2018届二轮复习化学能与热能学案（全国通用）(3) 13页

第6讲　化学能与热能 最新考纲 考向分析 ‎1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出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，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。‎ ‎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。‎ 依据新课程化学实验的学习目标和学习内容，近几年的主要题型有(1)反应热的计算；(2)比较反应热的大小；(3)反应热与能源的综合考查。由于能源问题已成为社会热点，因此有关能源的试题将成为今后命题的热点；对于燃烧热和中和热的概念及计算仍将是高考考查的重点，主要在选择题、填充题、实验题中体现，重点考查学生灵活运用知识、接受新知识的能力。新课标关注能源、提高能量利用效率，今年又是各地降低能耗，走可持续发展的一年，估计与实际相联系节约能源的试题可出现。新课标明确了焓变与反应热的关系，极有可能出现运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。‎ 考点一　反应热及其表示方法 K (课前)‎ ‎1．(2015·北京·9)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：‎ 下列说法正确的是 (　C　)‎ A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2‎ D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 ‎[解析]　反应原理中化学反应与能量变化。根据能量—反应过程的图像知，状态Ⅰ的能量高于状态Ⅲ的能量，故该过程是放热反应，A错误；根据状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂，故B错误；由图Ⅲ可知，生成物是CO2，具有极性共价键，故C正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，故D错误。‎ ‎2．(2017·天津·7)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为__2Cl2(g)＋TiO2(s)＋‎2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)__ΔH＝－85.6__kJ·mol－1__。‎ ‎[解析]　该还原性气体为CO，易水解生成TiO2·xH2O的液态化合物为TiCl4，反应的化学方程式为2Cl2(g)＋TiO2(s)＋‎2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)，结合题意知ΔH＝－×2＝－85.6 kJ·mol－1。‎ ‎3．(2015·海南·16)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示， 若生成1 mol N2，其ΔH＝__－139__ kJ·mol－1。‎ ‎[解析]　根据图像可知反应热为：209 kJ·mol－1－348 kJ·mol－1＝－139 kJ·mol－1。‎ R (课堂)‎ ‎1．反应热的概念及其图像变化分析不清，如盘查T1、T3。‎ ‎2．热化学方程式的书写不规范，如盘查T2。‎ 反应热的理解和计算 ‎(1)下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)催化剂能改变反应的焓变(×)‎ ‎(4)催化剂能降低反应的活化能(√)‎ ‎(5)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×)‎ ‎(6)‎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 ‎(×)‎ ‎(1)反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。‎ ‎(2)反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。‎ ‎(3)燃烧热：必须是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。‎ ‎(4)中和热：强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O，ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减小，中和热减小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，因溶解放热放出的热量增多，中和热增大。‎ ‎(5)利用键能计算反应热，要熟记公式：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1 mol金刚石中含2 mol C—C键，1 mol硅中含2 mol Si—Si键，1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键；分子晶体：1 mol P4中含有6 mol P—P键，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 mol P—O键、4 mol P===O键，1 mol C2H6中含有6 mol C—H键和1 mol C—C键。‎ ‎1．(2015·上海·8)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是 (　D　)‎ A．加入催化剂，减小了反应的热效应 B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率 C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2→H2O＋O2＋Q D．反应物的总能量高于生成物的总能量 ‎[解析]　A．加入催化剂，减小了反应的活化能，使反应在较低的温度下发生，但是反应的热效应不变，错误。B．加入催化剂，可提高H2O2的分解的反应速率，该反应不是可逆反应，而且催化剂不能是平衡发生移动，因此不存在平衡转化率的提高与否，错误。C．在书写热化学方程式，也要符合质量守恒定律，而且要注明与反应的物质多少相对应的能量和物质的存在状态，错误。D．根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，正确。‎ ‎2．(2016·海南·6)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)已知燃烧‎1 kg该化合物释放出热量3.8×104 ‎ kJ。油酸甘油酯的燃烧热ΔH为 (　D　)‎ A．3.8×104 kJ·mol－1‎ B．－3.8×104 kJ·mol－1‎ C．3.4×104 kJ·mol－1‎ D．－3.4×104 kJ·mol－1‎ ‎[解析]　燃烧热指的是燃烧1 mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧‎1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104 kJ，则燃烧1 mol油酸甘油酯释放出热量为3.4×104 kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热ΔH＝－3.4×104 kJ·mol－1。‎ ‎3．(2015·全国Ⅰ卷·28)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：‎ 已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为__299__ kJ。‎ ‎[解析]　ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)；设1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ，代入计算：＋11＝2x－(436＋151)，x＝299。‎ 考点二　盖斯定律的应用 K (课前)‎ ‎1．(2017·北京·26)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：‎ 资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质 化合物 SiCl4‎ TiCl4‎ AlCl3‎ FeCl3‎ MgCl2‎ 沸点/℃‎ ‎58‎ ‎136‎ ‎181(升华)‎ ‎316‎ ‎1412‎ 熔点/℃‎ ‎－69‎ ‎－25‎ ‎193‎ ‎304‎ ‎714‎ 在TiCl4中的溶解性 互溶 ‎______‎ 微溶 难溶 氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。‎ 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 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：__TiO2(s)＋2Cl2(g)＋‎2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)__ΔH＝－45.5kJ·mol－1__。‎ ‎[解析]　本题考查制备纯TiCl4的工艺流程分析、盖斯定律、化学平衡移动原理的应用、蒸馏原理等。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。‎ ‎2．(2017·全国Ⅰ卷·28)‎ 下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__H2O(l)===H2(g)＋O2(g)__ΔH＝286__kJ·mol－1__、__H2S(g)===H2(g)＋S(s)__ΔH＝20__kJ·mol－1__，制得等量H2所需能量较少的是__系统(Ⅱ)__。‎ ‎[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1mol H2需要消耗286 kJ能量，故系统(Ⅱ)消耗的能量较少。‎ ‎3．(2017·全国Ⅱ卷·27)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＝－242kJ·mol－1‎ 反应①的ΔH1为__123__ 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。反应①为气体总体积增大的反应，在温度相同时降低压强有利于提高平衡转化率，故x<0.1。反应①为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，A项正确；降低压强平衡向气体总体积增大的方向移动，D项正确。‎ R (课堂)‎ ‎1．学会盖斯定律应用的基本思路，如盘查T2。‎ ‎2．加强计算能力的练习，如盘查T1，T2，T3。‎ 根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法 ‎(1)计算步骤 —— ‎ ↓‎ —— ‎ ↓‎ —— ‎(2)计算方法 —— ‎ ↓‎ —— ‎ ↓‎ —— ‎1．(2017·全国Ⅲ卷·28)砷(As)是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：‎ 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＝__2ΔH－3ΔH2－ΔH3__。‎ ‎[解析]　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。‎ ‎2．(2015·重庆·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　)‎ A．‎3a＋b－c　　　　 B．c－‎3a－b C．a＋b－c D．c－a－b ‎[解析]　考查盖斯定律的应用。已知硫的燃烧热为ΔH1＝a kJ·mol－1，则硫燃烧的热化学方程式为，①S(s)＋O2(g)===SO2(g)，ΔH1＝a kJ·mol－1，②S(s)＋2K(s)===K2S(s)，ΔH2＝b kJ·mol－1，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)＝2KNO3(s)，ΔH3＝c kJ·mol－1，根据盖斯定律，可得ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝‎3a＋b－c，选A。‎ ‎3．(2016·四川·11)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)‎3F]和硫酸反应制备磷酸。已知‎25 ℃‎，101 kPa时：‎ CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－271 kJ/mol ‎5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)‎3F(s)＋5H2O(l)　ΔH＝－937 kJ/mol 则Ca5(PO4)‎3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是__Ca5(PO4)‎3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)__ΔH＝－418__kJ/mol__。‎ ‎[解析]　CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－271 kJ/mol　①‎ ‎5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)‎3F(s)＋5H2O(l)　ΔH＝－937 kJ/mol　②‎ 根据盖斯定律，由①×5－②得，Ca5(PO4)‎3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)　ΔH＝－271×5 kJ/mol－(－937)kJ/mol＝－418 kJ/mol。‎ ‎1．下列关于反应热的说法正确的是 (　D　)‎ A．在稀溶液中所有酸和碱反应的中和热数值都相等 B．已知C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ/mol，说明碳的燃烧热为110.5 kJ/mol ‎ C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ‎ D．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 ‎[解析]　A．在稀溶液中弱酸或弱碱发生中和反应时，弱酸或弱碱电离吸热，错误，不选A；B．燃烧热是指1摩尔可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，反应中产物为一氧化碳，错误，不选B；C．某些放热反应也需要加热条件才能发生，需要加热的不一定是吸热反应，错误，不选C；D．物质能量一定，对于确定的反应，反应的反应热只与体系始态和终态有关与变化途径无关，正确，选D。‎ ‎2．下列有关热化学反应的描述中正确的是 (　B　)‎ A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H＝ 2×(－57.3) kJ/mol B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋(2×283.0) kJ/mol C．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 D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量 ‎[解析]　A．酸碱发生中和反应产生1 mol水时放出的热量，所以H2SO4和Ca(OH)‎ 反应的中和热与HCl和NaOH反应的中和热相同，都是ΔH＝－57.3 kJ/mol，A错误；B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，表示1 mol CO完全燃烧产生CO2放出热量是283.0 kJ，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋(2×283.0) kJ/mol，B正确；C．1 mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，C错误；D．由于醋酸是弱酸，电离吸收热量，所以稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出热量小于57.3 kJ，D错误，答案选B。‎ ‎3．已知HCN(aq)与NaOH(aq)反应生成1 mol正盐的ΔH＝－12.1 kJ/mol；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ/mol。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于 (　D　)‎ A．－69.4 kJ/mol B．－45.2 kJ/mol C．＋69.4 kJ/mol D．＋45.2 kJ/mol ‎[解析]　反应的热化学方程式分别为①HCN(aq)＋OH－(aq)===CN－(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－12.1 kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，HCN电离方程式为，HCN(aq)H＋(aq)＋CN－(aq)，用①－②可得HCN电离的热化学方程式为：HCN(aq)H＋(aq)＋CN－(aq)　ΔH＝－12.1 kJ·mol－1－(－57.3 kJ·mol－1)＝＋45.2 kJ·mol－1，答案选D。‎ ‎4．(双选)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是 (　BC　)‎ A．由X→Y反应的ΔH＝E1－E2‎ B．由X→Z反应的ΔH<0‎ C．降低压强有利于提高Y的产率 D．升高温度有利于提高Z的产率 ‎[解析]　A．根据化学反应的实质，由反应的ΔH＝E3－E2，A项错误；B．由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由X→Z反应的ΔH<0，B项正确；C．根据化学反应2X(g)3Y(g)，该反应是气体分子数增加的可逆反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，C项正确；D．由B分析可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的产率降低，D项错误；答案选BC。‎ ‎5．通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是 (　D　)‎ ‎①太阳光催化分解水制氢：‎ ‎2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1＝571.6kJ·mol－1‎ ‎②焦炭与水反应制氢：‎ C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2＝131.3kJ·mol－1‎ ‎③甲烷与水反应制氢：‎ CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝206.1kJ·mol－1‎ A．反应①中电能转化成化学能 B．反应②为放热反应 C．反应③使用催化剂，ΔH3减小 D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8 kJ·mol－1‎ ‎[解析]　A．①中太阳能转化为化学能，A错误；B．②中ΔH2＝131.3 kJ·mol－1>0，反应为吸热反应，B错误；C．使用催化剂能改变反应的活化能，从而改变反应速率，但 不能改变化学反应的焓变，C错误；D．根据盖斯定律：③－②即可得反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝206.1 kJ·mol－1－131.3 kJ·mol－1＝74.8 kJ·mol－1，D正确。答案选D。‎ ‎6．(2017·江苏·8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是 (　C　)‎ ‎①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1‎ ‎④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH4＝d kJ·mol－1‎ A．反应①、②为反应③提供原料气 B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C．反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJ·mol－1‎ D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋‎2c＋d) kJ·mol－1‎ ‎[解析]　本题考查热化学知识。反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；反应④中生成物H2O为气体，C项中生成物H2O为液体，故C项中反应的焓变不等于 kJ·mol－1，C项错误；依据盖斯定律，由②×2＋③×2＋④，可得所求反应的焓变，D项正确。‎ ‎7．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成‎1.8 g水，则放出的热量约为 (　A　)‎ A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ ‎[解析]　丙烷分子式是C3H8，燃烧热为ΔH＝－2 215 kJ·mol－1,1 mol丙烷燃烧会产生4 mol水，放热2 215 kJ。丙烷完全燃烧产生‎1.8 g水，物质的量为0.1 ‎ mol，消耗丙烷的物质的量为0.025 mol，所以反应放出的热量是Q＝0.025 mol×2 215 kJ/mol＝55.375 kJ，选A。‎ ‎8．(2017·浙江杭州五校联盟模拟)下列说法正确的是 (　C　)‎ A．图①中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3‎ B．图②在催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2‎ C．图③表示醋酸溶液滴定NaOH和氨水混合溶液时的电导率变化曲线 D．图④可表示由CO(g)生成CO2(g)的过程中要放出566 kJ热量 ‎[解析]　A项，根据盖斯定律可知：一个反应无论是一步完成还是分为几步完成，其热效应是相同的，故应有：－ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，A项错误。B项，E1、E2分别代表有催化剂时各步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，B项错误。C项氢氧化钠是强电解质，氨水中的NH3·H2O是弱电解质，滴加的醋酸先和氢氧化钠反应生成强电解质醋酸钠，同时溶液体积不断增大，溶液被稀释，所以电导率下降；当氢氧化钠被完全中和后，醋酸继续与弱电解质NH3·H2O反应生成强电解质醋酸铵，所以电导率增大；NH3·H2O也完全反应后，继续滴加醋酸，因为溶液被稀释，电导率有下降趋势，C项正确。D项，图像中未标明CO、氧气以及CO2的状态、物质的量与焓变值的对应关系，D项错误。‎ ‎9．(2017·上海嘉定模拟)现有容积固定且相同的甲、乙、丙三个容器，均存在如下反应，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)‎ ΔH＝－197 kJ·mol－1。在一定条件下分别向三个容器中充入的气体量和ΔH如下表所示：‎ 容器 SO2(mol)‎ O2(mol)‎ He(mol)‎ ΔH(kJ·mol－1)‎ 甲 ‎2‎ ‎1‎ ‎0‎ ΔH1‎ 乙 ‎1‎ ‎0.5‎ ‎0‎ ΔH2‎ 丙 ‎1‎ ‎0.5‎ ‎1‎ ΔH3‎ 根据以上数据，下列选项正确的是 (　B　)‎ A．ΔH1＝－197 kJ·mol－1 B．ΔH2＝ΔH3‎ C．ΔH1＝2ΔH2 D．ΔH1>ΔH3‎ ‎[解析]　由于反应可逆，甲容器中反应实际放出的热量小于197 kJ，故ΔH1>－197 ‎ kJ·mol－1；乙和丙容器中平衡状态相同，故ΔH2＝ΔH3；SO2的转化率甲大于乙，故ΔH1<2ΔH2，ΔH1<ΔH3。‎ ‎10．甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气体(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 回答下列问题：‎ ‎(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：‎ 化学键 H—H C—O C===O H—O C—H E/(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎343‎ ‎1 076‎ ‎465‎ ‎413‎ 由此计算ΔH1＝__－99__ kJ·mol－1，已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝__＋41__ kJ·mol－1。‎ ‎[解析]　(1)反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据表中数据和反应的化学方程式CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)可知反应热ΔH1＝1 076 kJ/mol＋2×436 kJ/mol－3×413 kJ/mol－343 kJ/mol－465 kJ/mol＝－99 kJ·mol－1。根据盖斯定律可知②－①即可得到反应③，则ΔH3＝－58 kJ/mol＋99 kJ/mol＝＋41 kJ·mol－1。‎ ‎11．(2016·全国Ⅲ卷·27)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：‎ 如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。‎ 已知下列反应：‎ SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1‎ ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2‎ CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3‎ 则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l) ＋Cl－(aq)的ΔH＝__ΔH1＋ΔH2－ΔH3__。‎ ‎[解析]　设三个反应依次是a、b、c，根据盖斯定律，由a＋b－c得：SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。‎ ‎12．尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥，也是一种化工原料。以尿素为原料在一定条件下发生反应：CO(NH2)2(s)＋H2O(l)2NH3(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋133.6 kJ·mol－1。尿素在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气。‎ 根据图像，结合图中信息，尿素还原NO(g)的热化学方程式是__2CO(NH2)2(l)＋6NO(l)===5N2(l)＋2CO2(l)＋4H2O(l)__ΔH＝－1__804.7__kJ/mol__。‎ ‎[解析]　根据图像可知：ⅰ.4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2 071.9 kJ·mol－1，又因为ⅱ.CO(NH2)2(s)＋H2O(l)2NH3(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋133.6 kJ·mol－1，根据盖斯定律可知ⅰ＋ⅱ×2即得到尿素还原NO(g)的热化学方程式2CO(NH2)2(l)＋6NO(l)===5N2(l)＋2CO2(l)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 804.7 kJ/mol。‎ ‎13．(2017·湖南长沙一中月考)(1)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CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“＋”或“－”。‎ ‎②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：__C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)__ΔH＝－2__215.0__kJ·mol－1__。‎ ‎③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol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1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为__1∶3__。‎ ‎(2)盖斯定律认为：不管化学反应是一步完成还是分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：‎ ‎①已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1‎ C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1‎ C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1‎ 若使‎46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为__3Q1－Q2＋Q3__ kJ。‎ ‎②碳在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有__碳和CO的燃烧热__。‎ ‎[解析]　(1)①通过题图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，则丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)的过程放热，ΔH为“－”。②燃烧热是101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215.0 kJ·mol－1。③n(二甲醚)×1 455 kJ·mol－1＋[1 mol－n(二甲醚)]×2 215.0 kJ·mol－1＝1 645 kJ，解得n(二甲醚)＝0.75 mol，n(丙烷)＝0.25 mol。‎ ‎(2)①将题中已知三个化学方程式分别标为①、②、③，由①×3＋③－②可得C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH4＝－(3Q1－Q2＋Q3) kJ·mol－1，所以使‎46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3Q1－Q2＋Q3) kJ。‎ ‎②利用盖斯定律计算反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH，需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。‎