第一章 第二节 反应热的计算讲义-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

本高中化学讲义聚焦反应热的计算核心知识点，系统梳理盖斯定律应用、中和热与燃烧热计算、反应热大小比较及化学能与热能应用，构建从基础定律到综合应用的递进式学习支架。 资料以题型为导向，每个模块含解题知识与典例变式，助力学生形成物质变化与能量关系的化学观念，通过多步反应推导培养科学思维。课中辅助教师分层教学，课后通过过关验收题帮助学生查漏补缺，强化知识应用能力。

第一章 第二节 反应热的计算 内 容 导 航 题型1 用盖斯定律进行有关反应热的计算 题型2 中和热的计算 题型3 燃烧热的计算 题型4 反应热的大小比较 题型5 化学能与热能的应用 考 点 演 练 题型1 用盖斯定律进行有关反应热的计算 解｜题｜知｜识 1、内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的；即化学反应热只与其反应的始态和终态有关，而与具体反应进行的途径无关； 2、应用： a、利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应； b、热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理． 3、反应热与键能关系 ①键能：气态的基态原子形成1mol化学键释放的最低能量．键能既是形成1mol化学键所释放的能量，也是断裂1mol化学键所需要吸收的能量． ②由键能求反应热：反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量（为“+”）和形成生成物中的化学键所放出的能量（为“﹣”）的代数和．即△H＝反应物键能总和﹣生成物键能总和＝∑E反﹣∑E生 ③常见物质结构中所含化学键类别和数目：1mol P4中含有6mol P﹣P键；1mol晶体硅中含有2mol Si﹣Si键；1mol金刚石中含有2molC﹣C键；1mol二氧化硅晶体中含有4mol Si﹣O键． 【典例1】氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O，已知反应： 2Cu（s）+O2（g）＝2CuO（s） 2Cu2O（s）+O2（g）＝4CuO（s） 则CuO（s）+Cu（s）＝Cu2O（s）的ΔH等于（　　） A．﹣11kJ•mol﹣1 B．+11kJ•mol﹣1 C．﹣22kJ•mol﹣1 D．+22kJ•mol﹣1 【变式1】乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气（CO、H2）为原料制备乙二醇，涉及的反应如下： 反应Ⅰ．HCHO（g）+CO（g）+H2（g）＝HOCH2CHO（l）ΔH1； 反应Ⅱ．HOCH2CHO（l）+H2（g）＝HOCH2CH2OH（l）ΔH2； 反应Ⅲ．HCHO（g）+CO（g）+2H2（g）＝HOCH2CH2OH（l）ΔH3。 则反应Ⅲ的ΔH3用含ΔH1和ΔH2的式子可表示为（　　） A．ΔH1﹣2ΔH2＝ΔH3 B．ΔH1﹣ΔH2＝ΔH3 C．ΔH1+ΔH2＝ΔH3 D．2ΔH1﹣ΔH2＝2ΔH3 【变式2】已知反应：①；② ③，则反应的ΔH为（　　） A．2ΔH1+2ΔH2﹣2ΔH3 B．ΔH1+ΔH2﹣ΔH3 C．3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3 D．3ΔH1+2ΔH2﹣2ΔH3 【变式3】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＝xkJ⋅mol﹣1。已知碳的燃烧热ΔHI＝akJ⋅mol﹣1；S（s）+2K（s）＝K2S（s）ΔH2＝bkJ⋅mol﹣1。2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s）ΔH3＝ckJ⋅mol﹣1。则x为（　　） A．3a+b﹣c B．c+3a﹣b C．a+b﹣c D．c+a﹣b 题型2 中和热的计算 解｜题｜知｜识 1．有关化学式的计算或其逆运算，一定要按照相应的公式，进行准确地计算．用到的相对原子质量一定要用试卷上给出的数值来计算．还有，其中的原子个数一般是相应元素符号的右下角的数字（没有数字时，默认为是1）；但是，如果某元素在同一化学式中出现多次，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字之和；如果某元素符号被括号括起来了，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字与括号的右下角的数字的乘积． 2．有关化学式的推断，要先看是哪一种题型，然后，再按照相应的方法，细心地进行推断． 【典例1】已知：NH3•H2O（aq）与H2SO4（aq）反应生成1mol正盐的△H＝﹣24.2kJ/mol；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热的△H＝﹣57.3kJ/mol．则NH3•H2O在水溶液中电离的△H等于（　　） A．﹣69.4 kJ/mol B．﹣45.2kJ/mol C．+69.4 kJ/mol D．+45.2 kJ/mol 【变式1】在恒压下化学反应所吸收或放出的热量，称为化学反应的焓变。回答下列问题： （1）25℃、101kPa时，1g氨气完全燃烧放出18.6kJ的热量，则4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（l）△H＝　 　 kJ•mol﹣1。 （2）常压下，某铝热反应的温度与能量变化如图所示。 ①常压、1538℃时，Fe（s）→Fe（l）△H＝　 　 kJ•mol﹣1。 ②常压、25℃时，该铝热反应的热化学方程式为　 　 。 （3）在稀溶液中酸与碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热。部分酸与碱反应的中和热如下表： 组别 酸与碱 中和热△H/（kJ/mol） Ⅰ HCl+NaOH ﹣57.1 Ⅱ HNO3+KOH ﹣57.1 Ⅲ CH3COOH+NaOH ﹣56.1 Ⅳ HCl+NH3•H2O ﹣53.4 Ⅴ CH3COOH+NH3•H2O ﹣50.4 ①Ⅰ、Ⅳ的热化学方程式（用离子方程式形式表示）依次为 、　 　 。 ②Ⅰ、Ⅱ的△H相同，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的△H比Ⅰ、Ⅱ大，其原因是　 。 ③体积和浓度均为25.0mL 1.00mol•L﹣1的硝酸和NaOH溶液（起始温度相同）混合时，测得混合溶液的温度与时间的关系如图所示，已知硝酸和NaOH溶液的密度均为1.00g•mL﹣1，混合溶液的比热容为4.18J•g﹣1•℃﹣1。由实验数据可计算出该反应的中和热△H为　 　 kJ•mol﹣1。（结果保留1位小数） 【变式2】（1）在通常状况下，足量氢氧化钠的稀溶液与含溶质为1mol的稀硫酸完全反应时放出a kJ的热量，写出该反应中和热的热化学方程式　 　 （2）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）△H＜0．若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，如图示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是　 　 （填代号）．（下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数） 题型3 燃烧热的计算 解｜题｜知｜识 1．有关化学式的计算或其逆运算，一定要按照相应的公式，进行准确地计算．用到的相对原子质量一定要用试卷上给出的数值来计算．还有，其中的原子个数一般是相应元素符号的右下角的数字（没有数字时，默认为是1）；但是，如果某元素在同一化学式中出现多次，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字之和；如果某元素符号被括号括起来了，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字与括号的右下角的数字的乘积． 2．有关化学式的推断，要先看是哪一种题型，然后，再按照相应的方法，细心地进行推断． 【典例1】已知H2（g）、C2H4（g）和C2H5OH（1）的燃烧热分别是﹣285.8kJ•mol﹣1﹣1411.0kJ•mol﹣1和﹣1366.8kJ•mol﹣1，则由C2H4（g）和H2O（l）反应生成C2H5OH（l）的△H为（　　） A．﹣44.2kJ•mol﹣1 B．+44.2kJ•mol﹣1 C．﹣330kJ•mol﹣1 D．+330kJ•mol﹣1 【变式1】已知H2的燃烧热为285.8kJ•mol﹣1，CO的燃烧热为282.8kJ•mol﹣1。现有H2和CO组成的混合气体56.0L（标准状况），经充分燃烧后，一共放出热量710.0kJ，并生成液态水。下列说法正确的是（　　） A．CO燃烧热的热化学方程式为CO（g）O2（g）＝CO2（g）　ΔH＝+282.8kJ•mol﹣1 B．H2燃烧热的热化学方程式为H2（g）O2（g）＝H2O（g）　ΔH＝﹣285.8kJ•mol﹣1 C．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40% D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为2NA 【变式2】已知CO（g）的燃烧热ΔH＝﹣283kJ•mol﹣1，结合如图信息，则2N2O（g）═N2（g）+O2（g）的反应热ΔH（kJ•mol﹣1）为（　　） A．﹣152 B．﹣76 C．+76 D．+152 【变式3】在25℃，101kPa下，氢气与氧气反应的热化学方程式可表示为 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH1＝﹣571.6kJ•mol﹣1 H2（g）O（l）ΔH2＝﹣285.8kJ•mol﹣1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）ΔH3＝﹣483.6kJ•mol﹣1 H2（g）O（g）ΔH4＝﹣241.8kJ•mol﹣1 则氢气燃烧热ΔH是（　　） A．﹣571.6kJ•mol﹣1 B．﹣285.8kJ•mol﹣1 C．﹣483.6kJ•mol﹣1 D．﹣241.8kJ•mol﹣1 题型4 反应热的大小比较 解｜题｜知｜识 比较反应热大小的方法 （1）根据反应物和生成物的聚集状态比较 物质由固体变成液态，由液态变成气态，都必定吸收热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变成固态，则放出热量．因此在进行反应热计算或大小比较时，应特别注意各反应物或生成物的状态，存在同素异形体的要注明其同素异形体的名称． （2）根据热化学方程式中化学计量数比较 热化学方程式中的化学计量数不表示分子数，而是表示反应物和生成物的物质的量，可以是分数．当化学计量系数发生变化（如加倍或减半）时，反应热也要随之变化．互为可逆的热化学反应，其反应热数值相等，符号相反． （3）根据反应物和生成物的性质比较 对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要放出热量，因为能量越低越稳定；对于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成物越稳定或反应越易进行，放出的热量越多；而有些物质，在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量． （4）根据反应进行的程度比较 对于分步进行的反应来说，反应进行的越彻底，其热效应越大．如果是放热反应，放出的热量越多；如果是吸热反应，吸收的热量越多．如等量的碳燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量．对于可逆反应来说，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，吸收或放出的热量也越多． 【典例1】相同条件下，下列热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是（　　） A．H2（g）O2（g）═H2O（g） ΔH1；2H2（g）+O2（g）═2H2O（g） ΔH2 B．S（s）+O2（g）═SO2（g） ΔH1；S（g）+O2（g）═SO2（g） ΔH2 C．C（s）O2（g）═CO（g） ΔH1；C（s）+O2（g）═CO2（g） ΔH2 D．HCl（aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l） ΔH1；HCl（aq）+NH3•H2O（aq）═NH4Cl（aq）+H2O（l） ΔH2 【变式1】已知氢气燃烧的下列3个反应（a、b、c均大于0）： H2（g）O2（g）═H2O（g）ΔH1＝﹣akJ•mol﹣1 H2（g）O2（g）═H2O（l）ΔH2＝﹣bkJ•mol﹣1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH3＝﹣ckJ•mol﹣1 下列关系不正确的是（　　） A．b＞a B．b＜c C．2a＞c D．2b＝c 【变式2】下列各组化学反应中，ΔH1＞ΔH2的是（　　） A．H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）ΔH1；H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）ΔH2 B．2Na（s）+O2（g）Na2O2（s）ΔH1；Na（s）O2（g）Na2O2（s）ΔH2 C．CaO（s）+H2O（l）＝Ca（OH）2（s）ΔH1；CaCO3（s）＝CaO（s）+CO2（g）ΔH2 D．S（g）+O2（g）＝SO2（g）ΔH1；S（g）+O2（g）＝SO2（l）ΔH2 【变式3】根据以下三个热化学方程式： ①2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（l） ΔH1＝﹣Q1kJ•mol﹣1 ②2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（l） ΔH2＝﹣Q2kJ•mol﹣1 ③2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（g） ΔH3＝﹣Q3kJ•mol﹣1 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是（　　） A．Q1＞Q3＞Q2 B．Q1＞Q2＞Q3 C．Q3＞Q2＞Q1 D．Q2＞Q1＞Q3 题型5 化学能与热能的应用 解｜题｜知｜识 1．有关化学式的计算或其逆运算，一定要按照相应的公式，进行准确地计算．用到的相对原子质量一定要用试卷上给出的数值来计算．还有，其中的原子个数一般是相应元素符号的右下角的数字（没有数字时，默认为是1）；但是，如果某元素在同一化学式中出现多次，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字之和；如果某元素符号被括号括起来了，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字与括号的右下角的数字的乘积． 2．有关化学式的推断，要先看是哪一种题型，然后，再按照相应的方法，细心地进行推断． 【典例1】下列说法正确的是（　　） A．分子式为C2H6O的有机化合物性质相同 B．相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能途径a：CCO+H2CO2+H2O途径b：CCO2 C．在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数 D．通过化学变化可以直接将水转变为汽油 【变式1】下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是（　　） A．铝热反应 B．金属钝化 C．干冰气化 D．燃放爆竹 过 关 验 收 1．25℃、101kPa下： ①2Na（s）O2（g）＝Na2O（s）△H＝﹣414kJ/mol ②2Na（s）+O2（g）＝Na2O2（s）△H＝﹣511kJ/mol 下列说法正确的是（　　） A．①和②产物的阴阳离子个数比不相等 B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同 C．25℃、101kPa下：Na2O2（s）+2Na（s）＝2Na2O（s）△H＝﹣317kJ/mol D．常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快 2．已知下列反应的热化学方程式（　　） 6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）═2C3H5（ONO2）3（l）△H1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2 C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3 则反应4C3H5（ONO2）3（l）═12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）的△H为（　　） A．△H1﹣5△H2﹣12△H3 B．2△H1﹣5△H2﹣12△H3 C．12△H3﹣5△H2﹣2△H1 D．12△H3+5△H2﹣2△H1 3．已知如下热化学方程式： ① ② ③ ④ 高氯酸铵是发射火箭的固体能源，发生爆炸的反应如下： 2NH4ClO4（s）＝N2（g）+Cl2（g）+2O2（g）+4H2O（g）ΔH，ΔH可表示为（　　） A． B．（4a﹣2b+c﹣3d）kJ•mol﹣1 C． D． 4．近年来，许多城市都全面禁止燃放烟花爆竹，爆竹中用到的炸药——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＝xkJ•mol﹣1 已知：碳的摩尔燃烧焓ΔH1＝2akJ•mol﹣1 S（s）+2K（s）═K2S（s） ΔH2＝2bkJ•mol﹣1 2K（s）+N2（g）+3O2（g）═2KNO3（s）ㅤΔH3＝2ckJ•mol﹣1 则x为（　　） A．6a+2b﹣2c B．c﹣3a﹣b C．a+b﹣c D．c﹣a﹣b 5．已知： ①CH3OH（g）O2（g）═CO2（g）+2H2（g）△H＝﹣192.9kJ•mol﹣1 ②H2（g）O2（g）═H2O（l）△H＝﹣285.8kJ•mol﹣1 则CH3OH（g）O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）的△H为（　　） A．+478.7kJ•mol﹣1 B．﹣764.5 kJ•mol﹣1 C．﹣478.7kJ•mol﹣1 D．+764.5kJ•mol﹣1 6．CO2的捕获和转化可减少CO2排放并实现资源的利用。在催化剂作用下，消耗CH4和CO2，生成合成气（H2、CO），主要发生反应ⅰ，可能发生副反应ⅱ、ⅲ： ⅰ．CH4（g）+CO2（g）⇌2CO（g）+2H2（g）ΔH1 ⅱ．CH4（g）═C（s）+2H2（g）ΔH2＝+75.0kJ•mol﹣1 ⅲ．2CO（g）═CO2（g）+C（s）ΔH3＝﹣172.0kJ•mol﹣1 （1）ΔH1＝　 。 （2）反应ⅰ为可逆反应。从化学平衡的角度分析，利于生成合成气的条件是 　 　 。 A．高温高压 B．高温低压 C．低温高压 D．低温低压 （3）经研究发现，添加碱性助剂（如CaO）可以促进CO2的吸附与活化。反应过程如图1。反应Ⅰ完成后，以N2为载气，将恒定组成、恒定流速的N2、CH4混合气通入盛有足量CaCO3的反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2。反应过程中始终未检测到CO2，催化剂表面有积炭。 ①反应Ⅱ的化学方程式为 　 。 ②t1～t3，n（H2）＞n（CO），且生成H2的速率不变，可能发生的副反应是 　　 （填序号“ⅱ”或“ⅲ”）。 ③t3时，生成CO的速率为0，是因为反应Ⅱ不再发生，可能的原因是 　 　 。 7．已知碳的燃烧热为393.5kJ•mol﹣1，氢气的燃烧热为285.8kJ•mol﹣1，一氧化碳的燃烧热为283.0kJ•mol﹣1。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺。下列有关说法正确的是（　　） A．氢气燃烧热的热化学方程式为H2（g）O2（g）═H2O（g）ΔH═285.8kJ•mol﹣1 B．反应C（s）O2（g）═CO（g）的ΔH＜﹣393.5kJ•mol﹣1 C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体 D．C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）ΔH═175.3kJ•mol﹣1 8．CO、NOX、SO2都是大气污染物，可利用化学反应原理给予消除。 （1）在一定条件下利用反应2CO（g）+SO2（g）＝2CO2（g）+S（s）消除CO、SO2，并获得硫黄。已知常温常压下，硫黄的燃烧热ΔH＝﹣296kJ•mol﹣1，CO的燃烧热ΔH＝﹣283kJ•mol﹣1，则2CO（g）+SO2（g）═2CO2（g）+S（s）ΔH＝　 。 （2）利用CO还原NO的反应可消除汽车尾气引起的污染并获得电能，其简易装置如图1所示（Na+交换膜两侧为等体积等浓度的NaOH溶液）： ①电极A的电极反应式为 　 　 。 ②工作一段时间后，若B极区与A极区相差0.02molNa+时，外电路中转移电子的物质的量是 　　 mol。 （3）利用图2所示的电化学装置可消除雾霾中的NO、SO2。 ①该装置中电子的流向是 　 　 （填“A→C”或“C→A”）。 ②电极B的电极反应式为 　 　 。 9．已知： 反应Ⅰ：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g） ΔH＝﹣566kJ⋅mol﹣1； 反应Ⅱ：Na2O2（s）+CO2（g）═Na2CO3（s）O2（g） ΔH＝﹣226kJ⋅mol﹣1。 回答下列问题： （1）能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？　 　 （填“能”或“不能”）。 （2）CO的燃烧热ΔH＝　　 kJ⋅mol﹣1。 （3）下列各图中表示反应Ⅱ能量变化的是 　　 （填字母）。 A． B． C． D． （4）CO（g）与Na2O2反应生成Na2CO3（s），该反应的热化学方程式为 　 　 。 （5）依据反应Ⅱ，2Na2O2（s）+2CO2（s）═2Na2CO3（s）+O2（g）ΔH 　 　 （填“＞”“＜”或“＝”）﹣452kJ⋅mol﹣1。 10．为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。 已知：①CO（g）O2（g）═CO2 （g）△H＝﹣283kJ•mol﹣1 ②H2（g）O2（g）═H2O （g）△H＝﹣241.8kJ•mol﹣1 ③H2O （l）═H2O （g）△H＝+44.0kJ•mol﹣1 （1）H2的燃烧热△H＝　 。 （2）写出CO（g）和H2O （g）作用生成CO2 （g）和H2（g）的热化学方程式：　 。 （3）相关物质的化学键键能数据如表： 化学键 O＝O（O2） H﹣H H﹣O E/（kJ•mol﹣1） x 436 463 计算x＝　 　 kJ•mol﹣1。 （4）某反应2X（g）+Y（g）⇌2Z（g）△H＝﹣Q kJ•mol﹣1，反应过程中能量变化如图所示，其中虚线表示加入催化剂M时的情况。 ①加入催化剂M后，△H　 　 （填“改变”或“不变”）。 ②在使用催化剂的两步反应中，　 　 （填“第一步”或“第二步”）决定反应速率。 11．（1）已知：25℃、101 kPa时，C（s）O2（g）═CO（g）ΔH1＝﹣110.5 kJ/mol C（s）+O2（g）═CO2（g）ΔH2＝﹣393.5 kJ/mol 试回答下列问题： ①碳的燃烧热是：　 （填“ΔH1“或“ΔH2”）； ②CO（g）O2（g）═CO2（g）ΔH＝　 　 kJ/mol。 （2）在25℃时，将0.2 mol NO2充入2L的密闭容器中，发生反应：2NO2（g）⇌N2O4（g）ΔH＝﹣56.9kJ/mol。 5秒后反应达到平衡，测得NO2的物质的量为0.1 mol．试回答下列问题： ①5秒内，v（NO2）＝　 　 mol/（L•s）； ②若将该容器置于冰水中，气体颜色将 　 （填“变深”“变浅”或“不变”）； ③该反应的平衡常数表达式K＝　 　 。 （3）NaHSO3是中学化学常见的物质。在水溶液中存在如下两个平衡： ═H+ Ka2 H2O═H2SO3+OH﹣ Kh2 已知25℃时，Ka2＞Kh2，则0.1 mol/L NaHSO3溶液： ①溶液呈 　 　 （填“酸性”“碱性”或“中性”）； ②溶液中c（Na+） 　 　 c（）（填“＞”“＜”或“＝”）。 （4）将除锈后的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入如图所示的具支试管中。 ①几分钟后，可观察到导管中的水柱 　 　 ； A．升高 B．降低 ②水柱变化的原因是铁钉发生了电化学腐蚀中的 　 　 ； A．析氢腐蚀 B．吸氧腐蚀 ③该电化学腐蚀的正极反应式为 　 。 12．根据以下3个放热反应的热化学方程式： 2H2S（g）+3O2（g）＝2SO2（g）+2H2O（l）ΔH1 2H2S（g）+O2（g）＝2S（s）+2H2O（l）ΔH2 2H2S（g）+O2（g）＝2S（s）+2H2O（g）ΔH3 对ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系的判断正确的是（　　） A．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 B．ΔH1＜ΔH2＜ΔH3 C．ΔH3＜ΔH2＜ΔH1 D．ΔH2＜ΔH1＜ΔH3 13．强酸和强碱在稀溶液里反应的热化学方程式可表示为： H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1 已知：CH3COOH（aq）+NaOH（aq）═CH3COONa（aq）+H2O（l）△H＝﹣Q1 kJ•mol﹣1 HNO3（aq）+NaOH（aq）═NaNO3（aq）+H2O（l）△H＝﹣Q2 kJ•mol﹣1 CH3COOH（aq）+NH3•H2O（aq）═CH3COONH4（aq）+H2O（l）△H＝﹣Q3 kJ•mol﹣1 上述均是在溶液中进行的反应，Q1、Q2、Q3的关系正确的是（　　） A．Q1＝Q2＝Q3＝57.3 B．Q1＞Q2＞Q3＞57.3 C．Q3＜Q1＜Q2＝57.3 D．无法确定 14．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH2＞ΔH1的是（　　） A．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）ΔH1；2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH2 B．S（g）+O2（g）═SO2（g）ΔH1；S（s）+O2（g）═SO2（g）ΔH2 C．CO（g）O2（g）═CO2（g）ΔH1；2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）ΔH2 D．HCl（g）═H2（g）Cl2（g）ΔH1；H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）ΔH2 15．下列各组变化中，化学反应的△H前者小于后者的一组是（　　） ①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1；CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2 ②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2 ③S（g）+O2（g）空气═SO2（g）△H1 S（s）+O2（g）空气═SO2（g）△H2 ④CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H1 CaO（s）+H2O（l）═Ca（OH）2（s）△H2 A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 16．已知：S（g）+O2（g）═SO2（g）；△H1 S（s）+O2（g）═SO2（g）；△H2 2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（l）；△H3 2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（l）；△H4 SO2（g）+2H2S（g）═3S（s）+2H2O（l）；△H5 下列关于上述反应焓变的判断不正确的是（　　） A．△H1＜△H2 B．△H3＜△H4 C．△H5＝△H3﹣△H2 D．2△H5＝3△H3﹣△H4 17．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2＞△H1的是（　　） A．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2 B．S（g）+O2（g）═SO2（g）△H1 S（s）+O2（g）═SO2（g）△H2 C．C（s）O2（g）═CO（g）△H1 C（s）+O2（g）═CO2（g）△H2 D．2HCl（g）═H2（g）+Cl2（g）△H1H2（g）Cl2（g）═HCl（g）△H2 18．已知NaHCO3溶液与盐酸反应生成CO2吸热，Na2CO3溶液与盐酸反应生成CO2放热。关于下列△H的判断正确的是（　　） CO32﹣（aq）+H+（aq）═HCO3﹣（aq）△H1 HCO3﹣（aq）+H+（aq）═H2CO3（aq）△H2 H2CO3（aq）═H2O（l）+CO2（g）△H3 OH﹣（aq）+H+（aq）═H2O（l）△H4 A．△H1＜0△H2＞0 B．△H2+△H3＞0 C．△H1+△H2+△H3＞0 D．△H2＜△H4 19．比较下列反应热的大小： （1）已知反应H2（g）+I2（g）⇌2HI（g） ΔH1和反应H2（g）+I2（s）⇌2HI（g） ΔH2，则ΔH2　　 （填“＞”“＜”或“＝”）ΔH1。 （2）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g） ΔH，一般认为通过如下步骤来实现。 ①CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g） ΔH1； ②CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g） ΔH2； 体系能量变化如图所示。 则ΔH1　 　 （填“＞”“＜”或“＝”）ΔH2。 （3）335℃时，在恒容密闭容器中，1mol C10H18（l）催化脱氢的反应过程如下。 反应Ⅰ：C10H18（l）＝C10H12（l）+3H2（g） ΔH1 反应Ⅱ：C10H12（l）＝C10H8（l）+2H2（g） ΔH2 则ΔH1　　 （填“＞”“＜”或“＝”，下同）0、ΔH2　 　 0。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 第二节 反应热的计算 内 容 导 航 题型1 用盖斯定律进行有关反应热的计算 题型2 中和热的计算 题型3 燃烧热的计算 题型4 反应热的大小比较 题型5 化学能与热能的应用 考 点 演 练 题型1 用盖斯定律进行有关反应热的计算 解｜题｜知｜识 1、内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的；即化学反应热只与其反应的始态和终态有关，而与具体反应进行的途径无关； 2、应用： a、利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应； b、热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理． 3、反应热与键能关系 ①键能：气态的基态原子形成1mol化学键释放的最低能量．键能既是形成1mol化学键所释放的能量，也是断裂1mol化学键所需要吸收的能量． ②由键能求反应热：反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量（为“+”）和形成生成物中的化学键所放出的能量（为“﹣”）的代数和．即△H＝反应物键能总和﹣生成物键能总和＝∑E反﹣∑E生 ③常见物质结构中所含化学键类别和数目：1mol P4中含有6mol P﹣P键；1mol晶体硅中含有2mol Si﹣Si键；1mol金刚石中含有2molC﹣C键；1mol二氧化硅晶体中含有4mol Si﹣O键． 【典例1】氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O，已知反应： 2Cu（s）+O2（g）＝2CuO（s） 2Cu2O（s）+O2（g）＝4CuO（s） 则CuO（s）+Cu（s）＝Cu2O（s）的ΔH等于（　　） A．﹣11kJ•mol﹣1 B．+11kJ•mol﹣1 C．﹣22kJ•mol﹣1 D．+22kJ•mol﹣1 【答案】A 【解答】解：①2Cu（s）+O2（g）＝2CuO（s） ，②2Cu2O（s）+O2（g）＝4CuO（s） ，根据盖斯定律（①﹣②）÷2得目标方程：ΔH，故A正确， 故选：A。 【变式1】乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气（CO、H2）为原料制备乙二醇，涉及的反应如下： 反应Ⅰ．HCHO（g）+CO（g）+H2（g）＝HOCH2CHO（l）ΔH1； 反应Ⅱ．HOCH2CHO（l）+H2（g）＝HOCH2CH2OH（l）ΔH2； 反应Ⅲ．HCHO（g）+CO（g）+2H2（g）＝HOCH2CH2OH（l）ΔH3。 则反应Ⅲ的ΔH3用含ΔH1和ΔH2的式子可表示为（　　） A．ΔH1﹣2ΔH2＝ΔH3 B．ΔH1﹣ΔH2＝ΔH3 C．ΔH1+ΔH2＝ΔH3 D．2ΔH1﹣ΔH2＝2ΔH3 【答案】C 【解答】解：反应Ⅰ加上反应Ⅱ就可以得到反应Ⅲ，即：反应Ⅰ：HCHO（g）+CO（g）+H2（g）＝HOCH2CHO（l）ΔH1反应Ⅱ：HOCH2CHO（l）+H2（g）＝HOCH2CH2OH（l）ΔH2将反应Ⅰ和反应Ⅱ相加，左边为HCHO（g）+CO（g）+H2（g）+HOCH2CHO（l）+H2（g），右边为HOCH2CHO（l）+HOCH2CH2OH（l），消去左右两边相同的HOCH2CHO（l），就得到反应Ⅲ：HCHO（g）+CO（g）+2H2（g）＝HOCH2CH2OH（l）ΔH3，以反应热的关系为ΔH3＝ΔH1+ΔH2， 故选：C。 【变式2】已知反应：①；② ③，则反应的ΔH为（　　） A．2ΔH1+2ΔH2﹣2ΔH3 B．ΔH1+ΔH2﹣ΔH3 C．3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3 D．3ΔH1+2ΔH2﹣2ΔH3 【答案】D 【解答】解：①；②；③，根据盖斯定律，将方程式①×3+②×2﹣2×③得2NH3 （g）O2 （g） ＝ 2NO2 （g）+3H2O （g），则ΔH＝3ΔH1+2ΔH2﹣2ΔH3，故D正确， 故选：D。 【变式3】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＝xkJ⋅mol﹣1。已知碳的燃烧热ΔHI＝akJ⋅mol﹣1；S（s）+2K（s）＝K2S（s）ΔH2＝bkJ⋅mol﹣1。2K（s）+N2（g）+3O2（g）＝2KNO3（s）ΔH3＝ckJ⋅mol﹣1。则x为（　　） A．3a+b﹣c B．c+3a﹣b C．a+b﹣c D．c+a﹣b 【答案】A 【解答】解：已知碳的燃烧热为△H1＝akJ•mol﹣1，则碳的燃烧热化学方程式为，①C（s）+O2（g）＝CO2（g）△H1＝akJ•mol﹣1，②S（s）+2K（s）═K2S（s）△H2＝bkJ•mol﹣1，③2K（s）+N2（g）+3O2（g）═2KNO3（s）△H3＝ckJ•mol﹣1，根据盖斯定律，将方程式3×①+②﹣③得S（s）+2KNO3（s）+3C（s）═K2S（s）+N2（g）+3CO2（g），则△H＝3△H1+△H2﹣△H3，即x＝3a+b﹣c， 故选：A。 题型2 中和热的计算 解｜题｜知｜识 1．有关化学式的计算或其逆运算，一定要按照相应的公式，进行准确地计算．用到的相对原子质量一定要用试卷上给出的数值来计算．还有，其中的原子个数一般是相应元素符号的右下角的数字（没有数字时，默认为是1）；但是，如果某元素在同一化学式中出现多次，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字之和；如果某元素符号被括号括起来了，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字与括号的右下角的数字的乘积． 2．有关化学式的推断，要先看是哪一种题型，然后，再按照相应的方法，细心地进行推断． 【典例1】已知：NH3•H2O（aq）与H2SO4（aq）反应生成1mol正盐的△H＝﹣24.2kJ/mol；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热的△H＝﹣57.3kJ/mol．则NH3•H2O在水溶液中电离的△H等于（　　） A．﹣69.4 kJ/mol B．﹣45.2kJ/mol C．+69.4 kJ/mol D．+45.2 kJ/mol 【答案】D 【解答】解：NH3•H2O（aq）与H2SO4（aq）反应生成1mol正盐的△H＝﹣24.2kJ/mol，则：2NH3•H2O（aq）+H2SO4（aq）＝（NH4）2SO4（aq）+2H2O （l）△H＝﹣24.2kJ/mol 即：2NH3•H2O（aq）+2H+＝2NH4+（aq）+2H2O（l）△H＝﹣24.2kJ/mol， 整理可得：NH3•H2O（aq）+H+＝NH4+（aq）+H2O（l）△H＝﹣12.1kJ/moL （1） H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O （l）△H＝﹣57.3kJ/mol （2） （1）﹣（2）可得：NH3•H2O（aq）＝NH4+（aq）+OH﹣（aq），△H＝+45.2kJ/mol， 所以NH3•H2O在水溶液中电离的△H为+45.2kJ/mol， 故选：D。 【变式1】在恒压下化学反应所吸收或放出的热量，称为化学反应的焓变。回答下列问题： （1）25℃、101kPa时，1g氨气完全燃烧放出18.6kJ的热量，则4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（l）△H＝　 　 kJ•mol﹣1。 （2）常压下，某铝热反应的温度与能量变化如图所示。 ①常压、1538℃时，Fe（s）→Fe（l）△H＝　 　 kJ•mol﹣1。 ②常压、25℃时，该铝热反应的热化学方程式为　 　 。 （3）在稀溶液中酸与碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热。部分酸与碱反应的中和热如下表： 组别 酸与碱 中和热△H/（kJ/mol） Ⅰ HCl+NaOH ﹣57.1 Ⅱ HNO3+KOH ﹣57.1 Ⅲ CH3COOH+NaOH ﹣56.1 Ⅳ HCl+NH3•H2O ﹣53.4 Ⅴ CH3COOH+NH3•H2O ﹣50.4 ①Ⅰ、Ⅳ的热化学方程式（用离子方程式形式表示）依次为 、　 　 。 ②Ⅰ、Ⅱ的△H相同，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的△H比Ⅰ、Ⅱ大，其原因是　 。 ③体积和浓度均为25.0mL 1.00mol•L﹣1的硝酸和NaOH溶液（起始温度相同）混合时，测得混合溶液的温度与时间的关系如图所示，已知硝酸和NaOH溶液的密度均为1.00g•mL﹣1，混合溶液的比热容为4.18J•g﹣1•℃﹣1。由实验数据可计算出该反应的中和热△H为　 　 kJ•mol﹣1。（结果保留1位小数） 【答案】（1）﹣1264.8； （2）①+13.8；②2Al（s）+Fe2O3（s）＝Al2O3（s）+2Fe（s）△H4＝﹣851.1kJ/mol； （3）①H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O（l）△H＝﹣57.1kJ/mol；H+（aq）+NH3•H2O（aq）＝NH4+（aq）+H2O（l）△H＝﹣53.4kJ/mol； ②Ⅰ、Ⅱ中强酸与强碱在稀溶液中全部以离子形式存在，所以中和热相同，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中弱酸或弱碱部分电离，电离时吸收能量，所以中和热比Ⅰ、Ⅱ大； ③﹣58.5。 【解答】解：（1）4mol氨气的质量为4mol×17g/mol＝68g，完全燃烧释放的热量为18.6kJ1264.8kJ，则4NH3（g）+3O2（g）＝2N2（g）+6H2O（l）△H＝﹣1264.8kJ•mol﹣1； 故答案为：﹣1264.8； （2）①图中常压、1538℃时，2Fe（l）＝2Fe（s）△H2＝﹣27.6kJ•mol﹣1，根据盖斯定律△H2＝﹣2△H，则常压、1538℃时，Fe（s）→Fe（l）△HkJ•mol﹣1＝+13.8kJ•mol﹣1， 故答案为：+13.8； ②根据盖斯定律，常压、25℃时，2Al（s）+Fe2O3（s）＝Al2O3（s）+2Fe（s）△H4＝△H1+△H2+△H3＝（﹣732.5kJ/mol）+（﹣27.6kJ/mol）+（﹣91.0kJ/mol）＝﹣851.1kJ/mol，所以该铝热反应的热化学方程式为：2Al（s）+Fe2O3（s）＝Al2O3（s）+2Fe（s）△H4＝﹣851.1kJ/mol， 故答案为：2Al（s）+Fe2O3（s）＝Al2O3（s）+2Fe（s）△H4＝﹣851.1kJ/mol； （3）①I中HCl和NaOH完全中和生成1mol水释放的能量为﹣57.1kJ/mol，此反应的热化学方程式为：H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O（l）△H＝﹣57.1kJ/mol，IV中HCl和NH3•H2O完全中和生成1mol水释放的能量为﹣53.4kJ/mol，此反应的热化学方程式为：H+（aq）+NH3•H2O（aq）＝NH4+（aq）+H2O（l）△H＝﹣53.4kJ/mol， 故答案为：H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O（l）△H＝﹣57.1kJ/mol；H+（aq）+NH3•H2O（aq）＝NH4+（aq）+H2O（l）△H＝﹣53.4kJ/mol； ②I、II均为强酸与强碱发生中和反应，两者△H相同，而III、IV、V中使用的CH3COOH和NH3•H2O均为弱电解质，本身电离时需要吸收热量，导致III、IV、V的△H比I、II大， 故答案为：Ⅰ、Ⅱ中强酸与强碱在稀溶液中全部以离子形式存在，所以中和热相同，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中弱酸或弱碱部分电离，电离时吸收能量，所以中和热比Ⅰ、Ⅱ大； ③体积和浓度均为25.0mL 1.00mol•L﹣1的硝酸和NaOH溶液（起始温度相同）混合时，生成水的物质的量为0.025L×1.00mol•L﹣1＝0.025mol，完全中和时最高温度为31.5℃，起始时温度为24.5℃，变化温度为7.0℃，由Q＝cm△T可知△H＝﹣Q58.5kJ/mol， 故答案为：﹣58.5。 【变式2】（1）在通常状况下，足量氢氧化钠的稀溶液与含溶质为1mol的稀硫酸完全反应时放出a kJ的热量，写出该反应中和热的热化学方程式　 　 （2）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）△H＜0．若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，如图示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是　 　 （填代号）．（下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）在通常状况下，足量氢氧化钠的稀溶液与含溶质为1mol的稀硫酸完全反应时放出akJ的热量，1mol的稀硫酸含有2molH+，全部反应生成2mol水，生成1mol水放热KJ，中和热的热化学方程式为：NaOH（aq）H2SO4（aq）Na2SO4（aq）+H2O（l）△HkJ/mol； 故答案为：NaOH（aq）H2SO4（aq）Na2SO4（aq）+H2O（l）△HkJ/mol； A、t1时正反应速率仍然在变化，说明没有达到平衡状态，故A错误； B、t1时平衡常数不再变化，正逆反应速率相等，说明达到了平衡状态，故B正确； C、t1时二氧化碳和一氧化氮的物质的量还在变化，说明正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故C错误； D、t1时一氧化氮的质量分数不再变化，表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故D正确； 故选BD． 题型3 燃烧热的计算 解｜题｜知｜识 1．有关化学式的计算或其逆运算，一定要按照相应的公式，进行准确地计算．用到的相对原子质量一定要用试卷上给出的数值来计算．还有，其中的原子个数一般是相应元素符号的右下角的数字（没有数字时，默认为是1）；但是，如果某元素在同一化学式中出现多次，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字之和；如果某元素符号被括号括起来了，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字与括号的右下角的数字的乘积． 2．有关化学式的推断，要先看是哪一种题型，然后，再按照相应的方法，细心地进行推断． 【典例1】已知H2（g）、C2H4（g）和C2H5OH（1）的燃烧热分别是﹣285.8kJ•mol﹣1﹣1411.0kJ•mol﹣1和﹣1366.8kJ•mol﹣1，则由C2H4（g）和H2O（l）反应生成C2H5OH（l）的△H为（　　） A．﹣44.2kJ•mol﹣1 B．+44.2kJ•mol﹣1 C．﹣330kJ•mol﹣1 D．+330kJ•mol﹣1 【答案】A 【解答】解：有题意可知： 氢气燃烧的热化学方程式为：①H2（g）O2（g）＝H2O（l）△H＝﹣285.8 kJ/mol； C2H4（g）燃烧的热化学方程式为：②C2H4（g）+3O2（g）＝2H2O（l）+2CO2（g）△H＝﹣1411.0kJ/mol； C2H5OH（1）燃烧的热化学方程式为：③C2H5OH（l）+3O2（g）＝3H2O（l）+2CO2 （g）△H＝﹣1366.8kJ/mol； 利用盖斯定律②﹣③可得： C2H4（g）+H2O（l）＝C2H5OH（l）△H＝（﹣1411.0kJ/mol）﹣（﹣1366.8kJ/mol）＝﹣44.2kJ/mol， 故选：A。 【变式1】已知H2的燃烧热为285.8kJ•mol﹣1，CO的燃烧热为282.8kJ•mol﹣1。现有H2和CO组成的混合气体56.0L（标准状况），经充分燃烧后，一共放出热量710.0kJ，并生成液态水。下列说法正确的是（　　） A．CO燃烧热的热化学方程式为CO（g）O2（g）＝CO2（g）　ΔH＝+282.8kJ•mol﹣1 B．H2燃烧热的热化学方程式为H2（g）O2（g）＝H2O（g）　ΔH＝﹣285.8kJ•mol﹣1 C．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40% D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为2NA 【答案】C 【解答】解：A．燃烧反应为放热反应，CO燃烧热的热化学方程式为CO（g）O2（g）＝CO2（g）ΔH＝﹣282.8kJ•mol﹣1，故A错误； B．H2燃烧热的热化学方程式为H2（g）O2（g）＝H2O（l）ΔH＝﹣285.8kJ•mol﹣1，故B错误； C．H2和CO组成的混合气体56.0L（标准状况）即2.5mol，则n（CO）+n（H2）＝2.5mol，经充分燃烧后，一共放出热量710.0kJ，并生成液态水，则n（CO）×282.8kJ/mol+n（H2）×285.8kJ/mol＝710kJ，解得n（CO）＝1.5mol，n（H2）＝1mol，H2的体积分数为100%＝40%，故C正确； D．反应生成二氧化碳1.5mol，生成水1mol，1mol二氧化碳和1mol水与过氧化钠反应时均转移1mol电子，故转移电子总数为2.5mol×2NA/mol＝2.5NA，故D错误； 故选：C。 【变式2】已知CO（g）的燃烧热ΔH＝﹣283kJ•mol﹣1，结合如图信息，则2N2O（g）═N2（g）+O2（g）的反应热ΔH（kJ•mol﹣1）为（　　） A．﹣152 B．﹣76 C．+76 D．+152 【答案】A 【解答】解：根据题中信息可依次书写出热化学方程式：①CO（g）O2（g）＝CO2（g） ΔH1＝﹣283kJ•mol﹣1，②N2O（g）+CO（g）＝N2（g）+CO2（g）ΔH2＝﹣（330+229﹣123﹣77）kJ•mol﹣1＝﹣359kJ•mol﹣1，根据盖斯定律2×（②﹣①）得反应2N2O（g）═N2（g）+O2（g）ΔH＝2（ΔH2﹣ΔH1）＝2×[﹣359kJ•mol﹣1﹣（﹣283kJ•mol﹣1）]（kJ•mol﹣1）＝﹣152kJ•mol﹣1，故A正确； 故选：A。 【变式3】在25℃，101kPa下，氢气与氧气反应的热化学方程式可表示为 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH1＝﹣571.6kJ•mol﹣1 H2（g）O（l）ΔH2＝﹣285.8kJ•mol﹣1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）ΔH3＝﹣483.6kJ•mol﹣1 H2（g）O（g）ΔH4＝﹣241.8kJ•mol﹣1 则氢气燃烧热ΔH是（　　） A．﹣571.6kJ•mol﹣1 B．﹣285.8kJ•mol﹣1 C．﹣483.6kJ•mol﹣1 D．﹣241.8kJ•mol﹣1 【答案】B 【解答】解：根据燃烧热的概念可知，1mol氢气与氧气完全反应生成液态水（稳定的氧化物）时放出的热量为氢气的燃烧热，即H2（g）O2（g）＝H2O（l）ΔH＝﹣285.8kJ•mol﹣1， 故选：B。 题型4 反应热的大小比较 解｜题｜知｜识 比较反应热大小的方法 （1）根据反应物和生成物的聚集状态比较 物质由固体变成液态，由液态变成气态，都必定吸收热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变成固态，则放出热量．因此在进行反应热计算或大小比较时，应特别注意各反应物或生成物的状态，存在同素异形体的要注明其同素异形体的名称． （2）根据热化学方程式中化学计量数比较 热化学方程式中的化学计量数不表示分子数，而是表示反应物和生成物的物质的量，可以是分数．当化学计量系数发生变化（如加倍或减半）时，反应热也要随之变化．互为可逆的热化学反应，其反应热数值相等，符号相反． （3）根据反应物和生成物的性质比较 对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要放出热量，因为能量越低越稳定；对于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成物越稳定或反应越易进行，放出的热量越多；而有些物质，在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量． （4）根据反应进行的程度比较 对于分步进行的反应来说，反应进行的越彻底，其热效应越大．如果是放热反应，放出的热量越多；如果是吸热反应，吸收的热量越多．如等量的碳燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量．对于可逆反应来说，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，吸收或放出的热量也越多． 【典例1】相同条件下，下列热化学方程式中，ΔH1＜ΔH2的是（　　） A．H2（g）O2（g）═H2O（g） ΔH1；2H2（g）+O2（g）═2H2O（g） ΔH2 B．S（s）+O2（g）═SO2（g） ΔH1；S（g）+O2（g）═SO2（g） ΔH2 C．C（s）O2（g）═CO（g） ΔH1；C（s）+O2（g）═CO2（g） ΔH2 D．HCl（aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l） ΔH1；HCl（aq）+NH3•H2O（aq）═NH4Cl（aq）+H2O（l） ΔH2 【答案】D 【解答】解：A．都为放热反应，ΔH＜0，由于H2O（g）→H2O（l）放热，则前者放出的热量少，则ΔH1＞ΔH2，故A错误； B．两个反应均为放热反应（ΔH＜0），反应1的反应物是S（s），反应2的反应物是S（g）；S（s）变为S（g）需要吸收热量，因此S（s）燃烧放出的热量更少，放出热量越少，ΔH的数值越大，即ΔH1＞ΔH2，故B错误； C．都为放热反应，ΔH＜0，消耗的CO越多，则放出的热量越多，则ΔH1＞ΔH2，故C错误； D．两个反应均为放热反应ΔH＜0，反应 1：强酸HCl与强碱NaOH的中和反应，NH3•H2O是弱碱，电离过程吸收热量，反应 2：HCl与NH3•H2O的中和反应，总放热量＝中和热﹣弱碱电离吸热，因此反应2放出的热量少于反应1，放热越少，ΔH数值越大，即ΔH1＜ΔH2，故D正确； 故选：D。 【变式1】已知氢气燃烧的下列3个反应（a、b、c均大于0）： H2（g）O2（g）═H2O（g）ΔH1＝﹣akJ•mol﹣1 H2（g）O2（g）═H2O（l）ΔH2＝﹣bkJ•mol﹣1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH3＝﹣ckJ•mol﹣1 下列关系不正确的是（　　） A．b＞a B．b＜c C．2a＞c D．2b＝c 【答案】C 【解答】解：燃烧反应为放热反应，已知氢气燃烧的下列3个反应： H2（g）O2（g）═H2O（g）ΔH1＝﹣akJ•mol﹣1 H2（g）O2（g）═H2O（l）ΔH2＝﹣bkJ•mol﹣1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH3＝﹣ckJ•mol﹣1 ΔH小于0，所以a、b、c均大于0，且气态水转化为液态水放出热量，所以a＜b，2b＝c，2a＜c， 故选：C。 【变式2】下列各组化学反应中，ΔH1＞ΔH2的是（　　） A．H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）ΔH1；H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）ΔH2 B．2Na（s）+O2（g）Na2O2（s）ΔH1；Na（s）O2（g）Na2O2（s）ΔH2 C．CaO（s）+H2O（l）＝Ca（OH）2（s）ΔH1；CaCO3（s）＝CaO（s）+CO2（g）ΔH2 D．S（g）+O2（g）＝SO2（g）ΔH1；S（g）+O2（g）＝SO2（l）ΔH2 【答案】D 【解答】解：A．焓变ΔH＝反应物总键能﹣生成物总键能，与反应条件无关，则两个反应中ΔH1＝ΔH2，故A错误； B．钠与氧气的反应放热，其焓变ΔH为负值，则两个反应中ΔH1＝2ΔH2＜0，即ΔH1＜ΔH2，故B错误； C．前者为放热反应，后者为吸热反应，即ΔH1＜0，ΔH2＞0，则ΔH1＜ΔH2，故C错误； D．S（g）和O2（g）反应放热，且SO2（g）→SO2（l）放热，则ΔH1＞ΔH2，故D正确； 故选：D。 【变式3】根据以下三个热化学方程式： ①2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（l） ΔH1＝﹣Q1kJ•mol﹣1 ②2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（l） ΔH2＝﹣Q2kJ•mol﹣1 ③2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（g） ΔH3＝﹣Q3kJ•mol﹣1 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是（　　） A．Q1＞Q3＞Q2 B．Q1＞Q2＞Q3 C．Q3＞Q2＞Q1 D．Q2＞Q1＞Q3 【答案】B 【解答】解：由得：S（s）+O2（g）═SO2（g）ΔH（ΔH1﹣ΔH2）＜0，所以（﹣Q1+Q2）＜0，即Q1＞Q2，由得：H2O（g）＝H2O（l）ΔH（ΔH2﹣ΔH3）＜0，所以（﹣Q2+Q3）＜0，即Q2＞Q3，故Q1＞Q2＞Q3， 故选：B。 题型5 化学能与热能的应用 解｜题｜知｜识 1．有关化学式的计算或其逆运算，一定要按照相应的公式，进行准确地计算．用到的相对原子质量一定要用试卷上给出的数值来计算．还有，其中的原子个数一般是相应元素符号的右下角的数字（没有数字时，默认为是1）；但是，如果某元素在同一化学式中出现多次，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字之和；如果某元素符号被括号括起来了，那么该元素的原子个数应该是该元素符号右下角的数字与括号的右下角的数字的乘积． 2．有关化学式的推断，要先看是哪一种题型，然后，再按照相应的方法，细心地进行推断． 【典例1】下列说法正确的是（　　） A．分子式为C2H6O的有机化合物性质相同 B．相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能途径a：CCO+H2CO2+H2O途径b：CCO2 C．在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数 D．通过化学变化可以直接将水转变为汽油 【答案】C 【解答】解：A、分子式为C2H6O的有机化合物存在同分异构体，即乙醇或甲醚，二者属于不同的有机物，性质不同，故A错误； B、化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，故ab两种途径，放出的热量一样多，故B错误； C、氧化还原反应中存在得失电子守恒定律，即还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数，故C正确； D、汽油中含有C和H两种元素，而水中只存在H和O两种元素，故不可能通过化学变化直接将水转变为汽油，故D错误， 故选：C。 【变式1】下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是（　　） A．铝热反应 B．金属钝化 C．干冰气化 D．燃放爆竹 【答案】C 【解答】解：A、铝热反应是化学变化，且放出热量，是化学能转化为热能，故A不符合； B、金属钝化是化学变化，且放出热量，是化学能转化为热能，故B不符合； C、干冰的气化为物理变化，不存在化学能与热能的转化，故C符合； D、爆竹中炸药爆炸过程中 有化学反应发生，有化学能和热能变化，故D不符合； 故选：C。 过 关 验 收 1．25℃、101kPa下： ①2Na（s）O2（g）＝Na2O（s）△H＝﹣414kJ/mol ②2Na（s）+O2（g）＝Na2O2（s）△H＝﹣511kJ/mol 下列说法正确的是（　　） A．①和②产物的阴阳离子个数比不相等 B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同 C．25℃、101kPa下：Na2O2（s）+2Na（s）＝2Na2O（s）△H＝﹣317kJ/mol D．常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快 【答案】C 【解答】解：A．Na2O由Na+和O2﹣构成，Na2O2由Na+和O22﹣构成，阴离子与阳离子数目之比都是2：1，故A错误； B．①和②生成等物质的量的Na2O、Na2O2，则消耗金属Na的物质的量相等，故转移的电子数相同，故B错误； C．根据盖斯定律，①×2﹣②可得Na2O2（s）+2Na（s）＝2Na2O（s），则焓变△H＝2×（﹣414kJ/mol）﹣（﹣511kJ/mol）═﹣317kJ/mol，故热化学方程式为Na2O2（s）+2Na（s）＝2Na2O（s）△H＝﹣317kJ/mol，故C正确； D．钠与氧气在常温下生成氧化钠，但Na与氧气在加热时生成过氧化钠，故D错误； 故选：C。 2．已知下列反应的热化学方程式（　　） 6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）═2C3H5（ONO2）3（l）△H1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2 C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3 则反应4C3H5（ONO2）3（l）═12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）的△H为（　　） A．△H1﹣5△H2﹣12△H3 B．2△H1﹣5△H2﹣12△H3 C．12△H3﹣5△H2﹣2△H1 D．12△H3+5△H2﹣2△H1 【答案】D 【解答】解：已知：①．6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）═2C3H5（ONO2）3（l）△H1 ②．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2 ③．C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3 根据盖斯定律，①×2﹣②×5﹣③×12可得：12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）═4C3H5（ONO2）3（l），则△H＝2△H1﹣5△H2﹣12△H3， 则4C3H5（ONO2）3（l）═12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）的△H＝﹣（2△H1﹣5△H2﹣12△H3）＝12△H3+5△H2﹣2△H1 故选：D。 3．已知如下热化学方程式： ① ② ③ ④ 高氯酸铵是发射火箭的固体能源，发生爆炸的反应如下： 2NH4ClO4（s）＝N2（g）+Cl2（g）+2O2（g）+4H2O（g）ΔH，ΔH可表示为（　　） A． B．（4a﹣2b+c﹣3d）kJ•mol﹣1 C． D． 【答案】A 【解答】解：根据盖斯定律，反应热只与反应的始态和终态有关，与途径无关，③④①×2﹣②等于目标反应，对应反应热也有类似的加和关系，得：ΔH，故A正确， 故选：A。 4．近年来，许多城市都全面禁止燃放烟花爆竹，爆竹中用到的炸药——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＝xkJ•mol﹣1 已知：碳的摩尔燃烧焓ΔH1＝2akJ•mol﹣1 S（s）+2K（s）═K2S（s） ΔH2＝2bkJ•mol﹣1 2K（s）+N2（g）+3O2（g）═2KNO3（s）ㅤΔH3＝2ckJ•mol﹣1 则x为（　　） A．6a+2b﹣2c B．c﹣3a﹣b C．a+b﹣c D．c﹣a﹣b 【答案】A 【解答】解：已知碳的燃烧热为ΔH1＝2akJ•mol﹣1，则碳的燃烧热化学方程式为①C（s）+O2（g）＝CO2（g）ΔH1＝2akJ•mol﹣1，②S（s）+2K（s）═K2S（s）ΔH2＝2bkJ•mol﹣1，③2K（s）+N2（g）+3O2（g）═2KNO3（s）ΔH3＝2ckJ•mol﹣1，根据盖斯定律，将①×3+②﹣③得S（s）+2KNO3（s）+3C（s）═K2S（s）+N2（g）+3CO2（g），则ΔH＝3ΔH1+ΔH2﹣ΔH3，即x＝6a+2b﹣2c， 故选：A。 5．已知： ①CH3OH（g）O2（g）═CO2（g）+2H2（g）△H＝﹣192.9kJ•mol﹣1 ②H2（g）O2（g）═H2O（l）△H＝﹣285.8kJ•mol﹣1 则CH3OH（g）O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）的△H为（　　） A．+478.7kJ•mol﹣1 B．﹣764.5 kJ•mol﹣1 C．﹣478.7kJ•mol﹣1 D．+764.5kJ•mol﹣1 【答案】B 【解答】解：①CH3OH（g）O2（g）═CO2（g）+2H2（g）△H＝﹣192.9kJ•mol﹣1 ②H2（g）O2（g）═H2O（l）△H＝﹣285.8kJ•mol﹣1 则将反应①+②×2可得：CH3OH（g）O2（g）═CO2（g）+2H2O（l），△H＝（﹣192.9kJ•mol﹣1）+（285.8kJ•mol﹣1）×2＝﹣764.5 kJ•mol﹣1，故选B。 6．CO2的捕获和转化可减少CO2排放并实现资源的利用。在催化剂作用下，消耗CH4和CO2，生成合成气（H2、CO），主要发生反应ⅰ，可能发生副反应ⅱ、ⅲ： ⅰ．CH4（g）+CO2（g）⇌2CO（g）+2H2（g）ΔH1 ⅱ．CH4（g）═C（s）+2H2（g）ΔH2＝+75.0kJ•mol﹣1 ⅲ．2CO（g）═CO2（g）+C（s）ΔH3＝﹣172.0kJ•mol﹣1 （1）ΔH1＝　 。 （2）反应ⅰ为可逆反应。从化学平衡的角度分析，利于生成合成气的条件是 　 　 。 A．高温高压 B．高温低压 C．低温高压 D．低温低压 （3）经研究发现，添加碱性助剂（如CaO）可以促进CO2的吸附与活化。反应过程如图1。反应Ⅰ完成后，以N2为载气，将恒定组成、恒定流速的N2、CH4混合气通入盛有足量CaCO3的反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2。反应过程中始终未检测到CO2，催化剂表面有积炭。 ①反应Ⅱ的化学方程式为 　 。 ②t1～t3，n（H2）＞n（CO），且生成H2的速率不变，可能发生的副反应是 　　 （填序号“ⅱ”或“ⅲ”）。 ③t3时，生成CO的速率为0，是因为反应Ⅱ不再发生，可能的原因是 　 　 。 【答案】（1247.0kJ•mol﹣1； （2）B； （3）①CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2； ②ii； ③t3之后，v（CO）＝0，v（CH4）逐渐增大，则生成v（CO）＝0。 【解答】解：（1）ⅰ．CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g）ΔH1，ⅱ．CH4（g）═C（s）+2H2（g）ΔH2＝+75.0kJ•mol﹣1，ⅲ．2CO（g）═CO2（g）+C（s）ΔH3＝﹣172.0kJ•mol﹣1，反应i═ⅱ﹣ⅱi，根据盖斯定律ΔH1＝+75.0kJ•mol﹣1﹣（﹣172.0kJ•mol﹣1）＝+247.0kJ•mol﹣1， 故答案为：247.0kJ•mol﹣1； （2）CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g）是吸热反应，要使化学平衡正向移动，需要降低温度或者是减小压强， 故答案为：B； （3）①由题干图1所示信息可知，反应I为CaO+CO2＝CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应II为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2， 故答案为：CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2； ②由图知，t1～t3时间内，n（H2）大于n（CO），且生成v（H2）不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，则可能发生反应CH4 C+2H2，由于反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1：2，所以生成氢气的速率不变， 故答案为：ii； ③根据图知，t3之后，v（CO）＝0，v（CH4）逐渐增大，则生成v（CO）＝0，说明反应②不再发生， 故答案为：t3之后，v（CO）＝0，v（CH4）逐渐增大，则生成v（CO）＝0。 7．已知碳的燃烧热为393.5kJ•mol﹣1，氢气的燃烧热为285.8kJ•mol﹣1，一氧化碳的燃烧热为283.0kJ•mol﹣1。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺。下列有关说法正确的是（　　） A．氢气燃烧热的热化学方程式为H2（g）O2（g）═H2O（g）ΔH═285.8kJ•mol﹣1 B．反应C（s）O2（g）═CO（g）的ΔH＜﹣393.5kJ•mol﹣1 C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体 D．C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）ΔH═175.3kJ•mol﹣1 【答案】C 【解答】解：A．氢气燃烧产物应该是液态水，不是气态水，故氢气燃烧热的热化学方程式为H2（g）O2（g）═H2O（l）ΔH═285.8kJ•mol﹣1，故A错误； B．碳的燃烧热为393.5kJ⋅mol﹣1，则反应C（s）+O2（g）═CO2（g）ΔH═﹣393.5kJ⋅mol﹣1，由于CO（g）燃烧生成CO2（g）放热，则反应的ΔH＞﹣393.5kJ⋅mol﹣1，故B错误： C．在灼热的煤炭上洒少量水“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳在高温下与水反应生成了可燃性气体H2和CO，故C正确； D．由于反应的焓变未知，无法计算C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）的焓变，故D错误； 故选：C。 8．CO、NOX、SO2都是大气污染物，可利用化学反应原理给予消除。 （1）在一定条件下利用反应2CO（g）+SO2（g）＝2CO2（g）+S（s）消除CO、SO2，并获得硫黄。已知常温常压下，硫黄的燃烧热ΔH＝﹣296kJ•mol﹣1，CO的燃烧热ΔH＝﹣283kJ•mol﹣1，则2CO（g）+SO2（g）═2CO2（g）+S（s）ΔH＝　 。 （2）利用CO还原NO的反应可消除汽车尾气引起的污染并获得电能，其简易装置如图1所示（Na+交换膜两侧为等体积等浓度的NaOH溶液）： ①电极A的电极反应式为 　 　 。 ②工作一段时间后，若B极区与A极区相差0.02molNa+时，外电路中转移电子的物质的量是 　　 mol。 （3）利用图2所示的电化学装置可消除雾霾中的NO、SO2。 ①该装置中电子的流向是 　 　 （填“A→C”或“C→A”）。 ②电极B的电极反应式为 　 　 。 【答案】解：（1）270kJ•mol﹣1； （2）①CO﹣2e﹣+4OH﹣2H2O； ②0.01； （3）①A→C； ②NO+5e﹣+6H+H2O。 【解答】解：（1）CO的燃烧的热化学方程式①：CO（g）O2（g）＝CO2（g）ΔH1＝﹣283kJ•mol﹣1；液态硫（S）的燃烧的热化学方程式②：S（l）+O2（g）＝SO2（g）ΔH2＝﹣296kJ•mol﹣1，根据盖斯定律，①×2﹣②得到SO2（g）+2CO（g）⇌S（l）+2CO2（g）ΔH＝[2×（﹣283）﹣（﹣296）]kJ•mol﹣1＝﹣270kJ•mol﹣1， 故答案为：﹣270kJ•mol﹣1； （2）①电子流出的一极为负极，CO失去电子被氧化，在碱性溶液中转化为，电极反应为CO﹣2e﹣+4OH﹣2H2O， 故答案为：CO﹣2e﹣+4OH﹣2H2O； ②原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动，若B极区与A极区相差0.02molNa+时，设通过钠离子交换膜的Na+为xmol，则正极增加xmol，负极区钠离子减少xmol，B极区与A极区相差2x，则2x＝0.02，x＝0.01，故答案为：0.01； （3）①电解时，阴极得到电子发生还原反应，阳极失去电子发生氧化反应，观察所给图示可知，通入SO2的一极为阳极，失去电子被氧化为，通入NO气体的一极为阴极，得到电子被还原为，电子由阳极流向外接电源的正极，由电源的负极流向阴极， 故答案为：A→C； ②阴极的电极反应式为NO+5e﹣+6H+H2O， 故答案为：NO+5e﹣+6H+H2O。 9．已知： 反应Ⅰ：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g） ΔH＝﹣566kJ⋅mol﹣1； 反应Ⅱ：Na2O2（s）+CO2（g）═Na2CO3（s）O2（g） ΔH＝﹣226kJ⋅mol﹣1。 回答下列问题： （1）能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？　 　 （填“能”或“不能”）。 （2）CO的燃烧热ΔH＝　　 kJ⋅mol﹣1。 （3）下列各图中表示反应Ⅱ能量变化的是 　　 （填字母）。 A． B． C． D． （4）CO（g）与Na2O2反应生成Na2CO3（s），该反应的热化学方程式为 　 　 。 （5）依据反应Ⅱ，2Na2O2（s）+2CO2（s）═2Na2CO3（s）+O2（g）ΔH 　 　 （填“＞”“＜”或“＝”）﹣452kJ⋅mol﹣1。 【答案】（1）不能； （2）﹣283； （3）B； （4）Na2O2（s）+CO（g）＝Na2CO3（s）ΔH＝﹣509kJ/mol； （5）＞。 【解答】解：（1）由反应Ⅰ可知，2molCO（g）和1molO2（g）总能量大于2molCO2（g）总能量，不能通过反应Ⅰ判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低， 故答案为：不能； （2）CO的燃烧热是指1molCO完全燃烧生成二氧化碳放出的热量，则CO的燃烧热ΔHkJ/mol＝﹣283kJ/mol， 故答案为：﹣283； （3）该反应是放热反应，生成物总能量大于反应物总能量，且反应过程中要经历能量较高的过渡态，所以B选项符合， 故答案为：B； （4）根据盖斯定律：Ⅰ+Ⅱ得Na2O2（s）+CO（g）＝Na2CO3（s）ΔH＝（﹣566266）kJ/mol＝﹣509kJ/mol， 故答案为：Na2O2（s）+CO（g）＝Na2CO3（s）ΔH＝﹣509kJ/mol； （5）根据反应Ⅱ可知，2Na2O2（s）+2CO2（g）═2Na2CO3（s）+O2（g） ΔH＝﹣452kJ⋅mol﹣1，CO2（s）变为CO2（g）吸热，则2Na2O2（s）+2CO2（s）═2Na2CO3（s）+O2（g）ΔH＞﹣452kJ⋅mol﹣1， 故答案为：＞。 10．为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。 已知：①CO（g）O2（g）═CO2 （g）△H＝﹣283kJ•mol﹣1 ②H2（g）O2（g）═H2O （g）△H＝﹣241.8kJ•mol﹣1 ③H2O （l）═H2O （g）△H＝+44.0kJ•mol﹣1 （1）H2的燃烧热△H＝　 。 （2）写出CO（g）和H2O （g）作用生成CO2 （g）和H2（g）的热化学方程式：　 。 （3）相关物质的化学键键能数据如表： 化学键 O＝O（O2） H﹣H H﹣O E/（kJ•mol﹣1） x 436 463 计算x＝　 　 kJ•mol﹣1。 （4）某反应2X（g）+Y（g）⇌2Z（g）△H＝﹣Q kJ•mol﹣1，反应过程中能量变化如图所示，其中虚线表示加入催化剂M时的情况。 ①加入催化剂M后，△H　 　 （填“改变”或“不变”）。 ②在使用催化剂的两步反应中，　 　 （填“第一步”或“第二步”）决定反应速率。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）②H2（g）O2（g）═H2O （g）△H＝﹣241.8kJ•mol﹣1、③H2O（l）═H2O（g）△H＝+44.0kJ/mol，②﹣③计算H2（g）O2（g）═H2O （l）的△H＝﹣241.8kJ•mol﹣1 ﹣（+44.0kJ/mol）＝﹣285.8kJ•mol﹣1，所以H2的燃烧热△H＝﹣285.8kJ•mol﹣1， 故答案为：﹣285.8kJ•mol﹣1； （2）CO（g）和H2O （g）作用生成CO2 （g）和H2（g）的化学方程式为CO（g）+H2O （g）＝H2（g）+CO2 （g）， ①CO（g）O2（g）═CO2 （g）△H＝﹣283kJ•mol﹣1 ②H2（g）O2（g）═H2O （g）△H＝﹣241.8kJ•mol﹣1 根据盖斯定律来写出①﹣②计算CO（g）+H2O （g）＝H2（g）+CO2 （g）的△H＝﹣283kJ•mol﹣1﹣（﹣241.8kJ•mol﹣1）＝﹣41.2kJ•mol﹣1，即热化学方程式为CO（g）+H2O （g）＝H2（g）+CO2 （g）△H＝﹣41.2kJ•mol﹣1， 故答案为：CO（g）+H2O （g）＝H2（g）+CO2 （g）△H＝﹣41.2kJ•mol﹣1； （3）H2（g）O2（g）═H2O （g）△H＝﹣241.8kJ•mol﹣1，焓变△H＝436kJ/molx﹣2×463kJ/mol═﹣241.8kJ/mol，x＝496.4kJ/mol， 故答案为：496.4； （4）①催化剂对反应的始态和终态无响应，只改变活化能，对热效应没有影响， 故答案为：不变； ②一般而言，反应的活化能越高，反应进行的可能性越小，即反应速率越小，由反应过程中能量变化图可知，第一步反应的活化能高，所以反应速率相对小，决定整个反应的反应快慢， 故答案为：第一步。 11．（1）已知：25℃、101 kPa时，C（s）O2（g）═CO（g）ΔH1＝﹣110.5 kJ/mol C（s）+O2（g）═CO2（g）ΔH2＝﹣393.5 kJ/mol 试回答下列问题： ①碳的燃烧热是：　 （填“ΔH1“或“ΔH2”）； ②CO（g）O2（g）═CO2（g）ΔH＝　 　 kJ/mol。 （2）在25℃时，将0.2 mol NO2充入2L的密闭容器中，发生反应：2NO2（g）⇌N2O4（g）ΔH＝﹣56.9kJ/mol。 5秒后反应达到平衡，测得NO2的物质的量为0.1 mol．试回答下列问题： ①5秒内，v（NO2）＝　 　 mol/（L•s）； ②若将该容器置于冰水中，气体颜色将 　 （填“变深”“变浅”或“不变”）； ③该反应的平衡常数表达式K＝　 　 。 （3）NaHSO3是中学化学常见的物质。在水溶液中存在如下两个平衡： ═H+ Ka2 H2O═H2SO3+OH﹣ Kh2 已知25℃时，Ka2＞Kh2，则0.1 mol/L NaHSO3溶液： ①溶液呈 　 　 （填“酸性”“碱性”或“中性”）； ②溶液中c（Na+） 　 　 c（）（填“＞”“＜”或“＝”）。 （4）将除锈后的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入如图所示的具支试管中。 ①几分钟后，可观察到导管中的水柱 　 　 ； A．升高 B．降低 ②水柱变化的原因是铁钉发生了电化学腐蚀中的 　 　 ； A．析氢腐蚀 B．吸氧腐蚀 ③该电化学腐蚀的正极反应式为 　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）①根据在25摄氏度，101 kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，碳的燃烧热是ΔH2， 故答案为：ΔH2； ②ⅠC（s）O2（g）═CO（g）ΔH1＝﹣110.5 kJ/mol ⅡC（s）+O2（g）═CO2（g）ΔH2＝﹣393.5 kJ/mol 根据盖斯定律Ⅱ﹣Ⅰ得CO（g）O2（g）═CO2（g）ΔH＝（﹣393.5+110.5）kJ/mol＝﹣283kJ/mol， 故答案为：﹣283； （2）①v（NO2）0.01mol/（L•s）， 故答案为：0.01； ②置于冰水中，降低温度，平衡正向移动，NO2浓度降低，则颜色变浅， 故答案为：变浅； ③平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值，K， 故答案为：； （3）①Ka2＞Kh2，说明电离程度大于水解程度，则溶液呈酸性， 故答案为：酸性； ②根据物料守恒：c（Na+）＝c（）+c（）+c（H2SO3），则c（Na+）＞c（）， 故答案为：＞； （4）电解质是饱和食盐水，铁发生吸氧腐蚀 ①铁发生腐蚀过程中吸收空气中氧气，导致左边装置压强减小，观察到导管中的水柱升高， 故答案为：A； ②电解质是饱和食盐水，发生吸氧腐蚀， 故答案为：B； ③氧气在正极得到电子，生成OH﹣，O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣， 故答案为：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣； 12．根据以下3个放热反应的热化学方程式： 2H2S（g）+3O2（g）＝2SO2（g）+2H2O（l）ΔH1 2H2S（g）+O2（g）＝2S（s）+2H2O（l）ΔH2 2H2S（g）+O2（g）＝2S（s）+2H2O（g）ΔH3 对ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系的判断正确的是（　　） A．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 B．ΔH1＜ΔH2＜ΔH3 C．ΔH3＜ΔH2＜ΔH1 D．ΔH2＜ΔH1＜ΔH3 【答案】B 【解答】解：已知三个热化学方程式①2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（l）ΔH1，②2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（l）ΔH2，③2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（g）ΔH3，①和②相比，②H2S中未充分燃烧，放出的热量较少，所以ΔH1＜ΔH2，②和③相比，③中H2S燃烧生成H2O（g），放出的热量较小，所以ΔH2＜ΔH3，故有ΔH3＞ΔH2＞ΔH1， 故选：B。 13．强酸和强碱在稀溶液里反应的热化学方程式可表示为： H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1 已知：CH3COOH（aq）+NaOH（aq）═CH3COONa（aq）+H2O（l）△H＝﹣Q1 kJ•mol﹣1 HNO3（aq）+NaOH（aq）═NaNO3（aq）+H2O（l）△H＝﹣Q2 kJ•mol﹣1 CH3COOH（aq）+NH3•H2O（aq）═CH3COONH4（aq）+H2O（l）△H＝﹣Q3 kJ•mol﹣1 上述均是在溶液中进行的反应，Q1、Q2、Q3的关系正确的是（　　） A．Q1＝Q2＝Q3＝57.3 B．Q1＞Q2＞Q3＞57.3 C．Q3＜Q1＜Q2＝57.3 D．无法确定 【答案】C 【解答】解：强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O△H＝一57.3kJ/mol， CH3COOH（aq）+NaOH（aq）═CH3COONa（aq）+H2O（l）△H＝﹣Q1 kJ•mol﹣1 HNO3（aq）+NaOH（aq）═NaNO3（aq）+H2O（l）△H＝﹣Q2 kJ•mol﹣1 CH3COOH（aq）+NH3•H2O（aq）═CH3COONH4（aq）+H2O（l）△H＝﹣Q3 kJ•mol﹣1 醋酸的电离吸热，NH3•H2O电离吸热，则放出的热量为57.3＝Q2＞Q1＞Q3， 故选：C。 14．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH2＞ΔH1的是（　　） A．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）ΔH1；2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）ΔH2 B．S（g）+O2（g）═SO2（g）ΔH1；S（s）+O2（g）═SO2（g）ΔH2 C．CO（g）O2（g）═CO2（g）ΔH1；2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）ΔH2 D．HCl（g）═H2（g）Cl2（g）ΔH1；H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）ΔH2 【答案】B 【解答】解：A．气态水的能量高于液态水，则相同物质的量的氢气燃烧生成液态水放出的热量多于生成气态水，则ΔH2＜ΔH1，故A错误； B．气态硫的能量高于固态硫，则气态硫燃烧放出的热量大于固态硫，则ΔH2＞ΔH1，故B正确； C．焓变的值与化学计量数成正比，则ΔH2＝2ΔH1＜0，则ΔH2＜ΔH1，故C错误； D．氢气和氯气反应为放热反应，则ΔH2＜0，则ΔH1＞0，ΔH2＜ΔH1，故D错误； 故选：B。 15．下列各组变化中，化学反应的△H前者小于后者的一组是（　　） ①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1；CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2 ②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2 ③S（g）+O2（g）空气═SO2（g）△H1 S（s）+O2（g）空气═SO2（g）△H2 ④CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H1 CaO（s）+H2O（l）═Ca（OH）2（s）△H2 A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 【答案】C 【解答】解：①甲烷的燃烧反应均放热，△H＜0，CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）△H1，CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）△H2，生成液态水放出的热量多，所以△H1＜△H2，故正确； ②氢气的燃烧是放热的，所以焓变是负值，氢气和氧气反应生成液态水放热比生成气态水多，所以△H1＞△H2，故错误； ③硫固体变为气体的过程是吸热的，所以气体硫燃烧放出的热量多，所以△H1＜△H2，故正确； ④CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H1＞0，CaO（s）+H2O（l）═Ca（OH）2（s）△H2＜0，所以△H1＞△H2，故错误。 故选：C。 16．已知：S（g）+O2（g）═SO2（g）；△H1 S（s）+O2（g）═SO2（g）；△H2 2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（l）；△H3 2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（l）；△H4 SO2（g）+2H2S（g）═3S（s）+2H2O（l）；△H5 下列关于上述反应焓变的判断不正确的是（　　） A．△H1＜△H2 B．△H3＜△H4 C．△H5＝△H3﹣△H2 D．2△H5＝3△H3﹣△H4 【答案】B 【解答】解：A、硫从固体变为气体的过程是吸热的过程，硫单质的燃烧放热，焓变均小于零，所以△H1＜△H2，故A正确； B、硫化氢完全生成二氧化硫放出的热量要比不完全燃烧生成硫单质放出的热量多，硫化氢的燃烧都是放热的，焓变是负值，所以△H3＞△H4，故B错误； C、方程式SO2（g）+2H2S（g）═3S（s）+2H2O（l）可以根据2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（l）减去S（s）+O2（g）═SO2（g）得到，据盖斯定律△H5＝△H3﹣△H2，故C正确； D、方程式2SO2（g）+4H2S（g）═6S（s）+4H2O（l）可以根据反应3H2S（g）+3O2（g）═6S（s）+6H2O（l）减去2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（l）得到，据盖斯定律，2△H5＝3△H3﹣△H4，故D正确。 故选：B。 17．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2＞△H1的是（　　） A．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H1 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2 B．S（g）+O2（g）═SO2（g）△H1 S（s）+O2（g）═SO2（g）△H2 C．C（s）O2（g）═CO（g）△H1 C（s）+O2（g）═CO2（g）△H2 D．2HCl（g）═H2（g）+Cl2（g）△H1H2（g）Cl2（g）═HCl（g）△H2 【答案】B 【解答】解：A、物质的燃烧反应是放热的，焓变是负值，液态水变为气态水的过程是吸热的，故△H1＞△H2，故A错误； B、物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，故△H1＜△H2，故B正确； C、碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，反应的焓变是负值，故△H1＞△H2，故C错误； D、化合反应是放热反应，焓变是负值；分解反应是吸热反应，焓变是正值，所以△H1＞△H2，故D错误； 故选：B。 18．已知NaHCO3溶液与盐酸反应生成CO2吸热，Na2CO3溶液与盐酸反应生成CO2放热。关于下列△H的判断正确的是（　　） CO32﹣（aq）+H+（aq）═HCO3﹣（aq）△H1 HCO3﹣（aq）+H+（aq）═H2CO3（aq）△H2 H2CO3（aq）═H2O（l）+CO2（g）△H3 OH﹣（aq）+H+（aq）═H2O（l）△H4 A．△H1＜0△H2＞0 B．△H2+△H3＞0 C．△H1+△H2+△H3＞0 D．△H2＜△H4 【答案】B 【解答】解：A．CO32﹣（aq）+H+（aq）═HCO3﹣（aq）和HCO3﹣（aq）+H+（aq）═H2CO3均只存在化学键的形成，形成化学键会释放能量，所以△H1＜0、△H2＜0，故A错误； B．HCO3﹣（aq）+H+（aq）═H2CO3（aq）与H2CO3（aq）═H2O（l）+CO2（g）相加可得：HCO3﹣（aq）+H+（aq）═H2O（l）+CO2（g），该反应属于吸热反应，即△H2+△H3＞0，故B正确； C．CO32﹣（aq）+H+（aq）═HCO3﹣（aq）、HCO3﹣（aq）+H+（aq）═H2CO3（aq）、H2CO3（aq）═H2O（l）+CO2（g）三个方程式相加得到：CO32﹣（aq）+2H+（aq）═H2O（l）+CO2（g），该反应属于放热反应，则△H1+△H2+△H3＜0，故C错误； D．HCO3﹣（aq）+H+（aq）═H2CO3（aq）与OH﹣（aq）+H+（aq）═H2O（l）相减得到：HCO3﹣（aq）+H2O（l）＝H2CO3（aq）+OH﹣（aq），该反应属于水解反应，为吸热反应，则△H2﹣△H4＞0，即△H2＞△H4，故D错误； 故选：B。 19．比较下列反应热的大小： （1）已知反应H2（g）+I2（g）⇌2HI（g） ΔH1和反应H2（g）+I2（s）⇌2HI（g） ΔH2，则ΔH2　　 （填“＞”“＜”或“＝”）ΔH1。 （2）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g） ΔH，一般认为通过如下步骤来实现。 ①CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g） ΔH1； ②CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g） ΔH2； 体系能量变化如图所示。 则ΔH1　 　 （填“＞”“＜”或“＝”）ΔH2。 （3）335℃时，在恒容密闭容器中，1mol C10H18（l）催化脱氢的反应过程如下。 反应Ⅰ：C10H18（l）＝C10H12（l）+3H2（g） ΔH1 反应Ⅱ：C10H12（l）＝C10H8（l）+2H2（g） ΔH2 则ΔH1　　 （填“＞”“＜”或“＝”，下同）0、ΔH2　 　 0。 【答案】（1）＞； （2）＞； （3）＞；＞。 【解答】解：（1）物质从固态转化为气态吸收热量，将反应H2（g）+I2（s）⇌2HI（g）和反应H2（g）+I2（g）⇌2HI（g）相减，可得I2（s）⇌I2（g） ΔH＝ΔH2﹣ΔH1＞0，则ΔH2＞ΔH1， 故答案为：＞； （2）反应①为吸热反应，ΔH1＞0，反应②为放热反应，ΔH2＜0，则ΔH1＞ΔH2， 故答案为：＞； （3）由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应物总能量都低于生成物总能量，都是吸热反应，则ΔH1＞0、ΔH2＞0， 故答案为：＞；＞。 学科网（北京）股份有限公司 $