聚焦熱化學方程式高考考點

安徽 王 永

聚焦熱化學方程式高考考點

安徽 王 永

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

一、知識要點分析

1.熱化學方程式書寫注意事項

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

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

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

（4）注意熱化學方程式中的化學計量數，表示m o l，可以是整數也可以是分數，但要與反應熱ΔH相一致：若計量數加倍，則ΔH也要加倍；正逆反應的反應熱ΔH數值相等，但符號相反。

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

2.熱化學方程式的意義

熱化學方程式既能表示化學反應中物質的變化，又能表示能量變化。反應熱ΔH單位中的“m o l－1”表明參加反應的各物質的物質的量與方程式中各物質的化學計量數相同。

3.燃燒熱、中和熱的熱化學方程式書寫

（1）燃燒熱的熱化學方程式書寫

【注意事項】

①可燃物的燃燒必須在2 5℃、1 0 1k P a條件下進行；

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

③反應熱ΔH為負值。

例如：表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式

（2）中和熱的熱化學方程式書寫

【注意事項】①以生成1m o l H2O（l）為基準；

②必須是酸和堿的稀溶液反應，因為濃酸或濃堿溶液稀釋時會放出熱量；

二、高頻考點展示

1.以熱化學方程式為載體，根據物質鍵能和反應焓變的關系：反應熱ΔH＝反應物鍵能之和－生成物鍵能之和，來計算某一化學鍵的鍵能或反應的反應熱ΔH。

【解題策略】①計算清楚每一種物質所含有共價鍵的種類和個數，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帶入計算時，鍵能要帶單位，反應熱ΔH要帶“＋、－”號和單位。

2.根據題目信息，直接書寫熱化學方程式。

【解題策略】①根據題目信息標清楚各物質的狀態，并配平化學方程式；

②根據題目信息計算出與熱化學方程式化學計量數相一致的反應熱ΔH。

3.利用蓋斯定律書寫熱化學方程式或計算某一反應的反應熱ΔH。

【解題策略】①根據已知信息寫出目標方程式；

②運用蓋斯定律即通過已知方程式的代數運算（化學計量數的乘除，方程式的加減）得到目標方程式；

③反應熱ΔH的計算與上述方程式的代數運算相一致。

三、高考真題賞析

【解析】根據題意知，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H—I鍵能為ak J·m o l－1

根據公式：反應熱ΔH＝反應物鍵能之和－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Ⅱ，9節選）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，發生的主要反應如下：

回答下列問題：

已知反應①中的相關的化學鍵鍵能數據如下：

化學鍵H—H C—O C≡O 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_

根據公式：反應熱ΔH＝反應物鍵能之和－生成物鍵能之和

即反應熱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）根據蓋斯定律：反應②－反應①＝反應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節選）N a B H4（s）與H2O（l）反應生成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，該反應的熱化學方程式是______________________________________________________。

【解析】先根據信息寫出配平的化學方程式（標明各物質的聚集狀態）：

【例4】（2 0 1 5福建，9節選）已知：

由A l2O3、C和C l2反應生成A l C l3的熱化學方程式為____________。

【解析】先寫出目標方程式并配平如下：

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）