第2讲 盖斯定律及其应用-【金版教程】2025年高考化学一轮复习解决方案课件PPT（新教材，经典单选版）

第五单元　化学反应的热效应 第2讲　盖斯定律及其应用 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。 高考真题演练 01 目录 CONTENTS 课时作业 02 相同 始态 终态 途径 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 5 ΔH2＋ΔH3 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 6 aΔH2 －ΔH2 ΔH1＋ΔH2 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 7 × × 反应放出的热量只和始态与终态有关，与过程无关。 错因 生成液态水放出的热量更多，a<b。 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 8 × × ΔH1＞ΔH2。 错因 由①－4×②得P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＝－29.2 kJ·mol－1，为放热反应。 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 9 1．利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 10 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 11 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 12 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 13 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 14 答案 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 15 答案 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 16 角度二　分析与应用盖斯定律书写热化学方程式 3．发射“嫦娥”五号的火箭第一、二级发动机，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。 已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1 写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：___________________ _______________________________________________________________________________。 答案 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1096.7 kJ·mol－1 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 17 答案 4．近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋551 kJ·mol－1 反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－297 kJ·mol－1 反应Ⅱ的热化学方程式：____________________________________ ________________________________________________________。 3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ·mol－1 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 18 角度三　分析与推测反应热的比较 5．根据以下热化学方程式，ΔH1和ΔH2的大小比较错误的是(　　) A．2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2　　则有ΔH1>ΔH2 B．Br2(g)＋H2(g)===2HBr(g)　ΔH1 Br2(l)＋H2(g)===2HBr(g)　ΔH2　　则有ΔH1<ΔH2 C．4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH1 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH2 则有ΔH1<ΔH2 D．Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH1 Br2(g)＋H2(g)===2HBr(g)　ΔH2 则有ΔH1<ΔH2 答案 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 19 解析 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 20 答案 6．(2023·浙南名校联盟高三联考)根据图中的各物质间的能量循环图，下列说法正确的是(　　) A．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ ΔH6＋ΔH7＋ΔH8 B．ΔH5＜0，ΔH7＞0，ΔH8＜0 C．Br(g)的ΔH6小于Cl(g)的ΔH6 D．ΔH5＋ΔH6＋ΔH7＋ΔH8＜ΔH2 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 21 解析 必备知识梳理 名师思维建模 关键能力提升 目录 22 高考真题演练 答案 1．(2022·重庆高考)“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得ΔH4/(kJ·mol－1)为(　　) A．＋533 B．＋686 C．＋838 D．＋1143 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 24 解析 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 25 答案 －307 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 26 答案 (a＋c－2b) 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 27 答案 ＋6　 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 28 答案 －223 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 29 答案 170 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 30 解析 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 31 (E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4) 　 答案 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 32 答案 －911.9 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 33 解析 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 34 答案 －49 高考真题演练 1 2 3 4 5 目录 35 课时作业 ［建议用时：40分钟］ 目录 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．已知△(g)＋H2(g)―→CH3CH2CH3(g)　ΔH＝－157 kJ·mol－1。已知环丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2092 kJ·mol－1，丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2220 kJ·mol－1，1 mol液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH＝＋44 kJ·mol－1。则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ·mol－1)为(　　) A．－658 B．－482 C．－329 D．－285 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 37 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 38 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 39 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 40 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 41 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 42 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 43 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 44 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 45 8．(2023·浙江三地市高三教学质量检测)在298 K和100 kPa压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度如表所示： 此条件下，对于反应C(石墨)―→C(金刚石)，下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0 B．由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝985.29 kJ·mol－1 C．金刚石比石墨稳定 D．超高压条件下，石墨有可能变为金刚石 物质 S/(J·K－1·mol－1) ΔH/(kJ·mol－1) ρ/(kg·m－3) C(金刚石) 2.4 －395.40 3513 C(石墨) 5.7 －393.51 2260 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 46 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 47 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 48 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 49 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 50 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 51 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 52 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 53 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 54 2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－122.54 kJ/mol 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 55 Na2CO3溶液或氨水或石灰乳　 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 56 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 57 －49 将含有TiCl4、CO、Cl2的气体混合物通过热交换器降温冷凝　 与生成CO2相比，生成CO使反应Ⅰ的ΔS更大，更有利于反应正向进行 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 58 ＋135.4 kJ·mol－1 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 59 1054 kJ·mol－1 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 60 A 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 61 (3)CO2催化加氢制甲醇可分两步完成，反应历程如图所示。 已知CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106 kJ·mol－1 则CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH＝________________。 该反应进程中总反应速率由第________(“1”或“2”)步决定。 －65 kJ·mol－1 1 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 62 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 63 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 64 　　　　　　　　　　　　　 R 目录 1．内容：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是eq \x(\s\up1(01))_______的，即在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的eq \x(\s\up1(02))________和eq \x(\s\up1(03))________有关，而与反应的eq \x(\s\up1(04))_______无关。 2．意义：可间接计算某些难以直接测定的反应的反应热。 3．应用 (1)计算反应热。如 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)　ΔH2 CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)　ΔH3 根据盖斯定律得：ΔH1＝eq \x(\s\up1(01))_______________。 (2)判断反应热之间的关系 反应焓变 焓变之间的关系 aA===B　ΔH1A===eq \f(1,a)B　ΔH2 ΔH1＝eq \x(\s\up1(02))_______ aA===B　ΔH1B===aA　ΔH2 ΔH1＝eq \x(\s\up1(03))_________ ΔH＝eq \x(\s\up1(04))______________ 判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。 (1)一个反应一步完成或分几步完成，二者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多。( ) 错因：________________________________________________ (2)若H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－b kJ·mol－1，则a>b。( ) 错因：_________________________________________________ (3)已知相同条件下H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)　ΔH1，2H2(g)＋O2(g) ===2H2O(g)　ΔH2，则ΔH1＜ΔH2。( ) 错因：____________________________ (4)已知 ①P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH1＝－2983.2 kJ·mol－1， ②P(红磷，s)＋eq \f(5,4)O2(g)===eq \f(1,4)P4O10(s)　ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1， 则白磷转化为红磷的反应是吸热反应。( ) 错因：___________________________________________________ __________________________________________________ 如①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1； ②C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)　ΔH2； 由(①－②)×2可得 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝2(ΔH1－ΔH2)。 2．反应热大小的比较 (1)根据化学计量数比较反应焓变大小 ①H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)　ΔH1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2 反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1<0， ΔH2<0，故ΔH1>ΔH2。 (2)根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小 ①C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)　ΔH1 ②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 反应②中，C完全燃烧，放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1>ΔH2。 (3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小 ①S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 方法一：图像法 由图像可知：|ΔH1|>|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。 方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式 由①－②可得S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。 (4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小 ①2Al(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Al2O3(s)　ΔH1 ②2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH2 由①－②可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2，已知铝热反应为放热反应，故ΔH<0，ΔH1<ΔH2。 角度一 分析与应用盖斯定律计算反应热 1．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知： ①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g) ΔH1＝＋140.5 kJ·mol－1 ②C(石墨，s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1 则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(石墨，s)===TiCl4(l)＋2CO(g)的ΔH是(　　) A．＋80.5 kJ·mol－1 B．＋30.0 kJ·mol－1 C．－30.3 kJ·mol－1 D．－80.5 kJ·mol－1 2．已知：①CH3OH(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1 ②H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 则CH3OH(g)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH为(　　) A．＋478.7 kJ·mol－1 B．－764.5 kJ·mol－1 C．－478.7 kJ·mol－1 D．＋764.5 kJ·mol－1 解析　将A项的热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由①－②可得2S(s)＋2O2(g)===2SO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2，A错误。 解析　根据盖斯定律可以计算出该反应的反应热，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH8或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH5＋ΔH6＋ΔH7＋ΔH8，故A错误；钠原子失去电子生成钠离子吸热，即ΔH5>0；钠离子与氯离子结合生成氯化钠属于放热反应，即ΔH7<0；物态变化中气态到液态、液态到固态均放热，即ΔH8<0，故B错误；Br的非金属性比Cl的弱，得电子能力比Cl的弱，则放出的热量比Cl少，故Br(g)的ΔH6大于Cl(g)的ΔH6，故C错误；由题图知eq \f(1,2)Cl2(g)―→Cl(g)吸热，即ΔH3>0，固态钠气化吸热，即ΔH2>0，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH5＋ΔH6＋ΔH7＋ΔH8<0，所以有ΔH2>ΔH5＋ΔH6＋ΔH7＋ΔH8，故D正确。 解析　根据图示，可得：①NH4Cl(s)===NHeq \o\al(＋,4)(g)＋Cl－(g)　ΔH1＝＋698 kJ·mol－1、②NH4Cl(s)===NHeq \o\al(＋,4)(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2＝＋15 kJ·mol－1、 ③Cl－(g)===Cl－(aq)　ΔH3＝－378 kJ·mol－1、④eq \f(1,2)(NH4 )2SO4(s)===NHeq \o\al(＋,4)(g)＋eq \f(1,2)SOeq \o\al(2－,4)(g)　ΔH4、⑤eq \f(1,2)(NH4)2SO4(s)===NHeq \o\al(＋,4)(aq)＋eq \f(1,2)SOeq \o\al(2－,4)(aq)　ΔH5＝＋3 kJ·mol－1、⑥eq \f(1,2)SOeq \o\al(2－,4)(g)===eq \f(1,2)SOeq \o\al(2－,4)(aq)　ΔH6＝－530 kJ·mol－1。根据盖斯定律，由①－②＋③，可得NHeq \o\al(＋,4)(aq)===NHeq \o\al(＋,4)(g)　ΔH＝＋305 kJ·mol－1，同理，由④－⑤＋⑥，可得NHeq \o\al(＋,4)(aq)===NHeq \o\al(＋,4)(g)　ΔH＝ΔH4－533 kJ·mol－1，则ΔH4－533 kJ·mol－1＝＋305 kJ·mol－1，ΔH4＝＋838 kJ·mol－1，C正确。 2．(1)(2023·全国甲卷节选)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题： 已知下列反应的热化学方程式： eq \o\ac(○,1)3O2(g)===2O3(g)ΔH1＝285 kJ·mol－1 ②2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l) ΔH2＝－329 kJ·mol－1 反应③CH4(g)＋O3(g)===CH3OH(l)＋O2(g)的 ΔH3＝_________kJ·mol－1。 (2)(2023·全国乙卷节选)已知下列热化学方程式： FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)＋7H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)＋xH2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 FeSO4·yH2O(s)===FeSO4(s)＋yH2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1 则FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O(s)===2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH＝____________kJ·mol－1。 (3)(2023·浙江6月选考节选)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)　ΔH2 请回答： ΔH2＝________kJ·mol－1。 3．(1)(2022·全国甲卷节选)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： (ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1＝172 kJ·mol－1 (ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　 ΔH2＝－51 kJ·mol－1 反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH为________kJ·mol－1。 (2)(2022·全国乙卷节选)已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－1036 kJ·mol－1 ②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)ΔH2＝94 kJ·mol－1 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－484 kJ·mol－1 计算H2S热分解反应④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝________ kJ·mol－1。 解析　(2)根据盖斯定律，(①＋②)×eq \f(1,3)－③即得到2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝(－1036＋94) kJ·mol－1×eq \f(1,3)＋484 kJ·mol－1＝170 kJ·mol－1。 4．(1)(2022·广东高考节选)催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备，反应同时生成无污染气体。 Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)―→Y(g)过程的焓变为__________________________(列式表示)。 (2)(2022·湖北高考节选)已知： ①CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH1＝－65.17 kJ·mol－1 ②Ca(OH)2(s)===Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH2＝－16.73 kJ·mol－1 ③Al(s)＋OH－(aq)＋3H2O(l)=== [Al(OH)4]－(aq)＋eq \f(3,2)H2(g)　ΔH3＝－415.0 kJ·mol－1 则CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)的ΔH4＝________ kJ·mol－1。 解析　(1)设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则X―→M　ΔH1＝(E1－E2)；M―→N　ΔH2＝ΔH；N―→Y　ΔH3＝(E3－E4)；根据盖斯定律可知，X(g)―→Y(g)的焓变为ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)。 (2)根据盖斯定律可得，①＋②＋2×③可得反应CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)，则ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝(－65.17 kJ·mol－1)＋(－16.73 kJ·mol－1)＋2×(－415.0 kJ·mol－1)＝－911.9 kJ·mol－1。 5．(2021·全国甲卷节选)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) 该反应一般认为通过如下步骤来实现： ①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝＋41 kJ·mol－1 ②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2＝－90 kJ·mol－1 总反应的ΔH＝________kJ·mol－1。 2．已知反应： ①H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)　ΔH1 ②eq \f(1,2)N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2 ③eq \f(1,2)N2(g)＋eq \f(3,2)H2(g)===NH3(g)　ΔH3 则反应2NH3(g)＋eq \f(7,2)O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(　　) A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 3．已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1 则反应C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)的反应热为(　　) A．ΔH＝－396.36 kJ·mol－1 B．ΔH＝－198.55 kJ·mol－1 C．ΔH＝－154.54 kJ·mol－1 D．ΔH＝－110.53 kJ·mol－1 4．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 5．(2023·浙江强基联盟高三联考)航天员呼吸产生的CO2通过反应CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g)　ΔH，再电解水可实现O2的循环利用。热力学中规定由最稳定单质生成1 mol某物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓(ΔfHeq \o\al(θ,m))，最稳定单质的标准生成焓规定为0。已知上述反应式中：ΔfHeq \o\al(θ,m)(CO2)＝－394 kJ·mol－1；ΔfHeq \o\al(θ,m)(H2)＝0 kJ·mol－1；ΔfHeq \o\al(θ,m)(C)＝0 kJ·mol－1；ΔfHeq \o\al(θ,m)(H2O)＝－242 kJ·mol－1。则ΔH的数值为(　　) A．－90 kJ·mol－1 B．－100 kJ·mol－1 C．－120 kJ·mol－1 D．－180 kJ·mol－1 解析　已知题述反应式中：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔfHeq \o\al(θ,m)(CO2)＝－394 kJ·mol－1；H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)　ΔfHeq \o\al(θ,m)(H2O)＝－242 kJ·mol－1，则总反应：CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g)　ΔH＝2ΔfHeq \o\al(θ,m)(H2O)－ΔfHeq \o\al(θ,m)(CO2)＝2×(－242 kJ·mol－1)－(－394 kJ·mol－1)＝－90 kJ·mol－1，故选A。 6．已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3，工业冶炼晶体硅反应为2C(s)＋SiO2(s)===Si(s)＋2CO(g)　ΔH4。则下列判断或热化学方程式书写正确的是(　　) A．ΔH1>ΔH2 B．2ΔH1－2ΔH2－ΔH3＝ΔH4 C．C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)　ΔH1 D．Si＋O2===SiO2　ΔH3 解析　1 mol C完全燃烧放出的热量大于1 mol CO完全燃烧放出的热量，ΔH1<ΔH2，A错误；根据题给信息，可分别得到热化学方程式：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1，②CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)　ΔH2，③Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH3，将①×2－②×2－③得，2C(s)＋SiO2(s)===Si(s)＋2CO(g)　ΔH4＝2ΔH1－2ΔH2－ΔH3，B正确，C、D错误。 7．用活性炭还原氮氧化物可防止空气污染。向1 L密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，某温度下发生反应： ①C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)　ΔH 已知：②C(s)＋O2(g)CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 ③N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH2＝＋180.5 kJ·mol－1 下列说法错误的是(　　) A．ΔH＝－574.0 kJ·mol－1 B．当容器内气体密度不变时，反应①达到平衡状态 C．反应③正反应的活化能大于180.5 kJ·mol－1 D．反应①达到平衡后，增大压强平衡向正反应方向移动 解析　根据燃烧热的定义可知，C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.40 kJ·mol－1，C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝－393.51 kJ·mol－1，反应C(石墨)―→C(金刚石)的ΔH＝(－393.51 kJ·mol－1)－ (－395.40 kJ·mol－1)＝1.89 kJ·mol－1＞0，ΔS＝S(金刚石)－S(石墨)＝2.4 J·K－1·mol－1－5.7 J·K－1·mol－1＝－3.3 J·K－1·mol－1＜0，A错误；由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝1.89 kJ·mol－1－298 K×(－3.3×10－3 kJ·K－1·mol－1)＝2.8734 kJ·mol－1，B错误； 由A分析可知，反应C(石墨)―→C(金刚石)是吸热反应，说明质量相同时，石墨的能量较低，则石墨比金刚石稳定，C错误；由于金刚石的密度比石墨的大，故质量相同时，金刚石的体积小，则反应C(石墨)―→C(金刚石)是体积减小的反应，由影响相变速率的因素可知，增大压强，有利于相变向密度大的多面体方向转变，故D正确。 9．已知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.31 kJ·mol－1 ②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)　 ΔH＝－1452 kJ·mol－1 ③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·mol－1 下列说法不正确的是(　　) A．CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－1452 kJ·mol－1 B．3CH4(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)===4CH3OH(l)　 ΔH＝＋585.07 kJ·mol－1 C．等物质的量的CH4(g)和CH3OH(l)完全燃烧，CH4(g)放出的热量更多 D．在中性溶液中，CH4(g)和O2(g)能形成燃料电池 解析　由②＋③×4可得2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)的ΔH＝[－1452＋(－44)×4] kJ·mol－1＝－1628 kJ·mol－1，所以2 mol甲醇完全燃烧放出的热量为1628 kJ，则1 mol甲醇完全燃烧放出的热量应为814 kJ，所以甲醇的燃烧热ΔH＝－814 kJ·mol－1，故A错误；根据盖斯定律，①×3－(②＋③×4)×2可得3CH4(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)===4CH3OH(l)的ΔH＝{－890.31×3－[－1452＋(－44)×4]×2} kJ·mol－1＝＋585.07 kJ·mol－1，故B正确；根据①可知1 mol甲烷完全燃烧放出的热量为890.31 kJ，根据A项分析可知1 mol甲醇完全燃烧放出的热量为814 kJ，所以甲烷放出的热量更多，故C正确；只要溶液为电解质溶液且形成闭合回路，就可以形成燃料电池，故D正确。 10．(2023·宁波市高三选考模拟)在标准状况下由指定单质生成1 mol化合物时的恒压反应热，叫做标准摩尔生成焓，用符号ΔfHeq \o\al(θ,m)表示。而离子的标准生成焓是指从指定单质生成1 mol溶于大量水中(无限稀释)的离子时所产生的热效应，并规定以H＋为基准并指定其标准生成焓为0。相关数据如表[(cr)表示晶体状态，ΔfHeq \o\al(θ,m)表示标准摩尔生成焓]。 物质 HCl NaHCO3 NaCl H2O CO2 状态 (g) (cr) (cr) (l) (g) ΔfHeq \o\al(θ,m)/kJ/mol －92.3 －950.8 －411.2 －285.8 －393.5 物质 H＋ Na＋ Cl－ HCOeq \o\al(－,3) 状态 (aq) (aq) (aq) (aq) ΔfHeq \o\al(θ,m)/kJ/mol 0 －240.1 －167.2 －692 下列说法不正确的是(　　) A．HCl(g)===H＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔfHeq \o\al(θ,m)＝－74.9 kJ/mol B．NaCl晶体溶于水并无限稀释的过程需吸收热量 C．标准状况下将HCl气体通入NaHCO3溶液，反应吸热 D．等量粉末状和块状NaHCO3晶体溶于水(无限稀释)时，块状晶体吸收热量更多 解析　反应HCl(g)＋HCOeq \o\al(－,3)(aq)===H2O(l)＋CO2(g)＋Cl－(aq)的ΔfHeq \o\al(θ,m)＝－285.8 kJ/mol＋(－393.5 kJ/mol)＋(－167.2 kJ/mol)－(－92.3 kJ/mol)－(－692 kJ/mol)＝－62.2 kJ/mol，ΔfHeq \o\al(θ,m)<0，反应为放热反应，C错误。 二、非选择题 11．(1)(2023·北京四中高三上学期期中)开发CO2催化加氢合成二甲醚技术是有效利用CO2资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。 已知：①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.01 kJ/mol ②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－24.52 kJ/mol 则CO2催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为____________________________________________________________。 (2)(2023·成都市高三一诊)直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”，科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛，总反应为CO2(g)＋2H2(g)HCHO(g)＋H2O(g)　ΔH。转化步骤如图所示： ①原料CO2可通过捕捉技术从空气中或工业尾气中获取，写出一种常见的可作CO2捕捉剂的廉价试剂___________________________。 ②已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4，则总反应的ΔH＝____________________________(用图中焓变以及ΔH4表示)。 (3)(2023·江苏南通市高三一模)碳氯化—氧化法提取TiO2。将粉碎后的催化剂渣料与过量焦炭混合投入高温氯化炉充分反应，将生成的TiCl4与其他气体分离，并将其氧化得TiO2。该过程主要涉及以下反应： 反应Ⅰ.TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH1 反应Ⅱ.TiCl4(g)＋O2(g)===TiO2(s)＋2Cl2(g)　ΔH2＝－172 kJ/mol ΔH1＋ΔH2＋eq \f(ΔH3,2)－eq \f(ΔH4,2) 已知常压下TiCl4的沸点为136.4 ℃，C的燃烧热为ΔH＝－393.5 kJ/mol，CO的燃烧热为ΔH＝－283 kJ/mol。 ①反应Ⅰ的ΔH1＝________ kJ/mol。 ②从反应Ⅰ的混合体系中分离出TiCl4的措施是___________________________________________________________。 ③氯化炉中生成CO比生成CO2更有利于TiO2转化为TiCl4，其原因是____________________________________________________________ __________。 12．CO、CO2的回收和综合利用有利于实现“碳中和”。 (1)CO和H2可以合成简单有机物，已知CO、H2合成CH3OH、HCOOCH3的能量变化如下图所示，计算2CH3OH(g)HCOOCH3(g)＋2H2(g)　ΔH＝__________________。 已知键能数据如下表。 化学键 H—H C—O H—O C—H 键能(kJ·mol－1) 436 326 a 464 414 则的键能为________________。 (2)已知： 反应1：2CO(g)＋4H2(g)===CH3CH2OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－128.8 kJ·mol－1 反应2：2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝－78.1 kJ·mol－1 假设某温度下，反应1的速率大于反应2的速率，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是________(填字母)。 解析　(1)根据题图可写出①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　 ΔH＝－106.0 kJ·mol－1、②2CO(g)＋2H2(g)===HCOOCH3(g)　 ΔH＝－76.6 kJ·mol－1，②－①×2可得出2CH3OH(g) HCOOCH3(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋135.4 kJ·mol－1。根据反应CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106.0 kJ·mol－1，ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，代入数据可得a＝1054，C===←O的键能为1054 kJ·mol－1。 (2)反应1、反应2均为放热反应，并且反应1放热量多，反应1的速率快则说明反应1的活化能小，因此选A。 (3)根据题图可写出反应①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋41 kJ·mol－1，结合反应②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106 kJ·mol－1，①＋②可得出总反应CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－65 kJ·mol－1。活化能越大则反应速率越慢，总反应速率由活化能大的步骤决定，故总反应速率由第1步决定。 $$