主题9 第1讲 第2课时 盖斯定律 反应热的计算(Word教师用书)-【新高考方案】2025年高考化学一轮总复习（西部开发版）

第2课时　盖斯定律　反应热的计算 逐点清(一)　盖斯定律 [再认再现·旧知新学] 1．盖斯定律的内容 通过大量实验证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。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，这就是盖斯定律。 2．盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热。 3．盖斯定律的应用 根据以下两个反应： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 根据盖斯定律，设计合理的途径，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。 (1)虚拟路径法：根据所给的两个方程式，反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)可设计为如下途径： ΔH1＝ΔH＋ΔH2，即ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。 (2)加合法：将两个热化学方程式相减即得：C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1。 [边练边学·实践提能] 1．下列说法错误的是(　 ) A．利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变 B．在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的 C．如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，那么该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到 D．当同一个化学反应以不同的过程完成时，反应的焓变是不同的 解析：选D　反应无论经历怎样的过程，只要始态与终态相同则焓变不变，D错误。 2．(2024·北京丰台模拟)依据图示关系，下列说法不正确的是(　 ) A．ΔH2＞0 B．1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2 968 kJ C．ΔH2＝ΔH1－ΔH3 D．16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1 484 kJ 解析：选B　硫固体转化为硫蒸气的过程为吸热过程，A正确；硫蒸气的能量高于硫固体，B错误；由盖斯定律可知，焓变ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则焓变ΔH2＝ΔH1－ΔH3，C正确；由图可知，16 g硫固体完全燃烧释放的能量为×2 968 kJ·mol－1＝1 484 kJ，D正确。 3．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) ΔH3＝____________kJ·mol－1。 解析：根据盖斯定律，将反应①＋反应②得到目标反应，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝[＋100.3＋(－11.0)]kJ·mol－1＝＋89.3 kJ·mol－1。 答案：＋89.3 逐点清(二)　反应热的计算 (一)根据热化学方程式计算 [例1]　已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量。 (1)写出H2燃烧的热化学方程式。 (2)计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量。 [解析]　 (1)已知生成4.5 g水蒸气(0.25 mol)放出60.45 kJ的热量 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH 　 　　2 mol　 1 mol　 2 mol 　|ΔH| 　　　　　　　　　　　 0.25 mol 60.45 kJ 则＝ |ΔH|＝483.6 kJ·mol－1， 由于放热，所以ΔH＝－483.6 kJ·mol－1， 故热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。 (2)50 g H2的物质的量为＝25 mol, 50 g H2放出热量为25 mol× kJ·mol－1＝6 045 kJ。 [答案]　(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1　(2)6 045 kJ (二)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。 [例2]　根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH。 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol－1) 414 489 565 155 [解析]　ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和＝(4×414＋4×155－4×489－4×565)kJ·mol－1＝－1 940 kJ·mol－1 [答案]　－1 940 kJ·mol－1 (三)根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 [例3]　已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 200 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为________ kJ。 [解析]　丙烷分子式是C3H8，燃烧热为ΔH＝－2 200 kJ·mol－1，则1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水，放热2 200 kJ。1.8 g水的物质的量为0.1 mol，则消耗丙烷的物质的量为0.025 mol，所以反应放出的热量为0.025 mol×2 200 kJ·mol－1＝55 kJ。 [答案]　55 (四)根据盖斯定律计算 [例4]　(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： ①3O2 (g)===2O3(g) K1ΔH1＝285 kJ·mol－1 ②2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l)　K2　ΔH2＝－329 kJ·mol－1 反应③CH4(g)＋O3(g)===CH3OH(l)＋O2(g)的ΔH3＝__________kJ·mol－1，平衡常数K3＝__________(用K1、K2表示)。 (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＝－1 036 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]　(1)根据盖斯定律，反应③＝×(②－①)，则反应③的ΔH3＝×(ΔH2－ΔH1)＝×(－329－285)kJ·mol－1＝－307 kJ·mol－1，K3＝。(2)根据盖斯定律，④＝(①＋②)×－③，则ΔH4＝[(－1 036＋94)×＋484]kJ·mol－1＝＋170 kJ·mol－1。 [答案]　(1)－307　　(2)＋170 [应用体验] 1．甲醇是一种基础有机化工原料，广泛应用于有机合成、医药、农药、染料、高分子等化工生产领域。利用二氧化碳合成甲醇，能有效降低二氧化碳排放量，为甲醇合成提供了一条绿色合成的新途径。工业上利用该反应合成甲醇。已知：25 ℃，101 kPa下： H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝－242 kJ·mol－1 CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－676 kJ·mol－1 (1)写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式____________________________ ________________________________________________________________________。 (2)下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的是_________(填字母)。 解析：(1)反应①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝－242 kJ·mol－1；反应②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－676 kJ·mol－1；CO2和H2生成气态甲醇的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)，焓变ΔH＝3ΔH1－ΔH2＝－50 kJ·mol－1；(2)合成甲醇的反应放出热量，并且生成液态水放出热量更多，综上所述A符合。 答案：(1)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－50 kJ·mol－1　(2)A 2．(1)CH4和CO2催化重整既能缓解温室效应的影响，又能为能源的制备开辟新的渠道。该重整体系涉及以下反应： (a)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH (b)CH4(g)＋3CO2(g)4CO(g)＋2H2O(g)　ΔH1 (c)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2 (d)CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH3 根据盖斯定律，反应(a)的ΔH＝________。(写出一个代数式即可) (2)甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法，其反应机理如下： 反应1：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)　ΔH1 反应2：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2 在催化剂Ru作用下，反应1可通过如图所示的反应历程实现催化重整，则ΔH1＝______________ kJ·mol－1(用含字母a、b、c的代数式表示)。 (3)减弱温室效应的方法之一是将CO2回收利用，科学家研究利用回收的CO2制取甲醛，反应的热化学方程式为CO2(g)＋2H2(g)===HCHO(g)＋H2O(g)　ΔH。 已知：①HCHO(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(g)　ΔH＝－480 kJ·mol－1 ②相关化学键的键能数据如表所示： 化学键 O==O H—H O—H 键能/(kJ·mol－1) 498 436 464 则CO2(g)＋2H2(g)===HCHO(g)＋H2O(g)　ΔH＝__________。 解析：(2)由图可知反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应。吸收热量为反应物与生成物的能量差，则ΔH＝(a－b＋c)。(3)根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，反应O2(g)＋2H2(g)2H2O(g)的ΔH2＝(498＋2×436)－(4×464)＝－486 kJ·mol－1，而由盖斯定律，反应HCHO(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－480 kJ·mol－1与反应O2(g)＋2H2(g)2H2O(g)相减即可得到目标反应，故ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－6 kJ·mol－1。 答案：(1)ΔH＝ΔH1＋2ΔH2或ΔH＝ΔH3－ΔH2或ΔH＝或ΔH＝ (2)(a－b＋c)　(3)－6 kJ·mol－1 逐点清(三)　反应热的大小比较 1．根据反应物量的大小关系比较反应焓变的大小 ①H2(g)＋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 ③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4 反应④中，C完全燃烧，放热更多，|ΔH3|<|ΔH4|，但ΔH3<0，ΔH4<0，故ΔH3＞ΔH4。 3．根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小 ⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH5 ⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH6 方法一：图像法，画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。 由图像可知：|ΔH5|>|ΔH6|，但ΔH5<0，ΔH6<0，故ΔH5<ΔH6。 方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。 由反应⑤－反应⑥可得S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH5－ΔH6<0，故ΔH5<ΔH6。 4．根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小 ⑦2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH7 ⑧2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH8 由反应⑦－反应⑧可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)　ΔH＝ΔH7－ΔH8，已知铝热反应为放热反应，故ΔH<0，ΔH7<ΔH8。 [应用体验] 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＝x kJ·mol－1 已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1 ②K2S(s)===S(s)＋2K(s)　ΔH＝b kJ·mol－1 ③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH＝c kJ·mol－1 下列说法不正确的是(　 ) A．x<0　a<0 B．b>0　c<0 C．x＝3a－b－c D．1 mol C(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变小于a kJ·mol－1 解析：选D　黑火药的爆炸、碳的燃烧都属于放热反应，因此x<0，a<0，A正确；反应②为分解反应，反应吸热，b>0，反应③为化合反应，多数化合反应放热，c<0，B正确；根据盖斯定律将化学方程式3×①－②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)的ΔH＝(3a－b－c)kJ·mol－1，所以x＝3a－b－c，C正确；1 mol C(s) 在空气中不完全燃烧生成CO放出的热量小于生成CO2时放出的热量，所以焓变大于a kJ·mol－1，D错误。 2．下列各组热化学方程式中，ΔH的比较正确的是 (　 ) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1； C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3； S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6 ④CaO(s)＋ H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH7； CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(s)　ΔH8 A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4 C．ΔH5<ΔH6 D．ΔH7>ΔH8 解析：选A　①等质量的C完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量更多，故有0＞ΔH2＞ΔH1，A正确；②等质量的S固体时具有的总能量比气态时小，故等质量的硫发生反应S(s)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量小于硫发生S(g)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量，故0＞ΔH3＞ΔH4，B错误；根据反应热与方程式的计量系数呈正比，故③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)，2ΔH5＝ΔH6＜0，则有ΔH5＞ΔH6，C错误；④CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)是放热反应，即ΔH7＜0，而CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(s)为吸热反应，即ΔH8＞0，则有ΔH7＜ΔH8，D错误。 [课时跟踪检测] A级——强基训练 1．碳酰肼类化合物[Mn(L)3](ClO4)2是种优良的含能材料，可作为火箭推进剂的组分，其相关反应的能量变化如图所示，已知ClO(g)===ClO(aq)　ΔH2＝－299 kJ·mol－1，则ΔH1为(　 ) A．－1 703 kJ·mol－1 　 B．－1 529 kJ·mol－1 C．－1 404 kJ·mol－1 　 D．－1 230 kJ·mol－1 解析：选A　由盖斯定律可知，ΔH1＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝2×(－299 kJ·mol－1)＋(－1 018 kJ·mol－1)－(＋87 kJ·mol－1)＝－1 703 kJ·mol－1。 2．以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确的是(　 ) ①6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH1 ②C6H12O6(s)===2C2H5OH(l)＋2CO2(g)ΔH2 ③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH3 A．2ΔH3＝－ΔH1－2ΔH2 B．ΔH3、ΔH1、ΔH2均为ΔH<0 C．在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3相同 D．植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能 解析：选C　由盖斯定律可知：－①－②＝③×2，则2ΔH3＝－ΔH1－ΔH2，A错误；假设反应热均小于0，根据2ΔH3＝－ΔH1－ΔH2可知ΔH2＝－ΔH1－2ΔH3，则若ΔH1<0，ΔH3<0，则ΔH2>0，与假设矛盾，B错误；焓变只与反应的始态和终态有关，则在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3相同，C正确；植物通过光合作用利用太阳能，将太阳能转化成化学能，D错误。 3．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ΔH1>ΔH2 B．Br2(g)＋H2(g)===2HBr(g)　ΔH1 Br2(l)＋H2(g)===2HBr(g)　ΔH2 则ΔH1<ΔH2 C．4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH1 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH2 则ΔH1<ΔH2 D．Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH1 Br2(g)＋H2(g)===2HBr(g)　ΔH2 则ΔH1<ΔH2 解析：选A　将A中的热化学方程式依次编号为①、②，由①－②可得2S(s)＋2O2(g)===2SO2(g)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2，A错误；Br2(g)具有的能量高于等量的Br2(l)具有的能量，故1 mol Br2(g)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量比1 mol Br2(l)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量多，则有ΔH1<ΔH2，B正确；将C中的两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①－②得4Al(s)＋2Fe2O3(s)===2Al2O3(s)＋4Fe(s)，则有ΔH3＝ΔH1－ΔH2<0，则ΔH1<ΔH2，C正确；Cl2比Br2活泼，与H2反应时越容易，放出的热量越多，ΔH越小，故ΔH1<ΔH2，D正确。 4．回答下列问题： (1)已知工业上采用高温煅烧石灰石的方法来制备CO2，其反应的化学方程式为______________________________________；该反应是__________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)===CH2==CH2(g)＋4H2O(g)　ΔH ①几种物质的能量(kJ·mol－1)如表所示(在25 ℃、101 kPa条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)： 物质 CO2(g) H2(g) CH2==CH2(g) H2O(g) 能量/ (kJ·mol－1) －394 0 52 －242 则该反应的ΔH＝________ kJ·mol－1。 ②几种化学键的键能(kJ·mol－1)如表所示： 化学键 C==O H—H C==C C—H H—O 能量/ (kJ·mol－1) 803 436 615 a 463 a＝________。 (3)化学键的键能是形成(或断裂)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据：H—S键：364 kJ·mol－1；S—S键：266 kJ·mol－1；S==O键：522 kJ·mol－1；H—O键：463 kJ·mol－1，试根据这些数据计算下面这个反应的反应热：2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，反应产物中的S实为S8，实际分子是一个八元环状分子(即)，则Q＝____________。 解析：(1)根据信息高温煅烧石灰石制备CO2，可写出化学方程式CaCO3CaO＋CO2↑，该反应为分解反应，反应过程吸收热量。(2)①ΔH＝E(生成物能量总和)－E(反应物能量总和)＝(52－242×4－0＋394×2)kJ·mol－1＝－128 kJ·mol－1；②ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)＝(803×4＋436×6－615－4a－463×8)kJ·mol－1＝－128 kJ·mol－1，解得a＝409.25。(3)由题意可知，硫化氢与二氧化硫反应生成S8和水的热化学方程式为2H2S(g)＋SO2(g)===S8(s)＋2H2O(l)，由反应热与反应物键能总和与生成物的键能总和的差值相等可得：ΔH＝ 4×364 kJ·mol－1＋2×522 kJ·mol－1－3×266 kJ·mol－1－4×463 kJ·mol－1＝－150 kJ·mol－1，则Q为150。 答案：(1)CaCO3CaO＋CO2↑　吸热 (2)①－128　②409.25　(3)150 B级——对标高考 5．已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如右： 过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)　ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1 过程Ⅱ：…… 下列说法不正确的是(　 ) A．该过程能量转化形式是太阳能→化学能 B．过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)　ΔH＝＋129.2 kJ·mol－1 C．氢气的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 D．过程Ⅰ每转移2 mol电子吸收313.2 kJ热量 解析：选D　过程Ⅰ将太阳能转化为化学能，过程Ⅱ是吸热反应，将热能转化为化学能，即该过程能量转化形式是太阳能或热能→化学能，A正确；过程Ⅰ的反应为①2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g) ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1，反应②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，过程Ⅱ为3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)，根据盖斯定律②×－①×计算3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)的ΔH＝＋129.2 kJ·mol－1，B正确； 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，则H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，即氢气的燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，C正确； 过程Ⅰ的反应为①2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g) ΔH＝＋313.2 kJ·mol－1，每吸收313.2 kJ热量转移4 mol电子，D错误。 6．甲烷、乙烯和丙烯都是重要的化工原料，都能燃烧，丙烯的燃烧热ΔH比乙烯的燃烧热ΔH小。下列相关说法正确的是(　 ) A．CH2==CH2(g)＋H2(g)―→CH3—CH3(g)和CH3—CH==CH2(g)＋H2(g)―→CH3—CH2—CH3(g)的焓变很接近 B．已知CH2==CH2(g)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，乙烯的燃烧热ΔH为－Q kJ·mol－1 C．丙烯燃烧放出的热量一定比乙烯燃烧放出的热量多 D．若CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1，CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2 解析：选A　从化学键的角度分析，两个反应断键和成键方式相似，所以焓变很接近，选项A正确；B项，表示乙烯的燃烧热应生成液态水，错误；C项，未指明乙烯和丙烯的用量，错误；D项，放热越多，焓变越小，ΔH1<ΔH2，错误。 7．已知CH4(g)、CO(g)和H2(g)的摩尔燃烧焓(ΔH)分别为－890.3 kJ·mol－1、－283.0 kJ·mol－1和－285.8 kJ·mol－1，氢气与氧气反应生成气态水和液态水的热效应如图所示，下列有关说法不正确的是(　 ) A．反应CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝－237.3 kJ·mol－1 B．1 mol CH4(g)充分燃烧生成CO2(g)和气态水，放出的热量为890.3 kJ－2ΔH2 C．当氢氧燃料电池负极消耗1 mol氢气时，可释放的电能小于285.8 kJ D．图示过程中ΔH＝ΔH1+ΔH2 解析：选A　燃烧热为1 mol物质完全燃烧生成稳定化合物释放出的能量，将甲烷、一氧化碳和氢气燃烧的反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知，反应①－②×2－③×2得到二氧化碳与甲烷的反应，则反应ΔH＝(－890.3 kJ·mol－1)－(－283.0 kJ·mol－1)×2－(－285.8 kJ·mol－1)×2＝＋247.3 kJ·mol－1，A错误； 将甲烷燃烧的反应和液态水转化为气态水的过程依次编号为①、②，由盖斯定律可知，①＋②×2可得甲烷燃烧生成二氧化碳和气态水的反应，则1 mol甲烷充分燃烧放出的热量为890.3 kJ－2ΔH2，B正确； 当氢氧燃料电池负极消耗1 mol氢气时，由于化学能转化为电能时，还可能转化为热能，由盖斯定律可知，燃料电池可释放的电能小于285.8 kJ，C正确； 由盖斯定律可知，图示过程中反应热的关系为ΔH＝ΔH1＋ΔH2，D正确。 8．计算机模拟研究反应C6H6(g)＋CH3OH(g)C7H8(g)＋H2O(g)在固体酸(HB)催化剂表面进行的反应历程如图所示[其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注]。下列说法不正确的是(　 ) A．该反应的ΔH＝－61.4 kJ·mol－1 B．吸附CH3OH的焓变小于吸附C6H6的焓变 C． D．将固体酸(HB)催化剂更换为固体活性催化剂(MN)能有效提高C6H6(g)的平衡转化率 解析：选D　反应的方程式为C6H6(g)＋CH3OH(g)C7H8(g)＋H2O(g)，根据图示，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，利用盖斯定律，反应热只与始态和终态有关，与反应过程无关，则ΔH＝－61.4 kJ·mol－1，A正确；根据图示，吸附CH3OH的焓变为－109.9 kJ·mol－1，吸附C6H6的焓变为－91.9 kJ·mol－1，二者焓变都小于0，则吸附CH3OH的焓变＜吸附C6H6的焓变，B正确；根据图示， 9．氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。 (1)已知： ①Cl2(g)＋2NaOH(aq)===NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)　ΔH1＝－101.1 kJ·mol－1 ②3NaClO(aq)===NaClO3(aq)＋2NaCl(aq)　ΔH2＝－112.2 kJ·mol－1 则反应3Cl2(g)＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)的ΔH＝______kJ·mol－1。 (2)几种含氯离子的相对能量如表所示： 离子 Cl－(aq) ClO－(aq) ClO(aq) ClO(aq) ClO(aq) 相对能量/ (kJ·mol－1) 0 60 101 63 38 ①在上述五种离子中，最稳定的离子是________(填离子符号，下同)，最不稳定的离子是________________________________________________________________________。 ②写出ClO反应生成ClO和Cl－的热化学方程式：_____________________________。 (3)以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染。反应如下： 4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.4 kJ·mol－1 上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。其基本原理如图所示： 已知过程Ⅰ的反应为2HCl(g)＋CuO(s)CuCl2(s)＋H2O(g)　ΔH1＝－120.4 kJ·mol－1 ①过程Ⅱ反应的热化学方程式为________________________________ ________________________。 ②过程Ⅰ流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测，氯化初期主要为不含HCl的气体，判断氯化结束时溶液的现象为_____________________________________________。 解析：(1)分析题给热化学方程式，根据盖斯定律，由①×3＋②可得3Cl2(g)＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)，则有ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＝(－101.1 kJ·mol－1)×3＋(－112.2 kJ·mol－1)＝－415.5 kJ·mol－1。 (2)①物质具有的能量越高，其稳定性越弱，故最稳定的离子是Cl－，最不稳定的离子是ClO。 ②由ClO生成ClO和Cl－的反应为4ClO(aq)===3ClO(aq)＋Cl－(aq)，该反应的ΔH＝3×38 kJ·mol－1－4×63 kJ·mol－1＝－138 kJ·mol－1。 (3)①由图可知，过程Ⅱ(氧化)发生的反应为2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g)。将题给O2氧化HCl的热化学方程式编号为ⅰ，将过程Ⅰ反应的热化学方程式编号为ⅱ，其ΔH记为ΔH2，根据盖斯定律，由ⅰ－ⅱ×2可得2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g)，则有ΔH2＝(－115.4 kJ·mol－1)－(－120.4 kJ·mol－1)×2＝＋125.4 kJ·mol－1。②氯化初期主要为不含HCl的气体，则初期溶液呈红色，氯化结束时，HCl与NaOH溶液发生中和反应，溶液褪色。 答案：(1)－415.5　(2)①Cl－　ClO ②4ClO(aq)===3ClO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH＝－138 kJ·mol－1 (3)①2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g)ΔH2＝＋125.4 kJ·mol－1 ②溶液由红色变为无色(或溶液红色变浅) 学科网（北京）股份有限公司 $$