2019届二轮复习化学能与热能学案（全国通用）

2019届二轮复习化学能与热能学案（全国通用）

第7讲　化学能与热能 最新考纲 考向分析 ‎1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。‎ ‎2．了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。‎ ‎3．了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。‎ ‎4．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。‎ 依据新课程化学实验的学习目标和学习内容，近几年的主要题型有(1)反应热的计算；(2)比较反应热的大小；(3)反应热与能源的综合考查。由于能源问题已成为社会热点，因此有关能源的试题将成为今后命题的热点；对于燃烧热和中和热的概念及计算仍将是高考考查的重点，主要在选择题、填空题、实验题中体现，重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。新课标关注能源、提高能量利用效率，今年又是各地降低能耗，走可持续发展的一年，估计与实际相联系节约能源的试题可出现。新课标明确了焓变与反应热的关系，极有可能出现运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。‎ 考点一　反应热及其表示方法 Z (课前)‎ ‎1．(2017·天津·7)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为 2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)　ΔH＝－85.6 kJ·mol－1　。‎ ‎[解析]　该还原性气体为CO，易水解生成TiO2·xH2O的液态化合物为TiCl4，反应的化学方程式为2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)，结合题意知ΔH＝－×2＝－85.6 kJ·mol－1。‎ ‎2．(2016·全国卷Ⅱ·26节选)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：‎ ‎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＝－1048.9 kJ·mol－1‎ 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝_2ΔH3－2ΔH2－ΔH1__，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_反应放热量大、产生大量气体__。‎ ‎[解析]　根据盖斯定律，由③×2－②×2－①可得④，则ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；联氨和N2O4反应释放出大量热、产物无污染、产生大量气体等，故联氨和N2O4可作为火箭推进剂。‎ ‎3．(2017·全国卷Ⅱ·27节选)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：‎ 正丁烷(C4H10)脱氢制1－丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：‎ ‎①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH1‎ 已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－119 kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH3＝－242 kJ·mol－1‎ 反应①的ΔH1为_＋123__ kJ·mol－1。‎ ‎[解析]　由已知方程式，得①＝②－③，根据盖斯定律则ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ·mol－1－(－242 kJ·mol－1)＝＋123 kJ·mol－1。‎ ‎4．(2015·全国卷Ⅰ·28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_299__kJ。‎ ‎[解析]　ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)；设1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ，代入计算：＋11＝2x－(436＋151)，x＝299。‎ R (课堂)‎ 知能补漏 反应热的理解和计算 ‎(1)下图表示燃料燃烧反应的能量变化(×)‎ ‎(2)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。该反应中化学能全部转化为热能(×)‎ ‎(3)催化剂能改变反应的焓变(×)‎ ‎(4)催化剂能降低反应的活化能(√)‎ ‎(5)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×)‎ ‎(6)500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，‎ 放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1(×)‎ 易错警示 ‎(1)反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。‎ ‎(2)反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。‎ ‎(3)燃烧热：必须是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。‎ ‎(4)中和热：强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O，ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减小，中和热减小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，因溶解放热放出的热量增多，中和热增大。‎ ‎(5)利用键能计算反应热，要熟记公式：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1 mol金刚石中含2 mol C—C键，1 mol硅中含2 mol Si—Si键，1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键；分子晶体：1 mol P4中含有6 mol P—P键，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 mol P—O键、4 mol P===O键，1 mol C2H6中含有6 mol C—H键和1 mol C—C键。‎ B (课后)‎ ‎1．(2018·哈尔滨三模)可逆反应NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)，反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　C　)‎ A．1 mol NO2与1 mol CO混合经充分反应放热234 kJ B．若反应开始时加入催化剂，则使E1、E2都变大 C．正反应的活化能是134 kJ·mol－1‎ D．该反应的反应热ΔH＝E2－E1‎ ‎[解析]　NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)属于可逆反应，1 mol NO2与1 mol CO混合，无法完全反应，反应放热小于234 kJ，A错误；催化剂能降低反应活化能，使E1、E2都变小，B错误；由图可知E1为正反应的活化能，C正确；该反应为放热反应，ΔH ‎<0，该反应的反应热ΔH＝E1－E2，D错误。‎ ‎2．(2018·雅安一模)臭氧层中臭氧分解历程如图所示，下列说法正确的是(　B　)‎ A．催化反应①、②均为放热反应 B．催化剂不能改变该反应的焓变 C．ClO是该反应的催化剂 D．在该反应过程中没有化学键的断裂与生成 ‎[解析]　由题可知反应①反应物能量低于生成物，为吸热反应，反应②反应物能量高于生成物，为放热反应，A错误；催化剂改变了反应的活化能，没有改变反应的焓变，B正确；ClO是中间产物，Cl是催化剂，C错误；任何化学反应中都既有化学键的断裂又有化学键的形成，D错误。‎ ‎3．(2018·保定二模节选)根据部分键能数据和CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH＝－1940 kJ·mol－1，计算H—F键的键能为_565_kJ·mol－1__。‎ 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎414‎ ‎489‎ ‎？‎ ‎155‎ ‎(2)(2017·广州二模节选)一种新的CO2循环利用方案是用反应CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g)代替。已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为－394 kJ·mol－1、－242 kJ·mol－1，该反应的ΔH＝_－90__kJ·mol－1。(生成焓指一定条件下由对应单质生成1 mol化合物时的反应热)‎ ‎[解析]　(1)反应热等于反应物键能总和减去生成物键能总和，设H—F键键能为a kJ·mol－1，则414×4＋155×4－489×4－4a＝－1940，a＝565。H—F键的键能为565 kJ·mol－1。‎ ‎(2)生成焓指一定条件下由对应单质生成1 mol生成物时的反应热，则 ‎①C＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－394 kJ·mol－1，‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝－484 kJ·mol－1；‎ ‎②－①得CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g)，其ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－90 kJ·mol－1。‎ 考点二　盖斯定律的应用 Z (课前)‎ ‎1．(2017·北京·26)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：‎ 资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质 化合物 SiCl4‎ TiCl4‎ AlCl3‎ FeCl3‎ MgCl2‎ 沸点/℃‎ ‎58‎ ‎136‎ ‎181(升华)‎ ‎316‎ ‎1412‎ 熔点/℃‎ ‎－69‎ ‎－25‎ ‎193‎ ‎304‎ ‎714‎ 在TiCl4中的溶解性 互溶 ‎______‎ 微溶 难溶 氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。‎ 已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=== TiCl4(g)＋ O2(g)　ΔH1＝＋175.4 kJ·mol－1‎ ‎2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)　ΔH2＝－220.9 kJ·mol－1‎ 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式： TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝－45.5kJ·mol－1　。‎ ‎[解析]　本题考查制备纯TiCl4的工艺流程分析、盖斯定律、化学平衡移动原理的应用、蒸馏原理等。根据盖斯定律，将已知的两个热化学方程式相加即可得到所求热化学方程式。‎ ‎2．(2017·全国Ⅰ卷·28)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。‎ 通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为 H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝286 kJ·mol－1　、 H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20 kJ·mol－1　，制得等量H2所需能量较少的是_系统(Ⅱ)__。‎ ‎[解析]　系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)都是吸热反应，从热化学方程式可以看出，系统(Ⅱ)制备1 mol H2需要消耗20 kJ能量，而系统(Ⅰ)制备1mol H2需要消耗286 kJ能量，故系统(Ⅱ)消耗的能量较少。‎ ‎3．(2017·全国Ⅲ卷·28)砷(As)是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：‎ 已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)　ΔH1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2‎ ‎2As(s)＋O2(g)===As2O5(s)　ΔH3‎ 则反应As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝_2ΔH－3ΔH2－ΔH3__。‎ ‎[解析]　将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①×2－②×3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)　ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。‎ R (课堂)‎ 知能补漏 根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法 ‎(1)计算步骤 —— ‎ ↓‎ —— ‎ ↓‎ —— ‎(2)计算方法 —— ‎ ↓‎ —— ‎ ↓‎ —— B (课后)‎ ‎1．(2018·武汉一模)已知：‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1‎ ‎3H2(g)＋Fe2O3(g)===2Fe(s)＋3H2O(g)　ΔH2‎ ‎3Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3‎ ‎2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4‎ ‎2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　B　)‎ A．ΔH1<0，ΔH3>0 B．ΔH5<0，ΔH4<ΔH3‎ C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ ‎[解析]　燃烧反应都是放热反应，故ΔH3<0，A错误；将上述反应分别编号为①②③④⑤，反应⑤是铝热反应，显然是放热反应，ΔH5<0，将反应④－反应③可得反应⑤，即ΔH5＝ΔH4－ΔH3<0，B正确、D错误；将反应②＋反应③可得反应3H2(g)＋O2(g)3H2O(g)，故ΔH1＝(ΔH2＋ΔH3)，C错误。‎ ‎2．(2018·宜宾二模)(1)氮及其化合物在生产生活中应用广泛，其转化关系如图所示：‎ NH3N2NOⅱNO2NO ⅱ中NH3氧化时发生如下反应：‎ ‎4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝－907.28 kJ·mol－1‎ ‎4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝－1811.63 kJ·mol－1‎ 则4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH3＝_－1269.02__kJ·mol－1‎ ‎(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：‎ 反应①：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－53.7 kJ·mol－1‎ 反应②：CH3OCH3(g)＋H2O(g)===2CH3OH(g)　ΔH2＝＋23.4 kJ·mol－1‎ 则2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝_－130.8__kJ·mol－1‎ ‎[解析]　(1)①4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝－907.28 kJ·mol－1，②4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝－1811.63 kJ·mol－1，(①×3＋②×2)/5得ΔH3＝(－907.28 kJ·mol－1×3－1811.63 kJ·mol－1×2)/5＝－1269.02 kJ·mol－1，则4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH3＝－1269.02 kJ·mol－1‎ ‎(2)根据盖斯定律，2×反应①－反应②得2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)，ΔH3＝2ΔH1－ΔH2＝－130.8 kJ·mol－1。‎ ‎3．(新题预测)铅及其化合物在工业生产及日常生活中都具有非常广泛的用途。‎ ‎①2PbS(s)＋3O2(g)===2PbO(s)＋2SO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1；‎ ‎②PbS(s)＋2PbO(s)===3Pb(s)＋SO2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1；‎ ‎③PbS(s)＋PbSO4(s)===2Pb(s)＋2SO2(g)　ΔH＝c kJ·mol－1；‎ 反应3PbS(s)＋6O2(g)===3PbSO4(s)　ΔH＝_(2a＋2b－3c)__kJ·mol－1(用含a、b、c的代数式表示)。‎ ‎[解析]　依据盖斯定律，将①×2＋②×2－③×3，即可得所求反应的ΔH。‎ ‎1．(2018·镇江模拟)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E1‎ 表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(　D　)‎ A．该反应为吸热反应 B．升高温度，不影响活化分子百分数 C．使用催化剂使该反应的反应热发生改变 D．E1－E2＝ΔH ‎[解析]　图象分析反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，A错误；升高温度，活化分子百分数增大，B错误；催化剂对反应的始态和终态无影响，只改变活化能，则对反应的焓变无影响，C错误；故选D。‎ ‎2．(2018·龙岩模拟)把一套以液化石油气(主要成分为C3H8和C4H10)为燃料的炉灶，现改用天然气(主要成分为CH4)为燃料，需要调整进入炉灶的燃料气和空气的量。正确方法为(　C　)‎ A．同时调大燃料气和空气的量 B．同时调小燃料气和空气的量 C．只需调大燃料气的进气量 D．只需调大空气的进气量 ‎[解析]　由CH4＋2O2CO2＋2H2O，C3H8＋5O23CO2＋4H2O可知，同体积的两种燃气，液化石油气耗氧量多，甲烷燃烧消耗的氧气少，把液化石油气为燃料的灶具改用天然气为燃料时，需要减少空气的量，或增大天然气的进入量。‎ ‎3．(2018·临沂校级模拟)有关能量的判断或表示方法正确的是(　C　)‎ A．由H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，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 B．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量更多 C．从C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.9 kJ/mol，可知石墨比金刚石更稳定 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 ‎[解析]　乙酸是弱酸，电离过程是吸热过程，故放出热量小于57.3 kJ，A错误；硫固体转化为硫蒸气的过程是吸热过程，故硫蒸气放出热量更多，B错误；从C(s，石墨)===C(s，金刚石)ΔH＝＋1.9 kJ/mol，可知石墨具有的能量较低，物质具有的能量越低越稳定，所以石墨比金刚石更稳定，故C正确；2 mol H2完全燃烧生成H2O(l)放出的热量285.8 kJ×2＝571.6 kJ，即ΔH＝－571.6 kJ/mol，D错误。‎ ‎4．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(　B　)‎ A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3‎ C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3‎ ‎[解析]　由题干信息知，①CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1＞0；②CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2＜0。依据盖斯定律①－②得：ΔH3＝ΔH1－ΔH2；ΔH2＜0，ΔH1＞0，则ΔH3＞0，上述分析可知ΔH2＜ΔH3，A错误；分析可知ΔH2＝ΔH1－ΔH3，由于ΔH2＜0，ΔH3＞ΔH1，B正确；ΔH3＝ΔH1－ΔH2，C错误；ΔH2＜0，ΔH1＞0、ΔH3＞ΔH1＋ΔH2，D错误。‎ ‎5．(2018·陕西三模)如图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298 K时的稳定状态)。下列选项中不正确的是(　D　)‎ A．Mg与F2反应的ΔS＜0‎ B．MgF2(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)＋F2(g)　ΔH＝＋600 kJ·mol－1‎ C．MgBr2与Cl2反应的ΔH＜0‎ D．化合物的热稳定顺序：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2‎ ‎[解析]　Mg与F2反应生成了固体MgF2，气体参加反应，生成物只有固体，故ΔS＜0，故A正确；Mg(s)＋F2(g)===MgF2(s)　ΔH＝－1 124 kJ/mol，Mg(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)　ΔH＝－524 kJ/mol，第二个方程式与第一个方程式相减得MgF2(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)＋F2(g)　ΔH＝＋600 kJ·mol－1，故B正确；由盖斯定律可知MgBr2与Cl2反应是放热反应，即ΔH＜0，故C正确；能量越小的物质越稳定，所以化合物的热稳定性顺序为MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，故D错误。‎ ‎6．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－546.6 kJ/mol，下列说法正确的是(　A　)‎ A．在相同条件下，1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量 B．1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于546.6 kJ C．该反应的逆反应是放热反应 D．该反应过程的能量变化可用下图来表示 ‎[解析]　该反应为放热反应，在相同条件下，1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量，A项正确；1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量大于546.6 kJ，B项错误；该反应的逆反应是吸热反应，C项错误；D项表示的是吸热反应，故D项错误。‎ ‎7．(2018·阳泉二模)已知H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ/mol。1 mol Br2(g)液化放出的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：‎ H2(g)‎ Br2(l)‎ HBr(g)‎ ‎1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ ‎436‎ a ‎369‎ 则上述表格中的a值为(　C　)‎ A．404 B．344‎ C．260 D．200‎ ‎[解析]　由题干信息可知，Br2(g)===Br2(l)　ΔH＝－30 kJ/mol，则H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝[－72－(－30)] kJ/mol＝－42 kJ/mol，即－42＝436＋a－2×369，a＝260。‎ ‎8．(2018·甘肃一诊)已知：①CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－a kJ·mol－1‎ ‎②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－b kJ·mol－1‎ ‎③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－c kJ·mol－1‎ 则下列叙述正确的是(　C　)‎ A．由上述热化学方程式可知b＞c B．甲烷的燃烧热为b kJ·mol－1‎ C．2CH3OH(g)===2CH4(g)＋O2(g)　ΔH＝2(c－a)kJ·mol－1‎ D．当甲醇和甲烷物质的量之比为1∶2时，其完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出的热量为Q kJ，则该混合物中甲烷的物质的量为 mol ‎[解析]　气态水到液态水继续放热，所以b＜c，故A错误；燃烧热应生成稳定氧化物，不能是水蒸气，应该是液态水，故B错误；根据盖斯定律，将①、③两个反应都乘以2，再相减，得到：2CH3OH(g)===2CH4(g)＋O2(g)　ΔH＝2(c－a) kJ·mol－1，故C正确；设甲醇和甲烷物质的量分别为n、2n，则甲醇放出的热量是na，甲烷放出的热量是2nc，即na＋2nc＝‎ Q，解得n＝，则该混合物中甲烷的物质的量为 mol，故D错误。‎ ‎9．已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)　ΔH＝b kJ·mol－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol－1。‎ 下列叙述正确的是(　C　)‎ A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH C．Cl—Cl键的键能为 kJ·mol－1‎ D．P—P键的键能为 kJ·mol－1‎ ‎[解析]　选项A，由于P—P键的键长大于P—Cl键的键长，键长越短键能越大，故P—P键的键能小于P—Cl键的键能，A错误；选项B，由于不知道PCl5(g)===PCl5(s)的反应热ΔH，所以不能求得Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH，B错误；选项C，设Cl—Cl键的键能为x，将题中已知的两个式子按顺序依次编号为①、②，将②－①可得4Cl2(g)＋4PCl3(g)===4PCl5(g)　ΔH＝(b－a) kJ·mol－1，由于化学反应中断键吸热、成键放热，可得4x＋4×3×1.2c kJ·mol－1－4×5×c kJ·mol－1＝(b－a) kJ·mol－1，解得x＝ kJ·mol－1，C正确；D项，设P—P键的键能为y，将①×5－②×3可得：2P4(g)＋12PCl5(g)===20PCl3(g)　ΔH＝(5a－3b) kJ·mol－1，根据盖斯定律，可得2×6y＋12×5×c kJ·mol－1－20×3×1.2c kJ·mol－1＝(5a－3b) kJ·mol－1，解得y＝ kJ·mol－1，故D错误。‎ ‎10．(2018·云南二检)已知：①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH1，②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH2‎ 下列推断正确的是(　B　)‎ A．若CO的燃烧热为ΔH3，则H2的燃烧热为ΔH3－ΔH1‎ B．反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1‎ C．若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则ΔH2＜0‎ D．若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则ΔH1＞0‎ ‎[解析]　燃烧热是生成H2O(l)，而ΔH1中的水为气态水，故A错误；根据盖斯定律②－①得，CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1，故B正确；若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则该反应为吸热反应，所以ΔH2＞0，故C错误；根据CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3，H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH4，若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，所以ΔH3＜ΔH4，又根据盖斯定律①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H ‎2(g)　ΔH1＝ΔH3－ΔH4＜0，故D错误。‎ ‎11．(1)(2018·河南郑州二模节选)甲醇可以补充和部分替代石油燃料，缓解能源紧张。利用CO可以合成甲醇。‎ 已知：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－283.0 kJ·mol－1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1‎ CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－764.5 kJ·mol－1‎ CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝_－90.1__kJ·mol－1‎ ‎(2)(2018·泰安一模)甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方程式为：‎ CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)‎ 阅读下图，计算该反应的反应热ΔH＝_＋162.1__kJ/mol。‎ ‎[解析]　(1)由盖斯定律①＋2×②－③得：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝(－283.0－285.8×2＋764.5) kJ·mol－1＝－90.1 kJ·mol－1。‎ ‎(2)由能量图，得①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－846.3 kJ·mol－1‎ ‎②CO2(g)===CO(g)＋O2(g)　ΔH＝＋283 kJ·mol－1‎ ‎③O2(g)＋H2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，所以①－③×3＋②得CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝(－846.3＋241.8×3＋283) kJ·mol－1＝＋162.1 kJ·mol－1‎ ‎12．(2018·河南洛阳模拟)下列热化学方程式：‎ ‎①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－484 kJ·mol－1‎ ‎③C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1‎ ‎(1)H2的燃烧热ΔH＝_－285.8_kJ·mol－1__；‎ ‎(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体，在足量氧气中充分燃烧，恢复到室温后，释放出的热量为_4_725.8_kJ__；‎ ‎(3)C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝_－2_044.8_kJ·mol－1__；‎ ‎(4)氢气和丙烷组成的混合气体，标准状况下体积为5.6 L，在足量氧气中充分燃烧恢复到室温后测得放热192.34 kJ，则混合气体中丙烷与氢气的体积比是_1∶3__。‎ ‎[解析]　(1)H2的燃烧热是指1 mol H2燃烧生成液态水放出的热量，故H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；‎ ‎(2)1 mol H2和2 mol C3H8燃烧释放出的热量为：(285.8＋2×2 220.0) kJ＝4 725.8 kJ；‎ ‎(3)根据盖斯定律方程式③－2×①＋2×②得方程式：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1－2×(－571.6 kJ·mol－1)＋2×(－484 kJ·mol－1)＝－2 044.8 kJ·mol－1；‎ ‎(4)设氢气为x mol，丙烷为y mol，则依题可列方程式：x＋y＝0.25和571.6x＋2 220.0y＝192.34，解得x∶y＝3∶1。‎ ‎13．(1)新的《环境空气质量标准》中环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。‎ ‎①汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体，用化学方程式解释产生NO的原因： N2＋O22NO　。‎ ‎②汽车排气管内安装的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知：‎ N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ/mol ‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ/mol C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol 则反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝_－746.5__kJ/mol。‎ ‎(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾，催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法，利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝a kJ/mol；欲计算反应CH4(g)＋4NO(g)===CO2(g)＋2H2O(l)＋2N2(g)的 焓变ΔH2，则还需要查询某反应的焓变ΔH3，当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时，ΔH3＝b kJ/mol，该反应的热化学方程式是 2N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH3＝b kJ/mol　，据此计算出ΔH2＝_(a－2b)__kJ/mol (用含a、b的式子表示)。‎ ‎(3)下表列出了工业上吸收SO2的三种方法。‎ 方法Ⅰ 用氨水将SO2转化为(NH4)2SO3，再氧化成(NH4)2SO4‎ 方法Ⅱ 用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫 方法Ⅲ 用Na2SO3溶液吸收SO2，再经电解转化为H2SO4‎ 方法Ⅱ主要发生了下列反应：‎ ‎2CO(g)＋SO2(g)===S(g)＋2CO2(g)　ΔH＝＋8.0 kJ/mol ‎2H2(g)＋SO2(g)===S(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋90.4 kJ/mol ‎2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ/mol ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ/mol 则S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－574.0 kJ/mol　。‎ ‎[解析]　(1)②按题干顺序给3个热化学方程式编号为①②③，由盖斯定律，③×2－①－‎ ‎②得2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝[－393.5×2－180.5－(－221.0)] kJ/mol＝－746.5 kJ/mol。‎ ‎(2)根据盖斯定律将已知的两个热化学方程式相减可得热化学方程式为2N2(g)＋2O2(g)===4NO(g)　ΔH＝a kJ/mol－ΔH2＝2b kJ/mol，‎ 则ΔH2＝(a－2b) kJ/mol，同时将上面的方程式及ΔH都除以2可得热化学方程式。‎ ‎(3)将后面的两个方程式相加减去前两个方程式再除以2可得相应的热化学方程式：S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－574.0 kJ/mol。‎