2018届二轮复习化学反应与能量学案（全国通用）(2)

2018届二轮复习化学反应与能量学案（全国通用）(2)

专题九　化学反应与能量 ‎[考试标准]‎ 知识条目 必考要求 加试要求 ‎1.化学反应中的热量 ‎①化学反应中能量转化的主要形式 ‎②吸热反应和放热反应 ‎③从化学反应中的反应物的总能量与生成物的总能量变化理解反应中的热效应 ‎④化学键的断裂和形成与反应中能量变化的关系 ‎⑤热化学方程式的书写 ‎⑥利用热化学方程式进行简单计算 ‎⑦合理利用化石燃料，提高燃料燃烧效率的方法 a a b b a b a b a b c b c a ‎2.太阳能、生物质能和氢能的利用 ‎①太阳能开发利用的途径和方式 ‎②生物质能的利用途径 ‎③氢能的优点、开发与利用，了解化石燃料的不可再生性及其给环境带来的问题 a a a a a a ‎3.化学反应中的热效应 ‎①反应热 ‎②焓变的含义 ‎③焓变与键能的关系 ‎④中和热的测定 ‎⑤标准燃烧热的概念 ‎⑥热值的概念 ‎⑦盖斯定律及其简单计算 a a c b a a b 考点一　化学反应中的热量、热化学方程式 ‎1．燃料的充分燃烧和反应热 ‎(1)燃料的充分燃烧 ‎①化石燃料主要包括煤、石油、天然气。‎ ‎②可燃物燃烧的条件是与O2接触，温度达到着火点。‎ ‎③充分燃烧的必要条件是O2要充足，与O2的接触面积要大。‎ ‎④不充分燃烧则产热少，浪费资源，污染环境。‎ ‎(2)反应热(焓变)‎ ‎①定义：在恒温、恒压的条件下，反应过程中吸收或释放的热量。‎ ‎②符号：ΔH。‎ ‎③单位：kJ/mol或kJ·mol－1。‎ ‎④测量：可用量热计测量。‎ ‎⑤表示方法：吸热反应的ΔH＞0；放热反应的ΔH＜0。‎ ‎⑥产生原因：化学反应过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等，故化学反应均伴随着能量变化。‎ ‎(3)放热反应和吸热反应的比较 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键的关系 生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 表示方法 ΔH＜0‎ ΔH＞0‎ 实例 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)‎ ‎ ΔH＝－184.5 kJ·mol－1‎ C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ‎ ΔH＝131.3 kJ·mol－1‎ 特别提醒　(1)化学反应表现为吸热或放热与反应开始是否需要加热无关。需要加热的反应不一定是吸热反应，如C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＜0；不需要加热的反应也不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。‎ ‎(2)浓硫酸、NaOH固体溶于水放热，NH4NO3‎ 溶于水吸热，但此类热效应属于溶解热，不属于放热反应或吸热反应。‎ ‎(3)利用放热反应和吸热反应可以比较反应物和生成物的相对稳定性，能量越低越稳定。‎ ‎2．太阳能、生物质能和氢能的利用 ‎(1)太阳能的利用 绿色植物的光合作用是太阳能的主要利用形式，地球上每年通过光合作用储存的太阳能，相当于全球能耗的10倍左右。主要是通过 ‎①光能―→化学能 ‎6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2。‎ ‎②化学能―→热能 ‎(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6。‎ C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O。‎ ‎(2)生物质能的利用 农业废弃物(如植物的秸秆、枝叶)、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等这些物质中蕴藏着丰富的能量，我们把这些来自于植物及其加工产品所贮存的能量叫做生物质能。‎ 生物质能利用的主要方式：‎ ‎①直接燃烧 ‎(C6H10O5)n＋6nO26nCO2＋5nH2O ‎②生物化学转换 ‎(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6‎ C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑‎ ‎③热化学转换 C6H12O63CH4↑＋3CO2↑‎ ‎(C6H10O5)n＋nH2O3nCH4↑＋3nCO2↑‎ ‎(3)氢能的开发和利用 制氢气的原料是水，氢气燃烧的产物只有水，因此氢气是一种理想的清洁燃料。‎ ‎3．热化学方程式的书写 ‎(1)注明反应条件 反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。‎ ‎(2)注明物质状态 常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。‎ ‎(3)注意符号单位 ΔH应包括“＋”或“－”(“＋”可省略)、数字和单位(kJ·mol－1)。‎ ‎(4)注意守恒关系 ‎①原子守恒和得失电子守恒；‎ ‎②能量守恒。‎ ‎(5)区别于普通方程式 一般不标注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。‎ ‎(6)注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。可逆反应中ΔH指完全反应时的热效应。‎ 题组一　化学反应中的能量变化 ‎1．(2016·温州中学高一上学期期末)下列说法正确的是(　　)‎ A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．任何放热反应在常温条件下一定能够发生 C．反应物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反应是放热还是吸热 D．化学反应才有伴随能量变化，物理变化没有伴随能量变化 答案　C 解析　A项，需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，例如木炭燃烧，错误；B项，放热反应在常温条件下不一定能够发生，例如木炭燃烧，错误；C项，反应物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反应是放热还是吸热，正确；D项，化学反应伴随能量变化，物理变化中也会伴随能量变化，错误。‎ ‎2．(2017·浙江省东阳中学高一3月阶段性考试)(1)下列变化属于吸热反应的是_____(填序号)。‎ ‎①葡萄糖在人体内被氧化成CO2；②天然气的燃烧；③煅烧大理石；④稀盐酸与稀氨水混合；⑤生石灰与水反应生成熟石灰；⑥干冰的升华；⑦钠与水反应；⑧消石灰与氯化铵晶体的反应 ‎(2)氢气燃烧生成液态水的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1，请回答下列问题：‎ ‎①生成物能量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。‎ ‎②反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的能量变化如图所示。已知拆开1 mol H2、1 mol O2和 1 mol H—O中的化学键分别需要消耗436 kJ、496 kJ和463 kJ能量，则此反应过程________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。‎ ‎(3)已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)　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。‎ 答案　(1)③⑧　(2)①小于　②放出　484　(3)299‎ 题组二　能源的开发与利用 ‎3．(2017·温州市十五校联合体高一下学期期中联考)下列关于燃料充分燃烧的说法中，错误的是(　　)‎ A．氧气量充足，燃烧充分 B．固体燃料块越大燃烧越充分 C．液体燃料燃烧时可以雾状喷出 D．温度必须达到着火点 答案　B 解析　A项，氧气量充足，燃烧充分，正确；B项，固体燃料块越大，接触面积越小，燃烧越不充分，错误；C项，液体燃料燃烧时可以雾状喷出增大反应物接触面积，加快反应速率，正确；D项，温度必须达到着火点，正确。‎ ‎4．(2017·绍兴市高三3月教学质量调测)下列属于不可再生能源的是(　　)‎ A．氢气 B．石油 C．沼气 D．酒精 答案　B 解析　煤、石油及天然气是化石能源，属于不可再生能源，而氢气、沼气、酒精及太阳能、风能等为可再生能源，故答案为B。‎ ‎5．(2017·慈溪市高二上学期期中)下列有关能量转换的说法正确的是(　　)‎ A．煤燃烧是化学能全部转化为热能的过程 B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程 D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转化成热能的过程 答案　B 解析　A项，煤燃烧是化学能部分转化成热能，部分转化成其他能量的过程，错误；B项，化石燃料和植物燃料，燃烧时放出的能量最终来自于太阳能，正确；C 项，是化学能转化成热能的过程，错误；D项，光合作用是把太阳能转化成化学能，错误。‎ 题组三　热化学方程式的正误判断 ‎6．(2017·宁波市十校高三9月联考)已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝－483.6 kJ·mol－1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1；据此判断，下列说法正确的是(　　)‎ A．2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH3＝x kJ·mol－1，x小于571.6‎ B．2 mol氢气和1 mol氧气的能量大于2 mol液态水的能量 C．1 mol H2O(l)转变成 1 mol H2O(g)放出 44.0 kJ热量 D．1 mol H2O(g)转变成 1 mol H2O(l)放出 88.0 kJ热量 答案　B 解析　A项，热化学反应方程式的正过程热效应的绝对值等于逆过程热效应的绝对值，即x为571.6，错误；B项，氢气燃烧是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，即2 mol氢气和1 mol氧气的能量大于2 mol液态水的能量，正确；C项，①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH1，②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2，(①－②)/2得H2O(l) ===H2O(g)　ΔH＝(ΔH1－ΔH2)/2 kJ·mol－1＝44.0 kJ·mol－1，此反应吸收44.0 kJ的热量，错误；D项，根据C选项分析，1 mol水蒸气转化成1 mol 液态水，放出的热量为44.0 kJ，错误。‎ ‎7．(2017·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三上学期考试)已知1 mol CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3 kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是(　　)‎ A．CH4 (g)＋2O2 (g)===CO2 (g)＋2H2O(g)　ΔH＝890.3 kJ·mol－1‎ B．CH4 (g)＋2O2 (g)===CO2 (g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ C．CH4 (g)＋2O2 (g)===CO2 (g)＋2H2O(l)　ΔH＝890.3 kJ·mol－1‎ D．CH4 (g)＋2O2 (g)===CO2 (g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　1 mol CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3 kJ热量，表示该反应的热化学方程式为CH4 (g)＋2O2(g)===CO2 (g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，答案选B。‎ ‎8．(2017·温州市高三第二次选考模拟)根据能量变化示意图，下列说法正确的是(　　)‎ A．C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝(E4－E1) kJ·mol－1‎ B．2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝(E2－E3) kJ·mol－1‎ C．C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝(E3－E4) kJ·mol－1‎ D．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝2(E2－E1) kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　A项，金刚石燃烧是放热反应，ΔH＜0，错误；B项，根据图像可知1 mol 石墨不完全燃烧生成1 mol CO放出(E3－E2) kJ能量，则2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝2(E2－E3) kJ·mol－1，错误；C项，根据图像可知石墨的总能量低于金刚石，则C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH＝(E4－E3) kJ·mol－1，错误；D项，CO2分解生成CO和氧气是吸热反应，则根据图像可知2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝2(E2－E1) kJ·mol－1，正确。‎ ‎ “四审”快速判断热化学方程式正误 考点二　标准燃烧热、中和热、盖斯定律(加试)‎ ‎1．焓变与反应热 ‎(1)焓变、反应热 ‎①定义：在恒温、恒压条件下进行的反应的热效应。‎ ‎②符号：ΔH。‎ ‎③单位：kJ·mol－1。‎ ‎(2)焓变与键能的关系 ‎①键能 键能是指气态基态原子形成1 mol 化学键释放的最低能量。‎ ‎②ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和。‎ ‎2．两类重要的反应热——标准燃烧热、中和热 ‎(1)标准燃烧热 ‎①概念：在101 kPa 下，1 mol 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热，其单位一般用kJ·mol－1。‎ ‎②标准燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。‎ ‎③表示的意义：例如C的标准燃烧热为－393.5 kJ·mol－1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ 的热量。‎ ‎④书写热化学方程式：标准燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1，即C8H18的标准燃烧热为－5 518 kJ·mol－1。‎ ‎⑤标准燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放＝n(可燃物)×ΔH 式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的标准燃烧热。‎ ‎(2)热值 ‎1 g 物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。‎ ‎(3)中和热 ‎①概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol 液态H2O时的反应热叫中和热。‎ ‎②注意几个限定词：①稀溶液；②生成物是1 mol液态H2O；③用离子方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。‎ ‎③中和热的测定 a．测定原理 ΔH＝ c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。‎ b．装置如图(在横线上填写仪器的名称)‎ ‎3．盖斯定律 ‎(1)1840年化学家盖斯从实验中总结得出盖斯定律。‎ ‎(2)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。‎ ‎(3)根据下列反应过程，试判断ΔH的关系：‎ ‎①aA1,B AB 则ΔH1＝aΔH2。‎ ‎②AB aBaA 则ΔH2＝－aΔH1。‎ ‎③‎ 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2。‎ 注意　在反应过程设计中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互变化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。‎ 题组一　利用化学键的键能计算焓变 ‎1．肼(H2N—NH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示，已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O===O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是(　　)‎ A．194 B．391 C．516 D．658‎ 答案　B 解析　由图知N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)，ΔH1＝－534 kJ·mol－1，可设断裂1 mol N—H键所需能量为x kJ，由图得出：ΔH1＝ΔH3＋ΔH2＝154 kJ·mol－1＋4x kJ·mol－1＋500 kJ·mol－1－2 752 kJ·mol－1＝－534 kJ·mol－1，可求得x＝391，B项正确。‎ ‎2．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。‎ 反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O。已知：‎ i．反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。‎ ii.‎ ‎(1)A的热化学方程式是 ‎ ‎ 。‎ ‎(2)断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键 (填“强”或“弱”)。‎ 答案　(1)4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1　(2)31.9　强 解析　(1)由题给条件可知，4 mol HCl被氧化，放出热量为115.6 kJ，可知ΔH＝－115.6 kJ·mol－1，反应A的热化学方程式是4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1。(2)由ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和可得，E(H—O)－E(H—Cl)＝[115.6＋(498－2×243)]/4 kJ·mol－1＝31.9 kJ·mol－1，键能越大，化学键越稳定、越强，所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl键强。‎ 解答反应热计算的题目时的注意事项 ‎(1)不要把反应热与键能的关系和反应热与物质的总能量的关系相混淆。反应热(焓变)ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝生成物的总能量－反应物的总能量。‎ ‎(2)要弄清反应前后分子中的化学键类型和数目。如N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)中，1 mol NH3分子中含有3 mol N—H键。‎ 题组二　标准燃烧热、中和热 ‎3．25 ℃、101 kPa下，煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是33 kJ·g－1、143 kJ·g－1、56 kJ·g－1、23 kJ·g－1，则下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝ －396 kJ·mol－1‎ B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－896 kJ·mol－1‎ C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1‎ D．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝736 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　煤炭的热值是33 kJ·g－1，则12 g煤炭完全燃烧放出的热量为396 kJ，所以热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－396 kJ·mol－1，A错误；天然气的热值是56 kJ·g－1，则16‎ ‎ g CH4放出的热量为896 kJ，所以热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－896 kJ·mol－1，B正确；氢气的热值是143 kJ·g－1，则4 g H2放出的热量为572 kJ，所以热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1，C错误；甲醇(CH3OH)的热值是23 kJ·g－1，则32 g CH3OH放出的热量为736 kJ，所以热化学方程式：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－736 kJ·mol－1，D错误。‎ ‎4．(2017·慈溪市高二上学期期中联考)已知298 K时，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，推测含1 mol HCl的稀溶液与含1 mol NH3的稀溶液反应放出的热量(　　)‎ A．大于57.3 kJ B．等于57.3 kJ C．小于57.3 kJ D．无法确定 答案　C 解析　NH3·H2O是弱电解质，其电离是吸热过程，因此放出的热量小于57.3 kJ，故选项C正确。‎ ‎5．(2017·慈溪市高二上学期期中联考)强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，向3份同体积0.2 mol·L－1的NaOH溶液中分别加入适量的稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是(　　)‎ A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3‎ B．ΔH2＞ΔH3＞ΔH1‎ C．ΔH2＞ΔH1＞ΔH3‎ D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2‎ 答案　D 解析　此反应是放热反应，ΔH<0，醋酸属于弱电解质，电离是吸热过程，放出的热量小于57.3 kJ，浓硫酸遇水放出热量，反应放出的热量大于57.3 kJ，稀硝酸和NaOH反应放出热量等于57.3 kJ，因此有ΔH1＞ΔH3＞ΔH2，故选项D正确。‎ 题组三　焓变大小的比较 ‎6．(2017·慈溪市高二上学期期中联考)下列各组热化学方程式中，化学反应的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(s)　ΔH8‎ A．① B．④ C．②③④ D．①②③‎ 答案　C 解析　①两个反应是放热反应，ΔH<0，CO是可燃性气体，还能继续燃烧放出热量，因此ΔH1<ΔH2，故错误；②燃 烧时放出热量，ΔH<0，固体转化成气体，需要吸收热量，ΔH3＞ΔH4，故正确；③都是放热反应，2ΔH5＝ΔH6，故正确；④前者是吸热反应，ΔH＞0，后者是放热反应，ΔH<0，故正确；综上所述，选项C正确。‎ ‎7．已知下列热化学方程式：‎ ‎①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1‎ ‎④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1‎ 下列关系式中正确的是(　　)‎ A．a＜c＜0 B．b＞d＞0‎ C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0‎ 答案　C 解析　H2的燃烧反应是放热反应，ΔH＜0，a、b、c、d都小于0，B、D两项错误；反应③与反应①相比较，产物的状态不同，H2O(g)的能量＞H2O(l)的能量，a＞c，A项错误；反应②的化学计量数是反应①的2倍，②的反应热也是①的2倍，即b＝2a＜0，C项正确。‎ ‎8．在同温、同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1＞ΔH2的是(　　)‎ A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1‎ B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1‎ S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1‎ C．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1‎ D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1‎ H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1‎ 答案　A 解析　由于H2O(g)的焓大于H2O(l)的焓，Q2＞Q1，故ΔH1＞ΔH2，A项符合题意；由于S(g)‎ 的焓大于S(s)的焓，Q1＞Q2，故ΔH2＞ΔH1，B项不符合题意；C(s)生成CO2(g)比生成CO(g)放出的热量多，Q1＞Q2，故ΔH2＞ΔH1，C项不符合题意；生成2 mol HCl(g)比生成1 mol HCl(g)放出的热量多，Q1＞Q2，故ΔH2＞ΔH1，D项不符合题意。‎ ‎(1)比较反应热(焓变)的大小时，反应热(ΔH)必须带“＋”或“－”号进行比较。如吸热反应的ΔH(＋)大于放热反应的ΔH(－)，放热反应的ΔH(－)，放热越多，ΔH越小。‎ ‎(2)参与反应的物质聚集状态(能量g＞l＞s)不同时的反应热(焓变)的大小 ‎①同一反应，反应物状态不同时，如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1＜0，A(s)＋B(g)===C(g)　ΔH2＜0，因为能量A(g)＞A(s)，第一个反应放出能量多，则ΔH1＜ΔH2。‎ ‎②同一反应，生成物状态不同时，如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1＜0，A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2＜0，因为能量C(g)＞C(l)，第一个反应放出能量少，则ΔH1＞ΔH2。‎ ‎(3)两个有联系的不同反应相比。如 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＜0，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2＜0，根据常识可知CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＜0，故第一个反应放出的热量多，则ΔH1＜ΔH2。‎ 题组四　盖斯定律的应用 ‎9．(2017·慈溪市高二上学期期中联考)已知下列两个热化学方程式：‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285 kJ·mol－1‎ C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1‎ ‎(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共3 mol，完全燃烧生成液态水时放热2 790 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为 。‎ ‎(2)已知：H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝44.0 kJ·mol－1，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式： ‎ ‎ 。‎ 答案　(1)2∶1　(2)C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－2 044.0 kJ·mol－1‎ 解析　(1)设氢气的物质的量为x mol，则丙烷的物质的量为(3－x) mol，有285x＋(3－x)×2 220＝2 790，解得x＝2，因此氢气和丙烷的物质的量之比为2∶1。‎ ‎(2)①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ，‎ ‎②H2O(l)===H2O(g)，①＋4×②得出ΔH＝(－2 220＋4×44) kJ·mol－1＝－2 044.0 kJ·mol－1，因此热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－2 044.0 kJ·mol－1。‎ ‎10．(2017·衢州市高三1月教学质量检测)已知：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 ‎ ‎2N2(g)＋6H2O(l)??4NH3(g)＋3O2(g)　ΔH＝1 530.0 kJ·mol－1‎ 则氢气的热值为 。‎ 答案　142.9 kJ ·g－1‎ 解析　已知：①2N2(g)＋6H2O(l)??4NH3(g)＋3O2(g)　ΔH＝1 530.0 kJ·mol－1、②N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　 ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则[②×2－①]÷6可得H2(g) ＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝[(－92.4 kJ·mol－1)×2－1 530.0 kJ·mol－1]÷6＝－285.8 kJ·mol－1，即2 g氢气完全燃烧放出的热量为285.8 kJ ，则氢气的热值为142.9 kJ ·g－1。‎ ‎11．(2017·温州市高三第二次选考模拟)已知，一定条件下有下列反应：‎ Ⅰ.2N2O5(g)??4NO2 (g)＋ O2(g)　ΔH1‎ Ⅱ.2NO2(g) ??2NO(g)＋ O2(g)　ΔH2‎ Ⅲ.2NaOH(aq)＋N2O5(g)===2NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH3‎ 写出NO和O2的混合物溶于NaOH溶液生成硝酸盐的热化学方程式： ‎ ‎ 。‎ 答案　4NO(g)＋3O2(g)＋4NaOH(aq)===4NaNO3(aq)＋2H2O(l)　 ΔH＝2ΔH3－ΔH1－2ΔH2‎ 解析　已知：‎ Ⅰ.2N2O5(g)??4NO2(g)＋O2(g)　ΔH1‎ Ⅱ.2NO2(g)??2NO(g)＋O2(g)　ΔH2‎ Ⅲ.2NaOH(aq)＋N2O5(g)===2NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH3‎ 根据盖斯定律可知2×Ⅲ－Ⅰ－2×Ⅱ即得到NO和O2的混合物溶于NaOH溶液生成硝酸盐的热化学方程式：4NO(g)＋3O2(g)＋4NaOH(aq)===4NaNO3(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝2ΔH3－ΔH1－2ΔH2。‎ ‎12．(2017·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三上学期考试)由CO2制备甲醇过程可能涉及如下反应：‎ 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g) ＋H2O(g)　ΔH1＝－49.58 kJ·mol－1‎ 反应Ⅱ：CO2(g)＋ H2(g)??CO (g)＋H2O(g)　ΔH2‎ 反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)　ΔH3＝－90.77 kJ·mol－1‎ 则反应Ⅱ的ΔH2＝ 。‎ 答案　41.19 kJ·mol－1‎ 解析　反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g) ＋H2O(g)　ΔH1＝－49.58 kJ·mol－1，反应Ⅱ：CO2(g)＋ H2(g)??CO (g)＋H2O(g)　ΔH2，反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)　ΔH3＝－90.77 kJ·mol－1，根据盖斯定律，反应Ⅱ＝反应Ⅰ－反应Ⅲ，所以ΔH2＝ΔH1－ΔH3＝－49.58 kJ·mol－1－(－90.77 kJ·mol－1)＝41.19 kJ·mol－1。‎ ‎1．(2017·浙江11月选考，5)下列不属于化石燃料的是(　　)‎ A．煤 B．石油 C．天然气 D．甲醇 答案　D 解析　三大化石燃料包括：煤、石油、天然气，D不是化石燃料。‎ ‎2．(2017·浙江11月选考，19)根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．ΔH5＞0‎ B．ΔH1＋ΔH2＝0‎ C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0‎ 答案　D 解析　根据气态水变为液态水放热，故A错误；由转化关系图可知ΔH1＋ΔH2≠0，故B错误；由转化关系图可知ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C错误；由转化关系图可知，经过一个循环之后回到原始状态，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正确。‎ ‎3．(2017·浙江4月选考，9)下列物质放入水中，会显著放热的是(　　)‎ A．食盐 B．蔗糖 C．酒精 D．生石灰 答案　D 解析　食盐溶于水，放热不明显，A错误；蔗糖溶于水，放热不明显，B错误；酒精溶于水，放热不明显，C错误；生石灰溶于水生成氢氧化钙，属于放热反应，D正确。‎ ‎4．(2017·浙江4月选考，19)已知断裂1 mol H2(g)中的H—H键需要吸收436.4 kJ的能量，断裂1 mol O2(g)中的共价键需要吸收498 kJ的能量，生成H2O(g)中的1 mol H—O键能放出462.8 kJ的能量。下列说法正确的是(　　)‎ A．断裂1 mol H2O中的化学键需要吸收925.6 kJ的能量 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－480.4 kJ·mol－1 ‎ C．2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝471.6 kJ·mol－1‎ D．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－240.2 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　未说明1 mol H2O的状态，不能计算能量变化，A错误；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝436.4 kJ·mol－1×2＋498 kJ·mol－1－4×462.8 kJ·mol－1＝－480.4 kJ·mol－1，B正确；未标明气态水转化为液态水时放出的热量不能计算焓变，C错误；根据B中分析可知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－240.2 kJ·mol－1，D错误。‎ ‎5．(2016·浙江10月选考，9)下列属于可再生能源的是(　　)‎ A．氢能 B．石油 C．煤 D．天然气 答案　A 解析　石油、煤、天然气属于传统能源，均不能再生。‎ ‎6．(2016·浙江10月选考，19)根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－(b－a) kJ·mol－1‎ B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－(a－b) kJ·mol－1‎ C．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝2(a＋b－c) kJ·mol－1‎ D．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　根据图示知N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　ΔH＝－2(b－a) kJ·mol－1，所以A、B两项错误；根据图示知2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1，所以C项错误、D项正确。‎ ‎7．[(2017·浙江11月选考，30(一)(3)]十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘(C10H18)→四氢萘(C10H12)→萘(C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知：‎ C10H18(l)??C10H12(l)＋3H2(g)　ΔH1‎ C10H12(l)??C10H8(l)＋2H2(g)　ΔH2‎ ΔH1＞ΔH2＞0，C10H18→C10H12的活化能为Ea1，C10H12→C10H8的活化能为Ea2，十氢萘的常压沸点为192 ℃；在192 ℃，液态十氢萘脱氢反应的平衡转化率约为9%。‎ 温度335 ℃，在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘(1.00 mol)催化脱氢实验，测得C10H12和C10H8的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间的变化关系，如图1所示。‎ ‎①在8 h时，反应体系内氢气的量为 mol(忽略其他副反应)。‎ ‎②x1显著低于x2的原因是 ‎ ‎ 。‎ ‎③在图2中绘制“C10H18→C10H12→C10H8”的“能量～反应过程”示意图。‎ 答案　①1.951　②反应2的活化能比反应1的小，催化剂显著降低了反应2的活化能，反应生成的C10H12很快转变成C10H8，故x1显著低于x2‎ ‎③‎ 解析　(3)①该反应可以直接看作十氢萘分别分解为四氢萘和萘，则生成氢气的物质的量：0.374 mol×5＋0.027 mol×3＝1.951 mol。‎ ‎8．[2017·浙江4月选考，30(1)]已知：2Al2O3(s)===4Al(g)＋3O2(g)　ΔH1＝3 351 kJ·mol－1‎ ‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－221 kJ·mol－1‎ ‎2Al(g)＋N2(g)===2AlN(s)　ΔH3＝－318 kJ·mol－1‎ 碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是 ‎ ‎ 。‎ 答案　Al2O3(s)＋3C(s)＋N2(g)===2AlN(s)＋3CO(g)‎ ΔH＝1 026 kJ·mol－1‎ ‎9．[2016·浙江10月选考，30(2)①]已知：Cl2(g)＋2NaOH(aq)===NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)　 ‎ ΔH1＝－102 kJ·mol－1‎ ‎3Cl2(g)＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)　ΔH2＝－422 kJ·mol－1‎ 写出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的热化学方程式：_______________________________‎ ‎ 。‎ 答案　3NaClO(aq)===2NaCl(aq)＋NaClO3(aq)　ΔH＝－116 kJ·mol－1‎ ‎10．[2016·浙江4月选考，30(2)③]已知298 K和101 kPa条件下：‎ N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH1 ‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3‎ ‎4NH3(g)＋O2(g)===2N2H4(l)＋2H2O(l)　ΔH4‎ 则N2H4(l)的标准燃烧热ΔH＝ 。‎ 答案　ΔH2－ΔH1－ΔH4‎ 专题强化练 ‎[必考题组]‎ ‎1．(2017·温州市高三9月选考适应性测试)下列过程会释放出热量的是(　　)‎ A．浓硫酸稀释 B．水的分解 C．硝酸铵溶于水 D．冰的融化 答案　A 解析　浓硫酸稀释放热，故A正确；水的分解吸热，故B错误；硝酸铵溶于水吸热，故C错误；冰的融化吸热，故D错误。‎ ‎2．(2017·杭州萧山区命题比赛)关于能源的开发与利用，下列说法不正确的是(　　)‎ A．生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，是人类赖以生存的重要能源 B．化石燃料燃烧时放出的能量本质上均来源于远古时期生物体所吸收利用的太阳能 C．将太阳能转化为氢能是减少环境污染、缓解能源危机的一种构想 D．以玉米、高粱为原料发酵制乙醇属于生物质能的热化学转换 答案　D 解析　以玉米、高粱为原料发酵制乙醇应属于生物质能和化学能的转换，是生物化学转换，不是热化学转换。‎ ‎3．H2与O2发生反应的过程用模型图示如下(“—”表示化学键)：下列说法不正确的是(　　)‎ A．过程 Ⅰ 是吸热过程 B．过程 Ⅲ 一定是放热过程 C．该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键 D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行 答案　D 解析　A项，过程Ⅰ是分子的化学键断裂形成原子，属于吸热过程，正确；B项，过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，正确；C项，过程Ⅰ为所有的旧化学键断裂，过程Ⅲ为新化学键形成的过程，正确；D项，该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，错误。‎ ‎4．(2017·台州高三上学期期末)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且可以再生。下列最有希望的新能源是(　　)‎ ‎①天然气　②煤　③石油　④太阳能　⑤氢能 A．①③⑤ B．②③④ C．①④⑤ D．④⑤‎ 答案　D ‎5．(2017·浙江省名校新高考研究联盟高三联考)已知：‎ ‎①S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＜0‎ ‎②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＜0‎ 下列能量变化示意图中正确的是(　　)‎ 答案　C ‎6．(2017·台州市高三上学期期末)根据能量变化示意图，下列说法正确的是(　　)‎ A．拆开2 mol H2(g)和1 mol O2(g)中的化学键，共放出1 368 kJ能量 B．1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)的能量之和比1 mol H2O(1)的能量大242 kJ C．2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝484 kJ·mol－1‎ D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝572 kJ·mol－1‎ 答案　C ‎7．100 kPa、298 K条件下，有B2H6与O2的混合气体1 mol，将其点燃恰好完全反应，生成B2O3固体和液态水，放出541.25 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是(　　)‎ A．B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－541.25 kJ·mol－1‎ B．B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝541.25 kJ·mol－1‎ C．B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(g) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1‎ D．B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1‎ 答案　D ‎8．(2017·杭州萧山区命题比赛)接触法制硫酸工艺三个步骤中的热化学方程式如下：‎ ‎①4FeS2(s)＋11O2(g)===2Fe2O3(s)＋8SO2(g) ΔH1＝－3 412 kJ·mol－1‎ ‎②2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g) ΔH2＝－196.6 kJ·mol－1‎ ‎③SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l) ΔH3＝－130.3 kJ·mol－1‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．反应①为吸热反应 B．反应②使用催化剂V2O5，ΔH2减少 C．反应③在接触室中进行 D．以FeS2为原料，理论上生产2 mol H2SO4(l)所释放出的热量为1 310.2 kJ 答案　D 解析　A项，根据焓变，反应①应为放热反应；B项，催化剂不影响焓变的大小；C项，SO3和H2O反应生成H2SO4应在吸收塔中进行；D项，FeS2―→2H2SO4　ΔH＝－1 310.2 kJ·mol－1，D项正确。‎ ‎9．(2017·丽水、衢州、湖州三地市9月教学质量检测)N4分子结构为正四面体(如图所示)。已知：断裂N4(g)中1 mol N—N键吸收193 kJ能量，形成N2(g)中1 mol N≡N放出941 kJ能量。下列说法正确的是(　　)‎ A．形成1 mol N4(g)中的化学键放出193 kJ的能量 B．N4(g)比N2(g)更稳定 C．1 mol N2(g)完全转化为N4(g)，体系的能量增加362 kJ D．N4(g)===2N2(g)　ΔH＝724 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　A项，从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N—N键，形成1 mol N4(g)中的化学键放出6×193 kJ的能量，错误；B项，从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N—N键，根据N4(g)===2N2(g)可知ΔH＝6×193 kJ·mol－1－2×941 kJ·mol－1＝－724 kJ·mol－1，这说明氮气的总能量小于N4(g)，因此N2(g)比N4(g)更稳定，错误；C项，根据B中分析可知1 mol N2(g)完全转化为N4(g)，体系的能量增加362 kJ，正确；D项，由B项分析可知，错误。‎ ‎10．(2017·浙江省“七彩阳光”联盟高三上学期期初联考)煤的工业加工过程中，可利用CO和H2合成用途广泛的化工原料甲醇，能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应是吸热反应 B．1 mol CH3OH所具有的能量为90.1 kJ·mol－1‎ C．CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(l)　ΔH＝－90.1 kJ·mol－1‎ D．1 mol CO和2 mol H2断键所需能量小于1 mol CH3OH断键所需能量 答案　D 解析　A项，根据图中信息可知，该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，错误；B项，1 mol CO(g)和2 mol H2(g)反应生成1 mol CH3OH(g) 的热效应为90.1 kJ·mol－1，错误；C项，根据图中信息可知，CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)　ΔH＝－90.1 kJ·mol－1，错误；D项，该反应放热，所以1 mol CO和2 mol H2断键所需能量小于1 mol CH3OH断键所需能量，正确。‎ ‎11．(2017·杭州萧山区命题比赛)已知：25 ℃、101 kPa下，SO2与O2反应的能量变化如下图所示，下列热化学方程式书写正确的是(　　)‎ A．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH＝－(b－a) kJ·mol－1‎ B．2SO3(g)===2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝(a－b) kJ·mol－1‎ C．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(l)　ΔH＝－2(a－c) kJ·mol－1‎ D．2SO3(l)===2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH＝－2(b－a)kJ·mol－1，A、B错误；2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(l)ΔH＝－2(b＋c－a) kJ·mol－1，C项错误、D项正确。‎ ‎12．(2017·杭州萧山区命题比赛)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如下图，下列说法正确的是(　　)‎ A．S(s，单斜)===S(s，正交)　ΔH＝0.33 kJ·mol－1‎ B．正交硫比单斜硫稳定 C．①式表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ D．②式表示一个正交硫和1个O2分子反应生成一个SO2分子放出296.83 kJ的能量 答案　B 解析　A项，应为放热反应；C项，①式表示断裂1 mol O2(g)和1 mol单斜硫(s)中共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2(g)中共价键所放出的能量少297.16 kJ。‎ ‎[加试题组]‎ ‎13．(1)用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染。已知：‎ ‎①N2(g)＋ O2(g)===2NO(g)　ΔH＝180.5 kJ·mol－1‎ ‎②2C(s)＋ O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1‎ ‎③C(s)＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393. 5 kJ·mol－1‎ 写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式： 。‎ ‎(2)已知：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1‎ ‎ N2(g)＋O2(g)??2NO(g)　ΔH＝180.5 kJ·mol－1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)??2H2O(l) ΔH＝ －571.6 kJ·mol－1‎ 试写出表示氨的标准燃烧热的热化学方程式： ‎ ‎ 。‎ ‎(3)合成氨所需的氢气可以用以下方法制得：‎ ‎① CH4(g)＋H2O(g)??CO(g)＋3H2(g)　ΔH1＝206.4 kJ·mol－1‎ ‎② CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41.2 kJ·mol－1‎ 则氢气与二氧化碳反应生成甲烷和水蒸气的热化学方程式为 。‎ 答案　(1)2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.5 kJ·mol－1‎ ‎(2)NH3(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(l) ΔH＝－382.5 kJ·mol－1‎ ‎(3)4H2(g)＋CO2(g)??CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－165.2 kJ·mol－1‎ ‎14．按要求回答下列问题。‎ ‎(1)已知：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(l)　ΔH1‎ ‎2H2(g)＋O2(l)===2H2O(l)　ΔH2‎ CH3OH(g)===CH3OH(l)　ΔH3‎ ‎2CH3OH(l)＋3O2(l)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH4‎ 则ΔH4＝ (用ΔH1、ΔH2、ΔH3来表示)。‎ ‎(2)已知在298 K和101 kPa条件下，有如下反应：‎ 反应Ⅰ：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1‎ 反应Ⅱ：2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－221 kJ·mol－1‎ 反应Ⅲ：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH3＝180.5 kJ·mol－1‎ 试回答下列问题：‎ 汽车尾气净化原理为反应Ⅳ：2NO(g)＋2CO(g)??N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝ ，该反应能自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任意温度”)。‎ ‎(3)有机物加氢反应中镍是常用的催化剂。但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒，在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2，为弄清该方法对催化剂的影响，查得资料如下：‎ 则：①不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是 。‎ ‎②SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g)　ΔH＝ 。‎ ‎(4)甲醇常作燃料，已知在常温常压下：‎ ‎①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH1‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2‎ ‎③H2O(g)===H2O(l)　ΔH3‎ 则1 mol甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时反应的ΔH＝ (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。‎ 答案　(1)3ΔH2－2ΔH1－2ΔH3‎ ‎(2)－746.5 kJ·mol－1　低温 ‎(3)①避免O2和Ni反应而使其失去催化作用(或O2与CO、H2混合反应发生爆炸)(答案合理即可)‎ ‎②－270 kJ·mol－1‎ ‎(4)