专题03 反应热的计算与比较（重难点讲义）化学沪科版2020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，能运用盖斯定律进行相关判断或计算。 2.掌握反应热的计算方法，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、盖斯定律 1、内容：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 2、多角度理解盖斯定律 (1)从反应途径角度理解盖斯定律 如同山的高度与上山的途径无关一样，A点相当于反应体系的始态， B点相当于反应体系的终态， 山的高度相当于化学反应的反应热 (2)从能量守恒定律的角度理解盖斯定律 从S→L，ΔH1<0，体系放出热量 从L→S，ΔH2>0，体系吸收热量 根据能量守恒，ΔH1＋ΔH2＝0 (3)实例 从反应途径角度 A→D：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6) 从能量守恒角度 ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0 3、盖斯定律的应用 根据如下两个反应：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 选用两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH (1)虚拟路径法 反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的途径可设计如下 则ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 (2)加合法 ①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置，C(s)＋O2(g)===CO(g) ②将已知热化学方程式Ⅱ变形，得反应Ⅲ：CO2(g)===CO(g)＋O2(g)　ΔH3＝＋283.0 kJ·mol－1 ③将热化学方程式相加，ΔH也相加：Ⅰ＋Ⅲ得，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH3，则ΔH＝－110.5 kJ/mol 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．根据盖斯定律将热化学方程式进行适当的“加”“减”等计算反应热 (1)分析目标反应和已知反应的差异，明确①目标反应物和生成物；②需要约掉的物质 (2)将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该物质的化学计量数一致，同时约掉目标反应中没有的物质，热化学方程式的反应热也进行相应的换算 (3)将已知热化学方程式进行叠加，相应的热化学方程式中的反应热也进行叠加 以上步骤可以概括为找目标，看来源，变方向，调系数，相叠加，得答案 三、反应热的大小比较 1、与“符号”相关的反应热比较：对于放热反应来说，ΔH＝－Q kJ·mol－1，虽然“—”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即：放热越多，ΔH反而越小 2、与“化学计量数”相关的反应热比较 如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1， 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，a<b，ΔH1>ΔH2。 3、与“物质聚集状态”相关的反应热比较 (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0， A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0， 因为C(g)===C(l)　ΔH3<0， 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0， 所以ΔH2<ΔH1 图示 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2 图示 4、与“同素异形体”相关的反应热比较 C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 因为C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0 所以ΔH1>ΔH2 图示 题型01依据盖斯定律计算反应热 【典例】在36g碳不完全燃烧所得气体中，CO占体积，CO2占体积。且有： 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是 A．172.5kJ B．1149kJ C．283kJ D．424.5kJ 【变式】下列说法正确的是 A．为了充分利用热能，可在燃烧时通入大量的空气以确保燃料完全燃烧 B．H2S的标准燃烧热为562.2kJ/mol，则H2S燃烧的热化学方程式为：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)  △H=-1124.4kJ/mol C．侯氏制碱法比氨碱法更好的主要原因是前者更有利于保护环境 D．若如图的转化可以实现，根据盖斯定律， 题型02 反应热大小比较 【典例】下列说法正确的是 A．葡萄糖燃烧热是，则　 B．一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应，放出热量为，则　 C．已知　；　，则 D．若　，则金刚石比石墨稳定 【变式】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：　 　 下列说法或热化学方程式正确的是 A．的燃烧热为 B．和的总能量比的总能量低 C．完全燃烧甲醇，生成二氧化碳和液态水时放出的热量小于 D．　 题型03 基于图像计算反应热 【典例】一种分解氯化铵来制备氨气的方案如图所示，其中为，为。下列说法正确的是 A．a、c分别是、 B．是催化剂 C．反应制得1molHCl，须投入1molMgO D．等压时反应①、②的之和与氧化铵直接分解的相等 【变式】几种物质间转化反应的焓变如图所示。下列说法错误的是 A． B． C． D． 题型04 基于键能计算反应热 【典例】已知：①P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)  ΔH=a kJ·mol-1；②P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)  ΔH=b kJ·mol-1。又知气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为该化学键的键能。P4具有正四面体形结构，PCl5(g)中P-Cl的键能为c kJ·mol-1，PCl3(g)中P-Cl的键能为1.2c kJ·mol-1，键长越长，键能越小。下列叙述正确的是 A．P4里有4个P-P键 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔH C．P-P的键能为 kJ·mol-1 D．Cl-Cl的键能为 kJ·mol-1 【变式】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2 molH2O2(aq)的能量小于2 molH2O(l)和1 mol O2(g)的总能量 C．若△H2＜0，则1 mol SO2和0.5 mol O2的键能之和大于1 mol SO3的键能 D．工业制硫酸时用98.3%的浓硫酸吸收SO3目的是提高SO3的吸收率 题型05 反应热的计算综合题 【典例】回答下列问题： (1)已知：①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g)　ΔH1=-127.4 kJ/mol ②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s)　ΔH2=-131.5 kJ/mol 反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH= kJ/mol。 (2)已知：25℃、101 kPa时，1.00gCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6 kJ热量，书写甲烷燃烧热的热化学方程式 。 (3)已知①As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1；②H2(g)+O2(g)=H2O(l)　ΔH2；③2As(s)+O2(g)=As2O5(s)　ΔH3.则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH = 。 已知H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1，回答有关中和反应的问题。 (4)如图装置中仪器A的名称 。 (5)碎泡沫塑料的作用是 。 (6)中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生1molH2O(1)时放出的热量。中和热的测定实验中，下列操作可能造成测定值偏大的是 。 A．用浓NaOH溶液代替碱溶液 B．使用了稍过量的酸 C．将两种溶液的体积均增大一倍 D．向酸溶液中缓缓加入碱溶液，并搅拌均匀 【变式】2023年，中国航天又迎来了突飞猛进的一年，在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．2023年7月12日，朱雀二号发射升空，它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下，1.68L气态燃料M（仅由C、H两种元素组成）质量为1.2g，M在常温常压下完全燃烧生成和时，放出66.77kJ的热量。 (1)M的分子式为 。该气体的燃烧热 。（保留一位小数） II．火箭发射常用（肼）作燃料，与氧化剂反应生成和水蒸气。已知： (2)请写出作为火箭燃料与反应的热化学方程式 。 (3)与足量反应生成和液态水时，放出的热量是 kJ。 Ⅲ．氢气是理想的燃料。下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 (4)根据系统（Ⅰ）每消耗吸收热量为 kJ；根据系统（Ⅱ）可知的 。 (5)能源短缺是全球面临的问题，用来生产燃料甲醇的反应原理为。已知某些化学键的键能数据如下表所示。则该反应的为 。 化学键 键能 413.4 436.0 351.0 745.0 462.8 【巩固训练】 1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．  kJ/mol，则的燃烧热为1478.8kJ/mol B．  ；  ，则 C．  kJ/mol，则稀和稀完全反应生成1mol时，放出57.3kJ热量 D．C(石墨，s)(金刚石，s)  ，则石墨比金刚石稳定 2．汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示.下列说法不正确的是 A．总反应式为 B．反应①为决速步骤 C．转化过程中发生极性键的断裂和非极性键的形成 D．采用对反应③选择性高的催化剂可以减少尾气中出现 3．将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下： ① ② 下列说法正确的是 A．的燃烧热为 B．按照反应①制取氢气，吸收能量 C．根据①和②推知： D． 4．下列有关说法正确的是 A．软脂酸燃烧热的热化学方程式为： B．一定条件下，与充分反应生成和放热，其热化学方程式： C．已知同温同压下：；，则 D．已知，则电解熔融生成时释放能量 5．下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A．已知S(正交，s)=S(单斜，s)  △H=+0.33kJ/mol，则单斜硫比正交硫稳定 B．已知C(S)+O2(g)=CO2(g)  △H=a，  △H=b，则a<b C．H2(g)的燃烧热是285.8kJ/mol，则反应2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的反应热△H=+571.6kJ/mol D．已知  △H=-26.5kJ·mol-1，由此可知1molH2与1molI2气体在密闭容器中充分化合后可以吸收53kJ的热量 6．已知25℃时，某些物质的燃烧热数据如表： 物质 C（石墨，s） C（金刚石，s）      燃烧热           下列热化学方程式书写正确的是 A．   B．   C．   D．   7．两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 8．已知：①； ②。转化为的热量变化为 A．放出 B．吸收 C．放出 D．吸收 9．已知在下，二个反应的热化学方程式如下 ①C(石墨，s) ② ③(石墨，s) 下列说法正确的是 A．由反应①知等物质的量的石墨的能量高于的能量 B．由反应②可知的摩尔燃烧焓为 C．若反应②生成气态水的焓变为，则 D．由上述反应可推知 10．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是 ①； ②； ③； A．① B．③ C．②③ D．①②③ 11.氢能是一种清洁能源，氢气的制备和储存是科学研究的重要课题。 (1)水煤气法制氢：。该反应的平衡常数表达式 。 (2)甲烷水蒸气催化重整制氢。主要反应为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅱ可在催化下进行，可能的反应历程如下： 第1步：(慢)   第2步：(快)   ① ②下图中能体现反应Ⅱ能量变化的是 (填字母)。 A．   B．   C．   D． ③一定压强下，将混合气体通入反应体系。平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如题图所示。 图中表示变化的曲线是 ，从化学平衡的角度分析，750℃以后曲线a下降的原因是 。 (3)硫碘循环分解水制氢。主要发生如下反应 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：…… 反应Ⅰ~Ⅲ循环实现分解水：  。 反应Ⅲ的热化学方程式 。 【强化训练】 12．已知：(1)； (2)； (3)； (4)。 下列关系式中不正确的是 A．a<c B．b>d C．2a=b D．2c=d 13．如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是 A．途径①和途径②的反应热不相等 B．含1 mol H2SO4浓溶液、含1 mol H2SO4稀溶液，分别与足量NaOH溶液反应，放出的热量是相等的 C．由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量 D．若ΔH1<ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)为放热反应 14下列说法正确的是 A．利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向 B．若反应过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则反应吸热 C．C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ΔH=+1.9 kJ·mol-1，则金刚石比石墨稳定 D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)  ΔH1；2C(s)+O2(g)=2CO(g)  ΔH2，则ΔH1>ΔH2 15．以为新型硝化剂的硝化反应具有反应条件温和、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过以下步骤制备。 已知：① ② ③ 则的 A． B． C． D． 16．关于如图所示的转化关系(X代表卤素)，下列说法不正确的是 A．2H(g)＋2X(g)=2HX(g)  ΔH3<0 B．生成HX的反应热与途径无关，所以ΔH1=ΔH2＋ΔH3 C．途径Ⅲ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定 D．Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多 17．已知：①  ； ②   1molCH3CH2CH2CH3(g)转化为的热量变化为 A．放出9kJ B．吸收9kJ C．放出17kJ D．吸收18kJ 18．两种制备硫酸的途径如图(反应条件略)。下列说法正确的是 A．已知，，则 B．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 C．；可代表硫固体的燃烧热。 D．若，则的能量小于和的总能量 19.化学反应中能量变化一直是人们研究的热点。请根据信息回答下列问题： (1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途，制作冷敷袋可以利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。 (2)298K，1mol下列物质气态时的相对能量如表所示。 物质(g) 相对能量/(kJ·mol-1) 0 0 -136 -242 1mol与足量完全反应生成 (填“吸收”或“释放”)的能量为 kJ。 (3)中和反应的反应热的测定实验中，将一定量的稀醋酸、浓硫酸、稀盐酸分别和500mL1mol·L-1的稀NaOH溶液恰好完全反应，其中和反应的反应热分别为，，，则、、由大到小的顺序为 。 (4)25℃、101kPa，将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中生成，达到平衡时放热QkJ，已知的平衡转化率为50%，该反应的热化学方程式为 。 (5)已知  kJ·mol-1，键能数据如表所示。 化学键 键能/(kJ·mol-1) 193 391 497 463 则氮氮三键的键能为 kJ·mol-1。 (6)汽车尾气中排放的和CO会污染环境，在汽车尾气系统中装催化转化器，可有效降低和CO的排放。已知： Ⅰ．   kJ·mol-1。 Ⅱ．   kJ·mol-1。 Ⅲ．   kJ·mol-1。 ①CO的燃烧热为 kJ·mol-1。 ②CO将还原为单质的热化学方程式为 。 20．生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题： i.汽车发动机工作时会引发和反应，生成等污染大气。 (1)其中生成的能量变化如图所示，则图中三种分子最不稳定的是 。 (2)和反应生成气体的同时会 (吸收/放出) 的能量。 2021年12月09日，中国太空课堂介绍了空间站利用与的反应，将航天员呼出的转化为，然后通过电解得到，从而实现的再生。 已知：① ② ③ (3)写出甲烷完全燃烧生成液态水的热化学方程式： 。 ii.理论上稀强酸、稀强碱反应生成水时放出热量。现用下图所示装置测定中和反应反应热，实验药品有盐酸、溶液。 (4)若改用盐酸和氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所求中和热数值 (填“增加”、“减少”或“不变”)。 (5)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、、，则、、的大小关系为 。 (6)通过计算得到，该结果与有偏差，产生此偏差的原因可能是_______。 A．用温度计测量盐酸起始温度后直接测量溶液的温度 B．一次性把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 C．实验装置保温、隔热效果差 D．量取盐酸溶液的体积时仰视读数 21．S、、等含硫物质均是重要的化学原料。回答下列问题： (1)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 ①根据系统(Ⅰ)每消耗36g吸收热量为 kJ；当反应中有1mol电子转移时，吸收热量为 kJ。 ②根据系统(Ⅱ)可知的 。 (2)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如下： 。 已知：碳的燃烧热 则x为 (用含a、b、c的代数式表示)。 (3)实验室用4mol与2mol在一定条件下进行下列反应：，当放出235.968kJ热量时，的转化率为 。 (4)如图是硫酸生产过程中钒催化剂参与反应的能量变化，和反应生成与的热化学方程式为 。 / 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，能运用盖斯定律进行相关判断或计算。 2.掌握反应热的计算方法，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、盖斯定律 1、内容：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 2、多角度理解盖斯定律 (1)从反应途径角度理解盖斯定律 如同山的高度与上山的途径无关一样，A点相当于反应体系的始态， B点相当于反应体系的终态， 山的高度相当于化学反应的反应热 (2)从能量守恒定律的角度理解盖斯定律 从S→L，ΔH1<0，体系放出热量 从L→S，ΔH2>0，体系吸收热量 根据能量守恒，ΔH1＋ΔH2＝0 (3)实例 从反应途径角度 A→D：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6) 从能量守恒角度 ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0 3、盖斯定律的应用 根据如下两个反应：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 选用两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH (1)虚拟路径法 反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的途径可设计如下 则ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 (2)加合法 ①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置，C(s)＋O2(g)===CO(g) ②将已知热化学方程式Ⅱ变形，得反应Ⅲ：CO2(g)===CO(g)＋O2(g)　ΔH3＝＋283.0 kJ·mol－1 ③将热化学方程式相加，ΔH也相加：Ⅰ＋Ⅲ得，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH3，则ΔH＝－110.5 kJ/mol 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．根据盖斯定律将热化学方程式进行适当的“加”“减”等计算反应热 (1)分析目标反应和已知反应的差异，明确①目标反应物和生成物；②需要约掉的物质 (2)将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该物质的化学计量数一致，同时约掉目标反应中没有的物质，热化学方程式的反应热也进行相应的换算 (3)将已知热化学方程式进行叠加，相应的热化学方程式中的反应热也进行叠加 以上步骤可以概括为找目标，看来源，变方向，调系数，相叠加，得答案 三、反应热的大小比较 1、与“符号”相关的反应热比较：对于放热反应来说，ΔH＝－Q kJ·mol－1，虽然“—”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即：放热越多，ΔH反而越小 2、与“化学计量数”相关的反应热比较 如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1， 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，a<b，ΔH1>ΔH2。 3、与“物质聚集状态”相关的反应热比较 (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0， A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0， 因为C(g)===C(l)　ΔH3<0， 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0， 所以ΔH2<ΔH1 图示 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0 ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2 图示 4、与“同素异形体”相关的反应热比较 C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 因为C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0 所以ΔH1>ΔH2 图示 题型01依据盖斯定律计算反应热 【典例】在36g碳不完全燃烧所得气体中，CO占体积，CO2占体积。且有： 与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是 A．172.5kJ B．1149kJ C．283kJ D．424.5kJ 【答案】D 【详解】根据题意：，36g碳完全燃烧生成3molCO2，放出的总热量为3×393.5kJ =1180.5kJ。不完全燃烧产物：CO和CO2各占体积，对应物质的量均为1.5mol。生成1.5molCO释放热量：1.5×110.5kJ =165.75kJ；生成1.5mol CO2释放热量：1.5×393.5kJ =590.25kJ。损失热量：(1180.5-165.75-590.25)kJ =424.5kJ，故选D。 【变式】下列说法正确的是 A．为了充分利用热能，可在燃烧时通入大量的空气以确保燃料完全燃烧 B．H2S的标准燃烧热为562.2kJ/mol，则H2S燃烧的热化学方程式为：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)  △H=-1124.4kJ/mol C．侯氏制碱法比氨碱法更好的主要原因是前者更有利于保护环境 D．若如图的转化可以实现，根据盖斯定律， 【答案】D 【详解】A．通入大量的空气会带走大量的热能，反而不能充分利用热能，通入的空气应适量，A错误； B．H2S的标准燃烧热是指1molH2S燃烧生成二氧化硫和液态水放出的能量，则H2S燃烧的热化学方程式应为：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H=-1124.4kJ/mol，B错误； C．氨碱法通过“制氨盐水→通CO2产生沉淀→煅烧得纯碱→回收氨”的循环流程实现碳酸钠的制备，流程复杂、产生废液较多，且煅烧石灰石生成二氧化碳时的能耗较高(侯氏制碱法利用合成氨工厂的副产品二氧化碳)，侯氏制碱法对其不足进行了改进，侯氏制碱法比氨碱法更好的主要原因是提高了食盐利用率，缩短了生产流程，降低了生产纯碱的成本，C错误； D．根据盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分多步完成，只要反应物和生成物的状态确定，反应热都是相同的，则图中存在：-=，即=0成立，D正确； 故选D。 题型02 反应热大小比较 【典例】下列说法正确的是 A．葡萄糖燃烧热是，则　 B．一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应，放出热量为，则　 C．已知　；　，则 D．若　，则金刚石比石墨稳定 【答案】A 【详解】A．燃烧热指1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，葡萄糖燃烧热为2800kJ·mol⁻¹，对应的热化学方程式应为，。选项A的方程式为0.5mol葡萄糖燃烧，数值正确为-1400kJ·mol⁻¹，且产物为液态水，符合燃烧热定义，故A正确。 B．该反应为可逆反应，1mol SO2和0.5mol O2无法完全转化为SO3，实际放热79.2kJ小于完全反应的理论值，若写成，则意味着2mol SO2完全反应放热158.4kJ，但实际应更小，故B错误； C．比较两个反应的焓变：生成CO2(完全燃烧)放热更多，更小，设生成2mol CO2的，生成2mol CO的，则，故C错误； D．表明石墨→金刚石为吸热反应，石墨能量更低，更稳定；故D错误； 答案选A。 【变式】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：　 　 下列说法或热化学方程式正确的是 A．的燃烧热为 B．和的总能量比的总能量低 C．完全燃烧甲醇，生成二氧化碳和液态水时放出的热量小于 D．　 【答案】D 【详解】A．燃烧热是指在101 kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所释放的热量，的燃烧热为，A错误； B．根据　，和的总能量比的总能量高，B错误； C．甲醇的物质的量为，完全燃烧甲醇，生成二氧化碳和气态水时放出的热量为，气态水转化为液态水放热，故完全燃烧甲醇，生成二氧化碳和液态水时放出的热量大于，C错误； D．根据盖斯定律，的，D正确； 故选D。 题型03 基于图像计算反应热 【典例】一种分解氯化铵来制备氨气的方案如图所示，其中为，为。下列说法正确的是 A．a、c分别是、 B．是催化剂 C．反应制得1molHCl，须投入1molMgO D．等压时反应①、②的之和与氧化铵直接分解的相等 【答案】D 【分析】Mg(OH)Cl可以分解为MgO和HCl，因此c为HCl；d为MgO，MgO与NH4Cl反应生成Mg(OH)Cl和NH3，因此a为NH3。 【详解】A．由分析可知，a为NH3，c为HCl，故A错误； B．由图可知，MgO是整个反应的催化剂，而是中间产物，故B错误； C．由图可知，MgO是整个反应的催化剂，在反应前后质量和性质不变，催化剂的量不作一定要求，故C错误； D．等压条件下，反应①、②的反应热之和与氯化铵直接分解的反应热相等，即焓变与始态和终态有关，与过程无关，故D正确； 故选D。 【变式】几种物质间转化反应的焓变如图所示。下列说法错误的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．过程3为断键，是吸热过程，则大于0，过程4为成键，是放热过程，则小于0，即，A项正确； B．同理有，，，由盖斯定律得，，则，B项错误； C．反应焓变与途径无关，则，C项正确； D．由B项可知，，D正确； 故选B。 题型04 基于键能计算反应热 【典例】已知：①P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)  ΔH=a kJ·mol-1；②P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)  ΔH=b kJ·mol-1。又知气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为该化学键的键能。P4具有正四面体形结构，PCl5(g)中P-Cl的键能为c kJ·mol-1，PCl3(g)中P-Cl的键能为1.2c kJ·mol-1，键长越长，键能越小。下列叙述正确的是 A．P4里有4个P-P键 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔH C．P-P的键能为 kJ·mol-1 D．Cl-Cl的键能为 kJ·mol-1 【答案】D 【详解】A．P4为正四面体形结构，4个P位于正四面体的四个顶点处，一个P4中有6个P-P键，A错误； B．反应①和②的产物均为气态PCl3和PCl5，而Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)中的产物为固态PCl5，题干中没有给出固态PCl5与气态PCl5间转化时的热量变化情况，无法计算反应热ΔH，B错误; C ．根据盖斯定律，由5①-3②可得：2P4(g)＋12PCl5(g) =20PCl3(g) ΔH=(5a-3b)kJ·mol-1，设P-P的键能为x kJ·mol-1，则=(5a-3b)kJ·mol-1，解得x=，所以P-P的键能为 kJ·mol-1，C错误； D．设Cl-Cl的键能为y kJ·mol-1，对于①方程式，ΔH==akJ·mol-1，解得y=，所以Cl-Cl的键能为 kJ·mol-1，D正确； 故选D。 【变式】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2 molH2O2(aq)的能量小于2 molH2O(l)和1 mol O2(g)的总能量 C．若△H2＜0，则1 mol SO2和0.5 mol O2的键能之和大于1 mol SO3的键能 D．工业制硫酸时用98.3%的浓硫酸吸收SO3目的是提高SO3的吸收率 【答案】D 【详解】A．气态二氧化硫的能量大于液态二氧化硫，生成液态二氧化硫放热更多，则△Ha＜△Hb，A错误﹔ B．①，②，①+②整理可得。若，说明H2O2(aq)分解生成H2O(l)和O2(g)是放热反应，则2molH2O2(aq)的能量大于2 molH2O(l)和1molO2(g)的总能量，B错误； C．若△H2＜0，根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，则1molSO2和0.5molO2的键能之和小于1molSO3的键能，C错误； D．工业制硫酸时用98.3%的浓硫酸吸收SO3目的是避免用水吸收时形成酸雾，故可以防止酸雾的形成，便于更充分吸收SO3，从而可提高SO3的吸收率，D正确； 故合理选项是是D。 题型05 反应热的计算综合题 【典例】回答下列问题： (1)已知：①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g)　ΔH1=-127.4 kJ/mol ②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s)　ΔH2=-131.5 kJ/mol 反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH= kJ/mol。 (2)已知：25℃、101 kPa时，1.00gCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6 kJ热量，书写甲烷燃烧热的热化学方程式 。 (3)已知①As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1；②H2(g)+O2(g)=H2O(l)　ΔH2；③2As(s)+O2(g)=As2O5(s)　ΔH3.则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH = 。 已知H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1，回答有关中和反应的问题。 (4)如图装置中仪器A的名称 。 (5)碎泡沫塑料的作用是 。 (6)中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生1molH2O(1)时放出的热量。中和热的测定实验中，下列操作可能造成测定值偏大的是 。 A．用浓NaOH溶液代替碱溶液 B．使用了稍过量的酸 C．将两种溶液的体积均增大一倍 D．向酸溶液中缓缓加入碱溶液，并搅拌均匀 【答案】(1)+135.6 (2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(L) ΔH= -889.6 kJ/mol (3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3 (4)玻璃搅拌器 (5)保温隔热，防止热量损失 (6)A 【详解】（1）根据盖斯定律，反应①-2×②得到反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH=-127.4 kJ/mol-2×(-131.5 kJ/mol)= +135.6 kJ/mol； （2）1molCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6 kJ×16=889.6 kJ热量，甲烷燃烧热的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(L) ΔH= -889.6 kJ/mol； （3）根据盖斯定律，反应①×2-②×3-③可得反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH =2ΔH1-3ΔH2-ΔH3； （4）装置中仪器A的名称是玻璃搅拌器； （5）碎泡沫塑料的作用是保温隔热，防止热量损失； （6）A．浓NaOH溶液稀释放热，造成测定值偏大，A正确； B．使用了稍过量的酸，能保证碱完全反应，对结果没有影响，B错误； C．中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生1molH2O(1)时放出的热量，将两种溶液的体积均增大一倍，对结果没有影响，C错误； D．向酸溶液中缓缓加入碱溶液，热量散失较多，造成测定值偏小，D错误； 故选A。 【变式】2023年，中国航天又迎来了突飞猛进的一年，在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．2023年7月12日，朱雀二号发射升空，它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下，1.68L气态燃料M（仅由C、H两种元素组成）质量为1.2g，M在常温常压下完全燃烧生成和时，放出66.77kJ的热量。 (1)M的分子式为 。该气体的燃烧热 。（保留一位小数） II．火箭发射常用（肼）作燃料，与氧化剂反应生成和水蒸气。已知： (2)请写出作为火箭燃料与反应的热化学方程式 。 (3)与足量反应生成和液态水时，放出的热量是 kJ。 Ⅲ．氢气是理想的燃料。下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 (4)根据系统（Ⅰ）每消耗吸收热量为 kJ；根据系统（Ⅱ）可知的 。 (5)能源短缺是全球面临的问题，用来生产燃料甲醇的反应原理为。已知某些化学键的键能数据如下表所示。则该反应的为 。 化学键 键能 413.4 436.0 351.0 745.0 462.8 【答案】(1) CH4 890.3 kJ/mol (2) (3) (4) 286 -20 (5)-181.6 【详解】（1）标准状况下，1.68LM的物质的量为，0.075molM的质量为1.2g，则其摩尔质量为，M仅由C、H两种元素组成，设该有机物的化学式为，则有12x+y=16，则x=1，y=4，M的分子式为CH4；1.2g（0.075mol）M在常温常压下完全燃烧生成和时，放出66.77kJ的热量，则1molCH4燃烧放出的热量为890.3 kJ，则该气体的燃烧热为890.3 kJ/mol，故答案为：CH4；890.3 kJ/mol； （2）根据图示可知，①，②，根据盖斯定律，将可得，作为火箭燃料与反应的热化学方程式为：，故答案为：； （3）根据（2）可知，，将其编号为③，根据图示可知，④，将可得，，则与足量反应生成和液态水时，放出的热量是，故答案为：655.2； （4）根据盖斯定律，将系统（Ⅰ）的三个热化学方程式相加即可得到系统（Ⅰ）的热化学方程式为，的物质的量为1mol，则每消耗吸收热量为286kJ，故答案为：286； （5）=反应物的总键能-生成物的总键能，则该反应的=-181.6，故答案为：-181.6。 【巩固训练】 1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．  kJ/mol，则的燃烧热为1478.8kJ/mol B．  ；  ，则 C．  kJ/mol，则稀和稀完全反应生成1mol时，放出57.3kJ热量 D．C(石墨，s)(金刚石，s)  ，则石墨比金刚石稳定 【答案】D 【详解】A．燃烧热要求生成液态水，而该反应生成气态水，因此ΔH不是燃烧热，A错误； B．固态硫转化为气态硫需要吸热，燃烧时释放的热量更少，ΔH1(负值)应大于ΔH2，B错误； C．反应生成BaSO4沉淀会额外放热，实际放热量大于57.3kJ，C错误； D．ΔH>0表明石墨转化为金刚石吸热，说明石墨能量更低、更稳定，D正确； 故选D。 2．汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示.下列说法不正确的是 A．总反应式为 B．反应①为决速步骤 C．转化过程中发生极性键的断裂和非极性键的形成 D．采用对反应③选择性高的催化剂可以减少尾气中出现 【答案】A 【详解】A．如图可知，三个反应步骤得热化学方程式为、、，则根据盖斯定律，总反应的热化学方程式为 A错误； B．如图可知三个反应步骤得活化能分别为255.8kJ/mol、108.4kJ/mol、226.1kJ/mol，反应①活化能最大，为决速步骤，B正确； C．第一步形成N=N键为非极性键，第二步断裂N-O键、形成C=O键，均为极性键，第三步断裂N-O键、形成C=O键，均为极性键，C正确； D．采用对反应③选择性高的催化剂可以提高N2O的转化率，减少尾气中出现N2O，D正确； 故选A。 3．将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下： ① ② 下列说法正确的是 A．的燃烧热为 B．按照反应①制取氢气，吸收能量 C．根据①和②推知： D． 【答案】C 【详解】A．燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物的焓变。反应②生成的是气态H2，而非液态H2O，因此根据题中信息无法知道甲醇的燃烧热，A错误； B．64g CH3OH的物质的量为2mol，按照反应①制取氢气，反应①的ΔH=+49 kJ·mol-1，表示每1mol甲醇吸收49kJ热量，因此2mol应吸收98kJ，B错误； C．通过反应②-①可得：，C正确； D．液态甲醇转化为气态需吸热，故，D错误； 故选C。 4．下列有关说法正确的是 A．软脂酸燃烧热的热化学方程式为： B．一定条件下，与充分反应生成和放热，其热化学方程式： C．已知同温同压下：；，则 D．已知，则电解熔融生成时释放能量 【答案】B 【详解】A．软脂酸燃烧热要求生成液态水，而方程式中H2O为气态，不符合燃烧热定义，A错误； B．可逆反应无法完全进行，实际放热a kJ小于理论最大值，ΔH对应1mol反应的理论值，故ΔH < -2akJ/mol，B正确； C．ΔH1为强酸强碱中和，ΔH2为弱酸中和，后者放热更少，ΔH1应小于ΔH2，C错误； D．电解Al2O3是吸热过程，应吸收1675.5kJ而非释放，D错误； 故选B。 5．下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A．已知S(正交，s)=S(单斜，s)  △H=+0.33kJ/mol，则单斜硫比正交硫稳定 B．已知C(S)+O2(g)=CO2(g)  △H=a，  △H=b，则a<b C．H2(g)的燃烧热是285.8kJ/mol，则反应2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的反应热△H=+571.6kJ/mol D．已知  △H=-26.5kJ·mol-1，由此可知1molH2与1molI2气体在密闭容器中充分化合后可以吸收53kJ的热量 【答案】B 【详解】A．正交硫转化为单斜硫需要吸热，说明正交硫能量更低，更稳定，A错误； B．生成CO2的焓变a对应完全燃烧，释放热量更多，故a的数值更小（如a=-393kJ/mol，b=-110kJ/mol，a＜b），B正确； C．燃烧热对应生成液态水，而题目反应生成气态水，实际△H应大于+571.6kJ/mol，C错误； D．原反应中I2为固态，而题意指的是1mol气态I2，状态不同导致焓变不同，且反应未完全进行（可逆反应），无法确定吸收53kJ热量，D错误； 故选B。 6．已知25℃时，某些物质的燃烧热数据如表： 物质 C（石墨，s） C（金刚石，s）      燃烧热           下列热化学方程式书写正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】A．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，H2燃烧生成的稳定氧化物是液态水，不是气态水，故A错误； B．根据燃烧热数据可得：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol； ②C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol； ③H2(g)+O2 (g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol，由①-②-③×2可得ΔH=-890.3kJ/mol+393.5kJ/mol +285.8kJ/mol =+74.8kJ/mol，故B正确；； C．由C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol，C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.0kJ/mol，用前式减去后式可得ΔH=+1.5kJ/mol，故C错误； D．CH4燃烧热是指1mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量，而该反应生成的是CO，不是CH4的燃烧热，故D错误； 答案选B。 7．两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 【详解】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。 8．已知：①； ②。转化为的热量变化为 A．放出 B．吸收 C．放出 D．吸收 【答案】A 【详解】由盖斯定律可知，反应①-反应②得到反应，则反应，所以1mol转化为，放出的热量为，故选A。 9．已知在下，二个反应的热化学方程式如下 ①C(石墨，s) ② ③(石墨，s) 下列说法正确的是 A．由反应①知等物质的量的石墨的能量高于的能量 B．由反应②可知的摩尔燃烧焓为 C．若反应②生成气态水的焓变为，则 D．由上述反应可推知 【答案】D 【详解】A．反应①中石墨和O2的总能量高于CO2，但单独比较等物质的量石墨和CO2的能量时未考虑O2的贡献，故A错误； B．反应②中2mol H2燃烧放热571.6kJ，故H2的摩尔燃烧焓为-285.8kJ/mol，故B错误； C．生成液态水比气态水释放更多热量，ΔH2更小，故生成气态水则ΔH4＞ΔH2，故C错误； D．根据盖斯定理，可知通过反应①×4+②-③×2得ΔH=-1574-571.6-453.4=-2599kJ/mol，故D正确； 答案选D。 10．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是 ①； ②； ③； A．① B．③ C．②③ D．①②③ 【答案】C 【详解】①C完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO释放更多热量，ΔH为负值，放热越多ΔH越小，故ΔH1 < ΔH2，不符合化学反应的ΔH前者大于后者； ②反应3生成1mol H2O（ΔH3=-286 kJ/mol），反应4生成2mol H2O（ΔH4=-572 kJ/mol），故ΔH3 > ΔH4，符合化学反应的ΔH前者大于后者； ③CaCO3分解吸热（ΔH5>0），CaO与水反应放热（ΔH6<0），显然ΔH5 > ΔH6，符合化学反应的ΔH前者大于后者； 综上，②③符合题意，故选C。 11.氢能是一种清洁能源，氢气的制备和储存是科学研究的重要课题。 (1)水煤气法制氢：。该反应的平衡常数表达式 。 (2)甲烷水蒸气催化重整制氢。主要反应为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅱ可在催化下进行，可能的反应历程如下： 第1步：(慢)   第2步：(快)   ① ②下图中能体现反应Ⅱ能量变化的是 (填字母)。 A．   B．   C．   D． ③一定压强下，将混合气体通入反应体系。平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如题图所示。 图中表示变化的曲线是 ，从化学平衡的角度分析，750℃以后曲线a下降的原因是 。 (3)硫碘循环分解水制氢。主要发生如下反应 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：…… 反应Ⅰ~Ⅲ循环实现分解水：  。 反应Ⅲ的热化学方程式 。 【答案】(1) (2) -23.4 A a 升高温度，反应I正向移动的程度小于反应Ⅱ逆向移动的程度 (3) 【详解】（1）水煤气法制氢：。该反应的平衡常数表达式； （2）①由盖斯定律可知，反应Ⅱ×4-第1步可得，②第1步为慢反应，活化能较高，且第1步和第2步都是放热反应，符合要求的是A；③反应I是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应，将混合气体通入反应体系，升高温度，反应I平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，CO的物质的量增大，则曲线b表示CO，图中表示H2变化的曲线是a，750℃以后曲线a下降的原因是：升高温度，反应I正向移动的程度小于反应Ⅱ逆向移动的程度； （3）硫碘循环分解水制氢的总反应为，由盖斯定律可知，反应Ⅲ=总反应-反应I×2-反应Ⅱ，则反应Ⅲ的热化学方程式为：，则。 【强化训练】 12．已知：(1)； (2)； (3)； (4)。 下列关系式中不正确的是 A．a<c B．b>d C．2a=b D．2c=d 【答案】B 【分析】同一物质不同状态下的能量高低：g(气态)>l(液态)>s(固态)。上述4个反应都是放热反应，H<0，即a、b、c、d>0，且焓变不仅与反应的始态终态有关，还与反应进行的化学计量数成正比，以此分析该题。 【详解】A．生成液态水(3)比气态水(1)释放更多热量，焓变更负，故c＞a，即a＜c，A正确； B．生成液态水的反应(4)比气态水的反应(2)放热更多，焓变更负，故d＞b，即b＜d，B错误； C．反应(2)是反应(1)的2倍，焓变关系为ΔH2=2ΔH1，即b=2a，C正确； D．反应(4)是反应(3)的2倍，焓变关系为ΔH4=2ΔH3，即d=2c，D正确； 故选B。 13．如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是 A．途径①和途径②的反应热不相等 B．含1 mol H2SO4浓溶液、含1 mol H2SO4稀溶液，分别与足量NaOH溶液反应，放出的热量是相等的 C．由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量 D．若ΔH1<ΔH2＋ΔH3，则2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)为放热反应 【答案】B 【详解】A．反应热的大小只与反应物和反应产物有关，与反应途径无关，途径①的反应物为：和，途径②的反应物为、和，反应物不同，故反应热是不相等的，故A正确； B．浓硫酸溶于水放热，故二者与足量的NaOH溶液反应放出的能量不同，故B错误； C．由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)的反应是放热反应，则反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量，故C正确； D．①，② ，③ ，① -(②+③)即得反应，所以若 ，，则2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)为放热反应，故D正确； 故选B。 14下列说法正确的是 A．利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向 B．若反应过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则反应吸热 C．C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ΔH=+1.9 kJ·mol-1，则金刚石比石墨稳定 D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)  ΔH1；2C(s)+O2(g)=2CO(g)  ΔH2，则ΔH1>ΔH2 【答案】B 【详解】A．化石燃料不可再生，且成本高污染重，用化石燃料放出的热量来制取氢气，得不偿失，A错误； B．若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，反应吸热，故反应为吸热反应，B正确； C．C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ΔH=+1.9 kJ·mol−1，说明金刚石比石墨的能量高，能量低的较稳定，则石墨比金刚石稳定，C错误； D．等量的碳单质完全燃烧放出的热量更多，放热越多ΔH越小，则ΔH1＜ΔH2，D错误； 故选：B。 15．以为新型硝化剂的硝化反应具有反应条件温和、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过以下步骤制备。 已知：① ② ③ 则的 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由盖斯定律可知，反应①+反应②×—反应③×=目标反应，则反应ΔH═，故选C。 16．关于如图所示的转化关系(X代表卤素)，下列说法不正确的是 A．2H(g)＋2X(g)=2HX(g)  ΔH3<0 B．生成HX的反应热与途径无关，所以ΔH1=ΔH2＋ΔH3 C．途径Ⅲ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定 D．Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多 【答案】D 【详解】A．原子形成化学键释放能量，焓变为负值，故2H(g)＋2X(g)=2HX(g)  ΔH3<0，A正确； B．据盖斯定律可知，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，所以ΔH1=ΔH2＋ΔH3，B正确；   C．物质能量越低越稳定，途径Ⅲ生成HCl放出的热量比生成HBr放出的热量多，说明HCl比HBr能量低，HCl更稳定，C正确； D．途径Ⅱ是断裂化学键的过程，是吸热过程，Cl、Br、I的原子半径依次增大，Cl2、Br2、I2断裂化学键所需能量依次减小，所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小，D错误； 故选D。 17．已知：①  ； ②   1molCH3CH2CH2CH3(g)转化为的热量变化为 A．放出9kJ B．吸收9kJ C．放出17kJ D．吸收18kJ 【答案】A 【详解】由盖斯定律可知，反应①—反应②得到反应，则反应△H=(—2878kJ/mol)—(—2869kJ/mol)=—9kJ/mol，所以1molCH3CH2CH2CH3(g)转化为放出的热量为9kJ/mol×1mol=9kJ，故选A。 18．两种制备硫酸的途径如图(反应条件略)。下列说法正确的是 A．已知，，则 B．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 C．；可代表硫固体的燃烧热。 D．若，则的能量小于和的总能量 【答案】B 【详解】A．SO2(g)转化为SO2(l)需要放出热量，则1molSO2(g)的能量大于1molSO2(l)的能量，根据ΔH=生成物总能量-反应物总能量，所以， 则 ，A错误； B．中和热是指强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量，因含的稀溶液的体积未知，则含的 H2SO4稀溶液与足量NaOH 的稀溶液反应，放出的热量可能小于57.3kJ，B正确； C．燃烧热是指在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，硫元素的指定产物是SO2(g)，不是SO2(l)，则，不能代表硫固体的燃烧热，C错误； D．已知：、，两式相加可得反应：，且SO2(g)+H2O2(aq)=H2SO4(aq)  ΔH1，根据ΔH=生成物总能量-反应物总能量，若，即1molH2O2(aq)的能量大于1molH2O(l)和的总能量，则2molH2O2(aq)的能量大于2molH2O(l)和的总能量，D错误； 故选B。 19.化学反应中能量变化一直是人们研究的热点。请根据信息回答下列问题： (1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途，制作冷敷袋可以利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。 (2)298K，1mol下列物质气态时的相对能量如表所示。 物质(g) 相对能量/(kJ·mol-1) 0 0 -136 -242 1mol与足量完全反应生成 (填“吸收”或“释放”)的能量为 kJ。 (3)中和反应的反应热的测定实验中，将一定量的稀醋酸、浓硫酸、稀盐酸分别和500mL1mol·L-1的稀NaOH溶液恰好完全反应，其中和反应的反应热分别为，，，则、、由大到小的顺序为 。 (4)25℃、101kPa，将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中生成，达到平衡时放热QkJ，已知的平衡转化率为50%，该反应的热化学方程式为 。 (5)已知  kJ·mol-1，键能数据如表所示。 化学键 键能/(kJ·mol-1) 193 391 497 463 则氮氮三键的键能为 kJ·mol-1。 (6)汽车尾气中排放的和CO会污染环境，在汽车尾气系统中装催化转化器，可有效降低和CO的排放。已知： Ⅰ．   kJ·mol-1。 Ⅱ．   kJ·mol-1。 Ⅲ．   kJ·mol-1。 ①CO的燃烧热为 kJ·mol-1。 ②CO将还原为单质的热化学方程式为 。 【答案】(1)吸热 (2) 释放 348 (3) (4)  kJ·mol-1 (5)946 (6) 283.0   kJ·mol-1 【详解】（1）冷敷袋需要降温，制作冷敷袋可以利用吸热反应； （2）焓变=生成物总能量--反应物总能量，1mol与足量完全反应生成的反应为，(kJ·mol-1)(kJ·mol-1)kJ·mol-1，故释放的能量为348kJ。 （3）中和反应的反应热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，一定量的稀醋酸、浓硫酸、稀盐酸分别和500mL1mol·L-1的稀NaOH溶液恰好完全反应，因为醋酸是弱电解质，存在电离平衡，电离过程是吸热过程，所以稀醋酸溶液与碱反应放出的热量会偏小，浓硫酸稀释放热，所以浓硫酸与碱反应放出的热量会偏大，故。 （4）的平衡转化率为50%，即0.25mol氮气完全反应放热QkJ，则当有1mol氮气参加反应时，放热为4QkJ，故该反应的热化学方程式为  kJ·mol-1； （5）焓变=反应物总键能-生成物总键能。则kJ·mol-1kJ·mol-1，kJ·mol-1； （6）①CO完全燃烧生成稳定的产物的化学方程式为，由反应Ⅰ可知，2molCO参加反应释放热量566.0kJ，所以1molCO完全燃烧应该释放热量283.0kJ，CO的燃烧热为283.0kJ·mol-1； ②ⅠⅡ-Ⅲ得：  (kJ·mol-1)(kJ·mol-1)(kJ·mol-1)kJ·mol-1； 20．生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题： i.汽车发动机工作时会引发和反应，生成等污染大气。 (1)其中生成的能量变化如图所示，则图中三种分子最不稳定的是 。 (2)和反应生成气体的同时会 (吸收/放出) 的能量。 2021年12月09日，中国太空课堂介绍了空间站利用与的反应，将航天员呼出的转化为，然后通过电解得到，从而实现的再生。 已知：① ② ③ (3)写出甲烷完全燃烧生成液态水的热化学方程式： 。 ii.理论上稀强酸、稀强碱反应生成水时放出热量。现用下图所示装置测定中和反应反应热，实验药品有盐酸、溶液。 (4)若改用盐酸和氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所求中和热数值 (填“增加”、“减少”或“不变”)。 (5)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、、，则、、的大小关系为 。 (6)通过计算得到，该结果与有偏差，产生此偏差的原因可能是_______。 A．用温度计测量盐酸起始温度后直接测量溶液的温度 B．一次性把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 C．实验装置保温、隔热效果差 D．量取盐酸溶液的体积时仰视读数 【答案】(1) (2) 吸收 180 (3) (4)不变 (5) (6)AC 【分析】i.由图可以得出三种气体由分子分解为原子所需要的能量，键能越大，物质越稳定，键能越小，物质越不稳定，由三种物质的键能可以得出反应的焓变值； ii.用如图的装置测定盐酸和反应的中和热，并进行误差分析，据此回答。 【详解】（1）由图可知，氧气分子分解为氧原子所需能量最小，则其键能最小，最不稳定； （2）和反应生成气体的焓变为，则反应同时会吸收180kJ的能量； （3）已知① ② ，由得，，则甲烷完全燃烧生成液态水的热化学方程式； （4）中和热的是强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热，与酸和碱用量无关，故所求中和热与上述实验相等； （5）稀氢氧化钠和稀氢氧化钙都是强碱，测得的中和反应的反应热相等，一水合氨是弱碱，电离不完全，反应过程中还需要先电离，而电离吸热，因此测得的反应热数值相对前两者小，中和反应放热，，因此其反应热最大，故答案为：； （6）A．用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度，所测NaOH溶液的起始温度偏高，测得反应过程中的温差偏小，即测得反应放热数值偏小，导致中和热数值偏低，A符合题意； B．一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，操作规范，不影响测定结果，B不合题意； C．实验装置保温、隔热效果差，热量损耗大，测得反应放热数值偏小，导致中和热数值偏低，C符合题意； D．量取盐酸溶液的体积时仰视读数，则所量HCl的体积偏大，反应过程中生成的H2O的物质的量偏大，放出的热量数值偏大，导致测量所得中和热的数值偏高，D不合题意； 故选AC。 21．S、、等含硫物质均是重要的化学原料。回答下列问题： (1)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 ①根据系统(Ⅰ)每消耗36g吸收热量为 kJ；当反应中有1mol电子转移时，吸收热量为 kJ。 ②根据系统(Ⅱ)可知的 。 (2)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如下： 。 已知：碳的燃烧热 则x为 (用含a、b、c的代数式表示)。 (3)实验室用4mol与2mol在一定条件下进行下列反应：，当放出235.968kJ热量时，的转化率为 。 (4)如图是硫酸生产过程中钒催化剂参与反应的能量变化，和反应生成与的热化学方程式为 。 【答案】(1) 572 143 -20 (2)3a＋b－c (3)60% (4) 【详解】（1）①根据系统(Ⅰ)分解水和盖斯定律可知，反应①+②+③得，，每消耗吸收热量为(327-151+110)×2=572kJ；每消耗1mol吸收286kJ热量，而每消耗1mol转移2mol电子，故当反应中有1mol电子转移时，吸收热量为286kJ÷2=143kJ； ②根据系统(Ⅱ)和盖斯定律，可知反应②+③+④得，，，反应； （2）由碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1，得①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1，将另外两个热化学方程式依次编号为②S(s)＋2K(s)=K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1，目标反应可由①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，则x＝3a＋b－c； （3）热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；△H=-196.64kJ/mol表示通常条件下2molSO2(g)与1molO2(g)反应生成2molSO3(g)放出热量196.64kJ；放出235.968kJ热量，参加反应的二氧化硫的物质的量为×2mol=2.4mol，所以二氧化硫的转化率为×100%=60%； （4）由图象①，②，根据盖斯定律：②-2×①即可得目标方程式，。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$