专题03 反应热的计算与比较（重难点讲义）化学人教版2019选择性必修1

专题03 反应热的计算与比较 1.理解盖斯定律的本质，能运用模型进行相关判断或计算。 2.掌握反应热的计算方法，特别是盖斯定律的应用。 3.掌握反应热的大小比较方法和解题技巧。 一、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．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 3．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)。 4．根据图像计算 5．根据盖斯定律计算 (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：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2)加合法 依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。 【方法技巧】利用盖斯定律计算ΔH的四步骤 (1)定：确定待求反应的热化学方程式。 (2)找：找出待求热化学方程式中只在已知化学方程式中出现一次的物质。 (3)调：依据该物质调整已知化学方程式的方向(同侧相加，异侧相减)和化学计量数，每个已知化学方程式只能调整一次。 (4)算：ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。 二、反应热的大小比较 1．看符号比较ΔH ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。 吸热反应ΔH>0，放热反应ΔH<0，可判断吸热反应的ΔH>放热反应的ΔH。 2．看化学计量数比较ΔH 同一化学反应：ΔH与化学计量数成正比。 如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 可判断：b＝2a，所以ΔH1>ΔH2。 3．看物质的聚集状态比较ΔH (1)同一反应，生成物的聚集状态不同 如：A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1＜0 A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2＜0 由物质的能量(E)的大小知热量：Q1＜Q2，反应为放热反应，所以ΔH1＞ΔH2。 (2)同一反应，反应物的聚集状态不同 如：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，反应为放热反应，则ΔH1<ΔH2。 4．看反应之间的联系比较ΔH 如：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 可判断：C(s)CO2(g)， C(s)CO(g)CO2(g)； ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，又因为ΔH3<0，所以ΔH2>ΔH1。 5．看可逆反应比较ΔH 工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为可逆反应，现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出的热量为98.3 kJ,2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1，则Q＞98.3。 6．看中和反应的酸碱比较ΔH 生成1 mol H2O时：强酸和强碱的稀溶液的中和反应反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；弱酸、弱碱电离时吸热，反应时放出的总热量小于57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，反应时放出的总热量大于57.3 kJ。 【方法技巧】 （1）ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。 （2）物质的聚集状态、化学计量数不同，则ΔH不同。 （3）先画出物质的能量E的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”，进行比较。 （4）可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。 题型01 根据热化学方程式计算 【典例01】蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则320 g“可燃冰”(分子式为CH4·8H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为________。 题型02 根据物质的燃烧热数值计算 【典例02】已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 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(　　) A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ 题型03 根据反应物、生成物的键能计算 【典例03】已知：S2(s)===S2(g)　ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 H—H Cl—Cl H—Cl S==S H—S 键能/ (kJ·mol－1) 436 243 431 255 339 下列说法正确的是(　　) A．1 mol H2(g)与2 mol Cl2(g)反应生成HCl(g)时放出370 kJ热量 B．H2(g)与S2(s)反应生成H2S(g)的热化学方程式为2H2(g)＋S2(s)==2H2S(g) ΔH＝－229 kJ·mol－1 C．反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和 D．1 mol H2S(g)分解吸收的热量比1 mol HCl(g)分解吸收的热量多，所以H2S(g)比HCl(g)稳定 题型04 根据图像计算 【典例04】碳燃烧的过程如图所示： 则下列说法正确的是(　　) A．1 mol C(s)与0.5 mol O2(g)的总能量小于1 mol CO(g)的能量 B．CO2(g)===C(g)＋O2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 C．2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 D．等量的碳燃烧C(s)→CO2(g)过程比C(s)―→CO(g)―→CO2(g)过程释放的能量多 题型05 根据盖斯定律计算 【典例05】2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．ΔH2>0 B．ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1 C．在相同条件下，2K(g)→2K＋(g)的ΔH<ΔH3 D．ΔH6＋ΔH7＝ΔH8 题型06 中和反应热的大小比较 【典例06】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＝－57.3 kJ·mol－1，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1NaOH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 题型07 反应热的大小比较 【典例07】下列各组热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2 A．① B．②③④ C．④ D．①②③ 【巩固练】 1.已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系正确的是(　　) A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0 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 根据上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 3.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．|ΔH1|＞|ΔH2| B．|ΔH1|＜|ΔH3| C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0 D．甲→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2 4．在298 K、101 kPa时，有下列反应： ①O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH1 ②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2 ③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1、ΔH2的关系正确的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＝ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 C．ΔH3＝2ΔH2－ΔH1 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 5．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＝－285.8 kJ·mol－1 ②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1 ③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1 ④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·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 6．氧化亚铜常用于制船底防污漆，用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O，已知反应： 2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1 2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1 则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　　) A．－11 kJ·mol－1 B．＋11 kJ·mol－1 C．＋22 kJ·mol－1 D．－22 kJ·mol－1 7．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·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 8．通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能，键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。已知：1 mol Si(s)含2 mol Si—Si， 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/(kJ·mol－1) 460 360 436 431 176 347 工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)，该反应的ΔH为(　　) A．＋236 kJ·mol－1 B．－236 kJ·mol－1 C．＋412 kJ·mol－1 D．－412 kJ·mol－1 9．已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1　 ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1 H—H、O==O和O—H的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　) A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130 10.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：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1； S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1； 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1，则x为(　　) A．3a＋b－c B．c－3a－b C．a＋b－c D．c－a－b 【强化练】 11．下列选项中ΔH2＞ΔH1的是(　　) A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(l)　ΔH2 B．H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 C．已知2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH＜0 2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH1 2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH2 D．已知：弱酸电离时吸热。HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH1 CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH2 12．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应： ①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)　ΔH＝－182 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1 ③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH＝－1 196 kJ·mol－1 则反应2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)的焓变为(　　) A．＋351 kJ·mol－1 B．－351 kJ·mol－1 C．＋702 kJ·mol－1 D．－702 kJ·mol－1 13．CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH。 已知：①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH1＝－75 kJ·mol－1 ②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH2＝－394 kJ·mol－1 ③C(s)＋O2(g)===CO(g) 　ΔH3＝－111 kJ·mol－1 则ΔH为(　　) A．－580 kJ·mol－1 B．＋247 kJ·mol－1 C．＋208 kJ·mol－1 D．－430 kJ·mol－1 14．已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系中正确的是(　　) A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0 15．已知： ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 ③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4＝－d kJ·mol－1 下列说法正确的是(　　) A．c>d B．0.5a＜b C．氢气的燃烧热为ΔH＝－b kJ·mol－1 D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－(d－c) kJ·mol－1 16．氢卤酸的能量关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1＞0 B．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小 C．相同条件下，HCl的(ΔH3＋ΔH4)比HI的大 D．一定条件下，气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量，则该条件下ΔH2＝－a kJ·mol－1 17．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200 ℃时在Cu表面分解的机理如图甲所示。已知200 ℃时，反应Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g)　ΔH1＝－32.9 kJ·mol－1；反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g)　ΔH2＝－41.8 kJ·mol－1。 下列说法不正确的是(　　) A．图甲所示过程①是放热反应 B．反应Ⅱ的能量变化示意图如图乙所示 C．断开3 mol N2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)的化学键释放的能量 D．200 ℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋50.7 kJ·mol－1 18．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.8 kJ·mol－1。现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2 L(标准状况下)，经完全燃烧后放出的总热量为710.0 kJ，并生成18 g液态水，则燃烧前混合气体中CO的体积分数为(　　) A．80% B．50% C．60% D．20% 19．SO2的催化氧化反应是合成硫酸的重要步骤，下面是该反应中的能量变化示意图。已知：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(aq)　ΔH4＝－d kJ·mol－1，且a、b、c、d均为正值。下列说法错误的是(　　) A．SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(s)的ΔH＜ΔH3 C．由S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ D．2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq)　ΔH＝－(c＋d) kJ·mol－1 20．回答下列问题： (1)中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。 已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 试写出25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式： ________________________________________________________________________。 (2)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。 已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 CO2(g)===C(s)＋O2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。 (3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测量CO的含量。已知：2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s)　ΔH＝－76 kJ·mol－1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ· mol－1。则该测定反应的热化学方程式为_____________________________________。 (4)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。 已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0) 2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－b kJ·mol－1(b>0) 若用CO将NO2还原为N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为________ kJ(用含有a和b的代数式表示，不用化简)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 反应热的计算与比较 1.理解盖斯定律的本质，能运用模型进行相关判断或计算。 2.掌握反应热的计算方法，特别是盖斯定律的应用。 3.掌握反应热的大小比较方法和解题技巧。 一、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．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 3．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)。 4．根据图像计算 5．根据盖斯定律计算 (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：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2)加合法 依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。 【方法技巧】利用盖斯定律计算ΔH的四步骤 (1)定：确定待求反应的热化学方程式。 (2)找：找出待求热化学方程式中只在已知化学方程式中出现一次的物质。 (3)调：依据该物质调整已知化学方程式的方向(同侧相加，异侧相减)和化学计量数，每个已知化学方程式只能调整一次。 (4)算：ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。 二、反应热的大小比较 1．看符号比较ΔH ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。 吸热反应ΔH>0，放热反应ΔH<0，可判断吸热反应的ΔH>放热反应的ΔH。 2．看化学计量数比较ΔH 同一化学反应：ΔH与化学计量数成正比。 如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 可判断：b＝2a，所以ΔH1>ΔH2。 3．看物质的聚集状态比较ΔH (1)同一反应，生成物的聚集状态不同 如：A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1＜0 A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2＜0 由物质的能量(E)的大小知热量：Q1＜Q2，反应为放热反应，所以ΔH1＞ΔH2。 (2)同一反应，反应物的聚集状态不同 如：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，反应为放热反应，则ΔH1<ΔH2。 4．看反应之间的联系比较ΔH 如：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 可判断：C(s)CO2(g)， C(s)CO(g)CO2(g)； ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，又因为ΔH3<0，所以ΔH2>ΔH1。 5．看可逆反应比较ΔH 工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为可逆反应，现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出的热量为98.3 kJ,2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1，则Q＞98.3。 6．看中和反应的酸碱比较ΔH 生成1 mol H2O时：强酸和强碱的稀溶液的中和反应反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；弱酸、弱碱电离时吸热，反应时放出的总热量小于57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，反应时放出的总热量大于57.3 kJ。 【方法技巧】 （1）ΔH的大小比较时包含“＋”“－”的比较。 （2）物质的聚集状态、化学计量数不同，则ΔH不同。 （3）先画出物质的能量E的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”，进行比较。 （4）可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。 题型01 根据热化学方程式计算 【典例01】蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则320 g“可燃冰”(分子式为CH4·8H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为________。 【答案】1 780.6 kJ 【解析】320 g CH4·8H2O中甲烷的物质的量为2 mol，2 mol甲烷气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为1 780.6 kJ。 题型02 根据物质的燃烧热数值计算 【典例02】已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 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(　　) A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ 【答案】A 【解析】丙烷分子式是C3H8，燃烧热为2 215 kJ·mol－1，则1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水，放热2 215 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×2 215 kJ·mol－1＝55.375 kJ，则放出的热量约为55 kJ。 题型03 根据反应物、生成物的键能计算 【典例03】已知：S2(s)===S2(g)　ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 H—H Cl—Cl H—Cl S==S H—S 键能/ (kJ·mol－1) 436 243 431 255 339 下列说法正确的是(　　) A．1 mol H2(g)与2 mol Cl2(g)反应生成HCl(g)时放出370 kJ热量 B．H2(g)与S2(s)反应生成H2S(g)的热化学方程式为2H2(g)＋S2(s)==2H2S(g) ΔH＝－229 kJ·mol－1 C．反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和 D．1 mol H2S(g)分解吸收的热量比1 mol HCl(g)分解吸收的热量多，所以H2S(g)比HCl(g)稳定 【答案】C 【解析】反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH＝E(Cl—Cl)＋E(H—H)－2E(H—Cl)＝(243 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1)－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，当2 mol Cl2(g)与1 mol H2(g)反应时，只有1 mol Cl2(g)参加反应，所以放出的热量为183 kJ，A错误；根据表中键能数据可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(g)===2H2S(g)　ΔH＝－229 kJ·mol－1，结合S2(s)===S2(g)　ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g)　ΔH＝－224.5 kJ·mol－1，B错误；由于H—Cl的键能大于H—S，所以HCl(g)比H2S(g)稳定，D错误。 题型04 根据图像计算 【典例04】碳燃烧的过程如图所示： 则下列说法正确的是(　　) A．1 mol C(s)与0.5 mol O2(g)的总能量小于1 mol CO(g)的能量 B．CO2(g)===C(g)＋O2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 C．2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 D．等量的碳燃烧C(s)→CO2(g)过程比C(s)―→CO(g)―→CO2(g)过程释放的能量多 【答案】C 【解析】由图可得C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1，反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故A错误；因C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，所以CO2(g)===C(s)＋O2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1，故B错误；根据盖斯定律可得，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1，故2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1，故C正确；根据盖斯定律可知，反应的反应热只与始态和终态有关，与过程无关，故D错误。 题型05 根据盖斯定律计算 【典例05】2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．ΔH2>0 B．ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1 C．在相同条件下，2K(g)→2K＋(g)的ΔH<ΔH3 D．ΔH6＋ΔH7＝ΔH8 【答案】B 【解析】Na(s)的能量低于Na(g)，则ΔH2>0，A说法正确；根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH8，B说法不正确；Na的活泼性小于K，故K比Na更易失电子，失电子吸收的能量更小，在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH<ΔH3，C说法正确；根据盖斯定律，ΔH6＋ΔH7＝ΔH8，D说法正确。 题型06 中和反应热的大小比较 【典例06】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＝－57.3 kJ·mol－1，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1NaOH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，故发生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。 题型07 反应热的大小比较 【典例07】下列各组热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2 A．① B．②③④ C．④ D．①②③ 【答案】A 【解析】相同量的碳不完全燃烧放热少，焓变比较大小时考虑符号，所以ΔH1＜ΔH2，故①符合；固态硫变为气态硫需要吸收热量，所以ΔH1＞ΔH2，故②不符合；相同条件下物质的量少的反应放热少，1 mol氢气燃烧放热小于2 mol氢气燃烧放热，所以ΔH1＞ΔH2，故③不符合；碳酸钙分解吸热，焓变为正值，氧化钙和水反应是化合反应，放热，焓变是负值，所以ΔH1＞ΔH2，故④不符合。 【巩固练】 1.已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系正确的是(　　) A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0 【答案】C 【解析】热化学方程式中化学计量数表示物质的量，水从气态变为液态放热，①与③比较，③放出的热量多，所以0＞a＞c，②与④比较，④放出的热量多，所以0＞b＞d，热化学方程式中化学计量数变化，焓变随之变化，所以b＝2a＜0，d＝2c＜0。 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 根据上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，则等量的金刚石和石墨，金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，则ΔH1＜ΔH2＜0，能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定。 3.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．|ΔH1|＞|ΔH2| B．|ΔH1|＜|ΔH3| C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0 D．甲→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2 【答案】A 【解析】题述过程中甲为始态，乙为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知，甲→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2，D项正确；在题述过程中ΔH1与ΔH2的相对大小无法判断，A项错误；由|ΔH3|＝|ΔH1|＋|ΔH2|知，|ΔH1|＜|ΔH3|，B项正确；从能量守恒的角度可知，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0，C项正确。 4．在298 K、101 kPa时，有下列反应： ①O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH1 ②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2 ③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1、ΔH2的关系正确的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＝ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 C．ΔH3＝2ΔH2－ΔH1 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 【答案】C 【解析】根据盖斯定律，由2×②－①可得③，则ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。 5．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＝－285.8 kJ·mol－1 ②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1 ③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1 ④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·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 【解析】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。 6．氧化亚铜常用于制船底防污漆，用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O，已知反应： 2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1 2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1 则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　　) A．－11 kJ·mol－1 B．＋11 kJ·mol－1 C．＋22 kJ·mol－1 D．－22 kJ·mol－1 【答案】A 【解析】根据盖斯定律，反应中得CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)，故ΔH＝ kJ·mol－1＝－11 kJ·mol－1。 7．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·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－(－483.6 kJ·mol－1)＝＋262.6 kJ·mol－1，则C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH＝ kJ·mol－1＝＋131.3 kJ·mol－1。 8．通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能，键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热。已知：1 mol Si(s)含2 mol Si—Si， 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/(kJ·mol－1) 460 360 436 431 176 347 工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)，该反应的ΔH为(　　) A．＋236 kJ·mol－1 B．－236 kJ·mol－1 C．＋412 kJ·mol－1 D．－412 kJ·mol－1 【答案】A 【解析】ΔH＝E(反应物的键能之和)－E(生成物的键能之和)，即ΔH＝360 kJ·mol－1×4＋436 kJ·mol－1×2－176 kJ·mol－1×2－431 kJ·mol－1×4＝＋236 kJ·mol－1。 9．已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1　 ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1 H—H、O==O和O—H的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　) A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130 【答案】D 【解析】根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。结合题中给出的键能可得出热化学方程式：③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝(2×436＋496－4×462) kJ·mol－1，即③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－480 kJ·mol－1，题中②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220 kJ·mol－1，(②－③)×得①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝(ΔH2－ΔH3)×，即a＝(－220＋480)×＝＋130，选项D正确。 10.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：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1； S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1； 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1，则x为(　　) A．3a＋b－c B．c－3a－b C．a＋b－c D．c－a－b 【答案】A 【解析】表示碳燃烧热的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1，将另外两个热化学方程式进行编号，②S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1，运用盖斯定律，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＝3a＋b－c，故A正确。 【强化练】 11．下列选项中ΔH2＞ΔH1的是(　　) A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(l)　ΔH2 B．H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 C．已知2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH＜0 2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH1 2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH2 D．已知：弱酸电离时吸热。HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH1 CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH2 【答案】D 【解析】气态HCl的能量高于液态HCl，所以生成HCl气体时放出的热量少，又因为这两个反应的反应热均为负值，故ΔH1＞ΔH2，A项不符合题意；水分解反应的反应热为正值，燃烧反应的反应热为负值，即ΔH1＞ΔH2，B项不符合题意；由盖斯定律得ΔH2－ΔH1＝ΔH＜0，所以ΔH2＜ΔH1，C项不符合题意；醋酸是弱酸，电离时吸热，则醋酸与氢氧化钠溶液反应比盐酸与氢氧化钠溶液反应放出的热量少，又因为这两个反应的反应热均为负值，则ΔH2＞ΔH1，D项符合题意。 12．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应： ①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)　ΔH＝－182 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1 ③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH＝－1 196 kJ·mol－1 则反应2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)的焓变为(　　) A．＋351 kJ·mol－1 B．－351 kJ·mol－1 C．＋702 kJ·mol－1 D．－702 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，由×(②＋③)－①得2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)　ΔH＝×[－572 kJ·mol－1＋(－1 196 kJ·mol－1)]－(－182 kJ·mol－1)＝－702 kJ·mol－1。 13．CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH。 已知：①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH1＝－75 kJ·mol－1 ②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH2＝－394 kJ·mol－1 ③C(s)＋O2(g)===CO(g) 　ΔH3＝－111 kJ·mol－1 则ΔH为(　　) A．－580 kJ·mol－1 B．＋247 kJ·mol－1 C．＋208 kJ·mol－1 D．－430 kJ·mol－1 【答案】B 【解析】根据盖斯定律可得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝2ΔH3－ΔH2－ΔH1＝＋247 kJ·mol－1。 14．已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1 下列关系中正确的是(　　) A．a＜c＜0 B．b＞d＞0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0 【答案】C 【解析】热化学方程式中化学计量数表示物质的量，水从气态变为液态，放热，所以①与③比较，③放出的热量多，焓变小于零的反应是放热的，所以0＞a＞c，②与④比较，④放出的热量多，所以0＞b＞d，热化学方程式化学计量数变化，焓变随之变化，所以b＝2a＜0，d＝2c＜0。 15．已知： ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 ③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4＝－d kJ·mol－1 下列说法正确的是(　　) A．c>d B．0.5a＜b C．氢气的燃烧热为ΔH＝－b kJ·mol－1 D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－(d－c) kJ·mol－1 【答案】D 【解析】CO燃烧生成CO2是放热反应，故C(s)不完全燃烧生成CO放出的热量少，即c<d，A说法不正确；H2O(l)===H2O(g)　ΔH>0，②－①×得H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝(0.5a－b) kJ·mol－1>0，即0.5a>b，B说法不正确；H2完全燃烧的指定产物是H2O(l)，不是H2O(g)，C说法不正确；根据盖斯定律④－③得CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－(d－c) kJ·mol－1，D说法正确。 16．氢卤酸的能量关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1＞0 B．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小 C．相同条件下，HCl的(ΔH3＋ΔH4)比HI的大 D．一定条件下，气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量，则该条件下ΔH2＝－a kJ·mol－1 【答案】A 【解析】由于HF气体溶于水放热，则HX(aq)→HX(g)吸收热量，故ΔH1>0，A正确；由于HCl比HBr稳定，所以相同条件下HCl的ΔH2比HBr的大，B错误；ΔH3＋ΔH4代表H(g)→H＋(aq)的焓变，与是HCl的还是HI的无关，C错误；一定条件下，气态原子形成1 mol H—X放出a kJ能量，则断开1 mol H—X形成气态原子吸收a kJ的能量，即ΔH2＝＋a kJ·mol－1，D错误。 17．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200 ℃时在Cu表面分解的机理如图甲所示。已知200 ℃时，反应Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g)　ΔH1＝－32.9 kJ·mol－1；反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g)　ΔH2＝－41.8 kJ·mol－1。 下列说法不正确的是(　　) A．图甲所示过程①是放热反应 B．反应Ⅱ的能量变化示意图如图乙所示 C．断开3 mol N2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)的化学键释放的能量 D．200 ℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋50.7 kJ·mol－1 【答案】C 【解析】过程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知热化学方程式Ⅰ中ΔH1为负值，所以过程①为放热反应，故A正确；反应Ⅱ是放热反应，能量变化示意图正确，故B正确；放热反应中，反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和，故C错误；根据盖斯定律：Ⅰ－2×Ⅱ得N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－32.9 kJ·mol－1－2×(－41.8 kJ·mol－1)＝＋50.7 kJ·mol－1，故D正确。 18．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.8 kJ·mol－1。现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2 L(标准状况下)，经完全燃烧后放出的总热量为710.0 kJ，并生成18 g液态水，则燃烧前混合气体中CO的体积分数为(　　) A．80% B．50% C．60% D．20% 【答案】B 【解析】标准状况下混合气体的物质的量为＝3 mol，生成H2O的物质的量为＝1 mol，则H2的物质的量为1 mol，1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为＝285.8 kJ，由于CO2在O2中不燃烧，则混合气体中CO完全燃烧放出的热量为710.0 kJ－285.8 kJ＝424.2 kJ，n(CO)＝＝1.5 mol，故原混合气体中CO的体积分数为×100%＝50%。 19．SO2的催化氧化反应是合成硫酸的重要步骤，下面是该反应中的能量变化示意图。已知：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(aq)　ΔH4＝－d kJ·mol－1，且a、b、c、d均为正值。下列说法错误的是(　　) A．SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(s)的ΔH＜ΔH3 C．由S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ D．2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq)　ΔH＝－(c＋d) kJ·mol－1 【答案】D 【解析】由能量变化示意图可知SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1，A正确；由于凝华放热，SO3(g)SO3(s)　ΔH＜0，则2SO2(g)＋O2(g)2SO3(s)的ΔH＜ΔH3，B正确；由盖斯定律可知S(g)＋3O(g)SO3(g)　ΔH＝－ kJ·mol－1，则S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ，C正确；由盖斯定律可得2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq)　ΔH＝－(c＋2d) kJ·mol－1，D错误。 20．回答下列问题： (1)中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。 已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 试写出25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式： ________________________________________________________________________。 (2)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。 已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 CO2(g)===C(s)＋O2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。 (3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测量CO的含量。已知：2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s)　ΔH＝－76 kJ·mol－1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ· mol－1。则该测定反应的热化学方程式为_____________________________________。 (4)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。 已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0) 2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－b kJ·mol－1(b>0) 若用CO将NO2还原为N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为________ kJ(用含有a和b的代数式表示，不用化简)。 【答案】(1)8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l)　ΔH＝－(25a－b) kJ·mol－1 (2)－746.5　(3)5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s)　ΔH＝－1 377 kJ·mol－1　(4) 【解析】(1)已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1，②C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1；根据盖斯定律，由①×25－②得8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l)　ΔH＝25ΔH1－ΔH2＝－(25a－b) kJ·mol－1。 (2)将反应从上到下依次编号为①②③，根据盖斯定律，由－(①＋②＋③×2)得反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝－746.5 kJ·mol－1。 (3)依次设反应为①②，根据盖斯定律，由反应①×(－)＋②×得到5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s)　ΔH＝－1 377 kJ·mol－1。 (4)依次设反应为①②，根据盖斯定律，反应①×2＋②得4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－(2a＋b) kJ·mol－1，标准状况下3.36 L CO的物质的量是0.15 mol，放出的热量为 kJ。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$