以把他的容積減小為原來的一半，那么達(dá)到平衡時(shí)，放出的熱量就是1/2Q2，再把容積擴(kuò)大到原容積，由于體積變大，那么平衡就會(huì)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則放出的熱量就會(huì)減少，因?yàn)檎磻?yīng)是放熱反應(yīng)；那么放出的熱量就小于1/2Q2.又由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行到底，所以得出2Q2=2Q3

）.A.正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子B.正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷C.異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個(gè)放熱過程D.異丁烷分子中的共價(jià)鍵比正丁烷的多解析1 mol正丁烷和異丁烷分別與氧氣反應(yīng)，正丁烷放出2878 kJ的熱量，異丁烷放出2869 kJ的熱量，說明正丁烷儲存的能量大于異丁烷的能量，而能量越高越不穩(wěn)定，所以正丁烷的穩(wěn)定性小于異丁烷，且異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷需要吸收能量；在正丁烷和異丁烷的分子中共價(jià)鍵的個(gè)數(shù)是相等的.故該題正確選項(xiàng)只有A.答案：A五、比較鍵能的大小例5化學(xué)鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1 mol化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量.如H（g）+I（g）→H-I（g）ΔH =+297 kJ/mol即H-I鍵的鍵能為297 kJ·mol-1，也可以理解為破壞1 mol H-I鍵需要吸收297 kJ的熱量.一個(gè)化學(xué)反應(yīng)一般都有舊化學(xué)鍵的破壞和新化學(xué)鍵的形成.下表是一些鍵能數(shù)據(jù)（kJ·mol-1）： 鍵能鍵能鍵能鍵能H—H436H—F565C—F427C—O347H—O464H—Cl432C—Cl330Cl—Cl243H—S339C—I218S—S255由熱化學(xué)方程式H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）ΔH=-185 kJ·mol-1，并結(jié)合上表數(shù)據(jù)可推知一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（設(shè)反應(yīng)物、生成物均為氣態(tài)）與反應(yīng)物和生成物的鍵能之間的關(guān)系是. 由熱化學(xué)方程式2H2（g）+S2（s）2H2S（g），ΔH=-224.5kJ·mol-1和表中數(shù)值可計(jì)算出1 mol S2（s）氣化時(shí)將（填“吸收”或“放出”）kJ的熱量.解析由熱化學(xué)方程式H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）；ΔH=-185 kJ·mol-1，可得出ΔH=436 kJ/mol+243 kJ/mol-2×432 kJ/mol=-185 kJ/mol，則有化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差，由表中數(shù)據(jù)可得：2H2（g）+S2（g）2H2S（g）；ΔH=-229 kJ·mol-1，又知2H2（g）+S2（s）2H2S（g）；ΔH=-224.5 kJ·mol-1，則S2（s）→S2（g）；ΔH=+4.5 kJ/mol，1 mol S2（s）氣化時(shí)將吸收4.5 kJ的能量.答案：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差；吸收；4.5；六、比較物質(zhì)阻燃性的效果例6往有機(jī)聚合物中添加阻燃劑，可增加聚合物的使用安全性，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍.例如，在某聚乙烯樹脂中加入等質(zhì)量由特殊工藝制備的阻燃型Mg（OH）2，樹脂可燃性大大降低.已知熱化學(xué)方程式：

Mg（OH）2（s）MgO（s）+H2O（g）；

ΔH1=+81.5kJ·mol-1

Al（OH）3（s）12Al2O3（s）+32H2O（g）；

ΔH2=+87.7kJ·mol-1①M(fèi)g（OH）2和Al（OH）3起阻燃作用的主要原因是

.②等質(zhì)量Mg（OH）2和Al（OH）3相比，阻燃效果較好的是

，原因是

.③常用阻燃劑主要有三類：A.鹵系，如四溴乙烷；B.磷系，如磷酸三苯酯；C.無機(jī)類，主要是Mg（OH）2和Al（OH）3.從環(huán)保的角度考慮，應(yīng)用時(shí)較理想的阻燃劑是

（填代號），理由是

.解析①M(fèi)g（OH）2和Al（OH）3受熱分解時(shí)吸收大量的熱，使環(huán)境溫度下降；同時(shí)生成的耐高溫、穩(wěn)定性好的MgO、Al2O3覆蓋在可燃物表面，阻燃效果更佳.②Mg（OH）2，Mg（OH）2的吸熱效率為：81.5 kJ·mol-1/58 g·mol-1=1.41 kJ·g-1；Al（OH）3的吸熱效率為：87.7 kJ·mol-1/78 g·mol-1=1.12 kJ·g-1，等質(zhì)量的Mg（OH）2比Al（OH）3吸熱多.③C四溴乙烷、磷酸三苯酯沸點(diǎn)低，高溫時(shí)有煙生成，且高溫時(shí)受熱分解產(chǎn)生有毒、有害的污染物.無機(jī)類阻燃劑Mg（OH）2和Al（OH）3無煙、無毒、腐蝕性小.

總之，熱化學(xué)方程式在高考中的考查方式千變?nèi)f化，只要我們抓住其根本思路方法，以不變應(yīng)萬變，熟練解決問題的技巧，定會(huì)迅速而準(zhǔn)確的解決該部分問題.（收稿日期：2015-08-13）