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第5讲热化学方程式的书写与盖斯定律

一、考向分析

1.考点统计

卷别

呈现形式

考查元素

考点分布

热化学方程式

活化能

键能

相对能量

燃烧热

中和热

盖斯定律

全国甲卷

文字叙述

C、H、Br

√

安徽卷

图文结合

O、H、C

√

√

√

湖南卷

文字叙述

O、H、C

√

甘肃卷

文字叙述

B、N、O、F

√

√

辽宁卷

图文结合

H、O、Cl

√

√

山东卷

文字叙述

H、N、O、

√

河北卷

文字叙述

S、Cl、O

√

浙江1月、6月

文字叙述

C、O、H、

√

√

2.课标要求

（1）能认识化学变化的本质特征是有新物质生成，并伴有能量转化；

（2）能从内因与外因、量变与质变等方面较全面分析物质的化学变化，关注化学变化中的能量转化；

（3）能进行反应焓变的简单计算；

（4）能定量分析化学变化的热效应；

（5）能用热化学方程式表示反应中的能量变化；

（6）能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。

二、知识重构

考点一：热化学方程式的书写

1.概念：能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。

2.意义：表明化学反应中的物质变化和能量变化及其计量关系

3.书写步骤：

4.提醒:对于同素异形体，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。

5，热化学方程式五审判断正误：

6.燃烧热：

7.热化学方程式与反应热的关系

（1）热化学方程式表明化学反应中的物质变化和能量变化及其计量关系。

（2）参与反应的物质与反应的焓变成正比关系。

（3）根据一定量的物质反应时的热量变化，可计算反应的焓变

考点二：反应热的计算

题型1基于共价键的键能计算反应热

物质

CO2

CH4

P4

SiO2

金刚石

S8

Si

CO

共价键

C=O

C—H

P—P

Si—O

C—C

S—S

Si—Si

C≡O

共价键个数

2

4

6

4

2

8

2

1

计算公式：ΔH＝反应物的总键能?生成物的总键能。

计算关键：利用键能计算反应热的关键，就是要算清物质中共价键的数目，清楚中学阶段常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。

题型2基于活化能计算反应热

（1）根据过渡态理论，反应物转化为生成物的过程中，要经过能量较高的过渡状态。

（2）从反应物至最高点的能量数值E1为正反应的活化能，从最高点至生成物的能量数值E2为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2。

（3）催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。

题型3基于相对能量计算反应热

（1）一个化学反应是吸收能量还是释放能量，取决于反应物总能量和生成物总能量之间的相对大小。

（2）若反应物的总能量小于生成物的总能量，则反应过程中吸收能量；

（3）若反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应过程中释放能量。

由此可知：ΔH＝E（生成物能量总和）?E（反应物能量总和）。

题型4基于相对盖斯定律计算反应热

内容：一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相等的。这个规律被称为盖斯定律。由俄国化学家盖斯（G.H.Hess，1802?1850）于1840年提出。

本质：在恒压条件下，化学反应的热效应等于焓变（ΔH），而ΔH仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关

计算技巧：同边加号异边负，焓的变化跟系数。

重温经典（首行缩进2个汉字，五号，黑体）

【例1】（2022年河北卷16题节选）氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。（1）298K时，1gH2燃烧生成H2O（g）放热121kJ，1molH2O（l）蒸发吸热44kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为______________________________________。

【答案】H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（1）ΔH＝?286kJ·mol?1。

【解析】1mol（即2g）H2（g）燃烧生成1molH2O（g）放热242kJ；1molH2O（1）蒸发吸热44kJ，1molH2O（g）冷凝放热44kJ。因此，1molH2（g）燃烧生成1molH2O（1）放热286kJ。

【例2】(2021年河北卷第16题)(1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表：

物质

H?(g)

C(石墨,?s)

C?H?(l)

燃烧热△H(kJ?mol?1)

-285.8

-393.5

-3267.5

(1)则25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为

。(写出一个代数式即可)