例析熱化學反應方程式考查熱點

張廣建

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

例1下列各組熱化學方程式程中，化學反應的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ΔH<0，吸熱反應ΔH>0.①兩反應均為放熱反應，CO轉化成CO2放熱，ΔH1<ΔH2，②兩反應均為放熱反應，同一物質的能量高低為：E（s）>E（l）>E（g）， S（s） 轉化成 S（g）吸熱，ΔH3 > ΔH4， ③兩反應均為放熱反應，相同物質的反應，當化學計量數不同時，其ΔH值不同，ΔH5>ΔH6，④前為吸熱反應后為放熱反應，ΔH7>ΔH8.常見的吸熱反應：（1）電離過程；（2）水解反應；（3）大多數的分解反應；（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；氮氣與氧氣生成一氧化氮；碳與水蒸氣生成一氧化碳和氫氣.答案：C二、比較物質的穩定性例2已知1 mol白磷（s）轉化為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，穩定性強的是（

）.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.由于物質的能量越低，物質越穩定，所以，紅磷的穩定性強.答案：C 紅磷三、比較可逆反應進行的程度例3在一定條件下化學反應：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）；ΔH=-197 kJ/mol 現有容積相同的甲、乙、丙三個容器，在上述條件下分別充入的氣體和反應放出的熱量（Q）如下表所列：容器SO2（mol）O2（mol）N2（mol）Q（kJ）甲210Q1乙10.50Q2丙10.51Q3根據以上數據，下列敘述不正確的是（）. A.在上述條件下反應生成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進行到底時放出的熱量為197 kJ解析上述熱化學反應方程式的含義是：每摩該反應進行到底時放出的熱量為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，那么達到平衡時，放出的熱量就是1/2Q2，再把容積擴大到原容積，由于體積變大，那么平衡就會向逆反應方向移動，則放出的熱量就會減少，因為正反應是放熱反應；那么放出的熱量就小于1/2Q2.又由于該反應是可逆反應，不能進行到底，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.正丁烷的穩定性大于異丁烷C.異丁烷轉化為正丁烷的過程是一個放熱過程D.異丁烷分子中的共價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，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，而能量越高越不穩定，所以正丁烷的穩定性小于異丁烷，且異丁烷轉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鍵的個數是相等的.故該題正確選項只有A.答案：A五、比較鍵能的大小例5化學鍵的鍵能是指氣態原子間形成1 mol化學鍵時釋放的能量.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.一個化學反應一般都有舊化學鍵的破壞和新化學鍵的形成.下表是一些鍵能數據（kJ·mol-1）： 鍵能鍵能鍵能鍵能H—H436H—F565C—F427C—O347H—O464H—Cl432C—Cl330Cl—Cl243H—S339C—I218S—S255由熱化學方程式H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）ΔH=-185 kJ·mol-1，并結合上表數據可推知一個化學反應的反應熱（設反應物、生成物均為氣態）與反應物和生成物的鍵能之間的關系是. 由熱化學方程式2H2（g）+S2（s）2H2S（g），ΔH=-224.5kJ·mol-1和表中數值可計算出1 mol S2（s）氣化時將（填“吸收”或“放出”）kJ的熱量.解析由熱化學方程式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，則有化學反應的反應熱等于反應物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差，由表中數據可得：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）氣化時將吸收4.5 kJ的能量.答案：化學反應的反應熱等于反應物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差；吸收；4.5；六、比較物質阻燃性的效果例6往有機聚合物中添加阻燃劑，可增加聚合物的使用安全性，擴大其應用范圍.例如，在某聚乙烯樹脂中加入等質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-1①Mg（OH）2和Al（OH）3起阻燃作用的主要原因是

.②等質量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.無機類，主要是Mg（OH）2和Al（OH）3.從環保的角度考慮，應用時較理想的阻燃劑是

（填代號），理由是

.解析①Mg（OH）2和Al（OH）3受熱分解時吸收大量的熱，使環境溫度下降；同時生成的耐高溫、穩定性好的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，等質量的Mg（OH）2比Al（OH）3吸熱多.③C四溴乙烷、磷酸三苯酯沸點低，高溫時有煙生成，且高溫時受熱分解產生有毒、有害的污染物.無機類阻燃劑Mg（OH）2和Al（OH）3無煙、無毒、腐蝕性小.

總之，熱化學方程式在高考中的考查方式千變萬化，只要我們抓住其根本思路方法，以不變應萬變，熟練解決問題的技巧，定會迅速而準確的解決該部分問題.（收稿日期：2015-08-13）