2019届二轮复习化学能与热能学案（全国通用）(1) 19页

专题八　化学能与热能 ‎[查漏补缺·对接高考]　　　　　　　　　　　　排查核心知识　挖掘命题规律 ‎[储知识·要点回扣]‎ ‎■思维深化——做一做 ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)如图表示燃料燃烧反应的能量变化。(　　)‎ ‎(2)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。该反应中化学能全部转化为热能。(　　)‎ ‎(3)催化剂能降低反应的活化能。(　　)‎ ‎(4)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×‎ ‎2．正确理解反应过程、能量图像 ‎(1)E1：旧键断裂吸收的能量或称为____________。‎ ‎(2)E2：新键形成放出的能量或称为逆反应的____________。‎ ‎(3)ΔH＝____________，为此反应的焓变。‎ ‎(4)催化剂的作用：降低____________，但不影响________，反应放热还是吸热取决于________和________能量的高低。‎ 答案：(1)活化能　(2)活化能　(3)E1－E2　(4)E1、E2　ΔH　起点(反应物)　终点(生成物)‎ ‎3．2 mol H2SO4稀溶液和2 mol NaOH稀溶液混合，放出114.6 kJ热量。‎ ‎(1)该反应的中和热ΔH＝__________________________________________，‎ ‎(2)表示该反应的中和热的热化学方程式为____________________________。‎ ‎(3)若用2 mol H2SO4浓溶液和2 mol NaOH浓溶液混合，放出的热量________114.6 kJ，原因是___________________________________________________________________。‎ 答案：(1)－57.3 kJ·mol－1‎ ‎(2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===H2O(l)＋Na2SO4(aq)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ ‎(3)大于　浓硫酸和浓氢氧化钠溶液稀释时放热 ‎4．在298 K、100 kPa时，已知：‎ ‎2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1‎ Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2‎ ‎2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3‎ ‎(1)ΔH3与ΔH1、ΔH2的关系是__________________________________________________。‎ ‎(2)若H2O(l)===H2O(g)　ΔH4，则氢气的燃烧热为_________________________________。‎ 答案：(1)ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2‎ ‎(2)－(ΔH1＋2ΔH4)‎ ‎[探高考·真题鉴赏]‎ ‎1．(2018·全国高考卷Ⅰ节选)已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)　ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1‎ ‎2NO2(g)??N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1‎ 则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ 解析：令2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)‎ ΔH1＝－4.4 kJ·mol－‎1　‎a ‎2NO2(g)??N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1　b 根据盖斯定律，a式×－b式可得：‎ N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)‎ ΔH＝＋53.1 kJ·mol－1‎ 答案：＋53.1‎ ‎2．(2018·全国高考卷Ⅱ节选)CH4CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)??2CO(g)＋2H2(g)。‎ 已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)‎ ΔH＝－75 kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1‎ 该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ 解析：将已知中3个反应依次记为①、②、③，根据盖斯定律，由③×2－①－②得该催化重整反应的ΔH＝(－111×2＋75＋394)kJ·mol－1＝＋247 kJ·mol－1。‎ 答案：＋247‎ ‎3．(2018·全国高考卷Ⅲ节选)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：‎ ‎2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)‎ ΔH1＝＋48 kJ·mol－1‎ ‎3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g)‎ ΔH2＝－30 kJ·mol－1‎ 则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH为________kJ·mol－1。‎ 解析：将已知热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×3＋②，可得：4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)　ΔH＝3×48 kJ·mol－1－30 kJ·mol－1＝＋114 kJ·mol－1。‎ 答案：＋114‎ ‎4．(2017·全国高考卷Ⅰ节选)如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。‎ 通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________________________________________________________________________、‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 制得等量H2所需能量较少的是___________________________________________。‎ 解析：系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)都是吸热反应，从热化学方程式可以看出，系统(Ⅱ)制备1 mol H2需要消耗20 kJ能量，而系统(Ⅰ)制备1 mol H2需要消耗286 kJ能量，故系统(Ⅱ)消耗的能量较少。‎ 答案：H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝286 kJ·mol－1　H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20 kJ·mol－1　系统(Ⅱ)‎ ‎5．(2017·全国高考卷Ⅱ节选)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：‎ 正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：‎ ‎①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH1‎ 已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－119 kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH3＝－242 kJ·mol－1‎ 反应①的ΔH1为________kJ·mol－1。‎ 解析：根据盖斯定律，可得①＝②－③，则ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ·mol－1＋242 kJ·mol－1＝＋123 kJ·mol－1。‎ 答案：＋123‎ ‎[研考纲·聚焦素养]‎ 最新考纲 ‎1．了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。‎ ‎2．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。‎ ‎3．了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。‎ ‎4．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。‎ ‎5．了解焓变(ΔH)与反应热的含义。‎ ‎6．理解盖斯定律，并能用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。‎ 核心素养 ‎1．变化观念与平衡思想：认识化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂和新化学键形成时的能量变化不同造成的，能从宏观和微观的不同角度分析化学反应中的能量变化，解决热化学的有关问题。‎ ‎2．科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的燃烧热、中和热测定等热化学问题，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究，并能根据实际情况改进实验装置，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。‎ ‎3．科学精神与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能合理利用常规能源，开发利用新能源和环保、清洁能源，能对与热化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。‎ ‎[题型突破·通法悟道]　　　　　　　　　　　　　摆题型示例　巧取应考宝典 授课提示：对应学生用书第24页 题型一　焓变　热化学方程式 ‎[研——题型探究]‎ ‎►角度一　反应热与焓变 ‎1．可逆反应NO2(g)＋CO(g)??CO2(g)＋NO(g)，反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol NO2与1 mol CO混合经充分反应放热234 kJ B．若反应开始时加入催化剂，则使E1、E2都变大 C．正反应的活化能是134 kJ·mol－1‎ D．该反应的反应热ΔH＝E2－E1‎ 解析：NO2(g)＋CO(g)??CO2(g)＋NO(g)属于可逆反应，1 mol NO2与1 mol CO混合，无法完全反应，反应放热小于234 kJ，A错误；催化剂能降低反应活化能，使E1、E2都变小，B错误；由图可知E1为正反应的活化能，C正确；该反应为放热反应，ΔH＜0，该反应的反应热ΔH＝E1－E2，D错误。‎ 答案：C ‎　拓展思考 ‎(1)该可逆反应的逆反应的ΔH＝________。‎ ‎(2)该可逆反应的逆反应的活化能为______________ kJ·mol－1。‎ 提示：(1)ΔH＝E2－E1＝368 kJ·mol－1－134 kJ·mol－1＝＋234 kJ·mol－1。正反应为放热反应，则逆反应为吸热反应。‎ ‎(2)368‎ ‎2．乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：‎ 已知：‎ 化学键 C—H C—C C===C H—H 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎412‎ ‎348‎ ‎612‎ ‎436‎ 计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ 解析：设“”部分的化学键键能为a kJ·mol－1，则ΔH＝(a＋348＋412×5) kJ·mol－1－(a＋612＋412×3＋436)kJ·mol－1＝＋124 kJ·mol－1。‎ 答案：＋124‎ ‎[题型建模]　反应热与焓变理解“六大误区”‎ ‎(1)误认为放热反应不需要加热，吸热反应必须加热。‎ ‎(2)误认为键能越大能量越高，其实键能越大，物质越稳定，能量越低。‎ ‎(3)误认为反应条件不同时，ΔH也不同。其实在相同状况下，相同的反应物生成相同的生成物，ΔH相同，而与反应的引发条件无关。‎ ‎(4)误认为可逆反应的反应热与物质的转化率有关。其实反应热与转化率无关，反应放出或吸收的能量值与转化率有关。‎ ‎(5)燃烧热是指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，并不是1 mol可燃物燃烧时放出的热量。‎ ‎(6)中和热不是指1 mol酸与1 mol碱中和时的热效应，而是指中和反应“生成1 mol H2O(l)”的热效应。‎ ‎►角度二　热化学方程式书写及正误判断 ‎3．(1)已知AX3的熔点和沸点分别为－‎93.6 ℃‎和‎76 ℃‎，AX5的熔点为‎167 ℃‎。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)化学反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(l)的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 已知温度为T时：‎ CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)‎ ΔH＝＋165 kJ·mol－1‎ CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)‎ ΔH＝－41 kJ·mol－1‎ 解析：(1)由题意知，室温时，AX3是液体，AX5是固体，所以热化学方程式为AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·mol－1。‎ ‎(2)从图像来看，反应N2(g)＋H2(g)??NH3(g)的焓变为(a－b)kJ/mol，反应N2(g)＋H2(g)??NH3(l)的焓变为(a－b－c)kJ/mol。因此，反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)的焓变为2(a－b)kJ/mol，反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(l)的焓变为2(a－b－c)kJ/mol。‎ ‎(3)已知：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165 kJ·mol－1①、CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1②，由盖斯定律可知，②－①即得所求热化学方程式：CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)‎ ΔH＝－123.8 kJ·mol－1‎ ‎(2)N2(g)＋3H2(g)??2NH3(l)‎ ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1‎ ‎(3)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)‎ ΔH＝－206 kJ·mol－1‎ ‎4．下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是(　　)‎ A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝ －57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1‎ B．CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1‎ C．氢气的燃烧热为ΔH＝－285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1‎ D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 答案：B ‎[题型建模]‎ 热化学方程式书写与正误判断易出现的5种常见错误 ‎(1)“＋”“－”漏写或使用不正确。即吸热反应未标“＋”，放热反应未标“－”。‎ ‎(2)单位与热量Q单位混淆。ΔH的单位为“kJ·mol－1(或kJ/mol)”，易错写成“kJ”。‎ ‎(3)物质的状态标注不正确。s、l、g和aq分别表示固态、液态、气态和水溶液。‎ ‎(4)ΔH的数值不正确。即ΔH的数值必须与方程式中的化学计量数相对应。‎ ‎(5)对概念的理解不正确。如燃烧热是指1 mol可燃物，且生成CO2(g)、H2O(l)、SO2 (g)等；中和热是指1 mol H＋和1 mol OH－生成1 mol H2O(l)。‎ ‎[练——即学即用]‎ ‎1．臭氧层中臭氧分解历程如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ 臭氧分解历程示意图 A．催化反应①、②均为放热反应 B．催化剂不能改变该反应的焓变 C．ClO是该反应的催化剂 D．在该反应过程中没有化学键的断裂与生成 解析：由题可知反应①反应物能量低于生成物，为吸热反应，反应②反应物能量高于生成物，为放热反应，A错误；催化剂改变了反应的活化能，没有改变反应的焓变，B正确；ClO是中间产物，Cl是催化剂，C错误；任何化学反应中都既有化学键的断裂又有化学键的形成，D错误。‎ 答案：B ‎2．已知‎1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ，‎18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据见下表：‎ O===O(g)‎ H—H H—O ‎1 mol化学键断裂时 需要吸收的能量/kJ ‎496‎ x ‎463‎ 则表中x为(　　)‎ A．920　　　　　　　 B．557‎ C．436 D．188‎ 解析：根据题意，可得热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1；而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－484 kJ·mol－1，即－484 kJ＝2x kJ＋496 kJ－4×463 kJ，解得x＝436。‎ 答案：C ‎3．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。‎ ‎(1)‎500 ℃‎、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1。(　　)‎ ‎(2)密闭容器中，‎9.6 g硫粉与‎11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁‎17.6 g时，放出19.12 kJ热量。则Fe(s)＋S(s)===FeS(s)　ΔH＝－95.6 kJ·mol－1。(　　)‎ ‎(3)稀醋酸与0.1 mol·L－1 NaOH溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)×‎ ‎4．如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：______________________________________________。‎ 解析：ΔH＝E生成物－E反应物＝(E过渡态－E2)－(E过渡态－E1)＝E1－E2＝－234 kJ·mol－1。‎ 答案：NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1‎ 题型二　盖斯定律的应用 ‎1．(2018·湖北武汉模拟)已知：‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1‎ ‎3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)　ΔH2‎ ‎2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3‎ ‎2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4‎ ‎2Al(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＝ΔH4＋ΔH5‎ 解析：燃烧反应都是放热反应，故ΔH3<0，A错误；将上述反应分别编号为①②③④⑤，反应⑤是铝热反应，显然是放热反应，ΔH5<0，将④－③可得⑤，即ΔH5＝ΔH4－ΔH3<0，B正确、D错误；将②＋③可得3H2(g)＋O2(g)===3H2O(g)，故ΔH1＝(ΔH2＋ΔH3)，C错误。‎ 答案：B ‎2．铅及其化合物在工业生产及日常生活中都具有非常广泛的用途。‎ 瓦纽科夫法熔炼铅，其相关反应的热化学方程式如下：‎ ‎①2PbS(s)＋3O2(g)===2PbO(s)＋2SO2(g)‎ ΔH＝a kJ·mol－1；‎ ‎②PbS(s)＋2PbO(s)===3Pb(s)＋SO2(g)‎ ΔH＝b kJ·mol－1；‎ ‎③PbS(s)＋PbSO4(s)===2Pb(s)＋2SO2(g)‎ ΔH＝c kJ·mol－1。‎ 反应3PbS(s)＋6O2(g)===3PbSO4(s)‎ ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b、c的代数式表示)。‎ 解析：依据盖斯定律，将①×2＋②×2－③×3，即可得所求反应的ΔH。‎ 答案：(2a＋2b－3c)‎ ‎3．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CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。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 已知反应①中相关的化学键键能数据如下：‎ 化学键 H—H C—O H—O C—H E/(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎343‎ ‎1 076‎ ‎465‎ ‎413‎ 由此计算(1)ΔH1＝________kJ·mol－1；‎ ‎(2)已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。‎ 答案：(1)－99　(2)＋41‎ ‎[题型建模]　根据盖斯定律计算ΔH的步骤 巧用题链　透析活化能及催化剂 授课提示：对应学生用书第26页 ‎[题链1]　将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206 kJ/mol。在坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)。‎ 答案：‎ ‎[题链2]　CaSO4(s)＋CO(g)??CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋218.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)‎ CaSO4(s)＋4CO(g)??CaS(s)＋4CO2(g)‎ ΔH＝－175.6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)‎ 假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。‎ 答案：C ‎[题链3]　某实验室控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：‎ CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)‎ ΔH1＝－53.7 kJ·mol－1　Ⅰ CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g)　ΔH2　Ⅱ T(K)‎ 催化剂 CO2转化率(%)‎ 甲醇选择性(%)‎ ‎543‎ Cat.1‎ ‎12.3‎ ‎42.3‎ ‎543‎ Cat.2‎ ‎10.9‎ ‎72.7‎ ‎553‎ Cat.1‎ ‎15.3‎ ‎39.1‎ ‎553‎ Cat.2‎ ‎12.0‎ ‎71.6‎ 备注：Cat.1：Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比。‎ 表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是：_______________________________________。‎ 答案：表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响 ‎[题链阐释]‎ 题链1‎ 题链2‎ 题链3‎ 知识内容 能量反应过程曲线的绘制 能量反应过程的曲线的识别 催化剂对生成物的选择性的认识 解题难点 是否需要活化能的体现 由反应速率与活化能的关系 由反应对催化剂的选择性大小来判断 思维突破 准确理解有效碰撞理论 活化能影响化学反应速率，化学反应速率快慢反映活化能大小 反应对催化剂的选择性的具体数据分析对比 化学观念 教材必修2中，能量反应过程图，没有体现活化能。选修4中体现了活化能 由定性到定量 定量更能精准地理解催化剂对反应速率的影响 ‎[限时规范训练]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单独成册 对应学生用书第127页 ‎1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(　　)‎ A．生成物总能量一定低于反应物总能量 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 解析：化学反应总是伴随着能量变化，有的生成物总能量低于反应物总能量，有的生成物总能量高于反应物总能量，A错误；化学反应速率与反应吸热和放热无关，B错误；根据盖斯定律，反应放出或吸收热量的多少与反应的途径无关，只与物质的初始状态、终了状态有关，因此可计算某些难以直接测量的反应焓变，C正确；反应条件和反应热无关，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，D错误。‎ 答案：C ‎2．下列叙述正确的是(　　)‎ A．甲烷的燃烧热为ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g) ＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ B．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀硫酸溶液和稀Ba(OH)2溶液反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1‎ C．Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，该反应中化学能全部转化为热能 D．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0‎ 解析：在燃烧热的热化学方程式中，H2O应为液态，A错误；稀硫酸和稀氢氧化钡溶液反应生成水，还生成了硫酸钡，反应热ΔH<2×(－57.3)kJ·mol－1，B错误；Mg在CO2‎ 中燃烧发出耀眼的白光，化学能转化为热能和光能，C错误；C(s)＋CO2(g)===2CO(g)是熵增反应但不能自发进行，说明ΔH>0，D正确。‎ 答案：D ‎3．室温下，将1 mol的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受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(　　)‎ A．ΔH2＞ΔH3　　　　　 B．ΔH1＜ΔH3‎ C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3‎ 解析：依题意CuSO4·5H2O(s)溶于水发生反应CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1>0；CuSO4溶于水发生反应CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2<0；根据盖斯定律有：CuSO4·5H2O(s)===CuSO4 (s)＋5H2O(l)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2>0。ΔH2－ΔH3＝2ΔH2－ΔH1<0，A项错误；ΔH3－ΔH1＝－ΔH2>0，B项正确；ΔH3＝ΔH1－ΔH2，C项错误；ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝2ΔH2<0，D项错误。‎ 答案：B ‎4．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是(　　)‎ A．反应过程可表示为 ―→―→ B．E1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能 C．正反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以正反应为放热反应 D．此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以逆反应为放热反应 解析：由图可知，正反应放热，ΔH为负值；逆反应吸热，ΔH为正值，D错误。‎ 答案：D ‎5.反应A＋B―→C分两步进行：①A＋B―→X，②X―→C，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应A＋B―→X的活化能。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．E2表示反应X―→C的活化能 B．X是反应A＋B―→C的催化剂 C．反应A＋B―→C的ΔH<0‎ D．加入催化剂可改变反应A＋B―→C的焓变 解析：反应X―→C的活化能小于E2，A错误；由①②可知，X是反应A＋B―→C的中间产物，B错误；反应物A和B的总能量大于生成物C的总能量，所以反应A＋B―→C是放热反应，即ΔH<0，C正确；加入催化剂可以加快反应速率，但反应物和生成物具有的总能量不变，则反应的焓变不改变，D错误。‎ 答案：C ‎6.(2018·河北石家庄模拟)NO与CO在金属铑(Rh)的催化下发生反应2NO(g)＋CO(g)??N2O(g)＋CO2(g)　ΔH，该反应过程经历如下两步：‎ 反应Ⅰ：NO(g)＋CO(g)＋Rh(s)??RhN(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－33.44 kJ·mol－1；‎ 反应Ⅱ：RhN(s)＋NO(g)??Rh(s)＋N2O　ΔH2＝－319. 35 kJ·mol－1。‎ 如图所示为该反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应过程的能量变化对比图：‎ 下列有关判断正确的是(　　)‎ A．ΔH＝－285.91 kJ·mol－1‎ B．E1为反应2NO(g)＋CO(g)??N2O(g)＋CO2(g)的活化能 C．E2为使用催化剂后降低的活化能 D．使用合适的催化剂可降低反应的活化能，提高反应速率 解析：应用盖斯定律，反应Ⅰ＋反应Ⅱ可得反应2NO(g)＋CO(g)??N2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－352.79 kJ·mol－1，A项错误；E1为2NO(g)＋CO(g)??N2O(g)＋CO2(g)不使用催化剂和使用催化剂的活化能之差，B项错误；E2为2NO(g)＋CO(g)??N2O(g)＋CO2(g)的焓变，C项错误；使用合适的催化剂可降低反应的活化能，从而提高反应速率，D项正确。‎ 答案：D ‎7．(2018·河南驻马店模拟)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．e是ClO B．b→a＋c反应的活化能为60 kJ·mol－1‎ C．a、b、c、d、e中c最稳定 D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－116 kJ·mol－1‎ 解析：A项，e中Cl化合价为＋7价，而ClO中Cl的化合价为＋5价，错误；B项，b→a＋c反应的活化能为40 kJ·mol－1，错误；C项，a、b、c、d、e中a能量最低，所以a最稳定，错误；D项，b→a＋d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO－===ClO＋2Cl－，反应热＝64 kJ·mol－1＋2×0 kJ·mol－1－3×60 kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，所以该热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－116 kJ·mol－1，正确。‎ 答案：D ‎8．(1)工业上可用CO2和H2反应制得甲醇。在2×105Pa、‎300 ℃‎的条件下，CO2和H2反应生成甲醇和水，当消耗2 mol CO2时放出98 kJ的热量，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)辉铜矿(主要成分是Cu2S)在冶炼过程中会产生大量的SO2。已知冶炼过程中部分反应为 ‎①2Cu2S(s)＋3O2(g)===2Cu2O(s)＋2SO2(g)‎ ΔH＝－768.2 kJ·mol－1‎ ‎②2Cu2O＋Cu2S(s)===6Cu(s)＋SO2(g)　ΔH＝＋116 kJ·mol－1，则Cu2S与O2反应生成Cu与SO2的热化学方程式为____________________________________________。‎ 解析：(1)根据信息，该反应的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49 kJ·mol－1。‎ ‎(2)根据盖斯定律，将①＋②得，3Cu2S(s)＋3O2(g)===6Cu(s)＋3SO2(g)　ΔH＝(－768.2 kJ·mol－1)＋(＋116 kJ·mol－1)＝－652.2 kJ·mol－1，即Cu2S(s)＋O2(g)===2Cu(s)＋SO2(g)　ΔH＝－217.4 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49 kJ·mol－1‎ ‎(2)Cu2S(s)＋O2(g)===2Cu(s)＋SO2(g)‎ ΔH＝－217.4 kJ·mol－1‎ ‎9．(1)已知高炉炼铁过程中会发生如下反应：‎ ‎①FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH1‎ ‎②Fe2O3(s)＋CO(g)===Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH2‎ ‎③Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g)　ΔH3‎ ‎④Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH4‎ 则ΔH4的表达式为____________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。‎ ‎(2)根据图示可以写出热化学方程式As2O5(s)===As2O3(s)＋O2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1。则a为________。‎ 解析：(1)根据盖斯定律，将所给的反应②＋③×可得：Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)，故ΔH4＝ΔH2＋ΔH3。‎ ‎(2)根据图示可知ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－619.2 kJ·mol－1－(－914.6 kJ·mol－1)＝＋295.4 kJ·mol－1，则a的值是＋295.4。‎ 答案：(1)ΔH2＋ΔH3　(2)＋295.4‎ ‎10．能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景，因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)。如图表示反应中能量的变化。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)在图中，曲线________(填“a”或“b”)表示使用了催化剂；该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎(2)科学家常用量热剂来直接测定某一反应的反应热，现测得：CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，又知H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，请写出‎32 g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)加入催化剂，可降低反应的活化能，由图像可知b活化能较低，应加入催化剂；反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应。‎ ‎(2)①CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，‎ ‎②H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，‎ 利用盖斯定律将①－②×2可得CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1－44 kJ·mol－1×2＝－280.9 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)b　放热 ‎(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－280.9 kJ·mol－1‎ ‎11．(1)白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P—P a kJ·mol－1、P—O b kJ·mol－1、P===O c kJ·mol－1、O===O d kJ·mol－1。‎ 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH为___________________________。‎ ‎(2)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：‎ ‎①P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)‎ ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1‎ ‎②P(s，红磷)＋O2(g)===P4O10(s)‎ ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1。‎ 则白磷转化为红磷的热化学方程式为_______________________________________________________________。‎ 相同状况下，能量较低的是________；白磷的稳定性比红磷________(填“大”或“小”)。‎ 解析：(1)化学反应的实质是旧键断裂和新键形成，其中旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能量，反应方程式P4＋5O2===P4O10中有6 mol P—P键和5 mol O===O键断裂，同时生成4 mol P===O键和12 mol P—O键，因此ΔH＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。(2)依题意求：P4(s，白磷)===4P(s，红磷) ΔH＝？，可设计如下反应过程：P4(s，白磷)→P4O10(s)→4P(s，红磷)；并把反应②改写成：P4O10(s)===4P(s，红磷)＋5O2(g)　ΔH3＝－4ΔH2，据盖斯定律有ΔH＝ΔH1＋(－4ΔH2)＝(－2 983.2＋4×738.5)kJ·mol－1＝－29.2 kJ·mol－1，即P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1。白磷转化为红磷是放热反应，白磷稳定性比红磷小(能量越低越稳定)。‎ 答案：(1)(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1‎ ‎(2)P4(s，白磷)===4P(s，红磷)‎ ΔH＝－29.2 kJ·mol－1　红磷　小