1.3 反应热的计算—反应热的计算及△H的大小比较（分层作业）-【大单元教学】高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修1）

“高中化学单元教学精品课程”课时作业设计单 基本信息 单元名称 化学反应的热效应 年级 高二年级 学期 秋季 课时题目 反应热的计算 作业目标 通过作业检测进一步巩固对盖斯定律的理解和进一步检测对反应热的计算掌握情况。 作业设计 精选题目 设计意图 基础巩固 一、选择题 1.依据图示关系，下列说法不正确的是(　　) A.石墨燃烧是放热反应 B.1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多 C.C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2 D.化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 2.下列各组热化学方程式中，ΔH1<ΔH2的是(　　) A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH1；H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 B.CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1；CaO(s)＋CO2(g)===CaCO3(s)　ΔH2 C.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1；2SO2(g)＋O2(g)2SO3(l)　ΔH2 D.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 3.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）+3/2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）；ΔH=－22.68kJ/mol  B.2CH3OH（l）+3O2（g） = 2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=－1452 kJ/mol  C.2CH3OH（l）+3O2（g） = 2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=－725.8 kJ/mol  D.2CH3OH（l）+3O2（g） = 2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=+1452 kJ/mol 4.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CH3COOH(l)=2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)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 5.常温常压下，H2S在O2中燃烧有如下转化关系，下列说法正确的是(　　) A.H2S(g)的燃烧热ΔH＝ B.S(s)的燃烧热ΔH＝ΔH2 C.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 D.ΔH3>ΔH1，ΔH3>ΔH2 通过完成本组习题让学生对反应热的计算更加清晰。 综合运用 6.在298 K、101 kPa时，已知： CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH1 CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH2 CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　) A.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B.ΔH3＝2ΔH1＋ΔH2 C.ΔH3＝0.5(ΔH1＋ΔH2) D.ΔH3＝0.5(ΔH1－ΔH2) 7.一定条件下，废水中的NO可被氧化为NO。已知反应2NO(aq)＋O2(g)===2NO(aq)　ΔH1＝－146.0 kJ·mol－1，NO(aq)＋O2(g)===NO(aq)＋O(g)　ΔH2＝x kJ·mol－1，O===O键断裂需要的能量为499.0 kJ·mol－1。则x的值为(　　) A.＋176.5 B.－176.5 C.＋322.5 D.－322.5 8.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 9．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是(　　) A．C(s，石墨)＋ CO2(g) ===2CO(g)　 ΔH＝ΔH1－ΔH2 B．1 mol C(s，石墨)和1 mol C(s，金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g) ，前者放热多 C．ΔH5＝ΔH1－ΔH3 D．化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 10．镁和氯气反应生成氯化镁的能量关系图如图所示。 已知：气态的卤素原子得电子生成气态的卤素离子是放热过程。下列说法正确的是(　　) A．ΔH6＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 B．Ca(g)－2e－===Ca2＋(g)　ΔH7，则ΔH7>ΔH3 C．I(g)＋e－===I－(g)　ΔH8，则ΔH8>ΔH4 D．MgCl2(s)===Mg2＋(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH9，则ΔH9>ΔH5 通过本组的训练更好地检测学生对盖斯定律的应用掌握程度。 拓展提升 二、问答题 1.(1)随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成： SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)===2HI(g)＋H2SO4(l)　ΔH＝a kJ·mol－1 2H2SO4(l)===2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1 2HI(g)===H2(g)＋I2(g)　ΔH＝c kJ·mol－1 则：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝ kJ·mol－1。 (2)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮作氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：①N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH1＝＋67.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－534 kJ·mol－1； 试计算1 mol肼与二氧化氮完全反应时放出的热量为 kJ，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式： 。 2.由化学能产生的能量是目前人类使用的主要能源。请回答下列问题： (1)N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为： 1/2N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH＝＋34 kJ·mol－1。该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 (2)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能： 化学键 键能( kJ·mol－1) 化学键 键能( kJ·mol－1) N≡N 942 H—O 460 N—H 391 O===O 499 H—H 437 ①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式 。 ②已知：1 mol H2O(g)转化为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1 g H2完全燃烧时放出的热量 。H2O(g)的稳定性 (填“大于”或“小于”)H2O(l)。 (3)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。 3.(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质硫和二氧化碳。已知：①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1；②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.0 kJ·mol－1。 该转化反应的热化学方程式为 。 (2)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物污染。已知： CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－574 kJ·mol－1① CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2② 若1 mol CH4将NO2还原为N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2＝ 。 (3)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O形式存在，处理过程中NH在微生物的作用下经过两步反应被氧化为NO。这两步反应过程中的能量变化如图所示： 1 mol NH(aq)全部被氧化成NO(aq)的热化学方程式是 。 4.随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。 (1)把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径Ⅰ：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1<0① 途径Ⅱ：先制成水煤气：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2>0　② 再燃烧水煤气：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3<0　③ 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4<0　④ 则途径Ⅰ放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量；ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是 。 (2)在25 ℃、101 kPa下，2 g甲醇完全燃烧放热45.36 kJ，写出甲醇燃烧热的热化学方程式 。 (3)已知①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－283.0 kJ/mol ②H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－285.8 kJ/mol ③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH3＝－1 370 kJ/mol 试计算④2CO(g)＋4H2(g)===H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH＝ 。 (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 反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3＝－297 kJ/mol 反应Ⅱ的热化学方程式： 。 5.(1)已知：(g)===(g)＋H2(g) ΔH1＝＋100.3 kJ·mol－1　① H2(g)＋I2(g)===2HI(g) ΔH2＝－11.0 kJ·mol－1　② 对于反应：(g)＋I2(g)===(g)＋2HI(g)　③ ΔH3＝ kJ·mol－1。 (2)已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g) ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1 2NO2(g)===N2O4(g) ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1 则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)的ΔH＝ kJ·mol－1。 (3)CH4­CO2催化重整反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。 已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH＝－75 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－394 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－111 kJ·mol－1 该催化重整反应的ΔH＝ kJ·mol－1。 (4)SiHCl3在催化剂作用下发生反应： 2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) ΔH1＝＋48 kJ·mol－1 3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g) ΔH2＝－30 kJ·mol－1 则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH＝ kJ·mol－1。 (5)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下： 2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1 kJ·mol－1 3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝＋75.9 kJ·mol－1 反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝ kJ·mol－1。 检测新情境下对知识的迁移应用、综合思维能力。 作业展示与评估 1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。 2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ “高中化学单元教学精品课程”课时作业设计单 基本信息 单元名称 化学反应的热效应 年级 高二年级 学期 秋季 课时题目 反应热的计算 作业目标 通过作业检测进一步巩固对盖斯定律的理解和进一步检测对反应热的计算掌握情况。 作业设计 精选题目 设计意图 基础巩固 一、选择题 1.依据图示关系，下列说法不正确的是(　　) A.石墨燃烧是放热反应 B.1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多 C.C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2 D.化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】　C 【详解】A.所有的燃烧都是放热反应，根据图示，C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ/mol，ΔH1＜0，则石墨燃烧是放热反应，故A正确；B.根据图示，C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ/mol，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ/mol，根据反应可知都是放热反应，1 mol C(石墨，s)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，1 mol C(石墨，s)放热多，故B正确；C.根据B项分析，①C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ/mol，②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ/mol，根据盖斯定律①－②×2可得：C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝ΔH1－2ΔH2，故C错误；D.根据盖斯定律可知，化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故D正确。 2.下列各组热化学方程式中，ΔH1<ΔH2的是(　　) A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH1；H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH2 B.CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1；CaO(s)＋CO2(g)===CaCO3(s)　ΔH2 C.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1；2SO2(g)＋O2(g)2SO3(l)　ΔH2 D.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 【答案】　D 【详解】　A.反应热与化学方程式有关，ΔH1＝ΔH2<0，故ΔH1>ΔH2，A项错误；B.碳酸钙分解反应是吸热反应，ΔH1>0，形成碳酸钙的反应是放热反应，ΔH2<0，ΔH1>ΔH2，B项错误；C.生成液态SO3时放出的热量较多，ΔH1>ΔH2，C项错误；D.生成CO放出的热量较少，ΔH1<ΔH2，D项正确。 3.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）+3/2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）；ΔH=－22.68kJ/mol  B.2CH3OH（l）+3O2（g） = 2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=－1452 kJ/mol  C.2CH3OH（l）+3O2（g） = 2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=－725.8 kJ/mol  D.2CH3OH（l）+3O2（g） = 2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=+1452 kJ/mol 【答案】B 【详解】1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则32g甲醇即1mol甲醇燃烧放的热量为726kJ，64g甲醇即2mol甲醇燃烧放的热量为1452kJ，根据热化学方程式的书写方法写出为：CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）△H=—726 kJ/mol或2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452kJ·mol－1，答案选B。 4.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CH3COOH(l)=2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)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 【答案】B 【详解】分别写出燃烧热的热化学方程式可以得到： H2(g)+O2(g)=H2O(l)∆H=-285.8 kJ·mol-1①， C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H=-393.5 kJ·mol-1②， CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-870.3kJ•mol-1③， 由盖斯定律可知，③-①×2-②×2可得反应CH3COOH(l)=2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)的∆H=870.3 kJ·mol-1-2×(-285.8 kJ·mol-1)-2×(-393.5 kJ·mol-1)=+488.3 kJ·mol-1；故答案选B。 5.常温常压下，H2S在O2中燃烧有如下转化关系，下列说法正确的是(　　) A.H2S(g)的燃烧热ΔH＝ B.S(s)的燃烧热ΔH＝ΔH2 C.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 D.ΔH3>ΔH1，ΔH3>ΔH2 【答案】C 【详解】A.硫化氢的燃烧热指1 mol H2S(g)完全燃烧生成SO2气体和液态水时放出的热量，A错误；B.硫的燃烧热指1 mol硫(s)完全燃烧生成SO2气体时放出的热量，B错误；C.根据盖斯定律可知，焓变只取决于始末状态，与过程无关，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，C正确；D.硫化氢的燃烧、硫的燃烧都是放热反应，所以ΔH3<ΔH1，ΔH3<ΔH2，D项错误。 通过完成本组习题让学生对反应热的计算更加清晰。 综合运用 6.在298 K、101 kPa时，已知： CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH1 CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH2 CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　) A.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B.ΔH3＝2ΔH1＋ΔH2 C.ΔH3＝0.5(ΔH1＋ΔH2) D.ΔH3＝0.5(ΔH1－ΔH2) 【答案】C 【详解】根据盖斯定律，将第一个热化学方程式加第二热化学方程式，再整体除以2得到CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝0.5(ΔH1＋ΔH2)，故C正确。 7.一定条件下，废水中的NO可被氧化为NO。已知反应2NO(aq)＋O2(g)===2NO(aq)　ΔH1＝－146.0 kJ·mol－1，NO(aq)＋O2(g)===NO(aq)＋O(g)　ΔH2＝x kJ·mol－1，O===O键断裂需要的能量为499.0 kJ·mol－1。则x的值为(　　) A.＋176.5 B.－176.5 C.＋322.5 D.－322.5 【答案】　A 【详解】　①2NO(aq)＋O2(g)===2NO(aq)　ΔH1＝－146.0 kJ·mol－1，②NO(aq)＋O2(g)===NO(aq)＋O(g)　ΔH2＝x kJ·mol－1，根据盖斯定律分析，②×2－①得热化学方程式为：O2(g)===2O(g)　ΔH＝2ΔH2－ΔH1＝(2x＋146.0) kJ·mol－1＝＋499.0 kJ·mol－1，x＝176.5。 8.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 【答案】B 【详解】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。 9．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是(　　) A．C(s，石墨)＋ CO2(g) ===2CO(g)　 ΔH＝ΔH1－ΔH2 B．1 mol C(s，石墨)和1 mol C(s，金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g) ，前者放热多 C．ΔH5＝ΔH1－ΔH3 D．化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】B 【详解】A．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+O2(g)=CO(g)  △H1 反应II：CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2，则反应I-反应II得C(墨)+CO2(g)=2CO2(g)，根据盖斯定律可知△H=△H1-△H2，A正确； B．由题干信息可知，C(石墨)= C(金刚石) △H5＜0，即1molC(石墨)具有的总能量低于1molC(金刚石)，则1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，后者放热多，B错误； C．由题干信息可知，反应I：C(石墨)+O2(g)=CO(g) △H1，反应III：C(金刚石)+O2(g)=CO(g) 则反应I-反应III得C(石墨)= C(金刚石)，根据盖斯定律可知，△H5=△H1-△H3，C正确； D．根据盖斯定律可知，化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确； 故答案为：B。 10．镁和氯气反应生成氯化镁的能量关系图如图所示。 已知：气态的卤素原子得电子生成气态的卤素离子是放热过程。下列说法正确的是(　　) A．ΔH6＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 B．Ca(g)－2e－===Ca2＋(g)　ΔH7，则ΔH7>ΔH3 C．I(g)＋e－===I－(g)　ΔH8，则ΔH8>ΔH4 D．MgCl2(s)===Mg2＋(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH9，则ΔH9>ΔH5 【答案】C 【详解】A．根据盖斯定律可知，∆H6=∆H1+∆H2+∆H3+∆H4－∆H5，故A错误； B．原子失去电子变为离子属于吸热过程，Ca和Mg属于同主族，Ca的金属性强于Mg，Ca→Ca2+吸收热量小于Mg→Mg2+吸收热量，即∆H7＜∆H3，故B错误； C．原子得电子变为离子属于放热过程，Cl非金属性强于I，即Cl→Cl-放出热量比I→I-放出热量多，即∆H8＞∆H4，故C正确； D．MgCl2(s)=Mg2+(g)+2Cl-(g)属于吸热反应，即∆H5＞0，Mg2+(g)、2Cl-(g)转化成Mg2+(aq)、2Cl-(aq)要放出热量，发生MgCl2(s)=Mg2+(aq)+2Cl-(aq)吸收热量比MgCl2(s)=Mg2+(g)+2Cl-(g)少，即∆H9＜∆H5，故D错误； 答案为C。 通过本组的训练更好地检测学生对盖斯定律的应用掌握程度。 拓展提升 二、问答题 1.(1)随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成： SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)===2HI(g)＋H2SO4(l)　ΔH＝a kJ·mol－1 2H2SO4(l)===2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1 2HI(g)===H2(g)＋I2(g)　ΔH＝c kJ·mol－1 则：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝ kJ·mol－1。 (2)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮作氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：①N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH1＝＋67.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－534 kJ·mol－1； 试计算1 mol肼与二氧化氮完全反应时放出的热量为 kJ，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式： 。 【答案】　(1)2a＋b＋2c　(2)567.85 N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－567.85 kJ·mol－1 【详解】(1)将题给热化学方程式依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由Ⅰ×2＋Ⅱ＋Ⅲ×2得2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝(2a＋b＋2c)kJ·mol－1。 (2)根据盖斯定律，可令②×2－①得：2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝(－534 kJ·mol－1)×2－67.7 kJ·mol－1＝－1 135.7 kJ·mol－1，则1 mol肼与二氧化氮完全反应时放出的热量为567.85 kJ。 2.由化学能产生的能量是目前人类使用的主要能源。请回答下列问题： (1)N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为： 1/2N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH＝＋34 kJ·mol－1。该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 (2)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能： 化学键 键能( kJ·mol－1) 化学键 键能( kJ·mol－1) N≡N 942 H—O 460 N—H 391 O===O 499 H—H 437 ①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式 。 ②已知：1 mol H2O(g)转化为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1 g H2完全燃烧时放出的热量 。H2O(g)的稳定性 (填“大于”或“小于”)H2O(l)。 (3)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式 。 【答案】　(1)吸热 (2) ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－93 kJ·mol－1　②138.75 kJ　小于 (3)4NH3(g)＋7O2(g)===4NO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 079 kJ·mol－1 【详解】　(1)ΔH＝＋34 kJ/mol＞0，所以该反应是吸热反应。 (2)①根据反应热等于反应物的总键能－生成物的总键能求算；N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 　ΔH＝942 kJ·mol－1＋437 kJ·mol－1×3－391 kJ·mol－1×6＝－93 kJ·mol－1，所以热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 　ΔH＝－93 kJ·mol－1；②由(a)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝(437×2＋499－460×4)＝－467 kJ/mol、(b)H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ/mol，根据盖斯定律：(a)＋(b)×2可得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－555 kJ/mol；1 g H2为0.5 mol，完全燃烧时放出的热量0.5×555 kJ/2＝138.75 kJ；根据H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ/mol可知，能量越高越不稳定，气态水稳定性小于液态水稳定性。 (3)根据①1/2N2(g)＋O2(g)===NO2(g)ΔH＝＋34 kJ·mol－1、 ②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 　ΔH＝－93 kJ·mol－1； ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－467 kJ/mol，根据盖斯定律可得[①×2－②]×2＋3×③：4NH3(g)＋7O2(g)===4NO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 079 kJ·mol－1。 3.(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质硫和二氧化碳。已知：①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1；②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.0 kJ·mol－1。 该转化反应的热化学方程式为 。 (2)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物污染。已知： CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－574 kJ·mol－1① CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2② 若1 mol CH4将NO2还原为N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2＝ 。 (3)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O形式存在，处理过程中NH在微生物的作用下经过两步反应被氧化为NO。这两步反应过程中的能量变化如图所示： 1 mol NH(aq)全部被氧化成NO(aq)的热化学方程式是 。 【答案】　(1)2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)　ΔH＝－270 kJ/mol (2)－1 160 kJ/mol (3)NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋H2O(l)＋2H＋(aq)　ΔH＝－346 kJ/mol 【详解】(1)根据盖斯定律，①×2－②得2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)，ΔH＝(－283.0 kJ/mol)×2－(－296.0 kJ/mol)＝－270 kJ/mol；(2)根据盖斯定律，①＋②得2CH4(g)＋4NO2(g)===2N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2，1 mol CH4将NO2还原为N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，故ΔH＝2×(－867 kJ/mol)＝－1 734 kJ/mol，则ΔH2＝ΔH－ΔH1＝－1 734 kJ/mol－(－574 kJ/mol)＝－1 160 kJ/mol；(3)根据图像可知，NH在微生物的作用下经过两步反应被氧化为NO的方程式为NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋H2O(l)＋2H＋(aq)，由盖斯定律可知，该反应为图中两步反应的加和，故该反应的ΔH＝－273 kJ/mol＋(－73 kJ/mol)＝－346 kJ/mol，热化学方程式为NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋H2O(l)＋2H＋(aq)　ΔH＝－346 kJ/mol。 4.随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。 (1)把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径Ⅰ：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1<0① 途径Ⅱ：先制成水煤气：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2>0　② 再燃烧水煤气：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3<0　③ 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4<0　④ 则途径Ⅰ放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量；ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是 。 (2)在25 ℃、101 kPa下，2 g甲醇完全燃烧放热45.36 kJ，写出甲醇燃烧热的热化学方程式 。 (3)已知①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－283.0 kJ/mol ②H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－285.8 kJ/mol ③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH3＝－1 370 kJ/mol 试计算④2CO(g)＋4H2(g)===H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH＝ 。 (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 反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3＝－297 kJ/mol 反应Ⅱ的热化学方程式： 。 【答案】　(1)等于　ΔH1＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4) (2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1 (3)－339.2 kJ/mol (4)3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH＝－254 kJ/mol 【详解】　(1)根据盖斯定律可知，反应热只与始态和终态有关，而与反应的途径无关，通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的，途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等，两途径最终生成物只有二氧化碳，所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量；由盖斯定律可知，②×2＋③＋④得2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝2ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，所以ΔH1＝ΔH＝(2ΔH2＋ΔH3＋ΔH4)＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4)； (2)在25 ℃、101 kPa下，2 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热45.36 kJ，32 g甲醇燃烧生成1 mol CO2和液态水放出热量为725.76 kJ；则表示甲醇燃烧的热化学方程式为：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1； (3)由盖斯定律可知④＝2×①＋4×②－③，则ΔH＝2ΔH1＋4ΔH2－ΔH3＝－339.2 kJ/mol。 (4)根据题中信息反应Ⅱ的化学方程式：3SO2＋2H2O===2H2SO4＋S，由盖斯定律可知，反应Ⅰ－反应Ⅱ得3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH＝－ΔH1－ΔH3＝－254 kJ/mol。 5.(1)已知：(g)===(g)＋H2(g) ΔH1＝＋100.3 kJ·mol－1　① H2(g)＋I2(g)===2HI(g) ΔH2＝－11.0 kJ·mol－1　② 对于反应：(g)＋I2(g)===(g)＋2HI(g)　③ ΔH3＝ kJ·mol－1。 (2)已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g) ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1 2NO2(g)===N2O4(g) ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1 则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)的ΔH＝ kJ·mol－1。 (3)CH4­CO2催化重整反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。 已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH＝－75 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－394 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－111 kJ·mol－1 该催化重整反应的ΔH＝ kJ·mol－1。 (4)SiHCl3在催化剂作用下发生反应： 2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) ΔH1＝＋48 kJ·mol－1 3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g) ΔH2＝－30 kJ·mol－1 则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH＝ kJ·mol－1。 (5)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下： 2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1 kJ·mol－1 3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝＋75.9 kJ·mol－1 反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝ kJ·mol－1。 【答案】(1)＋89.3　(2)＋53.1　(3)＋247 (4)＋114　(5)－136.2 【详解】　(1)根据盖斯定律，由反应①＋反应②得反应③，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(100.3－11.0) kJ·mol－1＝＋89.3 kJ·mol－1。 (2)把已知两反应按顺序编号为a、b，根据盖斯定律，a式×－b式可得：N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋53.1 kJ·mol－1。(3)将已知中3个反应依次记为①、②、③，根据盖斯定律③×2－①－②得该催化重整反应的ΔH＝(－111×2＋75＋394) kJ·mol－1＝＋247 kJ·mol－1。(4)将题给两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×3＋②可得：4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)，则有ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＝3×48 kJ·mol－1＋(－30 kJ·mol－1)＝＋114 kJ·mol－1。 (5)①2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1 kJ·mol－1，②3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝＋75.9 kJ·mol－1，根据盖斯定律，(①×3＋②)/2得：3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)　ΔH＝－136.2 kJ·mol－1。 检测新情境下对知识的迁移应用、综合思维能力。 作业展示与评估 1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。 2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$