第二节 反应热的计算 第1课时（分层作业）化学人教版2019选择性必修1

第二节 反应热的计算 第1课时 盖斯定律 分层作业 1．（24-25高二上·北京·期中）工业上处理含CO、烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为和。已知：；；则该条件下的等于 A．-270kJ/mol B． C． D．+270kJ/mol 【答案】A 【解析】已知：①  ； ②  ，依据盖斯定律，①-②可得，  ； 故选A。 2．（24-25高二上·安徽黄山·期中）利用下列反应可减少排放，是实现“双碳”目标的途径之一。    我国学者发现时，在铜催化剂上二氧化碳加氢的反应机理如下，其中反应Ⅰ为慢反应。 Ⅰ.   Ⅱ.   下列反应进程示意图（各物质均为气态）符合题意的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由题可知，反应Ⅰ是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应，根据盖斯定律知，总反应，是放热反应，又已知反应Ⅰ为慢反应，即所需活化能较大，故B项正确。 3．（24-25高三上·重庆·阶段练习）用丙烯可将汽车尾气中的还原为除去。主要反应如下： 反应Ⅰ：  kJ/mol 反应Ⅱ：  kJ/mol 反应Ⅲ：   反应Ⅳ：  kJ/mol 则为 A．kJ/mol B．kJ/mol C．kJ/mol D．kJ/mol 【答案】B 【解析】根据盖斯定律，反应可得反应Ⅲ：，则焓变，答案选B。 4．（23-24高二上·四川达州·期中）大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l) 燃烧热△H(kJ•mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5 则25℃时，6C(石墨，s)+3H2(g)=C6H6(l)  △H= A．-30.9kJ/mol B．+49.1kJ/mol C．+104.7kJ/mol D．-2588.2kJ/mol 【答案】B 【解析】由题给燃烧热数据可得，①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8kJ·mol-1，②C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1，③C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-3267.5kJ·mol-1，根据盖斯定律，目标方程式可由3×①＋6×②-③得到，其ΔH=(-285.8kJ·mol-1)×3+(-393.5kJ·mol-1)×6-(-3267.5kJ·mol-1)=+49.1kJ·mol-1，故H2(g)与C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为3H2(g)+6C(石墨，s)=C6H6(l) ΔH=+49.1kJ·mol-1。 故选B。 5．（23-24高二上·广东江门·期中）实现有以下两条途径，其中，，则为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据盖斯定律，，则=(-393.5)-(-283.0)=； 故选B。 6．（23-24高二上·广东清远·期中）将转化成有机物可实现碳循环。如： ① ② 假定，则x为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据盖斯定律①+②可得，则x=(-44.2)+(+1411.0) =+1366.8， 故选D。 7．（24-25高二上·浙江嘉兴·期中）假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是 A． B． C． D．甲→丙的 【答案】B 【解析】A．根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的(反应热的总值相等)，则△H3=-(△H1+△H2)，所以|△H1|＜|△H3|，故A正确； B．根据盖斯定律：△H3=-(△H1+△H2)，△H1、△H2是分步反应的反应热，两者大小无法确定，故|△H1|和|△H2|的大小无法确定，故B错误； C．根据盖斯定律：不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的，以甲为起点，最终又回到甲，整个过程没有能量变化，则△H1+△H2+△H3=0，故C正确； D．甲→丙的△H=△H1+△H2，△H1和△H2都小于0，故△H1+△H2小于0，故D正确； 答案选B。 8．甲烷燃烧时的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是 A．图1中反应的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  H=+890.3kJ·mol-1 B．图2中反应的热化学方程式为  H=-607.3kJ·mol-1 C．由图可以推出  H=-283.0kJ·mol-1 D．CH4的燃烧热H=-607.3kJ·mol-1 【答案】C 【解析】A．根据图象分析，反应物的总能量高于生成物总能量，则图1中反应为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)    H=-890.3kJ/mol，A错误； B．根据图象分析，生成物水的状态是液态，则图2中反应为：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)    H=﹣607.3kJ/mol，B错误； C．CO(g)+O2(g)=CO2(g) 的焓变可根据：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)    H1=-890.3kJ/mol和反应②：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)    H2=﹣607.3kJ/mol，①－②求出焓变H=﹣283kJ/mol，C正确； D．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量，由A选项可知，CH4的燃烧热是-890.3kJ/mol，D错误； 故选C。 9．已知反应：①；② ③，则反应的为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，将方程式①×3+②×2－2×③得2NH3 (g) +O2 (g) = 2NO2 (g) + 3H2O (g)，则△H=3△H1+2△H2－2△H3，故选D。 10．（23-24高二上·河南·期中）已知如下热化学方程式： ①   ②   ③   ④   高氯酸铵是发射火箭的固体能源，发生爆炸的反应如下：  ，可表示为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据盖斯定律，等于目标反应，对应反应热也有类似的加和关系，得：，A正确； 故选A。 11．二氧化碳加氢制甲醇一般认为通过如下两步反应来实现： ①   ②   若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】反应①为吸热反应，反应②为放热反应，根据盖斯定律得总反应为 ，即总反应为放热反应，又因为反应①是慢反应，说明反应①活化能大，B项符合题意； 故选：B。 12．I.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态H2O2。当把0.4mol液态肼和0.8molH2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量)。 （1）反应的热化学方程式为 。 （2）又已知H2O(l)=H2O(g)  △H=+44kJ·mol-1。则16g液态肼与液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是 kJ。 （3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。 Ⅱ.CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用Rh作催化剂时该反应的过程示意图如下： （4）①过程I为 (填“吸热”或“放热”)过程。过程Ⅱ生成的化学键有 (填“极性键”“非极性键”或“极性键和非极性键”)。 ②已知过程I的焓变为akJ·mol-1，过程Ⅱ的焓变为bkJ·mol-1，则该反应的热化学方程式为 。 【答案】（1） （2） （3）产物为氮气和水是空气成分不会造成环境污染 （4）吸热 极性键和非极性键 【解析】（1）肼与双氧水反应生成氮气和水， 反应的化学方程式为，由反应方程式可知，液态肼与恰好完全反应放出的热量，则液态肼放出的 热量为，反应的热化学方程式为：。 （2）肼与双氧水反应生成氮气和水反应的热化学方程式为：。反应：，根据盖斯定律可知，反应得到：，液态肼物质的量是，所以液态肼与液态双氧水反应生成液态水 时放出的热量是。 （3）由反应方程式可知，用于火箭推进的反应为肼与双氧水反应生成氮气和水，反应时释放大量热、产物为氮气和水是空气成分不会造成环境污染。 （4）①图示过程I为断开中化学键的过程，属于吸热过程；过程I 在催化剂作用下生成，即反应过程中有极性键和非极性键的形成。 ②根据题中信息可写出过程I、过程I的热化学方程式分别为 ，，根据盖斯定律，将以上两个热化学方程式相加得。 13．（24-25高二上·天津北辰·期中）化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题： （1）2g (g)燃烧生成(g)放热242kJ，1mol (l)蒸发吸热44kJ，燃烧热的热化学方程式为 。 （2）已知：           则反应     kJ/mol。 （3）下图是(g)和(g)反应生成1mol过程中能量变化示意图，合成氨反应的热化学方程式为 。 （4）已知：键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量，部分键能数据如上表所示。则    △H= 。 化学键 N≡N F—F N—F 键能/() 941.7 154.8 283.0 （5）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 ①写出该温度下(s)分解的热化学方程式： 。 ②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。 ③反应    △H= 。 【答案】（1） （2）＋53.1 （3） （4）-291.9 （5） < -160 【解析】（1）燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；2g(g)（为1mol）燃烧生成1mol(g)放热242kJ，1mol(l)蒸发吸热44kJ，则1mol (g)液化变为1mol(l)放热44kJ，故1mol(g)燃烧生成1mol(l)放热242kJ+44kJ=286kJ，故燃烧热的热化学方程式为：； （2）已知： ①     ②     由盖斯定律，①-②得反应，故； （3）由图，生成物能量低于反应物，生成1mol放热300kJ-254kJ=46kJ，放热焓变为负值，则合成氨反应的热化学方程式为； （4）反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；该反应ΔH=3×154.8+941.7-6×283.0=-291.9； （5）①根据化合反应生成卤化镁的相对能量变化图，0.5mol氟化镁固体的能量为0 kJ，0.5mol固态镁单质和0.5mol气态F2能量和为562kJ，故该温度下MgF2 (s)分解生成Mg和F2能量升高，是吸热反应，热化学方程式为； ②能量越低越稳定，故热稳定性：MgBr2(s)<MgCl2(s)； ③由图，a： b： 由盖斯定律，a-b得反应，。 14．两种制备硫酸的途径如下图（反应条件略）。下列说法正确的是         A．已知  ；  ，则 B．若，则的能量小于和的总能量 C．若，则和的键能之和大于的键能 D．含的稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应，放出的热量可能小于57.3kJ 【答案】D 【解析】A．SO2(g)变为SO2（1）是放热过程，即放出热量更多。放热反应的H<0，放出热量越多，A越小，所以，A错误； B．根据盖斯定律，途径② 的热化学方程式可由 与 相加得到  H = + ，途径①为 ，若，说明H2O2(aq)分解生成H2O(l)和O2(g)是放热反应，即2molH2O2(ag)的能量大于2molH2O(l)和1molO2(g)的总能量，B错误； C．对于反应 =反应物键能之和-生成物键能之和，若<0，则1molSO2和0.5molO2的键能之和小于1molSO3的键能，C错误； D．中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量，为57.3kJ/mol。含0.5mol/L的H2SO4稀溶液，因未告知溶液体积，无法确定H2SO4物质的量，与足量NaOH稀溶液反应生成水的物质的量不确定，所以放出的热量可能小于57.3kJ，D正确； 故选D。 15．（24-25高二上·贵州遵义·期中）N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O*表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是 A．为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O+和 B．总反应为N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)  H=H1+H2 C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．总反应的H=﹣226kJ/mol 【答案】A 【解析】A．Pt2O+在反应中先消耗后生成，为该反应的催化剂；在反应中先生成后消耗，为中间产物，两种物质均不需要额外补充，A错误； B．①N2O(g)+ Pt2O+ (s)=(s)+N2(g)　ΔH1；②(s)+CO(g)= Pt2O+ (s)+CO2(g)　ΔH2；结合盖斯定律计算①+②得到N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)　ΔH=ΔH1+ΔH2，B正确； C．由图乙可知，总反应为放热反应，正反应的活化能(Ea)小于逆反应的活化能(Eb)，C正确； D．由图乙分析可知，反应物能量高于生成物的能量，反应为放热反应，反应焓变ΔH=134kJ·mol-1－360kJ·mol-1=-226kJ·mol-1，D正确； 故选A。 16．（24-25高二上·天津河北·期中）研究处理氮、硫的化合物对环境保护有着重要的意义，回答下列问题。 （1）对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。一定条件下，由和CO反应生成S和的能量变化如图所示，每生成，该反应 （填“放出”或“吸收”）的热量为 kJ。 （2）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。过程如图： 反应Ⅰ：   反应Ⅲ：   则反应Ⅱ的热化学方程式为 。 （3）机动车发动机工作时会引发与的反应，该反应是吸热反应，则与的总能量比2molNO的总能量 （填“高”或“低”），NO与继续反应，可生成 色气体。 （4）是一种温室气体，其存储能量的能力是的上万倍，在大气中的寿命可长达740年。下表所示是断裂1mol某化学键所需要的能量数据： 化学键 F-F N-F 能量 946 154.8 283 根据上述数据分析最稳定的物质是 （填“”“”或“”），写出和生成的热化学方程式： 。 【答案】（1）放出 540 （2） （3）低 红棕 （4）     【解析】（1）由图可知，一氧化碳与二氧化硫反应的热化学方程式为SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2 CO2(g) △H=409 kJ/mol -679 kJ/mol =-270kJ/mol，则生成64g固态硫（为2mol）放出的热量为2mol×270kJ/mol=540kJ； （2）由图，反应Ⅱ为，结合盖斯定律，-反应Ⅰ-反应Ⅲ得反应反应Ⅱ，故反应Ⅱ的热化学方程式为：； （3）吸热反应中反应物能量低于生成物的能量和，与的反应，该反应是吸热反应，则与的总能量比2molNO的总能量低，NO与继续反应可生成红棕色气体。 （4）键能越大物质越稳定，所以最稳定的物质是，反应焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和，和生成的热化学方程式：。 17．（24-25高二上·上海静安·期中）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 （1）写出该温度下分解的热化学方程式： 。 （2）比较热稳定性： (填“>”或“<”) . （3）反应 kJ·mol-1. 【答案】（1） （2）< （3）-160 【解析】（1）由图可知，，故该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式为； （2）由图可知，，，故该温度下分解的热化学方程式为， 分解的热化学方程式为，根据反应热可知的分解热小于，即热稳定性小于； （3）由图可知，①，②，根据盖斯定律得①-②，可得。 18．（24-25高一下·吉林四平·期中）我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。如何降低大气中的含量及有效地开发利用引起了全世界的普遍重视。 （1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应且涉及金属，则其化学方程式可以是 。 （2）把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径Ⅰ：   途径Ⅱ：先制成水煤气：   再燃烧水煤气：      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；的数学关系式是 。 （3）我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。 Ⅰ．已知CO中的C与O之间为三键连接，甲醇的结构式为，且合成甲醇的主要反应原理为  。下表所列为常见化学键的键能数据： 化学键 键能 348 414 436 326.8 1032 464 则该反应的 。 Ⅱ．甲醇也可由天然气来合成，已知：①  ，②  ，③  ，则甲醇的燃烧热为 。若CO的燃烧热为，则的燃烧热为 。 （4）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化： 已知：         则的 。 【答案】（1） （2）等于 （3） （4） 【难度】0.65 【解析】（1）①是置换反应可以是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，也可以是碳与金属氧化物反应生成金属单质和一氧化碳，故反应化学方程式可以是； （2）根据盖斯定律可知，，所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量，且； （3）Ⅰ.通过键能计算焓变，ΔH=反应物总键能−生成物总键能,则反应的根据盖斯定律，（③×2－①）得：CO(g)＋2H2(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝－854.5kJ·mol－1④，④－②得：CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝－764kJ·mol－1，故甲醇的燃烧热为764kJ·mol－1；CO的燃烧热为282.5kJ•mol-1，CO(g)＋O2(g)=CO2(g)，ΔH＝－282.5kJ·mol－1⑤，④－⑤得2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)，ΔH＝－572kJ·mol－1，故氢气的燃烧热为286kJ·mol－1； （4）已知：反应I：C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=﹣393.5kJ•mol-1，反应II：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=﹣566kJ•mol-1，反应III：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH3=+141kJ•mol-1，目标反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)可由III+2I-II，根据盖斯定律可知ΔH=ΔH3+2ΔH1-ΔH2=(+141kJ•mol-1)+2×(﹣393.5kJ•mol-1)-(﹣566kJ•mol-1)=-80kJ•mol-1。 19．（24-25高一下·山东烟台·期中）化学反应过程中伴随着能量变化，回答下列问题： （1）汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示： ①叠氮化钠的爆炸属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物。中存在的化学键类型是 。 ③若爆炸过程能量变化为，则生成的物质的量为 。 （2）利用简易量热计测定中和反应的反应热，下列操作错误的是 (填标号)。 ①向量热计内筒中加入的盐酸，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度。 ②向烧杯中加入的溶液，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同。 ③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，记录体系达到的最高温度。 ④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。 （3）已知：  的热量，则断开键与断开键所需能量相差约为 。 （4）在标准压强、下，由最稳定的单质生成物质的反应焓变，叫做物质的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。 ①热稳定性： (填“>”“<”“=”)。 ②反应的 。 【答案】（1）放热 离子键、共价键 6 （2）③ （3）31.9 （4） 【难度】0.65 【解析】（1）①由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应； ②NaN3是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物，其中含有的离子有Na+和，阴阳离子间为离子键，N与N之间为非极性共价键； ③NaN3分解的化学方程式为，氮气中键为非极性键，由反应及题图可知生成3molN2(g)时放热(a-b)kJ，当能量变化为2(a-b)kJ时，生成6molN2； （2）①向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T1，该操作为测量反应前盐酸的温度，盖上杯盖保温且搅拌均匀，操作正确，①不符合题意； ②向250mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同，该操作为测量反应前NaOH溶液的温度，将温度调至与盐酸相同，减少实验误差，操作正确，②不符合题意； ③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，应该用玻璃搅拌器搅拌，使液体充分混合，再记录体系达到的最高温度，操作错误，③符合题意； ④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热，温度的最高数值能体现出放出的热量，操作正确，④不符合题意； 故选③； （3）4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6kJ·mol-1；依据ΔH=反应物的总键能之和减去生成物的总键能计算：4×H-Cl+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6，得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6，E(H-O)-E(H-Cl)=31.9kJ； （4）由图像可知，表示一氧化氮的标准摩尔生成焓的热化学方程式为①，表示H2O(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为②，表示NH3(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为③，表示N2H4(l)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为④。 ①NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9kJ/mol，N2H4(l)的标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol，N2和H2反应生成NH3放热，而生成N2H4吸热，则NH3的能量比N2H4低，NH3较稳定，稳定性N2H4(l)＜NH3(g)； ②据盖斯定律，6×②-4×③-6×①得NO与NH3反应的热化学方程式： 。 20．（24-25高二上·上海·期末）乙烯是重要的基础化工原料，工业上利用乙烷制乙烯涉及的相关反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 298K时，反应I历程如图1所示。已知在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号)表示。部分物质的如图2所示。(g)、(g)的标准摩尔生成焓为0。     该反应的决速步骤为 (填“反应a”或“反应b”)。图2中x= ，热稳定性：(g) (g)(填“>”或“<”)，反应Ⅱ的 。 【答案】 反应a -86 < -205.6 【难度】0.65 【解析】由图可知，反应a的活化能为+80.8kJ/mol-(-104.1kJ/mol)=184.9kJ/mol，反应b的活化能为+185.2kJ/mol-(+54.5kJ/mol)=130.7kJ/mol，反应的活化能越大、反应速率越慢，为反应的决速步骤，则该反应的决速步骤为反应a； 由图1可知，反应ⅠC2H6(g)C2H4(g)+H2(g)的∆H1=+139kJ/mol，∆H1=生成物的标准摩尔生成焓之和-反应物的标准摩尔生成焓之和=53kJ/mol+0kJ/mol-xkJ/mol=+139kJ/mol，解得x=-86； C2H6(g)的标准摩尔生成焓为-86kJ/mol，C2H4(g)的标准摩尔生成焓为53kJ/mol，结合标准摩尔生成焓的概念，热稳定性：C2H4(g)＜C2H6(g)； 反应Ⅱ的∆H2=2×53kJ/mol+2×(-241.8kJ/mol)-2×(-86kJ/mol)-0kJ/mol=-205.6kJ/mol。 21．（24-25高二上·湖南·期末）NOx储存还原技术法(NSR)利用催化剂消除汽车尾气中的NOx，其原理：△H。 （1）已知：①△H1；②△H2；用含△H1和△H2的代数式表示△H= kJ⋅mol-1.汽车发动机工作时，会引发反应①，其能量变化如图所示。则△H1= kJ⋅mol-1. （2）NSR反应机理及相对能量如下图(TS表示过渡态)： 反应过程中，决速步骤的热化学方程式为 。 【答案】（1）△H2-△H1 +180 （2）2NO(g)=N2O2(g) △H=+398.4kJ⋅mol-1 【难度】0.65 【解析】（1）根据①、②，依据盖斯定律，目标反应为反应②反应①，则；汽车发动机工作时，会引发反应①，其能量变化如图，则。 故答案为：；+180。 （2）从图中可以看出，在发生的三步反应中，第一步的活化能最大，为决速步，则决速步骤的热化学方程式为：。 故答案为：。 22．（24-25高二上·福建泉州·期中）化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题： （1）化学反应的能量变化如图所示。试写出和反应生成的热化学方程式 。 （2）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 ①写出该温度下分解的热化学方程式： 。 ②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。 ③反应   。 （3）手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。实验中一次性快速注入溶液。下列相关说法正确的是 ①实验中碱稍过量的原因为 。 ②磁子表面的聚四氟乙烯 (填“能”或“不能”)换成铁，原因是 。 ③测定稀盐酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为)的实验装置如图所示(溶液稍微过量)。实验数值结果小于，原因可能是 (填字母)。 A．将盐酸换成同体积、同浓度的醋酸    B．读取混合液的最高温度记为终点温度 C．用量筒量取盐酸时仰视读数    D．分多次把溶液注入盛盐酸的烧杯中 【答案】（1）   （2）   < （3）保证盐酸完全被中和 不能 铁会与盐酸反应，引起实验误差 AD 【难度】0.65 【解析】（1）根据箭头的指向可知a、b、c均为正值。生成1mol NH3(l)时放出的热量为：(b+c-a) kJ，则N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(l)　ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1； （2）①根据题目所给能量关系图所示，假设MgF2相对能量为0，则MgF2固体分解得到的固体和气体共具有相对能量是562kJ，那么当有MgF2固体分解生成固体和气体时，反应吸收能量是2×562kJ-0=1124kJ，所以该反应的热化学方程式是“”； ②等量的MgBr2和MgCl2分解得到单质镁和卤素单质，MgCl2需要吸收的能量更多，说明其热稳定性更高，所以本问第二空应填“<”； ③根据题目所给能量关系图得到①式，②式，根据盖斯定律，题目所描述热化学方程式由②-①合并得到，所以其焓变值为； （3）①实验中碱稍过量的原因为保证盐酸完全被中和； ②磁子表面的聚四氟乙烯不能换成铁，原因是铁会与盐酸反应，引起实验误差； ③实测结果小于57.3kJ/mol，说明测量过程中由热量损失； A．醋酸电离过程吸收热量，导致放出的热量减少，A符合题意； B．读取混合液的最高温度记为终点温度，操作正确，没有热量损失，B不符合题意； C．用量筒量取盐酸时仰视读数，盐酸的体积偏大，放出的热量偏多，C不符合题意； D．分多次把溶液注入盛盐酸的烧杯中，热量容易散失，应该一次快速倒入，D符合题意； 答案选AD。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节 反应热的计算 第1课时 盖斯定律 分层作业 1．（24-25高二上·北京·期中）工业上处理含CO、烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为和。已知：；；则该条件下的等于 A．-270kJ/mol B． C． D．+270kJ/mol 2．（24-25高二上·安徽黄山·期中）利用下列反应可减少排放，是实现“双碳”目标的途径之一。    我国学者发现时，在铜催化剂上二氧化碳加氢的反应机理如下，其中反应Ⅰ为慢反应。 Ⅰ.   Ⅱ.   下列反应进程示意图（各物质均为气态）符合题意的是 A． B． C． D． 3．（24-25高三上·重庆·阶段练习）用丙烯可将汽车尾气中的还原为除去。主要反应如下： 反应Ⅰ：  kJ/mol 反应Ⅱ：  kJ/mol 反应Ⅲ：   反应Ⅳ：  kJ/mol 则为 A．kJ/mol B．kJ/mol C．kJ/mol D．kJ/mol 4．（23-24高二上·四川达州·期中）大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l) 燃烧热△H(kJ•mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5 则25℃时，6C(石墨，s)+3H2(g)=C6H6(l)  △H= A．-30.9kJ/mol B．+49.1kJ/mol C．+104.7kJ/mol D．-2588.2kJ/mol 5．（23-24高二上·广东江门·期中）实现有以下两条途径，其中，，则为 A． B． C． D． 6．（23-24高二上·广东清远·期中）将转化成有机物可实现碳循环。如： ① ② 假定，则x为 A． B． C． D． 7．（24-25高二上·浙江嘉兴·期中）假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是 A． B． C． D．甲→丙的 8．甲烷燃烧时的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是 A．图1中反应的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  H=+890.3kJ·mol-1 B．图2中反应的热化学方程式为  H=-607.3kJ·mol-1 C．由图可以推出  H=-283.0kJ·mol-1 D．CH4的燃烧热H=-607.3kJ·mol-1 9．已知反应：①；② ③，则反应的为 A． B． C． D． 10．（23-24高二上·河南·期中）已知如下热化学方程式： ①   ②   ③   ④   高氯酸铵是发射火箭的固体能源，发生爆炸的反应如下：  ，可表示为 A． B． C． D． 11．二氧化碳加氢制甲醇一般认为通过如下两步反应来实现： ①   ②   若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 A． B． C． D． 12．I.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态H2O2。当把0.4mol液态肼和0.8molH2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量)。 （1）反应的热化学方程式为 。 （2）又已知H2O(l)=H2O(g)  △H=+44kJ·mol-1。则16g液态肼与液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是 kJ。 （3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。 Ⅱ.CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用Rh作催化剂时该反应的过程示意图如下： （4）①过程I为 (填“吸热”或“放热”)过程。过程Ⅱ生成的化学键有 (填“极性键”“非极性键”或“极性键和非极性键”)。 ②已知过程I的焓变为akJ·mol-1，过程Ⅱ的焓变为bkJ·mol-1，则该反应的热化学方程式为 。 13．（24-25高二上·天津北辰·期中）化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题： （1）2g (g)燃烧生成(g)放热242kJ，1mol (l)蒸发吸热44kJ，燃烧热的热化学方程式为 。 （2）已知：           则反应     kJ/mol。 （3）下图是(g)和(g)反应生成1mol过程中能量变化示意图，合成氨反应的热化学方程式为 。 （4）已知：键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量，部分键能数据如上表所示。则    △H= 。 化学键 N≡N F—F N—F 键能/() 941.7 154.8 283.0 （5）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 ①写出该温度下(s)分解的热化学方程式： 。 ②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。 ③反应    △H= 。 14．两种制备硫酸的途径如下图（反应条件略）。下列说法正确的是         A．已知  ；  ，则 B．若，则的能量小于和的总能量 C．若，则和的键能之和大于的键能 D．含的稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应，放出的热量可能小于57.3kJ 15．（24-25高二上·贵州遵义·期中）N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O*表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是 A．为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O+和 B．总反应为N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)  H=H1+H2 C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．总反应的H=﹣226kJ/mol 16．（24-25高二上·天津河北·期中）研究处理氮、硫的化合物对环境保护有着重要的意义，回答下列问题。 （1）对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。一定条件下，由和CO反应生成S和的能量变化如图所示，每生成，该反应 （填“放出”或“吸收”）的热量为 kJ。 （2）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。过程如图： 反应Ⅰ：   反应Ⅲ：   则反应Ⅱ的热化学方程式为 。 （3）机动车发动机工作时会引发与的反应，该反应是吸热反应，则与的总能量比2molNO的总能量 （填“高”或“低”），NO与继续反应，可生成 色气体。 （4）是一种温室气体，其存储能量的能力是的上万倍，在大气中的寿命可长达740年。下表所示是断裂1mol某化学键所需要的能量数据： 化学键 F-F N-F 能量 946 154.8 283 根据上述数据分析最稳定的物质是 （填“”“”或“”），写出和生成的热化学方程式： 。 17．（24-25高二上·上海静安·期中）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 （1）写出该温度下分解的热化学方程式： 。 （2）比较热稳定性： (填“>”或“<”) . （3）反应 kJ·mol-1. 18．（24-25高一下·吉林四平·期中）我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。如何降低大气中的含量及有效地开发利用引起了全世界的普遍重视。 （1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应且涉及金属，则其化学方程式可以是 。 （2）把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径Ⅰ：   途径Ⅱ：先制成水煤气：   再燃烧水煤气：      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；的数学关系式是 。 （3）我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。 Ⅰ．已知CO中的C与O之间为三键连接，甲醇的结构式为，且合成甲醇的主要反应原理为  。下表所列为常见化学键的键能数据： 化学键 键能 348 414 436 326.8 1032 464 则该反应的 。 Ⅱ．甲醇也可由天然气来合成，已知：①  ，②  ，③  ，则甲醇的燃烧热为 。若CO的燃烧热为，则的燃烧热为 。 （4）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化： 已知：         则的 。 19．（24-25高一下·山东烟台·期中）化学反应过程中伴随着能量变化，回答下列问题： （1）汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示： ①叠氮化钠的爆炸属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物。中存在的化学键类型是 。 ③若爆炸过程能量变化为，则生成的物质的量为 。 （2）利用简易量热计测定中和反应的反应热，下列操作错误的是 (填标号)。 ①向量热计内筒中加入的盐酸，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度。 ②向烧杯中加入的溶液，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同。 ③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，记录体系达到的最高温度。 ④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。 （3）已知：  的热量，则断开键与断开键所需能量相差约为 。 （4）在标准压强、下，由最稳定的单质生成物质的反应焓变，叫做物质的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。 ①热稳定性： (填“>”“<”“=”)。 ②反应的 。 20．（24-25高二上·上海·期末）乙烯是重要的基础化工原料，工业上利用乙烷制乙烯涉及的相关反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 298K时，反应I历程如图1所示。已知在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号)表示。部分物质的如图2所示。(g)、(g)的标准摩尔生成焓为0。     该反应的决速步骤为 (填“反应a”或“反应b”)。图2中x= ，热稳定性：(g) (g)(填“>”或“<”)，反应Ⅱ的 。 21．（24-25高二上·湖南·期末）NOx储存还原技术法(NSR)利用催化剂消除汽车尾气中的NOx，其原理：△H。 （1）已知：①△H1；②△H2；用含△H1和△H2的代数式表示△H= kJ⋅mol-1.汽车发动机工作时，会引发反应①，其能量变化如图所示。则△H1= kJ⋅mol-1. （2）NSR反应机理及相对能量如下图(TS表示过渡态)： 反应过程中，决速步骤的热化学方程式为 。 22．（24-25高二上·福建泉州·期中）化学反应伴随着能量变化，根据所学知识，回答下列问题： （1）化学反应的能量变化如图所示。试写出和反应生成的热化学方程式 。 （2）卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。 ①写出该温度下分解的热化学方程式： 。 ②比较热稳定性： (填“>”或“<”)。 ③反应   。 （3）手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。实验中一次性快速注入溶液。下列相关说法正确的是 ①实验中碱稍过量的原因为 。 ②磁子表面的聚四氟乙烯 (填“能”或“不能”)换成铁，原因是 。 ③测定稀盐酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为)的实验装置如图所示(溶液稍微过量)。实验数值结果小于，原因可能是 (填字母)。 A．将盐酸换成同体积、同浓度的醋酸    B．读取混合液的最高温度记为终点温度 C．用量筒量取盐酸时仰视读数     D．分多次把溶液注入盛盐酸的烧杯中 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$