2022学年高中三维设计一轮复习化学通用版讲义第六章化学反应与能量

/103/103/第一节化学能与热能教材复习——打牢基础，基稳才能楼高反应热与焓变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．反应热、焓变(1)反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量。(2)焓变：生成物与反应物的焓值差，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)，单位：kJ·mol－1。(3)反应热与焓变的关系：恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变。3．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：ΔHeq\a\vs4\al(<)0，放热反应ΔHeq\a\vs4\al(>)0，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eq\a\vs4\al(酸)的反应、所有的燃烧反应、物质的缓慢氧化。②吸热反应：大多数分解反应、盐类的水解反应、C与CO2反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应。4．反应热、活化能图示(1)在无催化剂的情况，eq\a\vs4\al(E1)为正反应的活化能，eq\a\vs4\al(E2)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。eq\a\vs4\al(微点拨)(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都有热效应。(2)需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。[对点练习]1．下列反应，属于放热反应的是()A．电解水制氢 B．铝热法制铁C．焦炭和水反应制水煤气 D．煅烧石灰石制生石灰解析：选B铝热反应是放热反应，其余均为吸热反应。2．下列图示变化过程为吸热的是()解析：选AA中，反应物的总能量小于生成物的总能量，故A为吸热反应；B中，N2和H2必须先吸收能量断裂旧化学键，再放出能量形成新化学键，由于放出的能量大于吸收的能量，故B为放热反应；C中，浓硫酸溶于水放出热量；D中，锌与稀盐酸反应是放热反应。3．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()A．X→Y反应的ΔH＝E5－E2B．X→Z反应的ΔH>0C．由图可知等物质的量的Y的能量一定比X的能量高D．升高温度可提高X→Z的反应速率解析：选DΔH＝生成物具有的总能量－反应物具有的总能量，由题图知X→Y反应的ΔH＝E3－E2，A项错误；X→Z反应的ΔH＝E1－E2<0，B项错误；由题图可知，2X(g)=3Y(g)为吸热反应，只能说明3molY(g)的能量一定比2molX(g)的能量高，但不能得出等物质的量的Y的能量一定比X的能量高，C项错误；升高温度，化学反应速率加快，D项正确。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)，1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol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)减小减小不变热化学方程式1．热化学方程式及其意义(1)概念：表示参加化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。(2)意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。例如：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，表示在25℃和1.01×105Pa下，1molH2和0.5molO2完全反应生成1mol液态水时放出285.8kJ的热量。2．热化学方程式的书写方法eq\a\vs4\al(微点拨)(1)热化学方程式中物质的化学计量数仅表示该物质的物质的量，因此可以是整数，也可以是分数。(2)热化学方程式的化学计量数改变n倍，反应热也改变n倍。(3)可逆反应的ΔH表示完全反应的热量变化，与反应是否可逆无关。如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，表示在101kPa、25℃时，1molN2(g)和3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量。(4)反应逆向进行时，其焓变与正反应的数值相等，符号相反。(5)与普通方程式的区别：一般不标注“↑”、“↓”以及反应条件等。(6)同素异形体之间转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。[对点练习]1．根据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＝－41kJ·mol－1B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1C．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解析：选B图(1)表示CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1，A正确；图(2)表示CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1，B错误；由图知C正确；两个图像的反应物、生成物正好相反，D正确。2．航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。铍是高效率的火箭燃料，燃烧时放出巨大的能量，已知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是()A．Be＋eq\f(1,2)O2=BeOΔH＝－564.3kJ·mol－1B．Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(s)ΔH＝＋564.3kJ·mol－1C．Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(s)ΔH＝－564.3kJ·mol－1D．Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(g)ΔH＝－564.3kJ·mol－1解析：选C1kgBe的物质的量为eq\f(1000g,9g·mol－1)＝eq\f(1000,9)mol，又因为1kg铍完全燃烧放出的热量为62700kJ，则1mol铍完全燃烧放出的热量为eq\f(62700,\f(1000,9))kJ＝564.3kJ，Be与氧气反应生成BeO，则其热化学方程式为Be(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=BeO(s)ΔH＝－564.3kJ·mol－1。3．写出下列反应的热化学方程式。(1)101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量，表示H2燃烧热的热化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)0.3mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固体三氧化二硼和液体水，放出649.5kJ的热量，则其热化学方程式为______________________________________________。答案：(1)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1(2)B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1燃烧热和中和热能源1．燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热ΔH及其单位ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1不同点反应物的量可燃物的物质的量一定为1_mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水为1_mol反应热的含义101kPa时，1_mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1_mol_水时所放出的热量表示方法燃烧热为ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3_kJ·mol－12．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＝－eq\f(0.418?t2－t1?,0.025)kJ·mol－1t1——起始温度，t2——终止温度。(3)注意事项①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。②为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。③因为弱酸或弱碱存在电离平衡，电离过程需要吸热，实验中若使用弱酸、弱碱则测得的数值偏小。3．能源eq\a\vs4\al(微点拨)(1)浓H2SO4稀释时放热，浓H2SO4与强碱溶液反应生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ。(2)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1mol，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1mol。[对点练习]1．下列说法正确的是()A．强酸跟强碱的反应热一定是中和热B．1molC完全燃烧放热383.3kJ，其热化学方程式为C＋O2=CO2ΔH＝－383.3kJ·mol－1C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时的反应热叫做中和热D．表示中和热的离子方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1解析：选D中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱中和生成1mol液态水和可溶性盐放出的热量，题中没有指明具体反应条件和生成水的物质的量，故A项、C项错误；书写热化学方程式时要特别注明反应物与生成物的状态，故B项错误；中和反应是放热反应，表示中和热的离子方程式中ΔH＝－57.3kJ·mol－1，故D项正确。2．下列热化学方程式书写和表示正确的是(ΔH的绝对值均正确)()A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196kJ·mol－1(反应热)B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1(燃烧热)C．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3kJ·mol－1(中和热)D．2NO2=O2＋2NOΔH＝－116.2kJ·mol－1(反应热)解析：选A二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是放热反应，焓变为负值，且标注了物质的聚集状态和反应焓变，符合热化学方程式的书写原则，故A项正确；燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，选项中生成的气态水不是稳定氧化物，故B项错误；酸碱中和反应是放热反应，焓变为负值，故C项错误；热化学方程式中物质的聚集状态未标注，故D项错误。[基础过关练]1．反应A＋B→C(ΔH<0)分两步进行①A＋B→X(ΔH>0)②X→C(ΔH<0)，下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()解析：选B由①A＋B→XΔH>0知，X的能量高于(A＋B)的能量，A、C不符合题意；由X→CΔH<0知，X的能量高于C的能量，D不符合题意。2．一般硫粉含有S(单斜)和S(正交)两种同素异形体。已知常温下：S(s，单斜)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－297.16kJ·mol－1S(s，正交)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.83kJ·mol－1下列说法错误的是()A．S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH<－297.16kJ·mol－1B．单斜硫转变为正交硫的能量变化可用如图表示C．常温下正交硫比单斜硫稳定D．单斜硫转化为正交硫的反应是放热反应解析：选B根据正交硫与单斜硫燃烧的热化学方程式可知单斜硫的能量高。气态硫变为固体，需要放出热量，则气态硫含有的能量高于硫粉的能量，故S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH<－297.16kJ·mol－1，A正确；物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强，所以常温下正交硫比单斜硫稳定，C正确；由于单斜硫的能量高于正交硫的能量，所以单斜硫转化为正交硫的反应是放热反应，D正确，B错误。3．如图所示是298K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述错误的是()A．加入催化剂，不能改变该化学反应的反应热B．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C．该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1D．在温度、体积一定的条件下，通入1molN2和3molH2反应后放出的热量为92kJ解析：选D根据图示可知加入催化剂，可以改变反应途径，降低反应的活化能，但是不能改变反应物、生成物的能量，也就不能改变该化学反应的反应热，A正确；a曲线是未加入催化剂时的能量变化曲线，b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，B正确；由于反应物的总能量比生成物的总能量高92kJ，所以该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1，C正确；在温度、体积一定的条件下，通入1molN2和3molH2，由于该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以反应后放出的热量小于92kJ，D错误。4．已知一定条件下断裂1mol化学键生成气态原子需要吸收的能量如下：H—H436kJ；Cl—Cl247kJ；H—Cl434kJ。下列所得热化学方程式或结论正确的是()A．H(g)＋Cl(g)=HCl(g)ΔH＝－434kJ·mol－1B．2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g)的反应热ΔH<0C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－185kJD．相同条件下，反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不相等解析：选AH(g)＋Cl(g)=HCl(g)ΔH＝－434kJ·mol－1，故A项正确；2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝(434×2－436－247)kJ·mol－1＝＋185kJ·mol－1，故B项错误；H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－185kJ·mol－1，故C项错误；相同条件下，同一反应的ΔH与反应条件无关，故D项错误。5．化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，则下列说法正确的是()A．该反应的ΔH＝(y－x)kJ·mol－1B．断裂2molA—B键需要吸收ykJ能量，ykJ是该反应逆反应的活化能C．2molAB(g)的总键能低于1molA2(g)和1molB2(g)的总键能D．断裂1molA—A键和1molB—B键可放出xkJ的能量解析：选BA2(g)＋B2(g)=2AB(g)是放热反应，ΔH＝(x－y)kJ·mol－1，故A项错误；由题图可知断裂2molA—B键需要吸收ykJ能量，ykJ是该反应逆反应的活化能，故B项正确；A2(g)＋B2(g)=2AB(g)是放热反应，ΔH＝反应物总键能－生成物总键能<0，故2molAB(g)的总键能高于1molA2(g)和1molB2(g)的总键能，故C项错误；化学键的断裂需要吸收能量，故D项错误。6．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。请认真观察图像，然后回答问题。(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应________(填“需要”或“不需要”)加热，该反应的ΔH＝________(用含E1、E2的代数式表示)。(2)已知热化学方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1，该反应的活化能为167.2kJ·mol－1，则其逆反应的活化能为________。(3)对于同一反应，图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比，活化能大大降低，活化分子的百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是___________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根据图像可知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应；该反应需要加热，使反应物分子变为活化分子，活化分子发生碰撞时才能发生化学反应；反应的焓变＝生成物的总能量－反应物的总能量，即ΔH＝E2－E1。(2)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量，反应的焓变＝正反应的活化能－逆反应的活化能，由已知反应得其逆反应的活化能为167.2kJ·mol－1＋241.8kJ·mol－1＝409.0kJ·mol－1。(3)对于同一反应，图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比，活化能大大降低，活化分子的百分数增多，反应速率加快，最有可能的原因是使用了催化剂。答案：(1)放热需要E2－E1(2)409.0kJ·mol－1(3)使用了催化剂高考研究——把握考情，方向不对努力白费考纲要求高频考点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，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。1.热化学方程式的书写与正误判断5年3考2.反应热的计算与大小比较5年5考考点一热化学方程式的书写与正误判断[高考这样考]1．(2014·海南高考)标准状况下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O=O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是()A．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－485kJ·mol－1B．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1解析：选D1molH2O(g)分解产生1molH2和eq\f(1,2)molO2的能量变化是2×463kJ·mol－1－436kJ·mol－1－eq\f(1,2)×495kJ·mol－1＝242.5kJ·mol－1，因此热化学方程式为H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋242.5kJ·mol－1，A、B错误；2molH2O分解产生2molH2和1molO2的能量变化则是＋485kJ，热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1，C错误，D正确。2．(2017·全国卷Ⅰ节选)近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：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：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1molH2需要消耗20kJ能量，而系统(Ⅰ)制备1molH2需要消耗286kJ能量，故系统(Ⅱ)消耗的能量较少。答案：H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋286kJ·mol－1H2S(g)=H2(g)＋S(s)ΔH＝＋20kJ·mol－1系统(Ⅱ)3．(2017·天津高考节选)0.1molCl2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4.28kJ，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。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＝－eq\f(4.28kJ,0.1mol)×2＝－85.6kJ·mol－1。答案：2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)=TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－85.6kJ·mol－14．(2017·北京高考节选)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SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/℃58136181(升华)3161412熔点/℃－69－25193304714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＝＋175.4kJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2＝－220.9kJ·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：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。答案：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(g)＋2CO(g)ΔH＝－45.5kJ·mol－15．(2016·天津高考)Si与Cl两元素的单质反应生成1molSi的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：Si(s)＋2Cl2(g)=SiCl4(l)ΔH＝－687kJ·mol－16．(2014·全国卷)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1molAX5，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：AX3(l)＋X2(g)=AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－17．(2014·天津高考)由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式：_________________________________________________。答案：SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)ΔH＝＋0.025akJ·mol－1[师说高考]知考情高考主要以非选择题的形式考查本部分内容。题目以生产、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能力和运用化学用语的能力明学法复习时，要认识热化学方程式与一般化学方程式的不同，清楚书写热化学方程式的要求和注意事项，熟记反应热、中和热、燃烧热的概念，通过比较明确它们的区别和联系，把握概念的内涵和外延，并能根据热化学方程式、盖斯定律进行相关计算[过关这样练]1．在一定条件下，将64g二氧化硫气体氧化成三氧化硫气体时，实验测得放出的热量为78.64kJ，已知二氧化硫在此条件下的转化率为80%。下列热化学方程式书写正确的是()A．SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1B．2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(l)ΔH＝－196.6kJ·mol－1C．SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=SO3(g)ΔH＝－78.64kJ·mol－1D．2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH＝＋196.6kJ·mol－1解析：选An(SO2)＝1mol，参加反应的有0.8mol，放出的热量为78.64kJ，若参加反应的SO2是1mol，则放出的热量为98.3kJ，A项正确。2．下列热化学方程式书写正确的是()A．甲烷的燃烧热为－890kJ·mol－1，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890kJ·mol－1B．在一定条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2kJ，则反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－158.4kJ·mol－1C．NaOH(s)＋eq\f(1,2)H2SO4(浓)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1D．2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出99.6kJ的热量，该反应的热化学方程式为2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2589.6kJ·mol－1解析：选D该热化学方程式中水应为液态，A项错误；该反应为可逆反应，1molSO2和0.5molO2反应生成的SO3小于1mol，故2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<－158.4kJ·mol－1，B项错误；NaOH固体溶解、浓硫酸稀释均放热，故NaOH(s)与H2SO4(浓)反应的中和热大于57.3kJ·mol－1，C项错误；2.00gC2H2的物质的量是eq\f(2.00g,26g·mol－1)＝eq\f(1,13)mol，2molC2H2气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出的热量为eq\f(99.6kJ×2mol,\f(1,13)mol)＝2589.6kJ，D项正确。3．依据能量图像完成下列热化学方程式问题(1)下图是1molNO2和1molCO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：__________________________________________。(2)化学反应N2＋3H2=2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：________________________________________________________________________。(3)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1molN2，其ΔH＝________kJ·mol－1。答案：(1)NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1(2)N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)ΔH＝－2(b＋c－a)kJ·mol－1(3)－139考点二反应热的计算与大小比较[高考这样考]1．(2014·全国卷Ⅱ)室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol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)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是()A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3解析：选B1molCuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH1>0,1molCuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故ΔH2<0,1molCuSO4·5H2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成1molCuSO4(s)和5mol水，然后1molCuSO4(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。2．(2017·全国卷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)＋eq\f(1,2)O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g)ΔH2＝－119kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH3＝－242kJ·mol－1反应①的ΔH1为________kJ·mol－1。解析：根据盖斯定律，由②式－③式可得①式，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119kJ·mol－1＋242kJ·mol－1＝＋123kJ·mol－1。答案：＋1233．(2017·全国卷Ⅲ节选)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)＋eq\f(3,2)H2(g)＋2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH22As(s)＋eq\f(5,2)O2(g)=As2O5(s)ΔH3则反应As2O5(s)＋3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH＝____________。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。答案：2ΔH1－3ΔH2－ΔH34．(2017·海南高考节选)碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产。回答下列问题：已知：①2NaOH(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋H2O(g)ΔH1＝－127.4kJ·mol－1②NaOH(s)＋CO2(g)=NaHCO3(s)ΔH2＝－131.5kJ·mol－1反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。解析：根据盖斯定律，由①－2×②得，2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝－127.4kJ·mol－1－2×(－131.5kJ·mol－1)＝＋135.6kJ·mol－1。答案：＋135.65．(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)ΔH1②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2③CO2(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HHCOHOCHE/(kJ·mol－1)4363431076465413由此计算ΔH1＝__________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58kJ·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＝(1076kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1)－(413kJ·mol－1×3＋343kJ·mol－1＋465kJ·mol－1)＝－99kJ·mol－1。根据盖斯定律，由②－①可得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58kJ·mol－1)－(－99kJ·mol－1)＝＋41kJ·mol－1。答案：－99＋41[师说高考]知考情高考主要以生产、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明学法复习本部分内容时，要清楚书写热化学方程式的要求和注意事项，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[备考这样办]突破点1反应热大小的比较比较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。(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。[对点训练]1．(2018·湖南长沙模拟)已知：(1)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1(2)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1(3)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ·mol－1(4)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝dkJ·mol－1下列关系式中正确的是()A．a<c<0 B．b>d>0C．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c<a<0，A项错误；同理，d<b<0，B项错误；热化学方程式中化学计量数表示物质的量，化学计量数增大一倍，ΔH为原来的2倍，故2a＝b<0，C项正确；同理，2c＝d<0，D项错误。2．已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH22CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH34Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋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．ΔH2＞0，ΔH4＞0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5解析：选CC与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1<0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2>0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3<0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH4<0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)=6CO2(g)＋4Fe(s)2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D项错误。突破点2利用键能计算ΔH(1)计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。(2)根据键能计算反应热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。要注意特殊分子或晶体中化学键的数目，常见的有1molP4中含有6molP—P键，1mol晶体硅中含有2molSi—Si键，1mol石墨晶体中含有1.5molC—C键，1mol金刚石中含有2molC—C键，1molSiO2中含有4molSi—O键等。[对点训练]3．已知：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H—H、O=O和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为()A．－332 B．－118C．＋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：4×462kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1－496kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得a＝＋130，故选项D正确。4．(2015·全国卷Ⅰ节选)已知反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。解析：设1molHI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x－436kJ－151kJ＝＋11kJ，x＝299kJ。答案：2995．(2018·杭州市重点中学过关卷)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：已知：化学键C—HC—CC=CH—H键能/(kJ·mol－1)412348612436计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。解析：制备苯乙烯需断开2molC—H键，生成1molH—H键，同时在C—C键的基础上生成C=C键，因此生成1mol苯乙烯吸收的热量为2×412kJ＝824kJ，放出的热量为436kJ＋(612－348)kJ＝700kJ，根据反应热的定义可知，ΔH＝824kJ·mol－1—700kJ·mol－1＝124kJ·mol－1。答案：＋124突破点3利用盖斯定律计算ΔH(1)盖斯定律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)应用五步骤[对点训练]6．已知：①2O2(g)＋N2(g)=N2O4(l)ΔH1②N2(g)＋2H2(g)=N2H4(l)ΔH2③O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)ΔH3④2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4＝－1048.9kJ·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__________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由已知热化学方程式①②③可得：N2O4(l)=2O2(g)＋N2(g)－ΔH12N2H4(l)=2N2(g)＋4H2(g)－2ΔH22O2(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。答案：2ΔH3－2ΔH2－ΔH1反应放热量大、产生大量气体7．(2018·山东实验中学练兵)已知下列反应：SO2(g)＋2OH－(aq)=SOeq\o\al(2－,3)(aq)＋H2O(l)ΔH1ClO－(aq)＋SOeq\o\al(2－,3)(aq)=SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Cl－(aq)ΔH2CaSO4(s)=Ca2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)ΔH3则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)=CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝________。解析：将题给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。答案：ΔH1＋ΔH2－ΔH38．(2017·武汉诊断)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为－890.3kJ·mol－1、－285.8kJ·mol－1和－283.0kJ·mol－1，则生成1m3(标准状况)CO所需热量为________。解析：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1，②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，③CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1，根据盖斯定律，①－2×②－2×③得：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1＋2×285.8kJ·mol－1＋2×283.0kJ·mol－1＝＋247.3kJ·mol－1，即生成1molCO需吸收能量eq\f(247.3kJ,2)＝123.65kJ，因此生成1m3(标准状况)CO所需能量：eq\f(1000L,22.4L·mol－1)×123.65kJ·mol－1≈5520kJ＝5.52×103kJ。答案：5.52×103kJ[课堂即时练]1．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6kJ·mol－1，则HCN在水溶液中电离的ΔH等于()A．－67.7kJ·mol－1 B．－43.5kJ·mol－1C．＋43.5kJ·mol－1 D．＋67.7kJ·mol－1解析：选C反应的热化学方程式分别为①HCN(aq)＋OH－(aq)=CN－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－12.1kJ·mol－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－55.6kJ·mol－1根据盖斯定律，由①－②可得HCN电离的热化学方程式为HCN(aq)H＋(aq)＋CN－(aq)ΔH＝－12.1kJ·mol－1－(－55.6kJ·mol－1)＝＋43.5kJ·mol－1。2．(2018·马鞍山二中月考)根据热化学方程式：S(l)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－293.23kJ·mol－1，分析下列说法中正确的是()A．S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH<－293.23kJ·mol－1B．S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH>－293.23kJ·mol－1C．1molSO2(g)的键能总和大于1molS(l)和1molO2(g)的键能之和D．1molSO2(g)的键能总和小于1molS(l)和1molO2(g)的键能之和解析：选C因物质由液态转变成固态要放出热量，所以S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH>－293.23kJ·mol－1，A项错误；因物质由液态转变成气态要吸收热量，所以S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH<－293.23kJ·mol－1，B项错误；由题意知，该反应为放热反应，放热反应中反应物总键能小于生成物总键能，C项正确，D项错误。3．根据键能数据估算CH4(g)＋4F2(g)=CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH为()化学键C—HC—FH—FF—F键能/(kJ·mol－1)414489565155A.－485kJ·mol－1 B．＋485kJ·mol－1C．＋1940kJ·mol－1 D．－1940kJ·mol－1解析：选DΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝414kJ·mol－1×4＋155kJ·mol－1×4－489kJ·mol－1×4－565kJ·mol－1×4＝－1940kJ·mol－1。4．(2018·太原五中月考)燃烧agC2H5OH(l)，生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量为QkJ，经测定，生成的CO2与足量澄清石灰水反应得到5g沉淀，则表示乙醇燃烧的热化学方程式是()A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－20QkJ·mol－1B．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－40QkJ·mol－1C.eq\f(1,2)C2H5OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋eq\f(3,2)H2O(g)ΔH＝－20QkJ·mol－1D．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－40QkJ·mol－1解析：选B由关系式：CaCO3～CO2～eq\f(1,2)C2H5OH可知，ag乙醇的物质的量为eq\f(1,2)n(CaCO3)＝0.025mol，所以1molC2H5OH(l)燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量是40QkJ，热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－40QkJ·mol－1。5．(2018·滨州模拟)已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－24.8kJ·mol－1Fe2O3(s)＋eq\f(1,3)CO(g)=eq\f(2,3)Fe3O4(s)＋eq\f(1,3)CO2(g)ΔH＝－15.73kJ·mol－1Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋640.4kJ·mol－1则14gCO气体还原足量FeO固体得到Fe单质和CO2气体时的反应热约为()A．－218kJ·mol－1 B．－109kJ·mol－1C．＋218kJ·mol－1 D．＋109kJ·mol－1解析：选B该问题可以转化为eq\f(1,2)CO(g)＋eq\f(1,2)FeO(s)=eq\f(1,2)Fe(s)＋eq\f(1,2)CO2(g)ΔH＝？所以，若把已知的3个热化学方程式按顺序编号为①、②、③，根据盖斯定律，由[(①－②)×eq\f(3,2)－③2]×eq\f(1,6)即可得到目标热化学方程式，ΔH＝[(－24.8＋15.73)×3/2－640.4]×1/6kJ·mol－1＝－109kJ·mol－1。6．已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH24HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH3N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH42NH3(g)＋3Cl2(g)=N2(g)＋6HCl(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>0，ΔH4>0C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2解析：选D2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)属于放热反应，ΔH1<0；H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)属于放热反应，ΔH2<0；4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)属于放热反应，ΔH3<0；N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)属于放热反应，ΔH4<0，A、B错误；根据盖斯定律，ΔH2＝(ΔH4＋ΔH5)×eq\f(1,3)，C错误；根据盖斯定律，ΔH3＝ΔH1－2ΔH2，D正确。7．依据事实写出下列反应的热化学方程式。(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需要吸收10.94kJ热量，此反应的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)已知2.0g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________。(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1669.8kJ的热量。此反应的热化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7g液态水和2.24LCO2(标准状况)并放出68.35kJ的热量。写出此反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)1g(eq\f(1,12)mol)碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94kJ热量，则碳与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.28kJ·mol－1。(2)2.0g(eq\f(1,16)mol)肼气体在氧气中完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出33.4kJ热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.4kJ·mol－1。(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1669.8kJ的热量，则此反应的热化学方程式为4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－1669.8kJ·mol－1×2＝－3339.6kJ·mol－1。(4)通过燃烧的产物可知该有机物中肯定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。n(H2O)＝eq\f(2.7g,18g·mol－1)＝0.15mol，n(H)＝0.3mol，m(H)＝0.3g，n(CO2)＝eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)＝0.1mol，n(C)＝0.1mol，m(C)＝1.2g，则碳元素和氢元素的质量之和是0.3g＋1.2g＝1.5g<2.3g，故该有机物中还含有氧元素，氧元素的质量是2.3g－1.5g＝0.8g，n(O)＝0.05mol，从而可确定该有机物的分子式为C2H6O，该液态有机物为C2H5OH(l)，故该反应的热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1367kJ·mol－1。答案：(1)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.28kJ·mol－1(2)N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.4kJ·mol－1(3)4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－3339.6kJ·mol－1(4)C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1367kJ·mol－18．(2018·临汾一中月考)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。(1)已知：Cu(s)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH＝＋64.39kJ·mol－12H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝－196.46kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.84kJ·mol－1在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574kJ·mol－1CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160kJ·mol－1则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝＋180.5kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1则氨的催化氧化反应的热化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________。(4)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。反应的化学方程式为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。已知部分化学键的键能如下：分子式/结构式NO/N≡OCO/C≡OCO2/O=C=ON2/N≡N化学键N≡OC≡OC=ON≡N键能/kJ·mol－16321072750946请计算上述反应的ΔH＝____________kJ·mol－1。解析：(1)将题给已知三个热化学方程式依次编号为反应①、②、③，根据盖斯定律，①＋eq\f(1,2)×②＋③得Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋2H2O(l)ΔH＝＋64.39kJ·mol－1＋eq\f(1,2)×(－196.46kJ·mol－1)＋(－285.84kJ·mol－1)＝－319.68kJ·mol－1。(2)将已知的两个热化学方程式相加后再乘eq\f(1,2)，就可以得到相应的热化学方程式：CH4(g)＋2NO2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)ΔH＝－867kJ·mol－1。(3)把已知方程式依次编号为①、②、③，依据盖斯定律，由②×3－③×2＋①×2得到：4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－905kJ·mol－1。(4)化学反应的焓变等于反应物旧键断裂吸收的总能量和产物中新键形成释放的总能量之差，所以2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝(632×2＋1072×2)kJ·mol－1－(946＋750×4)kJ·mol－1＝－538kJ·mol－1。答案：(1)Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－319.68kJ·mol－1(2)CH4(g)＋2NO2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)ΔH＝－867kJ·mol－1(3)4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－905kJ·mol－1(4)－538[课下达标练]1．下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()A．铝片与稀盐酸反应B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C．灼热的炭与水蒸气的反应D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应解析：选C铝片与稀盐酸之间的置换反应、甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应既是氧化还原反应，又是放热反应；灼热的炭与水蒸气发生的氧化还原反应是吸热反应；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl之间发生的复分解反应是吸热反应。2．某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是()A．两步反应均为吸热反应B．三种化合物中C最稳定C．加入催化剂会改变反应的焓变D．整个反应中ΔH＝E1－E4解析：选BA→B的反应为吸热反应，B→C的反应为放热反应，A错误；物质的能量越低，越稳定，B正确；加入催化剂，只改变反应的活化能，不改变焓变，C错误；整个反应中ΔH＝(E1＋E3)－(E2＋E4)，D错误。3．已知下列反应的热化学方程式：6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3则反应4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为()A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1 D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3解析：选A将题给的3个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由12×③＋5×②－2×①，可得4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1，故A项正确。4．(2018·郑州一中月考)下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是()A．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol－1B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1D．已知I2(g)＋H2(g)=2HI(g)ΔH1，I2(s)＋H2(g)=2HI(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH2解析：选C燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，氢气完全燃烧，生成的稳定氧化物是指液态水，A错误；石墨转化为金刚石是吸热反应，说明石墨的能量低，所以石墨稳定，B错误；中和热是指稀溶液中强酸与强碱反应生成1mol液态水和易溶性盐时放出的热量，C正确；碘蒸气变为碘固体，会放出热量，所以碘蒸气与氢气反应放出的热量多，则ΔH1<ΔH2，D错误。5．(2018·滕州二中月考)由金红石TiO2制取单质Ti，涉及的步骤为：TiO2→TiCl4eq\o(→,\s\up7(Mg),\s\do5(800℃，Ar))Ti。已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2③TiO2(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－ΔH2C．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。6．我国发射“神十一”所用的长征2号火箭的主要燃料是偏二甲肼(C2H8N2)，氧化剂是NO2，燃烧产物只有N2、CO2和H2O。有的国家用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知：①N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7kJ·mol－1②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1下列关于肼和NO2反应的热化学方程式正确的是()A．2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1135.7kJ·mol－1B．2N2H4(g)＋2NO2(g)=2N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1135.7kJ·mol－1C．N2H4(g)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1135.7kJ·mol－1D．2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1135.7kJ·mol－1解析：选D根据盖斯定律，由②×2－①，可得2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1×2－67.7kJ·mol－1＝－1135.7kJ·mol－1，故D项正确。7．(2018·山西重点中学联考)肼(H2N—NH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O=O为500、N—N为154，O—H为452.5，则断裂1molN—H所需的能量(kJ)是()A．194 B．391C．516 D．658解析：选BΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，由图可知N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1。设断裂1molN—H所需能量为xkJ，则154kJ＋4xkJ＋500kJ－(942＋2×2×452.5)kJ＝－534kJ，解得x＝391。8．氢气、铝、铁都是重要的还原剂。已知下列反应的热化学方程式，下列关于反应的焓变判断正确的是()2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH13H2(g)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋3H2O