第2讲 盖斯定律及其应用【大单元精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●知识清单（新高考通）

该高中化学高考复习讲义聚焦盖斯定律及其应用，整合焓变计算、热化学方程式推导、反应热比较等核心考点，按双基自测-核心梳理-考点突破-真题训练的逻辑递进。通过考点梳理构建知识网络，方法指导（如三步计算流程）明确解题路径，真题训练强化实战能力，系统突破高考高频难点。 讲义以科学思维为导向，设计循环过程焓变计算、键能与盖斯定律综合应用等探究活动，培养学生证据推理与模型建构能力。设置双基自测夯实基础，限时训练分基础落实与能力提升两层，配合真题再现精准对接考向，助力教师高效把控复习节奏，提升学生应考能力。

大单元四 第一单元　化学反应与能量 第2讲　盖斯定律及其应用 【高考考向预测】 盖斯定律侧重考查利用热化学方程式进行焓变计算、反应热大小比较、目标热化学方程式推导，结合反应能量图像、多步反应转化综合命题；近三年在选择题、反应原理大题中考查频繁，考频很高；预测2027年将侧重多步复杂反应组合计算、结合键能与盖斯定律综合求算反应热，强化热化学方程式书写与正误判断。 【双基自测●明考向】 1．（25-26高三·全国·一轮复习）等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热。(_____) 2．（25-26高三·全国·一轮复习）利用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热。(_____) 3．（25-26高三·全国·一轮复习）已知  ，则  。(_____) 14．（25-26高三·全国·一轮复习）同一反应一步完成与两步完成的焓变相同。(_____) 5．（25-26高三·全国·一轮复习）对一可逆反应加入催化剂，改变了反应途径，反应的也随之改变。(_____) 6．（25-26高三·全国·一轮复习）  ，  ，则。(_____) 7．（2026高三·全国·专题练习）反应热与参加反应的物质具有的能量有关，与反应途径无关。(____) 8．（2027高三·全国·专题练习）  。(____) 9．（25-26高三·全国·一轮复习）被还原，放出能量。(_______) 10．（23-24高三上·全国·一轮复习）已知N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)　ΔH=-92 kJ·mol-1，则NH3(g)=N2(g)＋H2(g)　ΔH=＋46 kJ·mol-1。(________) 【核心梳理●明考点】 考点一　盖斯定律和反应热的计算 1.盖斯定律 (1)内容 一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,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。 (2)意义 间接计算某些反应的反应热。 (3)应用 转化关系 反应热间的关系 aAB;AB ΔH1=aΔH2 AB ΔH1=-ΔH2 ΔH=ΔH1+ΔH2 2.利用盖斯定律计算反应热 已知25 ℃、101 kPa下,1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ。 2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.66 kJ·mol-1 C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.29 kJ·mol-1 (1)1 mol水蒸发为水蒸气的热化学方程式为 　H2O(l)===H2O(g)　ΔH=+44.01 kJ·mol-1　。  (2)计算出反应C(s)+O2(g)===CO(g)的反应热(写出计算过程)。 3.利用盖斯定律求反应热的三步流程 (1)找出 根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知热化学方程式 (2)调整 ①根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式的方向,同时调整ΔH的符号。 ②根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数,同时调整ΔH的值 (3)加和求ΔH 将调整好的热化学方程式和ΔH分别进行加和。确定目标反应的焓变ΔH 【考点突破●明方向】 1.“千畦细浪舞晴空”,氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱,设计如图所示的循环过程,可得ΔH4/(kJ·mol-1)为　　　　。  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　　　　。  3.(2023·江苏卷改编)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g)　ΔH=-164.7 kJ·mol-1 CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)　ΔH=+41.2 kJ·mol-1 列式计算反应2CO(g)+2H2(g)===CO2(g)+CH4(g)的焓变:　　　　　　　　　　　　　　。  4.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。过程如下: 反应 Ⅰ:2H2SO4(l)===2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)　ΔH1=+551 kJ·mol-1 反应Ⅲ:S(s)+O2(g)===SO2(g)　ΔH3=-297 kJ·mol-1 反应Ⅱ的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  5.如图是发射卫星时用肼(N2H4)作燃料,用NO2作氧化剂(反应生成N2、水蒸气)和用F2作氧化剂(反应生成N2、HF)的反应原理。 通过计算,可知原理Ⅰ和原理Ⅱ氧化气态肼生成氮气的热化学方程式分别为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  消耗等量的N2H4(g)时释放能量较多的是原理　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。  考点二　反应热大小的比较 1.根据反应物量的大小比较反应焓变的大小 (1)H2(g)+O2(g)===H2O(g)　ΔH1 (2)2H2(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 (1)C(s)+O2(g)===CO(g)　ΔH1 (2)C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH2 反应(2)中,C完全燃烧,放热更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1>ΔH2。 3.根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小 (1)S(g)+O2(g)===SO2(g)　ΔH1 (2)S(s)+O2(g)===SO2(g)　ΔH2 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:|ΔH1|>|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1<ΔH2。 方法二:通过盖斯定律构建新的热化学方程式。 由反应(1)-反应(2)可得S(g)===S(s)　ΔH=ΔH1-ΔH2<0,故ΔH1<ΔH2。 4.根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小 (1)2Al(s)+O2(g)===Al2O3(s)　ΔH1 (2)2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH2 由反应(1)-反应(2)可得2Al(s)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+Al2O3(s)　ΔH=ΔH1-ΔH2,已知铝热反应为放热反应,故ΔH<0,ΔH1<ΔH2。 【考点突破●明方向】 1.已知:①NaHCO3(s)===Na+(aq)+HC(aq)　ΔH1 ②Na2CO3(s)===2Na+(aq)+C(aq)　ΔH2 ③2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l)　ΔH3 ④Na2CO3(s)+2H+(aq)===2Na+(aq)+CO2(g)+H2O(l)　ΔH4<0 下列判断正确的是(　　) A.ΔH3<0 B.ΔH1>0,ΔH2<0 C.C(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH5>0 D.C(aq)+CO2(g)+H2O(l)===2HC(aq)　ΔH6=ΔH1-ΔH2-ΔH3 2.对于反应a:C2H4(g)C2H2(g)+H2(g),反应b:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),当升高温度时平衡都向右移动。①C(s)+2H2(g)===CH4(g)　ΔH1;②2C(s)+H2(g)===C2H2(g)　ΔH2;③2C(s)+2H2(g)===C2H4(g)　ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是(　　) A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH2>ΔH3>2ΔH1 C.ΔH2>2ΔH1>ΔH3 D.ΔH3>ΔH2>ΔH1 3.PCl3和PCl5都是重要的化工产品。磷与氯气反应有如图转化关系。下列叙述正确的是(　　) 已知:在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)反应(2),反应体系的温度均升高。 A.ΔH3=ΔH1+ΔH2 B.4PCl3(g)+4Cl2(g)===4PCl5(s)　ΔH>ΔH2 C.ΔH1、ΔH2、ΔH3中,ΔH3最大 D.PCl5分子中每个原子最外层都达到8电子结构 【真题再现●明考向】 一、单选题 1．（2025·浙江·高考真题）下列反应均能自发进行，相关判断不正确的是 A． B． C． D． 2．（2025·重庆·高考真题）肼（）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①   ②   ③   则反应的为 A． B． C． D． 3．（2025·北京·高考真题）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 二、解答题 4．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）低碳烯烃（烯）用途广泛，可由合成气（）经费托反应催化直接合成。 (1)烃类产物碳链增长的部分历程如下（：催化剂，：活性碳氢物质）： 按此历程，产品中低碳烯烃产率不高的原因是________________________________（答出一条即可）。 (2)合成丙烯的费托反应主要为： ①　 ②　 ③　 ④　 则______，基于化学平衡分析，合成丙烯的条件应为______（填标号）。 A．低温高压    B．低温低压    C．高温低压    D．高温高压 (3)传统费托合成低碳烯烃收率低。我国科研工作者研发出转化率和选择性均优异的催化剂。图1中抑制副反应的最适宜催化剂为__________（填“”、“”或“”）。时，的选择性为32%，根据图2，此时低碳烯烃的最大收率为_________（写出计算式即可）。 [已知：收率转化为总烃的转化率低碳烯烃选择性、、] (4)若费托反应只发生③和④，且反应③已快速平衡而④未平衡。恒压、初始投料、选择性为或时，转化率与温度的关系如图3所示，则_____（填“>”、“=”或“<”，下同），反应③的_______。 (5)若采取某种措施抑制生成，此时费托反应只发生②和④，、恒压、初始投料时，的转化率为50%，丙烯的选择性为90%，则_________；反应②的反应商______（用分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数，保留两位有效数字）。 5．（2026·云南·高考真题）“双碳”目标推动科技发展。一种由CO制备高附加值酒石酸二甲酯(DMT)的路径如下： 回答下列问题： I．“热催化”中主反应： i．     (1)已知：      则__________(用含和的代数式表示)，__________0(填“”或“”)。 (2)一定温度下，恒容密闭容器中只发生反应，提高平衡转化率的措施有__________(填标号)。 A．及时移走 B．通入 C．增大和投料比 D．加入催化剂 (3)“热催化”存在两个副反应，其中生成“副产物1”()的副反应： ii． 一定条件下，平衡转化率和产物选择性随温度变化关系如图1。[比如：DMO选择性] ①“热催化”反应较适宜的温度区间为__________(填标号)。 A．    B．    C． ②，若恒容密闭容器中只发生反应i、ii，当和的初始浓度分别为、，结合图1信息，平衡时__________，反应的__________(列出计算式即可)。 II．“电催化”中：DMODMT (4)25℃时，DMT的生成速率与关系如图2，已知该反应的速率方程为，其中为速率常数。 ①当增加10倍，也增加10倍，则为__________。 ②速率常数为__________(列出计算式即可)。 (5)生成DMT的电极反应式为，其中Y为__________(填结构简式)。 6．（2026·浙江·高考真题）某小组想用CO制取，反应如下： I．      Ⅱ．              Ⅲ．                           请回答： (1)①_______kJ/mol。 ②某同学在常温常压下，往CO与以体积比为2：1混合至密闭体系中，放置数年后却发现几乎无。该同学认为是该反应的平衡常数极小导致的，你认为该同学的说法_______(“正确”或“错误”)，设计实验验证你的结论：_______(简述即可)。 (2)Pt因其原子结构特点，有良好的催化活性，是催化小分子反应的优异催化剂。某小组在250℃条件下，用Pt催化CO制取，反应如下： Ⅳ   V   Ⅵ (过渡态) Ⅶ Ⅷ ①Pt(原子序数78)，位于元素周期表第_______周期_______族。 ②反应Ⅳ的_______0(填“>”、“<”或“=”)。 ③在图中画出位置(虚线框内) _______。 (3)某小组在其他条件不变的情况下采取某种措施，使反应温度由降为，相关反应如下： 序号 反应 Ea(kJ/mol) a 144 b 101 c 56 d 48 e 40 f 39 g 24 h 15 i 14 ①该研究小组采取的措施是_______。 ②请选出合理的反应并排序，补全反应历程：_______(填序号)。 7．（2025·贵州·高考真题）TiC是一种极具潜力的超高温结构材料，其制备总反应为：   反应步骤如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   回答下列问题： (1)________，总反应的随温度T的变化关系如图，则总反应自发进行的温度条件为________。 (2)在恒容密闭容器中，加入1 mol 、5 mol C和8.4 mol氢气，以从20℃升温至1500℃后保持恒温进行反应，测得剩余固体质量分数随时间t变化关系如图。已知：剩余固体质量分数 ①148 min之前反应速率逐渐加快的原因是________。 ②M、N点的反应速率________(选填“>”“=”或“<”)，其原因是________。 ③设Q点达平衡，总压为p kPa，则1500℃时总反应的________(分压=总压×物质的量分数，用含p的代数式表示)。 (3)高温下，向和C反应体系中加入NaF，可形成TiC-NaF(l)(TiC与NaF共熔体)，最终获得TiC，原理如下： ⅰ． ⅱ．______________ ⅲ． 过程ⅱ的化学方程式为________，加入NaF有利于生成更多TiC的原因是________。 8．（2024·贵州·高考真题）在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： ⅰ． ⅱ． 回答下列问题： (1)反应ⅰ在1000K时_______(选填“能”或“不能”)自发进行。 (2)已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的_______(用含的代数式表示)。 物质 (3)受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是_______。 (4)对催化剂在不同的pH条件下进行处理，能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处理后分别用于催化CH4芳构化，相同反应时间内测定相关数据如下表，其中最佳pH为_______，理由是_______。 pH CH4平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积碳平均含量/% 2.4 9.60 5.35 40.75 4.0 9.80 4.60 45.85 7.0 9.25 4.05 46.80 10.0 10.45 6.45 33.10 12.0 9.95 4.10 49.45 (5)下，在某密闭容器中按充入气体，发生反应，平衡时与的分压比为4:1，则的平衡转化率为_______，平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数，列出计算式即可)。 (6)引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯，反应如下： (两个反应可视为同级数的平行反应) 对于同级数的平行反应有，其中v、k分别为反应速率和反应速率常数，Ea为反应活化能，A1、A2为定值，R为常数，T为温度，同一温度下是定值。已知，若要提高苯的产率，可采取的措施有_______。 9．（2024·全国甲卷·高考真题）甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： (1)已知如下热化学方程式：         计算反应的_____。 (2)与反应生成，部分会进一步溴化。将和。通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。 (i)图中的曲线是_____(填“a”或“b”)。 (ii)时，的转化率_____，_____。 (iii)时，反应的平衡常数_____。 (3)少量可提高生成的选择性。时，分别在有和无的条件下，将和，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。 (i)在之间，有和无时的生成速率之比_____。 (ii)从图中找出提高了选择性的证据：_____。 (ⅲ)研究表明，参与反应的可能机理如下： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 根据上述机理，分析提高选择性的原因：_____。 10．（2026·上海·高考真题）黄铜矿的湿法冶金技术，主要包括直接酸浸、氧化焙烧、硫酸化焙烧。下列是利用酸浸出黄铜矿(主要成分，含有少量杂质)回收其中铜和铁的工艺流程如图： (1)化合物作为硫酸铜镀铜工艺的辅助光亮剂，可改善镀层的均匀性和光泽性，提升电镀层的质量和稳定性。该分子中电负性最大与最小的元素分别是___________。 A．C、S B．C、H C．N、S D．N、H (2)离子液体[]可用于萃取分离铜离子，该离子溶液中存在的作用力有___________(不定项)。 A．配位键 B．离子间静电作用 C．氢键 D．金属键 (3)已知：的歧化反应                                      ①根据上述信息，计算反应热___________。 ②在298 K时，反应的则在该条件下，在溶液中___________(填“能”或“不能”)大量存在。理由是___________。 (4)写出黄铜矿焙烧生成冰铜的主要反应方程式：___________ _____________ (5)用硫酸浸出黄铜矿时，生成、、。为了将目标铜元素分离提纯，需向反应液中多添加___________(选填“氧化剂”或“还原剂”)。 铜的提取最后一步为电解。电解装置中使用质子交换膜分隔两极室。如下图所示。 (6)写出正极的电极反应式___________。 (7)反应中可以用___________替代。 A．葡萄糖 B． C． D． (8)下图为晶胞图，图中1个S进入的是2个Cu和2个Fe围成的四面体，有部分Cu未画出，则晶胞中未画出的Cu处在晶胞的___________位置。 A．体心 B．面心 C．顶点 D．棱心 距离Cu原子最近的S原子有___________个。 (9)、、三种微粒的键角从大到小的顺序是___________。并说明和键角不同的原因是___________。 【限时训练】 （60分钟） 基础落实 选择题只有1个选项符合题意 1.分别向1 L 0.5 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,下列关系正确的是(　　) A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH2<ΔH3 C.ΔH1>ΔH2=ΔH3 D.ΔH1=ΔH2<ΔH3 2.以CO和H2为原料合成甲醇是工业上的成熟方法,直接以CO2为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用CO2人工合成淀粉时,第一步就需要将CO2转化为甲醇。 已知:①CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH1=-90.5 kJ·mol-1 ②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)　ΔH2=-41.1 kJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH3=-483.6 kJ·mol-1 下列说法不正确的是(　　) A.若温度不变,反应①中生成1 mol CH3OH(l)时,放出的热量大于90.5 kJ B.CO2与H2合成甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-49.4 kJ·mol-1 C.通过电解制H2和选用高效催化剂,可降低CO2与H2合成甲醇反应的焓变 D.以CO2和H2O为原料合成甲醇,同时生成O2,该反应需要吸收能量 3.根据碘与氢气反应的热化学方程式: (ⅰ)I2(?)+H2(g)2HI(g)　ΔH=-9.48 kJ·mol-1; (ⅱ)I2(?)+H2(g)2HI(g)　ΔH=+26.48 kJ·mol-1。 下列判断正确的是(　　) A.反应(ⅰ)中的I2为固态,反应(ⅱ)中的I2为气态 B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ C.反应(ⅰ)的生成物比反应(ⅱ)的生成物稳定 D.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJ 4.向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是(　　) A.反应HC(aq)+H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)为放热反应 B.C(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 C.ΔH1>ΔH2;ΔH2<ΔH3 D.H2CO3(aq)===CO2(g)+H2O(l),若使用催化剂,则ΔH3变小 5.在一定温度压强下,依据图示关系,下列说法不正确的是(　　) A.C(s,石墨)+CO2(g) ===2CO(g)　ΔH=ΔH1-ΔH2 B.1 mol C(s,石墨)和1 mol C(s,金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),前者放热多 C.ΔH5=ΔH1-ΔH3 D.化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关 6.将V1 mL 1.00 mol·L-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。下列叙述正确的是(　　) A.做该实验时环境温度为22 ℃ B.该实验表明化学能可以转化为热能 C.NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L-1 D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 7.在25 ℃、101 kPa时,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、870.3 kJ·mol-1,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　) A.-488.3 kJ·mol-1 B.+488.3 kJ·mol-1 C.-191 kJ·mol-1 D.+191 kJ·mol-1 8.(2024·安阳模拟)已知硫的两种晶体形态的相图如图所示(相图:用于描述不同温度、压强下硫单质的转化及存在状态的平衡图像),燃烧的热化学方程式为S(s,斜方)+O2(g)===SO2(g)　ΔH1;S(s,单斜)+O2(g)===SO2(g)　ΔH2。则下列有关说法中正确的是(　　) A.温度高于119 ℃且压强小于0.4 Pa,单斜硫发生液化现象 B.斜方硫和单斜硫互为同分异构体 C.图中F→G过程为固态硫的气化,该过程只破坏了分子间作用力 D.由上述信息可判断:ΔH1>ΔH2 9.(1)已知:4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)　ΔH=-905.0 kJ·mol-1(Ⅰ),N2(g)+O2(g)===2NO(g)　ΔH=+180.5 kJ·mol-1(Ⅱ)。有氧条件下,NH3与NO反应生成N2,相关热化学方程式为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g)　ΔH=　　　　 kJ·mol-1。  (2)CH4-CO2重整反应的热化学方程式如下: 反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)　ΔH1 反应Ⅱ:H2(g)+CO2(g)===CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41 kJ·mol-1 反应Ⅲ:CH4(g)===C(s)+2H2(g)　ΔH3=+75 kJ·mol-1 反应Ⅳ:2CO(g)===C(s)+CO2(g)　ΔH4=-172 kJ·mol-1。 ΔH1=　　　　 kJ·mol-1。  能力提升 10.室温下,将1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O(s)受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。下列判断正确的是(　　) A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3 C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3 11.设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应; ①C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-a kJ·mol-1 ②C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH2=-b kJ·mol-1 其他数据如下表: 化学键 C==O O==O C—H O—H C==C 键能/ (kJ·mol-1) 798 x 413 463 610 下列说法正确的是(　　) A.a<b,且C2H4的燃烧热为a kJ·mol-1 B.上表中x= C.H2O(l)===H2O(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1 D.当有4NA个C—H断裂时,该反应放出热量一定为a kJ 12.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 ②3H2(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3H2O(g)　ΔH2 ③2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3 ④2Al(s)+O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4 ⑤2Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s)　ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　) A.ΔH1<0,ΔH3>0 B.ΔH5<0,ΔH4<ΔH3 C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH5-ΔH4 13.(1)(2022·福建卷)异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注。其主要反应如下: Ⅰ.C3H8O(g)C3H6(g)+H2O(g)　 ΔH1=+52 kJ·mol-1 Ⅱ.2C3H6(g)C6H12(g)　 ΔH2=-97 kJ·mol-1 已知2C3H8O(g)+9O2(g)===6CO2(g)+8H2O(g)　ΔH=-3 750 kJ·mol-1,则C3H6(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。  (2)(2022·天津卷)科研人员把铁的配合物Fe3+L(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体H2S转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①H2S的吸收氧化;②Fe3+L的再生。反应原理如下: ①H2S(g)+2Fe3+L(aq)+2OH-(aq)===S(s)+2Fe2+L(aq)+2H2O(l)　ΔH=-a kJ·mol-1(a>0) ②4Fe2+L(aq)+O2(g)+2H2O(l)===4Fe3+L(aq)+4OH-(aq)　ΔH=-b kJ·mol-1(b>0) 该工艺的总反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。  1 mol H2S(g)发生该反应的热量变化为　　　　,Fe3+L在总反应中的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  14.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 相对能量/(kJ·mol-1) Cl-(aq) 0 ClO-(aq) 60 Cl(aq) 101 Cl(aq) 63 Cl(aq) 38 ①在上述五种离子中,最不稳定的离子是　　　　(填离子符号)。  ②反应3ClO-(aq)===Cl(aq)+2Cl-(aq)的ΔH=　　　　。  ③写出由Cl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。 过程Ⅱ反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 大单元四 第一单元　化学反应与能量 第2讲　盖斯定律及其应用 【高考考向预测】 盖斯定律侧重考查利用热化学方程式进行焓变计算、反应热大小比较、目标热化学方程式推导，结合反应能量图像、多步反应转化综合命题；近三年在选择题、反应原理大题中考查频繁，考频很高；预测2027年将侧重多步复杂反应组合计算、结合键能与盖斯定律综合求算反应热，强化热化学方程式书写与正误判断。 【双基自测●明考向】 1．（25-26高三·全国·一轮复习）等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热。(_____) 【答案】错误 【详解】根据盖斯定律，化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关，和反应路径无关。反应①+反应②的总反应，就是氯化铵直接分解为和HCl的反应，二者始态、终态完全一致，因此反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，题干说法错误。 2．（25-26高三·全国·一轮复习）利用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热。(_____) 【答案】正确 【详解】化学反应的反应热（焓变）仅与反应的始态（反应物的状态、物质的量）和终态（生成物的状态、物质的量）有关，与反应的具体进行途径无关。因此可通过盖斯定律对已知反应热的相关分步反应做代数运算，间接计算得到目标反应的反应热，因此题干表述符合盖斯定律的应用逻辑，是正确的。 3．（25-26高三·全国·一轮复习）已知  ，则  。(_____) 【答案】正确 【详解】合成氨的正反应为放热反应，，则其逆反应（氨的分解反应）为吸热反应，，说法正确。 14．（25-26高三·全国·一轮复习）同一反应一步完成与两步完成的焓变相同。(_____) 【答案】正确 【详解】焓是状态函数，焓变（）仅与反应体系的始态（反应物的种类、物质的量、聚集状态）和终态（生成物的种类、物质的量、聚集状态）有关，与反应的具体途径无关。 5．（25-26高三·全国·一轮复习）对一可逆反应加入催化剂，改变了反应途径，反应的也随之改变。(_____) 【答案】错误 【详解】焓变的定义为生成物总焓与反应物总焓的差值，公式为，仅由反应的始态和终态决定，与反应途径无关，因此加入催化剂后不会发生变化，题干表述错误。 6．（25-26高三·全国·一轮复习）  ，  ，则。(_____) 【答案】错误 【详解】硫的燃烧属于放热反应，因此、均为负值。等量的气态硫的内能高于固态硫的内能，二者完全反应生成相同状态的时，气态硫反应放出的热量更多，因为硫由固态变成气态，是要吸热的。对于放热反应，放出的热量越多，焓变的数值越小，因此，题干表述错误。 也可通过盖斯定律推导：由反应 ，可得，即，同样可证明题干错误。 7．（2026高三·全国·专题练习）反应热与参加反应的物质具有的能量有关，与反应途径无关。(____) 【答案】正确 【详解】反应热是指化学反应中的焓变（ΔH），表示在恒压条件下系统吸收或释放的热量。ΔH取决于反应物和生成物的焓值之差（即物质具有的能量），而与反应的具体途径无关。这符合赫斯定律，即总焓变是状态函数，只由体系的始态和终态决定，与反应路径无关。因此，说法正确。 8．（2027高三·全国·专题练习）  。(____) 【答案】错误 【详解】物质未标明聚集状态，故错误。 9．（25-26高三·全国·一轮复习）被还原，放出能量。(_______) 【答案】正确 【详解】由热化学方程式可知，1mol氮气被还原时，反应放出的能量为92.4kJ/mol×1mol=92.4kJ，故正确。 10．（23-24高三上·全国·一轮复习）已知N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)　ΔH=-92 kJ·mol-1，则NH3(g)=N2(g)＋H2(g)　ΔH=＋46 kJ·mol-1。(________) 【答案】正确 【详解】反应出放出热量与反应物用量有关；反应反向进行，则放热反应变为吸热反应，故正确； 【核心梳理●明考点】 考点一　盖斯定律和反应热的计算 1.盖斯定律 (1)内容 一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,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。 (2)意义 间接计算某些反应的反应热。 (3)应用 转化关系 反应热间的关系 aAB;AB ΔH1=aΔH2 AB ΔH1=-ΔH2 ΔH=ΔH1+ΔH2 2.利用盖斯定律计算反应热 已知25 ℃、101 kPa下,1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ。 2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.66 kJ·mol-1 C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.29 kJ·mol-1 (1)1 mol水蒸发为水蒸气的热化学方程式为 　H2O(l)===H2O(g)　ΔH=+44.01 kJ·mol-1　。  (2)计算出反应C(s)+O2(g)===CO(g)的反应热(写出计算过程)。 由①H2O(l)===H2O(g)　ΔH=+44.01 kJ·mol-1, ②2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.66 kJ·mol-1, ③C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.29 kJ·mol-1,根据盖斯定律 ③-×②+①得C(s)+O2(g)===CO(g)　ΔH=+131.29 kJ·mol-1-×571.66 kJ·mol-1+44.01 kJ·mol-1=-110.53 kJ·mol-1。 3.利用盖斯定律求反应热的三步流程 (1)找出 根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知热化学方程式 (2)调整 ①根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式的方向,同时调整ΔH的符号。 ②根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数,同时调整ΔH的值 (3)加和求ΔH 将调整好的热化学方程式和ΔH分别进行加和。确定目标反应的焓变ΔH 【考点突破●明方向】 1.“千畦细浪舞晴空”,氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱,设计如图所示的循环过程,可得ΔH4/(kJ·mol-1)为　　　　。  【答案】+838 【解析】①NH4Cl(s)===N(g)+Cl-(g)　ΔH1=+698 kJ·mol-1; ②NH4Cl(s)===N(aq)+Cl-(aq)　ΔH2=+15 kJ·mol-1; ③Cl-(g)===Cl-(aq)　ΔH3=-378 kJ·mol-1; ④(NH4)2SO4(s)===N(g)+(g)　ΔH4; ⑤(NH4)2SO4(s)===N(aq)+(aq)　ΔH5=+3 kJ·mol-1; ⑥(g)===(aq)　ΔH6=-530 kJ·mol-1;则⑤+①-⑥-②+③得④,得到ΔH4=+838 kJ·mol-1。 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　　　　。  【答案】3a+b-c 【解析】碳燃烧的热化学方程式为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。 3.(2023·江苏卷改编)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g)　ΔH=-164.7 kJ·mol-1 CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)　ΔH=+41.2 kJ·mol-1 列式计算反应2CO(g)+2H2(g)===CO2(g)+CH4(g)的焓变:　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】ΔH=-2×41.2 kJ·mol-1-164.7 kJ·mol-1=-247.1 kJ·mol-1 4.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。过程如下: 反应 Ⅰ:2H2SO4(l)===2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)　ΔH1=+551 kJ·mol-1 反应Ⅲ:S(s)+O2(g)===SO2(g)　ΔH3=-297 kJ·mol-1 反应Ⅱ的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s)　ΔH2=-254 kJ·mol-1 【解析】由题图可知,反应Ⅱ的化学方程式为3SO2+2H2O2H2SO4+S↓。根据盖斯定律,反应Ⅱ=-(反应Ⅰ+反应Ⅲ)可得:3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s)　ΔH2=-254 kJ·mol-1。 5.如图是发射卫星时用肼(N2H4)作燃料,用NO2作氧化剂(反应生成N2、水蒸气)和用F2作氧化剂(反应生成N2、HF)的反应原理。 通过计算,可知原理Ⅰ和原理Ⅱ氧化气态肼生成氮气的热化学方程式分别为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  消耗等量的N2H4(g)时释放能量较多的是原理　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。  【答案】N2H4(g)+NO2(g)===N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-567.85 kJ·mol-1　N2H4(g)+2F2(g)===N2(g)+4HF(g)　ΔH=-1 126 kJ·mol-1　Ⅱ 【解析】根据题给信息可知N2H4(g)+NO2(g)===N2(g)+2H2O(g)　ΔH,结合盖斯定律,此反应可由②-×①得出,所以ΔH=ΔH2-×67.7 kJ·mol-1=-567.85 kJ·mol-1。同理可得N2H4(g)+2F2(g)===N2(g)+4HF(g)　ΔH,此反应可由反应②+2×③-④得出,所以ΔH=ΔH2+2ΔH3-ΔH4=-534 kJ·mol-1+2×(-538 kJ·mol-1)-(-484 kJ·mol-1)=-1 126 kJ·mol-1。由所得两个热化学方程式可知,消耗等量N2H4(g)释放能量较多的是原理Ⅱ。 考点二　反应热大小的比较 1.根据反应物量的大小比较反应焓变的大小 (1)H2(g)+O2(g)===H2O(g)　ΔH1 (2)2H2(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 (1)C(s)+O2(g)===CO(g)　ΔH1 (2)C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH2 反应(2)中,C完全燃烧,放热更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1>ΔH2。 3.根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小 (1)S(g)+O2(g)===SO2(g)　ΔH1 (2)S(s)+O2(g)===SO2(g)　ΔH2 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:|ΔH1|>|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1<ΔH2。 方法二:通过盖斯定律构建新的热化学方程式。 由反应(1)-反应(2)可得S(g)===S(s)　ΔH=ΔH1-ΔH2<0,故ΔH1<ΔH2。 4.根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小 (1)2Al(s)+O2(g)===Al2O3(s)　ΔH1 (2)2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH2 由反应(1)-反应(2)可得2Al(s)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+Al2O3(s)　ΔH=ΔH1-ΔH2,已知铝热反应为放热反应,故ΔH<0,ΔH1<ΔH2。 【考点突破●明方向】 1.已知:①NaHCO3(s)===Na+(aq)+HC(aq)　ΔH1 ②Na2CO3(s)===2Na+(aq)+C(aq)　ΔH2 ③2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l)　ΔH3 ④Na2CO3(s)+2H+(aq)===2Na+(aq)+CO2(g)+H2O(l)　ΔH4<0 下列判断正确的是(　　) A.ΔH3<0 B.ΔH1>0,ΔH2<0 C.C(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH5>0 D.C(aq)+CO2(g)+H2O(l)===2HC(aq)　ΔH6=ΔH1-ΔH2-ΔH3 【答案】B 【解析】A.NaHCO3受热分解,且需要持续加热,即该分解反应是吸热反应,则ΔH3>0,故A错误;B.NaHCO3溶于水是吸热的,则ΔH1>0,Na2CO3溶于水是放热的,则ΔH2<0,故B正确;C.因为ΔH2<0,ΔH4<0,根据盖斯定律,反应-②+④得到反应C(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH5,则ΔH5=-ΔH2+ΔH4,无法判断其正负,故C错误;D.根据盖斯定律,将反应①×2-②-③得到C(aq)+CO2(g)+H2O(l)===2HC(aq)　ΔH6,则ΔH6=2ΔH1-ΔH2-ΔH3,故D错误。 2.对于反应a:C2H4(g)C2H2(g)+H2(g),反应b:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),当升高温度时平衡都向右移动。①C(s)+2H2(g)===CH4(g)　ΔH1;②2C(s)+H2(g)===C2H2(g)　ΔH2;③2C(s)+2H2(g)===C2H4(g)　ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是(　　) A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH2>ΔH3>2ΔH1 C.ΔH2>2ΔH1>ΔH3 D.ΔH3>ΔH2>ΔH1 【答案】B 【解析】对于反应a、b,升高温度平衡都向右移动,故二者均为吸热反应,ΔHa>0、ΔHb>0。根据盖斯定律知a=②-③,ΔHa=ΔH2-ΔH3>0,推知ΔH2>ΔH3;b=③-2×①,故ΔHb=ΔH3-2ΔH1>0,推知ΔH2>ΔH3>2ΔH1。 3.PCl3和PCl5都是重要的化工产品。磷与氯气反应有如图转化关系。下列叙述正确的是(　　) 已知:在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)反应(2),反应体系的温度均升高。 A.ΔH3=ΔH1+ΔH2 B.4PCl3(g)+4Cl2(g)===4PCl5(s)　ΔH>ΔH2 C.ΔH1、ΔH2、ΔH3中,ΔH3最大 D.PCl5分子中每个原子最外层都达到8电子结构 【答案】A 【解析】A.根据盖斯定律可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2,选项A正确;B.液态PCl3汽化时吸收热量,故ΔH<ΔH2,选项B错误;C.反应(1)和反应(2)均是放热反应,故反应(3)也是放热反应,结合盖斯定律,ΔH3最小,选项C错误;D.PCl5分子中P原子最外层有10个电子,选项D错误。 本讲感悟 疑点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  盲点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【真题再现●明考向】 一、单选题 1．（2025·浙江·高考真题）下列反应均能自发进行，相关判断不正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】将五个方程式依次编号为①、②、③、④、⑤。 【详解】A．酸碱中和反应为放热反应，难溶于水而氢氧化钠易溶于水，已知反应① ， ② ，则反应①放出的热量小于反应②，即，故，A正确； B．已知反应② ， ③ ， 利用盖斯定律将反应③-反应②得到，该反应为放热反应，则该反应的，即，B正确； C．已知反应⑤(化合反应)为放热反应，即，利用盖斯定律，将反应④-反应③得到反应⑤，即，，C错误； D．已知反应③为放热反应，，结合C项解析知：，则，D正确； 故选C。 2．（2025·重庆·高考真题）肼（）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①   ②   ③   则反应的为 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】根据目标方程式与原方程式的特点可知，将原方程式进行（①-3×②+③）变换，可得目标方程式，所以，ΔH应为，据此解答。 【详解】A．选项A的表达式为，但根据推导结果，ΔH应为，与A不符，A错误； B．推导过程中，通过组合反应①、③及反转的反应②×3，得到总ΔH为，再除以4得，与选项B一致，B正确； C．选项C未除以4，直接取，不符合目标反应的系数比例，C错误； D．选项D的表达式为，符号和系数均与推导结果不符，D错误； 故选B。 3．（2025·北京·高考真题）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】C 【分析】由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程。 【详解】A．由图可知，固体溶解过程的焓变为，为吸热过程，A正确； B．由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知，即，B正确； C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C错误； D．由分析可知，溶解过程的能量变化，取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关，即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 二、解答题 4．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）低碳烯烃（烯）用途广泛，可由合成气（）经费托反应催化直接合成。 (1)烃类产物碳链增长的部分历程如下（：催化剂，：活性碳氢物质）： 按此历程，产品中低碳烯烃产率不高的原因是________________________________（答出一条即可）。 (2)合成丙烯的费托反应主要为： ①　 ②　 ③　 ④　 则______，基于化学平衡分析，合成丙烯的条件应为______（填标号）。 A．低温高压    B．低温低压    C．高温低压    D．高温高压 (3)传统费托合成低碳烯烃收率低。我国科研工作者研发出转化率和选择性均优异的催化剂。图1中抑制副反应的最适宜催化剂为__________（填“”、“”或“”）。时，的选择性为32%，根据图2，此时低碳烯烃的最大收率为_________（写出计算式即可）。 [已知：收率转化为总烃的转化率低碳烯烃选择性、、] (4)若费托反应只发生③和④，且反应③已快速平衡而④未平衡。恒压、初始投料、选择性为或时，转化率与温度的关系如图3所示，则_____（填“>”、“=”或“<”，下同），反应③的_______。 (5)若采取某种措施抑制生成，此时费托反应只发生②和④，、恒压、初始投料时，的转化率为50%，丙烯的选择性为90%，则_________；反应②的反应商______（用分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数，保留两位有效数字）。 【答案】(1)有副反应发生生成烷烃（或生成高碳烷烃） (2) -497 A (3) (4) ＞ ＜ (5) 0.3 【详解】（1）根据题干给出的反应历程图，中间体既可以继续与反应使碳链增长，也可以结合 +H 发生加成反应生成甲烷；同理，碳链增长过程中的中间体也可以结合 +H 生成乙烷、丙烷等烷烃。此外，碳链也有可能继续增长生成及以上的高碳烃。这些副反应的存在消耗了反应物，降低了目标产物低碳烯烃的产率。 （2）根据盖斯定律，目标反应 ① 可以由3×反应③ + 反应④得到，因此。 反应①是放热、气体分子数减少的反应，低温有利于放热反应平衡正向移动，高压有利于气体分子数减少的反应平衡正向移动，因此选低温高压A。 （3）由图 1 可知，在相同的温度下，使用催化剂时丙烯的转化率最低。由于丙烯是我们期望的目标产物，其转化（消耗）属于副反应，因此是抑制该副反应的最适宜催化剂。根据定义：收率转化为总烃的CO转化率低碳烯烃选择性；选择性为，说明总消耗CO中用于生成总烃；由图2可知，要使收率最大，需要找到乘积最大的组合。观察图 2 中三种催化剂的数据，对应的总转化率为，低碳烯烃选择性为，此时收率最大，因此收率计算式为。 （4）反应 ③为放热反应。在图 3 中的水平虚线（固定 CO 转化率为 60%），该线与实线（a%）相交于点 M（温度较低），与实线（b%）相交于点 N（温度较高）。在相同 CO 转化率下（即反应 ④ 生成量基本相同），温度越高，放热的反应 ③ 平衡越向左移动，生成的 越少，导致选择性越低。因此，高温对应的线b% 的选择性低于低温对应的线a%，即a＞b； 由于反应3已经快速平衡，所以在任意时刻正逆反应速率相等，即=、=。题目要求比较和，本质上就是比较M点和N点的正反应速率。点N的温度远高于点M，温度升高会使反应速率常数k显著增大；此外，点N的CO2选择性更低，意味着更少的H2O被消耗，反应体系中H2O的浓度更高。在更高的温度和更高的反应物浓度双重作用下，N点的反应速率必然大于M点。因此，＜。 （5）设初始，： 转化率为，故转化的为，剩余； 丙烯选择性，故最终生成丙烯消耗为，得，分压比等于物质的量比，因此； 反应②为，反应商，代入分压化简得： ，平衡时：、、、，，，，计算得： 。 5．（2026·云南·高考真题）“双碳”目标推动科技发展。一种由CO制备高附加值酒石酸二甲酯(DMT)的路径如下： 回答下列问题： I．“热催化”中主反应： i．     (1)已知：      则__________(用含和的代数式表示)，__________0(填“”或“”)。 (2)一定温度下，恒容密闭容器中只发生反应，提高平衡转化率的措施有__________(填标号)。 A．及时移走 B．通入 C．增大和投料比 D．加入催化剂 (3)“热催化”存在两个副反应，其中生成“副产物1”()的副反应： ii． 一定条件下，平衡转化率和产物选择性随温度变化关系如图1。[比如：DMO选择性] ①“热催化”反应较适宜的温度区间为__________(填标号)。 A．    B．    C． ②，若恒容密闭容器中只发生反应i、ii，当和的初始浓度分别为、，结合图1信息，平衡时__________，反应的__________(列出计算式即可)。 II．“电催化”中：DMODMT (4)25℃时，DMT的生成速率与关系如图2，已知该反应的速率方程为，其中为速率常数。 ①当增加10倍，也增加10倍，则为__________。 ②速率常数为__________(列出计算式即可)。 (5)生成DMT的电极反应式为，其中Y为__________(填结构简式)。 【答案】(1) ＜ (2)C (3) B 0.25 (4) 1 或或或 (5) 【详解】（1）根据盖斯定律，将已知第一个反应乘以减去第二个反应乘以，得到目标反应，故。反应i中，反应物气体总物质的量为，生成物仅气体（DMO为液态），气体物质的量减少，熵减小，因此。 （2）A．及时移走液态生成物DMO，DMO为纯液体，其量的改变不影响化学平衡移动，平衡转化率不变，错误； B．恒容密闭容器中通入，各反应物生成物浓度不变，平衡不移动，转化率不变，错误； C．增大和投料比，相当于增加CO浓度，平衡正向移动，转化率提高，正确； D．催化剂只改变反应速率，不改变平衡状态，转化率不变，错误。 （3）①该反应需要主产物DMO保持高选择性，同时保证一定转化率。由图可知，温度在时，主产物的选择性较高，但的转化率太低，而温度在时，副产物2的选择性急剧升高，不利于生产，故反应较适宜的温度区间为，答案选B。 ②时平衡转化率为，初始浓度为，因此平衡时， 两个反应中，每消耗均生成，因此平衡；结合DMO选择性，生成DMO的为 0.75×90%=0.675mol/L。根据反应 i，，反应 ii 消耗的=0.75mol/L×(1−90%)=0.075mol/L。生成 c(副产物1)=；列出变化量：： i． ii． 平衡，DMO为液态不计入平衡常数（题中所给单位亦可看出），因此反应i的平衡常数。 （4）①速率方程，当增加10倍，增加10倍，可得，即，因此。 ②，因此，代入图2中任意一组数据即可： 或或或。 （5）根据原子守恒配平电极反应：左侧总组成为，右侧DMT总组成为，剩余对应2Y，因此Y为。 6．（2026·浙江·高考真题）某小组想用CO制取，反应如下： I．      Ⅱ．              Ⅲ．                           请回答： (1)①_______kJ/mol。 ②某同学在常温常压下，往CO与以体积比为2：1混合至密闭体系中，放置数年后却发现几乎无。该同学认为是该反应的平衡常数极小导致的，你认为该同学的说法_______(“正确”或“错误”)，设计实验验证你的结论：_______(简述即可)。 (2)Pt因其原子结构特点，有良好的催化活性，是催化小分子反应的优异催化剂。某小组在250℃条件下，用Pt催化CO制取，反应如下： Ⅳ   V   Ⅵ (过渡态) Ⅶ Ⅷ ①Pt(原子序数78)，位于元素周期表第_______周期_______族。 ②反应Ⅳ的_______0(填“>”、“<”或“=”)。 ③在图中画出位置(虚线框内) _______。 (3)某小组在其他条件不变的情况下采取某种措施，使反应温度由降为，相关反应如下： 序号 反应 Ea(kJ/mol) a 144 b 101 c 56 d 48 e 40 f 39 g 24 h 15 i 14 ①该研究小组采取的措施是_______。 ②请选出合理的反应并排序，补全反应历程：_______(填序号)。 【答案】(1) -283 错误 点燃，检验产物 (2) 第六周期 Ⅷ < (3) 通入氢气 hgeidf或dhgeif等合理答案 【详解】（1）①根据盖斯定律，反应Ⅲ=。 ②该同学的结论“错误”。CO与O2常温下难反应的根本原因是活化能高而并非平衡常数过小，可通过点燃使之迅速产生CO2来验证。 （2）①Pt(原子序数78)，可根据稀有气体氡（86号元素）进行推断，按照元素周期表位置可知其在Ni元素所在列，故位于元素周期表第六周期第Ⅷ族。 ②反应Ⅳ是CO吸附在催化剂表面的过程，气态的CO吸附在固体的催化剂上，混乱度减小，。 ③由转化为时形成新的化学键放热故的能量比低，但在催化剂上脱附是吸热过程，故的位置在与的下面，如图：。 （3）①根据(3)题干表格中给出的反应历程，如h： ，g： 等，均涉及或含氢物种，说明体系中引入了作为反应物或助催化剂，开辟了新的、活化能更低的反应路径，从而能在30℃下进行反应。 ②根据表格中各基元反应判断反应进行的优先顺序h(H2(g)→H2*→2H*)→g(O2(g)+H*→O2H*)→e(O2H*→O*+OH*)→→→f(O*+CO*→O...CO*→CO2*)，故反应顺序是hgeidf；或其他合理答案：hgei位置不能互换，d可以在hgei前，也可以在hgei后，f在hgei后面，如dhgeif也可。 7．（2025·贵州·高考真题）TiC是一种极具潜力的超高温结构材料，其制备总反应为：   反应步骤如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   回答下列问题： (1)________，总反应的随温度T的变化关系如图，则总反应自发进行的温度条件为________。 (2)在恒容密闭容器中，加入1 mol 、5 mol C和8.4 mol氢气，以从20℃升温至1500℃后保持恒温进行反应，测得剩余固体质量分数随时间t变化关系如图。已知：剩余固体质量分数 ①148 min之前反应速率逐渐加快的原因是________。 ②M、N点的反应速率________(选填“>”“=”或“<”)，其原因是________。 ③设Q点达平衡，总压为p kPa，则1500℃时总反应的________(分压=总压×物质的量分数，用含p的代数式表示)。 (3)高温下，向和C反应体系中加入NaF，可形成TiC-NaF(l)(TiC与NaF共熔体)，最终获得TiC，原理如下： ⅰ． ⅱ．______________ ⅲ． 过程ⅱ的化学方程式为________，加入NaF有利于生成更多TiC的原因是________。 【答案】(1) 温度高于1258K (2) 该时间段内，反应体系持续升温，温度升高是导致反应速率加快的主要原因 > 随着反应进行生成了固体覆盖在反应物表面，导致反应物接触面积减小，速率减慢 (3) 加入熔融 NaF 能生成TiC与NaF共熔体，该共熔体为液态，能够从体系中“被移走”，从而不断推动平衡向生成 TiC 的方向移动，有利于得到更多的 TiC 【详解】（1）根据盖斯定律，总反应可由×I +×Ⅱ + ×Ⅲ得到：==；由图可知，当时，，反应自发进行； （2）①148 min之前反应速率逐渐加快的原因是该时间段内，反应体系持续升温，温度升高是导致反应速率加快的主要原因； ②148分钟以后，温度已经保持不变状态，由斜率可看出；原因可能是因为随着反应进行生成了固体覆盖在反应物表面，导致反应物接触面积减小，速率减慢； ③1500℃时时，剩余固体质量分数为68%，初始固体总质量：，剩余固体质量：，设反应的为，三段式为 剩余固体质量：，则56x = 140 - 95.2，解得x = 0.8 mol，平衡时，气体总物质的量 ； （3）过程ⅱ的化学方程式与的作用  ，过程ⅰ：；过程ⅲ：，因此过程ⅱ为与液态反应生成，方程式为：  ；加入熔融 NaF 能生成TiC与NaF共熔体，该共熔体为液态，能够从体系中“被移走”，从而不断推动平衡向生成 TiC 的方向移动，有利于得到更多的 TiC。 8．（2024·贵州·高考真题）在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： ⅰ． ⅱ． 回答下列问题： (1)反应ⅰ在1000K时_______(选填“能”或“不能”)自发进行。 (2)已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的_______(用含的代数式表示)。 物质 (3)受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是_______。 (4)对催化剂在不同的pH条件下进行处理，能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处理后分别用于催化CH4芳构化，相同反应时间内测定相关数据如下表，其中最佳pH为_______，理由是_______。 pH CH4平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积碳平均含量/% 2.4 9.60 5.35 40.75 4.0 9.80 4.60 45.85 7.0 9.25 4.05 46.80 10.0 10.45 6.45 33.10 12.0 9.95 4.10 49.45 (5)下，在某密闭容器中按充入气体，发生反应，平衡时与的分压比为4:1，则的平衡转化率为_______，平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数，列出计算式即可)。 (6)引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯，反应如下： (两个反应可视为同级数的平行反应) 对于同级数的平行反应有，其中v、k分别为反应速率和反应速率常数，Ea为反应活化能，A1、A2为定值，R为常数，T为温度，同一温度下是定值。已知，若要提高苯的产率，可采取的措施有_______。 【答案】(1)能 (2)6a-b-9c (3)反应ⅰ有积炭生成，随着反应的进行，生成的积炭逐渐增多，覆盖在催化剂表面，使催化剂催化性能逐渐降低，化学反应速率减小 (4) 10.0 pH=10.0时，产物中积炭平均含量最低，CH4平均转化率最大，芳烃平均产率最高 (5) 20% 或 (6)加入合适的催化剂(合理即可) 【详解】（1）反应ⅰ．，在1000K时，ΔG=ΔH-TΔS=+74.6 kJ·mol-1-1000K×80.84×10-3kJ·mol-1·K-1=-6.24 kJ·mol-1＜0，故反应ⅰ在1000K时能自发进行。 （2）ⅱ． 由题给数据可得出以下热化学方程式： ③CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)     ΔH=akJ·mol-1 ④C6H6(l)+7.5O2(g)＝6CO2(g)+3H2O(l)   ΔH=bkJ·mol-1 ⑤H2(g)+0.5O2(g)＝H2O(l)             ΔH=c kJ·mol-1 依据盖斯定律，将反应③×6-④-⑤×9得，反应ⅱ的(6a-b-9c) kJ·mol-1。 （3）由于反应ⅰ生成固态炭，会覆盖在催化剂表面，从而减小气体与催化剂的接触面积，因此随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低。 （4）比较表中数据可以看出，pH=10.0时，CH4平均转化率为最大值10.45%，芳烃平均产率为最大值6.45%，产物中积炭平均含量为最小值33.10%，所以最佳pH为10.0。 （5）下，在某密闭容器中按充入气体，发生反应，平衡时与的分压比为4:1，设起始时C6H6的物质的量为1mol，CH4的物质的量为5mol，参加反应C6H6的物质的量为xmol，则可建立如下三段式： 依题意，，解得x=0.2，平衡时，n(C6H6)=0.8mol，n(CH4)=4.8mol，n(C7H8)=0.2mol，n(H2)=0.2mol，则的平衡转化率为=20%，平衡常数Kp=或。 （6）已知，加入合适的催化剂，选择性降低Ea,苯，加快生成苯的速率，提高苯的产率。所以若要提高苯的产率，可采取的措施有：加入合适的催化剂(合理即可)。 9．（2024·全国甲卷·高考真题）甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： (1)已知如下热化学方程式：         计算反应的_____。 (2)与反应生成，部分会进一步溴化。将和。通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。 (i)图中的曲线是_____(填“a”或“b”)。 (ii)时，的转化率_____，_____。 (iii)时，反应的平衡常数_____。 (3)少量可提高生成的选择性。时，分别在有和无的条件下，将和，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。 (i)在之间，有和无时的生成速率之比_____。 (ii)从图中找出提高了选择性的证据：_____。 (ⅲ)研究表明，参与反应的可能机理如下： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 根据上述机理，分析提高选择性的原因：_____。 【答案】(1)-67 (2) a 80% 7.8 10.92 (3) (或3：2) 5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升 I2的投入消耗了部分CH2Br2，使得消耗的CH2Br2发生反应生成了CH3Br 【分析】根据盖斯定律计算化学反应热；根据影响化学反应速率的因素判断还行反应进行的方向从而判断曲线归属；根据反应前后的变化量计算转化率；根据平衡时各物质的物质的量计算平衡常数；根据一段时间内物质的含量变化计算速率并计算速率比；根据图示信息和反应机理判断合适的原因。 【详解】（1）将第一个热化学方程式命名为①，将第二个热化学方程式命名为②。根据盖斯定律，将方程式①乘以3再加上方程式②，即①×3+②，故热化学方程式3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的∆H=-29×3+20=-67kJ·mol-1。 （2）(i)根据方程式①，升高温度，反应向吸热反应方向移动，升高温度，平衡逆向移动，CH4(g)的含量增多，CH3Br(g)的含量减少，故CH3Br的曲线为a； (ii)560℃时反应达平衡，剩余的CH4(g)的物质的量为1.6mmol，其转化率α=×100%=80%；若只发生一步反应，则生成6.4mmol CH3Br，但此时剩余CH3Br的物质的量为5.0mmol，说明还有1.4mmol CH3Br发生反应生成CH2Br2，则此时生成的HBr的物质的量n=6.4+1.4=7.8mmol； (iii)平衡时，反应中各组分的物质的量分别为n(CH3Br)=5.0mmol、n(Br2)=0.2mmol、n(CH2Br2)=1.4mmol、n(HBr)=7.8mmol，故该反应的平衡常数K===10.92。 （3）(i)11~19s时，有I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1，无I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1。生成速率比==； (ii)从图中可以看出，大约4.5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升，因此，可以利用此变化判断I2提高了CH3Br的选择性； (iii)根据反应机理，I2的投入消耗了部分CH2Br2，同时也消耗了部分HBr，使得消耗的CH2Br2发生反应生成了CH3Br，提高了CH3Br的选择性。 10．（2026·上海·高考真题）黄铜矿的湿法冶金技术，主要包括直接酸浸、氧化焙烧、硫酸化焙烧。下列是利用酸浸出黄铜矿(主要成分，含有少量杂质)回收其中铜和铁的工艺流程如图： (1)化合物作为硫酸铜镀铜工艺的辅助光亮剂，可改善镀层的均匀性和光泽性，提升电镀层的质量和稳定性。该分子中电负性最大与最小的元素分别是___________。 A．C、S B．C、H C．N、S D．N、H (2)离子液体[]可用于萃取分离铜离子，该离子溶液中存在的作用力有___________(不定项)。 A．配位键 B．离子间静电作用 C．氢键 D．金属键 (3)已知：的歧化反应                                      ①根据上述信息，计算反应热___________。 ②在298 K时，反应的则在该条件下，在溶液中___________(填“能”或“不能”)大量存在。理由是___________。 (4)写出黄铜矿焙烧生成冰铜的主要反应方程式：___________ _____________ (5)用硫酸浸出黄铜矿时，生成、、。为了将目标铜元素分离提纯，需向反应液中多添加___________(选填“氧化剂”或“还原剂”)。 铜的提取最后一步为电解。电解装置中使用质子交换膜分隔两极室。如下图所示。 (6)写出正极的电极反应式___________。 (7)反应中可以用___________替代。 A．葡萄糖 B． C． D． (8)下图为晶胞图，图中1个S进入的是2个Cu和2个Fe围成的四面体，有部分Cu未画出，则晶胞中未画出的Cu处在晶胞的___________位置。 A．体心 B．面心 C．顶点 D．棱心 距离Cu原子最近的S原子有___________个。 (9)、、三种微粒的键角从大到小的顺序是___________。并说明和键角不同的原因是___________。 【答案】(1)D (2)BC (3) 875 不能 该温度下反应的，歧化反应正向自发，会转化为和 (4)17 (5)氧化剂 (6) (7)A (8) A 4 (9) 中原子有1对孤电子对，中原子有2对孤电子对，孤电子对越多对成键电子对的排斥力越大，键角越小 【详解】（1）该辅助光亮剂含、、、四种元素，同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性顺序为，故电负性最大的是，最小的是，选D。 （2）该离子液体中阴阳离子之间存在离子间静电作用，阳离子中的键可与阴离子中的形成氢键，金属键仅存在于金属晶体中，不存在金属键，故选BC。 （3）(1) 根据盖斯定律，目标反应可由已知第一个反应与第四个反应相加得到，故。 (2) 298K时，反应的吉布斯自由能，说明歧化反应在该条件下正向自发进行，故在溶液中不能大量存在。 （4）依据电子守恒，中从+2价升高到+3价，每个失1e⁻，从-2价升高到+6价，每个失8e⁻，4mol 共失电子，中从0价降低到-2价，1mol 得4e⁻，故的系数为。再依据原子守恒与电荷守恒，反应物缺项为，的系数为16，配平后总反应为。 （5）反应液中含、、、，为将元素全部转化为，便于调节pH生成沉淀除去，需添加氧化剂将氧化为。 （6）电解装置右侧转化为，元素化合价升高，发生失电子的氧化反应，故右侧电极为阳极，接电源正极，电极反应式为。 （7）反应中中、元素化合价升高，作还原剂，需选择还原性物质替代，选项中只有葡萄糖具有还原性，、无强还原性，为氧化剂，故选A。 （8）晶胞中原子采取面心立方堆积，已画出的位于顶点和面心位置，未画出的位于晶胞体心位置，选A；每个原子周围紧邻的原子构成四面体结构，故距离原子最近的原子有4个。 （9）、、的中心原子均为杂化，中有1对孤电子对，中有1对孤电子对但的电负性小于，孤电子对排斥力更小，中有2对孤电子对，孤电子对排斥力更大，故键角顺序为；和键角不同的原因是中原子有1对孤电子对，中原子有2对孤电子对，孤电子对越多对成键电子对的排斥力越大，键角越小。 高考热点总结　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【限时训练】 （60分钟） 基础落实 选择题只有1个选项符合题意 1.分别向1 L 0.5 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,下列关系正确的是(　　) A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH2<ΔH3 C.ΔH1>ΔH2=ΔH3 D.ΔH1=ΔH2<ΔH3 【答案】B 【解析】混合时浓硫酸在被稀释的过程中放热;浓、稀硫酸在与Ba(OH)2溶液反应时还会形成BaSO4沉淀,Ba2+、S之间形成化学键的过程中也会放出热量。因放热反应的ΔH取负值,故ΔH1<ΔH2<ΔH3。 2.以CO和H2为原料合成甲醇是工业上的成熟方法,直接以CO2为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用CO2人工合成淀粉时,第一步就需要将CO2转化为甲醇。 已知:①CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH1=-90.5 kJ·mol-1 ②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)　ΔH2=-41.1 kJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH3=-483.6 kJ·mol-1 下列说法不正确的是(　　) A.若温度不变,反应①中生成1 mol CH3OH(l)时,放出的热量大于90.5 kJ B.CO2与H2合成甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-49.4 kJ·mol-1 C.通过电解制H2和选用高效催化剂,可降低CO2与H2合成甲醇反应的焓变 D.以CO2和H2O为原料合成甲醇,同时生成O2,该反应需要吸收能量 【答案】C 【解析】根据盖斯定律,①-②得CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=ΔH1-ΔH2=-49.4 kJ·mol-1,故B正确;催化剂可降低CO2与H2合成甲醇反应的活化能,但不改变反应的焓变,故C错误;已知反应④CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH4=-49.4 kJ·mol-1,根据盖斯定律④×2—③×3得2CO2(g)+4H2O(g)===2CH3OH(g)+3O2(g)　ΔH=2ΔH4-3ΔH3=+1 352 kJ·mol-1>0,则该反应需要吸收能量,故D正确。 3.根据碘与氢气反应的热化学方程式: (ⅰ)I2(?)+H2(g)2HI(g)　ΔH=-9.48 kJ·mol-1; (ⅱ)I2(?)+H2(g)2HI(g)　ΔH=+26.48 kJ·mol-1。 下列判断正确的是(　　) A.反应(ⅰ)中的I2为固态,反应(ⅱ)中的I2为气态 B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ C.反应(ⅰ)的生成物比反应(ⅱ)的生成物稳定 D.254 g I2(g)中通入2 g H2(g),反应放热9.48 kJ 【答案】B 【解析】反应(ⅰ)放出能量,反应(ⅱ)吸收能量,故(ⅰ)中I2的能量高,为气态,(ⅱ)中I2为固态,故A项错误;根据盖斯定律可知,(ⅱ)-(ⅰ)即得到I2(s)I2(g)　ΔH=+35.96 kJ·mol-1,说明1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ,故B项正确;两个反应的生成物为相同状态的同种物质,其稳定性相同,故C项错误;254 g I2(g)和2 g H2(g)的物质的量均为1 mol,因反应(ⅰ)是可逆反应,转化率达不到100%,则反应放热小于9.48 kJ,故D项错误。 4.向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是(　　) A.反应HC(aq)+H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)为放热反应 B.C(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 C.ΔH1>ΔH2;ΔH2<ΔH3 D.H2CO3(aq)===CO2(g)+H2O(l),若使用催化剂,则ΔH3变小 【答案】B 【解析】由图像可知,反应HC(aq)+H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)为吸热反应,A错误;由图像可知,能量差值越大,反应热的绝对值越大,ΔH1、ΔH2都为放热反应,则ΔH1<ΔH2,C错误;加入催化剂,反应热不变,D错误。 5.在一定温度压强下,依据图示关系,下列说法不正确的是(　　) A.C(s,石墨)+CO2(g) ===2CO(g)　ΔH=ΔH1-ΔH2 B.1 mol C(s,石墨)和1 mol C(s,金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),前者放热多 C.ΔH5=ΔH1-ΔH3 D.化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关 【答案】B 【解析】由题干信息可知,反应Ⅰ:C(s,石墨)+O2(g)===CO(g)　ΔH1,反应Ⅱ:CO(g)+O2(g)===CO2(g)　ΔH2,则反应Ⅰ-反应Ⅱ得C(s,石墨)+CO2(g) ===2CO(g),根据盖斯定律可知ΔH=ΔH1-ΔH2,A正确;由题干信息可知,C(s,石墨)===C(s,金刚石)　ΔH5>0,即1 mol C(s,石墨)具有的总能量低于1 mol C(s,金刚石),则1 mol C(s,石墨)和1 mol C(s,金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g),后者放热多,B错误;由题干信息可知,反应Ⅰ:C(s,石墨)+O2(g)===CO(g)　ΔH1,反应Ⅲ:C(s,金刚石)+O2(g)===CO(g)　ΔH3,则反应Ⅰ-反应Ⅲ得C(s,石墨)===C(s,金刚石),根据盖斯定律可知,ΔH5=ΔH1-ΔH3,C正确。 6.将V1 mL 1.00 mol·L-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。下列叙述正确的是(　　) A.做该实验时环境温度为22 ℃ B.该实验表明化学能可以转化为热能 C.NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L-1 D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 【答案】B 【解析】将左边直线向左下角延长,得到未加HCl溶液时的交叉点,因此得出做该实验时环境温度低于22 ℃,A错误;盐酸和氢氧化钠反应放出热量,因此该实验表明化学能可能转化为热能,B正确;HCl溶液加入30 mL时,温度最高,说明在此点恰好完全反应,即HCl和NaOH的物质的量相等,1 mol·L-1×0.03 L=c(NaOH)×0.02 L,c(NaOH)=1.5 mol·L-1,C错误;该实验只能表明这个反应是放热反应,但很多其他生成水的反应是吸热反应,比如碳酸氢钠分解,D错误。 7.在25 ℃、101 kPa时,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、870.3 kJ·mol-1,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　) A.-488.3 kJ·mol-1 B.+488.3 kJ·mol-1 C.-191 kJ·mol-1 D.+191 kJ·mol-1 【答案】A 【解析】由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1;②H2(g)+O2(g)===H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1;③CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-870.3 kJ·mol-1。则2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2+②×2-③得出,则反应热为(-393.5 kJ·mol-1)×2+(-285.8 kJ·mol-1)×2-(-870.3 kJ·mol-1)=-488.3 kJ·mol-1。 8.(2024·安阳模拟)已知硫的两种晶体形态的相图如图所示(相图:用于描述不同温度、压强下硫单质的转化及存在状态的平衡图像),燃烧的热化学方程式为S(s,斜方)+O2(g)===SO2(g)　ΔH1;S(s,单斜)+O2(g)===SO2(g)　ΔH2。则下列有关说法中正确的是(　　) A.温度高于119 ℃且压强小于0.4 Pa,单斜硫发生液化现象 B.斜方硫和单斜硫互为同分异构体 C.图中F→G过程为固态硫的气化,该过程只破坏了分子间作用力 D.由上述信息可判断:ΔH1>ΔH2 【答案】D 【解析】由题图可知,温度高于119 ℃且压强小于0.4 Pa时,单斜硫是气态,需要增大压强单斜硫才能发生液化现象,A错误;单斜硫和斜方硫是由S元素形成的不同单质,故斜方硫和单斜硫互为同素异形体,B错误;图中F→G过程为固态硫的气化,由斜方晶体先变为单斜硫再变为气体,过程中发生了化学变化,除了破坏分子间作用力外,还破坏了共价键,C错误;①S(s,斜方)+O2(g)===SO2(g)　ΔH1,②S(s,单斜)+O2(g)===SO2(g)　ΔH2,①-②可得,S(s,斜方)===S(s,单斜)　ΔH,由题图可知,在相同条件下,斜方硫转变为单斜硫需要升温,即ΔH>0,则ΔH1>ΔH2,D正确。 9.(1)已知:4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)　ΔH=-905.0 kJ·mol-1(Ⅰ),N2(g)+O2(g)===2NO(g)　ΔH=+180.5 kJ·mol-1(Ⅱ)。有氧条件下,NH3与NO反应生成N2,相关热化学方程式为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g)　ΔH=　　　　 kJ·mol-1。  (2)CH4-CO2重整反应的热化学方程式如下: 反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)　ΔH1 反应Ⅱ:H2(g)+CO2(g)===CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41 kJ·mol-1 反应Ⅲ:CH4(g)===C(s)+2H2(g)　ΔH3=+75 kJ·mol-1 反应Ⅳ:2CO(g)===C(s)+CO2(g)　ΔH4=-172 kJ·mol-1。 ΔH1=　　　　 kJ·mol-1。  【答案】(1)-1 627　(2)+247 【解析】(1)根据盖斯定律,反应Ⅰ-4×反应Ⅱ可得到热化学方程式:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g)　ΔH=(-905.0-4×180.5) kJ·mol-1=-1 627 kJ·mol-1。(2)反应Ⅲ-反应Ⅳ=反应Ⅰ,ΔH1=+247 kJ·mol-1。 能力提升 10.室温下,将1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O(s)受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。下列判断正确的是(　　) A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3 C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3 【答案】B 【解析】根据题干信息,构建多步反应中总反应与分步反应的关系,快速得出反应方程式和反应热之间的关系 ΔH1=ΔH3+ΔH2,ΔH1>0,ΔH3>0,ΔH2<0。 11.设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应; ①C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-a kJ·mol-1 ②C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH2=-b kJ·mol-1 其他数据如下表: 化学键 C==O O==O C—H O—H C==C 键能/ (kJ·mol-1) 798 x 413 463 610 下列说法正确的是(　　) A.a<b,且C2H4的燃烧热为a kJ·mol-1 B.上表中x= C.H2O(l)===H2O(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1 D.当有4NA个C—H断裂时,该反应放出热量一定为a kJ 【答案】B 【解析】A项,燃烧热所生成的产物一定是稳定的,水为液态,A项错误;B项,根据反应热键能计算,ΔH1=[(413×4+610+3x)-(798×4+463×4)] kJ·mol-1=-a kJ·mol-1,则有x=,B项正确;C项,根据盖斯定律,(①-②)×得,H2O(l)===H2O(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1,C项错误;D项,当有4NA个C—H断裂时,有1 mol C2H4反应,若生成H2O(g)放出a kJ热量,若生成H2O(l)放出b kJ热量,D项错误。 12.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 ②3H2(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3H2O(g)　ΔH2 ③2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3 ④2Al(s)+O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4 ⑤2Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s)　ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　) A.ΔH1<0,ΔH3>0 B.ΔH5<0,ΔH4<ΔH3 C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH5-ΔH4 【答案】B 【解析】铁的氧化反应为放热反应,ΔH3<0,A项错误;铝热反应为放热反应,ΔH5<0,将④-③得2Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s)　ΔH5=ΔH4-ΔH3<0,故ΔH4<ΔH3,B项正确;根据盖斯定律,将(②+③)×得2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH1=(ΔH2+ΔH3),C项错误;将④-③得2Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s)　ΔH5=ΔH4-ΔH3,即ΔH3=ΔH4-ΔH5,D项错误。 13.(1)(2022·福建卷)异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注。其主要反应如下: Ⅰ.C3H8O(g)C3H6(g)+H2O(g)　 ΔH1=+52 kJ·mol-1 Ⅱ.2C3H6(g)C6H12(g)　 ΔH2=-97 kJ·mol-1 已知2C3H8O(g)+9O2(g)===6CO2(g)+8H2O(g)　ΔH=-3 750 kJ·mol-1,则C3H6(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。  (2)(2022·天津卷)科研人员把铁的配合物Fe3+L(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体H2S转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①H2S的吸收氧化;②Fe3+L的再生。反应原理如下: ①H2S(g)+2Fe3+L(aq)+2OH-(aq)===S(s)+2Fe2+L(aq)+2H2O(l)　ΔH=-a kJ·mol-1(a>0) ②4Fe2+L(aq)+O2(g)+2H2O(l)===4Fe3+L(aq)+4OH-(aq)　ΔH=-b kJ·mol-1(b>0) 该工艺的总反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。  1 mol H2S(g)发生该反应的热量变化为　　　　,Fe3+L在总反应中的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)2C3H6(g)+9O2(g)===6CO2(g)+6H2O(g)　ΔH=-3 854 kJ·mol-1　(2)2H2S+O22H2O+2S↓[或2H2S(g)+O2(g)2H2O(l)+2S(s)]　放出(a+) kJ热量　作催化剂(或降低反应活化能) 【解析】(1)设Ⅲ.2C3H8O(g)+9O2(g)===6CO2(g)+8H2O(g)　ΔH=-3 750 kJ·mol-1,根据盖斯定律Ⅲ-2×Ⅰ得2C3H6(g)+9O2(g)===6CO2(g)+6H2O(g)　ΔH=-3 854 kJ·mol-1。 14.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 相对能量/(kJ·mol-1) Cl-(aq) 0 ClO-(aq) 60 Cl(aq) 101 Cl(aq) 63 Cl(aq) 38 ①在上述五种离子中,最不稳定的离子是　　　　(填离子符号)。  ②反应3ClO-(aq)===Cl(aq)+2Cl-(aq)的ΔH=　　　　。  ③写出由Cl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。 过程Ⅱ反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)-415.5 (2)①Cl(aq)===3Cl(aq)+Cl-(aq)　ΔH=-138 kJ·mol-1 (3)2CuCl2(s)+O2(g)===2CuO(s)+2Cl2(g)　ΔH=+125.4 kJ·mol-1 【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)　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,故最不稳定的离子是Cl。②ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,则反应3ClO-(aq)===Cl(aq)+2Cl-(aq)的ΔH=63 kJ·mol-1-3×60 kJ·mol-1=-117 kJ·mol-1。③由Cl(aq)===3Cl(aq)+Cl-(aq),该反应的ΔH=3×38 kJ·mol-1-4×63 kJ·mol-1=-138 kJ·mol-1。(3)由题图可知,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(氯化)反应的热化学方程式编号为ii,根据盖斯定律,由i-ii×2可得2CuCl2(s)+O2(g)===2CuO(s)+2Cl2(g)　ΔH=(-115.4 kJ·mol-1)-(-120.4 kJ·mol-1)×2=+125.4 kJ·mol-1。 学科网（北京）股份有限公司 $