2019届一轮复习苏教版化学反应中的热效应学案 34页

第1讲　化学反应中的热效应 ‎【2019·备考】‎ 最新考纲：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.了解焓变与反应热的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。‎ 考点一　焓变与反应热 ‎(频数：★★☆　难度：★☆☆)‎ ‎1．化学反应中的能量变化 ‎(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。‎ ‎(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。‎ ‎(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。‎ ‎2．焓变、反应热 ‎(1)焓(H)‎ 用于描述物质所具有能量的物理量。‎ ‎(2)焓变(ΔH)‎ ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。单位kJ·mol－1。‎ ‎(3)反应热 指当化学反应在一定温度下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。‎ ‎(4)焓变与反应热的关系 对于等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如下关系：ΔH＝Qp。‎ ‎3．吸热反应和放热反应 ‎(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析。‎ ‎(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 ‎①有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。‎ ‎②化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可进行。‎ ‎1．(SJ必修2·P392改编)下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是(　　)‎ A．碳酸钙受热分解　　　　 B．乙醇燃烧 C．铝粉与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水 答案　A ‎2．根据SJ选修4·P38图“2-7”“2-8”“化学反应体系中反应物、产物的能量和活化能的关系改变”。已知反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。试在下列坐标图中画出总反应过程中能量变化示意图。‎ 解析　由A＋B―→X　ΔH>0可知，X的能量比A和B的能量和大。由X―→C　ΔH<0可知，C的能量比X的能量低。‎ 答案　‎ ‎3．(溯源题)(2015·北京理综，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：‎ 判断下列说法是否正确 ‎(1)CO和O生成CO2是吸热反应(　　)‎ ‎(2)在该过程中，CO断键形成C和O(　　)‎ ‎(3)CO和O生成了具有极性共价键的CO2(　　)‎ ‎(4)状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×‎ 探源：本考题源于SJ选修4 P3“化学反应过程中的能量变化图示”，对反应过程中能量变化问题进行了多角度考查。‎ 题组一　依据图像信息，理清活化能与焓变的关系 ‎1．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 A＋BC―→[A…B…C]―→AB＋C ‎(反应物)　 (过渡态)　　(生成物)‎ 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 ‎2．H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是(　　)‎ ‎(　　)‎ A．反应①、反应②均为放热反应 B．反应①、反应②均为氧化还原反应 C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关 D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1‎ 解析　根据图像可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，则反应①、②均为放热反应，A正确；反应①、②中都存在元素化合价变化，所以反应①、②都是氧化还原反应，B正确；反应①比反应②的速率慢，说明反应①中正反应的活化能较大，反应②中正反应的活化能较小，C错误；反应①、反应②‎ 总的能量变化为218 kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1，D正确。‎ 答案　C ‎【反思归纳】‎ 正确理解活化能与反应热的关系 ‎(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。‎ ‎(2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。‎ 题组二　依据键能数据，灵活求算反应热 ‎3．(2018·邯郸期末)已知 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎414‎ ‎489‎ ‎565‎ ‎158‎ CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)　ΔH＝a kJ·mol－1。则a等于(　　)‎ A．－1 928 B．＋1 928‎ C．＋1 838 D．－1 838‎ 解析　由表格数据及反应可知，ΔH＝414 kJ·mol－1×4＋158 kJ·mol－1×4－489 kJ·mol－1×4－565 kJ·mol－1×4＝a kJ·mol－1，解得a＝－1 928，故选A。‎ 答案　A ‎4．(1)H2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体。反应原理为：‎ i．COS(g)＋H2(g)H2S(g)＋CO(g)‎ ΔH＝＋7 kJ·mol－1；‎ ii.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)‎ ΔH＝－42 kJ·mol－1。‎ 已知：断裂1 mol分子中的化学键所需吸收的能量如表所示。‎ 分子 COS(g)‎ H2(g)‎ CO(g)‎ H2S(g)‎ H2O(g)‎ CO2(g)‎ 能量/‎ ‎(kJ·mol－1)‎ ‎1 319‎ ‎442‎ x ‎678‎ ‎930‎ ‎1 606‎ 表中x＝________。‎ ‎(2)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：‎ ‎①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)　ΔH1‎ ‎②4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)　ΔH2‎ ‎③2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH3‎ 则ΔH3＝________(用ΔH1和ΔH3表示)。‎ ‎(3)已知几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酰氯的结构为Cl—N===O)：‎ 化学键 NO Cl—Cl Cl—N N===O 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎630‎ ‎243‎ a ‎607‎ 则反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的ΔH和a的关系为ΔH＝________ ‎ kJ·mol－1。‎ 解析　(1)反应热＝反应物总键能－生成物总键能，对于反应i，ΔH＝(1 319＋442－678－x)kJ·mol－1＝＋7 kJ·mol－1，解得x＝1 076[或利用反应ii进行计算，ΔH＝(x＋930－1 606－442)kJ·mol－1＝－42 kJ·mol－1，解得x＝1 076]。‎ ‎(2)由①×2－②可得③，则ΔH3＝2ΔH1－ΔH2。(3)根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，知ΔH＝2×630 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－2×(a kJ·mol－1＋607‎ ‎ kJ·mol－1)＝(289－2a)kJ·mol－1。‎ 答案　(1)1 076　(2)2ΔH1－ΔH2　(3)(289－2a)‎ ‎【反思归纳】‎ ‎1．正确运用反应热ΔH的基本计算公式 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和 ‎2．熟悉掌握常见物质中的化学键数目 物质 CO2‎ ‎(C===O)‎ CH4‎ ‎(C—H)‎ P4‎ ‎(P—P)‎ SiO2‎ ‎(Si—O)‎ 石墨 金刚石 S8‎ ‎(S—S)‎ Si 键数 ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎4‎ ‎1.5‎ ‎2‎ ‎8‎ ‎2‎ 考点二　热化学方程式 ‎(频数：★★☆　难度：★★☆)‎ ‎1．概念 表示参加反应物质的量和反应热关系的化学方程式。‎ ‎2．意义 表明了化学反应中的物质变化和能量变化。‎ 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)‎ ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ 表示：25 ℃、101 kPa条件下，2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。‎ ‎3．热化学方程式书写注意事项 ‎(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。‎ ‎(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。‎ ‎(3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数值和单位(kJ·mol－1)。‎ ‎(4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应)‎ ‎(5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。‎ ‎(6)注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。‎ ΔH与反应的“可逆性”‎ 可逆反应的ΔH表示反应完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，表示25 ℃、101 kPa条件下1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3释放92.4 kJ热量。‎ ‎1．(RJ选修4·P64改编)关于下列图像的叙述不正确的是(　　)‎ A．图(1)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1‎ B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1‎ C．由图可知正、逆反应的热效应的数值相同 D．两个图像表示的含义不同 答案　B ‎2．(溯源题)(1)[2016·天津理综，7(4)](1)硅和氯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________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(2)[2017·课标全国卷Ⅰ，28(2)]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________。‎ 解析　(2)系统Ⅰ制氢，反应③中有H2生成，要消掉HI，②中有HI还有SO2‎ ‎，要消掉SO2，要和①相加，将系统(Ⅰ)中三个反应相加得H2O(l)===H2(g)＋O2(g)，计算反应热ΔH＝327＋(－151)＋110＝286 (kJ/mol)。同理将系统(Ⅱ)中三个反应相加得H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20 kJ/mol，制得等量H2，系统Ⅱ所需能量较少。‎ 答案　(1)Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ/mol ‎(2)H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝286 kJ/mol H2S (g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20 kJ/mol　系统(Ⅱ)‎ 探源：本高考题组源于教材SJ选修4 P8“问题解决”，对信息型热化学方程式的书写进行考查。‎ 题组一　热化学方程式的理解与判断 ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH>0(　　)‎ ‎(2)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1‎ 表示1 mol S和氧气完全反应生成1 mol SO2气体，放出热量为a kJ(　　)‎ ‎(3)C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定(　　)‎ ‎(4)等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多(　　)‎ ‎(5)已知： 500 ℃，30 MPa下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·‎ mol－1，将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下，充分反应，放出热量46.2 kJ(　　)‎ 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×‎ ‎2．下列热化学方程式正确的是(　　)‎ 选项 已知条件 热化学方程式 A H2的燃烧热为a kJ·mol－1‎ H2＋Cl22HCl　ΔH＝－a kJ·mol－1‎ B ‎1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应后，放出热量98.3 kJ ‎2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－98.3 kJ·mol－1‎ C H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2‎ O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1‎ D ‎31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－4b kJ·mol－1‎ 解析　选项A中符合已知条件的应是H2和O2反应，A错；ΔH应为－196.6 kJ·‎ mol－1，B错；选项C中由于生成BaSO4沉淀，放出的热量大于114.6 kJ，C错。‎ 答案　D ‎【方法规律】‎ 判断热化学方程式的“5审法”‎ 题组二　热化学方程式的书写 角度1　依据反应事实书写热化学方程式 ‎3．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。‎ ‎(1)在一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应生成氨气，达到平衡时N2的转化率为25%，放出Q kJ的热量，写出N2与H2反应的热化学方程式____________________________________________________。‎ ‎(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)已知1 mol单质Na在足量O2中燃烧，恢复至室温，放出255.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是____________________________________________________________。‎ 答案　(1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)‎ ΔH＝－4Q kJ·mol－1‎ ‎(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)‎ ΔH＝－2Q kJ·mol－1‎ ‎(3)2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)‎ ΔH＝－511 kJ·mol－1‎ ‎(4)NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)‎ ΔH＝－216 kJ·mol－1‎ ‎【方法规律】‎ 根据反应事实，书写热化学方程式的程序 角度2　依据相关信息书写热化学方程式 ‎4．(1)(2018·吉林六校联考)一定条件下，化学反应2H2＋O2===2H2O的能量变化如图所示，则反应生成液态水的热化学方程式可表示为__________________。‎ ‎(2)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。‎ 传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现。‎ 其中，反应①为2HCl(g)＋CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1‎ 反应②生成1 mol Cl2的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为______________________________________________________________‎ ‎(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。‎ 答案　(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)‎ ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1‎ ‎(2)2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)‎ ΔH＝ΔH1＋ΔH2‎ 考点三　燃烧热　中和热　能源 ‎(频数：★★☆　难度：★☆☆)‎ ‎1．燃烧热 ‎(1)概念 在25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示。‎ 燃烧热的限定词有常温(25 ℃)、恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。‎ ‎(2)表示的意义：‎ 例如C的燃烧热ΔH为－393.5 kJ·mol－1，表示在25 ℃、101 kPa时，1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ的热量。‎ ‎(3)书写热化学方程式：燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：‎ C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)‎ ΔH＝－5 518 kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热ΔH为－5 518 kJ·mol－1。‎ ‎(4)燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。‎ 式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的燃烧热。‎ ‎2．中和热 ‎(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热叫中和热。‎ ‎(2)注意几个限定词：①稀溶液；②产物是1 mol液态H2O；③用离子方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ ‎(3)中和热的测定 ‎①装置。(请在横线上填写仪器名称)‎ ‎②计算公式：ΔH＝－kJ·mol－1‎ t1—起始温度，t2—混合溶液的最高温度。‎ ‎③注意事项。‎ a．泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。‎ b．为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。‎ 中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。‎ ‎3．能源 ‎1．教材基础知识判断 ‎(1)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能(　　)‎ ‎(2)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用(　　)‎ ‎(3)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一(　　)‎ ‎(4)食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源(　　)‎ ‎(5)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料(　　)‎ ‎(6)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM 2.5的含量(　　)‎ ‎(7)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放(　　)‎ 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√　(7)√‎ ‎2．(RJ选修4·P7 表1－1改编)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为______________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ 答案　2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.0 kJ/mol ‎3．(溯源题)(2016·海南化学，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为__________________。‎ 答案　3.4×104 kJ·mol－1‎ 探源：本考题源于SJ选修4 P9“燃烧热”，对有关燃烧热的概念和计算进行了考查。‎ 题组一　能源的开发与利用 ‎1．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．H2O的分解反应是放热反应 B．氢能源已被普遍使用 C．2 mol液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 解析　2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)是吸热反应，说明2 mol液态 H2O的能量低于 ‎2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。‎ 答案　C ‎2．(2018·台州期末)合理利用燃料，减小污染符合“绿色化学”理念，下列关于燃料的说法正确的是(　　)‎ A．“可燃冰”是将水变为油的新型燃料 B．通入大大过量的空气使燃料充分燃烧，从而达到充分利用热能的目的 C．燃料的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用 D．硫的燃烧热为a kJ·mol－1，硫燃烧热的热化学方程式：S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1‎ 解析　A项，“可燃冰”外观像冰，其化学组成是CH4·nH2O，水的化学式为H2O，根据元素守恒知，水不能变为油，A错误；B项，氧气助燃，所以通入足量的空气能使燃料充分燃烧，但通入大大过量的空气会使热量被空气带走，不利于热量的充分利用，B错误；C项，物质的化学能可以转化为热能、光能、电能等能量形式，C正确；D项，根据燃烧热的定义，硫转化成气态的二氧化硫，D错误。‎ 答案　C 题组二　燃烧热、中和热概念理解及计算 ‎3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1(　　)‎ ‎(2)H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(3)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)‎ ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(4)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(　　)‎ ‎(5)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(　　)‎ ‎(6)氢气的燃烧热为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(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×‎ ‎4．一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷(C4H10)生成二氧化碳气体和液态水，放出热量为Q kJ(Q>0)，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol/L的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐，则此条件下丁烷燃烧热的ΔH为(　　)‎ A．＋8Q kJ/mol B．＋16Q kJ/mol C．－8Q kJ/mol D．－16Q kJ/mol 解析　5 mol/L KOH溶液100 mL含有0.5 mol的KOH，生成正盐K2CO3，吸收CO2为0.25 mol。而1 mol丁烷中有4 mol碳原子，所以会生成4 mol CO2，现在生成0.25 mol CO2，可知燃烧了0.062 5 mol丁烷。那么完全燃烧1 mol丁烷，会产生16Q kJ热量，燃烧热的ΔH均小于零，故为－16Q kJ/mol，选D。‎ 答案　D ‎【易错警示】‎ ‎(1)描述反应热时，无论是用“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。‎ ‎(2)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。如：某物质的燃烧热为Q kJ·mol－1也可表述为燃烧热ΔH＝－Q kJ·mol－1。‎ 题组三　中和热的测定误差分析及数据处理 ‎5．某实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1‎ 硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。‎ ‎(1)写出该反应的热化学方程式[生成1 mol H2O(l)时的反应热为－57.3 kJ·mol－1]：______________________________________________________________。‎ ‎(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表所示。‎ ‎①请填写表格中的空白：‎ 温度 次数 起始温度t/℃‎ 终止温 度t2/℃‎ 温度差平均 值(t2－t1)/℃‎ H2SO4‎ NaOH 平均值 ‎1‎ ‎26.2‎ ‎26.0‎ ‎26.1‎ ‎30.1‎ ‎2‎ ‎27.0‎ ‎27.4‎ ‎27.2‎ ‎33.3‎ ‎3‎ ‎25.9‎ ‎25.9‎ ‎25.9‎ ‎29.8‎ ‎4‎ ‎26.4‎ ‎26.2‎ ‎26.3‎ ‎30.4‎ ‎②近似认为0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液的密度都是1.0 g·‎ mL－1，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·(g·℃)－1。则生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH＝________(取小数点后一位)。‎ ‎③上述实验数值结果与－57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因不可能是________(填字母)。‎ a．实验装置保温、隔热效果差 b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛在硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 ‎(3)若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________。‎ 解析　(2)①第2组数据偏差较大，应舍去，其他三组的平均值为4.0 ℃。②ΔH ‎＝－[(50＋30) mL×1.0 g·mL－1×4.0 ℃×4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1÷0.025 mol]≈－53.5 kJ·mol－1。③放出的热量小可能是散热、多次加入碱或起始温度读得较高等原因。(3)稀NaOH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NH3·H2O的电离要吸收热量，故中和热要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。‎ 答案　(1)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·‎ mol－1‎ ‎(2)①4.0　②－53.5 kJ·mol－1　③b ‎(3)ΔH1＝ΔH2<ΔH3‎ 热点说明：高考主要以生产、生活、科学技术和能源问题等社会热点为背景，将热化学方程式的书写和盖斯定律的计算融合在一起，较好地考查学生对知识的灵活应用和运算能力，正确做答的关键是理解盖斯定律的含义，把握利用盖斯定律计算反应热的关键是合理设计反应途径，正确加减热化学方程式。‎ ‎1．定义：‎ 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。‎ ‎2．图示：盖斯定律的理解 热化学方程式 焓变之间的关系 aA===B　ΔH1‎ A===B　ΔH2‎ ΔH2＝ΔH1或ΔH1＝aΔH2‎ aA===B　ΔH1‎ B===aA　ΔH2‎ ΔH1＝－ΔH2‎ ΔH＝ΔH1＋ΔH2‎ ‎3.解题模型 ‎[模型解题]‎ ‎　利用盖斯定律确定反应热的关系 ‎1．已知：①2CH3OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH1‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2‎ ‎③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3‎ ‎④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4‎ ‎⑤CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)‎ A．ΔH1>0，ΔH2<0‎ B．ΔH3>ΔH4‎ C．ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH5‎ D．2ΔH5＋ΔH1<0‎ 解析　A项，甲醇燃烧是放热反应，ΔH1<0，错误；B项，H2O(g)===H2O(l)，放出热量，反应③放出的热量多，ΔH3小，错误；C项，根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－2ΔH5，错误；D项，有2CO(g)＋4H2(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　2ΔH5＋ΔH1，相当于CO、H2的燃烧，均为放热反应，正确。‎ 答案　D ‎【反思归纳】‎ 确定反应热关系的三大注意点 ‎(1)反应物和生成物的状态：‎ 物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。‎ ‎(2)ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。‎ ‎(3)参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。‎ ‎　利用盖斯定律书写热化学方程式 ‎2．(1)标准摩尔生成焓是指在25 ℃和101 kPa时，最稳定的单质生成1 mol化合物的焓变。已知25 ℃和101 kPa时下列反应：‎ ‎①2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l)‎ ΔH＝－3 116 kJ·mol－1‎ ‎②C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)‎ ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ 写出乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式：_______________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(2)雾霾的主要成分之一是来自汽车尾气的氮氧化物，研究表明CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。‎ ‎①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－889.6 kJ/mol ‎②N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.2 kJ/mol ‎③2NO2(g)N2O4(g)　ΔΗ＝－56.9 kJ/mol 写出甲烷气体催化还原N2O4气体生成稳定的单质气体、二氧化碳气体和液态水的热化学方程式：________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 解析　(1)根据标准摩尔生成焓的定义，乙烷的标准摩尔生成焓是指由单质C和单质H2生成1 mol C2H6的焓变。根据盖斯定律，(②×4－①＋③×3)÷2得：2C(石墨，s)＋3H2(g)===C2H6(g)　ΔH＝－86.4 kJ·mol－1。‎ ‎(2)甲烷还原N2O4生成的稳定的单质气体是N2，根据盖斯定律，①－②－③得：CH4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－899.9 kJ/mol。‎ 答案　(1)2C(石墨，s)＋3H2(g)===C2H6(g)‎ ΔH＝－86.4 kJ·mol－1‎ ‎(2)CH4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－899.9 kJ/mol ‎　利用盖斯定律计算反应热 ‎3．已知稀氨水和稀硫酸反应生成1 mol(NH4)2SO4时ΔH＝－24.2 kJ·mol－1；强酸、强碱稀溶液反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。则NH3·H2O的电离热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　根据题意先写出热化学方程式：2NH3·H2O(aq)＋H2SO4(aq)===(NH4)2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。再由盖斯定律得，NH3·H2O(aq)===NH(aq)＋OH－(aq)　ΔH＝＋45.2 kJ·mol－1，D正确。‎ 答案　D ‎4．在25 ℃、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·‎ mol－1、285.8 kJ·mol－1、870.3 kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为________。‎ 解析　由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－870.3 kJ·mol－1。则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为 ‎－393.5 kJ·mol－1×2＋(－285.8 kJ·mol－1×2)－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。‎ 答案　－488.3 kJ·mol－1‎ ‎ [试题分析]‎ ‎(2014·全国Ⅱ卷，13)室温下，将1 mol的CuSO4·5H2‎ O(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 解题思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 我的答案：　　　　‎ 考查意图：在一定条件下，利用已知反应的反应热，根据盖斯定律，对未知反应的反应热进行定性地分析和定量地计算，是学习化学反应原理的重要内容，本题主要考查盖斯定律的理解与应用，题干叙述了CuSO4·5H2O(s)的溶解过程，学生应借助所述信息，首先提炼出CuSO4·5H2O(s)溶解分解为两个过程，再根据各个过程吸放热情况，对反应热关系作出判断。通过对过程的分析与理解，考查了学生吸收化学信息并与已有知识整合，从而解决化学问题的能力。本题抽样统计难度为0.352，区分度为0.261。‎ 解题思路：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，为放热过程，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。‎ 正确答案：B ‎[真题演练]‎ ‎1．(1)(2017·课标全国Ⅱ，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＝－242 kJ·mol－1‎ 反应①的ΔH1为________ kJ·mol－1。‎ ‎(2)[2017·课标全国Ⅲ，28(3)]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＝____________________。‎ 解析　(1)根据盖斯定律，用②式－③式可得①式，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ/mol＋242 kJ/mol＝＋123 kJ/mol。(2)由盖斯定律可知①×2－②×3－③可得所求反应，故ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。‎ 答案　(1)＋123　(2)2ΔH1－3ΔH2－ΔH3‎ ‎2．(1)[2017·天津理综，7(3)]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______________________________________________________。‎ ‎(2)[2017·江苏化学，26(1)]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：______________________________________________________________。‎ 解析　(1)由所给数据不难计算，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。‎ ‎(2)利用盖斯定律，将已知两个热化学方程式相加即可得出答案。‎ 答案　(1)2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)　ΔH＝－85.6 kJ·mol－1‎ ‎(2)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝－45.5 kJ/mol ‎3．[2015·全国卷Ⅱ，27(1)]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 回答下列问题：‎ 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 C≡O H—O C—H 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　根据键能与反应热的关系可知，ΔH1＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝(1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1)－(413 kJ·mol－1×3＋343 kJ·mol－1＋465 kJ·mol－1)＝－99 kJ·mol－1。‎ 根据质量守恒定律：由②－①可得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，结合盖斯定律可得：ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58 kJ·mol－1)－(－99 kJ·mol－1)＝＋41 kJ·‎ mol－1。‎ 答案　－99　＋41‎ 一、选择题 ‎1．(2018·江西玉山一中月考)全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻的挑战，在此背景下，“新能源”“低碳”、“节能减排”、“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源”‎ B．“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料 C．如图，甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现 了“节能减排”思想 D．让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽”，实现了煤的清洁、高效利用 解析　太阳能、地热能、生物质能和核聚变能是“新能源”，A项正确；“低碳”主要是指控制二氧化碳的排放量，B项错误；从题图分析，HCl循环利用，排出的水无污染，符合“节能减排”‎ 思想，C项正确；让煤变成合成气，能提高能源利用率，节能减排，D项正确。‎ 答案　B ‎2．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.64 kJ·mol－1。下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol S(s)在纯氧中燃烧放出的热量大于在空气中燃烧放出的热量 B．1个SO2和1个O2分子储存的能量之和大于1个SO3分子 C．1 L SO2(g)完全反应生成1 L SO3(g)，放出98.32 kJ热量 D．使用催化剂，可以减少上述反应放出的热量 解析　硫在纯氧中燃烧反应剧烈，发出蓝紫色火焰，硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，因此S(s)在纯氧中燃烧时转化为其他形式的能量(如光能)多，热能减少，A错；热化学方程式中化学计量数表示参加反应的物质的量，C错；使用催化剂只改变反应的途径，但不改变反应的焓变，D错。‎ 答案　B ‎3．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。‎ 据此判断下列说法正确的是(　　)‎ A．石墨转变为金刚石的反应是吸热反应 B．白磷比红磷稳定 C．S(g)===S(s)　ΔH>0‎ D．H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH>0‎ 解析　红磷的能量低，更稳定，B错；气态硫能量高，S(g)===S(s)　ΔH<0，C错；D中反应为放热反应，ΔH<0，D错。‎ 答案　A ‎4．合成气(CO和H2)是目前化工常用的原料，下面是用甲烷制备合成气的两种方法：‎ ‎①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)‎ ΔH1＝＋216 kJ·mol－1；‎ ‎②2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)‎ ΔH2＝－72 kJ·mol－1。‎ 其中一个反应的反应过程与能量变化关系如图所示。‎ 则下列说法正确的是(　　)‎ A．E1表示2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)的活化能 B．E2表示CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)的活化能 C．该图示为反应②的反应过程与能量变化示意图 D．一般情况下，加入催化剂，既能降低E1，也能降低E2，但不能改变E1与E2的差值 解析　图示表示的反应为吸热反应，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，所以选项C错误；针对反应①，E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能，所以选项A、B错误；加入催化剂，能够降低活化能，但不能改变反应的反应热，而E1与E2的差值就是该反应的反应热，所以选项D正确。‎ 答案　D ‎5．表中是环己烯()、环己二烯()与H2完全加成时的热效应。‎ 化合物 ‎＋H2‎ ‎＋2H2‎ ΔH/(kJ·mol－1)‎ ‎－119.7‎ ‎－232.7‎ 根据表中数据能判断的是(　　)‎ A．环己二烯与H2的反应剧烈 B．环己烯和环己二烯储存能量的相对高低 C．环己烯和环己二烯相互转化的热效应 D．环己烯和环己二烯的热稳定性 解析　反应放出热量的多少，不能作为反应剧烈程度的标志，A选项错；由题中数据无法判断环己烯、环己二烯储存能量的相对高低，故无法比较二者的热稳定性，因此B、D错误；由题中数据可写出以下热化学方程式：① (l)＋H2(g)=== (l)　ΔH＝－119.7 kJ·mol－1；② (l)＋2H2(g)=== (l)　ΔH＝－232.7 kJ·mol－1。依据盖斯定律①－②得到 (l)=== (l)＋H2(g)　ΔH＝＋113 kJ·mol－1，所以可判断环己烯和环己二烯转化的热效应，故C正确。‎ 答案　C ‎6．(2017·文昌模拟)已知X、Y、Z、W有如图所示的转化关系，已知焓变：ΔH＝ΔH1＋ΔH2，则X、Y不可能是(　　)‎ A．C、CO B．AlCl3、Al(OH)3‎ C．Fe、Fe(NO3)2 D．Na2O、Na2O2‎ 解析　根据ΔH＝ΔH1＋ΔH2分析X、Y、Z之间的转化符合图示即可。‎ ‎，A正确；，B正确；，C正确；Na2O、Na2O2不符合上述转化关系，D错误。‎ 答案　D ‎7．已知化学键的键能：Si—O　460 kJ·mol－1；O===O　498.8 kJ·mol－1；Si—Si　176 kJ·mol－1。晶体硅在氧气中燃烧生成二氧化硅晶体，热化学方程式为Si(s)＋O2(g)===SiO2(g)　ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．ΔH＝＋920 kJ·mol－1‎ B．ΔH＝＋674.8 kJ·mol－1‎ C．ΔH＝－989.2 kJ·mol－1‎ D．ΔH＝a－c 解析　硅和二氧化硅均是原子晶体，其中在晶体硅中每个硅原子形成2个Si—Si键，在二氧化硅晶体中每个硅原子形成4个Si—O键。由于反应热等于断裂旧化学键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量的差值，则反应Si(s)＋O2(g)===SiO2(g)的反应热ΔH＝2×176 kJ·mol－1＋498.8 kJ·mol－1－4×460 kJ·‎ mol－1＝－989.2 kJ·mol－1，A、B项错误，C项正确。ΔH＝b－a，D项错误。‎ 答案　C ‎8．(2017·江苏化学，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(　　)‎ ‎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　A项，反应①、②提供CO2和H2，正确；B项，反应③将CO2转化为有机原料，是CO2的资源利用，正确；C项，反应生成液态水，ΔH≠ kJ·mol－1，错误；D项，目标反应可由反应②×2＋③×2＋④获得，计算ΔH为(2b＋2c＋d) kJ·mol－1，正确。‎ 答案　C ‎9．一定条件下，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元素化合价为＋7价，而ClO中Cl元素化合价为＋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，所以该热化学反应方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－116 kJ·mol－1，正确。‎ 答案　D ‎10．已知：‎ ‎①CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)‎ ΔH＝－192.9 kJ·mol－1‎ ‎②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)‎ ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ 则CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH为(　　)‎ A．＋478.7 kJ·mol－1 B．－764.5 kJ·mol－1‎ C．－478.7 kJ·mol－1 D．＋764.5 kJ·mol－1‎ 解析　分析题给热化学方程式可知，要得到目标热化学方程式，应将①和②中的H2(g)消去，而①和②中的H2(g)分别在方程式的两边，因此通过②×2＋①即可得到目标热化学方程式，则CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝(－285.8 kJ·mol－1×2)＋(－192.9 kJ·mol－1)＝－764.5 kJ·mol－1。‎ 答案　B ‎11．(2018·金华十校期末)常温下，0.01 mol·L－1MOH溶液的pH为10。已知：2MOH(aq)＋H2SO4(aq)===M2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－24.2 kJ·mol－1；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1。则MOH在水溶液中电离的ΔH为(　　)‎ A．＋33.1 kJ·mol－1 B．＋45.2 kJ·mol－1‎ C．－81.5 kJ·mol－1 D．－33.1 kJ·mol－1‎ 解析　根据题中0.01 mol/L MOH溶液的pH＝10，知MOH为弱碱，MOH溶液与硫酸的中和反应可以看做两个过程：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH、‎ H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2，根据盖斯定律知ΔH1＝2(ΔH＋ΔH2)，则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－24.2 kJ·mol－1)×－(－57.3 kJ·mol－1)＝＋45.2 kJ·mol－1，B项正确。‎ 答案　B 二、填空题 ‎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)将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145.0 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＝－1 176.0 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为________。‎ ‎(5)已知：①Fe2O3(s)＋3C(s，石墨)===2Fe(s)＋3CO(g)　ΔH＝＋489.0 kJ·mol－1‎ ‎②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－283.0 kJ·mol－1‎ ‎③C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ 则4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH＝________。‎ 解析　(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，能量越低越稳定，故稳定性M>N；‎ ‎(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)有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量，2 mol氯气反应放热290.0 kJ，反应的热化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290.0 kJ·mol－1；‎ ‎(4)铝元素化合价从0价升高到＋3价，因此所给反应中转移12 mol电子，故每转移1 mol电子放出的热量为1 176.0 kJ÷12＝98.0 kJ；‎ ‎(5)已知：①Fe2O3(s)＋3C(s，石墨)===2Fe(s)＋3CO(g)　ΔH＝＋489.0 kJ·mol－1‎ ‎②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1‎ ‎③C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ 由盖斯定律可知(③×3－①－②×3)×2即得到4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH＝－1 641.0 kJ·mol－1。‎ 答案　(1)M　(2)<‎ ‎(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290.0 kJ·mol－1‎ ‎(4)98.0 kJ　(5)－1 641.0 kJ·mol－1‎ ‎13．(能力加强题)联氨可用作火箭燃料，回答下列问题：‎ ‎(1)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知： N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.6 kJ·mol－1；H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1‎ 若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中放出的热量为________。‎ ‎(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热，已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，该反应的热化学方程式为________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4)，N2O4‎ 作氧化剂，有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。‎ 已知：‎ ‎①N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－534.0 kJ·mol－1‎ ‎②H2(g)＋F2(g)===HF(g)‎ ΔH＝－269.0 kJ·mol－1‎ ‎③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)‎ ΔH＝－242.0 kJ·mol－1‎ 请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_______________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(4)已知：①H2(g)===H2(l)　ΔH＝－0.92 kJ·mol－1‎ ‎②O2(g)===O2(l)　ΔH＝－6.84 kJ·mol－1‎ ‎③H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1‎ ‎④H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1‎ 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：_______________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 解析　(1)6.4 g液态肼的物质的量为0.2 mol，由盖斯定律可知，液态肼与过氧化氢反应生成氮气和液态水的热化学方程式：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－(641.6＋4×44)kJ·mol－1＝－817.6 kJ·mol－1，故0.2 mol液态肼放出的热量为0.2 mol×817.6 kJ·mol－1＝163.52 kJ。‎ ‎(2)四氧化二氮与偏二甲肼反应的产物为二氧化碳、氮气和水；根据10.0 g偏二甲肼与四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量计算。‎ 根据C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH，‎ 得ΔH＝－425 kJ·mol－1÷＝－2 550.0 kJ·mol－1。‎ 热化学方程式为C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH＝－2 550.0 kJ·mol－1。‎ ‎(3)将①＋②×4－③×2得：‎ N2H4(l)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)‎ ΔH＝－1 126.0 kJ·mol－1。‎ ‎(4)将④＋③－①－②×得：‎ H2(l)＋O2(l)===H2O(g)　ΔH＝－237.46 kJ·mol－1。‎ 答案　(1)163.52 kJ ‎(2)C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g)　ΔH＝－2 550.0 kJ·mol－1‎ ‎(3)N2H4(l)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)　ΔH＝－1 126.0 kJ·mol－1‎ ‎(4)H2(l)＋O2(l)===H2O(g)　ΔH＝－237.46 kJ·mol－1‎