1.1 化学反应的热效应（举一反三题型专练，江苏专用）化学苏教版选择性必修1

第一单元 化学反应的热效应（题型突破·举一反三） 题型01 焓变 反应热 题型02 热化学方程式的书写与正误判断 题型03 利用键能计算反应热 题型04 中和反应反应热的测量 题型05 盖斯定律及其应用 题型06 反应热大小的比较 题型07 标准燃烧热和热值 题型08 反应热的计算 题型09 能源的利用 ▌题型01 焓变　反应热 1.焓和焓变 (1)焓是与物质内能有关的物理量。单位： ，符号： 。 (2)焓变是生成物之焓与反应物之焓的差值。单位： ，符号： 。 2.焓变与反应热 在恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变。 3.从宏观和微观认识吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 宏观角度 反应物具有的总能量 于生成物具有的总能量(E反>E生) 反应物具有的总能量 于生成物具有的总能量(E反<E生) 微观角度 E1>E2，吸收热量 E1<E2，放出热量 与键能的 关系 反应物的键能总和 生成物的键能总和，吸收热量 反应物的键能总和 生成物的键能总和，放出热量 焓变 ΔH<0 ΔH>0 图示 能量变化 体系的能量降低 体系的能量升高 实例 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)=== CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.5 kJ·mol－1 常见反 应类型 ①可燃物的燃烧； ②酸碱中和反应； ③大多数化合反应； ④金属与(水)酸的置换反应； ⑤铝热反应； ⑥酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应 ①大多数分解反应； ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应； ③碳和水、C和CO2的反应 【典例1】(25-26高二上·江苏扬州新华中学·期中)某化学反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B． C．反应物键能之和小于生成物键能之和 D．反应物的总能量比生成物的总能量高 【变式1-1】(25-26高二·江苏盐城龙冈中学·调研)下列反应是吸热反应的是 A．铝片与稀盐酸反应 B．酸碱中和反应 C．灼热的碳在足量中燃烧 D．与的反应 【变式1-2】(25-26高二下·江苏盐城田家炳中学等校·期中)下列与时反应  相关的说法，正确的是 A．图示能表示反应物与生成物总能量的相对关系 B． C．(E表示键能) D．时，的燃烧热 【变式1-3】(25-26高二上·江苏苏州园区星海实验中学·月考)接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化，该反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．使用高效催化剂可使反应的值增大 B．   C．该反应的热化学方程式为   D．该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少 ▌题型02 热化学方程式的书写与正误判断 1.热化学方程式与普通化学方程式的区别 普通化学方程式 热化学方程式 化学计量数 是整数，既表示微粒个数又表示该物质的物质的量 可以是整数也可以是分数，只表示物质的 状态 不要求注明 必须在分子式后注明 ΔH正、负 号及单位 无 必须注明(正号常省略) 意义 表明了化学反应中的物质变化 不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化 遵循规律 原子守恒 原子守恒和能量守恒 2.书写热化学方程式的“五步” 3.热化学方程式正误判断的“五看” 【典例2】(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知的燃烧热。下列表示燃烧热的热化学方程式正确的是 A．。 B． C． D． 【变式2-1】(24-25高二上·江苏宿迁沭阳县·期中)已知在25℃下，燃烧生成液态水时放出的热量。则下列热化学方程式书写正确的是 A． B． C． D． 【变式2-2】(24-25高二下·江苏南师附中、天一中学、海门中学、海安中学等校·期末)催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图乙所示。 下列说法正确的是 A．图甲反应中既有极性共价键的断裂和形成，又有非极性共价键的断裂和形成 B．图甲所示热化学方程式为：     C．图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为4：1 D．图乙中总反应为 【变式2-3】(24-25高二上·江苏无锡第三高级中学·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．800℃、30MPa下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热，则其热化学方程式为 B．已知：，则稀和稀完全反应生成时，放出热量 C．已知：，则的燃烧热为 D．已知：；，则 ▌题型03 利用键能计算反应热 利用键能计算反应热的方法步骤 (1)明确每个反应物和生成物分子中的化学键数目。 (2)根据热化学方程式中各物质的化学计量数，计算反应物的总键能和生成物的总键能。 (3)依据“ΔH＝ ”计算反应热。 (4)注意ΔH的符号，计算结果为负值，则ΔH为“－”，反之为“＋”(可省略)。 【典例3】(24-25高二上·江苏苏州吴中区苏苑高级中学·月考)回答下列问题： (1)已知热化学方程式： Ⅰ．SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l)   ΔH1=xkJ/mol Ⅱ． 2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g)    ΔH2=ykJ/mol Ⅲ．H2(g)+I2(g)=2HI(g)    ΔH3=zkJ/mol 则： 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)    ΔH=_______kJ/mol。 (2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为如下： 反应Ⅰ．CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)   ΔH1=246.5kJ/mol 反应Ⅱ．H2(g)+CO2(g)=CO(g)+ H2O(g)   ΔH2=41.2kJ/mol 反应Ⅲ．2CO(g)=CO2(g)+ C(s)   ΔH3=-172.5kJ/mol 在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+ CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的 ΔH4=_______kJ/mol。 (3)已知部分共价键的键能与热化学方程式信息如表： 共价键 H-H H-O 键能( kJ/mol) 436 463 热化学方程式 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)  ΔH=-482kJ/mol 则2O(g)=O2(g)的 ΔH为_______。 (4)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下 ①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)   ΔH1 ②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2 ③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)   ΔH3 反应①中相关化学键的键能数据如下： 化学键 H-H C-O C≡O H-O C-H 键能/(kJ/mol) 436 343 1076 465 413 由此计算 ΔH1=_______kJ/mol，若 ΔH2=-58 kJ/mol， 则 ΔH3=_______kJ/mol。 【变式3-1】(24-25高二上·江苏苏州吴江盛泽中学·月考)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅲ属于放热反应 C．总反应是吸热反应 D．过程I吸收了能量 【变式3-2】我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术，助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示： 已知部分化学键的键能数据如下： 共价键 键能 413 497 462 351 348 下列说法正确的是 A．该催化反应历程中没有非极性键的断裂和形成 B．催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变 C．总反应的原子利用率小于 D．该反应的热化学方程式为： 【变式3-3】(24-25高二上·江苏苏州高新区第一中学·月考)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质 O H HO HOO 能量/ 249 218 39 10 0 0 -136 -242 可根据计算出中氧氧单键的键能为，下列说法不正确的是 A．的键能为 B．   C．解离氧氧单键所需能量： D．的键能小于中氧氧单键的键能的两倍 ▌题型04 中和反应反应热的测量 1.反应热测量实验中的“三关” (1)隔热关——装置保温、隔热效果好，减少热量的损失，使用 ，其优点是保温效果好，也可在保温杯中进行。 (2)测量关——温度在测量过程中是重要的参数，测量时要又快又准。 ①选择精密温度计，精确到0.1 ℃。 ②测量溶液温度时，将温度计插在液体中央，使水银球处于溶液中央位置，温度计不要碰到容器壁或插在液面以上。 ③温度计不能当搅拌棒用，用 搅拌，使溶液迅速、充分混合。 ④测量酸和碱溶液的温度时要稳定一会儿再读数，测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录最高温度。 (3)酸、碱关——注意酸碱的强弱和浓度。 酸、碱浓溶液稀释过程中会放出热量，而弱酸、弱碱电离过程中需吸收热量。故通常中和反应反应热是指强酸、强碱在稀溶液中反应生成 的反应热。 2.反应热测定实验中产生误差的可能原因 (1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算的，若实际量取时大于50 mL或小于50 mL都会造成误差)。 (2)温度计的读数有误。 (3)实验过程中有液体洒在外面。 (4)混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 (5)隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。 (6)测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，会使热量损失而引起误差。 【典例4】(24-25高二上·江苏海安高级中学·月考)回答下列问题。 (1)因下雨而推迟的海中运动会肯定没有火炬传递活动，但火炬一般采用丙烷()为燃料。丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题： ①如图是一定量丙烷完全燃烧生成和1过程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：_______。 ②二甲醚()是一种新型燃料，应用前景广阔。1二甲醚完全燃烧生成和液态水放出1455热量。若1丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成和液态水共放出1645热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为_______。 (2)试运用盖斯定律回答下列问题： 已知：         若使46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中的反应热为_______。 (3)已知：      则的_______。 (4)用如图所示的装置测定中和热。 实验药品：1000.50盐酸、500.55 溶液、500.55氨水。 实验步骤：略。 已知：，。回答下列问题： ①从实验装置上看，还缺少_______。 ②将浓度为0.50的酸溶液和0.55的碱溶液各50混合(溶液密度均为1)，生成溶液的比热容，搅动后，测得酸碱混合液的温度变化数据如下： 反应物 起始温度/℃ 终止温度/℃ 中和热 甲组 15.0 18.3 乙组 15.0 18.1 某同学利用上述装置做甲组实验，根据所给数据计算_______，测得中和热的数值偏低可能的原因_______。 A．测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净 B．做本实验的当天室温较高     C．在量取盐酸体积时俯视读数 D．溶液一次性迅速倒入     E．实验装置保温隔热效果差 两组实验结果差异的原因是_______。 【变式4-1】(25-26高二上·江苏扬州广陵区红桥高级中学·月考)下列有关中和热的说法正确的是 A．表示中和热的热化学方程式为       B．准确测量中和热的整个实验过程中，共需测定3次温度 C．测量中和热的实验过程中，环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测量出的中和热数值偏小 D．已知    ，则该反应的中和热为114.6 【变式4-2】(25-26高二上·江苏连云港赣榆高级中学·月考)有关中和热的测定实验中，下列说法中正确的是 A．中和热的测定实验中需要用到的主要仪器有：简易量热器、温度计、环形金属搅拌棒等 B．可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验 C．在测定中和热的实验中，至少需要测定并记录的温度是2次 D．测定中和热实验中，若使用溶液和稀醋酸，则会导致所测得的中和热偏小 【变式4-3】(25-26高二上·江苏扬州邗江中学·月考)下列关于热化学反应的描述正确的是 A．由C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH=1.9 kJ·mol-1可知，石墨能量更高 B．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，则在一定条件下将2 mol N2和6 mol H2置于一密闭容器中充分反应，放出的热量为184.8 kJ C．在稀溶液中：H+(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，若将含1 mol CH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ D．16 g N2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时，放出133.5 kJ热量：N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-267 kJ·mol-1 ▌题型05 盖斯定律及其应用 1．盖斯定律的理解 (1)大量实验证明，一个化学反应，不论是 完成，还是 完成，其总的热效应是 的。 (2)化学反应的焓变(ΔH)只与反应体系的 和 有关，而与反应的 无关。 (3)始态和终态相同的反应途径有如下三种： ΔH＝ ＝ 2．利用盖斯定律计算反应热的方法 (1)加和法 (2)虚拟途径法 ①方法。先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反应热。 ②举例 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径： a.由A直接变成D，反应热为ΔH。 b.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： ΔH 则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 【典例5】(25-26高二上·江苏苏州·期中)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，如图所示。下列说法正确的是 A．固体溶解是放热过程 B．根据各微粒的状态，可判断， C．根据盖斯定律可知： 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无关 【变式5-1】(24-25高二上·江苏镇江句容高级中学·测试)下列说法正确的是 A．在一定温度和压强下，1 mol N2和3 mol H2充分反应后，放出热量a kJ，则对应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH=－a kJ·mol－1 B．氢气的燃烧热ΔH=－285.8 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH=＋285.8 kJ·mol－1 C．在催化剂存在下，有机物X与HCl的加成反应可得到很好控制，生成有机物Y和Z(如上图)，反应达平衡时，体系中Y和Z的含量之比为1：35，则反应Ⅲ的ΔH<0 D．中和反应反应热测定实验中做两组实验：①50mL0.50mol·L－1盐酸和50mL 0.55mol·L－1NaOH溶液，②60 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液，则两组实验测得的中和热ΔH不同 【变式5-2】(25-26高二上·江苏连云港赣榆高级中学·月考)某科学家利用二氧化铈()在太阳能作用下将转变为。其过程如下： 下列说法错误的是 A． B．反应①中有两种元素化合价发生变化 C．图中 D．该过程实现了太阳能向化学能的转化 【变式5-3】(24-25高二上·江苏苏州第十中学校·月考)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： ①   ②   ③   ④   则反应的反应热为 A． B． C． D． ▌题型06 反应热大小的比较 比较反应热大小的方法 方法一：利用盖斯定律进行比较 如①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 由①－②可得2H2O(l)===2H2O(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2 0，则ΔH1 ΔH2。 方法二：利用能量变化图进行比较 由图像可以看出放出或吸收热量的多少，若是放热反应，放出的热量越多，ΔH越小；若是吸热反应，吸收的热量越多，ΔH越大，故ΔH1 ΔH2。 【典例6】(24-25高二上·江苏苏州工业园区星海实验高级中学·月考)下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法中正确的是 A．由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应 B．由图2知，，则 C．由图3知，白磷比红磷稳定 D．由图4知， 【变式6-1】在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2>△H1的是 A． B． C． D． 【变式6-2】(24-25高二上·江苏苏州中学·月考)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．已知C(s)+O2(g)=CO2(g)  H1；C(s)+O2(g)=CO(g)  H，则H1<H2 B．由C(s)+ +O2(g)=CO(g)  H =-110.5kJ/mol，可知碳的燃烧热为110.5kJ/mol C．若C(石墨，s)=C(金刚石，s)  H>0，则金刚石比石墨稳定 D．已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)  H1；S(g)+O2(g)= SO2(g)  H2，则H1<H2 【变式6-3】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 ▌题型07 标准燃烧热和热值 1.标准燃烧热 在101kPa下， mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。完全燃烧是指物质中含有的N元素转化为 ，H元素转化为 ，C元素转化为 。 2.标准燃烧热的计算 由标准燃烧热定义可知，25 ℃、101 kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×|其标准燃烧热|，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或变换一下求物质的标准燃烧热：ΔH＝－。此公式中的ΔH是指物质的标准燃烧热，而不是指一般反应的反应热。 3.热值 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。 【典例7】(25-26高二上·江苏苏州第十中学校·月考)已知：，CO的标准燃烧热为。下列说法正确的是 A．燃烧热的热化学方程式： B． C．CO燃烧的热化学方程式为 D．燃烧生成CO的反应中反应物的总键能高于生成物的总键能 【变式7-1】(24-25高二上·江苏徐州·期末)已知：  ，的燃烧热为。下列说法正确的是 A．   B．燃烧的热化学方程式为   C．燃烧生成的反应中反应物的总键能高于生成物的总键能 D．燃烧热的热化学方程式为   【变式7-2】(25-26高二上·江苏苏州吴江区震泽中学·月考)下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．1 mol 与足量氧气充分反应，放出Q kJ的能量，则 B．  ，则1 mol 和1 mol 的总能量高于2 mol 的能量 C．已知  ，则稀硫酸与稀溶液反应生成2 mol 水，放出的热量 D．的标准燃烧热是-283.0 ，则表示CO标准燃烧热的热化学方程式为   【变式7-3】(24-25高二下·江苏南通·期中)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．   ▌题型08 反应热的计算 计算依据 计算方法 热化学方程式 热化学方程式可以移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数 标准燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其标准燃烧热数值 化学键键能 ΔH＝ 反应物和生 成物的总能量 ΔH＝ 盖斯定律 加和法、虚拟途径法 【典例8(25-26高二上·江苏淮安九校联考·检测)化学反应中既有物质变化，又有能量变化，释放或吸收热是化学反应中能量变化的主要形式之一。试回答下列问题。 (1)已知在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石吸收1.9 kJ的热量。 ①石墨转化为金刚石反应的ΔH_______0(填“>”或“<”)。 ②对于石墨和金刚石，_______更稳定(填“石墨”或“金刚石”)。 (2)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)过程的能量变化示意图。 ①该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。 ②请写出该反应的热化学方程式：_______。 ③若在该反应体系中加入催化剂对反应热_______(填“有”或“没有”)影响。 (3)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式_______。 (4)用CO2催化加氢可以制取乙烯：。相关化学键的键能如下表，则表中反应过程的x=_______。 化学键 C=O H-H C＝C C-H H-O 键能 x 436 764 414 464 【变式8-1】(25-26高二上·江苏天一中学·期中)Ⅰ．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4 mol液态肼和0.8 mol 混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0 kJ的热量（相当于25℃、101 kPa下测得的热量）。 (1)反应的热化学方程式为______。 (2)又已知   。则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是______kJ。 Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 (3)如图是和反应生成 过程中能量的变化示意图，请写出 和反应的热化学方程式：______。 (4)若已知下列数据： 化学键 键能/ 435 943 根据表中及图中数据计算键的键能是______。 (5)用催化还原NO，还可以消除氮氧化物的污染。已知：    ①    ② 若 还原至，则该反应过程中的反应热______（用含a、b的式子表示）。 Ⅲ．反应过程的能量变化如图所示。 已知： 氧化为 的 。请回答下列问题： (6)图中A表示______。E的大小对该反应的反应热______（填“有”或“无”）影响。该反应通常用作催化剂，加会使图中B点______（填“升高”还是“降低”），______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 (7)图中______。 【变式8-2】(25-26高二·江苏盐城龙冈中学·期末)按要求写出对应反应的热化学方程式。 (1)已知稀溶液中，与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示与NaOH反应的中和热的热化学方程式：_______。 (2)25℃、条件下充分燃烧一定量的丁烷气体生成和液态水时，放出的热量为Q kJ，经测定，将生成的通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：_______。 (3)已知： 。 写出由C(s，石墨)和生成的热化学方程式为：_______。 (4)已知下列热化学方程式： ① ② ③ 写出由、和化合生成的热化学方程式：_______。 (5)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为、和)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下： ① ② ③ 已知反应①中相关的化学键键能数据如下： 化学键 (CO中) 436 343 1076 465 413 由此计算_______；已知，则_______。 【变式8-3】(24-25高二上·江苏南京外国语学校·期中)2024年10月30日凌晨我国进行了“神舟十九号”载人飞船发射，获得了圆满成功。火箭推进剂在航天和军事等领域具有广泛的应用： (1)液氧甲烷可以作为火箭推进剂。已知、下甲烷燃烧生成和液态水放出热量，则甲烷的燃烧热___________，甲烷燃烧的热化学方程式为___________。 (2)长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料，工业上可用在高温下与水蒸气反应制得。 已知：在、下：             则与水蒸气反应转化为和的热化学方程式为___________。 (3)用于神舟系列飞船发射的长征二号F使用肼类燃料，已知： ①正反应的话化能，则逆反应的话化能___________。 ②与反应生成和水蒸气的热化学方程式___________。 ③与足量反应生成和液态水时，放出的热量是___________。(计算结果保留1位小数) ▌题型09 能源的利用 1.概念 能源是可以提供 的自然资源，它包括 、阳光、风力、流水、潮汐等。 2.分类 分类依据 种类 举例 转换过程 一次能源 太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等 二次能源 电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等 使用历史 常规能源 化石燃料 新能源 太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等 能源性质 可再生能源 太阳能、风能、氢能、生物质能 不可再生能源 化石燃料、核能 3.化石燃料和新能源 (1)化石燃料的弊端：蕴藏量有限、不能再生；利用率低；污染环境，特别是会造成 和 。 (2)太阳能是能量巨大的清洁能源，缺点是能量密度小，受地域和季节的影响大。 (3)氢能有三大优点：一是燃烧热值高，二是 ，三是 。缺点是储存、运输困难。 4.能源危机的解决方法 开发 ，节约 ，提高能源的 。 【典例9】(25-26高二上·江苏连云港灌南县惠泽高级中学·月考)氢能是最具前景的清洁能源之一，目前水分解制氢技术及贮氢材料的开发应用都取得了很大进展。已知：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)　ΔH = -571.6 kJ·mol-1。下列说法错误的是 A．氢气作为新能源具有热值高、无污染、资源丰富、可再生等优点 B．利用太阳能光催化分解水制氢是一种理想的制氢手段 C．贮氢材料具有能大量、快速和高效率地吸收和释放氢气的特点 D．1 mol H2O(l)分解制得1 mol H2需要吸收571.6 kJ的能量 【变式9-1】一种生产和利用氢能的途径如图所示,下列说法错误的是(　　) A.太阳能、风能、水能属于一次能源,氢能属于二次能源 B.太阳能电池板的主要成分是一种无机非金属材料 C.Ⅱ为化学能转化为电能 D.过程Ⅰ参加反应的物质的总能量高于产物的总能量 【变式9-2】已知：  ，以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下。下列说法不正确的是 过程I：  ；过程Ⅱ：…… A．反应过程中能量转化形式包括太阳能转化为化学能、热能转化为化学能 B．该制氢过程中、FeO都参与了化学反应且都降低了反应的活化能 C．反应Ⅱ在高温下为自发反应 D．该过程总反应与电解等量水的总反应，反应热相等 【变式9-3】化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是(　　) A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同 B.天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源 C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值 D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 化学反应的热效应（题型突破·举一反三） 题型01 焓变 反应热 题型02 热化学方程式的书写与正误判断 题型03 利用键能计算反应热 题型04 中和反应反应热的测量 题型05 盖斯定律及其应用 题型06 反应热大小的比较 题型07 标准燃烧热和热值 题型08 反应热的计算 题型09 能源的利用 ▌题型01 焓变　反应热 1.焓和焓变 (1)焓是与物质内能有关的物理量。单位：kJ·mol－1，符号：H。 (2)焓变是生成物之焓与反应物之焓的差值。单位：kJ·mol－1，符号：ΔH。 2.焓变与反应热 在恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变。 3.从宏观和微观认识吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 宏观角度 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量(E反>E生) 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量(E反<E生) 微观角度 E1>E2，吸收热量 E1<E2，放出热量 与键能的 关系 反应物的键能总和>生成物的键能总和，吸收热量 反应物的键能总和<生成物的键能总和，放出热量 焓变 ΔH<0 ΔH>0 图示 能量变化 体系的能量降低 体系的能量升高 实例 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)=== CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.5 kJ·mol－1 常见反 应类型 ①可燃物的燃烧； ②酸碱中和反应； ③大多数化合反应； ④金属与(水)酸的置换反应； ⑤铝热反应； ⑥酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应 ①大多数分解反应； ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应； ③碳和水、C和CO2的反应 【典例1】(25-26高二上·江苏扬州新华中学·期中)某化学反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B． C．反应物键能之和小于生成物键能之和 D．反应物的总能量比生成物的总能量高 【答案】B 【解析】A．如图所示，反应物的能量小于生成物的能量，该反应为吸热反应，A错误； B．反应热等于正逆反应的活化能差值，因此正反应的热效应为ΔH=E1-E2，B正确； C．反应吸热，ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和>0，反应物键能之和大于生成物键能之和，C错误； D．反应吸热，反应物的能量小于生成物的能量，D错误； 故答案为B。 【变式1-1】(25-26高二·江苏盐城龙冈中学·调研)下列反应是吸热反应的是 A．铝片与稀盐酸反应 B．酸碱中和反应 C．灼热的碳在足量中燃烧 D．与的反应 【答案】D 【解析】A．铝片与稀盐酸反应是活泼金属与酸的置换反应，属于放热反应，A错误； B．酸碱中和反应是典型的放热反应，B错误； C．燃烧反应均为放热反应，灼热的碳在足量中燃烧属于放热反应，C错误； D．与的反应是高中阶段典型的吸热反应，D正确； 故答案为D。 【变式1-2】(25-26高二下·江苏盐城田家炳中学等校·期中)下列与时反应  相关的说法，正确的是 A．图示能表示反应物与生成物总能量的相对关系 B． C．(E表示键能) D．时，的燃烧热 【答案】A 【解析】A．图中纵坐标为能量，可以知道反应物的总能量和生成物的总能量，=生成物总能量-反应物总能量，因此能表示反应物与生成物总能量的相对关系，A正确； B．观察该图，反应物的总能量小于生成物的总能量，=生成物总能量-反应物总能量，因此，B错误； C．=反应物总键能-生成物总键能，根据反应可知H2O为反应物，，C错误； D．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，即的燃烧热为：，D错误； 故选A。 【变式1-3】(25-26高二上·江苏苏州园区星海实验中学·月考)接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化，该反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．使用高效催化剂可使反应的值增大 B．   C．该反应的热化学方程式为   D．该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少 【答案】D 【解析】A．催化剂只能降低反应物的活化能，不能改变反应的焓变，故A错误； B．由图示可知该反应为放热反应，且产物为气态三氧化硫，由气态转化为固态需要放热，则该反应的ΔH<－98 kJ/mol，故B错误； C．由图示可知该反应属于放热反应，则ΔH小于零，则该反应的热化学方程式为 ，故C错误； D．该反应为放热反应，所以该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少，故D正确； 故答案为D。 ▌题型02 热化学方程式的书写与正误判断 1.热化学方程式与普通化学方程式的区别 普通化学方程式 热化学方程式 化学计量数 是整数，既表示微粒个数又表示该物质的物质的量 可以是整数也可以是分数，只表示物质的物质的量 状态 不要求注明 必须在分子式后注明 ΔH正、负 号及单位 无 必须注明(正号常省略) 意义 表明了化学反应中的物质变化 不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化 遵循规律 原子守恒 原子守恒和能量守恒 2.书写热化学方程式的“五步” 3.热化学方程式正误判断的“五看” 【典例2】(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知的燃烧热。下列表示燃烧热的热化学方程式正确的是 A．。 B． C． D． 【答案】C 【解析】A．燃烧热是指纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，选项未指明状态，A错误； B．单位应为，B错误； C．满足燃烧热的定义，该热化学方程式正确，C正确； D．CO不是稳定的生成物，应为，D错误； 故选C。 【变式2-1】(24-25高二上·江苏宿迁沭阳县·期中)已知在25℃下，燃烧生成液态水时放出的热量。则下列热化学方程式书写正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】（物质的量为）燃烧生成液态水放热，则燃烧放热为，燃烧放热为。 【解析】A．方程式表示燃烧生成液态水，应为，A错误； B．燃烧生成液态水放出热量，，与计算结果一致，B正确； C．方程式生成气态水，比生成液态水放热更少，的绝对值应更小，C错误； D．方程式为水的分解反应（逆反应），应为，D错误； 故答案选B。 【变式2-2】(24-25高二下·江苏南师附中、天一中学、海门中学、海安中学等校·期末)催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图乙所示。 下列说法正确的是 A．图甲反应中既有极性共价键的断裂和形成，又有非极性共价键的断裂和形成 B．图甲所示热化学方程式为：     C．图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为4：1 D．图乙中总反应为 【答案】D 【解析】A．反应物为NH3和NO，产物为N2和H2O，反应过程极性共价键断裂和生成（N-H、N-O、O-H）、非极性共价键生成（N≡N），没有非极性共价键断裂，A错误； B．图甲中反应物为4NH3(g)和6NO(g)，放出热量(b-a) kJ，则焓变为ΔH=-(b-a) kJ/mol，热化学方程式为，B错误； C．反应③为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，O2得电子作氧化剂，Fe2+失电子作还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4，C错误； D．图乙中反应物有NH3、NO和O2，生成物为N2和H2O，总反应为，D正确； 故选D。 【变式2-3】(24-25高二上·江苏无锡第三高级中学·期中)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．800℃、30MPa下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热，则其热化学方程式为 B．已知：，则稀和稀完全反应生成时，放出热量 C．已知：，则的燃烧热为 D．已知：；，则 【答案】D 【解析】A．氮气和氢气的反应可逆，将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成的物质的量小于1mol，放热19.3kJ，则1mol完全反应放热大于38.6kJ，其热化学方程式，A错误； B．稀和稀完全反应生成的同时，Ba2+与硫酸根反应形成沉淀也会放出热量，B错误； C．乙烯的燃烧热是指完全燃烧生成指定产物为气态二氧化碳和液态水放出的能量，C错误； D．前者为C的不完全燃烧，而后者为完全燃烧释放的热量更多，焓变为负，则，D正确； 答案选D。 ▌题型03 利用键能计算反应热 利用键能计算反应热的方法步骤 (1)明确每个反应物和生成物分子中的化学键数目。 (2)根据热化学方程式中各物质的化学计量数，计算反应物的总键能和生成物的总键能。 (3)依据“ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能”计算反应热。 (4)注意ΔH的符号，计算结果为负值，则ΔH为“－”，反之为“＋”(可省略)。 【典例3】(24-25高二上·江苏苏州吴中区苏苑高级中学·月考)回答下列问题： (1)已知热化学方程式： Ⅰ．SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l)   ΔH1=xkJ/mol Ⅱ． 2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g)    ΔH2=ykJ/mol Ⅲ．H2(g)+I2(g)=2HI(g)    ΔH3=zkJ/mol 则： 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)    ΔH=_______kJ/mol。 (2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为如下： 反应Ⅰ．CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)   ΔH1=246.5kJ/mol 反应Ⅱ．H2(g)+CO2(g)=CO(g)+ H2O(g)   ΔH2=41.2kJ/mol 反应Ⅲ．2CO(g)=CO2(g)+ C(s)   ΔH3=-172.5kJ/mol 在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+ CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的 ΔH4=_______kJ/mol。 (3)已知部分共价键的键能与热化学方程式信息如表： 共价键 H-H H-O 键能( kJ/mol) 436 463 热化学方程式 2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)  ΔH=-482kJ/mol 则2O(g)=O2(g)的 ΔH为_______。 (4)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下 ①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)   ΔH1 ②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2 ③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)   ΔH3 反应①中相关化学键的键能数据如下： 化学键 H-H C-O C≡O H-O C-H 键能/(kJ/mol) 436 343 1076 465 413 由此计算 ΔH1=_______kJ/mol，若 ΔH2=-58 kJ/mol， 则 ΔH3=_______kJ/mol。 【答案】(1)2x+y-2z (2)657.1kJ·mol-1 (3)-498 (4) -99kJ/mol +41 kJ/mol 【解析】（1）由盖斯定律可知，反应I×2+Ⅱ-Ⅲ×2可得反应2H2O(g)= 2H2(g)+O2(g)，则反应 ΔH=2ΔH1+ΔH2-2ΔH3=(2x+y-2z) kJ·mol-1； （2）反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5kJ·mol-1 反应II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·mol-1 依据盖斯定律可知I×3－II×2即得到反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的 ΔH=657.1kJ·mol-1。 （3）已知反应的ΔH=2×E(H-H)+ E(O=O)-4×E(H-O)，即-482=2×436+E(O=O)-4×463，解得O=O的键能为498 ，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此ΔH=-498； （4）根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，=E(C≡O)+2×E(H-H)-[3×E(C-H)+E(C-O)+E(O-H）]=1076kJ/mol+2×436 kJ/mol -（3×413kJ/mol +343kJ/mol+465kJ/mol）=-99 kJ/mol；根据盖斯定律，③=②-①，ΔH3=ΔH2−ΔH1=-58 kJ/mol-（-99 kJ/mol）=+41kJ/mol。 【变式3-1】(24-25高二上·江苏苏州吴江盛泽中学·月考)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅲ属于放热反应 C．总反应是吸热反应 D．过程I吸收了能量 【答案】B 【解析】A．反应过程中分解了2 molH2O，由图可知，生成了2molH2和1molO2，总反应为：，故A正确； B．由过程Ⅲ可知，H2O2中的O-H键和O-O键断裂，有O=O键和H-H键形成，ΔH=463kJ/mol×2+138kJ/mol-436kJ/mol-496kJ/mol=+132kJ/mol，为吸热反应，故B不正确； C．总反应为，吸收热量463kJ4=1852kJ能量，放出(496+4362)kJ=1368kJ能量，则吸收的能量大于放出的热量，反应为吸热反应，故C正确； D．过程Ⅰ中断裂了2molH2O中H-O键，吸收能量(463×2)kJ=926kJ，故D正确； 答案选B。 【变式3-2】我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术，助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示： 已知部分化学键的键能数据如下： 共价键 键能 413 497 462 351 348 下列说法正确的是 A．该催化反应历程中没有非极性键的断裂和形成 B．催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变 C．总反应的原子利用率小于 D．该反应的热化学方程式为： 【答案】D 【解析】A．由题干转化信息可知，该催化反应历程中没有非极性键的断裂、只有C=O、C-H等极性键的断裂，有C-C非极性键和O-H极性键的形成，A错误； B．催化剂的使用降低了该反应的活化能，从而加快反应速率，但不能改变该反应的焓变，B错误； C．由题干转化历程图可知，该反应的总反应式为：CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g)，故总反应的原子利用率等于，C错误； D．已知反应热等于反应物的键能综合减去生成物的键能总和，故该反应的=2E(C=O)+4E(C-H)-3E(C-H)-E(C=O)-E(C-O)-E(C-C)-E(O-H)=E(C=O)+E(C-H)-E(C-O)-E(O-H)-E(C-C)=497+413-351-462-348=-251kJ/mol，则该反应的热化学方程式为：，D正确； 故答案为：D。 【变式3-3】(24-25高二上·江苏苏州高新区第一中学·月考)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质 O H HO HOO 能量/ 249 218 39 10 0 0 -136 -242 可根据计算出中氧氧单键的键能为，下列说法不正确的是 A．的键能为 B．   C．解离氧氧单键所需能量： D．的键能小于中氧氧单键的键能的两倍 【答案】D 【解析】A．由气态氢原子的能量为218kJ/mol可知，氢气的键能为218kJ/mol×2=436kJ/mol，故A正确； B．由反应的焓变ΔH=生成物的总能量—反应物的总能量可知，反应ΔH=(—136kJ/mol)—(—242kJ/mol+249kJ/mol)=—143kJ/mol，故B正确； C．由题意可得HOO解离氧氧单键的方程式为：HOO(g)=HO(g)+O(g)，则HOO中氧氧单键的键能ΔE=(249kJ/mol+39kJ/mol)—10kJ/mol=278kJ/mol，由题意可知，过氧化氢中氧氧单键的键能为214kJ/mol，所以HOO解离氧氧单键所需能量高于过氧化氢，故C正确； D．由气态氢原子的能量为249kJ/mol可知，氢气的键能为249kJ/mol×2=498kJ/mol，过氧化氢中氧氧单键的键能为214kJ/mol，所以氧气的键能大于过氧化氢中氧氧单键的键能的两倍，故D错误； 故选D。 ▌题型04 中和反应反应热的测量 1.反应热测量实验中的“三关” (1)隔热关——装置保温、隔热效果好，减少热量的损失，使用简易量热计，其优点是保温效果好，也可在保温杯中进行。 (2)测量关——温度在测量过程中是重要的参数，测量时要又快又准。 ①选择精密温度计，精确到0.1 ℃。 ②测量溶液温度时，将温度计插在液体中央，使水银球处于溶液中央位置，温度计不要碰到容器壁或插在液面以上。 ③温度计不能当搅拌棒用，用环形玻璃搅拌棒搅拌，使溶液迅速、充分混合。 ④测量酸和碱溶液的温度时要稳定一会儿再读数，测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录最高温度。 (3)酸、碱关——注意酸碱的强弱和浓度。 酸、碱浓溶液稀释过程中会放出热量，而弱酸、弱碱电离过程中需吸收热量。故通常中和反应反应热是指强酸、强碱在稀溶液中反应生成1 mol水的反应热。 2.反应热测定实验中产生误差的可能原因 (1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算的，若实际量取时大于50 mL或小于50 mL都会造成误差)。 (2)温度计的读数有误。 (3)实验过程中有液体洒在外面。 (4)混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 (5)隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。 (6)测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，会使热量损失而引起误差。 【典例4】(24-25高二上·江苏海安高级中学·月考)回答下列问题。 (1)因下雨而推迟的海中运动会肯定没有火炬传递活动，但火炬一般采用丙烷()为燃料。丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题： ①如图是一定量丙烷完全燃烧生成和1过程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：_______。 ②二甲醚()是一种新型燃料，应用前景广阔。1二甲醚完全燃烧生成和液态水放出1455热量。若1丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成和液态水共放出1645热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为_______。 (2)试运用盖斯定律回答下列问题： 已知：         若使46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中的反应热为_______。 (3)已知：      则的_______。 (4)用如图所示的装置测定中和热。 实验药品：1000.50盐酸、500.55 溶液、500.55氨水。 实验步骤：略。 已知：，。回答下列问题： ①从实验装置上看，还缺少_______。 ②将浓度为0.50的酸溶液和0.55的碱溶液各50混合(溶液密度均为1)，生成溶液的比热容，搅动后，测得酸碱混合液的温度变化数据如下： 反应物 起始温度/℃ 终止温度/℃ 中和热 甲组 15.0 18.3 乙组 15.0 18.1 某同学利用上述装置做甲组实验，根据所给数据计算_______，测得中和热的数值偏低可能的原因_______。 A．测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净 B．做本实验的当天室温较高     C．在量取盐酸体积时俯视读数 D．溶液一次性迅速倒入     E．实验装置保温隔热效果差 两组实验结果差异的原因是_______。 【答案】(1)    1：3 (2) (3) (4) 玻璃搅拌器 ACE NH3•H2O电离要吸热，导致放热减少 【分析】进行中和热的测量实验时，操作要迅速，装置保温性能要好，以减少热量散失，误差过大数据要舍去，据此解答。 【解析】（1）①一定量丙烷完全燃烧生成和1，丙烷物质的量为0.25mol，完全燃烧生成和液态水时放出的热量是553.75kJ，则1mol丙烷完全燃烧生成和液态水时放出的热量是，表示丙烷燃烧热的热化学方程式是。 ②1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量．若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量，设1mol混合气体中二甲醚物质的量x，丙烷的物质的量为(1-x)，由热化学方程式可得，xmol二甲醚完全燃烧放出热量为1455xkJ，(1-x)mol的丙烷完全燃烧放出热量为2215(1-x)kJ，所以1455x+2215(1-x)=1645，解之x=0.75，则混合气体中丙烷物质的量为0.25mol，则混合气体中丙烷和二甲醚物质的量之比=0.25:0.75=1:3。 （2）已知：a.H2O(g)=H2O(l)ΔH1＝－Q1 kJ/mol(a) b.C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2 kJ/mol(b) c.C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝－Q3 kJ/mol(c) 根据盖斯定律c+3a-b得到C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH 3=－( Q3+3Q1-Q2) kJ/mol，46g乙醇的物质的量为1mol，所以46g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中的反应热为； （3）已知：①CH3CH2OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH1＝－1366.8 kJ·mol－1 ②CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l) 　ΔH2＝－870.3 kJ·mol－1 根据盖斯定律①-②可得CH3CH2OH(l)＋O2(g)=CH3COOH(l)＋H2O(l)的ΔH＝－1366.8 kJ·mol－1-(－870.3 kJ·mol－1)=－496.5 kJ·mol－1。 （4）①从实验装置上看，还缺少玻璃搅拌器。 ②甲乙两组均生成水为0.025mol，根据所给数据计算甲组中和热；乙组中和热为。 A．测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时，温度计上残留的酸液未用水冲洗干净，导致温度差偏小，中和热数值偏小，A选； B．做本实验的当天室温较高，对实验无影响，B不选；     C．在量取盐酸体积时俯视读数，导致盐酸体积偏少，温度差偏小，中和热数值偏小，C选； D．溶液一次性迅速倒入，操作正确，D不选；     E．实验装置保温隔热效果差，导致热量散失。中和热数值偏小，E选； 故选ACE。 NH3•H2O为弱电解质，电离要吸热，故两组实验结果差异的原因是NH3•H2O电离要吸热，导致放热减少。 【变式4-1】(25-26高二上·江苏扬州广陵区红桥高级中学·月考)下列有关中和热的说法正确的是 A．表示中和热的热化学方程式为       B．准确测量中和热的整个实验过程中，共需测定3次温度 C．测量中和热的实验过程中，环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测量出的中和热数值偏小 D．已知    ，则该反应的中和热为114.6 【答案】C 【解析】A．中和热的热化学方程式中，H⁺和OH⁻应为水溶液状态(aq)，而非液态(l)，故中和热的热化学方程式为，A错误； B．中和热实验中需测定酸和碱的初始温度各一次，以及混合后的最高温度一次，共3次温度数据，但实际混合后需多次测量以确定最高温度，总次数超过3次，B错误； C．铜的导热性优于玻璃，导致热量散失更快，测得的温度差偏小，计算出的中和热数值会偏小，C正确； D．中和热定义为生成1mol水释放的热量，该反应生成2mol水，中和热应为，D错误； 故选C。 【变式4-2】(25-26高二上·江苏连云港赣榆高级中学·月考)有关中和热的测定实验中，下列说法中正确的是 A．中和热的测定实验中需要用到的主要仪器有：简易量热器、温度计、环形金属搅拌棒等 B．可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验 C．在测定中和热的实验中，至少需要测定并记录的温度是2次 D．测定中和热实验中，若使用溶液和稀醋酸，则会导致所测得的中和热偏小 【答案】B 【解析】A．中和热实验中使用环形玻璃搅拌棒而非金属，因金属导热快会导致热量散失，A错误； B．保温杯能有效减少热量散失，可以替代烧杯以提高实验准确性，B正确； C．实验中需记录酸、碱的初始温度和反应后最高温度，至少3次，C错误； D．醋酸为弱酸，解离吸热，导致测得中和热偏大，D错误； 故选B。 【变式4-3】(25-26高二上·江苏扬州邗江中学·月考)下列关于热化学反应的描述正确的是 A．由C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH=1.9 kJ·mol-1可知，石墨能量更高 B．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，则在一定条件下将2 mol N2和6 mol H2置于一密闭容器中充分反应，放出的热量为184.8 kJ C．在稀溶液中：H+(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，若将含1 mol CH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ D．16 g N2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时，放出133.5 kJ热量：N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-267 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】A．为正值说明石墨转化为金刚石吸热，石墨能量更低，金刚石能量更高， A错误； B．可逆反应无法完全转化，实际和置于一密闭容器中充分反应，放出的热量小于理论值，B错误； C．醋酸为弱酸，弱电解质电离过程吸热，故将含的醋酸溶液与含的溶液混合，放出的热量小于，C错误； D．物质的量为，其完全燃烧生成和时放热，则1molN2H4(g)完全燃烧生成和时放热，热化学方程式正确， D正确； 故答案选D。 ▌题型05 盖斯定律及其应用 1．盖斯定律的理解 (1)大量实验证明，一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相等的。 (2)化学反应的焓变(ΔH)只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 (3)始态和终态相同的反应途径有如下三种： ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 2．利用盖斯定律计算反应热的方法 (1)加和法 (2)虚拟途径法 ①方法。先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反应热。 ②举例 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径： a.由A直接变成D，反应热为ΔH。 b.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： ΔH 则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 【典例5】(25-26高二上·江苏苏州·期中)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，如图所示。下列说法正确的是 A．固体溶解是放热过程 B．根据各微粒的状态，可判断， C．根据盖斯定律可知： 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无关 【答案】B 【解析】A．由图可知溶解总过程ΔH3=+4 kJ/mol，焓变为正值，说明NaCl固体溶解是吸热过程，A错误； B．ΔH1为NaCl(s)解离为气态离子，需克服离子键吸热，故a>0；ΔH2为气态离子水合为水合离子，释放热量，故b<0，B正确； C．根据盖斯定律，NaCl(s)直接溶解（ΔH3=+4 kJ/mol）与先解离为气态离子（ΔH1=a kJ/mol）再水合（ΔH2=b kJ/mol）的总焓变相等，即a+b=4，C错误； D．溶解过程的能量变化取决于破坏NaCl固体中的离子键所需的能量和形成水合离子的水合能（离子与水分子间的作用力）的相对大小，即NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关，D错误； 故选B。 【变式5-1】(24-25高二上·江苏镇江句容高级中学·测试)下列说法正确的是 A．在一定温度和压强下，1 mol N2和3 mol H2充分反应后，放出热量a kJ，则对应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH=－a kJ·mol－1 B．氢气的燃烧热ΔH=－285.8 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH=＋285.8 kJ·mol－1 C．在催化剂存在下，有机物X与HCl的加成反应可得到很好控制，生成有机物Y和Z(如上图)，反应达平衡时，体系中Y和Z的含量之比为1：35，则反应Ⅲ的ΔH<0 D．中和反应反应热测定实验中做两组实验：①50mL0.50mol·L－1盐酸和50mL 0.55mol·L－1NaOH溶液，②60 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液，则两组实验测得的中和热ΔH不同 【答案】C 【解析】A．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则1 mol氮气和3mol氢气不可能完全反应，反应的焓变小于－a kJ·mol－1，故A错误； B．氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则电解水的热化学方程式为H2O(l)=H2(g)＋O2(g)ΔH=＋285.8 kJ·mol－1，故B错误； C．反应达平衡时，体系中Y和Z的含量之比为1：35，说明反应更容易生成Z，Z的能量低于Y，则Y转化为Z的反应Ⅲ是焓变小于0的放热反应，故C正确； D． 由题意可知，实验②生成水的物质的量大于实验①，放出的热量大于实验①，但中和热是稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成1mol水放出的热量，所以两组实验测得的中和热ΔH相同，故D错误； 故选C。 【变式5-2】(25-26高二上·江苏连云港赣榆高级中学·月考)某科学家利用二氧化铈()在太阳能作用下将转变为。其过程如下： 下列说法错误的是 A． B．反应①中有两种元素化合价发生变化 C．图中 D．该过程实现了太阳能向化学能的转化 【答案】A 【解析】A．由能量图可知，ΔH1为H2O(g)分解为H2(g)和O2(g)的焓变(吸热，ΔH1>0)，ΔH3为H2(g)和O2(g)生成H2O(l)的焓变(放热，ΔH3<0)，-ΔH3表示H2O(l)分解的焓变，而ΔH1是H2O(g)分解的焓变，二者数值不同(因H2O(l)汽化需吸热)，故ΔH1≠-ΔH3，A错误； B．反应①中，CeO2中Ce为+4价，产物中部分Ce为0价，Ce元素化合价降低；O元素由-2价升高为0价，共两种元素化合价变化，B正确； C．根据盖斯定律，图中三步反应构成循环，总焓变为0，即，C正确； D．反应①利用太阳能使CeO2分解，将太阳能转化为化学能储存在产物中，实现了太阳能向化学能的转化，D正确； 答案选A。 【变式5-3】(24-25高二上·江苏苏州第十中学校·月考)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： ①   ②   ③   ④   则反应的反应热为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据盖斯定律，=，H2(l)+ O2(l)=H2O(g)，-=，B正确， 故选B。 ▌题型06 反应热大小的比较 比较反应热大小的方法 方法一：利用盖斯定律进行比较 如①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2 由①－②可得2H2O(l)===2H2O(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2＞0，则ΔH1＞ΔH2。 方法二：利用能量变化图进行比较 由图像可以看出放出或吸收热量的多少，若是放热反应，放出的热量越多，ΔH越小；若是吸热反应，吸收的热量越多，ΔH越大，故ΔH1＞ΔH2。 【典例6】(24-25高二上·江苏苏州工业园区星海实验高级中学·月考)下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法中正确的是 A．由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应 B．由图2知，，则 C．由图3知，白磷比红磷稳定 D．由图4知， 【答案】A 【解析】A．根据图1知，石墨能量低，因此石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确； B．根据图2知，1mol S(g)具有的能量比1mol S(s)具有的能量高，S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1， S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2 ，1mol S(g)燃烧放出的热量多，由于放热焓变为负，放出热量越多，焓变反而越小，因此则ΔH1＜ΔH2，B错误； C．根据图3知，根据能量越低越稳定，得出红磷比白磷稳定，C错误； D．根据图4知，CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(g) ΔH＞0，D错误； 故选A。 【变式6-1】在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2>△H1的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．气态硫S(g)比固态硫S(s)具有更高的能量，燃烧生成时，气态硫释放的热量更多，因此，A符合题意； B．液态水比气态水能量更低，生成液态水时释放的热量更多，因此，B不符合题意； C．完全燃烧生成释放的热量比不完全燃烧生成CO更多，因此，C不符合题意； D．第二个反应的系数是第一个反应的2倍，，由于都小于零，因此，D不符合题意； 故答案选A。 【变式6-2】(24-25高二上·江苏苏州中学·月考)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．已知C(s)+O2(g)=CO2(g)  H1；C(s)+O2(g)=CO(g)  H，则H1<H2 B．由C(s)+ +O2(g)=CO(g)  H =-110.5kJ/mol，可知碳的燃烧热为110.5kJ/mol C．若C(石墨，s)=C(金刚石，s)  H>0，则金刚石比石墨稳定 D．已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)  H1；S(g)+O2(g)= SO2(g)  H2，则H1<H2 【答案】A 【解析】A．碳燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成一氧化碳时放出的热量，燃烧为放热反应，焓变为负值，则ΔH1<ΔH2，A正确； B．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，碳完全燃烧生成的是CO2，不是CO，B错误； C．物质的能量越低越稳定，石墨转化为金刚石吸收热量，则石墨的能量低于金刚石，石墨比金刚石稳定，C错误； D．气态S燃烧放出的热量高于固态S，则H1>H2，D错误； 故选A。 【变式6-3】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。 ▌题型07 标准燃烧热和热值 1.标准燃烧热 在101kPa下，1 mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。完全燃烧是指物质中含有的N元素转化为N2(g)，H元素转化为H2O(l)，C元素转化为CO2(g)。 2.标准燃烧热的计算 由标准燃烧热定义可知，25 ℃、101 kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×|其标准燃烧热|，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或变换一下求物质的标准燃烧热：ΔH＝－。此公式中的ΔH是指物质的标准燃烧热，而不是指一般反应的反应热。 3.热值 1g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。 【典例7】(25-26高二上·江苏苏州第十中学校·月考)已知：，CO的标准燃烧热为。下列说法正确的是 A．燃烧热的热化学方程式： B． C．CO燃烧的热化学方程式为 D．燃烧生成CO的反应中反应物的总键能高于生成物的总键能 【答案】A 【分析】① CO的标准燃烧热为，则热化学方程式为： ②CO(g)+O2(g)=CO2(g)  ΔH=-283 kJ·mol⁻1 【解析】A．依据盖斯定律，将反应①÷2+②得，甲烷燃烧的热化学方程式为 ΔH=(-1214.6 kJ·mol⁻1)÷2+(-283 kJ·mol⁻1)=-890.3 kJ·mol⁻1，A正确； B．若H2O为气态，生成气态水比生成液态水释放的热量更少，ΔH＞-1214.6 kJ·mol⁻1，B错误； C．CO的燃烧热为283 kJ·mol⁻1，则2mol CO燃烧的ΔH应为-566 kJ·mol⁻1，C错误； D．ΔH＜0说明生成物的总能量低于反应物的总能量，则反应物的总键能低于生成物的总键能，D错误； 故选A。 【变式7-1】(24-25高二上·江苏徐州·期末)已知：  ，的燃烧热为。下列说法正确的是 A．   B．燃烧的热化学方程式为   C．燃烧生成的反应中反应物的总键能高于生成物的总键能 D．燃烧热的热化学方程式为   【答案】D 【解析】A．反应中H2O由液态变为气态需吸热，ΔH应大于-607.3 kJ·mol-1，A错误； B．CO的燃烧热为283 kJ·mol-1，2mol CO燃烧的ΔH=-566 kJ·mol-1，B错误； C．ΔH＜0说明燃烧生成的反应中反应物的总键能低于生成物的总键能，C错误； D． ∆H=-607.3kJ/mol，CO(g)+O2(g)=CO2(g)  ∆H=-283kJ/mol，根据盖斯定律，甲烷完全燃烧生成CO2和液态水的ΔH=-607.3kJ/mol + (-283kJ/mol) = -890.3 kJ·mol-1，D正确； 故选D。 【变式7-2】(25-26高二上·江苏苏州吴江区震泽中学·月考)下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．1 mol 与足量氧气充分反应，放出Q kJ的能量，则 B．  ，则1 mol 和1 mol 的总能量高于2 mol 的能量 C．已知  ，则稀硫酸与稀溶液反应生成2 mol 水，放出的热量 D．的标准燃烧热是-283.0 ，则表示CO标准燃烧热的热化学方程式为   【答案】B 【解析】A．Q kJ的热量为1 mol 没有全部转化时放出的热量，2 mol 全部反应掉时放出的热量大于2Q kJ，即，A错误； B．为负说明反应放热，反应物总能量高于生成物，B正确； C．硫酸与反应生成沉淀，额外释放沉淀热，总放热量大于2×57.3 kJ，C错误； D．标准燃烧热对应1 mol CO完全燃烧，选项方程式为2 mol CO燃烧，表示CO标准燃烧热的热化学方程式为  ，D错误； 故答案选B。 【变式7-3】(24-25高二下·江苏南通·期中)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 【解析】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。 ▌题型08 反应热的计算 计算依据 计算方法 热化学方程式 热化学方程式可以移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数 标准燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其标准燃烧热数值 化学键键能 ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和 反应物和生 成物的总能量 ΔH＝E生成物－E反应物 盖斯定律 加和法、虚拟途径法 【典例8】(25-26高二上·江苏淮安九校联考·检测)化学反应中既有物质变化，又有能量变化，释放或吸收热是化学反应中能量变化的主要形式之一。试回答下列问题。 (1)已知在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石吸收1.9 kJ的热量。 ①石墨转化为金刚石反应的ΔH_______0(填“>”或“<”)。 ②对于石墨和金刚石，_______更稳定(填“石墨”或“金刚石”)。 (2)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)过程的能量变化示意图。 ①该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。 ②请写出该反应的热化学方程式：_______。 ③若在该反应体系中加入催化剂对反应热_______(填“有”或“没有”)影响。 (3)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式_______。 (4)用CO2催化加氢可以制取乙烯：。相关化学键的键能如下表，则表中反应过程的x=_______。 化学键 C=O H-H C＝C C-H H-O 键能 x 436 764 414 464 【答案】(1) > 石墨 (2) 放热 NO2(g)+CO(g)＝CO2(g)+NO(g)  ΔH=-234kJ/mol 没有 (3)B2H6(g)+3O2(g)＝B2O3(s)+3H2O(l)  ΔH=-2165kJ·mol-1 (4)803 【解析】（1）①根据题给信息，石墨转化为金刚石要吸收1.9 kJ的热量，可知石墨具有的能量比金刚石低，石墨转化为金刚石的反应的ΔH>0； ②物质所具有的能量越低越稳定，因此对于石墨和金刚石来说，石墨更稳定； （2）①由图可知，反应物具有的能量大于生成物具有的能量，因此该反应是放热反应； ②根据题给信息，1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)时放出的能量=E1-E2=(134-368) kJ/mol=-234 kJ/mol。该反应的热化学方程式为：NO2(g)+CO(g)＝CO2(g)+NO(g)  ΔH=-234 kJ/mol； ③催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应物、生成物的能量，若在该反应体系中加入催化剂对反应热没有影响； （3）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5 kJ热量，可知1 mol的气态高能燃料乙硼烷在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出热量，则热化学方程式为：B2H6(g)+3O2(g)＝B2O3(s)+3H2O(l)  ΔH=-2165kJ·mol-1； （4）根据反应的ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，可知(4x+6×436 kJ·mol-1)-(764 kJ·mol-1 +4×414 kJ·mol-1 +8×464 kJ·mol-1)=-304 kJ·mol-1，计算得x=803。 【变式8-1】(25-26高二上·江苏天一中学·期中)Ⅰ．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4 mol液态肼和0.8 mol 混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0 kJ的热量（相当于25℃、101 kPa下测得的热量）。 (1)反应的热化学方程式为______。 (2)又已知   。则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是______kJ。 Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 (3)如图是和反应生成 过程中能量的变化示意图，请写出 和反应的热化学方程式：______。 (4)若已知下列数据： 化学键 键能/ 435 943 根据表中及图中数据计算键的键能是______。 (5)用催化还原NO，还可以消除氮氧化物的污染。已知：    ①    ② 若 还原至，则该反应过程中的反应热______（用含a、b的式子表示）。 Ⅲ．反应过程的能量变化如图所示。 已知： 氧化为 的 。请回答下列问题： (6)图中A表示______。E的大小对该反应的反应热______（填“有”或“无”）影响。该反应通常用作催化剂，加会使图中B点______（填“升高”还是“降低”），______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 (7)图中______。 【答案】(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) H=-640 kJ/mol (2)408 (3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) H=-92 kJ/mol (4)390 (5) (6) 反应物总能量 无 降低 不变 (7)-198 【解析】（1）0.4 mol液态肼和0.8 mol 反应生成氮气和水蒸气，放出256.0 kJ的热量，则1 mol N2H4(l)和2 mol H2O2(l)充分反应放出的热量为640 kJ，则热化学方程式为：N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) H=-640 kJ/mol； （2）16 g液态肼为0.5 mol，对应生成2 mol气态水，放出热量为320 kJ，2 mol气态水转化为液态水会进一步放出热量88 kJ，故16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量：320 kJ + 88 kJ = 408 kJ。 （3）由题图知，和反应生成过程中放热300 kJ -254 kJ = 46 kJ，则 和反应生成2放热92 kJ，热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) H=-92 kJ/mol。 （4）H=反应物总键能-生成物总键能，设键的键能为x，则943+435 ×3-x×6=-92 ，解得x=390 。 （5）还原至，热化学方程式为，由盖斯定律知，①-3②可得此方程式，则。 （6）图中A表示反应物总能量；E为反应的活化能，反应热取决于物质的始态和终态的能量差，与活化能无关；加入催化剂可降低反应的活化能，且对反应热无影响；故答案为：反应物总能量；无；降低；不变。 （7）氧化为的 ，则 -198 。 【变式8-2】(25-26高二·江苏盐城龙冈中学·期末)按要求写出对应反应的热化学方程式。 (1)已知稀溶液中，与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示与NaOH反应的中和热的热化学方程式：_______。 (2)25℃、条件下充分燃烧一定量的丁烷气体生成和液态水时，放出的热量为Q kJ，经测定，将生成的通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：_______。 (3)已知： 。 写出由C(s，石墨)和生成的热化学方程式为：_______。 (4)已知下列热化学方程式： ① ② ③ 写出由、和化合生成的热化学方程式：_______。 (5)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为、和)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下： ① ② ③ 已知反应①中相关的化学键键能数据如下： 化学键 (CO中) 436 343 1076 465 413 由此计算_______；已知，则_______。 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) -99 【解析】（1）中和热的定义：在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量，题目中给出1 mol H2SO4与NaOH完全反应生成2mol H2O(l)放出114.6 kJ热量，则中和热的，表示中和热的热化学方程式为：。 （2）丁烷燃烧的化学方程式：，25g CaCO3沉淀的物质的量为：，根据C元素守恒，生成的CO2物质的量也是0.25 mol，根据丁烷燃烧方程式，消耗的C4H10物质的量为：，则1 mol C4H10燃烧放出的热量为：，因此，丁烷的燃烧热为16Q kJ·mol-1，对应的热化学方程式为：。 （3）根据盖斯定律可知，①×2+②可得C(s，石墨)和生成的热化学方程式为：。 （4）由盖斯定律可知，②×2 +③-①可得 。 （5）反应①为：，反应物总键能：，生成物总键能：，根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能：，根据盖斯定律，②-①可得③的。 【变式8-3】(24-25高二上·江苏南京外国语学校·期中)2024年10月30日凌晨我国进行了“神舟十九号”载人飞船发射，获得了圆满成功。火箭推进剂在航天和军事等领域具有广泛的应用： (1)液氧甲烷可以作为火箭推进剂。已知、下甲烷燃烧生成和液态水放出热量，则甲烷的燃烧热___________，甲烷燃烧的热化学方程式为___________。 (2)长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料，工业上可用在高温下与水蒸气反应制得。 已知：在、下：             则与水蒸气反应转化为和的热化学方程式为___________。 (3)用于神舟系列飞船发射的长征二号F使用肼类燃料，已知： ①正反应的话化能，则逆反应的话化能___________。 ②与反应生成和水蒸气的热化学方程式___________。 ③与足量反应生成和液态水时，放出的热量是___________。(计算结果保留1位小数) 【答案】(1) (2) (3) 20.5 【解析】（1）已知、下甲烷燃烧生成和液态水放出热量，则放出的热量为，则甲烷的燃烧热，甲烷燃烧的热化学方程式为：。 故答案为：；。 （2）根据盖斯定律，目标热化学方程式为已知反应一+反应三-反应二所得，。 故答案为：。 （3）①根据反应历程图可知：正反应的话化能，整个反应吸收了，则逆反应的话化能； ②根据反应历程图得反应I:，反应II：，与反应生成和水蒸气的热化学方程式为反应II2反应I：； ③根据第三个反应历程，1mol气态水转化为1mol液态水时还要放出44kJ的热量，则与足量反应生成和液态水时，放出的热量为：。 故答案为：；；20.5 。 ▌题型09 能源的利用 1.概念 能源是可以提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐等。 2.分类 分类依据 种类 举例 转换过程 一次能源 太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等 二次能源 电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等 使用历史 常规能源 化石燃料 新能源 太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等 能源性质 可再生能源 太阳能、风能、氢能、生物质能 不可再生能源 化石燃料、核能 3.化石燃料和新能源 (1)化石燃料的弊端：蕴藏量有限、不能再生；利用率低；污染环境，特别是会造成酸雨和温室效应。 (2)太阳能是能量巨大的清洁能源，缺点是能量密度小，受地域和季节的影响大。 (3)氢能有三大优点：一是燃烧热值高，二是资源丰富，三是无毒、无污染。缺点是储存、运输困难。 4.能源危机的解决方法 开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。 【典例9】(25-26高二上·江苏连云港灌南县惠泽高级中学·月考)氢能是最具前景的清洁能源之一，目前水分解制氢技术及贮氢材料的开发应用都取得了很大进展。已知：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)　ΔH = -571.6 kJ·mol-1。下列说法错误的是 A．氢气作为新能源具有热值高、无污染、资源丰富、可再生等优点 B．利用太阳能光催化分解水制氢是一种理想的制氢手段 C．贮氢材料具有能大量、快速和高效率地吸收和释放氢气的特点 D．1 mol H2O(l)分解制得1 mol H2需要吸收571.6 kJ的能量 【答案】D 【解析】A．氢气燃烧热值高，燃烧产物只有水无污染，可通过水分解得到氢气，资源丰富且可再生，具有所述优点，A正确； B．利用太阳能光催化分解水制氢，可将太阳能转化为氢能，能耗低、无污染，是理想的制氢手段，B正确； C．贮氢材料的核心性能就是可以大量、快速、高效率地吸收和释放氢气，满足贮氢、用氢的需求，C正确； D．由热化学方程式可知，2mol 分解生成2mol 和1mol 需要吸收571.6kJ能量，因此1mol 分解制得1mol 需要吸收的能量为kJ，不是571.6kJ，D错误； 故答案选D。 【变式9-1】一种生产和利用氢能的途径如图所示,下列说法错误的是(　　) A.太阳能、风能、水能属于一次能源,氢能属于二次能源 B.太阳能电池板的主要成分是一种无机非金属材料 C.Ⅱ为化学能转化为电能 D.过程Ⅰ参加反应的物质的总能量高于产物的总能量 【答案】D　 【解析】太阳能、风能、水能属于一次能源,氢能属于二次能源,A正确;太阳能电池板的主要成分硅是一种无机非金属材料,B正确;过程Ⅱ为H2作燃料电池的燃料将化学能转化为电能,C正确;过程Ⅰ为水的分解反应,该反应吸热,则参加反应的物质的总能量低于产物的总能量,D错误。 【变式9-2】已知：  ，以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下。下列说法不正确的是 过程I：  ；过程Ⅱ：…… A．反应过程中能量转化形式包括太阳能转化为化学能、热能转化为化学能 B．该制氢过程中、FeO都参与了化学反应且都降低了反应的活化能 C．反应Ⅱ在高温下为自发反应 D．该过程总反应与电解等量水的总反应，反应热相等 【答案】B 【解析】A．以太阳能为热源，而且两个反应都是吸热反应，能量转化形式存在太阳能转化为热能和热能转化为化学能，A正确； B．该制氢过程中是催化剂，降低了反应的活化能，FeO是中间产物，不会改变反应活化能，B符合题意； C．由盖斯定律可得过程Ⅱ的热化学方程式为  kJ/mol，过程Ⅱ属于吸热熵增反应，在高温下能够自发进行，C正确； D．反应热只与始态与终态有关，与反应条件无关，D正确； 答案选B。 【变式9-3】化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是(　　) A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同 B.天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源 C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值 D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源 【答案】B 【解析】将煤进行深加工后再燃烧的效率高，A错误；水煤气、电能都是由一级能源制备得来，属于二次能源，B正确；碳和水蒸气反应制备水煤气，石灰石强热制备生石灰，都是工业上典型的利用吸热反应的过程，C错误；天然气是化石燃料，不属于新能源，D错误。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 化学反应的热效应（题型突破·举一反三） 题型01 焓变　反应热 1．kJ·mol－1 H kJ·mol－1 ΔH 3．大 小 > < 【典例1】B 【变式1-1】D 【变式1-2】A 【变式1-3】D 题型02 热化学方程式的书写与正误判断 物质的量 【典例2】C 【变式2-1】B 【变式2-2】D 【变式2-3】D 题型03 利用键能计算反应热 反应物的总键能－生成物的总键能 【典例3】(1)2x+y-2z (2)657.1kJ·mol-1 (3)-498 (4) -99kJ/mol +41 kJ/mol 【变式3-1】B 【变式3-2】D 【变式3-3】D 题型04 中和反应反应热的测量 简易量热计 环形玻璃搅拌棒 1 mol水 【典例4】(1)    1：3 (2) (3) (4) 玻璃搅拌器 ACE NH3•H2O电离要吸热，导致放热减少 【变式4-1】C 【变式4-2】B 【变式4-3】D 题型05 盖斯定律及其应用 1.一步 分几步 完全相等 始态 终态 途径 ΔH1＋ΔH2 ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 【典例5】B 【变式5-1】C 【变式5-2】A 【变式5-3】B 题型06 反应热大小的比较 ＞ ＞ ＞ 【典例6】A 【变式6-1】A 【变式6-2】A 【变式6-3】A 题型07 标准燃烧热和热值 1 N2(g) H2O(l) CO2(g) 1g 【典例7】A 【变式7-1】D 【变式7-2】B 【变式7-3】B 题型08 反应热的计算 反应物的键能之和－生成物的键能之和 E生成物－E反应物 【典例8】(1) > 石墨 (2) 放热 NO2(g)+CO(g)＝CO2(g)+NO(g)  ΔH=-234kJ/mol 没有 (3)B2H6(g)+3O2(g)＝B2O3(s)+3H2O(l)  ΔH=-2165kJ·mol-1 (4)803 【变式8-1】(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) H=-640 kJ/mol (2)408 (3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) H=-92 kJ/mol (4)390 (5) (6) 反应物总能量 无 降低 不变 (7)-198 【变式8-2】(1) (2) (3) (4) (5) -99 【变式8-3】(1) (2) (3) 20.5 题型09 能源的利用 1.能量 化石燃料 3.酸雨 温室效应 资源丰富 无毒、无污染 4.新能源 现有能源 利用率 【典例9】D 【变式9-1】D 【变式9-2】B 【变式9-3】B 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $