淺談知識歸納能力的培養

傅文峰

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）02-0132-01

化學反應與能量的變化在高考中經常涉及的內容有：規范、準確地書寫熱化學方程式，并能根據熱化學方程式進行簡單的計算；判斷熱化學方程式的正誤；比較反應熱的大小等。化學反應與能量的變化相關知識點多面廣，在學習時要善于歸納，活用方法。

一、熱化學方程式的書寫與正誤判斷

熱化學方程式是本章的重點知識，也是高考考查的基本知識點，往往是接受容易，書寫難。這種“難”主要體現在書寫不完整，應注意防止發生以下錯誤：

1．沒看清題目要求。寫一般反應的熱化學方程式，答案不是唯一的，而特殊的熱化學方程式要根據定義去書寫。

①寫表示燃燒熱的熱化學方程式，可燃物的化學計量數必須為1，且必須生成穩定的氧化物。如H2(g)→H2O(l)，C(s)→CO2(g)等。

②寫表示中和熱的熱化學方程式，生成水的化學計量數必須為1。57.3KJmol-1是強酸和強堿的稀溶液反應時產生的中和熱，而弱酸和弱堿在中和反應中會因電離吸熱而使測得的中和熱數值偏小；強酸或強堿的濃溶液會因溶解放熱而使測得的中和熱數值偏大；反應生成沉淀時也會導致測得的中和熱數值偏大。

2．漏字反應物或生成物的聚集狀態，反應熱與物質的聚集狀態是有關的。

3．將△H的正、負混淆，易犯此類錯誤的關鍵是沒有認識到“+”“-”分別表示吸收或放出熱量后使反應體系的能量升高或降低了；也有的犯△H不寫單位的錯誤。

4．忽視反應熱的數值與化學計量數的關系。反應熱或焓變的單位是3KJmol-1，為每摩爾反應的熱效應，同一個反應，化學計量數不同，其△H的數值就一定會不相同。

[例1]下列熱化學方程式書寫正確的是（）

A． 2NO2=2NO+O2△H=+116.2KJ·mol-1（反應熱）

B． S（s）+O2（g）=SO2△H=-296.8KJ·mol-1（（反應熱）

C． NaOH（ag）+HCl（ag）=NaCl（ag）+H2O（l）△H=+57.3KJ（中和熱）

D． C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（g）

△H=-21367.0KJ·mol-1（燃燒熱）

[解析]A中各物質的狀態均未注明；C中中和熱為放熱反應，且△H的單位應為KJ·mol-1；D中水應為液態。[答案]B。

二、△H大小比較的技巧

在進行△H的大小比較時，要注意△H的符號，數值和單位△H屬于一個整體，不能隨意分割，在比較兩個熱化學方程式中△H的大小時，比的是其代數值，要帶正、負號進行比較；在比較兩個反應放出或吸收的熱量多少時，比的是其絕對值，應去掉正、負號進行比較。

[技巧一]根據反應物的性質比較。等物質的量的不同物質與同一種物質反應時，性質不同其反應熱不同。如等物質的量的不同金屬（或非金屬）與同一種物質反應，金屬（或非金屬）越活潑反應越容易發生，放出的熱量就越多，△H越小。

例如，2Fe（s）+3Br2（g）=2FeBr3（s），△H1，2Fe（s）+3Cl2（g）=2FeCl3（s），△H2

則△H1＞△H2

[技巧二]根據反應進行的程度比較。對于多步進行的放熱反應，反應越完全，則放熱越多，△H越小。對于可逆反應，若正反應是放熱反應，反應程度越大，反應放出的熱量越多，△H越小；若正反應是吸熱反應，反應程度越大，反應吸收的熱量越多，△H越大。例如，一定條件下合成氨的熱化學方程式為N2（g）+3H2（g）?葑2NH3（g）△H=-92.4KJ·mol-1。相同條件下，在密閉容器中加入1molN2和3molH2（g），反應達到平衡時，放出的熱量小于92.4KJ。

[技巧三]根據反應規律和影響△H大小的因素直接進行比較。①吸熱反應的△H比放熱反應的大；②同一個反應，若化學計量數加倍，△H也要加倍；③當晶體類型不同，產物相同時，反應熱也不同。如等物質的量C（s,石墨）與C（s,金剛石）完全燃燒時，前者的△H大于后者；④同一物質，狀態不同，反應熱也不同。

[技巧四]蓋斯定律法。依據蓋斯定律，熱化學方程式可以像一個代數式一樣進行移項，變向和加、減、乘、 除等多種數學運算，根據進行數學運算后所得的新反應或過程的△H可以比較運算前的各反應△H的大小。

如：已知①I2（g）+H2（g）=2HI（g）△H=-9.48KJ·mol-1

②I2（s）+H2（g）=2HI（g）△H=+26.48KJ·mol-1

問：1mol固態碘與1mol氣態碘所含能量相差___KJ。

應用蓋斯定律，反應① - ②即可得：

I2（g）=I2（s）△H=-35.96KJ·mol-1 故能量相差35.96KJ。

三、反應熱的計算類型與方法

1．根據熱化學方程式計算。反應物或生成物的質量、物質的量或體積與反應熱成正比關系，依據這個正比關系可以計算一定量的物質反應所放出（吸收）的熱量或已知熱效應相對應的物質的消耗（生成）量，或混合氣體中各成分的物質的量之比。計算時應考慮到以下幾種方法的運用，方程式加合法、十字交叉法、平均值法、關系法等。

2．依據標準燃燒熱計算。標準燃燒熱是1mol物質完全燃燒的反應熱，顯然，可燃物的物質的量與燃燒放出的熱量成正比。當磷、碳等物質燃燒生成P2O5和P2O3、CO2和CO的混合物時，利用放出的總熱量和磷、碳的標準燃燒熱可以計算它的燃燒只生成P2O3、CO時的反應熱。

3．依據鍵能計算△H=■E反-■E生（E表示鍵能）式中的鍵能總和是指斷裂（形成）所有的共價鍵所吸收（釋放）的能量，需考慮共價鍵的物質的量，如的1molP4共價鍵的物質的量為6mol。

4．依據蓋斯定律計算。△H與始態、終態有關，與反應途徑無關。

[例2]磷在氧氣中燃燒，可能生成兩種固態氧化物，3.1g單質磷（P）在3.2g的O2中燃燒，至反應物耗盡，并放出XKJ熱量。（1）通過計算確定反應產物的組成是_________________(用化學式表示)，其相應的質量為____________。（2）已知單質磷的燃燒熱為YKJ·mol-1，則1molP與O2反應生成固態P2O3的熱化學方程式__________________。

[解析]（1）由題意可知生成的兩種氧化物分別為P2O3和P2O5，設有xmolP生成P2O3，有ymolP生成P2O5。根據反應方程式4P+3O2=2P2O3和4P+5O2=2P2O5得x+y=■■x+■y=■解得x=y=0.05，從而求得P2O3和P2O5的質量分別為2.75g和3.55g。

（2）由燃燒熱的定義可知1mol單質磷完全燃燒生成P2O5時放出的熱量為YKJ，則0.05mol單質磷完全燃燒生成P2O5時放出的熱量為0.05YKJ，則0.05mol單質磷燃燒生成P2O3時放出的熱量為（X-0.05Y）KJ，從而推得1mol單質磷燃燒生成P2O3時放出的熱量為（20X-Y）KJ。

（3）由（2）可寫出1molP與O2反應生成P2O3的熱化學方程 式是P（s）+■O2（g）=■P2O3（s） △H=-（20X-Y）KJmol-1。