2018届二轮复习化学反应与能量学案（全国通用）(1)

2018届二轮复习化学反应与能量学案（全国通用）(1)

第7讲　化学反应与能量 ‎[最新考纲]‎ ‎1．了解化学反应中能量转化的原因及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，能正确书写热化学方程式。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。5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。‎ ‎　反应热与焓变的概念及图像的理解 ‎1．(2016·海南化学，11)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是(双选)(　　)‎ A．由X→Y反应的ΔH＝E5－E2‎ B．由X→Z反应的ΔH<0‎ C．降低压强有利于提高Y的产率 D．升高温度有利于提高Z的产率 解析　化学反应中的能量变化决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，由图可知，X→Y反应的ΔH＝E3－E2，X→Z反应的ΔH＝E1－E2<0，反应放热，A项错误，B项正确；由X生成Y的反应，即2X(g) 3Y(g)，是气体物质的量增大的反应，降低压强、平衡正向移动，有利于提高Y的产率，C正确；X→Z的反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于提高Z的产率，D错误。‎ 答案　BC ‎2．(2017·江苏化学，8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是(　　)‎ ‎①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1‎ ‎④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4＝d kJ·mol－1‎ A．反应①、②为反应③提供原料气 B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C．反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJ·mol－1‎ D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·mol－1‎ 解析　A项，反应①、②提供CO2和H2，正确；B项，反应③将CO2转化为有机原料，是CO2的资源利用，正确；C项，反应生成液态水，放出热量大于，错误；D项，目标反应可由反应②×2＋③×2＋④获得，计算反应热为2b＋2c＋d，正确。‎ 答案　C ‎3．[2017·课标全国Ⅰ，28(2)](1)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__________________________________________________________________、‎ ‎___________________________________________________________________，‎ 制得等量H2所需能量较少的是________。‎ ‎(2)[2015·课标全国Ⅰ，28(3)]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)[2015·海南化学，16(3)]由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH＝________kJ· mol－1。‎ 解析　系统(Ⅰ)制氢，反应③中有H2生成，要消掉HI，②中有HI还有SO2，要消掉SO2，要和①相加，将系统(Ⅰ)中三个反应相加得H2O(l)===H2(g)＋O2(g)，计算反应热ΔH＝327＋(－151)＋110＝286 (kJ/mol)。同理将系统(Ⅱ)中三个反应相加得H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20 kJ/mol，制得等量H2，系统(Ⅱ)所需能量较少。‎ 答案　(1)H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝286 kJ/mol　H2S (g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20 kJ/mol　系统(Ⅱ)‎ ‎(2)299　(3)－139‎ ‎　利用盖斯定律计算反应热或书写热化学方程式 ‎4．(2014·新课标全国卷Ⅱ，13)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　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，为放热过程，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的分解为吸热反应，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。‎ 答案　B ‎5．(1)[2017·江苏化学，26(1)]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：_________________________________________________________________。‎ ‎(2)[2016·四川理综，11(5)]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)‎ ΔH＝－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 ‎________________________________________________________________。‎ 答案　(1)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝－45.5 kJ/mol ‎(2)Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋HF(g)＋3H3PO4(l)　ΔH＝－418 kJ·mol－1‎ ‎6．(1)(2017·课标全国Ⅱ，27)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________ kJ·mol－1。‎ ‎(2)[2017·课标全国Ⅲ，28(3)]‎ 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＝____________________。‎ ‎(3)[2016·课标全国Ⅱ，26(3)]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＝________。‎ ‎(4)[2016·课标全国Ⅲ，27(4)②]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＝_________________________________________________________。‎ 答案　(1)＋123　(2)2ΔH1－3ΔH2－ΔH3‎ ‎(3)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　(4)ΔH1＋ΔH2－ΔH3‎ 分析评价 题型：选择题　填空题 评析：本部分知识考查一方面突出对概念的理解和应用，以图表为背景，考查化学反应中能量变化；另一方面根据已知热化学方程式书写待求反应的热化学方程式或直接计算反应热，是近几年高考热点。‎ 启示：二轮复习时应强化盖斯定律的应用，另外还应加强计算训练，“思路会，算不对”是制约高分的一个重要因素。‎ 高频考点一　反应热与焓变 ‎ [考点精要]‎ ‎1．三个角度理解产生化学反应热效应的原因 ‎(1)从宏观角度分析：‎ ΔH＝H1(生成物的总能量)－H2(反应物的总能量)‎ ‎(2)从微观角度分析：‎ ΔH＝E1(反应物的键能总和)－E2(生成物的键能总和)‎ ‎(3)从活化能角度分析：‎ ΔH＝E1(正反应活化能)－E2(逆反应活化能)‎ ‎2．正确理解活化能在图示中的意义 ‎(1)从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能，即E1；‎ ‎(2)从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能，即E2。‎ ‎(3)催化剂只能影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的ΔH。‎ ‎3．燃烧热与中和热 ‎[考法指导]‎ ‎　反应热图像分析(难度系数☆☆)‎ ‎【考法训练1】 已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．加入催化剂，减小了反应的热效应 B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率 C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2===H2O＋O2　ΔH＞0‎ D．反应物的总能量高于生成物的总能量 解析　催化剂不会影响反应的热效应和平衡转化率；C项，热化学方程式应标明状态。‎ 答案　D ‎【考法训练2】 如图所示，a曲线是298 K、101 kPa时N2与H2反应过程中能量变化的曲线，下列叙述正确的是(　　)‎ A．该反应的热化学方程式为N2＋3H22NH3　ΔH＝－92 kJ·mol－1‎ B．b曲线是升高温度时的能量变化曲线 C．加入催化剂，该化学反应的反应热改变 D．在298 K、101 kPa时，向恒容容器中通入1 mol N2和3 mol H2反应后放出的热量为Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ，则184＞Q2＞2Q1‎ 解析　A项，书写热化学方程式时，要标出各物质的聚集状态，错误；B项，由图可知b曲线中活化能降低，应是加入催化剂，升高温度不能改变活化能，错误；C项，加入催化剂，反应的反应热不变，错误；D项，题图表示的是1 mol N2和3 mol H2完全反应时的反应热，实际上N2和H2的反应是可逆反应，该条件下放出的热量小于92 kJ，而2 mol N2和6 mol H2在该条件下放出的热量小于184 kJ，增大反应物浓度，平衡正向移动，则Q2＞2Q1，故有184＞Q2＞2Q1，正确。‎ 答案　D ‎　燃烧热和中和热的理解与应用(难度系数☆☆)‎ ‎【考法训练3】 下列说法正确的是(　　)‎ A．在25 ℃、101 kPa，1 mol C与适量O2反应生成1 mol CO时，放出110.5 kJ热量，则C的燃烧热为110.5 kJ·mol－1‎ B．在25 ℃、101 kPa，1 mol H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则H2的燃烧热为－285.8 kJ·mol－1‎ C．测定HCl和NaOH反应的中和热时，每次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度、NaOH起始温度和反应后终止温度 D．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，则放出的热量等于57.3 kJ 解析　C的燃烧热是指1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量，生成CO时放出的热量不是C的燃烧热，A项错误。1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量是H2的燃烧热，则H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，B项错误。浓硫酸稀释时放热，故含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ，D项错误。‎ 答案　C ‎【考法训练4】 已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与0.1 mol·L－1 NaOH溶液恰好完全反应放出的热量与NaOH溶液体积的关系如图所示。则下列描述正确的是(　　)‎ A．A代表稀硝酸与NaOH溶液反应 B．B代表稀醋酸与NaOH溶液反应 C．b＝5.73‎ D．C代表浓硫酸与NaOH溶液反应 解析　醋酸电离吸热，浓硫酸溶解放热，故稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与等体积、等浓度的NaOH溶液反应放出热量的大小顺序为：浓硫酸＞稀硝酸＞稀醋酸，故A代表浓硫酸与NaOH溶液反应，B代表稀硝酸与NaOH溶液反应，C代表稀醋酸与NaOH溶液反应，A、B、D项错误；稀硝酸与1.0 L 0.1 mol·L－1 NaOH溶液恰好完全反应时生成0.1 mol H2O，故b＝5.73，C项正确。‎ 答案　C ‎【当堂指导】‎ ‎“两热比较”易混点 燃烧热的定量点是1 mol可燃物，而注意点是生成物氧化物必须稳定，这种稳定包括状态的稳定；中和热的定量点是生成1 mol H2O(l)，而注意点是弱酸、弱碱的电离及溶解热和沉淀生成热的影响。高频考点二　热化学方程式的书写与判断 ‎ [考点精要]‎ ‎1．热化学方程式正误判断的六个易错点 ‎2．书写热化学方程式的两个注意点 ‎(1)注意同素异形体转化的名称问题。‎ 对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。‎ ‎(2)注意可逆反应中的反应热及热量变化问题。‎ 由于反应热是指反应完全时的热效应，所以对于可逆反应，其热量要小于反应完全时的热量。‎ ‎[考法指导]‎ ‎　热化学方程式的正误判断(难度系数☆☆)‎ ‎【考法训练1】 正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)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(　　)‎ ‎(2)密闭容器中，9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时，放出19.12 kJ热量。则Fe(s)＋S(s)===FeS(s)　ΔH＝－95.6 kJ· mol－1(　　)‎ ‎(3)氢气的燃烧热ΔH＝－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(　　)‎ ‎(4)稀醋酸与0.1 mol·L－1NaOH溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ· mol－1(　　)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×‎ ‎【考法训练2】 向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1 Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12 kJ。若向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1 HCl溶液时，放出的热量为2.292 kJ，则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为(　　)‎ A．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)‎ ΔH＝－2.828 kJ·mol－1‎ B．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)‎ ΔH＝－0.741 2 kJ·mol－1‎ C．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)‎ ΔH＝－74.12 kJ·mol－1‎ D．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)‎ ΔH＝－13.4 kJ·mol－1‎ 解析　依题意可写出Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应的热化学方程式：①Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋SO(aq)＋2H＋(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－128 kJ·mol－1；Ba(OH)2溶液与HCl溶液反应的热化学方程式：②OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。根据盖斯定律，由①－②×2可得热化学方程式：Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－13.4 kJ·mol－1，D项正确。‎ 答案　D ‎　热化学方程式的书写(难度系数☆☆☆)‎ ‎【典例演示】 根据要求回答下列问题：‎ ‎(1)机动车尾气已成为城市大气的主要污染源，机动车尾气中的主要有害物质为氮的氧化物。目前科技工作者正在探索用甲烷等燃烧气体将氮氧化物还原为N2和H2O，涉及的反应有：‎ CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH1＝－574 kJ·mol－1‎ CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH2＝－867 kJ·mol－1‎ 写出CH4还原NO生成N2的热化学方程式：___________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ ‎(2)一定条件下，不同量的CO2与不同量的NaOH充分反应放出的热量如下表所示：‎ CO2的量 NaOH的量 放出的热量 ‎22.0 g ‎750 mL 1.0 mol·L－1‎ x kJ ‎1.0 mol ‎2.0 L 1.0 mol·L－1‎ y kJ 写出该条件下，CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式__________________________________________________________________。‎ ‎(3)我国煤炭资源相对石油和天然气资源丰富，煤的综合利用主要是指煤的气化和液化。煤的主要成分为碳氢化合物，用CH代表煤的“分子式”。已知：‎ 煤炭在氧气氛围中气化　2CH(s)＋O2(g)===2CO(g)＋H2(g)　ΔH1‎ 气化后的气体合成甲醇　CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2‎ 甲醇制备丙烯的反应　3CH3OH(g)===C3H6(g)＋3H2O(g)　ΔH3‎ 写出在一定条件下，煤炭在氧气氛围中反应直接生成丙烯、水蒸气和CO的热化学方程式__________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 解析　(1)将题给热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由2×②－①可得：CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 160 kJ·mol－1。(2)当CO2的量为22.0 g时，n(CO2)＝＝0.5 mol，n(NaOH)＝1.0 mol·L－1×0.75 L＝0.75 mol，即n(CO2)∶n(NaOH)＝2∶3，此时的热化学方程式为2CO2(g)＋3NaOH(aq)===NaHCO3(aq)＋Na2CO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－4x kJ·mol－1③；当n(CO2)＝1.0 mol，n(NaOH)＝1.0 mol·L－1×2.0 L＝2.0 mol时，n ‎(CO2)∶n(NaOH)＝1∶2，此时的热化学方程式为2NaOH(aq)＋CO2(g)===Na2CO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－y kJ·mol－1④。根据盖斯定律，由③－④可得：NaOH(aq)＋CO2(g)===NaHCO3(aq)　ΔH＝－(4x－y) kJ·mol－1。(3)将题给热化学方程式依次编号为⑤、⑥、⑦，根据盖斯定律，由⑤×6＋⑥×3＋⑦即可得到：12CH(s)＋6O2(g)===C3H6(g)＋3H2O(g)＋9CO(g)　ΔH＝6ΔH1＋3ΔH2＋ΔH3。‎ 答案　(1)CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 160 kJ·mol－1‎ ‎(2)NaOH(aq)＋CO2(g)===NaHCO3(aq)　ΔH＝－(4x－y) kJ·mol－1‎ ‎(3)12CH(s)＋6O2(g)===C3H6(g)＋3H2O(g)＋9CO(g)　ΔH＝6ΔH1＋3ΔH2＋ΔH3‎ ‎【考法训练3】 依据信息书写热化学方程式 ‎(1)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_______________________________________________________。‎ ‎(2)已知25 ℃、101 kPa时，Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH＝－520 kJ· mol－1‎ S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ· mol－1‎ Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)　ΔH＝－1 065 kJ· mol－1 ‎ SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是 ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(3)化学反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是_______________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ ‎(4)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。‎ 室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为___________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ ‎(5)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为____________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 已知温度为T时：‎ CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)‎ ΔH＝＋165 kJ·mol－1‎ CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)‎ ΔH＝－41 kJ·mol－1‎ 答案　(1)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJ· mol－1‎ ‎(2)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)　ΔH＝－248 kJ· mol－1‎ ‎(3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)　ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1‎ ‎(4)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·mol－1‎ ‎(5)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol－1‎ ‎【当堂指导】‎ 热化学方程式的书写步骤 模型一　利用盖斯定律计算反应热 ‎[模型示例]‎ ‎【示例1】 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 H—H C—O CO H—O C—H 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。‎ ‎[分析建模]‎ ‎[模型应用]‎ 答案　－99　＋41‎ ‎[当堂应用]‎ ‎【应用1】 工业生产中可用苯乙烷生产苯乙烯。已知：‎ ‎ (g) (g)＋H2(g)　ΔH1＝＋117.6 kJ·mol－1‎ H2(g)＋CO2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41.2 kJ·mol－1‎ 则 (g)＋CO2(g) (g)＋CO(g)＋H2O(g)的ΔH为(　　)‎ A．＋158.8 kJ·mol－1 B．＋76.4 kJ·mol－1‎ C．－158.8 kJ·mol－1 D．－76.4 kJ·mol－1‎ 解析　将已知的两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①＋②可得： (g)＋CO2(g) (g)＋CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋117.6 kJ·mol－1＋41.2 kJ·mol－1＝＋158.8 kJ·mol－1，A项正确。‎ 答案　A 模型二　利用盖斯定律书写热化学方程式 ‎[模型示例]‎ ‎【示例2】 应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。‎ 已知：①CH3OH(g)＋H2O(l)===CO2(g)＋3H2(g)‎ ΔH＝＋93.0 kJ·mol－1‎ ‎②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)‎ ΔH＝－192.9 kJ·mol－1‎ ‎③CH3OH(g)===CH3OH(l)　ΔH＝－38.19 kJ·mol－1‎ 则表示CH3OH燃烧热的热化学方程式为____________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎[当堂应用]‎ ‎【应用2】‎ ‎ (1)在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常用SO2将CO氧化，SO2被还原为S。已知：‎ ‎①C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH1＝－126.4 kJ·mol－1‎ ‎②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎③S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3＝－296.8 kJ·mol－1‎ 则SO2氧化CO的热化学方程式为___________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(2)LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：‎ ‎①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)　ΔH＝－182 kJ·mol－1‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1‎ ‎③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)‎ ΔH＝－1 196 kJ·mol－1‎ 试写出LiH在O2中燃烧的热化学方程式______________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 答案　(1)SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g)　ΔH＝－237.4 kJ·mol－1‎ ‎(2)2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)　ΔH＝－702 kJ·mol－1‎ 模型三　应用盖斯定律比较反应热 ‎ [模型示例]‎ ‎【示例3】 已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1‎ H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2‎ ‎4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH3‎ N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH4‎ ‎2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)‎ A．ΔH1＞0，ΔH2＞0 B．ΔH3＞0，ΔH4＞0‎ C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2‎ ‎[分析建模]‎ 比较ΔH1与ΔH2的大小的方法。因ΔH1＜0，ΔH2＜0，ΔH3＜0(均为放热反应)，依据盖斯定律得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即|ΔH1|＞|ΔH2|，所以ΔH1‎ ‎＜ΔH2。‎ ‎[模型解题]‎ 将所给反应从上到下依次编号为①、②、③、④、⑤，反应①、②、④均为中学化学常见的放热反应，则ΔH1＜0，ΔH2＜0，ΔH4＜0；由①－②×2可得③，则ΔH3＝ΔH1－2ΔH2，由于ΔH1和ΔH2的具体值不知道，故对ΔH3是大于0还是小于0无法作出判断；由②×3－④可得⑤，则ΔH5＝3ΔH2－ΔH4，即ΔH2＝。‎ 答案　D ‎[当堂应用]‎ ‎【应用3】 已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2‎ ‎2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3‎ ‎4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4‎ ‎3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)‎ A．ΔH1＞0，ΔH3＜0 B．ΔH2＜ΔH4 ‎ C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ 解析　A项，C(s)、CO(g)在O2(g)中燃烧生成CO2，均为放热反应，则有ΔH1＜0、ΔH3＜0；B项，CO2(g)与C(s)在高温条件下反应生成CO(g)，该反应为吸热反应，则有ΔH2＞0，Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)为放热反应，则有ΔH4＜0；C项，将五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，根据盖斯定律，由②＋③可得①，则有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3；D项，根据盖斯定律，由③×3－⑤×2可得④，则有ΔH4＝3ΔH3－2ΔH5。‎ 答案　C 一、选择题 ‎1．物质(t－BuNO)2在正庚烷溶剂中发生反应：(t－BuNO)22(t－BuNO)　ΔH＝＋50.5 kJ·mol－1，Ea＝90.4 kJ·mol－1，下列图像合理的是(　　)‎ 解析　ΔH＞0，该反应为吸热反应，生成物的总能量大于反应物的总能量，B、C项错误；Ea为该反应的活化能，根据活化能的概念可知，D项正确。‎ 答案　D ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．升高温度使反应速率加快，是因为降低了反应的活化能 B．常温下，反应2A(s)＋B(g)===2C(g)＋D(g)不能自发进行，则该反应的焓变一定大于零 C．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝a，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝b，则a＞b D．若稀酸溶液中所含H＋和稀碱溶液中所含OH－的物质的量相等，则测得的中和热更准确 解析　升高温度使反应速率加快，是因为升高温度使反应体系中活化分子数增多，有效碰撞次数增多，而不是因为降低了反应的活化能，A项错误；常温下，该反应不能自发进行，则ΔG＝ΔH－TΔS＞0，由于该反应的ΔS＞0，故该反应ΔH＞0，B项正确；相同条件下，C(s)完全燃烧生成CO2(g)放出的热量较多，则a＜b，C项错误；中和热与H＋和OH－的物质的量是否相等无关，D项错误。‎ 答案　B ‎3．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．该反应的活化能为348 kJ·mol－1‎ B．使用催化剂，该反应ΔH减小 C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝－139 kJ·mol－1‎ D．反应物中化学键的总键能大于生成物中化学键的总键能 解析　该反应的活化能为209 kJ·mol－1，A项错误；使用催化剂，该反应的ΔH不变，B项错误；由题图可写出该反应的热化学方程式：N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝(209－348) kJ·mol－1＝－139 kJ·mol－1，C项正确；该反应为放热反应，则反应物中化学键的总键能小于生成物中化学键的总键能，D项错误。‎ 答案　C ‎4．(2017·张家口一模)下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是(　　)‎ A．由MgCl2制取Mg是放热过程 B．热稳定性：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2‎ C．金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应 D．由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)　ΔH＝＋117 kJ·mol－1‎ 解析　分析图像可知，MgCl2的能量低于Mg与Cl2的能量之和，依据能量守恒定律知由MgCl2制取Mg的反应为吸热反应，A项错误；物质的能量越低越稳定，化合物的稳定性顺序为MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，B项错误；根据图像分析，金属镁与卤素单质(X2‎ ‎)的反应都是放热反应，C项正确；分析图像可知反应的焓变等于－117 kJ·mol－1，D项错误。‎ 答案　C ‎5．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 ‎②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2＝＋131.3 kJ/mol ‎③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝＋206.1 kJ/mol A．反应①中太阳能转化为化学能 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ΔH3＝－74.8 kJ/mol 解析　A项，反应①中太阳能转化为化学能，故A项正确；B项，反应②的ΔH>0，该反应为吸热反应，故B项错误；C项，催化剂能改变反应速率，但对化学平衡和反应热没有影响，故C项错误。D项，根据盖斯定律，③－②得CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8 kJ/mol，故D项错误。‎ 答案　A ‎6．(2017·重庆十一中月考)下列有关反应热的叙述中正确的是(　　)‎ A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1‎ B．已知X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)　ΔH＞0，若升高温度，则该反应的ΔH增大 C．已知：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2‎ D．甲、乙两容器相同，甲中加入1 g SO2、1 g O2，乙中加入2 g SO2、2 g O2，在恒温恒容或恒温恒压下反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡时，乙放出的热量均等于甲的2倍 解析　氢气的燃烧热表示1 mol H2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量，A项错误；该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，但反应的ΔH不变，B项错误；两反应均为放热反应，则ΔH1＜0，ΔH2＜0，由于反应S(s)===S(g)为吸热反应，故S(g)燃烧放出的热量多，则ΔH1＞ΔH2‎ ‎，C项正确；乙中反应物的起始投料量是甲中的2倍，恒温恒压下乙放出的热量等于甲的2倍，恒温恒容下，乙中压强大于甲，压强增大，平衡向正反应方向移动，放出的热量增多，故乙放出的热量大于甲的2倍，D项错误。‎ 答案　C ‎7．已知下列反应的热化学方程式：‎ ‎①6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2‎ ‎③C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3‎ ‎④H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH4‎ ‎⑤4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)　ΔH5‎ 下列判断正确的是(　　)‎ A．反应②③④的焓变ΔH均大于0‎ B．ΔH2＜2ΔH4‎ C．ΔH5＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1‎ D．ΔH5＝2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3‎ 解析　A项，反应②③④均为放热反应，故焓变ΔH均小于0。B项，反应②生成气态水，反应④生成液态水，两个反应生成等量H2O的情况下，生成液态水释放出更多热量，释放热量越多，ΔH越小，故有ΔH2＞2ΔH4。根据盖斯定律，⑤＝12×③＋5×②－2×①，故ΔH5＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。‎ 答案　C ‎8．已知下列反应：‎ 反应 序号 化学反应 反应热 ‎①‎ Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)‎ ΔH1＝－26.7 kJ· mol－1‎ ‎②‎ ‎3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)‎ ΔH2＝－50.8 kJ· mol－1‎ ‎③‎ Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)‎ ΔH3＝－36.5 kJ· mol－1‎ ‎④‎ FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)‎ ΔH4‎ 则反应④的ΔH4为(　　)‎ A．＋7.3 kJ· mol－1 B．－7.3 kJ· mol－1‎ C．＋43.8 kJ· mol－1 D．－43.8 kJ· mol－1‎ 解析　反应④中不存在Fe2O3(s)和Fe3O4(s)，因此利用反应①②③时必须消掉这两种物质，根据盖斯定律，将(①×3－②－③×2)/6得：FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)，则ΔH4＝(ΔH1×3－ΔH2－ΔH3×2)/6≈＋7.3 kJ· mol－1。‎ 答案　A ‎9．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　根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。根据题中给出的键能可得出热化学方程式：③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝(2×436＋496－4×462) kJ·mol－1，即③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－480 kJ·mol－1，题中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJ·mol－1，(②－③)×得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)×，即a＝(－220＋480)×＝130，选项D正确。‎ 答案　D ‎10．已知：‎ ‎①CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1‎ ‎②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－b kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－c kJ·mol－1‎ ‎④H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－d kJ·mol－1‎ 下列叙述不正确的是(　　)‎ A．d＞c B．H2的燃烧热为d kJ·mol－1‎ C．CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝(b＋2c－a) kJ·mol－1‎ D．一定量CO和H2的混合气体中，CO和H2的物质的量之比为1∶‎ ‎2，其完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出Q kJ热量，则混合气体中CO的物质的量为 mol 解析　根据盖斯定律，由③－④得：H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝(d－c) kJ·mol－1，由液态水生成气态水吸收热量，所以d＞c，A项正确。H2的燃烧热是指1 mol H2完全反应生成液态水时放出的热量，B项正确。根据盖斯定律，由①－②－2×③得CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝(b＋2c－a) kJ·mol－1，C项正确。设CO和H2的物质的量分别为n mol、2n mol，则CO完全燃烧生成CO2放出的热量是nb kJ，H2完全燃烧生成H2O(l)放出的热量是2nd kJ，则nb＋2nd＝Q，解得n＝，故混合气体中CO的物质的量为 mol，D项错误。‎ 答案　D ‎11．氧化亚铜是一种重要的工业原料。已知1 g C(s)燃烧生成一氧化碳放出9.2 kJ的热量，氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。‎ 下列有关判断正确的是(　　)‎ A．碳[C(s)]的燃烧热为－110.4 kJ·mol－1‎ B．氧化亚铜与氧气的反应为吸热反应 C．氧化亚铜与氧气反应的活化能为292 kJ·mol－1‎ D．足量碳粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)　ΔH＝＋35.6 kJ·mol－1‎ 解析　燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，而该题中C(s)燃烧的生成物为CO，故通过ΔH＝9.2 kJ/g×12 g·mol－1＝－110.4 kJ·mol－1计算所得的结果不是碳[C(s)]的燃烧热，A项错误。由题给图像可知，反应物的总能量高于生成量的总能量，该反应放热，B项错误。由题给图像可知，氧化亚铜与氧气反应的活化能为348 kJ·mol－1，C项错误。根据题给信息可得热化学方程式2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH1＝－220.8 kJ·mol－1①‎ ‎；根据题图信息可写出热化学方程式2Cu2O(s)＋O2(s)===4CuO(s)　ΔH2＝－292 kJ·mol－1②。足量炭粉与氧化铜反应的热化学方程式为C(s)＋2CuO(s)===Cu2O(s)＋CO(g)　ΔH③，×(反应①－反应②)＝反应③，则ΔH＝(ΔH1－ΔH2)＝＋35.6 kJ·mol－1，D项正确。‎ 答案　D 二、填空题 ‎12．已知下列热化学方程式信息：‎ ‎①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1‎ ‎②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎③2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1‎ ‎④CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.0 kJ·mol－1‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)CO的燃烧热为________。‎ ‎(2)炽热的木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳的反应为________(选填“放热”或“吸热”)反应，理由是_____________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验中不易直接测定甲烷和氧气反应生成CO的反应热，原因是_________________________________________________________________，‎ 通过已知的热化学方程式可得出甲烷与氧气反应生成CO的热化学方程式：__________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(4)56 L(已折算成标准状况下的体积)甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量为________，转移的电子为________ mol。‎ 解析　(1)由热化学方程式③可知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol－1。(2)根据盖斯定律，由①－②可得C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝＋172.5 kJ·mol－1，故该反应为吸热反应。(3)甲烷与O2反应时，无法控制完全生成CO，一般为CO和CO2的混合物，故不易直接测定甲烷与O2反应生成CO的反应热。根据盖斯定律，由④×2－③，可得2CH4(g)＋3O2(g)===2CO(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 214.0 kJ·mol－1。(4)56 L(已折算成标准状况下的体积)甲烷的物质的量为2.5‎ ‎ mol，故完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量为2.5 mol×890.0 kJ·mol－1＝2 225 kJ；转移的电子为2.5 mol×8＝20 mol。‎ 答案　(1)283.0 kJ·mol－1‎ ‎(2)吸热　木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳的焓变大于0‎ ‎(3)不能保证甲烷全部生成CO　2CH4(g)＋3O2(g)===2CO(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 214.0 kJ·mol－1‎ ‎(4)2 225 kJ　20‎ ‎13．(1)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：＝CH2(g)＋H2(g)‎ 已知：‎ 化学键 C—H C—C C===C H—H 键能/kJ·mol－1‎ ‎412‎ ‎348‎ ‎612‎ ‎436‎ 计算上述反应的ΔH＝________ kJ·mol－1。‎ ‎(2)下表列出了一些化学键的键能E：‎ 化学键 H—H Cl—Cl O===O C—Cl C—H O—H H—Cl E/kJ·mol－1‎ ‎436‎ ‎247‎ x ‎330‎ ‎413‎ ‎463‎ ‎431‎ 请回答下列问题：‎ ‎①若图示中表示反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则b＝________kJ·mol－1，x＝________。‎ ‎②历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气，反应的化学方程式为_________________________________________________________________。‎ 若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1‎ ‎ mol电子转移时，反应的能量变化为_________________________________。‎ 解析　(1)ΔH＝旧键断裂吸收的总能量－新键形成放出的总能量，ΔH＝(348＋412×2)kJ·mol－1－(612＋436)kJ·mol－1＝＋124 kJ·mol－1。(2)①b表示氢、氧原子结合为气态水时的能量变化，其数值为463×2＝926；436＋x－926＝－241.8，则x＝496.4。‎ ‎②根据题意易写出方程式。反应的ΔH＝(496.4＋431×4－247×2－463×4)kJ·mol－1＝－125.6 kJ·mol－1，则转移1 mol电子时反应放出的能量为31.4 kJ。‎ 答案　(1)＋124　(2)①926　496.4‎ ‎②O2＋4HCl2Cl2＋2H2O　放出能量31.4 kJ ‎14．雾霾已经成为部分城市发展的障碍。雾霾形成的最主要原因是人为排放，其中汽车尾气污染对雾霾的“贡献”逐年增加。回答下列问题：‎ ‎(1)汽车尾气中含有NO，N2与O2生成NO的过程如下：‎ ‎①1 mol O2与1 mol N2的总能量比2 mol NO的总能量________(填“高”或“低”)。‎ ‎②N2(g)＋O2(g)===NO(g)的ΔH＝________。‎ ‎③NO与CO反应的热化学方程式可以表示为：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，但该反应速率很慢，若使用机动车尾气催化转化器，可以使尾气中的NO与CO转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后，a值________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(2)氢能源是绿色燃料，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH1。下图是该反应的能量变化图：‎ ‎①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)的ΔH1________(选填“＞”“＝”或“＜”)0。‎ ‎②图中途径(Ⅱ)的条件是________________________，途径(Ⅰ)的反应热________(选填“＞”“＝”或“＜”)途径(Ⅱ)的反应热。‎ ‎③已知下列两个热化学方程式：‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2‎ ‎2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH3‎ ΔH1、ΔH2、ΔH3三者的关系式为：___________________________________。‎ 解析　(1)①N2与O2反应生成NO的热化学方程式为N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝[945＋498＋2×(－630)] kJ·mol－1＝＋183 kJ·mol－1，由此可知1 mol O2与1 mol N2的总能量低于2 mol NO的总能量。②N2(g)＋O2(g)===NO(g)　ΔH＝＋183 kJ·mol－1×＝＋91.5 kJ·mol－1。③催化剂只能改变化学反应速率，与该反应的反应热无关。(2)①由题图可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，故该反应为吸热反应，则焓变ΔH1＞0。②途径(Ⅱ)活化能降低，故采用了催化剂；无论是途径(Ⅰ)，还是途径(Ⅱ)，生成物的总能量和反应物的总能量均不变，故反应热保持不变。③将ΔH1、ΔH2、ΔH3对应的热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①×2＋②×6即可得到③，故ΔH3＝2×ΔH1＋6×ΔH2。‎ 答案　(1)①低　②＋91.5 kJ·mol－1　③不变 ‎(2)①＞　②使用催化剂　＝　③ΔH3＝2×ΔH1＋6×ΔH2‎ 加练3　信息型热化学方程式的书写 ‎1．(1)已知1 mol Na的单质在足量O2中燃烧，恢复至室温，放出255.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(2)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在O2中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5 kJ热量，则该反应的热化学方程式为_________________________。‎ ‎(3)肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量，则肼燃烧的热化学方程式为_______________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ 答案　(1)2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH＝－511 kJ·mol－1‎ ‎(2)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)‎ ΔH＝－2 165 kJ·mol－1‎ ‎(3)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－534 kJ·mol－1‎ ‎2．火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2)，当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。‎ ‎(1)写出肼和过氧化氢的结构式：‎ 肼________________，过氧化氢________________。‎ ‎(2)写出反应的热化学方程式：_________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ 答案　(1) 　H—O—O—H ‎(2)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)‎ ΔH＝－641.625 kJ/mol ‎3．N2H4可视为NH3分子中的H被—NH2取代的产物。发射卫星以N2H4(g)为燃料、NO2为氧化刘，二者反应生成N2和H2O(g)。‎ 已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)‎ ΔH1＝＋67.7 kJ·mol－1‎ N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH2＝－534 kJ·mol－1‎ 则1 mol N2H4与NO2完全反应的热化学方程式为_______________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 答案　N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－567.85 kJ·mol－1‎ ‎4．一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－，ClO(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。‎ 则B→A＋C反应的热化学方程式(用离子符号表示)‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 解析　A中氯元素的化合价为－1，则A为Cl－；B中氯元素的化合价为＋1，则B为ClO－；C中氯元素的化合价为＋5，则C为ClO。B―→A＋C反应的离子方程式为3ClO－===ClO＋2Cl－。由图像可知：Cl－的相对能量为0 kJ· mol－1，ClO的相对能量为60 kJ· mol－1，ClO的相对能量为63 kJ· mol－1，则该反应放出的能量为3×60 kJ· mol－1－63 kJ· mol－1＝117 kJ· mol－1，故该反应的热化学方程式为：3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－117 kJ· mol－1。‎ 答案　3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－117 kJ/mol ‎5．(1)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－1；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－1，该反应的热化学方程式是________________________________，据此计算出ΔH2＝________ kJ·mol－1(用含a、b的式子表示)。‎ ‎(2)合成氨用的氢气可以由甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ 答案　(1)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH3＝b kJ·mol－1　a－2b ‎(2)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)‎ ΔH＝＋161.1 kJ·mol－1‎ ‎6．由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：‎ 甲醇合成反应：‎ ‎①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)‎ ΔH1＝－90.1 kJ·mol－1‎ ‎②CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)‎ ΔH2＝－49.0 kJ·mol－1‎ 水煤气变换反应：‎ ‎③CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2O(g)‎ ΔH3＝－41.1 kJ·mol－1‎ 二甲醚合成反应：‎ ‎④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)‎ ΔH4＝－24.5 kJ·mol－1‎ 由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_________________________________________________________________。‎ 解析　根据盖斯定律，①×2＋④得：2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2‎ O(g)　ΔH＝－90.1 kJ·mol－1×2－24.5 kJ·mol－1＝－204.7 kJ·mol－1。‎ 答案　2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－204.7 kJ·mol－1‎