例析化学反应中的能量变化在高考中的考查方式

吴书亮

[摘 要]化学反应中的能量变化是江苏化学高考的一个重点，也是一个难点。高考中常见的考点主要有对反应热（焓变）等概念的考查、对热化学方程式的书写与正误判断的考查、对反应热大小比较的考查、对反应热计算的考查、对盖斯定律应用的考查。

[关键词]化学反应；能量变化；考查方式；高考化学

[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）17-0071-02

化学反应中的能量变化是江苏化学高考命题的一个热点。《2018年江苏省普通高中学业水平测试化学科说明》要求学生知道化学变化中常见的能量转化形式，能说明化学变化中能量转化的主要原因，了解吸热反应、放热反应、反应热（焓变）等概念，能正确书写热化学方程式，能根据盖斯定律进行有关反应热的简单计算。高考考查这部分知识，利于倡导国民提高“节能减排”的意识，树立“绿水青山就是金山银山”的意识。笔者现就高考中该部分内容的一些常见考查方式做一个小结，希望能给师生带来帮助。

考点一 对反应热（焓变）等概念的考查

考点点击：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热；在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的焓变，用ΔH表示；在化学反应中能量的变化通常以热量等形式表现出来，吸收热量的反应称为吸热反应，吸热反应的ΔH>0，放出热量的反应称为放热反应，放热反应的ΔH<0。

【例1】下列说法正确的是（ ）。

A.需要加热的反应都是吸热反应

B.CO（g）的燃烧热是283.0 kJ·mol-1，则2CO2（g） =2CO（g）+O2（g）反应的ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1

C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转化成化学能的过程

D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热

解析：反应是否需要加热与该反应的热效应无关，很多需要加热的反应，如燃烧反应都是放热反应，A错误；CO（g）燃烧热是283.0 kJ·mol-1，即CO（g）+1/2O2（g）=CO（g）的反应的ΔH=-283.0 kJ·mol-1，故该反应的逆反应的ΔH=+283.0 kJ·mol-1，B正确。动物体内葡萄糖的氧化反应为动物提供了能量，是化学能转化成热能的过程，C错误；燃烧热是指在一定条件下（25℃、101 kPa），1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物（如水为液态、碳氧化成CO2）所放出的热量，D错误。

答案：B。

点评：解答此类问题时，首先要弄清楚概念的内涵和外延，抓住概念中的关键字词进行准确判断。

注意：①燃烧热定义中的“完全燃烧”是指物质中的下列元素转变为对应的物质与状态：如C→CO2（g），H→H2O（l），S→SO2（g）等。②燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此书写热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数或增加相应的倍数。③对于中和热、燃烧热，用文字描述时不带负号，但其焓变（ΔH）是负值。

考点二 对热化学方程式的书写与正误判断的考查

考点点击：热化学方程式书写步骤如下：一写方程式，即写出配平的化学方程式；二标状态，即用g、l、s、aq表明物质的聚集状态；三标条件，即标明反应的温度和压强，如为常温常压，则不需注明；四标ΔH，即在方程式后写ΔH并注明“+”或“-”；五标数值，即根据化学计量数计算写出ΔH的值。

点评：解此类题的要点：①放热反应ΔH为“-”，吸热反应ΔH为“+”，单位一定为kJ·mol-1，英文字母g、l、s分别表示气态、液态、固态。②反应热的数值必须与化学计量数相对应，即ΔH与化学计量数成正比。③热化学方程式不必注明“↑”或“↓”，也不必注明反应条件。

注意：判断热化学方程式正误时主要抓住物质的状态和反应热的大小来进行。

考点三 对反应热大小比较的考查

考点点击：反应热的大小一般从以下几个方面加以比较：一是物质的反应程度，反应程度越大，能量变化越多；二是物质的聚集状态，通常是气体>液体>固体；三是反应的类型，吸热反应的ΔH为正值，而放热反应的ΔH为负值；四是方程式的化学计量数，化学计量数如果呈倍数关系，则ΔH也呈相应的倍数关系。

解析：碳完全燃烧放出的热量多，但放热越多，ΔH越小，因此①中的ΔH前者小于后者；固态S的能量低于气态S的能量，所以气态S燃烧放出的热量多，则②中的ΔH前者大于后者；③中前者是1 mol氢气，后者是2 mol氢气，所以后者放热多，则ΔH前者大于后者；④中前者是吸热反应，后者是放热反应，所以ΔH前者大于后者。

答案：C。

点评：化学反应中ΔH大小比较时要充分考虑以下几个方面：1.物质所处的状态；2.反应是吸热还是放热；3.化学计量数等。

考点四 对反应热计算的考查

考点点击：计算ΔH的方法通常有两种：方法一，ΔH =生成物具有的总能量-反应物具有的总能量；方法二，ΔH=反应物总键能（断开旧化学键吸收的总能量）-生成物总键能（生成新化学键释放的总能量）。

点评：常见反应热计算类型：根据燃烧热的数据进行计算、根据键能进行计算、利用盖斯定律进行计算，比较难的是利用键能进行计算。

注意：利用键能计算反應热时一定要弄清各物质中键的个数。

考点五 对盖斯定律应用的考查

考点点击：盖斯定律可以表示为：

点评：找出目标热化学方程式中各物质在已知热化学方程式中的位置；根据目标热化学方程式中各物质的化学计量数和位置对已知热化学方程式进行处理，得到变形后的新热化学方程式；将新热化学方程式进行加减（反应热也需相应加减）得到目标热化学方程式。

注意：题目中所给的热化学方程式不一定都要用到。

总之，随着课程改革的推进，结合社会生产生活实际，依托当今社会热点问题，如能源问题、环境污染问题等为背景材料设置问题，这类问题能较好地考查学生分析问题、应用所学知识解决实际问题的能力，主要以选择题、填空题、计算题等形式进行考查。试题除在选择题中直接考查对能量转化的判断、对吸放热的判断、对反应热的内涵的理解外，更重要的是以热化学方程式的书写为载体，对应用盖斯定律进行简单计算以及各种平衡体系中的热效应等进行综合考查。因此，在平时学习中学生要注意总结，多积累基础知识，提高基本技能，有针对性地加强训练。

（责任编辑 罗 艳）