2020版高考化学大一轮复习专题7化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应学案 29页

第一单元　化学反应中的热效应 ‎[考试标准] ‎ 知识条目 必考要求 加试要求 知识条目 必考要求 加试要求 ‎1.化学反应中的热量 ‎①化学反应中能量转化的主要形式 ‎②吸热反应和放热反应 ‎③从化学反应中的反应物的总能量与生成物的总能量变化理解反应中的热效应 ‎④化学键的断裂和形成与反应中能量变化的关系 ‎⑤热化学方程式的书写 ‎⑥利用热化学方程式进行简单计算 ‎⑦合理利用化石燃料，提高燃料燃烧效率的方法 a a b b a b a b a b c b c a ‎2.化学反应中的热效应 ‎①反应热 ‎②焓变的含义 ‎③焓变与键能的关系 ‎④中和热的测定 ‎⑤标准燃烧热的概念 ‎⑥热值的概念 ‎⑦盖斯定律及其简单计算 a a c b a a b 考点一　化学反应中的热量 ‎(一)化学反应中的热量 从两个角度理解放热反应和吸热反应 ‎(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。‎ ‎(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 - 29 -‎ ‎(3)记忆常见的放热反应和吸热反应 放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。‎ 吸热反应：①大多数分解反应；②盐类的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。‎ 注意　①化学反应表现为吸热或放热与反应开始是否需要加热无关，需要加热的不一定是吸热反应，如C＋O2CO2　ΔH<0，不需要加热的反应也不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。‎ ‎②浓硫酸、NaOH固体溶于水放热，NH4NO3溶于水吸热，但此类热效应属于溶解热，不属于放热反应或吸热反应。‎ ‎③利用放热反应和吸热反应可以比较反应物和生成物的相对稳定性，能量越低越稳定。‎ ‎(二)能源的充分利用 ‎1．能源的分类 能源 ‎2．燃料的充分燃烧 ‎(1)化石燃料主要包括煤、石油、天然气。‎ ‎(2)可燃物燃烧的条件是与O2接触、温度达到着火点。‎ ‎(3)充分燃烧的必要条件是O2要充足，与O2接触面积要大。‎ ‎(4)不充分燃烧则产热少，浪费资源，污染环境。‎ ‎(5)列举三个煤的充分利用及新技术开发的实例：煤的气化或液化，制成水煤气或干馏煤气，新型煤粉燃烧器。‎ ‎3．煤作燃料的利弊问题 ‎(1)煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。‎ ‎(2)煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。‎ ‎(3)煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。‎ ‎(4)可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。‎ - 29 -‎ ‎4．新能源的开发 ‎(1)调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。‎ ‎(2)最有希望的新能源是太阳能、风能、氢能和燃料电池等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，对环境没有污染或污染少。‎ ‎1．(2017·浙江11月选考，5)下列不属于化石燃料的是(　　)‎ A．煤 B．石油 C．天然气 D．甲醇 答案　D 解析　三大化石燃料包括：煤、石油、天然气，D不是化石燃料。‎ ‎2．(2016·浙江10月选考，9)下列属于可再生能源的是(　　)‎ A．氢能 B．石油 C．煤 D．天然气 答案　A 解析　石油、煤、天然气属于传统能源，均不能再生。‎ ‎3．(2016·浙江4月选考，11)下列说法正确的是(　　)‎ A．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物 B．利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向 C．化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化，并伴随能量的转化 D．若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量，则反应放热 答案　C ‎4．(2017·浙江11月选考，19)根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．ΔH5＞0‎ B．ΔH1＋ΔH2＝0‎ C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0‎ 答案　D 解析　根据气态水变为液态水放热，故A错误；由转化关系图可知ΔH1＋ΔH2‎ - 29 -‎ ‎≠0，故B错误；由转化关系图可知ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C错误；由转化关系图可知，经过一个循环之后回到原始状态，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正确。‎ 备考导向　在学考中，本部分主要考查放热反应、吸热反应的判断及其图示表示，能源的开发和利用等。题目比较简单。‎ 题组一　全面认识化学反应中的能量变化 ‎1．(2017·浙江省台州中学高三上学期第四次统练)下列变化属于吸热反应的是(　　)‎ A．碘的升华 B．生石灰溶于水 C．酸碱中和 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合 答案　D 解析　碘的升华属于物理变化，吸热反应属于化学变化，A项错误；生石灰与水的反应属于放热反应，B项错误；酸碱中和反应是放热反应，C项错误；铵盐与碱的反应是吸热反应，D项正确。‎ ‎2．(2017·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三下学期期初)化学反应 A2(g) ＋B2(g)===2AB(g)　ΔH，其能量变化如图所示，下列叙述正确的是(　　)‎ A．断裂 1 mol A2 和 1 mol B2 中的化学键，放出a kJ 能量 B．ΔH＝(a－b)kJ·mol－1‎ C．每生成 2 个AB分子吸收 b kJ 热量 D．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 答案　B 解析　断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，吸收a kJ能量，故A错误；形成化学键放出热量，每生成2 mol AB放出b kJ热量，故C错误；该反应焓变＝断裂化学键所吸收热量－形成化学键所放出热量，所以焓变为ΔH＝(a－b) kJ·mol－1，B正确；反应是吸热反应，依据能量守恒可知，反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，故D错误；故选B。‎ ‎3．(2017·浙江省温州市“十五校联合体”高二下学期期中)下图为反应Br＋H2HBr＋H的能量对应反应过程的示意图，下列叙述中正确的是(　　)‎ - 29 -‎ A．此反应一定要加热后才能发生 B．反应物总能量低于生成物总能量 C．人类利用的能源都是通过化学反应获得的 D．升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率 答案　B 解析　从图示分析出反应物的能量低于生成物，Br＋H2HBr＋H是个吸热过程，但与是否需要加热无关，故A错误；从图示分析出反应物的总能量低于生成物，故B正确；人类利用的能源如太阳能就不是通过化学反应获得的，故C错误；升高温度时正逆反应速率都增大，故D错误。‎ 题组二　能源的开发和利用 ‎4．(2017·浙江绍兴市高三3月教学质量调测)下列属于不可再生能源的是(　　)‎ A．氢气 B．石油 C．沼气 D．酒精 答案　B 解析　煤、石油及天然气是化石能源，属不可再生的能源，而氢气、沼气、酒精及太阳能、风能等属可再生能源，故答案为B。‎ ‎5．(2017·浙江台州市高三2月选考科目教学质量评估测试)下列做法不符合绿色化学原则的是 ‎(　　)‎ A．大力开发太阳能，尽量减少化石燃料的使用 B．对废旧电池进行回收利用 C．农作物秸秆露天焚烧以制肥料 D．汽车使用尾气净化装置，减少有害气体排放 答案　C 解析　绿色化学的核心是无污染，原子利用率100%。 减少化石燃料的使用，减少碳排放减少污染，故A符合；对废旧电池进行回收利用，减少土壤、水污染，故B符合；秸秆露天焚烧，产生烟尘污染，故C不符合；汽车使用尾气净化装置，减少NO、CO等有害气体排放，故D符合。‎ ‎6．(2017·浙江衢州市高三1月教学质量检测)H2是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取H2，最理想的途径是(　　)‎ A．在光分解催化剂存在下，利用太阳能分解水制H2‎ - 29 -‎ B．以焦炭和水为原料制水煤气后再分离出H2‎ C．以金属钠与水反应生成H2‎ D．由热电站提供电力电解水产生H2‎ 答案　A 解析　太阳能环保，资源相当丰富，故利用太阳能直接使水分解制氢气是最理想的途径，故A说法符合题意；以焦炭和水为原料制水煤气后再分离出氢气，在制取过程中，要消耗另一种能源，也会对环境造成污染，故B说法不符合题意；用Na和水反应制氢气，消耗Na成本高，反应速率快，不易控制，安全系数小，故C说法不符合题意；由热电厂提供电力电解水制氢气，在制取过程中，要消耗另一种能源，也会对环境造成污染，故D说法不符合题意；故选A。‎ 考点二　热化学方程式 ‎1．热化学方程式的书写 ‎(1)ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”，“＋”可省略。ΔH值的单位一般为kJ·mol－1。‎ ‎(2)反应热ΔH与测定条件(温度、压强)有关。因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在‎25 ℃‎、101 kPa下测定的，可不注明温度和压强。‎ ‎(3)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，并不表示该物质的分子或原子数。因此，化学计量数可以是整数，也可以是分数。‎ ‎(4)反应物和产物的聚集态不同，反应热的数值以及符号都可能不同。因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才能完整地体现热化学方程式的意义。热化学方程式中不用“↑”和“↓”，不用“―→”而用“===”表示。‎ ‎(5)热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要相应加倍。‎ ‎(6)无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。‎ ‎2．通常用“四看”法判断热化学方程式的正误 ‎(1)“一看”各物质的聚集状态是否正确；‎ ‎(2)“二看”ΔH变化的“＋”“－”是否正确；‎ ‎(3)“三看”反应热的单位是否为kJ·mol－1；‎ ‎(4)“四看”反应热数值与化学计量数是否对应。‎ - 29 -‎ ‎1．(2017·浙江4月选考，19)已知断裂1 mol H2(g)中的H—H键需要吸收436.4 kJ的能量，断裂1 mol O2(g)中的共价键需要吸收498 kJ的能量，生成H2O(g)中的1 mol H—O键能放出462.8 kJ的能量。下列说法正确的是(　　)‎ A．断裂1 mol H2O中的化学键需要吸收925.6 kJ的能量 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－480.4 kJ·mol－1 ‎ C．2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝471.6 kJ·mol－1‎ D．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－240.2 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　未说明1 mol H2O的状态，不能计算能量变化，A错误；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝436.4 kJ·mol－1×2＋498 kJ·mol－1－4×462.8 kJ·mol－1＝－480.4 kJ·mol－1，B正确；未标明气态水转化为液态水时放出的热量不能计算焓变，C错误，D错误。‎ ‎2．(2016·浙江10月选考，19)根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)‎ ‎　ΔH＝－(b－a) kJ·mol－1‎ B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)‎ ‎　ΔH＝－(a－b) kJ·mol－1‎ C．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)‎ ‎　ΔH＝2(a＋b－c) kJ·mol－1‎ D．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)‎ ‎　ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　根据图示，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－2(b－a) kJ·mol－1，所以，A、B两项错误；根据图示：2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)　ΔH＝2(b＋c－a) kJ·mol－1，所以C项错误，D项正确。‎ ‎3．(2015·浙江10月选考，12)已知1 mol CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3 kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是(　　)‎ - 29 -‎ A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1‎ B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1‎ D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ 答案　B 备考导向　在学考中，本部分主要考查热化学方程式的书写与判断，应注意掌握根据键能计算反应热，根据图示观察反应热的变化等。‎ 题组一　多角度书写热化学方程式 角度一　依据反应事实书写热化学方程式 ‎1．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 。‎ 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 解析　(1)‎2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。‎ ‎(2)根据C原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成‎100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。‎ 角度二　依据能量图像书写热化学方程式 ‎2．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式： 。‎ - 29 -‎ 答案　A2(g)＋B2(g)===2AB(g) ΔH＝(a－b) kJ·mol－1 ‎ 解析　由图可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，故该反应为吸热反应，ΔH＝(a－b) kJ·mol－1。‎ 题组二　热化学方程式的正误判断 ‎3．(2017·浙江温州市高三第二次选考模拟)根据能量变化示意图，下列说法正确的是(　　)‎ A．C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝(E4－E1)kJ·mol－1‎ B．‎2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝(E2－E3)kJ·mol－1‎ C．C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝(E3－E4)kJ·mol－1‎ D．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝2(E2－E1)kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　金刚石燃烧是放热反应，ΔH＜0，A错误；根据图像可知1 mol石墨不完全燃烧生成1 mol CO放热是(E3－E2)kJ，则‎2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝2(E2－E3)kJ·mol－1，B错误；根据图像可知石墨的总能量低于金刚石，则C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝(E4－E3)kJ·mol－1，C错误；CO2分解生成CO和氧气是吸热反应，则根据图像可知2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝2(E2－E1) kJ·mol－1，D正确，答案选D。‎ ‎4．[2017·浙江省杭州地区(含周边)重点中学高三上学期期中]下列热化学方程式书写正确的是 ‎(　　)‎ A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝241.8 kJ·mol－1‎ B．CH4＋2O2===CO2＋2H2O ΔH＝－802.3 kJ·mol－1‎ C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ D．CO(g)＋O2(g)===CO2　ΔH＝－283 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　氢气燃烧是放热反应，A错误；没有标明物质的状态，B错误；方程式正确，C正确；CO2没有注明状态，D错误，答案选C。‎ - 29 -‎ 考点三　焓变与反应热、反应热的计算与比较(加试)‎ ‎(一)焓变与反应热 ‎1．焓变、反应热 ‎(1)定义：在恒温、恒压条件下进行的反应的热效应。‎ ‎(2)符号：ΔH。‎ ‎(3)单位：kJ·mol－1。‎ ‎2．焓变与键能的关系 ‎(1)键能 键能是指气态基态原子形成1 mol 化学键释放的最低能量。‎ ‎(2)ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和。‎ ‎(二)两类重要的反应热——标准燃烧热、中和热 ‎1．标准燃烧热 ‎(1)概念：在101 kPa 下，1 mol 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热，其单位一般用kJ·mol－1。‎ ‎(2)标准燃烧热的限定词有恒压(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。‎ ‎(3)表示的意义：例如C的标准燃烧热为－393.5 kJ·mol－1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ 的热量。‎ ‎(4)书写热化学方程式：标准燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 纯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的标准燃烧热为 ‎－5 518 kJ·mol－1。‎ ‎(5)标准燃烧热的计算：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为可燃物的标准燃烧热。‎ ‎2．热值 ‎1 g‎ 物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。‎ ‎3．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生成物是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。‎ - 29 -‎ ‎(3)中和热的测定 ‎①测定原理 ΔH＝ c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。‎ ‎②装置如图(在横线上填写仪器的名称)‎ ‎(三)反应热的计算与比较 ‎1．ΔH的比较 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。‎ ‎2．反应热的有关计算 ‎(1)根据热化学方程式计算 根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。‎ ‎(2)根据物质标准燃烧热的数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|。‎ 如：已知H2的标准燃烧热为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则 ‎1 g H2完全燃烧生成液态水放出的热量为142.9 kJ。‎ ‎(3)根据盖斯定律计算、比较。‎ 根据下列反应过程，试判断ΔH的关系：‎ ‎①aAB AB 则ΔH1＝aΔH2。‎ ‎②AB aBaA 则ΔH2＝－aΔH1。‎ ‎③‎ 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2。‎ - 29 -‎ 注意　在反应过程设计中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互变化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。‎ ‎1．[2017·浙江11月选考，30(一)(3)③]十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘(C10H18)→四氢萘(C10H12)→萘(C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知：‎ C10H18(l)C10H12(l)＋3H2(g)　ΔH1‎ C10H12(l)C10H8(l)＋2H2(g)　ΔH2‎ ΔH1＞ΔH2＞0，C10H18→C10H12的活化能为Ea1，C10H12→C10H8的活化能为Ea2，十氢萘的常压沸点为‎192 ℃‎；在‎192 ℃‎，液态十氢萘脱氢反应的平衡转化率约为9%。‎ ‎(3)③在图2中绘制“C10H18→C10H12→C10H‎8”‎的“能量～反应过程”示意图。‎ 答案　(一)(3)③‎ ‎2．[2017·浙江4月选考，30(1)]已知：2Al2O3(s)===4Al(g)＋3O2(g)　ΔH1＝3 351 kJ·mol－1‎ ‎2C‎(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－221 kJ·mol－1‎ ‎2Al(g)＋N2(g)===2AlN(s)　ΔH3＝－318 kJ·mol－1‎ 碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是 ‎ ‎ 。‎ 答案　Al2O3(s)＋‎3C(s)＋N2(g)===2AlN(s)＋3CO(g)‎ ΔH＝1 026 kJ·mol－1‎ ‎3．[2016·浙江10月选考，30(2)①]已知：Cl2(g)＋2NaOH(aq)===NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)‎ ΔH1＝－102 kJ·mol－1‎ - 29 -‎ ‎3Cl2(g)＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)　ΔH2＝－422 kJ·mol－1‎ ‎①写出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的热化学方程式： 。‎ 答案　3NaClO(aq)===2NaCl(aq)＋NaClO3(aq) ΔH＝－116 kJ·mol－1‎ 备考导向　在选考加试题第30题，某一问中考查盖斯定律的应用，涉及到根据盖斯定律书写热化学方程式，根据盖斯定律求焓变关系等。‎ 题组一　正确理解反应热的概念与类型 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．Na转化为Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热 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 答案　D ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH＝－315 kJ·mol－1(标准燃烧热)　(ΔH的数值正确)‎ B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1(中和热)　(ΔH的数值正确)‎ C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1‎ D．已知101 kPa时，‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)‎ ΔH＝－221 kJ·mol－1，则该反应的标准燃烧热为－221 kJ·mol－1‎ 答案　B ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．葡萄糖的标准燃烧热是－2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1‎ B．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 C．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 - 29 -‎ D．氢气的标准燃烧热为－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　A ‎4．(2016·绍兴市第一中学高一下学期期末)‎25 ℃‎、101 kPa下，煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是33 kJ·g－1、143 kJ·g－1、56 kJ·g－1、23 kJ·g－1，则下列热化学方程式正确的是(　　)‎ A．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝ －396 kJ·mol－1‎ B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－896 kJ·mol－1‎ C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1‎ D．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝736 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　煤炭的热值是33 kJ·g－1，则‎12 g煤炭完全燃烧放出的热量为396 kJ，所以热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－396 kJ·mol－1，A错误；天然气的热值是56 kJ·g－1，则‎16 g CH4完全燃烧放出的热量为896 kJ，所以热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－896 kJ·mol－1，B正确；氢气的热值是143 kJ·g－1，则‎4 g H2完全燃烧放出的热量为572 kJ，所以热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572 kJ·mol－1，C错误；甲醇(CH3OH)的热值是23 kJ·g－1，则‎32 g CH3OH完全燃烧放出的热量为736 kJ，所以热化学方程式：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－736 kJ·mol－1，D错误。‎ 题组二　能量、键能与焓变 ‎5．(2017·浙江杭州市五县七校高二上学期期中联考)下列反应过程能量变化如下所示：‎ H—H2H ‎ Cl—Cl2Cl H2(g) ＋ Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH - 29 -‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．H—H键比Cl—Cl键稳定 B．正反应活化能比逆反应活化能高 C．ΔH＝－184.5 kJ·mol－1‎ D．在相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)分别在点燃和光照条件下反应生成2 mol HCl(g)，重新恢复到原来的状态时ΔH相同 答案　B 解析　化学键的键能越大，越稳定，故H—H键比Cl—Cl键稳定，A正确；H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＜0，说明正反应活化能比逆反应活化能低，B错误；ΔH＝(436.4 kJ·mol－1＋242.7 kJ·mol－1)－(431.8 kJ·mol－1×2)＝－184.5 kJ·mol－1，C正确；ΔH与起点和终点有关，与反应条件无关，D正确。‎ ‎6．(2017·浙江绍兴市高三3月教学质量调测)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应： (g) 已知：‎ 化学键 C—H C—C C==C H—H 键能/kJ·mol－1‎ ‎412‎ ‎348‎ ‎612‎ ‎436‎ 根据表中数据计算上述反应的ΔH(kJ·mol－1)(　　)‎ A．－124 B．124‎ C．1 172 D．－1 048‎ 答案　B 解析　反应热＝反应物总键能－生成物总键能，由有机物的结构可知，应是—CH2CH3中总键能与—CH==CH2、H2总键能之差，故ΔH＝(5×412＋348－3×412－612－436)kJ·mol－1＝124 kJ·mol－1，故选B。‎ ‎7．(2017·浙江绍兴市第一中学高二上学期期中)已知‎1 g H2完全燃烧生成水蒸气放出热量121 kJ，且O2中1 mol O==O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中形成1 mol - 29 -‎ ‎ H—O键时放出热量463 kJ，则H2中1 mol H—H键断裂时吸收的热量为(　　)‎ A．920 kJ B．436 kJ C．557 kJ D．188 kJ 答案　B 解析　‎1 g H2完全燃烧生成水蒸气放出热量121 kJ，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－484.0 kJ·mol－1。设1 mol H—H键断裂时吸收的热量为x kJ，则2x＋496－463×4＝－484，解得x＝436。答案选B。‎ ‎8．化学反应的ΔH等于反应中断裂的旧化学键的键能之和与反应中形成的新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。‎ 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1‎ ‎460‎ ‎360‎ ‎436‎ ‎431‎ ‎176‎ ‎347‎ 工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为 。‎ 答案　236 kJ·mol－1‎ 解析　SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol晶体硅中所含的Si—Si键为 2 mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－(2×176 kJ·mol－1＋4×431 kJ·mol－1)＝236 kJ·mol－1。‎ 规避焓变计算的两个失分点 ‎(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。‎ ‎(2)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 题组三　中和热的测定 ‎9．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：‎ - 29 -‎ ‎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 (填字母)。‎ 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 (填字母)。‎ 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：‎ 实验序号 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 ‎ ‎ 。‎ 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 - 29 -‎ 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，故反应热的数值要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。‎ ‎(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。‎ ‎1．反应热答题规范指导 ‎(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(“＋”可省略)。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，表示中和热和标准燃烧热时均带“－”号。如：某物质的标准燃烧热为ΔH＝－Q kJ·mol－1或－Q kJ·mol－1。‎ ‎2．正确理解中和热，注意操作与计算细节 ‎(1)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。‎ ‎(2)酸碱溶液应当用稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1)。若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度达不到100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造成较大误差。‎ ‎(3)使用两只量筒分别量取酸和碱。‎ ‎(4)使用同一支温度计，先后分别测量酸、碱及混合液的最高温度，测完一种溶液后，必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。‎ ‎(5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。‎ 题组四　盖斯定律的多角度应用 应用一　利用盖斯定律比较ΔH的大小 ‎10．试比较下列各组ΔH的大小。‎ ‎(1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0‎ A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0‎ 则ΔH1 (填“>”“<”或“＝”，下同)ΔH2。‎ 答案　>‎ - 29 -‎ 解析　因为C(g)===C(l)　ΔH3<0‎ 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2<ΔH1。‎ ‎(2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0‎ S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0‎ 则ΔH1 ΔH2。‎ 答案　<‎ 解析　‎ ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。‎ ‎(3)两个有联系的不同反应相比 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0‎ 则ΔH1 ΔH2。‎ 答案　<‎ 解析　根据常识可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3<0，又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。‎ 上述ΔH的大小比较除了利用盖斯定律比较外，还可以利用状态迅速比较反应热的大小 若反应为放热反应 ‎(1)当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。‎ ‎(2)当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。‎ ‎(3)在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。‎ 应用二　利用盖斯定律书写热化学方程式 ‎11．已知：‎ Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g)‎ ΔH1＝532.36 kJ·mol－1‎ Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)‎ ΔH2＝473.63 kJ·mol－1‎ 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式 。‎ 答案　Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)　ΔH＝58.73 kJ·mol－1‎ - 29 -‎ ‎12．氢气是一种清洁能源。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示：‎ 甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 。‎ 答案　CH4(g)＋2H2O(g)===4H2(g)＋CO2(g) ΔH＝－136.5 kJ·mol－1‎ ‎13．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：‎ ‎(1)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 CO 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。‎ 答案　－99　41‎ 解析　根据反应①，ΔH1＝[E(CO)＋2E(H—H)]－[3E(C—H)＋E(C—O)＋E(H—O)]＝[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，②－①可得反应③，ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝－58 kJ·mol－1－(－99 kJ·mol－1)＝41 kJ·mol－1。‎ 应用三　应用盖斯定律求焓变关系 ‎14．用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。‎ ‎①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)　ΔH1‎ ‎②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH2‎ ‎③CO(g)C(s)＋CO2(g)　ΔH3‎ - 29 -‎ 反应2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋ CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝ (用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。‎ 答案　4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3‎ 利用盖斯定律书写热化学方程式 特别提醒　通过热化学方程式变形时，利用“加法”不容易出错。‎ 课时训练 ‎1．(2017·浙江宁波市高三新高考选考适应性考试)下列不属于化石能源的是(　　)‎ A．天然气 B．生物质能 C．煤 D．石油 答案　B 解析　化石能源指由古动物、植物遗体经过复杂的物理化学变化形成的能源，主要有煤、石油、天然气等。生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源，B项正确。‎ ‎2．(2017·浙江绍兴市第一中学高二上学期期中)下列措施不符合节能减排的是(　　)‎ A．大力发展火力发电，解决电力紧张问题 B．在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水 C．用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏 D．用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气 答案　A - 29 -‎ 解析　火力发电会产生大量的二氧化碳和其他污染物，消耗大量的能源，A符合题意；安装太阳能热水器提供生活用热水不需要消耗能源也没有污染物排放，B不符合题意；回收石膏，是充分利用原子的一种表现，C不符合题意；在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气能源，符合节能减排，D不符合题意；答案选A。‎ ‎3．能源分类相关图如下图所示，下列四组选项中，全部符合图中阴影部分的能源是(　　)‎ A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物能、天然气 C．太阳能、风能、沼气 D．地热能、海洋能、核能 答案　C 解析　煤炭、石油属于不可再生资源，A错误；天然气属于不可再生资源，B错误；太阳能、风能、沼气属于新能源、可再生能源、来自太阳辐射，C正确；核能不是来自太阳辐射，D错误。答案选C。‎ ‎4．(2017·浙江省台州市高二上学期期末质量评估)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．甲烷是比较洁净的燃料，标准燃烧热为－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)===2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　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，故A错误；氧气助燃，所以通入足量的空气使燃料充分燃烧，但通入大大过量的空气会使温度降低，不利于燃料充分燃烧，故B错误；物质的化学能可以转化为热能、光能、电能等能量形式，故C正确；根据燃烧热的概念：1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，所放出的热量为燃烧热，水的状态应该为液态，故D错误；故选C。‎ ‎5．(2017·浙江绍兴市第一中学高三月考)下列过程中ΔH小于零的是(　　)‎ A．Ba(OH)2与NH4Cl固体混合 B．氯化铵分解得氨气 C．碳酸钙分解得二氧化碳 D．实验室制备氢气 答案　D - 29 -‎ 解析　过程中ΔH小于零，说明反应放热。Ba(OH)2与NH4Cl固体混合反应是吸热反应，A错误；氯化铵分解得氨气是吸热反应，B错误；碳酸钙分解得二氧化碳是吸热反应，C错误；实验室制备氢气利用锌和稀硫酸反应，属于放热反应，D正确，答案选D。‎ ‎6．(2017·浙江温州市十校联合体高二上学期期末联考)下列有关能源的说法不正确的是(　　)‎ A．煤、石油、天然气、氢能中，氢能是可再生能源 B．生物质能包括农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等 C．贮氢合金的发现和应用，解决了氢气贮存、运输的难题 D．生物质能通过直接燃烧产生热量，能量利用效率较高 答案　D ‎7．(2017·浙江省台州中学高三上学期第四次统练)下列关于化石燃料的说法不正确的是(　　)‎ A．化石燃料的不完全燃烧是引起大气污染的主要原因之一 B．如果化石燃料能够完全燃烧就不会造成大气污染 C．燃料燃烧的产物CO2是一种温室气体 D．以液化石油气代替燃油可以减少大气污染 答案　B 解析　化石燃料不完全燃烧会造成空气污染，例如，能产生大量的一氧化碳和粉尘等物质，A项正确；化石燃料完全燃烧也会产生SO2等气体，造成大气污染，B项错误；燃料燃烧的产物为CO2，CO2是一种温室气体，C项正确；以液化石油气代替燃油可以减少大气污染，D项正确；答案选B。‎ ‎8．(2017·浙江绍兴市第一中学高二上学期期中)已知：‎ ‎2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1‎ Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－266 kJ·mol－1‎ 根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是(　　)‎ A．CO的标准燃烧热为283 kJ B．下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系 C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH>－532 kJ·mol－1‎ D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出549 kJ热量时，电子转移数为6.02×1023‎ - 29 -‎ 答案　C 解析　标准燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJ·mol－1，则一氧化碳的标准燃烧热为－283 kJ·mol－1，A错误；依据热化学方程式，2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1，分析图像中一氧化碳和氧气的物质的量之比为1∶1，不符合反应物质的物质的量之比，B错误；固体二氧化碳变化为气体二氧化碳需要吸热，依据热化学方程式判断，Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－266 kJ·mol－1，所以反应2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH>－532 kJ·mol－1，C正确；根据盖斯定律可知Na2O2(s)＋CO(g)===Na2CO3(s)　ΔH＝－549 kJ·mol－1，若CO(g)与Na2O2(s)反应放出549 kJ热量，则参加反应的过氧化钠是1 mol，所以电子转移的物质的量为2 mol，D错误，答案选C。‎ ‎9．(2017·浙江绍兴市第一中学高二上学期期中)已知H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别是－285.8 kJ·mol－1、－283.0 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式：CH3OH(l)＋O2 (g)===CO(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－1 009.5 kJ·mol－1‎ B．CH3OH(l)＋O2 (g)===CO2(g)＋2H2 (g) ΔH1＝－440.7 kJ·mol－1‎ C．2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH ＝571.6 kJ·mol－1‎ D．已知：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1　S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ；则ΔH1＞ΔH2‎ 答案　D 解析　由CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为－283.0 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1，则①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，‎ ‎②CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，‎ 由盖斯定律可知用②－①得反应CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)，该反应的反应热ΔH＝－726.5 kJ·mol－1－(－283.0 kJ·mol－1)＝－443.5 kJ·mol－1，即为CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－443.5 kJ·mol－1，A错误；H2(g)的燃烧热ΔH为－285.8 kJ·mol－1，则③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则根据盖斯定律可知②－③×2即得CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－154.9 kJ·mol－1，B错误；根据氢气的燃烧热可知2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571.6 kJ·mol－1，C错误；S燃烧为放热反应，1 mol气态S具有的能量比1 mol固态S高，因此1 mol气态S燃烧放热多，焓变小，即ΔH1>ΔH2，D正确；答案选D。‎ - 29 -‎ ‎10．(2017·浙江温州市十校联合体高二上学期期末联考)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ‎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 下列说法正确的是(　　)‎ A．CH3OH的标准燃烧热为ΔH＝－192.9 kJ·mol－1‎ B．反应①中的能量变化如上图所示 C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 D．根据②推知反应：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　燃烧热是指一定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，反应②中生成物不是水，而是H2，A错误；反应①的ΔH＞0，而图示的ΔH＝生成物总能量－反应物总能量<0，B错误；由已知可知，反应①为吸热反应，而反应②为放热反应，C错误；同物质的量的同种物质，气态能量最高，固态能量最低，由②推知反应：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH＞－192.9 kJ·mol－1，D正确；答案选D。‎ ‎11．(2017·浙江杭州市学军中学高三选考模拟)工业生产水煤气的反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.4 kJ·mol－1，下列判断正确的是(　　)‎ A．反应物能量总和大于生成物能量总和 B．CO(g)＋H2(g)C(s)＋ H2O(l) ΔH＝－131.4 kJ·mol－1‎ C．水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量 D．水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量 答案　C 解析　该反应是吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，A错误；正反应吸热，逆反应放热，但水的状态不同，ΔH的值不同，B错误；由题干反应可知生成1 mol氢气即‎2 g氢气吸收的热量为131.4 kJ，C正确；由题干反应可知生成1 mol CO吸收的热量为131.4 kJ，而‎1 L CO物质的量不是1 mol，D错误；答案选C。‎ ‎12．(2017·浙江宁波市高三新高考选考适应性考试)Na2CO3‎ - 29 -‎ ‎(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如下，下列选项正确的是(　　)‎ A．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应 B．CO(aq)＋ H＋(aq)===HCO(aq) ΔH＝a kJ·mol－1‎ C．HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝(c－b) kJ·mol－1‎ D．CO(aq)＋ 2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝(a＋b－c) kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　A项，根据H2CO3(aq)和CO2(g)、H2O(l)的能量高低可知，H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，错误；B项，CO(aq)＋ H＋(aq)===HCO(aq)ΔH＝－a kJ·mol－1，错误；C项，HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，此反应为吸热反应，ΔH>0，故ΔH＝(c－b)kJ·mol－1，正确；D项，CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应，ΔH<0，故ΔH＝(c－a－b) kJ·mol－1，错误。‎ ‎13．(2017·浙江省台州中学高三上学期第四次统练)在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1＞ΔH2的是(　　)‎ A．2H2 (g)＋O2 (g)===2H2O (l)　ΔH1；‎ ‎2H2 (g) ＋O2 (g)===2H2O(g)　ΔH2‎ B．C(s) ＋O2 (g)===CO(g)　ΔH1；‎ C (s) ＋O2 (g)===CO2 (g)　ΔH2‎ C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1；‎ S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2‎ D．H2 (g)＋Cl2 (g)===2HCl(g)　ΔH1；‎ H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH2‎ 答案　B 解析　物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，液态水变为气态水的过程是吸热的，则ΔH1＜ΔH2，A项错误；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，且该反应的焓变是负值，则ΔH1＞ΔH2，B项正确；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，所以ΔH1<ΔH2，C项错误；化学反应方程式的计量数加倍，焓变数值加倍，该化合反应是放热的，所以焓变值是负值，ΔH1＝2ΔH2，ΔH1＜ΔH2，D项错误；答案选B。‎ - 29 -‎ ‎14．(2017·浙江省高三“超级全能生”3月联考)已知反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g)的能量变化如图所示，a、b、c表示能量变化，为正值，单位为kJ，下列说法正确的是(　　)‎ A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝c kJ·mol－1‎ B．2H2O(g)===2H2 (g)＋O2 (g) ΔH＝－2(a－b) kJ·mol－1‎ C．1 mol氢气与0.5 mol氧气总能量为a kJ D．2 mol氢气与1 mol氧气完全反应生成2 mol液态水放出的热量小于2(b－a)kJ 答案　B 解析　反应物的能量更高，该反应为放热反应，ΔH＝　－c kJ·mol－1，A错误；2 mol H2O逆向分解时，共吸收2b kJ能量，又释放‎2a kJ能量得到产物，ΔH＝－2(a－b) kJ·mol－1，B正确；图中标示了1 mol氢气与0.5 mol氧气总能量，但是在纵坐标中没有具体可用的读数，a kJ 是由此变化到气态原子时的能量变化，C错误；如果反应生成液态水，释放的能量更大，所以2 mol氢气与1 mol氧气完全反应生成2 mol液态水放出的热量大于2(b－a)kJ，D错误。‎ ‎15．(2017·浙江省教育绿色评价联盟高三3月适应性考试)根据能量变化示意图得出的结论正确的是(　　)‎ A．1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量为393.5 kJ·mol－1‎ B．‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1‎ C．2CO2 (g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝283.0 kJ·mol－1‎ D．C(s)＋O2(g)===CO2 (g)　ΔH＝393.5 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　根据能量变化示意图，1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量为393.5 kJ，热量的单位错误，故A错误；由图可知，1 mol C不完全燃烧生成CO时放热110.5 kJ，则热化学方程式为‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.0 kJ·mol－1，故B正确；由题图可知，1 mol CO2分解生成1 mol CO和0.5‎ - 29 -‎ ‎ mol氧气吸收热量283.0 kJ，则热化学方程式为2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝566.0 kJ·mol－1，故C错误；碳的燃烧反应是放热反应，焓变为负值，故D错误；故选B。‎ ‎16．(加试题)按要求回答下列问题：‎ ‎(1)数十年来，化学工作者对碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。如利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分为CO、H2)，已知重整过程中部分反应的热化学方程式为 Ⅰ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH＝75.0 kJ·mol－1‎ Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝41.0 kJ·mol－1‎ Ⅲ.CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(g) ΔH＝ －131.0 kJ·mol－1‎ 反应CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH ＝ kJ·mol－1。‎ 答案　247.0‎ 解析　(1)已知：①CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH＝75.0 kJ·mol－1；②CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)‎ ΔH＝41.0 kJ·mol－1；③CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(g)　ΔH＝－131.0 kJ·mol－1；根据盖斯定律①＋②－③得到反应CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝247.0 kJ·mol－1；‎ ‎(2)已知：反应①：2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH1；‎ 反应②：2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH2；‎ 反应③：SO2(g)＋NO2(g)===SO3(g)＋NO(g)　ΔH3；‎ 若ΔH1<ΔH2<0，则反应③属于 (填“放热”或“吸热”)反应。‎ 答案　放热 解析　已知反应①：2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)　ΔH1；反应②2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH2，根据盖斯定律，将①/2－②/2可得目标反应：SO2(g)＋NO2(g)===SO3(g)＋NO(g)，则ΔH3＝(ΔH1－ΔH2)，由于ΔH1＜ΔH2＜0，ΔH3＝(ΔH1－ΔH2)＜0，此反应放热。‎ ‎(3)已知在298 K和101 kPa条件下，有如下反应：‎ 反应Ⅰ：C(s)＋O2(g)===CO2(g)‎ ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1‎ 反应Ⅱ：‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)‎ ΔH2＝－221 kJ·mol－1‎ 反应Ⅲ：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)‎ ΔH3＝180.5 kJ·mol－1‎ 汽车尾气净化原理为反应Ⅳ：2NO(g) ＋ 2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) 　ΔH＝ 。‎ 答案　－746.5 kJ·mol－1‎ 解析　根据盖斯定律可知反应Ⅳ由(反应Ⅰ×2－反应Ⅱ－反应Ⅲ)得到，则ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)×2－(－221 kJ·mol－1)－180.5 kJ·mol－1＝－746.5 kJ·mol－1。‎ - 29 -‎ ‎(4)高温下用H2还原CuCl制备活性铜，反应原理如下：‎ ‎2Cu(s)＋Cl2(g)2CuCl(s)　ΔH1＝－36 kJ·mol－1①‎ H2(g)＋2CuCl(s)===2Cu(s)＋2HCl(g)　ΔH2②‎ 有关物质的键能数据如下表：‎ 物质 H2‎ Cl2‎ HCl 键能(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎243‎ ‎432‎ 求ΔH2＝ kJ·mol－1。‎ 答案　－149‎ 解析　(1)由表格中数据可以求解H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－2×432 kJ·mol－1＝－185 kJ·mol－1。根据盖斯定律，ΔH2＝ΔH－ΔH1＝－185 kJ·mol－1－(－36 kJ·mol－1)＝－149 kJ·mol－1。‎ - 29 -‎