2019届一轮复习鲁科版化学反应的热效应学案(1) 27页

第六章 化学反应与能量转化 第一节　化学反应的热效应 ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．反应热、焓变 ‎(1)反应热 化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的能量叫做反应热。‎ ‎(2)焓变 反应产物的总焓与反应物的总焓之差，ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，单位：kJ·mol－1。‎ ‎(3)反应热与焓变的关系 恒压条件下，反应中物质的能量变化全部转化为热能时，化学反应的反应热等于焓变。‎ ‎2．吸热反应和放热反应 ‎(1)两角度理解 ‎①从能量高低角度理解 ‎　 ΔH0，放热反应　　ΔH0，吸热反应 ‎②从化学键角度理解 ‎(2)常见的放热反应和吸热反应 ‎①放热反应：大多数化合反应、中和反应、金属与的反应、所有的燃烧反应。‎ ‎②吸热反应：大多数分解反应、盐类的水解反应、Ba(OH)2·8H2O 和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。‎ ‎3．焓变、活化能图示 ‎(1)在无催化剂的情况，为正反应的活化能，为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2。‎ ‎(2)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　基本概念辨析 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应 B．水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热 C．同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 D．可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关 解析：选D　A项，反应Fe＋SFeS为放热反应但需要加热，反应2NH4Cl＋Ba(OH)2===BaCl2＋2NH3＋2H2O为吸热反应，在常温下就可以进行，错误；B项，水蒸气变为液态水不属于化学反应，错误；C项，ΔH与反应条件无关，错误。‎ ‎2．下列说法中正确的是(　　)‎ A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化 B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0‎ D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关 解析：选C　化学反应中一定有能量变化，A项错误；B项中，由ΔH＝断开旧化学键吸收的能量－形成新化学键放出的能量，得ΔH<0，故为放热反应；吸热反应的ΔH>0，C正确；ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比关系，D错误。‎ 题点二　焓变、活化能的图像分析 ‎3．(2018·四川德阳模拟)一定温度下，向10 mL 0.40 mol·L－1 H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示：‎ t/min ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ V(O2) / mL ‎0‎ ‎9.9‎ ‎17.2‎ ‎22.4‎ 资料显示，反应分两步进行：‎ ‎①2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋‎ ‎②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋‎ 反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．Fe3＋的作用是增大过氧化氢的分解速率 B．反应①是吸热反应，反应②是放热反应 C．反应2H2O2(aq) ===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝E1－E2＜0‎ D．0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)＝3.33×10－2 mol·L－1·min－1‎ 解析：选C　A项，根据题意可知，Fe3＋在反应中作催化剂，增大过氧化氢的分解速率，正确；B项，由图像可知，反应①反应物能量小于生成物能量，是吸热反应，反应②反应物能量大于生成物能量，是放热反应，正确；C项，反应2H2O2(aq) ===2H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＜0，错误；D项，6 min时，生成1×10－3 mol O2，消耗2×10－3mol H2O2,0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.33×10－2 mol·L－1·min－1，正确。‎ ‎4.已知某反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。‎ ‎(1)该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含E1、E2的代数式表示)，1 mol气体A和1 mol 气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量________(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。‎ ‎(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1和E2的变化是：E1________，E2________，ΔH________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ 答案：(1)吸热　E1－E2　一定低　(2)减小　减小　不变 ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．概念 表示参加反应的物质的物质的量和反应焓变的关系的化学方程式。‎ ‎2．意义 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。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在25 ℃和1.01×105 Pa下，1‎ ‎ mol氢气和0.5 mol氧气完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。‎ ‎3．书写步骤 ‎4．注意事项 ‎(1)热化学方程式不注明反应条件。‎ ‎(2)热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。‎ ‎(3)热化学方程式的各物质的系数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　热化学方程式的正误判断 ‎1．航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(　　)‎ A．Be＋O2===BeO　ΔH＝－564.3 kJ·mol－1‎ B．Be(s)＋O2(g)===BeO(s)　ΔH＝＋564.3 kJ·mol－1‎ C．Be(s)＋O2(g)===BeO(s)　ΔH＝－564.3 kJ·mol－1‎ D．Be(s)＋O2(g)===BeO(g)　ΔH＝－564.3 kJ·mol－1‎ 解析：选C　1 kg Be的物质的量为＝ mol，又因为1 kg铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ，则1 mol铍完全燃烧放出的热量为 kJ＝564.3 kJ，Be与氧气反应生成BeO，则其热化学方程式为Be(s)＋O2(g)===BeO(s)　ΔH＝－564.3 kJ·mol－1。‎ ‎2．实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是(　　)‎ ‎①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1‎ ‎②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ ‎③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ ‎④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ A．仅有②　　　　　　　 B．仅有②④‎ C．仅有②③④ D．全部符合要求 解析：选B　书写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：(1)生成物的稳定状态，H2O为液态，C的稳定化合物为CO2。(2)单位是kJ·mol－1，不是kJ。(3)数值，ΔH的数值要与方程式中计量系数保持一致。(4)符号，吸热用“＋”，放热用“－”。仅②④符合要求。‎ ‎[规律方法]　判断热化学方程式的“5审法”‎ 题点二　热化学方程式的书写 ‎3．依据事实写出下列反应的热化学方程式。‎ ‎(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)Si与Cl两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为－69 ℃和58 ℃。写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_____________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：‎ 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________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1‎ ‎(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2Q kJ·mol－1‎ ‎(3)Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ·mol－1‎ ‎(4)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6 kJ·mol－1‎ ‎(5)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·mol－1‎ ‎4．依据图像写出下列反应的热化学方程式。‎ ‎(1)已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图1所示，请写出该反应的热化学方程式：__________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎　‎ ‎(2)如图2是1 mol NO2和1 mol 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：(1)由图1可知，生成物总能量高于反应物总能量，故该反应为吸热反应，ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1。(2)由图2可知，产物总能量低于反应物总能量，该反应是放热反应，ΔH＝E1－E2＝134 kJ·mol－1－368 kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)A2(g)＋B2(g)===2AB(g)ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1‎ ‎(2)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234 kJ·mol－1‎ ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．燃烧热 ‎2．中和热 ‎(1)中和热的概念及表示方法 ‎(2)中和热的测定 ‎①量热计：‎ ‎②计算公式：Q＝－C(T2－T1)。‎ 其中C表示溶液及量热计的热容，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。‎ ‎3．能源 ‎[知能深化——扫盲点]‎ 表示燃烧热、中和热的热化学方程式 ‎(1)当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。‎ ‎(2)描述反应热时，不论是用“反应热”“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值都需要带“＋”“－”符号，如某反应的反应热(或焓变)为ΔH＝－Q kJ·mol－1或ΔH＝＋Q ‎ kJ·mol－1，ΔH>0表示吸热，ΔH<0表示放热。‎ ‎(3)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“－”号，但用ΔH表示时，必须带“－”号，如某物质的燃烧热为ΔH＝－Q kJ·mol－1或Q kJ·mol－1。‎ ‎ [对点练]‎ ‎1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－238.6 kJ·mol－1，则CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－238.6 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(2)CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，则表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g) ===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(3)甲烷的燃烧热ΔH＝－890 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(4)用稀硫酸和NaOH溶液反应表示中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－2×57.3 kJ·mol－1 (　　)‎ ‎(5)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量(　　)‎ ‎(6)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则98% 的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水的中和热为－57.3 kJ·mol－1(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎2．填空。‎ ‎(1)2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1, 则CO(g)的燃烧热是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)已知中和反应的中和热为57.3 kJ·mol－1。则Ba(OH)2和盐酸反应表示中和热的热化学方程式为___________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热为________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)283.0 kJ·mol－1‎ ‎(2)C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2 800 kJ·mol－1‎ ‎(3)2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)‎ ΔH＝＋571 kJ·mol－1‎ ‎(4)OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ ‎(5)5 518 kJ·mol－1‎ ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　燃烧热、中和热的含义 ‎1．已知反应：①101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1；②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。下列结论正确的是(　　)‎ A．碳的燃烧热ΔH＜－110.5 kJ·mol－1‎ B．①的反应热为221 kJ·mol－1‎ C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热ΔH＝－2×57.3 kJ·mol－1‎ D．稀醋酸和稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O，放出 57.3 kJ 的热量 解析：选A　由于2C(s)＋O2(g)===2CO(g)生成的CO不是稳定的氧化物，因此＝110.5 kJ·mol－1不是碳的燃烧热，由于CO转化为CO2放出热量，故碳的燃烧热ΔH＜－110.5 kJ·mol－1，A正确；反应热的表示包含三部分：“符号”、“数值”和“单位”，而B项中没有表示出符号，B错误；强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，C错误；由于醋酸是弱电解质，电离时吸收热量，故稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ，D错误。‎ ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1‎ B．在一定条件下将1 mol SO2和0.5 mol O2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2 kJ，则反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－158.4 kJ·mol－1‎ C．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D．已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol水的中和热为－57.3 kJ·mol－1‎ 解析：选A　燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧放出的热量，故 mol葡萄糖燃烧放出热量1 400 kJ，A正确；B项中反应为可逆反应，1 mol SO2和0.5 mol O2反应生成的SO3小于1 mol，故2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<－158.4 kJ·mol－1；一水合氨为弱电解质，不完全电离，电离时吸热，故稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol 水放出的热量小于57.3‎ ‎ kJ；氢氧化钠固体溶于水时放热，其与稀硫酸反应生成1 mol水放出的热量大于57.3 kJ，B、C、D错误。‎ 题点二　中和热的测定 ‎3.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：‎ ‎①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：‎ ‎(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？_______________________________________。‎ ‎(2)倒入NaOH溶液的正确操作是________。‎ A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入 ‎(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________。‎ A．用温度计小心搅拌 B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 ‎(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。‎ ‎(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：‎ 序号实验 起始温度t1/ ℃‎ 终止温度t2/ ℃‎ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 ‎1‎ ‎20.0‎ ‎20.1‎ ‎23.2‎ ‎2‎ ‎20.2‎ ‎20.4‎ ‎23.4‎ ‎3‎ ‎20.5‎ ‎20.6‎ ‎23.6‎ 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝__________(结果保留一位小数)。‎ ‎(6)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。(2)为了减小热量损失，倒入NaOH溶液时应该一次迅速倒入。(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动。(4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故放出热量的数值要小一些，ΔH大一些。(5)取三次实验的平均值代入公式计算即可。(6)硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。‎ 答案：(1)确保盐酸被完全中和　(2)C　(3)D　(4)ΔH1＝ΔH2<ΔH3　(5)－51.8 kJ·mol－1　(6)不能　H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀，沉淀的生成热会影响反应的反应热 ‎ [知能深化——扫盲点]‎ 方法1　根据化学方程式计算焓变 ‎(1)反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的ΔH计算，如 aA　＋　bB===　cC　＋　dD　　ΔH ‎ a b c d |ΔH|‎ ‎ 　n(A)　　n(B)　　n(C)　　n(D)　|Q|‎ 则 ＝＝＝＝。‎ ‎(2)注意事项 ‎①热化学方程式中化学计量数表示的是实际参加反应物质的物质的量。‎ ‎②列比例时注意上下单位一致。‎ ‎[对点练]‎ ‎1．油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生反应：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(　　)‎ 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：选D　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×3.8×104 kJ≈3.4×104 kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热ΔH＝－3.4×104 kJ·mol－1。‎ 方法2　根据键能计算焓变 ‎(1)计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。‎ ‎(2)根据键能计算焓变的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，如H2O分子中含有2个(O—H)共价键，NH3分子中含有3个(N—H)共价键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有1 mol P4含有6 mol P—P键，1 mol晶体硅含有2 mol Si—Si键，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol C—C键，1 mol金刚石含有2 mol C—C键，1 mol SiO2含有4 mol Si—O键等。‎ ‎[对点练]‎ ‎2．(2018·四川绵阳模拟)一定条件下，在CO2与足量碳反应所得平衡体系中加入H2和适当催化剂，发生反应：‎ CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)ΔH1＝－206.2 kJ·mol－1‎ CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.2 kJ·mol－1‎ ‎ (1)二氧化碳与氢气反应转化为甲烷和水蒸气的热化学方程式是_____________。‎ ‎(2)已知298 K时相关化学键键能数据为 化学键 H—H O—H C—H CO E/(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎465‎ ‎413‎ ‎1 076‎ 则根据键能计算，ΔH1＝______________，它与上述实测值差异较大的原因可能是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)将题给两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①－②，可得：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－206.2 kJ·mol－1－(－41.2 kJ·mol－1)＝－165.0 kJ·mol－1。(2)该反应中断裂1 mol CO键、3 mol H—H键，形成4 mol C—H键、2 mol O—H 键，则ΔH1＝(1 076＋436×3)kJ·mol－1－(413×4＋465×2)kJ·mol－1＝－198 kJ·mol－1。反应温度、压强不同，键能数据不准确，因此计算值与实测值相差较大。‎ 答案：(1)CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH＝－165.0 kJ·mol－1‎ ‎(2)－198 kJ·mol－1　反应温度、压强不同，键能数据不准确 方法3　利用盖斯定律计算焓变 ‎1．盖斯定律 ‎(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都一样。即化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。如图，ΔH＝ΔH1＋ΔH2。‎ ‎(2)实例：如已知反应①、②，求CO燃烧生成CO2的反应热。‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ ‎②C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2‎ 由①－②可得 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2‎ ‎2．利用盖斯定律计算焓变的一般步骤 ‎[对点练]‎ ‎3．(2018·河南安鹤新开四校联考)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：‎ Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH＝＋64.39 kJ·mol－1‎ ‎2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝－196.46 kJ·mol－1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.84 kJ·mol－1‎ 在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于(　　)‎ A．－417.91 kJ·mol－1 B．－319.68 kJ·mol－1‎ C．＋546.69 kJ·mol－1 D．－448.46 kJ·mol－1‎ 解析：选B　将已知反应从上到下依次标记为①、②、③，则①＋②×＋③得：Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－319.68 kJ·mol－1。‎ 比较ΔH的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。‎ ‎(1)吸热反应的ΔH比放热反应的大(前者>0，后者<0)。‎ ‎(2)产物相同时，同种气态物质燃烧放出的热量比等量的固态物质燃烧放出的热量多；反应物相同时，生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多。‎ ‎(3)生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱(或弱碱和强酸，或弱酸和弱碱)的稀溶液反应放出的热量多。‎ ‎(4)对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。‎ ‎[对点练]‎ ‎4．下列各组热化学方程式的ΔH前者大于后者的是(　　)‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2‎ ‎②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3‎ S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6‎ ‎④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7‎ CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(aq)　ΔH8‎ A．① B．④‎ C．②③④ D．①②③‎ 解析：选C　ΔH有正、负之分，比较时要连同“＋”“－”在内一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较。①中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2，该反应为放热反应，即ΔH1－ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2；②等量的固态硫变为硫蒸气时吸收热量，故在与O2反应产生同样的SO2时，气态硫放出的热量多，即ΔH3>ΔH4；③发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故ΔH5>ΔH6；④碳酸钙分解吸收热量，ΔH7>0，CaO与H2O反应放出热量，ΔH8<0，显然ΔH7>ΔH8。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　焓变的计算 ‎1．1.5 g 火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)完全燃烧，放出50 kJ热量，则二甲基肼的燃烧热ΔH为(　　)‎ A．－1 000 kJ·mol－1 B．－1 500 kJ C．－2 000 kJ·mol－1 D．－2 000 kJ 解析：选C　1.5 g二甲基肼的物质的量是0.025 mol，根据燃烧热的定义可知，1 mol二甲基肼完全燃烧放出的热量应该为×50kJ·mol－1＝2 000 kJ·mol－1 ，即二甲基肼的燃烧热ΔH为－2 000 kJ·mol－1。‎ ‎2．已知：‎ C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1‎ ‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJ·mol－1‎ H—H、O===O和O—H键的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　)‎ A．－332 B．－118 ‎ C．＋350 D．＋130‎ 解析：选D　根据盖斯定律，由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，则有：4×462 kJ·mol－1－2×436 kJ·mol－1－496 kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得a＝＋130，故选项D正确。‎ ‎3．(2018·山东滕州二中模拟)由金红石TiO2制取单质Ti，涉及的步骤为TiO2―→TiCl4Ti。已知：‎ ‎①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2‎ ‎③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH3‎ 则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH为(　　)‎ A．ΔH3＋2ΔH1－2ΔH2 B．ΔH3＋ΔH1－ΔH2‎ C．ΔH3＋2ΔH1－ΔH2 D．ΔH3＋ΔH1－2ΔH2‎ 解析：选C　根据盖斯定律，由2×①－②＋③，可得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)　ΔH＝2ΔH1－ΔH2＋ΔH3，故C项正确。‎ ‎4．(2018·河南安鹤新开四校联考)工业上制取硝酸铵的流程图如下所示：‎ 请回答下列问题：‎ 已知：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1 745.2 kJ·mol－1；‎ ‎6NO(g)＋4NH3(g)5N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1 925.2 kJ·mol－1；‎ 则反应Ⅰ的热化学方程式可表示为________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为①和②，根据盖斯定律由①×5－②×4得：4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025.2 kJ·mol－1。‎ 答案：4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1 025.2 kJ·mol－1‎ 题点二　焓变大小的比较 ‎5．(2018·湖南长沙模拟)已知：‎ ‎①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1‎ ‎④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1‎ 下列关系式中正确的是(　　)‎ A．ad>0‎ C．2a＝b<0 D．2c＝d>0‎ 解析：选C　氢气燃烧为放热反应，ΔH<0，气态水液化放出热量，故生成液态水放出的热量多，但ΔH小，故ca；④中各物质的物质的量均为①中的一半，所以d＝a；③与②相比，相当于2 mol C3H8有1 mol完全燃烧，1 mol不完全燃烧，故放出的热量c大于b，所以c最大。‎ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎[课堂真题集训——明考向]‎ ‎1．(2017·江苏高考)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(　　)‎ ‎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：选C　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。‎ ‎2．(2014·全国卷Ⅱ)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：选B　1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH1>0,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故 ΔH2<0,1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水， CuSO4·5H2O的分解为吸热反应，即ΔH3>0，根据盖斯定律得到关系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1<ΔH3。‎ ‎3．[2017高考组合题]‎ ‎(1)(2017·全国卷Ⅰ节选)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___________________、‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 制得等量H2所需能量较少的是____________。‎ ‎(2)(2017·全国卷Ⅱ节选)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。‎ ‎(3)(2017·全国卷Ⅲ节选)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＝______。‎ ‎(4)(2017·天津高考节选)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 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)(2017·北京高考节选)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：______________________。‎ ‎(6)(2017·海南高考节选)已知：‎ ‎①2NaOH(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋H2O(g)ΔH1＝－127.4 kJ·mol－1‎ ‎②NaOH(s)＋CO2(g)===NaHCO3(s)ΔH2＝－131.5 kJ·mol－1‎ 反应2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ 解析：(1)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。(2)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。(3)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。(4)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。(5)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。(6)①－2×②得到：2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋CO2(g)＋H2O(g)　ΔH＝(－127.4＋2×131.5)kJ·mol－1＝＋135.6 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)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)‎ ‎(2)123　(3)2ΔH1－3ΔH2－ΔH3‎ ‎(4)2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－85.6 kJ·mol－1‎ ‎(5)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)ΔH＝－45.5 kJ·mol－1‎ ‎(6)135.6‎ ‎4．[2016高考组合题]‎ ‎(1)(2016·全国卷Ⅱ节选)已知 ‎①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1‎ ‎②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2‎ ‎③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3‎ ‎④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)‎ ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1‎ 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝_______________________________________，‎ 联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)(2016·全国卷Ⅲ节选)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＝________________________________________________________________________。‎ ‎(3)(2016·四川高考节选)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)　ΔΗ＝－271 kJ·mol－1‎ ‎5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)ΔH＝－937 kJ·mol－1‎ 则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)由已知热化学方程式①②③可得：‎ N2O4(l)===2O2(g)＋N2(g)　－ΔH1‎ ‎2N2H4(l)===2N2(g)＋4H2(g)　－2ΔH2‎ ‎2O2(g)＋4H2(g)===4H2O(g)　2ΔH3‎ 根据盖斯定律，将上述三个热化学方程式相加，可得2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。由热化学方程式可知，N2H4和N2O4反应时放出大量的热，且产生大量气体。‎ ‎(2)将已知三个热化学方程式分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由Ⅰ＋Ⅱ－Ⅲ可得：SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)，则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。‎ ‎(3)把已知热化学方程式依次编号①、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＝－418 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反应放出大量热，产生大量气体　(2)ΔH1＋ΔH2－ΔH3‎ ‎(3)Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)　ΔH＝－418 kJ·mol－1‎ ‎5．(2015·全国卷Ⅱ节选)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 HH CO CO HO CH E/(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎343‎ ‎1 076‎ ‎465‎ ‎413‎ 由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。‎ 解析：反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值，即ΔH1＝1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－3×413 kJ·mol－1－343 kJ·mol－1－465 kJ·mol－1＝－99 kJ·mol－1。根据盖斯定律可知，由②－①可得到反应③，则ΔH3＝－58 kJ·mol－1＋99 kJ·mol－1＝＋41 kJ·mol－1。‎ 答案：－99　＋41‎ ‎[课下能力测评——查缺漏]‎ ‎1．下列说法不正确的是(　　)‎ A．CO2、甲烷都属于温室气体 B．用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源，利用乙醇燃料不会产生温室气体 C．太阳能、风能和生物质能属于新能源 D．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能 解析：选B　乙醇作燃料产生CO2气体，会引起温室效应，B项错误。‎ ‎2．利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是(　　)‎ A．该反应的ΔH＝＋91 kJ·mol－1‎ B．加入催化剂，该反应的ΔH变小 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大 解析：选C　根据图示，反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，A项错误，C项正确；加入催化剂只能降低反应所需的活化能，而对ΔH无影响，B项错误；生成液态CH3OH时，释放出的能量更多，ΔH更小，D项错误。‎ ‎3．已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kJ·mol－1，N—H键键能为391 kJ·mol－1，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。则NN键的键能是(　　)‎ A．431 kJ·mol－1　　　　 B．945.6 kJ·mol－1‎ C．649 kJ·mol－1 D．896 kJ·mol－1‎ 解析：选B　ΔH＝E(NN键键能)＋3×E(H—H键键能)－6×E(N—H键键能)，则E(NN键键能)＝ΔH－3×E(H—H键键能)＋6×E(N—H键键能)＝－92.4 kJ·mol－1－3×436 kJ·mol－1＋6×391 kJ·mol－1＝945.6 kJ·mol－1。‎ ‎4．下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是(　　)‎ A．甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ B．相同条件下，氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水所放出的热量少 C.‎ 根据如图金刚石在一定条件下转化成石墨提供的信息，可知生成物比反应物稳定，向外界放出的热量为(E2－E3)‎ D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同 解析：选D　A．甲烷的燃烧热是指1 mol甲烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳时放出的热量，错误；B.液态水的能量比气态水的少，所以反应生成液态水放出的热量多，错误；C.从图分析，反应为放热反应，放出的热量为E1－E3，错误；D.反应的焓变与反应条件无关，正确。‎ ‎5．已知：‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ ‎2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1 452 kJ·mol－1‎ H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．H2(g)的燃烧热为142.9 kJ·mol－1‎ B．同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多 C.H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ D．3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1‎ 解析：选B　根据燃烧热的定义可知，H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，A项错误；2 mol(即4 g) H2(g)完全燃烧放出571.6 kJ的热量，2 mol(即64 g)CH3OH(l)完全燃烧放出1 452 kJ的热量，单位质量的H2(g)放出的热量多，B项正确；中和反应是放热反应，硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀的过程也是放热的，所以反应ΔH<－57.3 kJ·mol－1，C项错误；将题干中的热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，由，可得热化学方程式：3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－131.4 kJ·mol－1，D项错误。‎ ‎6．用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知：‎ ‎①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJ·mol－1‎ ‎②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1 160 kJ·mol－1‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．反应①②均为放热反应 B．等物质的量的甲烷分别发生反应①②，转移电子数相同 C．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－a kJ·mol－1，a<574‎ D．若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4 kJ 解析：选C　A项正确，反应①②的ΔH均小于0，均为放热反应；B项正确，两个反应中碳元素的化合价均由－4升高到＋4，等物质的量的CH4分别参加反应①、②‎ ‎，转移的电子数相同；C项错误，H2O(g)―→H2O(l)放热，由反应①推知当生成液态水时，会放出更多热量，ΔH会更小，a>574；D项，根据盖斯定律可得CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJ·mol－1，标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol，则放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol－1＝173.4 kJ，正确。‎ ‎7．已知：101 kPa时1 mol辛烷燃烧生成液态水时放出热量为5 518 kJ；强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol H2O时放出的热量为57.3 kJ，则下列热化学方程式的书写正确的是(　　)‎ ‎①2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(g)‎ ΔH＝－11 036 kJ·mol－1‎ ‎②2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)‎ ΔH＝－11 036 kJ·mol－1‎ ‎③H＋＋OH－===H2O　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ ‎④2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6 kJ·mol－1‎ A．①③　　　　　　　　 B．②③‎ C．②④ D．只有②‎ 解析：选C　生成的水是液态而不是气态，①错误、②正确；③中未标明反应物、生成物的聚集状态，错误。‎ ‎8．已知HCN(aq)与NaOH(aq)反应生成1 mol正盐的ΔH＝－12.1 kJ·mol－1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于(　　)‎ A．－69.4 kJ·mol－1 B．－45.2 kJ·mol－1‎ C．＋69.4 kJ·mol－1 D．＋45.2 kJ·mol－1‎ 解析：选D　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－1、②H＋(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。‎ ‎9．(2016·江苏高考)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(　　)‎ ‎①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1＝571.6 kJ·mol－1‎ ‎②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2＝131.3 kJ·mol－1‎ ‎③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝206.1 kJ·mol－1‎ A．反应①中电能转化为化学能 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：选D　反应①是太阳能转化为化学能，A不正确；反应②中ΔH2＞0，是吸热反应，B不正确；反应③使用催化剂不能改变反应的焓变，ΔH不变，C不正确；D项中，由盖斯定律，反应③－②可得CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH＝74.8 kJ·mol－1，正确。‎ ‎10．已知：‎ ‎①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH1‎ ‎②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH2‎ 下列推断正确的是(　　)‎ A．若CO的燃烧热为ΔH3，则H2的燃烧热为ΔH3－ΔH1‎ B．反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1‎ C．若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则ΔH2<0‎ D．若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则ΔH1>0‎ 解析：选B　A．氢气的燃烧热是指1 mol氢气完全燃烧生成稳定的氧化物即液态水时放出的热量，反应中是气态水，错误；B.根据盖斯定律反应①－②得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1，正确；C.若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则反应吸热，ΔH2>0，错误；D.若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则ΔH1<0，错误。‎ ‎11．请参考题中图表，已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答下列问题：‎ ‎(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：‎ ‎①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)‎ ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1‎ ‎②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)‎ ΔH＝－192.9 kJ·mol－1‎ 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)下表所示是部分化学键的键能参数。‎ 化学键 P—P P—O O===O P===O 键能(kJ·mol－1)‎ a b c x 已知白磷的燃烧热为d kJ·mol－1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示，则表中x＝________________ kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。‎ 解析：(1)观察图像，E1应为正反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是ΔH不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1。‎ ‎(2)观察方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式如下运算：②×3－①×2＋③×2，即可得出甲醇蒸汽燃烧的热化学方程式。(3)白磷燃烧的化学方程式为P4＋5O2P4O10，结合图Ⅱ中白磷及其完全燃烧产物的结构，根据“反应热＝反应物键能总和－生成物键能总和”与燃烧热概念可得等式：6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，据此可得x＝(d＋6a＋5c－12b)。‎ 答案：(1)减小　不变　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1‎ ‎(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－764.7 kJ·mol－1‎ ‎(3)(d＋6a＋5c－12b)‎ ‎12．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：‎ ‎(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：‎ ΔH＝＋88.6 kJ·mol－1。则M、N相比，较稳定的是_____。‎ ‎(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，则a________726.5(填“>”“<”或“＝”)。‎ ‎(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：__________________________________。‎ ‎(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为________。‎ 解析：(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定。(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a<726.5。(3)反应的化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)，当有2 mol Cl2参与反应时释放出290 kJ热量，所以该反应的热化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)‎ ΔH＝－290 kJ·mol－1。(4)所给反应中转移12个电子，故每转移1 mol电子放出的热量为＝98 kJ。‎ 答案：(1)M　(2)<‎ ‎(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)ΔH＝－290 kJ·mol－1‎ ‎(4)98 kJ ‎13．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。‎ ‎(1)实验测得5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。‎ 化学键 H—H N—H NN 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎391‎ ‎945‎ 已知反应：‎ N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝a kJ·mol－1‎ 试根据表中所列键能数据估算a的值为________。‎ ‎(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：‎ C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1‎ ‎2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2 599 kJ·mol－1‎ 根据盖斯定律，计算298 K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变：________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)设2 mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为Q。则有＝，解得Q＝1 452.8 kJ，所以甲醇燃烧的热化学方程式为2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 452.8 kJ·mol－1。‎ ‎(2)反应热ΔH＝a＝反应物键能总和－生成物键能总和＝3×436 kJ·mol－1＋945 kJ·mol－1－6×391 kJ·mol－1＝－93 kJ·mol－1。‎ ‎(3)ΔH＝＝‎ ‎＝＋226.7 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1 452.8 kJ·mol－1‎ ‎(2)－93　(3)＋226.7 kJ·mol－1‎