1.2 反应热的计算 第1课时(培优讲义)化学人教版选择性必修1
2026-07-16
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摘要:
本讲义聚焦“盖斯定律及应用”核心知识点,系统梳理定律内容(反应热与反应体系始态、终态有关,与途径无关),通过“虚拟路径法”“加合法”构建应用框架,结合“三调一加”技巧形成从概念理解到计算应用的学习支架。
资料以梯度化设计(进阶典例、拔高典例、对点练习及高考真题)为特色,融入合成尿素、碳循环等情境化实例,培养科学思维中的证据推理能力,渗透科学态度与责任(如碳中和)。课中辅助教师教学,课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
第一章
化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
第1课时 盖斯定律
考点 1 盖斯定律及应用
1.盖斯定律
(1)盖斯定律的内容: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,这就是盖斯定律。
盖斯定律表明,在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应进行的途径无关。如:
则有:ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
2.盖斯定律的应用
根据盖斯定律,可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。
热化学方程式
方程式系数关系
焓变之间的关系
反应Ⅰ:aA(g)===B(g)ΔH1
反应Ⅱ:B(g)===aA(g)ΔH2
Ⅰ=-Ⅱ
ΔH1=-ΔH2
反应Ⅰ:aA(g)===B(g)ΔH1
反应Ⅱ:A(g)===B(g)ΔH2
Ⅰ=a×Ⅱ
ΔH1=a×ΔH2
——
ΔH=ΔH1+ΔH2
即:若一个化学方程式可由n个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为这n个化学反应焓变的代数和。
3.应用盖斯定律计算ΔH的方法
(1)“虚拟路径”法
若反应物A变为生成物D,可以有两个途径:
①由A直接变成D,反应热为ΔH;
②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示:
则:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
(2)加合法
依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数,调整已知方程式,最终加合成目标方程式,ΔH同时作出相应的调整和运算。
【进阶典例】假设反应体系的始态为甲,中间态为乙,终态为丙,它们之间的变化如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.|ΔH1|>|ΔH2|
B.|ΔH1|<|ΔH3|
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=0
D.甲→丙的ΔH=ΔH1+ΔH2
【答案】A
【解析】题述过程中甲为始态,乙为中间态,丙为终态,由盖斯定律可知,甲→丙的ΔH=ΔH1+ΔH2,D项正确;在题述过程中ΔH1与ΔH2的相对大小无法判断,A项错误;由|ΔH3|=|ΔH1|+|ΔH2|知,|ΔH1|<|ΔH3|,B项正确;从能量守恒的角度可知,ΔH1+ΔH2+ΔH3=0,C项正确。
解题点睛
利用盖斯定律计算反应热
(1)运用盖斯定律的技巧——“三调一加”。
一调:根据目标热化学方程式,调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置,改写已知的热化学方程式。
二调:根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。
三调:调整中间物质的化学计量数。
一加:将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。
(2)运用盖斯定律的三个注意事项。
①热化学方程式乘以某一个数时,焓变ΔH也必须乘上该数。
②热化学方程式相加减时,物质之间相加减,焓变ΔH也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”随之改变,但绝对值不变。
【拔高典例】以NH3和CO2为原料合成化肥——尿素[CO(NH2)2],两步反应的能量变化如图所示。
写出合成CO(NH2)2(s)的热化学方程式:______________________________________。
【答案】2NH3(g)+CO2(g)===H2O(g)+CO(NH2)2(s) ΔH=(E1+E3-E2-E4)kJ·mol-1
【解析】2NH3(g)+CO2(g)===NH2COONH4(s) ΔH1=(E1-E2)kJ·mol-1,NH2COONH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=(E3-E4)kJ·mol-1,两式相加得,2NH3(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=ΔH1+ΔH2=(E1+E3-E2-E4)kJ·mol-1。
【对点练1】CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为
反应 Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)ΔH=+246.5 kJ·mol-1
反应 Ⅱ:H2(g)+CO2(g)===CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.2 kJ·mol-1
反应 Ⅲ:2CO(g)===CO2(g)+C(s) ΔH=-172.5 kJ·mol-1
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ΔH=_________。
【答案】+657.1 kJ·mol-1
【解析】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=[(+246.5×3)-(+41.2×2)] kJ·mol-1=+657.1 kJ·mol-1。
【对点练2】(1)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
a.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1
b.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2
c.CH4(g) C(s)+2H2(g) ΔH3
d.2CO(g) CO2(g)+C(s) ΔH4
e.CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s) ΔH5
根据盖斯定律,反应a的ΔH1=_______________________________(写出一个代数式即可)。
(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
已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
S(s)+2K(s)===K2S(s) ΔH2
2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3
则ΔH= 。
【答案】(1)ΔH2+ΔH3-ΔH5或ΔH3-ΔH
(2)3ΔH1+ΔH2-ΔH3
【解析】(1)根据题目所给出的反应方程式关系可知,a=b+c-e=c-d,根据盖斯定律则有ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH5=ΔH3-ΔH4。
(2) 根据已知热化学方程式:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1①
S(s)+2K(s)===K2S(s) ΔH2②
2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3③
将方程式3×①+②-③得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),则ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3。
1.(2025·昆明高二期末)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 Ⅰ 生成HCl放出的热量比生成HBr放出的热量多,说明HBr比HCl稳定
D.化学键的断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
【答案】C
【解析】形成化学键时释放能量,焓变小于0,则ΔH3<0,A项正确;反应热与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,故ΔH1=ΔH2+ΔH3,B项正确。
2.氢卤酸的能量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的ΔH1>0
B.相同条件下,HCl的ΔH2比HBr的小
C.相同条件下,HCl的(ΔH3+ΔH4)比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量,则该条件下ΔH2=-a kJ·mol-1
【答案】A
【解析】由于HF气体溶于水放热,则HX(aq)→HX(g)吸收热量,故ΔH1>0,A正确;由于HCl比HBr稳定,所以相同条件下HCl的ΔH2比HBr的大,B错误;ΔH3+ΔH4代表H(g)→H+(aq)的焓变,与HX无关,C错误;一定条件下,气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量,则断开1 mol H—X形成气态原子吸收a kJ能量,即ΔH2=+a kJ·mol-1,D错误。
3.将CO2转化成有机物可实现碳循环。如:
①C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l) ΔH1=-44.2 kJ·mol-1
②2CO2(g)+2H2O(l)C2H4(g)+3O2(g) ΔH2=+1 411.0 kJ·mol-1
假定2CO2(g)+3H2O(l)C2H5OH(l)+3O2(g) ΔH=x kJ·mol-1,则x为
A.-1 455.2 B.+1 455.2
C.-1 366.8 D.+1 366.8
【答案】D
【解析】根据盖斯定律①+②可得2CO2(g)+3H2O(l)C2H5OH(l)+3O2(g),则ΔH=(-44.2 kJ·mol-1)+(+1 411.0 kJ·mol-1)=+1 366.8 kJ·mol-1,故选D。
4.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1
②3H2(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1
③2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3
则ΔH3为( )
A.(a-b) kJ·mol-1 B.(a-b) kJ·mol-1
C.(b-a) kJ·mol-1 D.(b-a) kJ·mol-1
【答案】A
【解析】根据盖斯定律可知反应③=×①-②,则ΔH3=ΔH1-ΔH2=(a-b) kJ·mol-1。
5.(25-26高二上·甘肃张掖·阶段检测)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
则反应的为。
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据盖斯定律,目标反应可由12×③+5×②-2×①组合得到,因此,故答案选A。
6.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为
S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1
已知:碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)===K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1则x为( )
A.3a+b-c B.c-3a-b
C.a+b-c D.c-a-b
【答案】A
【解析】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,故A正确。
7.NASA宣布将发起“CO2转化挑战赛”,这项研究有助于解决在火星上的生存问题。下列说法不正确的是( )
A.ΔH1=-(ΔH2+ΔH3+ΔH4)
B.用工业催化剂代替微生物发酵,ΔH5不变
C.葡萄糖的燃烧热为-ΔH1
D.“人造转化器”起催化剂的作用
【答案】D
【解析】根据盖斯定律可知ΔH1=-(ΔH2+ΔH3+ΔH4),A正确;催化剂不改变反应热,故用工业催化剂代替微生物发酵,ΔH5不变,B正确;根据图示可知葡萄糖的燃烧热为-ΔH1,C正确; “人造转化器”的目的是使非自发的反应发生,D错误。
8.(25-26高二上·江苏·阶段检测)化学链燃烧技术可提高燃烧效率,并有利于CO2的捕集。某种化学链燃烧技术中的物质转化关系如下图,其中M和N为铜的氧化物,反应①和②在不同装置中进行,燃料用CxHy表示。下列说法不正确的是
A.相同条件下,理论上燃料通过化学链燃烧比在空气中直接燃烧放出的热量更多
B.M和N分别是CuO和Cu2O
C.与燃料在空气中燃烧相比,化学链燃烧生成的纯度更高,利于富集
D.若②中燃料为气体,则完全反应时,燃料与①中所需空气的体积比约1:10(相同条件下)
【答案】A
【解析】A.化学反应的热效应由始态和终态决定,与途径无关。化学链燃烧与直接燃烧的燃料最终均生成二氧化碳和水,始态和终态相同,根据盖斯定律,放出热量相等,A错误;
B.在反应①中,N被氧气氧化为M,故M中Cu价态高于N。铜的氧化物中,()价态高于(),则M为,N为,B正确;
C.直接燃烧时,空气中氮气混入产物导致二氧化碳纯度低;化学链燃烧中燃料仅与M反应生成二氧化碳和水,无氮气干扰,二氧化碳纯度更高,利于富集,C正确;
D.燃料为时,反应②:;反应①:。1 mol生成4 mol,需 2 mol,需要空气约,故与空气体积比1:10,D正确;
故答案为:A。
9.(25-26高二上·上海·期末)游离态氮(惰性氮)转化为化合态氮称为氮的活化。过量活化会导致氮向大气和水体迁移,破坏氮循环平衡。通过催化还原把这些活性化合物再变回无害的氮气称为氮的转化。
已知:、、等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。在,时,
A.
B.
C.
结合以上热化学方程式,写出与反应生成惰性氮的热化学方程式______。
【答案】
【解析】由盖斯定律可知,-2a+3b-3c得到反应,故热化学方程式为:。
10.(2026·广东·高考真题)我国科学家在深海发现化能合成生物群落,硫化物的氧化可为生物活动提供能量。
则___________(用和表示)。
【答案】
【解析】根据盖斯定律,,故。
1.(25-26高二上·浙江·阶段检测)能量关系如图所示。相关数据如下:;;。下列说法不正确的是
A.属于离子化合物 B.
C.得到一个电子需要吸收能量 D.具有强氧化性
【答案】C
【解析】A.XePtF6由Xe+和离子构成,符合离子化合物的特征,A正确;B.根据盖斯定律,生成焓,代入数据:,B正确;C.PtF6得到电子的焓变,说明该过程释放能量,C错误;D.PtF6能氧化稀有气体Xe(电离能1170 kJ∙mol-1),夺取其电子,表明具有强氧化性,D正确;故答案选C。
2.室温下,CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)与其水溶液之间转化的焓变关系如图:
已知CuSO4·5H2O(s)溶于水,溶液温度降低;CuSO4(s)溶于水,溶液温度升高。下列有关说法正确的是( )
A.从硫酸铜溶液中析出CuSO4·5H2O(s)的反应焓变ΔH>0
B.1 mol CuSO4(s)的总能量大于1 mol Cu2+(aq)与1 mol SO(aq)的总能量
C.ΔH2>ΔH1
D.ΔH1=ΔH2+ΔH3
【答案】B
【解析】图中ΔH2>0,可知从硫酸铜溶液中析出CuSO4·5H2O(s)的反应焓变ΔH<0,故A项错误;图中ΔH3<0,可知1 mol CuSO4(s)的总能量大于1 mol Cu2+(aq)与1 mol SO(aq)的总能量,故B项正确;ΔH2>0,ΔH3<0,ΔH1=ΔH2-ΔH3,则ΔH2<ΔH1,故C项错误;由盖斯定律可知ΔH1=ΔH2-ΔH3,故D项错误。
3.(25-26高二上·湖北荆州·阶段检测)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
相关反应的热化学方程式为:
反应I:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213 kJ/mol
反应Ⅱ:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327 kJ/mol
反应Ⅲ:2HI(aq)=H2(g)+I2(g) ΔH3=+172 kJ/mol
下列说法不正确的是
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.该过程循环利用的物质有4种
C.总反应的热化学方程式为:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+286 kJ/mol
D.该过程不需要消耗大量电能,可有效降低生产能耗,节约成本
【答案】C
【解析】A.通过流程图,反应II和III,实现了太阳能到化学能的转化,故A正确;B.由反应流程可知,、、、在反应流程中循环出现,因此该过程循环利用的物质有4种,B正确;C.反应I+反应II+反应III,得到,根据盖斯定律,,或者,题中反应热有误,C错误;D.该过程利用太阳能,不需要消耗大量电能,可有效降低生产能耗,节约成本,D正确;故答案选C。
4.(25-26高二上·河南·阶段检测)为比较和中离子键的强弱,设计如图所示的循环过程:
下列叙述错误的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由图可得热化学方程式:①;
②;
③;
④;
⑤;
⑥,据此分析解答。
【解析】A.分解为和,是离子键断裂过程,需要吸收能量,因此,A正确;B.对于的溶解,存在路径:、、,总焓变等于直接溶解焓,即,解得,B正确;C.根据B选项结论:,同理可得到:,两式联立得:,C正确;D.②;⑤;目标反应为 ,根据盖斯定律,其焓变:,D错误;故答案选D。
5.(1)已知反应器中存在如下反应:
ⅰ.CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH1
ⅱ.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2
ⅲ.CH4(g)===C(s)+2H2(g) ΔH3
……
ⅲ为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用________________________反应的ΔH。
(2)已知:
As(s)+H2(g)+2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g)===As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH=________________。
(3)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
TiO2加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:
____________________________________________________________。
【答案】(1)C(s)+2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g)[或C(s)+CO2(g)===2CO(g)]
(2)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3
(3)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(g)+2CO(g) ΔH=-45.5 kJ·mol-1
【解析】(1)ⅰ-ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g),设为ⅳ,用ⅳ-ⅲ可得C(s)+CO2(g)===2CO(g),因此还需利用C(s)+CO2(g)===2CO(g)反应的焓变[或计算可得CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g),设为ⅳ,用ⅳ-ⅲ可得C(s)+2H2O(g)===CO2(g)+2H2(g)]。(2)将已知热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,由①×2-②×3-③可得:As2O5(s)+3H2O(l)===2H3AsO4(s) ΔH=2ΔH1-3ΔH2-ΔH3。(3)根据盖斯定律,将已知的两个热化学方程式相加即可得到所求热化学方程式。
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第一章
化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
第1课时 盖斯定律
考点 1 盖斯定律及应用
1.盖斯定律
(1)盖斯定律的内容: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______的,这就是盖斯定律。
盖斯定律表明,在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的______和______有关,而与反应进行的______无关。如:
则有:ΔH=________________________=________________________
2.盖斯定律的应用
根据盖斯定律,可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。
热化学方程式
方程式系数关系
焓变之间的关系
反应Ⅰ:aA(g)===B(g)ΔH1
反应Ⅱ:B(g)===aA(g)ΔH2
反应Ⅰ:aA(g)===B(g)ΔH1
反应Ⅱ:A(g)===B(g)ΔH2
——
即:若一个化学方程式可由n个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为这n个化学反应焓变的代数和。
3.应用盖斯定律计算ΔH的方法
(1)“虚拟路径”法
若反应物A变为生成物D,可以有两个途径:
①由A直接变成D,反应热为ΔH;
②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示:
则:ΔH=________________________。
(2)加合法
依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数,调整已知方程式,最终加合成目标方程式,ΔH同时作出相应的调整和运算。
【进阶典例】假设反应体系的始态为甲,中间态为乙,终态为丙,它们之间的变化如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.|ΔH1|>|ΔH2|
B.|ΔH1|<|ΔH3|
C.ΔH1+ΔH2+ΔH3=0
D.甲→丙的ΔH=ΔH1+ΔH2
解题点睛
利用盖斯定律计算反应热
(1)运用盖斯定律的技巧——“三调一加”。
一调:根据目标热化学方程式,调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置,改写已知的热化学方程式。
二调:根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。
三调:调整中间物质的化学计量数。
一加:将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。
(2)运用盖斯定律的三个注意事项。
①热化学方程式乘以某一个数时,焓变ΔH也必须乘上该数。
②热化学方程式相加减时,物质之间相加减,焓变ΔH也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”随之改变,但绝对值不变。
【拔高典例】以NH3和CO2为原料合成化肥——尿素[CO(NH2)2],两步反应的能量变化如图所示。
写出合成CO(NH2)2(s)的热化学方程式:______________________________________。
【对点练1】CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为
反应 Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)ΔH=+246.5 kJ·mol-1
反应 Ⅱ:H2(g)+CO2(g)===CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.2 kJ·mol-1
反应 Ⅲ:2CO(g)===CO2(g)+C(s) ΔH=-172.5 kJ·mol-1
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ΔH=_________。
【对点练2】(1)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
a.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1
b.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2
c.CH4(g) C(s)+2H2(g) ΔH3
d.2CO(g) CO2(g)+C(s) ΔH4
e.CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s) ΔH5
根据盖斯定律,反应a的ΔH1=_______________________________(写出一个代数式即可)。
(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
已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
S(s)+2K(s)===K2S(s) ΔH2
2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3
则ΔH= 。
1.(2025·昆明高二期末)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 Ⅰ 生成HCl放出的热量比生成HBr放出的热量多,说明HBr比HCl稳定
D.化学键的断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
2.氢卤酸的能量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.已知HF气体溶于水放热,则HF的ΔH1>0
B.相同条件下,HCl的ΔH2比HBr的小
C.相同条件下,HCl的(ΔH3+ΔH4)比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量,则该条件下ΔH2=-a kJ·mol-1
3.将CO2转化成有机物可实现碳循环。如:
①C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l) ΔH1=-44.2 kJ·mol-1
②2CO2(g)+2H2O(l)C2H4(g)+3O2(g) ΔH2=+1 411.0 kJ·mol-1
假定2CO2(g)+3H2O(l)C2H5OH(l)+3O2(g) ΔH=x kJ·mol-1,则x为
A.-1 455.2 B.+1 455.2
C.-1 366.8 D.+1 366.8
4.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1
②3H2(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1
③2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3
则ΔH3为( )
A.(a-b) kJ·mol-1 B.(a-b) kJ·mol-1
C.(b-a) kJ·mol-1 D.(b-a) kJ·mol-1
5.(25-26高二上·甘肃张掖·阶段检测)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
则反应的为。
A. B.
C. D.
6.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为
S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1
已知:碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)===K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1则x为( )
A.3a+b-c B.c-3a-b
C.a+b-c D.c-a-b
7.NASA宣布将发起“CO2转化挑战赛”,这项研究有助于解决在火星上的生存问题。下列说法不正确的是( )
A.ΔH1=-(ΔH2+ΔH3+ΔH4)
B.用工业催化剂代替微生物发酵,ΔH5不变
C.葡萄糖的燃烧热为-ΔH1
D.“人造转化器”起催化剂的作用
8.(25-26高二上·江苏·阶段检测)化学链燃烧技术可提高燃烧效率,并有利于CO2的捕集。某种化学链燃烧技术中的物质转化关系如下图,其中M和N为铜的氧化物,反应①和②在不同装置中进行,燃料用CxHy表示。下列说法不正确的是
A.相同条件下,理论上燃料通过化学链燃烧比在空气中直接燃烧放出的热量更多
B.M和N分别是CuO和Cu2O
C.与燃料在空气中燃烧相比,化学链燃烧生成的纯度更高,利于富集
D.若②中燃料为气体,则完全反应时,燃料与①中所需空气的体积比约1:10(相同条件下)
9.(25-26高二上·上海·期末)游离态氮(惰性氮)转化为化合态氮称为氮的活化。过量活化会导致氮向大气和水体迁移,破坏氮循环平衡。通过催化还原把这些活性化合物再变回无害的氮气称为氮的转化。
已知:、、等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。在,时,
A.
B.
C.
结合以上热化学方程式,写出与反应生成惰性氮的热化学方程式______。
10.(2026·广东·高考真题)我国科学家在深海发现化能合成生物群落,硫化物的氧化可为生物活动提供能量。
则___________(用和表示)。
1.(25-26高二上·浙江·阶段检测)能量关系如图所示。相关数据如下:;;。下列说法不正确的是
A.属于离子化合物 B.
C.得到一个电子需要吸收能量 D.具有强氧化性
2.室温下,CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)与其水溶液之间转化的焓变关系如图:
已知CuSO4·5H2O(s)溶于水,溶液温度降低;CuSO4(s)溶于水,溶液温度升高。下列有关说法正确的是( )
A.从硫酸铜溶液中析出CuSO4·5H2O(s)的反应焓变ΔH>0
B.1 mol CuSO4(s)的总能量大于1 mol Cu2+(aq)与1 mol SO(aq)的总能量
C.ΔH2>ΔH1
D.ΔH1=ΔH2+ΔH3
3.(25-26高二上·湖北荆州·阶段检测)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
相关反应的热化学方程式为:
反应I:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213 kJ/mol
反应Ⅱ:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327 kJ/mol
反应Ⅲ:2HI(aq)=H2(g)+I2(g) ΔH3=+172 kJ/mol
下列说法不正确的是
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.该过程循环利用的物质有4种
C.总反应的热化学方程式为:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+286 kJ/mol
D.该过程不需要消耗大量电能,可有效降低生产能耗,节约成本
4.(25-26高二上·河南·阶段检测)为比较和中离子键的强弱,设计如图所示的循环过程:
下列叙述错误的是
A.
B.
C.
D.
5.(1)已知反应器中存在如下反应:
ⅰ.CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH1
ⅱ.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2
ⅲ.CH4(g)===C(s)+2H2(g) ΔH3
……
ⅲ为积炭反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用________________________反应的ΔH。
(2)已知:
As(s)+H2(g)+2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g)===As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH=________________。
(3)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
TiO2加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:
____________________________________________________________。
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