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(jīng)常涉及的內容有：規(guī)范、準確地書寫熱化學方程式，并能根據(jù)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(xiàn)在書寫不完整，應注意防止發(fā)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(jù)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(shù)必須為1，且必須生成穩(wěn)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(shù)必須為1。57.3KJmol-1是強酸和強堿的稀溶液反應時產(chǎn)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(shù)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(shù)值偏大；反應生成沉淀時也會導致測得的中和熱數(shù)值偏大。

2．漏字反應物或生成物的聚集狀態(tài)，反應熱與物質的聚集狀態(tài)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(shù)值與化學計量數(shù)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(shù)不同，其△H的數(shù)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(tài)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(tài)。[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(shù)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(shù)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(jù)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(fā)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(jù)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?。蝗粽磻俏鼰岱磻?，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(jù)反應規(guī)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(shù)加倍，△H也要加倍；③當晶體類型不同，產(chǎn)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(tài)不同，反應熱也不同。

[技巧四]蓋斯定律法。依據(jù)蓋斯定律，熱化學方程式可以像一個代數(shù)式一樣進行移項，變向和加、減、乘、 除等多種數(shù)學運算，根據(jù)進行數(shù)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(tài)碘與1mol氣態(tài)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(jù)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(jù)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(jù)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(jù)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(jù)蓋斯定律計算?！鱄與始態(tài)、終態(tài)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(tài)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(chǎn)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(tài)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(jù)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。