1.2 反应热的计算（知识解读）-2024-2025学年高二化学同步教学知识解读与分层特训（人教版2019选择性必修1）

第一章 化学反应的热效应 第二节 反应热的计算 课程学习目标 1.通过盖斯定律的学习，理解盖斯定律，并能利用盖斯定律解决简单问题。 2.通过热化学方程式、中和热、燃烧热和盖斯定律的学习，能进行反应焓变的简单计算。 学科核心素养 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观的视角认识和掌握盖斯定律。 2.变化观念与平衡思想：能认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化，并遵循盖斯定律。 3.证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法总结反应热与始态和终态的相互关系，建立认知模型，并能运用模型解决有关反应热的计算问题。 【新知学习】 一．盖斯定律 1．内容 一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。即：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。 可图示为： ，则Q＝Q1＋Q2＝Q3＋Q4＋Q5 登山势能的角度 能量守恒的角度 游客从A点到B点，无论徙步或从缆车，人的势能变化只与A与B两点的海拔差有关，而与由A点到B点的途径无关。 从始态(S)到终态(L)，若ΔH1＜0，则ΔH2＞0；由S―→L―→S，经过一个循环，所有的反应物都和反应前完全一样，能量没有发生变化，故ΔH1＋ΔH2＝0。 2．意义 若：①反应进行得很慢；②反应不容易直接发生；③反应伴有副反应发生，这些反应的反应热不能直接测定，可运用盖斯定律间接计算反应热。 3．应用 利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。 利用盖斯定律计算反应热的两种方法 （1）“虚拟路径”法 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。 （2）加合法 加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 【典型方法】 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＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·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＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 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＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。 应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意以下几点： ①热化学方程式同乘以或除以某一个数时，ΔH也必须乘上该数。 ②热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。 ③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”或“－”号必须随之改变。 【典例1】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(s) (s)受热分解的化学方程式为CuSO4•5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，热效应为△H3。下列判断错误的是 A．△H2<△H3 B．△H1<△H3 C．△H1-△H3=△H2 D．△H1+△H2>△H3 二．反应热的计算 1．根据热化学方程式计算 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＝＝＝＝ 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 3．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 4．根据盖斯定律计算 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及其ΔH。 5．根据比热公式计算：Q＝cmΔt。 【典例2】N2H4(肼)常用作火箭推进剂。 已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+67.2kJ/mol ②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-534kJ/mol， 请写出气态N2H4(肼)在NO2气体中燃烧，生成N2、液态H2O反应的热化学方程式___________。 【知识进阶】 反应热(ΔH)的比较 1．如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍。 如：H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1，其反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|＜|ΔH2|，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1＞ΔH2。 2．同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同。 在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。 如：S(g)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1……①；S(s)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1……② 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。 3．晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同 如：C(s，石墨)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1；C(s，金刚石)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1 4．根据反应进行的程度比较反应热大小 ①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小。 如C(s)＋O2(g)＝CO(g) ΔH1；C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2，C完全燃烧，放热更多，|ΔH1|＜|ΔH2|，但ΔH3＜0，ΔH4＜0，故ΔH1＞ΔH2。 ②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。 如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。 5．中和反应中反应热的大小不同 ①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。 ②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。 ③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。 6．根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小 2Al(s)＋O2(g)＝Al2O3(s) ΔH1……① 2Fe(s)＋O2(g)＝Fe2O3(s) ΔH2……② 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。 【效果检测】 1．下列说法不正确的是 A．一个反应经过的步骤越多，放出的热量越多 B．在特定条件下，反应热等于焓变 C．一个化学反应的焓变与反应途径无关 D．应用盖斯定律，可计算某些难以测定的反应焓变 2．下列说法不正确的是 A．对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同 B．盐酸与某强碱中和放出的热随反应物的用量改变而改变，但中和热不变 C．燃烧热随化学方程式前面的化学计量数的改变而改变 D．放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量 3．已知如下热化学方程式： ① ② ③ 则下列判断正确的是 A． B． C． D．反应③是吸热反应 4．已知下列热化学方程式： H2O(g)=H2O(l) △H=Q1kJ·mol-1； C2H5OH(g)=C2H5OH(l) △H=Q2kJ·mol-1； C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=Q3kJ·mol-1。 若46g液体酒精完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为(单位：kJ) A．3Q1+Q2+Q3 B．-(3Q1+Q2+Q3) C．-3Q1+Q2-Q3 D．3Q1-Q2+Q3 5．下列有关说法正确的是 A．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)     ΔH1，2C(s)+O2(g)=2CO(g)     ΔH2，则ΔH1＜ΔH2 B．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)     ΔH=-571.6kJ·mol-1，则H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1 C．已知HI(g)1/2H2(g)+1/2I2(s)     ΔH=-26.5kJ·mol-1，由此可知，在密闭容器中充入1mol HI气体，充分分解后可以放出26.5kJ的热量 D．HCl和NaOH反应中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1，H2SO4(aq)+Ca(OH)2(aq)=CaSO4(s)+2H2O(l)     ΔH=-114.6kJ·mol-1 6．石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是 A．石墨的燃烧热为 B．反应C(s，石墨)在任何温度下均能自发进行 C．由图可知：    D．已知C(s，金刚石)=C(s，石墨)，则金刚石比石墨稳定 7．已知：   ；    ；    ；    ；     下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A．， B．， C． D． 8．我国大力推广氢能汽车，水煤气法是获得氢能的有效途径之一、 已知：① ② ③ ④ 已知：25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，叫该物质的燃烧热。下列说法正确的是 A．C(s)的燃烧热 B． C． D．若将反应②设计成原电池，能将化学能全部转化成电能 9．已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是、和，则工业冶炼晶体硅反应的为 A． B． C． D． 10．相同温度和压强下，关于反应的△H，下列判断不正确的是 ①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)       △H1 ②CH4(g)C(s)+2H2(g)       △H2 ③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)       △H3 ④2CO(g)C(s)+CO2(g)       △H4 ⑤CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)       △H5 A．△H4=△H2-△H1 B．△H2＞0，△H4＞0 C．△H5=△H2+△H3-△H1 D．△H3＞H5 11．金属钠和氯气反应的能量关系如图所示，下列说法正确的是 A．∆H3＜0，∆H5＞0 B．在相同条件下，2K(g)→2K+(g)的＜∆H3 C．∆H1＜∆H4+∆H5+∆H6+∆H7 D．∆H7＜0，且该过程形成了分子间作用力 12．化学反应中均伴随有能量变化。 （1）下列反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量的为____(填选项字母)。 A．Na与水反应 B．甲烷的燃烧反应 C．CaCO3受热分解 D．锌与盐酸反应 （2）已知25℃时，相关物质的相对能量如表所示； 物质 H2(g) O2(g) H2O(g) H2O(l) 相对能量(kJ·mol-1) 0 0 -242 -286 ①表示H2(g)燃烧热的热化学方程为____。 ②0.5molH2O(g)转化为H2O(l)需要____(填“吸收”或“放出”)____kJ的热量。 （3）已知： Ⅰ.2C(s)+O2(g)=2CO(g)       △H=-221kJ·mol-1 Ⅱ.C(s)+O2(g)=CO2(g)       △H=-393.5kJ·mol-1 根据盖斯定律计算CO(g)+O2(g)=CO2(g)       △H=____kJ·mol-1。 13．回答下列问题： （1）在一 定条件下，氢气在氯气中燃烧的热化学方程式： H2(g)+C12(g) =2HCl(g)     ΔH= - 184.6 kJ•mol-1；该反应属于___________(填“热吸”或“放热”)反应 。 （2）常温常压下，1 mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1367 kJ，写出乙醇燃烧热的热化学方程式：___________ （3）根据盖斯定律计算 P4(白磷,s)+5O2(g)=   △H=-2983.2 kJ·mol-1   ① P(红磷,s)+O2(g)=      △H=-738.5 kJ·mol-1   ② 则白磷转化为红磷的热化学方程式为___________ （4）已知破坏1 mol H-H 键、1 mol I-I键、1 mol H-I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ 。则由氢气和碘单质反应生成2molHI 需要放出___________ kJ 的热量。 14．按要求回答下列问题： （1）分析下面的能量变化图，则     ___________0(填“＞”“＜”或“=”)。下列化学反应的能量变化与相同的是___________ A．碳在高温下与水蒸气的反应 B．点燃的镁条在氮气中继续燃烧 C．灼热的碳与二氧化碳的反应 D．与的反应 （2）1molC(s)与反应生成1molCO(g)和，需吸收131.5kJ的热量，写出该反应的热化学方程式___________。 （3）拆开键、键、分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则生成的反应热为___________kJ/mol。 （4）已知①      ②      ③      利用上述三个反应，计算     的反应焓变为___________。(用含、、的式子表示) ( 1 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反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下： 则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 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＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。 应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意以下几点： ①热化学方程式同乘以或除以某一个数时，ΔH也必须乘上该数。 ②热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。 ③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”或“－”号必须随之改变。 【典例1】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(s) (s)受热分解的化学方程式为CuSO4•5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，热效应为△H3。下列判断错误的是 A．△H2<△H3 B．△H1<△H3 C．△H1-△H3=△H2 D．△H1+△H2>△H3 【答案】D 【解析】 胆矾溶于水会使溶液温度降低，即 ；(s)溶于水会使溶液温度升高，即 ；CuSO4•5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)，；依据盖斯定律，可知，由于，，所以，故可推知，，，，故A、B、C正确，D错误； 故选D。 二．反应热的计算 1．根据热化学方程式计算 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＝＝＝＝ 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 3．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 4．根据盖斯定律计算 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及其ΔH。 5．根据比热公式计算：Q＝cmΔt。 【典例2】N2H4(肼)常用作火箭推进剂。 已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+67.2kJ/mol ②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-534kJ/mol， 请写出气态N2H4(肼)在NO2气体中燃烧，生成N2、液态H2O反应的热化学方程式___________。 【答案】2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2KJ/mol 【解析】 ①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+67.2kJ/mol ②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-534kJ/mol， 根据盖斯定律②×2－①得2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H= -534kJ/mol ×2－67.2kJ/mol= -1135.2KJ/mol； 【知识进阶】 反应热(ΔH)的比较 1．如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍。 如：H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1，其反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|＜|ΔH2|，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1＞ΔH2。 2．同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同。 在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。 如：S(g)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1……①；S(s)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1……② 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。 3．晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同 如：C(s，石墨)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1；C(s，金刚石)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1 4．根据反应进行的程度比较反应热大小 ①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小。 如C(s)＋O2(g)＝CO(g) ΔH1；C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2，C完全燃烧，放热更多，|ΔH1|＜|ΔH2|，但ΔH3＜0，ΔH4＜0，故ΔH1＞ΔH2。 ②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。 如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。 5．中和反应中反应热的大小不同 ①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。 ②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。 ③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。 6．根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小 2Al(s)＋O2(g)＝Al2O3(s) ΔH1……① 2Fe(s)＋O2(g)＝Fe2O3(s) ΔH2……② 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。 【效果检测】 1．下列说法不正确的是 A．一个反应经过的步骤越多，放出的热量越多 B．在特定条件下，反应热等于焓变 C．一个化学反应的焓变与反应途径无关 D．应用盖斯定律，可计算某些难以测定的反应焓变 【答案】A 【解析】A．化学反应中放出或吸收的热量取决于生成物的总能量与反应物的总能量， 与反应经过的步骤多少无关， A错误； B． 在高中阶段，等压条件下进行的化学反应，反应热等于焓变，B正确； C． 一个化学反应的焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量，与反应途径无关，C正确； D．某些难以测定的反应焓变，可应用盖斯定律计算得到，D正确； 答案选A。 2．下列说法不正确的是 A．对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同 B．盐酸与某强碱中和放出的热随反应物的用量改变而改变，但中和热不变 C．燃烧热随化学方程式前面的化学计量数的改变而改变 D．放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量 【答案】C 【解析】A．根据能量守恒定律可知对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同，即盖斯定律，故A正确； B．中和热是在一定条件下，稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量，因此盐酸与某强碱中和放出的热随反应物的用量改变而改变，但中和热不变，故B正确； C．在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，因此燃烧热不会随化学方程式前面的化学计量数的改变而改变，故C错误； D．反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，故D正确； 答案选C。 3．已知如下热化学方程式： ① ② ③ 则下列判断正确的是 A． B． C． D．反应③是吸热反应 【答案】B 【解析】 A．①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ•mol-1，②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ•mol-1，可知，ΔH1＞ΔH2，故A错误； B．①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ•mol-1，②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ•mol-1，盖斯定律计算①+②得到③2MnO2(s)+C(s)═2MnO(s)+CO2(g)ΔH3=ΔH1+ΔH2，故B正确； C．B的计算分析可知，ΔH3=ΔH1+ΔH2，故C错误； D．①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)ΔH1=+24.4kJ•mol-1，②MnO(s)+CO(g)═MnO(s)+CO2(g)ΔH2=-148.1kJ•mol-1，盖斯定律计算①+②得到③2MnO2(s)+C(s)═2MnO(s)+CO2(g)ΔH3=ΔH1+ΔH2=(+24.4kJ•mol-1)+(-148.1kJ•mol-1)=-123.6kJ•mol-1，反应③是放热反应，故D错误； 故选：B。 4．已知下列热化学方程式： H2O(g)=H2O(l) △H=Q1kJ·mol-1； C2H5OH(g)=C2H5OH(l) △H=Q2kJ·mol-1； C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=Q3kJ·mol-1。 若46g液体酒精完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为(单位：kJ) A．3Q1+Q2+Q3 B．-(3Q1+Q2+Q3) C．-3Q1+Q2-Q3 D．3Q1-Q2+Q3 【答案】D 【解析】 液体酒精完全燃烧的方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)，记①H2O(g)=H2O(l) ΔH=Q1kJ·mol-1；②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH=Q2kJ·mol-1；③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=Q3kJ·mol-1，则根据盖斯定律，由3×①-②+③可得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)，则C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)的ΔH=3×ΔH1-ΔH2+ΔH3 =(3Q1-Q2+Q3)kJ/mol，因此46g液体酒精（1mol）完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为3Q1-Q2+Q3，故选D； 答案选D。 5．下列有关说法正确的是 A．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)     ΔH1，2C(s)+O2(g)=2CO(g)     ΔH2，则ΔH1＜ΔH2 B．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)     ΔH=-571.6kJ·mol-1，则H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1 C．已知HI(g)1/2H2(g)+1/2I2(s)     ΔH=-26.5kJ·mol-1，由此可知，在密闭容器中充入1mol HI气体，充分分解后可以放出26.5kJ的热量 D．HCl和NaOH反应中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1，H2SO4(aq)+Ca(OH)2(aq)=CaSO4(s)+2H2O(l)     ΔH=-114.6kJ·mol-1 【答案】A 【解析】 A．C完全燃烧放出的热量多于等量的C不完全燃烧放出的热量，放热反应的ΔH为负值，所以ΔH1＜ΔH2，故A正确； B．燃烧热是在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，H2的燃烧热应生成液态水，故285.8kJ·mol-1不是氢气的燃烧热，故B错误； C．HI分解反应是可逆反应，1mol HI气体不能完全分解，所以放出的热量小于26.5kJ，故C错误； D．硫酸和氢氧化钙反应除了生成水还生成硫酸钙固体，所以ΔH不等于-114.6kJ·mol-1，故D错误； 故选A。 6．石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是 A．石墨的燃烧热为 B．反应C(s，石墨)在任何温度下均能自发进行 C．由图可知：    D．已知C(s，金刚石)=C(s，石墨)，则金刚石比石墨稳定 【答案】C 【解析】 A．燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，碳元素的稳定产物：C→CO2(g)，据此得石墨的燃烧热为，A错误； B．由图知：反应I： C (s石墨)+O2(g)→COΔH1＝-110.5kJ•mol-1，反应II：C (s石墨)+O2(g)→CO2ΔH2＝-393.5kJ•mol-1，根据盖斯定律反应II−反应I得到反应Ⅲ：CO (g)+O2(g)→CO2ΔH3＝ΔH1-ΔH2=-283.0kJ•mol-1，根据盖斯定律反应II−2×反应Ⅲ得到反应：反应C(s，石墨)，ΔH＝ΔH1-2ΔH3=+455.5kJ•mol-1，该反应的△H>0，△S>0，常温下不能自发进行，在高温下能自发进行， B错误； C．结合选项C可知： ，C正确； D． 已知C(s，金刚石)=C(s，石墨)，则金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，则金刚石不如石墨稳定， D错误； 答案选C。 7．已知：   ；    ；    ；    ；     下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A．， B．， C． D． 【答案】C 【解析】 A．C(s)+O2(g)=CO2(g)和2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)都是燃烧，都是放热反应，因此，，故A错误； B． CO2(g)+C(s)=2CO(g)为吸热反应，则；是放热反应，则，故B错误； C．①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1；②CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2；③ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3，由盖斯定律可知①=②+③，因此，故C正确； D．③ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3，4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4；3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5，由盖斯定律可知，因此，故D错误； 故答案选C。 8．我国大力推广氢能汽车，水煤气法是获得氢能的有效途径之一、 已知：① ② ③ ④ 已知：25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，叫该物质的燃烧热。下列说法正确的是 A．C(s)的燃烧热 B． C． D．若将反应②设计成原电池，能将化学能全部转化成电能 【答案】C 【解析】 A．燃烧热指的是在一定温度和压强下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所释放的能量，①中碳燃烧变为CO为不稳定的氧化物，碳燃烧稳定的氧化物为，则，A项错误； B．根据②，③，盖斯定律可得：，，B项错误； C．根据盖斯定律得：，，，，C项正确； D．若将反应②设计成原电池，氢氧燃料电池，氢气通入负极，氧气通入正极，能将化学能转化成电能和其他形式的能，D项错误； 答案选C。 9．已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是、和，则工业冶炼晶体硅反应的为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】 由题给燃烧热，可得如下热化学方程式：①，②，③，由盖斯定律可知，①×2—②×2—③可得到反应，则反应热，故选A。 10．相同温度和压强下，关于反应的△H，下列判断不正确的是 ①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)       △H1 ②CH4(g)C(s)+2H2(g)       △H2 ③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)       △H3 ④2CO(g)C(s)+CO2(g)       △H4 ⑤CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)       △H5 A．△H4=△H2-△H1 B．△H2＞0，△H4＞0 C．△H5=△H2+△H3-△H1 D．△H3＞H5 【答案】B 【解析】 A．已知①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)       △H1 ②CH4(g)C(s)+2H2(g)       △H2 根据盖斯定律，将②-①，整理可得2CO(g)C(s)+CO2(g)   △H=△H2-△H1=△H4，A正确； B．②CH4(g)C(s)+2H2(g)的正反应为吸热反应，△H2＞0，④2CO(g)C(s)+CO2(g)的正反应为放热反应，△H4＜0，B错误； C．已知①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)       △H1 ②CH4(g)C(s)+2H2(g)       △H2 ③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)       △H3 根据盖斯定律，将②+③-①，整理可得CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)   △H =△H2+△H3-△H1，即△H5=△H2+△H3-△H1，C正确； D．③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的正反应是吸热反应，△H3＞0，⑤CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) 的正反应是吸热反应，△H5＞0，③-⑤整理可得CO2(g)CO(g)+C(s)为吸热反应，△H3-△H5＞0，故△H3＞H5，D正确； 故合理选项是B。 11．金属钠和氯气反应的能量关系如图所示，下列说法正确的是 A．∆H3＜0，∆H5＞0 B．在相同条件下，2K(g)→2K+(g)的＜∆H3 C．∆H1＜∆H4+∆H5+∆H6+∆H7 D．∆H7＜0，且该过程形成了分子间作用力 【答案】B 【解析】 A．2Na(g)→2Na+(g)需要吸收热量，∆H3＞0，2Cl(g)→2Cl-(g)能放出热量，∆H5＜0，A不正确； B．在相同条件下，K的金属活动性比Na强，失电子吸收的能量比Na少，2K(g)→2K+(g)的＜∆H3，B正确； C．∆H1=∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6+∆H7，因为∆H2＞0，∆H3＞0，所以∆H1＞∆H4+∆H5+∆H6+∆H7，C不正确； D．NaCl(g)转化为NaCl(s)，该过程破坏了分子间作用力，形成了离子键，D不正确； 故选B。 12．化学反应中均伴随有能量变化。 （1）下列反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量的为____(填选项字母)。 A．Na与水反应 B．甲烷的燃烧反应 C．CaCO3受热分解 D．锌与盐酸反应 （2）已知25℃时，相关物质的相对能量如表所示； 物质 H2(g) O2(g) H2O(g) H2O(l) 相对能量(kJ·mol-1) 0 0 -242 -286 ①表示H2(g)燃烧热的热化学方程为____。 ②0.5molH2O(g)转化为H2O(l)需要____(填“吸收”或“放出”)____kJ的热量。 （3）已知： Ⅰ.2C(s)+O2(g)=2CO(g)       △H=-221kJ·mol-1 Ⅱ.C(s)+O2(g)=CO2(g)       △H=-393.5kJ·mol-1 根据盖斯定律计算CO(g)+O2(g)=CO2(g)       △H=____kJ·mol-1。 【答案】（1）C （2）     H2(g)+O2(g)=H2O(g)       △H=-286kJ·mol-1     放出     22 （3）-283 【解析】 （1） 反应物的总能量小于生成物的总能量则是吸热反应， A．Na与H2O反应，生成NaOH和H2，化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，是放热反应，故A错误； B．甲烷的燃烧反应，生成CO2和H2O，化学方程式为：CH4+2O2 =CO2+2H2O，是放热反应，故B错误； C．CaCO3受热分解，生成CaO和CO2，化学方程式为：CaCO3 CaO+CO2↑，属于分解反应，是吸热反应，故C正确； D．锌与盐酸反应，生成氯化锌和H2，化学方程式为：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，是放热反应，故D错误； 故答案为：C； （2） ①燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，H2(g)燃烧反应方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(g)，由表数据可得，△H=生成物的总能量-反应物的总能量=-286-(0+0)= -286 kJ·mol-1，则H2(g)燃烧热的热化学方程为H2(g)+O2(g)=H2O(g)       △H=-286kJ·mol-1； ②由H2O(g) = H2O(l) △H=生成物的总能量-反应物的总能量=-286-(-242)= -44 kJ·mol-1，则0.5molH2O(g)转化为H2O(l)需要放出22 kJ的热量； （3） 根据盖斯定律反应II-反应I可得CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5-×(-221)= -283 kJ·mol-1。 13．回答下列问题： （1）在一 定条件下，氢气在氯气中燃烧的热化学方程式： H2(g)+C12(g) =2HCl(g)     ΔH= - 184.6 kJ•mol-1；该反应属于___________(填“热吸”或“放热”)反应 。 （2）常温常压下，1 mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1367 kJ，写出乙醇燃烧热的热化学方程式：___________ （3）根据盖斯定律计算 P4(白磷,s)+5O2(g)=   △H=-2983.2 kJ·mol-1   ① P(红磷,s)+O2(g)=      △H=-738.5 kJ·mol-1   ② 则白磷转化为红磷的热化学方程式为___________ （4）已知破坏1 mol H-H 键、1 mol I-I键、1 mol H-I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ 。则由氢气和碘单质反应生成2molHI 需要放出___________ kJ 的热量。 【答案】（1）放热 （2）C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1367kJ·mol-1 （3）P4(白磷，s)= 4P(红磷，s)   △H=-29.2 kJ·mol-1 （4）11 【解析】 （1） 该反应的焓变小于零，为放热反应； （2） 常温常压下，1 mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1367 kJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H＝-1367kJ·mol-1； （3） 由盖斯定律可知，①-4×②即为：P4(白磷，s)= 4P(红磷，s)   △H=-2983.2 kJ·mol-1-4×（-738.5 kJ·mol-1）=-29.2 kJ·mol-1； （4） 氢气和碘单质反应为H2+I2=2HI，则由氢气和碘单质反应生成2molHI 需要放出299×2-（436+151）=11 kJ。 14．按要求回答下列问题： （1）分析下面的能量变化图，则     ___________0(填“＞”“＜”或“=”)。下列化学反应的能量变化与相同的是___________ A．碳在高温下与水蒸气的反应 B．点燃的镁条在氮气中继续燃烧 C．灼热的碳与二氧化碳的反应 D．与的反应 （2）1molC(s)与反应生成1molCO(g)和，需吸收131.5kJ的热量，写出该反应的热化学方程式___________。 （3）拆开键、键、分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则生成的反应热为___________kJ/mol。 （4）已知①      ②      ③      利用上述三个反应，计算     的反应焓变为___________。(用含、、的式子表示) 【答案】（1）     ＜     B （2）C(s)+ =+131.5kJ/mol （3）-92 （4）3-2-2 【解析】 （1） 由图可知，该反应的反应物总能量大于生成物总能量，故＜0； 反应为放热反应。 A．碳在高温下与水蒸气的反应属于吸热反应，选项A不相同； B．点燃的镁条在氮气中继续燃烧，反应为放热反应，选项B相同； C．灼热的碳与二氧化碳的反应属于吸热反应，选项C不相同； D．与的反应为吸热反应，选项D不相同； 答案选B； （2） 1molC(s)与反应生成1molCO(g)和，需吸收131.5kJ的热量，该反应的热化学方程式为C(s)+ =+131.5kJ/mol； （3） 拆开键、键、分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，在反应N2+3H2⇌2NH3中，断裂3mol H-H键，键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6molN-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ， 吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ， 则生成的反应热为-92kJ/mol； （4） 已知①      ②      ③      根据盖斯定律，由②3-①2-③2得反应利用上述三个反应，则     的反应焓变为3-2-2。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$