2018届一轮复习人教版化学能与热能学案(7)

2018届一轮复习人教版化学能与热能学案(7)

第六章 化学反应与能量 学案一　反应热　能源 ‎ ‎ ‎1．焓变和反应热 ‎(1)反应热：化学反应中放出或吸收的热量。‎ ‎(2)焓变：生成物与反应物的内能差，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。‎ 在恒压条件下化学反应的热效应，其符号为ΔH，单位是 kJ·mol－1。‎ ‎2．吸热反应和放热反应 ‎(1)形成原理 ‎①从能量高低角度理解 ‎②从化学键角度理解 ‎(2)常见的吸热反应和放热反应 ‎①放热反应：大多数化合反应、所有的中和反应、活泼金属与水、较活泼金属与酸的反应、所有的燃烧反应、铝热反应。‎ ‎②吸热反应：大多数分解反应、所有的水解反应、Ba(OH)2·8H2O 和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。‎ ‎[对点练习]‎ ‎ 1.判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应(　　)‎ ‎(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化(　　)‎ ‎(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化(　　)‎ ‎(4)吸热反应在任何条件下都不能发生(　　)‎ ‎(5)Na转化为Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热(　　)‎ ‎(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热(　　)‎ ‎(7)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(　　)‎ ‎(8)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(　　)‎ ‎(9)反应HCHO＋O2催化剂,CO2＋H2O为吸热反应(　　)‎ ‎(10)催化剂能改变反应的焓变(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　‎ ‎(7)×　(8)√　(9)×　(10)×‎ ‎2.‎ 已知某反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。‎ ‎(1)该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含E1、E2的代数式表示)，1 mol气体A和1 mol 气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量________(填“一定高”、“一定低”或“高低不一定”)。‎ ‎(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1和E2的变化是：E1________，E2________，ΔH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ 答案：(1)吸热　E1－E2　一定低　(2)减小　减小　不变 正确理解活化能与反应热的关系 ‎(1)E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，ΔH＝E1－E2。‎ ‎(2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。　　　　 ‎ ‎ ‎ ‎1．燃烧热 ‎2．中和热 ‎(1)中和热的概念及表示方法 ‎(2)中和热的测定 ‎①装置(请在横线上填写仪器名称)‎ ‎②计算公式 ΔH＝－ kJ·mol－1‎ t1——起始温度，t2——终止温度。‎ ‎(3)注意事项 ‎①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。‎ ‎②为保证酸完全中和，采取的措施是使碱稍过量。‎ ‎3．燃烧热与中和反应热的比较 ‎4.能源 ‎ [对点练习]‎ ‎1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH＝－315 kJ·mol－1(燃烧热)　(ΔH的数值正确)(　　)‎ ‎(2)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1(中和热)　(ΔH的数值正确)(　　)‎ ‎(3)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1(　　)‎ ‎(4)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2 (g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(5)H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(6)葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则 C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(7)已知101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，则该反应的反应热为221 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(8)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ的热量(　　)‎ ‎(9)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则98% 的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水的中和热为－57.3 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(10)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(　　)‎ ‎(11)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×‎ ‎(8)×　(9)×　(10)√　(11)×‎ ‎2.‎ 能源分类相关图如图所示，下列四组选项中，全部符合图中阴影部分的能源是(　　)‎ A．煤炭、石油、沼气 B．水能、生物能、天然气 C．太阳能、风能、潮汐能 D．地热能、海洋能、核能 答案：C ‎[学案验收·块块过]‎ ‎1.(2017·云南弥勒模拟)美国前总统奥巴马就环境问题公开表示，到2020年，美国将会把温室气体排放量削减到1990年水平的80%，此外美国将把新能源比重提高到30%。同时计划每年拿出150亿美元大举投资太阳能、风能和生物质能源等，并且举全国之力构建美国的低碳经济领袖地位。下列说法不正确的是(　　)‎ A．CO2、甲烷都属于温室气体 B．用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源，利用乙醇燃料不会产生温室气体 C．太阳能、风能和生物质能属于新能源 D．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能 解析：选B　乙醇作燃料产生CO2气体，会引起温室效应，B项错误。‎ ‎2．已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是(　　)‎ A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量 B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量 解析：选D　已知X＋Y===M＋N　ΔH＞0，说明X与Y总能量低于M与N总能量，A错误，D正确；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错误；吸热反应有的不需要加热也可反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵混合搅拌即可发生反应，B错误。‎ ‎3.‎ 某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．反应过程a有催化剂参与 B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH C．改变催化剂，可改变该反应的活化能 D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2‎ 解析：选C　A项，由图示可知反应过程a需要的活化能较高，没有催化剂参与，错误；B项，由于反应物的能量高于生成物的能量，多余的能量就以热能的形式释放出来，所以该反应为放热反应，热效应等于反应物与生成物能量的差值ΔH，错误；C项，改变催化剂，改变了反应途径，可以改变反应的活化能，正确；D项，有催化剂时，降低了反应的活化能，但活化能不等于E1＋E2，错误。‎ ‎4．(2017·北京东城区模拟)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．反应生成1 mol N2时转移4 mol e－‎ B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)‎ ΔH＝－139 kJ·mol－1‎ D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 解析：选A　N2O和NO反应生成N2和NO2的化学方程式为N2O＋NO===N2＋NO2，反应生成1 mol N2时转移2 mol e－，A不正确；根据图示，反应物能量之和大于生成物能量之和，B正确；该反应的反应热为(209－348)kJ·mol－1＝－139 kJ·mol－1，C正确；由于该反应放热，所以断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，D正确。‎ ‎5．下列说法正确的是(　　)‎ A．如图可表示水分解过程中的能量变化 B．若2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1，则碳的燃烧热为110.5 kJ·mol－1‎ C．需要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应 D．已知：Ⅰ.对于反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1；‎ Ⅱ.　‎ 且a、b、c均大于零，则断开1 mol H—Cl键所需的能量为(a＋b＋c) kJ 解析：选A　A项，水分解过程是吸热反应，使用催化剂会降低活化能，正确；B项，燃烧热是1 mol 物质生成稳定的产物放出的热量，错误；C项，加热与吸热、放热反应无关，如金属的燃烧多数需要加热，错误；D项，断开1 mol H—Cl键所需的能量为 kJ，错误。‎ ‎6．已知反应：①101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1；②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。下列结论正确的是(　　)‎ A．碳的燃烧热ΔH＜－110.5 kJ·mol－1‎ B．①的反应热为221 kJ·mol－1‎ C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热ΔH＝－2×57.3 kJ·mol－1‎ D．稀醋酸和稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O，放出 57.3 kJ 的热量 解析：选A　由于2C(s)＋O2(g)===2CO(g)生成的CO不是稳定的氧化物，因此 ＝110.5 kJ·mol－1不是碳的燃烧热，由于CO转化为CO2放出热量，故碳的燃烧热ΔH＜－110.5 kJ·mol－1，A正确；反应热的表示包含三部分：“符号”、“数值”和“单位”，而B项中没有表示出符号，B错误；强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成 1 mol H2O的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，C错误；由于稀醋酸是弱电解质，电离时吸收热量，故稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ，D错误。‎ ‎7．某实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。‎ ‎(1)写出该反应的热化学方程式[生成1 mol H2O(l)时的反应热为－57.3 kJ·mol－1]：________________________________________________________________________。‎ ‎(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表所示。‎ ‎①请填写表格中的空白：‎ ‎②近似认为0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液的密度都是1.0 g·mL－1，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·(g·℃)－1。则生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH＝________(取小数点后一位)。‎ ‎③上述实验数值结果与－57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因不可能是________(填字母)。‎ a．实验装置保温、隔热效果差 b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 ‎(3)若将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。‎ 解析：(2)①第2组数据偏差较大，应舍去，其他三组的平均值为4.0 ℃。②ΔH＝－[(50＋30) mL×1.0 g·mL－1×4.0 ℃×4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1÷0.025 mol]≈－53.5 kJ·mol－1。③放出的热量小可能是散热、多次加入碱或起始温度读得较高等原因。(3)稀NaOH溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中NH3·H2O的电离要吸收热量，故中和热要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。‎ 答案：(1)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1‎ ‎(2)①4.0　②－53.5 kJ·mol－1　③b ‎(3)ΔH1＝ΔH2<ΔH3‎ 学案二　热化学方程式　盖斯定律 ‎ ‎ ‎1．热化学方程式及其意义 ‎(1)概念：表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。‎ ‎(2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在25 ℃和1.01×105 Pa下，1 mol氢气和0.5 mol氧气 完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。‎ ‎2．热化学方程式的书写方法 ‎[注意]　①热化学方程式中化学计量数仅表示该物质的物质的量，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。‎ ‎②中和热的热化学方程式的书写应以生成1 mol液态水为标准，燃烧热的热化学方程式的书写则应以1 mol可燃物为标准。‎ ‎[对点练习]‎ ‎1．写出下列反应的热化学方程式。‎ ‎(1)101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量，H2燃烧热的化学方程式：__________________________________________________________。‎ ‎(2)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式_________________________。‎ ‎(3)0.3 mol乙硼烷气体(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量，则其热化学方程式为_____________________________。‎ 答案：(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　‎ ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ ‎(2)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　‎ ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1‎ ‎(3)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)　‎ ΔH＝－2 165 kJ·mol－1‎ ‎2．已知：101 kPa时1 mol辛烷燃烧生成液态水时放出热量为5 518 kJ；强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol H2O时放出的热量为57.3 kJ，则下列热化学方程式的书写正确的是(　　)‎ ‎①2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(g)‎ ΔH＝－11 036 kJ·mol－1‎ ‎②2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)‎ ΔH＝－11 036 kJ·mol－1‎ ‎③H＋＋OH－===H2O　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ ‎④2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6 kJ·mol－1‎ A．①③　　　　　　　　　B．②③‎ C．②④ D．只有②‎ 解析：选C　由题目可知的是1‎ ‎ mol辛烷燃烧生成液态水时放出的热量，故书写热化学方程式时，生成的水应是液态而不是气态，故①错误、②正确；③中未标明反应物、生成物的聚集状态，错误。‎ ‎[规律方法]‎ ‎“5审”法判断热化学方程式的正误 ‎ ‎ ‎1．盖斯定律的内容 不论化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。‎ ‎2．特点 ‎(1)反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。‎ ‎(2)反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。‎ 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。‎ ‎3．盖斯定律的意义 盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。 ‎ 如：C(s)＋O2 (g)===CO(g)反应的ΔH无法直接测得，但下列两个反应的ΔH可以直接测得：‎ C(s)＋ O2 (g)===CO2(g)　ΔH1＝ －393.5 kJ·mol－1‎ CO(g)＋O2 (g)===CO2(g)　ΔH2＝ －283.0 kJ·mol－1‎ 则在此温度下C(s)＋O2 (g)===CO(g)反应的ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5_kJ·mol－1。‎ ‎4．利用盖斯定律书写热化学方程式的方法——加合法 ‎(1)总原则 根据题干要求，确定目标产物及最终要书写的热化学方程式，并对中间产物进行乘除加减的运算，最终得到目标方程式。‎ ‎(2)具体步骤 ‎①确定待求反应的热化学方程式。‎ ‎②找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。‎ ‎③利用同侧相加、异侧相减进行处理。‎ ‎④根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。‎ ‎⑤实施叠加并确定反应热的变化。‎ ‎⑥最终得到要求的热化学方程式。‎ ‎[对点练习]‎ ‎1．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。‎ 已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)‎ ΔH1 ＝＋206.2 kJ·mol－1‎ CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)‎ ΔH2＝＋247.4 kJ·mol－1‎ 以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与 H2O(g)反应生成CO2(g)和 H2(g)的热化学方程式为_____________________________________________。‎ 解析：首先写出反应方程式，CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)，再利用盖斯定律即可得出ΔH＝2ΔH1－ΔH2。‎ 答案：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)‎ ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1‎ ‎2．已知：‎ ‎2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1＝－196.6 kJ·mol－1　①；‎ ‎2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)‎ ΔH2＝－113.0 kJ·mol－1　②，‎ 则反应NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。‎ 解析：根据盖斯定律，由①×－②×可得：‎ SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，则 ΔH＝ΔH1－ΔH2＝×(－196.6 kJ·mol－1)－×(－113.0 kJ·mol－1)＝－41.8 kJ·mol－1。‎ 答案：－41.8‎ ‎(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。‎ ‎(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减(带符号)。‎ ‎(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变，但数值不变。　　　　‎ ‎[学案验收·块块过]‎ ‎1．已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出b kJ热量，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是(　　)‎ A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－2b kJ·mol－1‎ B．C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)‎ ΔH＝2b kJ·mol－1‎ C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－4b kJ·mol－1‎ D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝b kJ·mol－1‎ 解析：选C　由题意知2 mol CO2～2b kJ～1 mol C2H2，则乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－2b kJ·mol－1。注意审题，题目并没有要求一定写表示乙炔燃烧热的热化学方程式。‎ ‎2．在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68‎ ‎ kJ，下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝＋725.76 kJ·mol－1‎ B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 451.52 kJ·mol－1‎ C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1‎ D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝＋1 451.52 kJ·mol－1‎ 解析：选B　甲醇燃烧是放热反应，所以反应热ΔH应小于0，A、D不正确；2 mol甲醇的质量是64 g，完全燃烧放出的热量是22.68 kJ×64＝1 451.52 kJ，所以答案选B。‎ ‎3．在298 K、101 kPa时，已知：‎ ‎①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1‎ ‎②Cl2(g)＋H2===2HCl(g)　ΔH2‎ ‎③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3‎ ‎ 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)‎ A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2‎ B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2‎ C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2‎ D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2‎ 解析：选A　根据盖斯定律，由①＋②×2可以得到③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3，A项正确。‎ ‎4．标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol－1、463 kJ·mol－1和495 kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝－485 kJ·mol－1‎ B．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋485 kJ·mol－1‎ C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝＋485 kJ·mol－1‎ D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－485 kJ·mol－1‎ 解析：选D　根据“H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol－1,463 kJ·mol－1，495 kJ·mol－1”，可以计算出 2 mol H2和1 mol O2完全反应生成2 mol H2O(g)产生的焓变是436 kJ·mol－1×2＋495 kJ·mol－1×1－463 kJ·mol－1×4＝－485 kJ·mol－1，所以该过程的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－485 kJ·mol－1。‎ ‎5．写出下列反应的热化学方程式。‎ ‎(1)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键需要的能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________。‎ ‎(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(4)如图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：__________________________________________________。‎ 解析： (1)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝(946＋436×3－391×6)kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。(2)根据C原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，乙醇为0.5 mol，则1 mol 乙醇完全燃烧放出2Q kJ热量，据此可写出反应的热化学方程式：C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJ·mol－1。(3)由图可知，生成物总能量高于反应物总能量，故该反应为吸热反应，ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1。(4)由图可知，产物总能量低于反应物总能量，该反应是放热反应，ΔH＝E1－E2＝134 kJ·mol－1－368 kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1‎ ‎(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　‎ ΔH＝－2Q kJ·mol－1‎ ‎(3)A2(g)＋B2(g)===2AB(g)　ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1‎ ‎(4)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1‎ ‎6．已知下列两个反应：‎ a．C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH<0‎ b．2CH4(g)===C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH>0‎ 判断以下3个热化学方程式ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是______________________。‎ ‎①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH1‎ ‎②C(s)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH2‎ ‎③C(s)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH3‎ 解析：由热化学方程式之间的关系列式。由2×(③－②)＝a，则2(ΔH3－ΔH2)＝(ΔH)a<0，即ΔH3<ΔH2；由2×(③－①)＝b，则2(ΔH3－ΔH1)＝(ΔH)b>0，即ΔH3>ΔH1。三者之间的关系为ΔH1<ΔH3<ΔH2。‎ 答案：ΔH2>ΔH3>ΔH1‎ ‎7．(1)已知：①C(s)＋O2(g)=== CO2(g)‎ ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2＝－566 kJ·mol－1‎ ‎③TiO2(s)＋2Cl2(g)=== TiCl4(s)＋O2(g)‎ ΔH3＝＋141 kJ·mol－1‎ 则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=== TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝______________。 ‎ ‎(2)已知下列各组热化学方程式 ‎①Fe2O3(s)＋3CO(g) ===2Fe(s)＋3CO2(g)‎ ΔH1＝－25 kJ·mol－1‎ ‎②3Fe2O3(s)＋CO(g)=== 2Fe3O4(s)＋CO2(g)‎ ΔH2＝－47 kJ·mol－1‎ ‎③Fe3O4(s)＋CO(g) ===3FeO(s)＋CO2(g)‎ ΔH3＝＋640 kJ·mol－1‎ 请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe和CO2(g)的热化学方程式___________________。 ‎ 解析：(1)由③＋2×①－②得所求方程式，即ΔH＝ΔH3＋2ΔH1－ΔH2＝＋141 kJ·mol－1＋2×(－393.5 kJ·mol－1)－(－566 kJ·mol－1)＝－80 kJ·mol－1。(2)由题意：④FeO(s)＋CO(g)=== Fe(s)＋CO2(g)　ΔH。则④＝①－③－②得：ΔH＝－218 kJ·mol－1‎ 则FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＝－218 kJ·mol－1‎ 答案：(1)－80 kJ·mol－1‎ ‎(2)FeO(s)＋CO(g) ===Fe(s)＋CO2(g)‎ ΔH＝－218 kJ·mol－1‎ 学案三　反应热的计算与比较 ‎ ‎ ‎ ‎1.反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的ΔH求反应热，如 aA　＋　bB===　cC　＋　dD　　ΔH ‎ a b c d |ΔH|‎ n(A)　　n(B)　　n(C)　　n(D)　 |Q|‎ 则 ＝＝＝＝。‎ ‎2．注意事项 ‎(1)热化学方程式中化学计量数表示的是实际参加反应物质的物质的量。‎ ‎(2)列比例时注意上下单位一致。‎ ‎[对点练习]‎ ‎1．(2016·海南高考)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：‎ C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ。油酸甘油酯的燃烧热ΔH为(　　)‎ A．3.8×104 kJ·mol－1‎ B．－3.8×104 kJ·mol－1‎ C．3.4×104 kJ·mol－1‎ D．－3.4×104 kJ·mol－1‎ 解析：选D　燃烧热指的是燃烧1 mol 可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104 kJ，则燃烧1 mol 油酸甘油酯释放出热量为×3.8×104 kJ＝3.4×104 kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热ΔH＝－3.4×104 kJ·mol－1。‎ ‎2．在101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量。‎ ‎(1)CH4的燃烧热ΔH＝____________________。‎ ‎(2)44.8 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为________。‎ 解析：根据题意，在101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则CH4的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。 44.8 L CH4(标准状况)的物质的量为 n(CH4)＝2 mol,2 mol CH4完全燃烧放出的热量为2 mol×890.3 kJ·mol－1＝1 780.6 kJ。‎ 答案：(1)－890.3 kJ·mol－1　(2)1 780.6 kJ 计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)，如H2的燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，燃烧2 mol H2放出的热量为2 mol×285.8 kJ·mol－1＝571.6 kJ。‎ ‎[对点练习]‎ ‎3．(2015·海南高考)已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g 水，则放出的热量约为(　　)‎ A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ 解析：选A　丙烷分子式是C3H8,1 mol丙烷完全燃烧会产生 4 mol 水，则当一定量的丙烷完全燃烧产生1.8 g水时，反应放出的热量为 (×2 215) kJ＝55.375 kJ≈55 kJ。‎ ‎4．1.5 g 火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)完全燃烧，放出50 kJ热量，则二甲基肼的燃烧热ΔH为(　　)‎ A．－1 000 kJ·mol－1 B．－1 500 kJ C．－2 000 kJ·mol－1 D．－2 000 kJ 解析：选C　1.5 g二甲基肼的物质的量是0.025 mol，根据燃烧热的定义可知，1 mol二甲基肼完全燃烧放出的热量应该为(×50) kJ·mol－1＝2 000 kJ·mol－1 ，即二甲基肼的燃烧热ΔH为－2 000 kJ·mol－1。‎ ‎1.计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。‎ ‎2．根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，如H2O分子中含有2个(O—H)共价键，NH3分子中含有3个(N—H)共价键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有1 mol P4含有6 mol P—P键，1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si键，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C键，1 mol金刚石含有2 mol C—C键，1 mol SiO2含有4 mol Si—O键等。‎ ‎[对点练习]‎ ‎5．(2017·河南商丘期末)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1‎ ‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJ·mol－1‎ H—H、O===O和O—H键的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　)‎ A．－332 B．－118‎ C．＋350 D．＋130‎ 解析：选D　根据盖斯定律，由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，则有：4×462 kJ·mol－1－2×436 kJ·mol－1－496 kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得a＝＋130，故选项D正确。‎ ‎6．(2015·全国卷Ⅱ节选)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：‎ ‎①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1‎ ‎②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2‎ ‎③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3‎ 回答下列问题：‎ 已知反应①中相关的化学键键能数据如下：‎ 化学键 HH CO HO CH E/(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎343‎ ‎1 076‎ ‎465‎ ‎413‎ 由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。‎ 解析：根据键能与反应热的关系可知，ΔH1＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝(1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1)－(413 kJ·mol－1×3＋343 kJ·mol－1＋465 kJ·mol－1)＝－99 kJ·mol－1。根据质量守恒定律，由②－①可得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，结合盖斯定律可得：ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58 kJ·mol－1)－(－99 kJ·mol－1)＝＋41 kJ·mol－1。‎ 答案：－99　＋41‎ ‎1.求解步骤 ‎(1)找到目标方程式—即所求反应热所依附的热化学方程式。‎ ‎(2)利用盖斯定律，写出正确的热化学方程式及其反应热。‎ ‎(3)根据题干数值，代入进行计算。‎ ‎2．常用以下两种方法 ‎(1)热化学方程式相加或相减，如：‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；‎ ‎②C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2；‎ ‎①－②可得CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2。‎ ‎(2)合理设计反应途径，如：‎ 顺时针方向和逆时针方向变化反应热代数和相等。ΔH＝ΔH1＋ΔH2。‎ ‎[对点练习]‎ ‎7．(1)(2016·全国丙卷节选)已知下列反应：‎ SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1‎ ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2‎ CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3‎ 则反应：SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝________________________________________________________________________。‎ ‎(2)(2016·全国甲卷节选)①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1‎ ‎②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2‎ ‎③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3‎ ‎④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)‎ ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1‎ 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝________________________________________。‎ ‎(3)(2016·天津高考节选)氢气可用于制备H2O2。已知：‎ H2(g)＋A(l)===B(l)　ΔH1‎ O2(g)＋B(l)===A(l)＋H2O2(l)　ΔH2‎ 其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)的ΔH______0(填“＞”、“＜”或“＝”)。‎ 解析：(1)将题给三个热化学方程式分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由Ⅰ＋Ⅱ－Ⅲ可得：SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)，则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。‎ ‎(2)由已知热化学方程式①②③可得：‎ N2O4(l)===2O2(g)＋N2(g)　－ΔH1‎ ‎2N2H4(l)===2N2(g)＋4H2(g)　－2ΔH2‎ ‎2O2(g)＋4H2(g)===4H2O(g)　2ΔH3‎ 根据盖斯定律，将上述三个热化学方程式相加，可得2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。‎ ‎(3)将题给两个反应分别编号为①、②，反应①为化合反应，为放热反应，ΔH1<0。反应②为有机物B的氧化反应，也为放热反应，ΔH2<0。根据盖斯定律可知，反应①＋②可得反应H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)，则反应H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2<0。‎ 答案：(1)ΔH1＋ΔH2－ΔH3　(2)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　(3)<‎ ‎ ‎ ‎1．吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大(前者大于0，后者小于0)。‎ ‎2．物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。‎ ‎3．等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。‎ ‎4．产物相同时，同种气态物质燃烧放出的热量比等量的固态物质燃烧放出的热量多；反应物相同时，生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多。‎ ‎5．生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱(或弱碱和强酸，或弱酸和弱碱)的稀溶液反应放出的热量多。‎ ‎6．对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。‎ ‎7．晶体类型不同，产物相同时，越稳定的物质，放出的热量越少。‎ 如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1‎ C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1‎ ‎[对点练习]‎ ‎1．(2014·新课标全国卷Ⅱ)室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(　　)‎ A．ΔH2>ΔH3‎ B．ΔH1<ΔH3‎ C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2‎ D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3‎ 解析：选B　方法一：1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH1>0,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故 ΔH2<0,1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水， CuSO4·5H2O(s)的分解反应为吸热反应，即ΔH3>0，根据盖斯定律得到关系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1<ΔH3。‎ 方法二：本题还可以用图示法进行比较：‎ 画出化学变化过程中的能量变化图后，依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较ΔH的大小。如图，从图中关系再确定各选项。‎ ‎2．下列各组热化学方程式的ΔH前者大于后者的是(　　)‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2‎ ‎②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3‎ S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6‎ ‎④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7‎ CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(aq)　ΔH8‎ A．①　　　B．④　　　C．②③④　　　D．①②③‎ 解析：选C　ΔH有正、负之分，比较时要连同“＋”、“－”在内一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较。①中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2，该反应为放热反应，即ΔH1－ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2；②固态硫变为硫蒸气时吸收热量，故等量的S(s)和S(g)分别与O2反应产生同样的SO2时，气态硫放出的热量多，即ΔH3>ΔH4；③发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故ΔH5>ΔH6；④碳酸钙分解吸收热量，ΔH7>0，CaO与H2O反应放出热量，ΔH8<0，显然ΔH7>ΔH8。‎ ‎[课时小测试]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．H2O的分解反应是放热反应 B．氢能源已被普遍使用 C．2 mol 液态H2O具有的能量低于2 mol H2和1 mol O2的总能量 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 解析：选C　2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)是吸热反应，说明2 mol 液态H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的总能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。‎ ‎2．(2017·江西宜春模拟)利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是(　　)‎ A．该反应的ΔH＝＋91 kJ·mol－1‎ B．加入催化剂，该反应的ΔH变小 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大 解析：选C　根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，故选项A错误，C正确；加入催化剂只能降低反应所需的活化能，而对反应热无影响，选项B错误；生成液态CH3OH时释放出的热量更多，ΔH更小，选项D错误。‎ ‎3．高温下，在密闭容器中用H2还原WO2可得到金属钨，其总反应为WO2(s)＋2H2(g)===W(s)＋2H2O(g)　ΔH＝＋66.0 kJ·mol－1；又已知WO2(g)＋2H2(g)===W(s)＋2H2O(g)　ΔH＝－137.9 kJ·mol－1，下列判断正确的是(　　)‎ A．总反应中，反应物能量总和大于生成物能量总和 B．W(s)＋2H2O(l)===WO2(s)＋2H2(g)　ΔH＝－66.0 kJ·mol－1‎ C．总反应中生成1 mol W(s)放出66.0 kJ热量 D．WO2(s)===WO2(g)的ΔH＝＋203.9 kJ·mol－1‎ 解析：选D　由题中信息知用H2还原WO2，得到金属钨为吸热反应，故可判知反应物总能量小于生成物总能量，同时知生成1 mol W(s)时需吸收66.0 kJ的热量，A、C错误；B项中H2O的状态符号应为“g”，B错误。‎ ‎4．下列有关能量的判断和表示方法正确的是(　　)‎ A．由C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，可知：石墨比金刚石更稳定 B．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多 C．由H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，可知：含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量等于57.3 kJ·mol－1‎ D．2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ 解析：选A　石墨变为金刚石的反应是吸热反应，金刚石能量高，石墨比金刚石稳定，故A正确；等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，固体硫变为硫蒸气需要吸收热量，前者放出热量更多，故B错误；含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，醋酸为弱酸，溶于水电离需要吸热，放出热量小于57.3 kJ，故C错误；2 g H2物质的量为1 mol，此反应为放热反应，ΔH<0，故氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝2×(－285.8 kJ·mol－1)＝－571.6 kJ·mol－1，故D错误。‎ ‎5．下列热化学方程式或叙述正确的是(　　)‎ A．1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝＋642 kJ·mol－1‎ B．12 g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ的热量：2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1‎ C．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1，则：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋572 kJ·mol－1‎ D．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量 解析：选C　A项，放热反应，ΔH<0，错误；B项，12 g C的物质的量为1 mol，选项中反应的焓变应为ΔH＝－221.0 kJ·mol－1，错误；C项，已知反应为放热反应，则其逆反应为吸热反应，ΔH为“＋”，ΔH与化学计量数成正比，正确；D项，反应是可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不能完全反应，错误。‎ ‎6．(2017·东北育才中学模拟)在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应 ‎①H2S(g)＋O2(g)=== SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1‎ ‎②2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g) ΔH2‎ ‎③H2S(g)＋O2(g)=== S(g)＋H2O(g)　ΔH3‎ ‎④S(g)===S2(g)　ΔH4‎ 则ΔH4的正确表达式为(　　)‎ A．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)‎ B．ΔH4 ＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)‎ C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)‎ D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)‎ 解析：选B　根据盖斯定律：(①＋②－3×③)得，ΔH4 ＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。‎ ‎7．在25 ℃、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、870.3 kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　)‎ A．－488.3 kJ·mol－1　　　B．＋488.3 kJ·mol－1‎ C．－191 kJ·mol－1 D．＋191 kJ·mol－1‎ 解析：选A　由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－870.3 kJ·mol－1。则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为－393.5 kJ·mol－1×2＋(－285.8 kJ·mol－1×2)－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。‎ ‎8．(2017·江南十校模拟)已知下列五个反应，有关ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5的关系正确的是(　　)‎ ‎①C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)　ΔH1>0‎ ‎②2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH2>0‎ ‎③C(s)＋2H2(g)CH4(g)　ΔH3‎ ‎④2C(s)＋H2(g)C2H2(g)　ΔH4‎ ‎⑤2C(s)＋2H2(g)C2H4(g)　ΔH5‎ A．ΔH1＝ΔH5－ΔH4 B．ΔH2＝ΔH1－ΔH3‎ C．ΔH4>ΔH5>ΔH3 D．ΔH3>ΔH4>ΔH5‎ 解析：选C　④－⑤得①反应，所以ΔH1＝ΔH4－ΔH5，A错误；⑤－2×③得②反应，所以ΔH2＝ΔH5－2×ΔH3，B错误；由于ΔH1＝ΔH4－ΔH5>0，所以ΔH4>ΔH5；ΔH2＝ΔH5－2×ΔH3>0，所以ΔH5>ΔH3，即ΔH4>ΔH5>ΔH3，C正确。 ‎ ‎9．(2016·江苏高考)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(　　)‎ ‎①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝571.6 kJ·mol－1‎ ‎②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH2＝131.3 kJ·mol－1‎ ‎③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝206.1 kJ·mol－1‎ A．反应①中电能转化为化学能 B．反应②为放热反应 C．反应③使用催化剂，ΔH3减小 D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的　ΔH＝74.8 kJ·mol－1‎ 解析：选D　反应①是太阳能转化为化学能，A不正确；反应②中ΔH2＞0，是吸热反应，B不正确；反应③使用催化剂不能改变反应的焓变，ΔH不变，C不正确；D项中，由盖斯定律，反应③－②可得CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH＝74.8 kJ·mol－1，正确。‎ ‎10．用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2，其能量转化关系如图(图中计量单位为mol)，则：NO(g)＋H2(g)===0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH为(　　)‎ A．0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1‎ B．0.5(c＋a－d－b)kJ·mol－1‎ C．0.5(c＋d－a－b)kJ·mol－1‎ D．0.5(c＋d－a－b)kJ·mol－1‎ 解析：‎ 选A　由图中转化可知，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，发生2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(a＋b－c－d)kJ·mol－1，化学计量数与反应中的能量变化成正比，则NO(g)＋H2(g)===0.5N2(g)＋H2O(g)的ΔH＝0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1。‎ ‎11．请参考题中图表，已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答下列问题：‎ ‎(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。‎ 请写出NO2和CO反应的热化学方程式：___________________________。‎ ‎(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：‎ ‎①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)‎ ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1‎ ‎②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)‎ ΔH＝－192.9 kJ·mol－1‎ 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为__________________________________________________。‎ ‎(3)如表所示是部分化学键的键能参数。‎ 化学键 P—P P—O O===O P===O 键能 ‎(kJ·mol－1)‎ a b c x 已知白磷的燃烧热为d kJ·mol－1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示，则表中x＝________ kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。‎ 解析：(1)观察图像，E1应为正反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是ΔH不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1。‎ ‎(2)观察方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式如下运算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。‎ ‎(3)白磷燃烧的化学方程式为P4＋5O2P4O10，结合图Ⅱ中白磷及其完全燃烧产物的结构，根据“反应热＝反应物键能总和－生成物键能总和”与燃烧热概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，据此可得x＝(d＋6a＋5c－12b)。‎ 答案：(1)减小　不变　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1‎ ‎(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－764.7 kJ·mol－1‎ ‎(3)(d＋6a＋5c－12b)‎ ‎12．(1)(2016·四川高考节选)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。‎ 已知25 ℃，101 kPa时：‎ CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l)　ΔΗ＝－271 kJ·mol－1‎ ‎5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)ΔH＝－937 kJ·mol－1‎ 则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_____________________________。‎ ‎(2)(2015·新课标全国卷Ⅰ节选)已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。‎ ‎(3)(2014·新课标全国卷Ⅰ节选)已知：甲醇脱水反应 ‎2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)‎ ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1‎ 甲醇制烯烃反应 ‎2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)‎ ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1‎ 乙醇异构化反应 C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)‎ ΔH3＝＋50.7 kJ·mol－1‎ 则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ 解析：(1)把已知热化学方程式依次编号①、②，根据盖斯定律由①×5－②得：Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)　ΔH＝－418 kJ·mol－1。‎ ‎(2)ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)；设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x－436 kJ－151 kJ＝＋11 kJ，x＝299 kJ。‎ ‎(3)将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，用①－②－③即得所求的热化学方程式，由此可得到ΔH＝－45.5 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)　ΔH＝－418 kJ·mol－1‎ ‎(2)299　(3)－45.5‎ ‎13．(1)CO、CH4均为常见的可燃性气体。已知在101 kPa时，CO的燃烧热为283 kJ·mol－1。相同条件下，若2 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是_________________________。‎ ‎(2)已知下列反应的热化学方程式：‎ ‎6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3‎ 则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为________________________________________________________________________‎ ‎(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。‎ ‎(3)已知一定温度和压强下，合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.0 kJ·mol－1，将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中，保持恒温恒压，在催化剂存在时进行反应，达到平衡时，测得N2的转化率为20%。若在相同条件下，起始时在该容器中充入2 mol NH3，反应达到平衡时的热量变化是________(填“吸收”或“放出”)________ kJ热量。‎ 解析：(1)由题意可知，1 mol CO完全燃烧放出热量283 kJ，则1 mol CH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量＝×6.30×283 kJ＝891.45 kJ，则CH4完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－891.45 kJ·mol－1。‎ ‎(2)根据盖斯定律，将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，由12×③＋5×②－2×①即得所给热化学方程式，则ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。‎ ‎(3)由题意可知，2 mol NH3完全分解吸收的热量为92.0 kJ。恒温恒压下，合成氨反应中N2的转化率为20%，则相同条件下氨的分解反应中，氨的分解率为80%，即该氨的分解反应中吸收的热量＝92.0 kJ×80%＝73.6 kJ。‎ 答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－891.45 kJ·mol－1‎ ‎(2)12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1‎ ‎(3)吸收　73.6‎