课程03反应热的计算【暑假辅导班】2024年新高二化学暑假课程（人教版选择性必修一）

课程03 反应热的计算 1、知道盖斯定律的内容； 2、掌握运用盖斯定律解决具体问题： 3、初步学会化学反应热的有关计算。 重点：盖斯定律的理解及应用、反应热的计算 难点：盖斯定律的理解及应用、反应热的计算 在科学研究和工业生产中，常常需要了解反应热。许多反应热可以通过实验直接测定，但是有些反应热是无法直接测定的，例如，对于化学反应:C(s) + O2=CO(g)的反应热无法直接测得。 请思考： （1）反应：C(s) + O2=CO(g)的反应热无法直接测得的原因是什么? （2）但这个反应热是冶金工业中非常有用的数据，应该如何获得呢?能否利用一些已知反应的反应热来计算其他反应的反应热呢?通过预习教材，思考通过什么途径可以计算该反应的反应热？ 一、盖斯定律 1．盖斯定律的内容 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 是相同的。也就是说，化学反应的反应体系的始态和终态有关，而与 反应的途径无关，这就是盖斯定律。 2．对盖斯定律的理解 （1）从反应途径角度：反应热只与始态、终态有关，与途径无关。 （2）从能量角度：不管反应历程如何，一个反应的反应热只取决于反应物与生成物的总能量的差值。 3．盖斯定律的应用 （1）“虚拟路径”法求反应热。 例如若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示： 则有ΔH= ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 【理解应用】已知H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H= ─285.8KJ/moL，可设计两种途径来完成。 ( △ H 1 △ H 3 △ H 2 △ H H 2 (g)+1/2O 2 (g) H 2 O(l) 2H(g)+O(g) H 2 O(g) △ H 4 ) 则△H= = 。 （2）利用加合法求反应热 若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 运算规则：根据目标方程式，确定要保留的物质和要消去的物质，运用加、减、乘、除四则运算得到所求目标方程式（调整位置和系数）。 目标物质 方程式数学运算 反应热 小技巧 调位置 加减 同时相加减 将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。 调系数 乘除某数 同时相乘除某数 【理解应用】 ①常见运算 方程式 反应热间的关系 AB、 aAaB ΔH2＝ aΔH1 CD、 DC ΔH4＝ －ΔH3 2A+D=2B+C ΔH5 ΔH5＝ 2ΔH1+ ΔH4 ＝ 2ΔH1－ΔH3 ②已知下列热化学方程式： 反应Ⅰ.Hg(l)＋O2(g)=HgO(s) ΔH1； 反应Ⅱ.Zn(s)＋O2(g)=ZnO(s) ΔH2； 则反应ⅢZn(s)＋HgO(s)= Hg(l)＋ZnO(s) ΔH3值为（ ） A．ΔH2-ΔH1 B．ΔH2＋ΔH1 C．ΔH1-ΔH2 D．-ΔH1-ΔH2 4．盖斯定律的意义：应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热： （1）有些反应进行得很慢。 （2）有些反应不容易直接发生。 （3）有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。 【理解应用】根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热ΔH。 I.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1 II.CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ·mol-1 ①“虚拟路径”法 反应C(s)+O2(g)=CO2(g)的途径可设计如下： 则ΔH= = kJ·mol-1。 ②加合法 分析：找唯一：C、CO分别在I、II中出现一次 同侧加：C是I中反应物，为同侧，则“+I” 异侧减：CO是II中反应物，为异侧，则“-II” 调计量数：化学计量数相同，不用调整，则I-II即为运算式。所以ΔH= = kJ·mol-1。 二、反应热的计算依据和计算方法 计算依据 计算方法 根据燃烧热 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 根据热化学方程式 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH a　　　b　　　 c　　d　　 |ΔH| n(A)　n(B)　 　n(C) n(D)　 Q 则＝＝＝＝ 根据盖斯定律 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式 根据键能 ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能) 根据物质能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物) 1．已知： kJ·mol-1 kJ·mol-1 则反应的为 A．+519.4kJ⋅mol-1 B．-259.7kJ⋅mol-1 C．+259.7kJ⋅mol-1 D．-519.4kJ⋅mol-1 2．盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是 A．A→F的 B． C．C→F的 D． 3．氢卤酸的能量关系如图所示： 下列说法正确的是 A． B．相同条件下，HCl的比HBr的小 C．相同条件下，HCl的()比HI的大 D．一定条件下，气态原子生成1mol H-X键放出akJ能量，则 4．4g硫粉在中完全燃烧生成气体，放出37kJ的热量，写出S燃烧的热化学方程式 。 5．与反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 。若1g水蒸气转化为液态水，放出2.44kJ的热量，计算的 。 6．在载人航天器中，可以利用与的反应，将航天员呼出的转化为等，然后通过电解得到，从而实现的再生。已知： ①    ②               请写出甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式 。 7．工业上制取氢气时涉及到的一个重要反应是：，已知： ①        ③       请写出一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式 。 基础卷 一、单选题 1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A．生成物总能量一定低于反应物总能量 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同 2．已知下列热化学方程式： A．     B．     C．      D．      则下列关系正确的是 A．b>a B．c>b C．d>c D．b>d 3．已知： ①； ②； ③； ④； ⑤。 下列叙述正确的是（    ） A．是Fe的燃烧热 B． C． D． 4．(X代表卤素原子)的能量关系如图所示。下列说法正确的是 A． B． C．已知溶于水吸热，则 D． 5．如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．热稳定性：MgF2＞MgCl2＞MgBr2＞MgI2 B．22.4LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124kJ C．工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量 D．由图可知：MgBr2(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)＋Br2(l)   ∆H=－117kJ/mol 6．已知：与不足量的反应时，生成S和。根据以下三个热化学方程式： ①   ②   ③ 、、三者大小关系正确的是 A． B． C． D． 7．已知：  ，，现有与的混合气体(标准状况下)，使其完全燃烧生成和，若实验测得反应放热，则原混合气体中与的物质的量之比是 A．1：1 B．1：3 C．1：4 D．2：3 8．碳碳双键加氢时放出热量，并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。1，3-环己二烯脱氢生成苯是放热反应。相同温度和压强下，关于下列反应的，判断正确的是             A．， B． C．， D． 9．已知。蒸发需要吸收的能量为，其他相关数据如表所示： 物质 分子中的化学键断裂时需要吸收的能量 则表中的大小为（    ） A． B． C． D． 10．已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，如图(Ⅰ)所示：ΔH1=ΔH2+ΔH3根据上述原理和图(Ⅱ)所示。 判断各对应的反应热关系中不正确的是(   ) A．ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5 B．A→D，ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 C．A→F，ΔH=-ΔH6 D．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0 二、填空题 11．乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料，图是乙烷、二甲醚燃烧过程的能量变化图。请回答下列问题。 (1)乙烷的燃烧热△H = kJ/mol。 (2)等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量 (填“多”或“少”)。 (3)根据上图写出二甲醚燃烧的热化学方程式: 。 (4)二氧化碳是主要的温室气体，从环保角度分析，放出相同的热量时选择 (填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的CO2较少。 12．烟气中主要污染物为，为了消除排放、保护环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经预处理后用水悬浮液吸收，可减少烟气中的含量。氧化烟气中的主要反应的热化学方程式如下： ① ② ③ (1)反应的 (用表示)。 (2)和在一定条件下反应生成的热化学方程式为。该反应为 (“放热”或“吸热”)反应。 (3)化学反应中的能量变化源自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 化学键 键能 946 460 391 501 436 ①写出和反应合成氨的热化学方程式： 。 ②已知：转化为时放出热量。则常温下完全燃烧时放出的热量为 。的稳定性 (“大于”或“小于”)。 提升卷 1．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如下图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如下表所示： 化学键 H—O键 O=O键 H—H键 O—O键 键能/(kJ/mol) 463 496 436 138 若反应过程中分解了2 mol H2O，则下列说法不正确的是 A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B．过程Ⅰ吸收了926 kJ能量 C．过程Ⅱ放出了574 kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应 2．下表是部分化学键的键能数据： 化学键 键能/() 200 x 498 434 已知白磷燃烧的热化学方程式为，白磷和白磷完全燃烧的产物的结构如图所示，则表中x为 A． B． C． D． 3．已知下列热化学方程式： ① ② ③ ④ 则反应的反应热与、、、的关系正确的是 A． B． C． D． 4．根据能量变化示意图(如图所示)，下列说法不正确的是 A．相同质量的和，前者具有的能量较高 B．破坏相同物质的量的和中所有的化学键，后者所需的能量高 C． D．，则 5．室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，热效应为△H3。则下列判断正确的是 A．△H2＞△H3 B．△H1＜△H3 C．△H1+△H3=△H2 D．△H1+△H2＞△H3 6．已知热化学方程式： ①C(金刚石，s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1 ②C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH2 ③C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH3=+1.9kJ∙mol－1 下列说法正确的是(　　) A．石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B．金刚石比石墨稳定 C．ΔH3=ΔH1-ΔH2 D．ΔH1＞ΔH2 7．化学反应的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是 A． B． C． D． 8．灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。下列说法正确的是 已知：① ② ③ A． B．锡在常温下以灰锡状态存在 C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D．锡制器皿长期处在低于的环境中，会自行毁坏 9．2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．△H2＞0 B．△H4+△H5+△H8＝△H1 C．在相同条件下，2K(g)→2K+(g)的△H＜△H3 D．△H6+△H7＝△H8 10．已知：碳的燃烧热ΔH1=akJ·mol－1； S(s)+2K(s)＝K2S(s)ΔH2=bkJ·mol－1 2K(s)+N2(g)+3O2(g)＝2KNO3(s)；ΔH3=ckJ·mol－1 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为： S(s)+2KNO3(s)+3C(s)＝K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol－1。则x为 A．3a+b－c B．c+3a－b C．a+b－c D．c+a－b 二、填空题 11．红磷和发生反应生成和。反应过程中能量的变化如图所示。 试回答下列问题： （1）和反应生成的热化学方程式为 。 （2）的为 。 （3）和经两步反应生成的 ，和经一步反应生成的 （填“大于”“小于”或“等于”）和经两步反应生成的。 12．、、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为 ① ② ③ (1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷气体与作用产生的能量存活，甲烷细菌使甲烷气体与反应生成气体与液态水，放出的能量 (填“＞”“＜”或“=”)。 (2)甲烷气体与可用于合成水煤气(主要成分是一氧化碳和氢气)：，完全反应可释放的热量，则下列能表示该反应过程中能量变化的是 (填标号)。 A．    B． C．    D． (3)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出的反应热 。 ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课程03 反应热的计算 1、知道盖斯定律的内容； 2、掌握运用盖斯定律解决具体问题： 3、初步学会化学反应热的有关计算。 重点：盖斯定律的理解及应用、反应热的计算 难点：盖斯定律的理解及应用、反应热的计算 在科学研究和工业生产中，常常需要了解反应热。许多反应热可以通过实验直接测定，但是有些反应热是无法直接测定的，例如，对于化学反应:C(s) + O2=CO(g)的反应热无法直接测得。 请思考： （1）反应：C(s) + O2=CO(g)的反应热无法直接测得的原因是什么? （2）但这个反应热是冶金工业中非常有用的数据，应该如何获得呢?能否利用一些已知反应的反应热来计算其他反应的反应热呢?通过预习教材，思考通过什么途径可以计算该反应的反应热？ 一、盖斯定律 1．盖斯定律的内容 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 是相同的。也就是说，化学反应的反应体系的始态和终态有关，而与 反应的途径无关，这就是盖斯定律。 2．对盖斯定律的理解 （1）从反应途径角度：反应热只与始态、终态有关，与途径无关。 （2）从能量角度：不管反应历程如何，一个反应的反应热只取决于反应物与生成物的总能量的差值。 3．盖斯定律的应用 （1）“虚拟路径”法求反应热。 例如若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示： 则有ΔH= ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 【理解应用】已知H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H= ─285.8KJ/moL，可设计两种途径来完成。 ( △ H 1 △ H 3 △ H 2 △ H H 2 (g)+1/2O 2 (g) H 2 O(l) 2H(g)+O(g) H 2 O(g) △ H 4 ) 则△H= ΔH1＋ΔH2+ΔH4 = ΔH3+ΔH4 。 （2）利用加合法求反应热 若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 运算规则：根据目标方程式，确定要保留的物质和要消去的物质，运用加、减、乘、除四则运算得到所求目标方程式（调整位置和系数）。 目标物质 方程式数学运算 反应热 小技巧 调位置 加减 同时相加减 将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。 调系数 乘除某数 同时相乘除某数 【理解应用】 ①常见运算 方程式 反应热间的关系 AB、 aAaB ΔH2＝ aΔH1 CD、 DC ΔH4＝ －ΔH3 2A+D=2B+C ΔH5 ΔH5＝ 2ΔH1+ ΔH4 ＝ 2ΔH1－ΔH3 ②已知下列热化学方程式： 反应Ⅰ.Hg(l)＋O2(g)=HgO(s) ΔH1； 反应Ⅱ.Zn(s)＋O2(g)=ZnO(s) ΔH2； 则反应ⅢZn(s)＋HgO(s)= Hg(l)＋ZnO(s) ΔH3值为（ ） A．ΔH2-ΔH1 B．ΔH2＋ΔH1 C．ΔH1-ΔH2 D．-ΔH1-ΔH2 【答案】A 【解析】根据盖斯定律：Ⅲ=Ⅱ-Ⅰ，则ΔH3=ΔH2-ΔH1，故选A。 4．盖斯定律的意义：应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热： （1）有些反应进行得很慢。 （2）有些反应不容易直接发生。 （3）有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。 【理解应用】根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热ΔH。 I.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1 II.CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ·mol-1 ①“虚拟路径”法 反应C(s)+O2(g)=CO2(g)的途径可设计如下： 则ΔH= = kJ·mol-1。 【答案】 ΔH1-ΔH2 -110.5 ②加合法 分析：找唯一：C、CO分别在I、II中出现一次 同侧加：C是I中反应物，为同侧，则“+I” 异侧减：CO是II中反应物，为异侧，则“-II” 调计量数：化学计量数相同，不用调整，则I-II即为运算式。所以ΔH= = kJ·mol-1。 【答案】 ΔH1-ΔH2 -110.5 二、反应热的计算依据和计算方法 计算依据 计算方法 根据燃烧热 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 根据热化学方程式 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH a　　　b　　　 c　　d　　 |ΔH| n(A)　n(B)　 　n(C) n(D)　 Q 则＝＝＝＝ 根据盖斯定律 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式 根据键能 ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能) 根据物质能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物) 1．已知： kJ·mol-1 kJ·mol-1 则反应的为 A．+519.4kJ⋅mol-1 B．-259.7kJ⋅mol-1 C．+259.7kJ⋅mol-1 D．-519.4kJ⋅mol-1 【答案】D 【详解】将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，反应①—②得到反应，则反应△H=(-701.0kJ/mol)-(-181.6kJ/mol)= -519.4kJ/mol，故选D。 2．盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是 A．A→F的 B． C．C→F的 D． 【答案】B 【详解】A．根据题图可知，F→A的，则A→F的，故A正确； B．循环一周后，反应热之和为0，由图可知，，故B错误； C．F→C的，则C→F的，所以C→F的，故C正确； D．A→D的，D→A的，二者的绝对值相等，符号相反，故D正确； 故选B。 3．氢卤酸的能量关系如图所示： 下列说法正确的是 A． B．相同条件下，HCl的比HBr的小 C．相同条件下，HCl的()比HI的大 D．一定条件下，气态原子生成1mol H-X键放出akJ能量，则 【答案】D 【详解】A．根据盖斯定律，，故A错误； B．断键吸收能量，由于HCl比HBr稳定，所以相同条件下HCl的△H2比HBr的大，故B错误； C．代表的焓变，与物质种类无关，故C错误； D．一定条件下，气态原子生成1molH−X键放出a kJ能量，则断开1molH−X键形成气态原子吸收a kJ的能量，即为△H2＝＋akJ/mol，故D正确； 答案选D。 4．4g硫粉在中完全燃烧生成气体，放出37kJ的热量，写出S燃烧的热化学方程式 。 【答案】S(s)+O2(g)=SO2(g) =-296kJ/mol 【详解】硫的摩尔质量为32g/mol，4g硫粉的物质的量为mol，mol硫粉在中完全燃烧生成气体，放出37kJ的热量，所以1mol硫粉在中完全燃烧生成气体，放出37kJ×8=296kJ的热量，所以S燃烧的热化学方程式为：S(s)+O2(g)=SO2(g) =-296kJ/mol。 5．与反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 。若1g水蒸气转化为液态水，放出2.44kJ的热量，计算的 。 【答案】 H2(g)+ (g)=H2O(g)=- 241.8kJ/mol -285.72kJ/mol 【详解】与反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量，所以热化学方程式为：H2(g)+ (g)=H2O(g)=- 241.8kJ/mol；水的摩尔质量18g/mol，1g水的物质的量为mol，若1g水蒸气转化为液态水，放出2.44kJ的热量，所以1mol水蒸气转化为液态水，放出2.44×18=43.92kJ的热量，因此的=-(241.8+43.92)=-285.72kJ/mol。 6．在载人航天器中，可以利用与的反应，将航天员呼出的转化为等，然后通过电解得到，从而实现的再生。已知： ①    ②               请写出甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式 。 【答案】CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) =-890.3 kJ/mol 【详解】根据盖斯定律：①+②×2得到：CO2(g)+2H2O(l)=CH4(g)+2O2(g)=-252.9kJ/mol+2×571.6 kJ/mol=+890.3 kJ/mol；所以甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式：CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) =-890.3 kJ/mol。 7．工业上制取氢气时涉及到的一个重要反应是：，已知： ①        ③       请写出一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式 。 【答案】CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) =-41.2 kJ/mol 【详解】CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 可以看做由反应③与反应①的逆反应以及反应②的逆反应的叠加。由盖斯定律，则=，带入数据有=[-393.5-(-110.5)-(-241.8)]kJ/mol=-41.2 kJ/mol；所有一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) =-41.2 kJ/mol。 基础卷 一、单选题 1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A．生成物总能量一定低于反应物总能量 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同 【答案】C 【详解】A、化学反应过程中一定伴随能量变化，反应可以是放热反应或吸热反应，反应物总能量高于生成物总能量则反应放热，反应物总能量低于生成物总能量，反应吸热，错误； B、反应速率的大小与反应热无关，如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应为吸热反应，在常温下能迅速反应，金属的腐蚀为放热反应，但反应速率较慢，错误； C、反应热与反应的途径无关，取决于反应物和生成物的始末状态，可根据盖斯定律，计算某些难以直接测量的反应焓变，正确； D、反应热与反应的条件无关，同温同压下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H相同，错误； 答案选C。 2．已知下列热化学方程式： A．     B．     C．      D．      则下列关系正确的是 A．b>a B．c>b C．d>c D．b>d 【答案】B 【分析】乙醇燃烧是放热反应，放热反应，放热越多，越小，据此回答； 【详解】A．等量的液态乙醇的能量比乙醇蒸汽能量低，液态乙醇充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水、乙醇蒸汽充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水，前者释放出的能量少，则a> b，A错误；     B．乙醇蒸汽的能量比液态乙醇能量高、等量液态水的能量比水蒸气低，乙醇蒸汽充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水、液态乙醇充分燃烧生成二氧化碳气体和气态水，释放出的能量是前者多，则c>b，B正确；     C．等量的液态乙醇的能量比乙醇蒸汽能量低，液态乙醇充分燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气，乙醇蒸汽充分燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气、前者释放出的能量少，则c > d，C错误；     D．等量的液态水能量比水蒸气的能量低，因此乙醇蒸汽充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水比生成水蒸气时释放出的能量多，则d > b，D错误； 答案选B。 3．已知： ①； ②； ③； ④； ⑤。 下列叙述正确的是（    ） A．是Fe的燃烧热 B． C． D． 【答案】C 【详解】A．燃烧热是指物质与氧气进行完全燃烧反应时放出的热量，铁在氧气中燃烧并不生成三氧化二铁，A项错误； B．为1molC完全燃烧生成CO2时放出的热量，为1molC不完全燃烧生成CO时放出的热量，故反应①放出的热量比反应②放出的热量多，又因为放热反应的为负值，所以，B项错误； C．根据盖斯定律，由②①得③，C项正确； D．根据盖斯定律，由①②④+⑤得，但任何反应的焓变都不为0，D项错误； 综上所述答案为C。 4．(X代表卤素原子)的能量关系如图所示。下列说法正确的是 A． B． C．已知溶于水吸热，则 D． 【答案】D 【详解】A.一般而言，分解反应为吸热反应，形成化学键需要放热，则，，即，故A错误； B.结合盖斯定律可知，，，故B错误； C.为化学键的形成过程，则，故C错误； D.结合盖斯定律可知，，，故D正确； 故选：D。 5．如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．热稳定性：MgF2＞MgCl2＞MgBr2＞MgI2 B．22.4LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124kJ C．工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量 D．由图可知：MgBr2(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)＋Br2(l)   ∆H=－117kJ/mol 【答案】A 【详解】A、物质的能量越低越稳定，易图象数据分析，化合物的热稳定性顺序为：MgF2＞MgCl2＞MgBr2＞MgI2，选项A正确； B、依据图象Mg(s)+F2(l)=MgF2(s)  △H=-1124kJ/mol，但没有说明标准状况下，22.4LF2(g)不一定为1mol，选项B错误； C、工业上可由电解熔融的MgCl2冶炼金属Mg，电解MgCl2溶液无法得到金属Mg，选项C错误； D、依据图象Mg(s)+Cl2（g）=MgCl2（s）△H=-641kJ/mol，Mg（s）+Br2（g）=MgBr2（s）△H=-524kJ/mol，将第一个方程式减去第二方程式得MgBr2（s）+Cl2（g）＝MgCl2（s）+Br2（g）△H=-117kJ•mol-1，则MgBr2(s)＋Cl2(g)=MgCl2(s)＋Br2(l)   ∆H＜－117kJ/mol，选项D错误； 答案选A。 6．已知：与不足量的反应时，生成S和。根据以下三个热化学方程式： ①   ②   ③ 、、三者大小关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】依据反应的能量守恒可知反应都是放热反应，① ；② ；③  ；ΔH1、ΔH2、ΔH3均为负数，反应②③相比，生成气态水和生成液态水相比，生成液态水放出的热量多，所以 ΔH3>ΔH2；反应①②相比，②反应生成的单质硫转化为二氧化硫时放出热量，所以 ΔH2>ΔH1，综上所述，ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为：ΔH3>ΔH2>ΔH1，故选 B。 7．已知：  ，，现有与的混合气体(标准状况下)，使其完全燃烧生成和，若实验测得反应放热，则原混合气体中与的物质的量之比是 A．1：1 B．1：3 C．1：4 D．2：3 【答案】C 【详解】H2与CH4的混合气体112L（标准状况），其物质的量为n(混)==5mol，设原混合气体中H2与CH4的物质的量分别是x mol和y mol，则有x+y＝5，285.5x+890y＝3845.8，解得x︰y＝1︰4。 答案选C。 8．碳碳双键加氢时放出热量，并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。1，3-环己二烯脱氢生成苯是放热反应。相同温度和压强下，关于下列反应的，判断正确的是             A．， B． C．， D． 【答案】C 【详解】四个反应从上到下依次编号为①②③④。 A．由题干知反应①和②都是和氢气加成，是放热反应，所以ΔH1＜0，ΔH2＜0。A错误。 B．将反应①和②相加不能得到反应③，所以ΔH3≠ΔH1+ΔH2。B错误。 C．反应①和②都是放热反应，ΔH＜0，根据已知，加氢放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比，所以ΔH1＞ΔH2；反应③可由反应②与反应④相加得到，根据盖斯定律有ΔH3=ΔH2+ΔH4。ΔH2＜0，且由题意可知ΔH4＞0，于是ΔH3＞ΔH2。C正确。 D．反应②由反应③减去反应④得到，所以ΔH2=ΔH3-ΔH4。D错误。 综上所述，答案为C。 9．已知。蒸发需要吸收的能量为，其他相关数据如表所示： 物质 分子中的化学键断裂时需要吸收的能量 则表中的大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题给条件可得出，将此式与题干中的热化学方程式相加，可得，结合表中数据得，即可求出，故A符合题意。 综上所述，答案为A。 10．已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，如图(Ⅰ)所示：ΔH1=ΔH2+ΔH3根据上述原理和图(Ⅱ)所示。 判断各对应的反应热关系中不正确的是(   ) A．ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5 B．A→D，ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 C．A→F，ΔH=-ΔH6 D．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0 【答案】A 【分析】一个化学反应的热效应，仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与中间步骤无关，可以根据盖斯定律以及热化学方程式的含义来回答判断，据此分析。 【详解】A．对于自身物质而言，物质的能量是固定的，即H是一定的，但是焓变为0，ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0，即ΔH1+ΔH6=-(ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5)，故A符合题意； B．根据盖斯定律：A→D，ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，故B不符合题意； C．根据热化学方程式的含义，互为可逆的两个化学反应其焓变是互为相反数的关系，A→F，ΔH=-ΔH6，故C不符合题意； D．对于自身物质而言，物质的能量是固定的，即H是一定的，但是焓变为0，ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0，故D不符合题意； 答案选A。 二、填空题 11．乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料，图是乙烷、二甲醚燃烧过程的能量变化图。请回答下列问题。 (1)乙烷的燃烧热△H = kJ/mol。 (2)等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量 (填“多”或“少”)。 (3)根据上图写出二甲醚燃烧的热化学方程式: 。 (4)二氧化碳是主要的温室气体，从环保角度分析，放出相同的热量时选择 (填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的CO2较少。 【答案】 （1） -1560 （2） 少 （3） CH3OCH3(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 455 kJ/mol [或CH3OCH3(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-485 kJ/mol] （4）乙烷 【详解】（1）依据原子守恒分析可知氢原子守恒，6a=2，a=1/3，则根据图象分析可知1/3mol乙烷完全燃烧放热520kJ，所以1mol乙烷完全燃烧放热为520KJ×3=1560kJ，则乙烷的燃烧热△H=-1560kJ/mol；（2）液态乙烷变成气态要吸热，等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量少；（3）根据图象分析可知1/3mol二甲醚完全燃烧放热485kJ，则1mol二甲醚完全燃烧放热=485kJ×3=1455kJ，反应的热化学方程式为：CH3OCH3（g）+3O2（g）→2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1455 kJ/mol；（4）根据图象可知，消耗相同物质的量的乙烷和二甲醚生成的二氧化碳相同，但放出的热量乙烷多，所以放出相同的热量时，选择乙烷作为燃料产生的CO2较少。 12．烟气中主要污染物为，为了消除排放、保护环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经预处理后用水悬浮液吸收，可减少烟气中的含量。氧化烟气中的主要反应的热化学方程式如下： ① ② ③ (1)反应的 (用表示)。 (2)和在一定条件下反应生成的热化学方程式为。该反应为 (“放热”或“吸热”)反应。 (3)化学反应中的能量变化源自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 化学键 键能 946 460 391 501 436 ①写出和反应合成氨的热化学方程式： 。 ②已知：转化为时放出热量。则常温下完全燃烧时放出的热量为 。的稳定性 (“大于”或“小于”)。 【答案】(1) (2)吸热 (3) 小于 【详解】（1）根据盖斯定律，①+②×2，可得反应的。 （2）反应的焓变大于零，为吸热反应； （3）①反应焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和，N2和H2反应合成氨的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，△H=(946+3×436-2×3×391) kJ•mol-1=-92kJ•mol-1； ②，转化为时放出的热量，即，所以；(物质的量为)，完全燃烧时，生成液态水时放出的热量为。根据反应可知，水由气态变为液态，放出热量，水蒸气的能量较高，所以的稳定性小于。 提升卷 1．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如下图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如下表所示： 化学键 H—O键 O=O键 H—H键 O—O键 键能/(kJ/mol) 463 496 436 138 若反应过程中分解了2 mol H2O，则下列说法不正确的是 A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B．过程Ⅰ吸收了926 kJ能量 C．过程Ⅱ放出了574 kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应 【答案】D 【详解】A．由图可知，总反应为水分解生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，A项正确； B．过程Ⅰ为2 mol H2O变成2 mol H原子和2 mol —OH，吸收的总能量为463 kJ×2=926 kJ，B项正确； C．过程Ⅱ为2 mol H原子和2 mol —OH生成1 mol H2和1 mol H2O2，放出的总能量为436 kJ+138 kJ=574 kJ，C项正确； D．过程Ⅲ为1 mol H2O2变成1 mol O2和1 mol H2，即断开2 mol H—O键和1 mol O—O键，形成1 mol O=O键和1 mol H—H键，断键吸收的总能量为463 kJ×2+138 kJ=1064 kJ，成键放出的总能量为496 kJ+436 kJ=932 kJ，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量，故过程Ⅲ为吸热反应，D项错误； 答案选D。 2．下表是部分化学键的键能数据： 化学键 键能/() 200 x 498 434 已知白磷燃烧的热化学方程式为，白磷和白磷完全燃烧的产物的结构如图所示，则表中x为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】白磷完全燃烧需断开键，键，形成键、键，所以 ，解得； 答案选A。 3．已知下列热化学方程式： ① ② ③ ④ 则反应的反应热与、、、的关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】已知： ① ② ③ ④ 根据盖斯定律，由①－②－③×+④得，D项正确。答案选D。 4．根据能量变化示意图(如图所示)，下列说法不正确的是 A．相同质量的和，前者具有的能量较高 B．破坏相同物质的量的和中所有的化学键，后者所需的能量高 C． D．，则 【答案】D 【详解】A．转化为要吸收热量，故相同质量的和，具有的能量高于，故A正确； B．转化为的反应为放热反应，，所以破坏中的化学键所吸收的能量比形成中的化学键放出的能量少，所以破坏相同物质的量的和中所有的化学键，后者所需的能量高，故B正确； C．由盖斯定律可知，，故C正确； D．  ，，因，故，故D错误。 综上所述，答案为D。 5．室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为△H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为△H2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，热效应为△H3。则下列判断正确的是 A．△H2＞△H3 B．△H1＜△H3 C．△H1+△H3=△H2 D．△H1+△H2＞△H3 【答案】B 【详解】根据题意知，CuSO4·5H2O(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)Cu2＋（aq）+SO42—（aq）+5H2O(l)，△H1＞0；CuSO4(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)Cu2＋（aq）+SO42—（aq），△H2＜0；根据盖斯定律知，CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l) △H3=△H1—△H2＞0。 A、根据上述分析知，△H2＜△H3，A错误； B、根据上述分析知，△H1＜△H3，B正确； C、根据上述分析知，△H3=△H1—△H2，C错误； D、根据上述分析知，△H1+△H2＜△H3，D错误。 答案选B。 6．已知热化学方程式： ①C(金刚石，s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1 ②C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH2 ③C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH3=+1.9kJ∙mol－1 下列说法正确的是(　　) A．石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B．金刚石比石墨稳定 C．ΔH3=ΔH1-ΔH2 D．ΔH1＞ΔH2 【答案】A 【分析】根据C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH3=+1.9kJ∙mol－1可知，石墨在一定条件下转化成金刚石是吸热反应，说明石墨的能量低于金刚石的能量，能量低的物质稳定，由此分析。 【详解】A．石墨转化为金刚石ΔH3=+1.9kJ∙mol－1，是吸热反应，故A符合题意； B．石墨转化为金刚石ΔH3=+1.9kJ∙mol－1，要吸收能量，说明石墨的能量低，稳定，故B不符合题意； C．根据盖斯定律，③=②-①，故ΔH3=ΔH2-ΔH1，故C不符合题意； D．石墨在一定条件下转化成金刚石是吸热反应，说明石墨的能量低于金刚石的能量，故①中放出的能量比②中的多，放热为负值，ΔH1 ＜ΔH2，故D不符合题意； 答案选A。 7．化学反应的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由图可以看出，mol N2(g)和mol H2(g)断键吸收的能量为a kJ，形成1mol NH3(g)的放出的能量为b kJ，所以N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=(a-b)kJ/mol，而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为c kJ，根据盖斯定律可知：N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=(a-b-c) kJ/mol，N2(g)+H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ/mol； 故合理选项是C。 8．灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。下列说法正确的是 已知：① ② ③ A． B．锡在常温下以灰锡状态存在 C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应 D．锡制器皿长期处在低于的环境中，会自行毁坏 【答案】D 【详解】A．吸热，反应①和反应②都放热，根据盖世定律，故A错误； B．常温为20℃， 锡在常温下以白锡状态存在，故B错误； C．灰锡转化为白锡的反应是吸热反应，故C错误； D．锡制器皿长期处在低于的环境中，会变成灰锡，灰锡是粉末，所以锡制器皿长期处在低于的环境中会自行毁坏，故D正确； 故选：D。 9．2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．△H2＞0 B．△H4+△H5+△H8＝△H1 C．在相同条件下，2K(g)→2K+(g)的△H＜△H3 D．△H6+△H7＝△H8 【答案】B 【详解】A．金属钠由固态变为气态的过程中需要吸收热量，因此△H2＞0，故A正确； B．由盖斯定律可知，过程1为2、3、4、5、6、7的过程之和，则△H2+△H3+△H4+△H5+△H6+△H7＝△H1，故B错误； C．由钾原子原子核外有4个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较小，因此2K(g)→2K+ (g)的△H＜△H3，故C正确； D．由盖斯定律可知△H6+△H7＝△H8，故D正确。 综上所述选B。 10．已知：碳的燃烧热ΔH1=akJ·mol－1； S(s)+2K(s)＝K2S(s)ΔH2=bkJ·mol－1 2K(s)+N2(g)+3O2(g)＝2KNO3(s)；ΔH3=ckJ·mol－1 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为： S(s)+2KNO3(s)+3C(s)＝K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)ΔH=xkJ·mol－1。则x为 A．3a+b－c B．c+3a－b C．a+b－c D．c+a－b 【答案】A 【详解】已知：碳的燃烧热ΔH1= akJ·mol－1，则①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=akJ·mol－1；②S(s)+2K(s) ＝K2S(s) ΔH2=bkJ·mol－1；③2K(s)+N2(g)+3O2(g) ＝2KNO3(s) ； ΔH3=c kJ·mol－1；根据盖斯定律：①×3+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s) ＝K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=（3a+b－c） kJ·mol－1，则x为3a+b－c，选A。 二、填空题 11．红磷和发生反应生成和。反应过程中能量的变化如图所示。 试回答下列问题： （1）和反应生成的热化学方程式为 。 （2）的为 。 （3）和经两步反应生成的 ，和经一步反应生成的 （填“大于”“小于”或“等于”）和经两步反应生成的。 【答案】 （1） （2） （3） 等于 【详解】(1)由图可知，中反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，，则热化学方程式为。 (2)由图可知，中反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，，所以。 (3)设和经两步反应生成的热化学方程式分别为 ①， ②； 根据盖斯定律，由①+②得； 反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应条件无关，所以和经一步反应生成的等于和经两步反应生成的。 12．、、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为 ① ② ③ (1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷气体与作用产生的能量存活，甲烷细菌使甲烷气体与反应生成气体与液态水，放出的能量 (填“＞”“＜”或“=”)。 (2)甲烷气体与可用于合成水煤气(主要成分是一氧化碳和氢气)：，完全反应可释放的热量，则下列能表示该反应过程中能量变化的是 (填标号)。 A．    B． C．    D． (3)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出的反应热 。 【答案】 （1） = （2） D （3） （3） 【详解】(1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的物质的量和聚集状态，与中间过程无关，甲烷细菌使甲烷气体与反应生成气体与液态水，放出的能量仍等于。 (2)完全反应可释放的热量，则完全反应放出的热量为，该反应为放热反应，和的能量之和大于和的能量之和，符合条件的只有选项D。 (3)已知： ① ② ③ 根据盖斯定律，由②+③－①得。 ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$