第1节 第2课时 反应焓变的计算-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（鲁科版2019选择性必修1）

第一章 化学反应与能量转化 第一节 化学反应的热效应 第2课时 反应焓变的计算 1．正确认识燃烧热的概念，学会利用燃烧热进行相关的计算。 2．知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2.学会有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。 3.知道能源是人类生存和社会发展的重要基础，知道使用化石燃料的利弊和新能源的开发。 重点：焓变的计算。 难点：盖斯定律的应用。 一、盖斯定律 1．盖斯定律的内容 一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是 。 2．盖斯定律的理解 (1)在一定条件下，化学反应的反应焓变只与反应体系的 有关，而与反应的途径无关。 (2)某反应始态和终态相同，反应的途径有如下(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三种。 则ΔH＝ ＝ 。 3．盖斯定律的意义 利用已知反应的焓变来计算其他反应的焓变，计算某些难以直接测得的反应的焓变。 【易错警示】运用盖斯定律计算反应热的3个关键 (1)热化学方程式的化学计量数加倍，ΔH也相应加倍。 (2)热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也相应加减。 (3)将热化学方程式颠倒时，ΔH的正负必须随之改变。 二、能源 摩尔燃烧焓 1．能源及能源的综合利用 (1)能源的概念：能为人类提供能量的物质或物质运动，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能、化石燃料等。 (2)我国的能源现状：目前，我国能源消费结构以 为主，以 、天然气为辅，以水能、核能、风能、太阳能为补充。 (3)能原的可持续发展：一方面必须“ ”，即开发核能、风能、太阳能等新能源；另一方面需要“ ”，加大节能减排的力度，提高能源的利用效率。开源 2．煤的综合利用 (1)直接燃煤的危害：利用效率 ，而且会产生大量 和多种有害气体。 (2)煤的综合利用方法：工业上通过煤的 、 和 等方法来实现煤的综合利用。 (3)煤的干馏：在 的条件下，煤高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油等。 (4)煤的气化：将煤转化为 的过程。 (5)煤的液化：在一定条件下，将固体煤转化为液体有机物的过程。 3．摩尔燃烧焓 (1)概念：在一定反应温度和压强条件下， 纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的 ，并指定物质中含有的氮元素氧化为 、氢元素氧化为 、碳元素氧化为 。 (2)意义：甲烷的摩尔燃烧焓为－890.3 kJ·mol－1，或ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，它表示25 ℃、101 kPa时， 甲烷完全燃烧生成 和 时放出890.3 kJ的热量。 【易错警示】燃烧热和中和热的比较 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热反应 ΔH及其单位 ΔH<0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 1mol 不一定为1mol 生成物的量 不确定 生成水的量为1mol 表示方法 燃烧热为akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1 中和热为57．3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3kJ·mol－1 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)根据盖斯定律，可计算某些难以直接测得的反应焓变( ) (2)对一个化学反应，在一定条件下，如果反应的途径不同，其焓变一定不同( ) (3)使用催化剂能够降低化学反应的反应热( ) (4)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( ) (5)化学反应的焓变与方程式的书写方式无关( ) (6)图示 中，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3( ) (7)相同条件下，等质量的碳按以下a和b两种途径完全转化，途径a比途径b放出热量多( ) 途径a：CCO＋H2CO2＋H2O；途径b：C CO2。 （8）在101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热（ ） （9）1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的燃烧热（ ） （10）所有物质的燃烧热其ΔH均小于0 2．（2024江苏省盐城市响水中学期中）研究、、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。可采用还原法处理氮的氧化物，一定条件下还原NO生成和气态水。已知几种化学键的键能数据如下： 化学键 H—H NO中的共价键 N≡N H—O 键能() 436 630 946 463 写出还原NO生成和气态水的热化学方程式 。 3．（2024安徽省马鞍山市第二中学期中素质测试）按要求完成下列填空。 (1)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，图为和反应生成过程中的能量变化： ①该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)； ②该反应中，每生成，放出(或吸收)热量 kJ。 (2)某实验小组进行如图甲所示实验，请判断b中温度 (填“升高”或“降低”)。反应过程 (填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 ►问题一 能源 【典例1】（2024浙江省杭州高级中学分班考试）在压强为、温度达到374℃时，水成为“超临界状态”，此时水可将等含碳化合物转化为有机物，这就是“水热反应”，生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源．下列说法不正确的是 A．二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应，属于放热反应 B．“水热反应”是一种复杂的物理化学变化 C．火力发电厂可望利用废热，将二氧化碳转变为能源物质 D．随着科技的进步，“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环 【解题必备】能源的分类 【变式1-1】（2024山东省济宁市曲阜市期中）中国十大科技新闻之一是物理化学科学家联合突破海水无淡化原位直接电解制氢技术，向大海要水要资源又有新进展。下列说法正确的是 A．该过程将化学能转化为电能 B．、、互为同位素 C．氢能源代替化石能源可缓解海水酸化 D．氢能、太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能、天然气属于新能源 【变式1-2】我国力争二氧化碳排放2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和。要加快调整优化产业结构、能源结构，太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等都是加快推动绿色低碳发展，降低碳排放强度的有效措施。下列说法错误的是 A．太阳能燃料属于一次能源 B．直接电催化CO2制取燃料时，燃料是阴极产物 C．用光催化分解水产生的H2是理想的绿色能源 D．研发和利用太阳能燃料，有利于经济的可持续发展 ►问题二 燃烧热 【典例2】航天燃料从液态变为固态，是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(铍的相对原子质量为9)( ) A．Be＋O2===BeO ΔH＝－564.3kJ·mol－1 B．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝＋564.3kJ·mol－1 C．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3kJ·mol－1 D．Be(s)＋O2(g)===BeO(g) ΔH＝－564.3kJ·mol－1 【解题必备】燃烧热及表示燃烧热的热化学方程式 (2)燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数。 【变式2-1】（2024湖南省岳阳市汨罗市第一中学月考）甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。已知： CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH1=﹣443.64kJ•mol﹣1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=﹣566.0kJ•mol﹣1 下列说法或热化学方程式正确的是 A．CO的燃烧热为﹣566.0kJ•mol﹣1 B．2molCO和1molO2的总能量比2molCO2的总能量低 C．完全燃烧20g甲醇，生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为908.3kJ D．2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=﹣1453.28kJ•mol﹣1 【变式2-2】已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4kJ热量。表示该反应的热化学方程式正确的是( ) A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5517.6kJ·mol－1 C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5517.6kJ·mol－1 D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 ►问题三 反应热的比较 【典例3】下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是( ) ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2 ②NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH3 NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH4 A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4 B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4 C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4 D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4 【解题必备】1．同一物质不同聚集状态 H2O(s)===H2O(l) ΔH1 H2O(s)===H2O(g) ΔH2 由物质的能量E大小比较知热量：Q1<Q2，且均为吸热反应，ΔH为正值，ΔH1＝Q1kJ·mol－1，ΔH2＝Q2kJ·mol－1，得ΔH1<ΔH2。 2．同一反应，物质的聚集状态不同 S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2 由物质的能量(E)的大小知热量：Q1>Q2，此反应为放热反应，则ΔH1＝－Q1kJ·mol－1，ΔH2＝－Q2kJ·mol－1得ΔH1<ΔH2。 【变式3-1】根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( ) A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2 C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3 【变式3-2】已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2 根据已述反应所得出的结论正确的是( ) A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1>ΔH2 C．ΔH1<ΔH2 D．金刚石比石墨稳定 ►问题四 盖斯定律的应用 【典例4】已知反应： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1 ②N2(g)＋O2(g)===NO2(g) ΔH2 ③N2(g)＋H2(g)NH3(g) ΔH3 则反应2NH3(g)＋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 【解题必备】盖斯定律的应用方法 (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 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。 ⇒⇒⇒⇒ 【变式4-1】已知：①2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221.0kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝－483.6kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)的ΔH为( ) A．＋262.6kJ·mol－1 B．－131.3kJ·mol－1 C．－352.3kJ·mol－1 D．＋131.3kJ·mol－1 【变式4-2】发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－285.8kJ·mol－1 ②H2(g)===H2(l) ΔH2＝－0.92kJ·mol－1 ③O2(g)===O2(l) ΔH3＝－6.84kJ·mol－1 ④H2O(l)===H2O(g) ΔH4＝＋44.0kJ·mol－1 则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为( ) A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1 ►问题五 反应热的计算 【典例5】化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1mol共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为243kJ·mol－1，H—Cl键的键能为431kJ·mol－1，则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热(ΔH)等于( ) A．－183kJ·mol－1 B．183kJ·mol－1 C．－862kJ·mol－1 D．862kJ·mol－1 【解题必备】反应热的四种计算方法： 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＝E(反应物的键能总和)－E(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．根据图像计算 【变式5-1】25 ℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH＝－393.5 kJ·mol－1、ΔH＝－285.8kJ·mol－1、ΔH＝－890.3kJ·mol－1、ΔH＝－2800kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是( ) A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3kJ·mol－1 D.C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1400kJ·mol－1 【变式5-2】（2024浙江省杭州市富阳区场口中学月考）已知化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是 A．每生成2分子AB吸收b kJ热量 B．断裂1 mol A-A键和1 mol B-B键，放出a kJ能量 C．该反应中反应物的总能量高于产物的总能量 D．该反应吸收的热量为(a-b) kJ·mol-1 1．下列说法正确的是( ) A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可 B．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应 C．表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式 D．氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ 2．已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( ) A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 3．（2024四川省成都外国语学校期末）下列关于热化学方程式的说法中，正确的是 A．丙烷的燃烧热，则丙烷燃烧的热化学方程式可表示为： B．一定条件下， ，则将和置于密闭容器中充分反应放出热量为 C．，，，，则 D．在稀溶液中： ，若将含的盐酸稀溶液与固体混合，放出的热量小于 4.已知298 K、101 kPa时： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( ) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 5.下列关于热化学反应的描述正确的是( ) A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热为ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1 B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol－1 C．已知2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋484kJ·mol－1，则H2(g)的燃烧热是242kJ·mol－1 D．葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1400kJ·mol－1 6.（2024黑龙江省虎林市高级中学高二上学期第一次月考）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=−akJ·mol−1 H2的燃烧热ΔH=−akJ·mol−1 B OH−(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1 溶质物质的量为0.5mol的Ba(OH)2稀溶液与足量稀H2SO4完全中和，放出的热量等于57.3kJ C C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=−akJ·mol−1； C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2=−bkJ·mol−1 ΔH1<ΔH2 D P4(s，白磷)=4P(s，红磷) ΔH=−29.2kJ·mol−1 P4(s，白磷)比P(s，红磷)稳定 A．A B．B C．C D．D 7．已知在一定条件下，CO的燃烧热为283kJ·mol－1，CH4的燃烧热为890kJ·mol－1，由1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为( ) A．2 912 kJ B．2 953 kJ C．3 236 kJ D．3 867 kJ 8．（2024河北省保定市高碑店市崇德实验中学月考）白磷()与氯气反应的能量变化如图所示。回答下列问题： (1)白磷在氯气中燃烧的反应是放热反应，但是启动反应时需要点燃或加热，其原因是 。 (2) △H= 。 (3)写出白磷蒸气在氯气中反应生成五氯化磷气体的热化学方程式： 。 (4)在密闭容器中充入1mol (g)和3mol (g)，发生反应：，若平衡时的转化率为70%，放的出热量为 kJ。 (5)白磷在氯气中燃烧，开始引燃之后，停止加热，反应能继续进行的原因是 。 1．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法，其流程如图所示。已知向反应Ⅰ得到的产物中加过量I2会得到两层溶液含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层，这两层分别进行反应Ⅱ和Ⅲ，循环分解制氢。下列说法错误的是 A．反应I的化学方程式为SO2+2H2+I2=H2SO4+2HI B．该流程将太阳能转化为化学能，加快了水分解制氢的速率 C．反应Ⅲ是分解反应，I2是还原产物 D．SO2和I2是反应2H2O=2H2+O2的催化剂 2．（2024广东省湛江市某校高二上学期期中）已知：①； ②； ③； ④； 下列说法正确的是 A．反应②放出197kJ的热量，转移4mol电子 B．由反应①可知1mol水分解吸收的热量为285.8kJ C．反应③表示燃烧热的热化学方程式 D． 3．（2024山东省菏泽第一中学期中联考）如图是金属镁和卤素单质的能量变化示意图，下列说法正确的是 A．热稳定性： B．金属镁和卤素单质的反应中，生成的焓变最小 C．由图可知，此温度下所含化学键的键能最大 D．与足量的Mg充分反应，放热1124kJ 4．（2024重庆市八中期末）我国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，其主要过程如图所示。已知相关化学键键能如下表所示，若反应过程中分解了2mol水，下列说法不正确的是 化学键 键 键 键 键 键能 460 496 436 138 A．过程Ⅰ吸收了能量 B．过程Ⅱ放出了574kJ能量 C．过程Ⅲ吸收了350kJ能量 D．总反应为 5．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为( ) A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1 C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1 6．（2024重庆市西南大学附属中学校期末）利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知反应过程中的能量变化情况如图所示。下列判断正确的是 A．该反应反应物的键能之和大于生成物的键能之和 B．该反应反应物断键释放的能量为 C．若该反应生成液态，则减小 D．该反应的 7．已知两个氢气燃烧生成水的热化学方程式： H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝b kJ·mol－1 请回答下列问题(|b|表示b的绝对值)： (1)若2molH2(g)完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)|b| kJ。 (2)反应热的关系：2a________(填“>”“<”或“＝”)b。 (3)若已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1，且氧气中1 mol O==O完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH—H断裂时吸收的热量为________。 8．长征五号B运载火箭是中国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭，承担中国空间站舱段发射任务．采用液氧、液氢作为推进剂．回答下列问题： (1)与偏二甲肼、四氧化二氨推进剂相比，液氢、液氧推进剂的优点是 ； (2)已知：； ； ; ． 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式： ，氢气的燃烧热 ； (3)如果长征五号B运载火箭所携带的燃料为液氢、液氢，且液氢、液氧恰好完全反应生成气态水，总共释放能量 （保留3位有效数字）； (4)光催化制氢是能源研究热点．一种光催化水分解制取氢气的机理如图所示． ①该转化过程中， 能转化为化学能； ②由图可知，转化为的催化剂是 （填字母）。 A． B． C． D．紫外线 ( 6 )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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 化学反应与能量转化 第一节 化学反应的热效应 第2课时 反应焓变的计算 1．正确认识燃烧热的概念，学会利用燃烧热进行相关的计算。 2．知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2.学会有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。 3.知道能源是人类生存和社会发展的重要基础，知道使用化石燃料的利弊和新能源的开发。 重点：焓变的计算。 难点：盖斯定律的应用。 一、盖斯定律 1．盖斯定律的内容 一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的。 2．盖斯定律的理解 (1)在一定条件下，化学反应的反应焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 (2)某反应始态和终态相同，反应的途径有如下(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三种。 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 3．盖斯定律的意义 利用已知反应的焓变来计算其他反应的焓变，计算某些难以直接测得的反应的焓变。 【易错警示】运用盖斯定律计算反应热的3个关键 (1)热化学方程式的化学计量数加倍，ΔH也相应加倍。 (2)热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也相应加减。 (3)将热化学方程式颠倒时，ΔH的正负必须随之改变。 二、能源 摩尔燃烧焓 1．能源及能源的综合利用 (1)能源的概念：能为人类提供能量的物质或物质运动，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能、化石燃料等。 (2)我国的能源现状：目前，我国能源消费结构以煤为主，以石油、天然气为辅，以水能、核能、风能、太阳能为补充。 (3)能原的可持续发展：一方面必须“开源”，即开发核能、风能、太阳能等新能源；另一方面需要“节流”，加大节能减排的力度，提高能源的利用效率。开源 2．煤的综合利用 (1)直接燃煤的危害：利用效率 低 ，而且会产生大量固体垃圾 和多种有害气体。 (2)煤的综合利用方法：工业上通过煤的干馏、气化和液化等方法来实现煤的综合利用。 (3)煤的干馏：在 隔绝空气 的条件下，煤高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油等。 (4)煤的气化：将煤转化为 可燃性气体 的过程。 (5)煤的液化：在一定条件下，将固体煤转化为液体有机物的过程。 3．摩尔燃烧焓 (1)概念：在一定反应温度和压强条件下，1mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变，并指定物质中含有的氮元素氧化为N2(g)、氢元素氧化为H2O(l)、碳元素氧化为CO2(g)。 (2)意义：甲烷的摩尔燃烧焓为－890.3kJ·mol－1，或ΔH＝－890.3kJ·mol－1，它表示25℃、101kPa时，1mol甲烷完全燃烧生成 CO2(g)和H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。 【易错警示】燃烧热和中和热的比较 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热反应 ΔH及其单位 ΔH<0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 1mol 不一定为1mol 生成物的量 不确定 生成水的量为1mol 表示方法 燃烧热为akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1 中和热为57．3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3kJ·mol－1 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)根据盖斯定律，可计算某些难以直接测得的反应焓变( ) (2)对一个化学反应，在一定条件下，如果反应的途径不同，其焓变一定不同( ) (3)使用催化剂能够降低化学反应的反应热( ) (4)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( ) (5)化学反应的焓变与方程式的书写方式无关( ) (6)图示 中，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3( ) (7)相同条件下，等质量的碳按以下a和b两种途径完全转化，途径a比途径b放出热量多( ) 途径a：CCO＋H2CO2＋H2O；途径b：C CO2。 （8）在101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热（ ） （9）1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的燃烧热（ ） （10）所有物质的燃烧热其ΔH均小于0 【答案】(1)√(2) ×(3)× (4)×(5)×(6)×(7) ×(8)×(9)×(10)√ 2．（2024江苏省盐城市响水中学期中）研究、、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。可采用还原法处理氮的氧化物，一定条件下还原NO生成和气态水。已知几种化学键的键能数据如下： 化学键 H—H NO中的共价键 N≡N H—O 键能() 436 630 946 463 写出还原NO生成和气态水的热化学方程式 。 【答案】 【解析】还原NO生成和气态水的反应为：，根据ΔH＝反应物键能总和-生成物键能总和，ΔH=[2×630 kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1]-[946kJ·mol-1+4×463kJ·mol-1]=-666kJ·mol-1。 3．（2024安徽省马鞍山市第二中学期中素质测试）按要求完成下列填空。 (1)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，图为和反应生成过程中的能量变化： ①该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)； ②该反应中，每生成，放出(或吸收)热量 kJ。 (2)某实验小组进行如图甲所示实验，请判断b中温度 (填“升高”或“降低”)。反应过程 (填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 【答案】(1) 吸热 90 (2) 降低 a 【解析】（1）①反应+=2中，根据图示，E吸=946kJ+498kJ=1444kJ，E放=2×632kJ=1264kJ，E吸＞E放，该反应为吸热反应。 ②该反应中，每生成，吸收(1444-1264)kJ=180kJ，则每生成，吸收热量90 kJ。 （2）a中铝和稀盐酸的置换反应为放热反应、温度升高，b中氢氧化钡晶体和氯化铵的反应为吸热反应、温度降低；图乙中生成物能量低于反应物能量为放热反应，故反应过程a的能量变化可用图乙表示。 ►问题一 能源 【典例1】（2024浙江省杭州高级中学分班考试）在压强为、温度达到374℃时，水成为“超临界状态”，此时水可将等含碳化合物转化为有机物，这就是“水热反应”，生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源．下列说法不正确的是 A．二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应，属于放热反应 B．“水热反应”是一种复杂的物理化学变化 C．火力发电厂可望利用废热，将二氧化碳转变为能源物质 D．随着科技的进步，“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环 【答案】A 【解析】高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源，属于吸热反应，A项错误；压强达到2.20×104kPa、温度达到374℃时，水成为“超临界状态”，该过程为物理变化，此时水可将CO2 等含碳化合物转化为有机物，为化学变化，B项正确；利用废热，在高压条件下将CO2等含碳化合物转化为有机物，是将二氧化碳转变为能源物质，C项正确；充分利用地球上的碳资源，有利于碳资源的循环使用和碳资源的和谐循环，D项正确。 【解题必备】能源的分类 【变式1-1】（2024山东省济宁市曲阜市期中）中国十大科技新闻之一是物理化学科学家联合突破海水无淡化原位直接电解制氢技术，向大海要水要资源又有新进展。下列说法正确的是 A．该过程将化学能转化为电能 B．、、互为同位素 C．氢能源代替化石能源可缓解海水酸化 D．氢能、太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能、天然气属于新能源 【答案】C 【解析】该电解制氢过程是将电能转化为化学能，A项错误；同一元素的不同原子之间互称为同位素，、、都是分子，不互为同位素，B项错误；化石能源燃烧产生大量CO2，溶于水使海水酸化，而氢能源是清洁能源，燃烧产物为水无污染，因此氢能源代替化石能源可缓解海水酸化，C项正确；天然气不属于新能源，D项错误。 【变式1-2】我国力争二氧化碳排放2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和。要加快调整优化产业结构、能源结构，太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等都是加快推动绿色低碳发展，降低碳排放强度的有效措施。下列说法错误的是 A．太阳能燃料属于一次能源 B．直接电催化CO2制取燃料时，燃料是阴极产物 C．用光催化分解水产生的H2是理想的绿色能源 D．研发和利用太阳能燃料，有利于经济的可持续发展 【答案】A 【解析】太阳能属于一次能源，但太阳能燃料属于二次能源，A项错误；直接电催化CO2制取燃料时，C化合价降低，在阴极反应，因此燃料是阴极产物，B项正确；H2燃烧放出的热量多，无污染，是理想的绿色能源，C项正确；研发和利用太阳能燃料，消耗能量最低，有利于经济的可持续发展，D项正确。 ►问题二 燃烧热 【典例2】航天燃料从液态变为固态，是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(铍的相对原子质量为9)( ) A．Be＋O2===BeO ΔH＝－564.3kJ·mol－1 B．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝＋564.3kJ·mol－1 C．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3kJ·mol－1 D．Be(s)＋O2(g)===BeO(g) ΔH＝－564.3kJ·mol－1 【答案】C 【解析】1kgBe的物质的量为＝mol，又因为1 kg Be完全燃烧放出的热量为62700kJ，则1molBe完全燃烧放出的热量为kJ＝564.3kJ，Be与O2反应生成BeO固体，则其热化学方程式为Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3 kJ·mol－1。 【解题必备】燃烧热及表示燃烧热的热化学方程式 (2)燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数。 【变式2-1】（2024湖南省岳阳市汨罗市第一中学月考）甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。已知： CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH1=﹣443.64kJ•mol﹣1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=﹣566.0kJ•mol﹣1 下列说法或热化学方程式正确的是 A．CO的燃烧热为﹣566.0kJ•mol﹣1 B．2molCO和1molO2的总能量比2molCO2的总能量低 C．完全燃烧20g甲醇，生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为908.3kJ D．2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=﹣1453.28kJ•mol﹣1 【答案】D 【解析】1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ΔH2=-566.0kJ•mol-1，则CO的燃烧热为-283kJ·mol－1，A项错误；放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，所以2molCO和1molO2的总能量比2molCO2的总能量高，B项错误；已知：①CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH1=-443.64kJ•mol-1；②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ•mol-1，根据盖斯定律①+②×得CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-726.64kJ•mol-1，则完全燃烧20g甲醇，即0.625mol，则放出的热量为0.625mol×726.64kJ•mol-1=454.15kJ，C项错误；由C项知：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-726.64kJ•mol-1，则2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=-1453.28kJ•mol-1，D项正确。 【变式2-2】已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4kJ热量。表示该反应的热化学方程式正确的是( ) A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5517.6kJ·mol－1 C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5517.6kJ·mol－1 D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 【答案】B 【解析】C8H18(辛烷)的摩尔质量为114g·mol－1，所以1molC8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出5517.6kJ热量。 ►问题三 反应热的比较 【典例3】下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是( ) ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2 ②NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH3 NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH4 A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4 B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4 C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4 D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4 【答案】B 【解析】①中两个反应都是放热反应，后者生成液态水，所以放出的热量大于前者，而放热反应ΔH小于0，放热越多，焓变越小，故ΔH1＞ΔH2。②中两个反应的实质是酸碱中和，都是放热反应，两个反应生成水的物质的量都是1mol，但是CH3COOH是弱电解质，电离过程吸收一部分热量，所以后者放出的热量少，所以ΔH3＜ΔH4。 【解题必备】1．同一物质不同聚集状态 H2O(s)===H2O(l) ΔH1 H2O(s)===H2O(g) ΔH2 由物质的能量E大小比较知热量：Q1<Q2，且均为吸热反应，ΔH为正值，ΔH1＝Q1kJ·mol－1，ΔH2＝Q2kJ·mol－1，得ΔH1<ΔH2。 2．同一反应，物质的聚集状态不同 S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2 由物质的能量(E)的大小知热量：Q1>Q2，此反应为放热反应，则ΔH1＝－Q1kJ·mol－1，ΔH2＝－Q2kJ·mol－1得ΔH1<ΔH2。 【变式3-1】根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( ) A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2 C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3 【答案】A 【解析】假设已知三个方程式分别为①、②、③，则①、②相比可知①为H2S完全燃烧的热化学方程式，故放出热量比②多，即Q1>Q2；②、③相比H2O的状态不同，因为等量的水，H2O(l)比H2O(g)能量低，故放出热量Q2>Q3，则有Q1>Q2>Q3。 【变式3-2】已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2 根据已述反应所得出的结论正确的是( ) A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1>ΔH2 C．ΔH1<ΔH2 D．金刚石比石墨稳定 【答案】C 【解析】已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨)　ΔH＝－1.9 kJ·mol－1，则相同量的金刚石和石墨相比较，金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，则ΔH1<ΔH2<0，能量越低越稳定，则石墨稳定，C项正确。 ►问题四 盖斯定律的应用 【典例4】已知反应： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1 ②N2(g)＋O2(g)===NO2(g) ΔH2 ③N2(g)＋H2(g)NH3(g) ΔH3 则反应2NH3(g)＋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 【答案】D 【解析】根据目标方程式中NH3、NO2、H2O在已知方程式中只出现一次的物质作为调整依据：①×③＋②×2－③×2得目标方程式，同时ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。 【解题必备】盖斯定律的应用方法 (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 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。 ⇒⇒⇒⇒ 【变式4-1】已知：①2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221.0kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝－483.6kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)的ΔH为( ) A．＋262.6kJ·mol－1 B．－131.3kJ·mol－1 C．－352.3kJ·mol－1 D．＋131.3kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，把已知两个反应相加减，可求得制备水煤气反应的ΔH。①－②得2C(s)＋2H2O(g)=2H2(g)＋2CO(g) ΔH＝－221.0kJ·mol－1－(－483.6kJ·mol－1)＝＋262.6kJ·mol－1，则C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)的ΔH＝(＋262.6kJ·mol－1)÷2＝＋131.3kJ·mol－1。 【变式4-2】发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－285.8kJ·mol－1 ②H2(g)===H2(l) ΔH2＝－0.92kJ·mol－1 ③O2(g)===O2(l) ΔH3＝－6.84kJ·mol－1 ④H2O(l)===H2O(g) ΔH4＝＋44.0kJ·mol－1 则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为( ) A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1 【答案】D 【答案】根据盖斯定律，将反应①－②－③×＋④可得目标反应化学方程式，其反应热ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3×＋ΔH4＝－237.46 kJ·mol－1。 ►问题五 反应热的计算 【典例5】化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1mol共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为243kJ·mol－1，H—Cl键的键能为431kJ·mol－1，则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热(ΔH)等于( ) A．－183kJ·mol－1 B．183kJ·mol－1 C．－862kJ·mol－1 D．862kJ·mol－1 【答案】A 【解析】ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1。 【解题必备】反应热的四种计算方法： 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＝E(反应物的键能总和)－E(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．根据图像计算 【变式5-1】25 ℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH＝－393.5 kJ·mol－1、ΔH＝－285.8kJ·mol－1、ΔH＝－890.3kJ·mol－1、ΔH＝－2800kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是( ) A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3kJ·mol－1 D.C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1400kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据燃烧热的概念中生成指定产物的含义可知，C→CO2(g)，H→H2O(l)，D项正确。 【变式5-2】（2024浙江省杭州市富阳区场口中学月考）已知化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是 A．每生成2分子AB吸收b kJ热量 B．断裂1 mol A-A键和1 mol B-B键，放出a kJ能量 C．该反应中反应物的总能量高于产物的总能量 D．该反应吸收的热量为(a-b) kJ·mol-1 【答案】D 【解析】由图可知A2(g)+B2(g)═2AB(g)∆H=(a-b)kJ/mol，每生成2mol分子AB吸收(a-b)kJ能量，则生成2分子AB吸收kJ能量，A项错误；化学键的断裂吸收能量，断裂1molA-A键和1molB-B键，吸收akJ能量，B项错误；该反应为吸热反应，反应物的总能量低于产物的总能量，C项错误；由图可知，反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)═2AB(g)∆H=(a-b)kJ/mol，生成2molAB吸收的热量为(a-b)kJ·mol-1，D项正确。 1．下列说法正确的是( ) A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可 B．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应 C．表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式 D．氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ 【答案】C 【解析】热化学方程式还应注明各物质的聚集状态，A项错误；有些放热反应在点燃或加热时才能发生，B项错误；ΔH的单位应为kJ·mol－1，D项错误。 2．已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( ) A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 【答案】D 【解析】因为稀醋酸是弱酸，电离时吸热，浓硫酸溶于水时会放出较多热量，故中和反应时放出的热量Q(浓硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放热反应中焓变为负值，则ΔH2＜ΔH3＜ΔH1。 3．（2024四川省成都外国语学校期末）下列关于热化学方程式的说法中，正确的是 A．丙烷的燃烧热，则丙烷燃烧的热化学方程式可表示为： B．一定条件下， ，则将和置于密闭容器中充分反应放出热量为 C．，，，，则 D．在稀溶液中： ，若将含的盐酸稀溶液与固体混合，放出的热量小于 【答案】C 【解析】高中阶段燃烧热的定义为在25℃，1.01×105Pa条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，产物中的H2O的物质状态应为液态，丙烷燃烧的热化学方程式可表示为：  ，A项错误；由于为可逆反应，充入和无法完全反应，因此反应过程放出的热量应小于99kJ，B项错误；由于，根据该斯定律可得ΔH=ΔH2-ΔH1>0，则-b-(-a)>0，则，C项正确；NaOH固体溶解放热，所以的盐酸稀溶液与固体混合，放出的热量大于。 4.已知298 K、101 kPa时： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( ) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 【答案】A 【解析】应用盖斯定律，将第一个热化学方程式与第二个热化学方程式的2倍相加，即得2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH＝ΔH1＋2ΔH2，故ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，A项正确。 5.下列关于热化学反应的描述正确的是( ) A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热为ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1 B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol－1 C．已知2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋484kJ·mol－1，则H2(g)的燃烧热是242kJ·mol－1 D．葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1400kJ·mol－1 【答案】D 【解析】A项中H2SO4与Ba(OH)2反应除有H＋与OH－反应放热外，生成BaSO4沉淀亦放热，故ΔH＜2×(－57.3)kJ·mol－1；B项中甲醇未完全生成稳定的氧化物，H元素应生成H2O(l)；C项可表示为H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242kJ·mol－1，水为气态，不是H2的燃烧热；D项燃烧热是指1mol葡萄糖完全燃烧生成指定产物放出的热量，热化学方程式中C6H12O6(s)的化学计量数为，则ΔH＝－1400kJ·mol－1。 6.（2024黑龙江省虎林市高级中学高二上学期第一次月考）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=−akJ·mol−1 H2的燃烧热ΔH=−akJ·mol−1 B OH−(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1 溶质物质的量为0.5mol的Ba(OH)2稀溶液与足量稀H2SO4完全中和，放出的热量等于57.3kJ C C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=−akJ·mol−1； C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2=−bkJ·mol−1 ΔH1<ΔH2 D P4(s，白磷)=4P(s，红磷) ΔH=−29.2kJ·mol−1 P4(s，白磷)比P(s，红磷)稳定 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】氢气的燃烧热是指1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量，A不选；Ba(OH)2与H2SO4完全中和，生成硫酸钡沉淀，也放出热量，放出的热量大于57.3kJ，B不选；C完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO，完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，放热的焓变为负值，ΔH1<ΔH2，C选；物质能量越低越稳定，该反应为放热反应，P(s，红磷)比P(s，白磷)稳定，D不选。 7．已知在一定条件下，CO的燃烧热为283kJ·mol－1，CH4的燃烧热为890kJ·mol－1，由1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为( ) A．2 912 kJ B．2 953 kJ C．3 236 kJ D．3 867 kJ 【答案】B 【解析】1molCO完全燃烧放出的热量为1mol×283kJ·mol－1＝283kJ，3molCH4完全燃烧放出的热量为3mol×890kJ·mol－1＝2670kJ，释放的总热量为283kJ＋2670kJ＝2953kJ。 8．（2024河北省保定市高碑店市崇德实验中学月考）白磷()与氯气反应的能量变化如图所示。回答下列问题： (1)白磷在氯气中燃烧的反应是放热反应，但是启动反应时需要点燃或加热，其原因是 。 (2) △H= 。 (3)写出白磷蒸气在氯气中反应生成五氯化磷气体的热化学方程式： 。 (4)在密闭容器中充入1mol (g)和3mol (g)，发生反应：，若平衡时的转化率为70%，放的出热量为 kJ。 (5)白磷在氯气中燃烧，开始引燃之后，停止加热，反应能继续进行的原因是 。 【答案】(1)断开旧键需要吸收能量 (2)+88kJ/mol (3) (4)62.6 (5)白磷与氯气反应放出的热量能维持反应持续进行 【解析】（1）化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成，白磷在氯气中燃烧的反应是放热反应，但是启动反应时需要点燃或加热，其原因是断开旧键需要吸收能量； （2）由图可知，4molPCl5分解生成4molPCl3需要吸收能量352kJ，故PCl5分解的热化学方程式的=+88kJ/mol； （3）由图可知，1molP4蒸气完全反应生成PCl5气体放出的热量为1559kJ，故白磷蒸气在氯气中反应生成五氯化磷气体的热化学方程式： ； （4）由小问(2)可知，的△H=-88，若平衡时的转化率为70%，放的出热量为88kJ=62.6kJ。 （5）白磷在氯气中燃烧为放热反应，放出的热量能维持反应持续进行，故开始引燃之后，停止加热，反应能继续进行。 1．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法，其流程如图所示。已知向反应Ⅰ得到的产物中加过量I2会得到两层溶液含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层，这两层分别进行反应Ⅱ和Ⅲ，循环分解制氢。下列说法错误的是 A．反应I的化学方程式为SO2+2H2+I2=H2SO4+2HI B．该流程将太阳能转化为化学能，加快了水分解制氢的速率 C．反应Ⅲ是分解反应，I2是还原产物 D．SO2和I2是反应2H2O=2H2+O2的催化剂 【答案】C 【解析】根据图中物质之间关系，反应I中，加入了水、二氧化硫和单质碘，结合转化图可知，产物为硫酸和HI，反应II中，硫酸生成二氧化硫和氧气，开始进行循环，反应Ⅲ中，反应I生成的HI分解生成氢气和单质碘，开展循环。反应I中反应物SO2、H2O 和I2，发生氧化还原反应，生成硫酸和氢碘酸，化学方程式为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI，A项正确；该过程以太阳能为热源，高效制氢，所以该流程将太阳能转化为化学能，B项正确；反应Ⅲ是2HI=H2+I2属于分解反应，碘元素化合价升高，I2是氧化产物，C项错误；SO2和I2循环利用，并未消耗，是反应2H2O=2H2+O2的催化剂，D项正确。 2．（2024广东省湛江市某校高二上学期期中）已知：①； ②； ③； ④； 下列说法正确的是 A．反应②放出197kJ的热量，转移4mol电子 B．由反应①可知1mol水分解吸收的热量为285.8kJ C．反应③表示燃烧热的热化学方程式 D． 【答案】D 【解析】1molC参与反应②，放出热量394kJ，转移电子4mol，故放出197kJ热量时，转移2mol电子，A项错误；由热化学方程式①可知，1mol气态水分解需要吸收285.8kJ的热量，而不是液态水，B项错误；表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数必须为1，且生成物应为稳定的氧化物，H2O的稳定状态应是液态，而不是气态，C项错误；因②×2+①-③=④，根据盖斯定律得：ΔH4=2ΔH2+ΔH1-ΔH3，D项正确。 3．（2024山东省菏泽第一中学期中联考）如图是金属镁和卤素单质的能量变化示意图，下列说法正确的是 A．热稳定性： B．金属镁和卤素单质的反应中，生成的焓变最小 C．由图可知，此温度下所含化学键的键能最大 D．与足量的Mg充分反应，放热1124kJ 【答案】B 【解析】物质的能量越低越稳定，结合图示可知，热稳定性：，A项错误；金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应，金属镁和卤素单质的反应中，生成(s)时放热最大，则焓变最小，B项正确；所含化学键的键能越大越稳定，结合选项A可知，此温度下所含化学键的键能最小，MgF2(s)所含化学键的键能最大，C项错误；未指明标准状况，不一定为1mol，难以计算放出的热量，D项错误。 4．（2024重庆市八中期末）我国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，其主要过程如图所示。已知相关化学键键能如下表所示，若反应过程中分解了2mol水，下列说法不正确的是 化学键 键 键 键 键 键能 460 496 436 138 A．过程Ⅰ吸收了能量 B．过程Ⅱ放出了574kJ能量 C．过程Ⅲ吸收了350kJ能量 D．总反应为 【答案】C 【解析】断裂化学键吸收能量，过程Ⅰ吸收了能量，A项正确；形成化学键释放能量，过程Ⅱ中形成了键和键，放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，B项正确；由过程Ⅲ可知，H2O2中的O-H键断裂，同时H-H键形成，460kJ/mol×2-436kJ/mol=484kJ/mol，吸收了484kJ能量，C项错误；太阳光在催化剂表面实现高效分解水，总反应为，D项正确。 5．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为( ) A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1 C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，将①－②得2C(s)＋2H2O(g)===2H2(g)＋2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ· mol－1－(－483.6kJ·mol－1)＝＋262.6kJ·mol－1，则C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH＝kJ·mol－1＝＋131.3kJ·mol－1。 6．（2024重庆市西南大学附属中学校期末）利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知反应过程中的能量变化情况如图所示。下列判断正确的是 A．该反应反应物的键能之和大于生成物的键能之和 B．该反应反应物断键释放的能量为 C．若该反应生成液态，则减小 D．该反应的 【答案】C 【解析】由图可知，该反应为放热反应，则反应物的键能之和小于生成物的键能之和，A项错误；反应物断键需要吸收能量，B项错误；CH3OH(g)→CH3OH(l)是放热过程，所以CO(g)+H2(g)→CH3OH(l)放热更多，放热反应的焓变为负，则△H减小，C项正确；该反应的焓变△H＝正反应活化能﹣逆反应活化能＝419kJ•mol-1﹣510kJ•mol-1＝﹣91kJ•mol-1，D项错误。 7．已知两个氢气燃烧生成水的热化学方程式： H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝b kJ·mol－1 请回答下列问题(|b|表示b的绝对值)： (1)若2molH2(g)完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)|b| kJ。 (2)反应热的关系：2a________(填“>”“<”或“＝”)b。 (3)若已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1，且氧气中1 mol O==O完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH—H断裂时吸收的热量为________。 【答案】(1)< (2)> (3)436kJ 【解析】(1)水蒸气转化为液态水是放热的过程，故2molH2(g)完全燃烧生成水蒸气，放出的热量小于|b|kJ。(2)由于a和b均小于0，两个反应的化学计量数相同时，生成液态水放出的热量大于生成气态水放出的热量，故2a>b。(3)ΔH＝断裂旧化学键吸收的总能量－形成新化学键放出的总能量，设断裂1molH—H时吸收的热量为x kJ，即－242＝x＋496×－463×2，解得x＝436。 8．长征五号B运载火箭是中国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭，承担中国空间站舱段发射任务．采用液氧、液氢作为推进剂．回答下列问题： (1)与偏二甲肼、四氧化二氨推进剂相比，液氢、液氧推进剂的优点是 ； (2)已知：； ； ; ． 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式： ，氢气的燃烧热 ； (3)如果长征五号B运载火箭所携带的燃料为液氢、液氢，且液氢、液氧恰好完全反应生成气态水，总共释放能量 （保留3位有效数字）； (4)光催化制氢是能源研究热点．一种光催化水分解制取氢气的机理如图所示． ①该转化过程中， 能转化为化学能； ②由图可知，转化为的催化剂是 （填字母）。 A． B． C． D．紫外线 【答案】(1)无毒、无污染、热值高 (2) (3) (4)光 B 【解析】（1）与偏二甲肼、四氧化二氨推进剂相比，液氢、液氧推进剂的优点是：和都无毒性，且燃烧产物只有水，无污染，的热值高，即无毒、无污染、热值高； （2）已知：①； ②； ③； ④； 由可得：，根据盖斯定律，则液氢和液氧生成气态水的热化学方程式： ，燃烧热是指纯物质完全燃烧生成指定产物时所释放的能量，H元素对应的指定产物为，结合反应④可知的燃烧热； （3）液氢、液氧恰好完全反应生成气态水，则和的物质的量之比为2∶1，质量比为4∶32=1∶8，燃料中，结合，可知放出的热量为； （4）①结合图示中光催化水分解制取的机理，可知该转化过程中，光能转化为化学能； ②中间产物和催化剂的区别是：如果一个物质在第一个反应式中参加了反应，最后又生成了，即为催化剂；如果一个物质是前面一个反应式的生成物，在下个反应式中参加了反应，即为中间产物；由图可知，转化为的催化剂是Fe2+，而Fe3+是中间产物，B正确。 ( 6 )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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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