（浙江选考）2023版高考化学二轮复习第三编化学反应原理专题九化学反应中的热效应学案

PAGEPAGE1专题九化学反响中的热效应[考试标准]知识条目必考要求加试要求1.化学反响中的热量①化学反响中能量转化的主要形式②吸热反响和放热反响③从化学反响中的反响物的总能量与生成物的总能量变化理解反响中的热效应④化学键的断裂和形成与反响中能量变化的关系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aabbabababcbca2.太阳能、生物质能和氢能的利用①太阳能开发利用的途径和方式②生物质能的利用途径③氢能的优点、开发与利用，了解化石燃料的不可再生性及其给环境带来的问题aaaaaa3.化学反响中的热效应①反响热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aacbaab考点一化学反响中的热量、热化学方程式1．燃料的充分燃烧和反响热(1)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，温度到达着火点。③充分燃烧的必要条件是O2要充足，与O2的接触面积要大。④不充分燃烧那么产热少，浪费资源，污染环境。(2)反响热(焓变)①定义：在恒温、恒压的条件下，反响过程中吸收或释放的热量。②符号：ΔH。③单位：kJ/mol或kJ·mol－1。④测量：可用量热计测量。⑤表示方法：吸热反响的ΔH＞0；放热反响的ΔH＜0。⑥产生原因：化学反响过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等，故化学反响均伴随着能量变化。(3)放热反响和吸热反响的比拟放热反响吸热反响定义放出热量的化学反响吸收热量的化学反响形成原因反响物具有的总能量大于生成物具有的总能量反响物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反响物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反响物分子断键时吸收的总能量表示方法ΔH＜0ΔH＞0实例H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.5kJ·mol－1C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝131.3kJ·mol－1特别提醒(1)化学反响表现为吸热或放热与反响开始是否需要加热无关。需要加热的反响不一定是吸热反响，如C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＜0；不需要加热的反响也不一定是放热反响，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反响。(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，不属于放热反响或吸热反响。(3)利用放热反响和吸热反响可以比拟反响物和生成物的相对稳定性，能量越低越稳定。2．太阳能、生物质能和氢能的利用(1)太阳能的利用绿色植物的光合作用是太阳能的主要利用形式，地球上每年通过光合作用储存的太阳能，相当于全球能耗的10倍左右。主要是通过①光能→化学能6CO2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(光),\s\do5(叶绿素))C6H12O6＋6O2。②化学能→热能(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5())nC6H12O6。C6H12O6＋6O2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5())6CO2＋6H2O。(2)生物质能的利用农业废弃物(如植物的秸秆、枝叶)、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等这些物质中蕴藏着丰富的能量，我们把这些来自于植物及其加工产品所贮存的能量叫做生物质能。生物质能利用的主要方式：①直接燃烧(C6H10O5)n＋6nO2eq\o(→,\s\up7(点燃))6nCO2＋5nH2O②生物化学转换(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5())nC6H12O6C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5())2C2H5OH＋2CO2↑③热化学转换C6H12O6eq\o(→,\s\up7(发酵),\s\do5(隔绝空气))3CH4↑＋3CO2↑(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(发酵))3nCH4↑＋3nCO2↑(3)氢能的开发和利用制氢气的原料是水，氢气燃烧的产物只有水，因此氢气是一种理想的清洁燃料。3．热化学方程式的书写(1)注明反响条件反响热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反响是在25℃、101kPa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“－〞(“＋〞可省略)、数字和单位(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。(5)区别于普通方程式一般不标注“↑〞、“↓〞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，那么ΔH也要加倍。可逆反响中ΔH指完全反响时的热效应。题组一化学反响中的能量变化1．(2022·温州中学高一上学期期末)以下说法正确的选项是()A．需要加热才能发生的反响一定是吸热反响B．任何放热反响在常温条件下一定能够发生C．反响物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反响是放热还是吸热D．化学反响才有伴随能量变化，物理变化没有伴随能量变化答案C解析A项，需要加热才能发生的反响不一定是吸热反响，例如木炭燃烧，错误；B项，放热反响在常温条件下不一定能够发生，例如木炭燃烧，错误；C项，反响物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反响是放热还是吸热，正确；D项，化学反响伴随能量变化，物理变化中也会伴随能量变化，错误。2．(2022·浙江省东阳中学高一3月阶段性考试)(1)以下变化属于吸热反响的是_____(填序号)。①葡萄糖在人体内被氧化成CO2；②天然气的燃烧；③煅烧大理石；④稀盐酸与稀氨水混合；(2)氢气燃烧生成液态水的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1，请答复以下问题：①生成物能量总和________(填“大于〞“小于〞或“等于〞)反响物能量总和。②反响2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)的能量变化如下图。拆开1molH2、1molO2和1molH—O中的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ和463kJ能量，那么此反响过程________(填“吸收〞或“放出〞)________kJ能量。(3)反响2HI(g)=H2(g)＋I2(g)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，那么1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。答案(1)③⑧(2)①小于②放出484(3)299题组二能源的开发与利用3．(2022·温州市十五校联合体高一下学期期中联考)以下关于燃料充分燃烧的说法中，错误的选项是()A．氧气量充足，燃烧充分B．固体燃料块越大燃烧越充分C．液体燃料燃烧时可以雾状喷出D．温度必须到达着火点答案B解析A项，氧气量充足，燃烧充分，正确；B项，固体燃料块越大，接触面积越小，燃烧越不充分，错误；C项，液体燃料燃烧时可以雾状喷出增大反响物接触面积，加快反响速率，正确；D项，温度必须到达着火点，正确。4．(2022·绍兴市高三3月教学质量调测)以下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，属于不可再生能源，而氢气、沼气、酒精及太阳能、风能等为可再生能源，故答案为B。5．(2022·慈溪市高二上学期期中)以下有关能量转换的说法正确的选项是()A．煤燃烧是化学能全部转化为热能的过程B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转化成热能的过程答案B解析A项，煤燃烧是化学能局部转化成热能，局部转化成其他能量的过程，错误；B项，化石燃料和植物燃料，燃烧时放出的能量最终来自于太阳能，正确；C项，是化学能转化成热能的过程，错误；D项，光合作用是把太阳能转化成化学能，错误。题组三热化学方程式的正误判断6．(2022·宁波市十校高三9月联考)：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－483.6kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2＝－571.6kJ·mol－1；据此判断，以下说法正确的选项是()A．2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH3＝xkJ·mol－1，x小于571.6B．2mol氢气和1mol氧气的能量大于2mol液态水的能量C．1molH2O(l)转变成1molH2O(g)放出44.0kJ热量D．1molH2O(g)转变成1molH2O(l)放出88.0kJ热量答案B解析A项，热化学反响方程式的正过程热效应的绝对值等于逆过程热效应的绝对值，即x为571.6，错误；B项，氢气燃烧是放热反响，反响物的总能量大于生成物的总能量，即2mol氢气和1mol氧气的能量大于2mol液态水的能量，正确；C项，①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1，②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2，(①－②)/2得H2O(l)=H2O(g)ΔH＝(ΔH1－ΔH2)/2kJ·mol－1＝44.0kJ·mol－1，此反响吸收44.0kJ的热量，错误；D项，根据C选项分析，1mol水蒸气转化成1mol液态水，放出的热量为44.0kJ，错误。7．(2022·浙江省“七彩阳光〞新高考研究联盟高三上学期考试)1molCH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3kJ热量，表示该反响的热化学方程式正确的选项是()A．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝890.3kJ·mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝890.3kJ·mol－1D．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1答案B解析1molCH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3kJ热量，表示该反响的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1，答案选B。8．(2022·温州市高三第二次选考模拟)根据能量变化示意图，以下说法正确的选项是()A．C(金刚石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝(E4－E1)kJ·mol－1B．2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝(E2－E3)kJ·mol－1C．C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH＝(E3－E4)kJ·mol－1D．2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH＝2(E2－E1)kJ·mol－1答案D解析A项，金刚石燃烧是放热反响，ΔH＜0，错误；B项，根据图像可知1mol石墨不完全燃烧生成1molCO放出(E3－E2)kJ能量，那么2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝2(E2－E3)kJ·mol－1，错误；C项，根据图像可知石墨的总能量低于金刚石，那么C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH＝(E4－E3)kJ·mol－1，错误；D项，CO2分解生成CO和氧气是吸热反响，那么根据图像可知2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH＝2(E2－E1)kJ·mol－1，正确。“四审〞快速判断热化学方程式正误考点二标准燃烧热、中和热、盖斯定律(加试)1．焓变与反响热(1)焓变、反响热①定义：在恒温、恒压条件下进行的反响的热效应。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1mol化学键释放的最低能量。②ΔH＝反响物总键能之和－生成物总键能之和。2．两类重要的反响热——标准燃烧热、中和热(1)标准燃烧热①概念：在101kPa下，1mol物质完全燃烧的反响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(101kPa时)、可燃物的物质的量(1mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧〞是指物质中以下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－393.5kJ·mol－1，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。④书写热化学方程式：标准燃烧热是以1mol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1mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1，即C8H18的标准燃烧热为－5518kJ·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放为可燃物燃烧反响放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的标准燃烧热。(2)热值1g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响生成1mol液态H2O时的反响热叫中和热。②注意几个限定词：①稀溶液；②生成物是1mol液态H2O；③用离子方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。③中和热的测定a．测定原理ΔH＝eq\f(m酸＋m碱·c·t终－t始,n)c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。b．装置如图(在横线上填写仪器的名称)3．盖斯定律(1)1840年化学家盖斯从实验中总结得出盖斯定律。(2)内容：一个化学反响，不管是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。即化学反响的反响热只与反响体系的始态和终态有关。(3)根据以下反响过程，试判断ΔH的关系：①aAeq\o(→,\s\up7(ΔH1))1,BAeq\o(→,\s\up7(ΔH2))eq\f(1,a)B那么ΔH1＝aΔH2。②Aeq\o(→,\s\up7(ΔH1))BaBeq\o(→,\s\up7(ΔH2))aA那么ΔH2＝－aΔH1。③那么ΔH＝ΔH1＋ΔH2。注意在反响过程设计中，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。题组一利用化学键的键能计算焓变1．肼(H2N—NH2)是一种高能燃料，有关化学反响的能量变化如以下图所示，断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O=O为500、N—N为154，那么断裂1molN—H键所需的能量(kJ)是()A．194B．391C．516D．658答案B解析由图知N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)，ΔH1＝－534kJ·mol－1，可设断裂1molN—H键所需能量为xkJ，由图得出：ΔH1＝ΔH3＋ΔH2＝154kJ·mol－1＋4xkJ·mol－1＋500kJ·mol－1－2752kJ·mol－1＝－534kJ·mol－1，可求得x＝391，B项正确。2．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反响A，可实现氯的循环利用。反响A：4HCl＋O2eq\o(→,\s\up7(CuO/CuCl2),\s\do5(400℃))2Cl2＋2H2O。：i．反响A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。ii.(1)A的热化学方程式是。(2)断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强〞或“弱〞)。答案(1)4HCl(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(CuO/CuCl2),\s\do5(400℃))2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1(2)31.9强(2)由ΔH＝反响物键能之和－生成物键能之和可得，E(H—O)－E(H—Cl)＝[115.6＋(498－2×243)]/4kJ·mol－1＝31.9kJ·mol－1，键能越大，化学键越稳定、越强，所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl键强。解答反响热计算的题目时的考前须知(1)不要把反响热与键能的关系和反响热与物质的总能量的关系相混淆。反响热(焓变)ΔH＝反响物的键能总和－生成物的键能总和＝生成物的总能量－反响物的总能量。(2)要弄清反响前后分子中的化学键类型和数目。如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)中，1molNH3分子中含有3molN—H键。题组二标准燃烧热、中和热3．25℃、101kPa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33kJ·g－1、143kJ·g－1、56kJ·g－1、23kJ·g－1，那么以下热化学方程式正确的选项是()A．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－396kJ·mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－896kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1D．CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝736kJ·mol－1答案B解析煤炭的热值是33kJ·g－1，那么12g煤炭完全燃烧放出的热量为396kJ，所以热化学方程式为C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－396kJ·mol－1，A错误；天然气的热值是56kJ·g－1，那么16gCH4放出的热量为896kJ，所以热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－896kJ·mol－1，B正确；氢气的热值是143kJ·g－1，那么4gH2放出的热量为572kJ，所以热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1，C错误；甲醇(CH3OH)的热值是23kJ·g－1，那么32gCH3OH放出的热量为736kJ，所以热化学方程式：CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－736kJ·mol－1，D错误。4．(2022·慈溪市高二上学期期中联考)298K时，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，推测含1molHCl的稀溶液与含1molNH3的稀溶液反响放出的热量()A．大于57.3kJ B．等于57.3kJC．小于57.3kJ D．无法确定答案C解析NH3·H2O是弱电解质，其电离是吸热过程，因此放出的热量小于57.3kJ，应选项C正确。5．(2022·慈溪市高二上学期期中联考)强酸与强碱在稀溶液中发生中和反响的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，向3份同体积0.2mol·L－1的NaOH溶液中分别参加适量的稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反响的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的选项是()A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3B．ΔH2＞ΔH3＞ΔH1C．ΔH2＞ΔH1＞ΔH3D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2答案D解析此反响是放热反响，ΔH<0，醋酸属于弱电解质，电离是吸热过程，放出的热量小于57.3kJ，浓硫酸遇水放出热量，反响放出的热量大于57.3kJ，稀硝酸和NaOH反响放出热量等于57.3kJ，因此有ΔH1＞ΔH3＞ΔH2，应选项D正确。题组三焓变大小的比拟6．(2022·慈溪市高二上学期期中联考)以下各组热化学方程式中，化学反响的ΔH前者大于后者的是()①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH4③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH52H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH6④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH7CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH8A．①B．④C．②③④D．①②③答案C解析①两个反响是放热反响，ΔH<0，CO是可燃性气体，还能继续燃烧放出热量，因此ΔH1<ΔH2，故错误；②燃烧时放出热量，ΔH<0，固体转化成气体，需要吸收热量，ΔH3＞ΔH4，故正确；③都是放热反响，2ΔH5＝ΔH6，故正确；④前者是吸热反响，ΔH＞0，后者是放热反响，ΔH<0，故正确；综上所述，选项C正确。7．以下热化学方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝dkJ·mol－1以下关系式中正确的选项是()A．a＜c＜0 B．b＞d＞0C．2a＝b＜0 D．2c＝答案C解析H2的燃烧反响是放热反响，ΔH＜0，a、b、c、d都小于0，B、D两项错误；反响③与反响①相比拟，产物的状态不同，H2O(g)的能量＞H2O(l)的能量，a＞c，A项错误；反响②的化学计量数是反响①的2倍，②的反响热也是①的2倍，即b＝2a8．在同温、同压下，以下各组热化学方程式中，ΔH1＞ΔH2的是()A．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝－Q1kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1B．S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1＝－Q1kJ·mol－1S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1C．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－Q1kJ·mol－1C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1＝－Q1kJ·mol－1eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=HCl(g)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1答案A解析由于H2O(g)的焓大于H2O(l)的焓，Q2＞Q1，故ΔH1＞ΔH2，A项符合题意；由于S(g)的焓大于S(s)的焓，Q1＞Q2，故ΔH2＞ΔH1，B项不符合题意；C(s)生成CO2(g)比生成CO(g)放出的热量多，Q1＞Q2，故ΔH2＞ΔH1，C项不符合题意；生成2molHCl(g)比生成1molHCl(g)放出的热量多，Q1＞Q2，故ΔH2＞ΔH1，D项不符合题意。(1)比拟反响热(焓变)的大小时，反响热(ΔH)必须带“＋〞或“－〞号进行比拟。如吸热反响的ΔH(＋)大于放热反响的ΔH(－)，放热反响的ΔH(－)，放热越多，ΔH越小。(2)参与反响的物质聚集状态(能量g＞l＞s)不同时的反响热(焓变)的大小①同一反响，反响物状态不同时，如A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1＜0，A(s)＋B(g)=C(g)ΔH2＜0，因为能量A(g)＞A(s)，第一个反响放出能量多，那么ΔH1＜ΔH2。②同一反响，生成物状态不同时，如A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1＜0，A(g)＋B(g)=C(l)ΔH2＜0，因为能量C(g)＞C(l)，第一个反响放出能量少，那么ΔH1＞ΔH2。(3)两个有联系的不同反响相比。如C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＜0，C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2＜0，根据常识可知CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH3＜0，故第一个反响放出的热量多，那么ΔH1＜ΔH2。题组四盖斯定律的应用9．(2022·慈溪市高二上学期期中联考)以下两个热化学方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220.0kJ·mol－1(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共3mol，完全燃烧生成液态水时放热2790kJ，那么混合气体中H2和C3H8的体积比为。(2)：H2O(l)=H2O(g)ΔH＝44.0kJ·mol－1，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：。答案(1)2∶1(2)C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2044.0kJ·mol－1解析(1)设氢气的物质的量为xmol，那么丙烷的物质的量为(3－x)mol，有285x＋(3－x)×2220＝2790，解得x＝2，因此氢气和丙烷的物质的量之比为2∶1。(2)①C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)，②H2O(l)=H2O(g)，①＋4×②得出ΔH＝(－2220＋4×44)kJ·mol－1＝－2044.0kJ·mol－1，因此热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2044.0kJ·mol－1。2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝1530.0kJ·mol－1那么氢气的热值为。答案142.9kJ·g－1解析：①2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝1530.0kJ·mol－1、②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，那么[②×2－①]÷6可得H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝[(－92.4kJ·mol－1)×2－1530.0kJ·mol－1]÷6＝－285.8kJ·mol－1，即2g氢气完全燃烧放出的热量为285.8kJ，那么氢气的热值为142.9kJ·g－1。11．(2022·温州市高三第二次选考模拟)，一定条件下有以下反响：Ⅰ.2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH1Ⅱ.2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)ΔH2Ⅲ.2NaOH(aq)＋N2O5(g)=2NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH3写出NO和O2的混合物溶于NaOH溶液生成硝酸盐的热化学方程式：。答案4NO(g)＋3O2(g)＋4NaOH(aq)=4NaNO3(aq)＋2H2O(l)ΔH＝2ΔH3－ΔH1－2ΔH2解析：Ⅰ.2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH1Ⅱ.2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)ΔH2Ⅲ.2NaOH(aq)＋N2O5(g)=2NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH3根据盖斯定律可知2×Ⅲ－Ⅰ－2×Ⅱ即得到NO和O2的混合物溶于NaOH溶液生成硝酸盐的热化学方程式：4NO(g)＋3O2(g)＋4NaOH(aq)=4NaNO3(aq)＋2H2O(l)ΔH＝2ΔH3－ΔH1－2ΔH2。12．(2022·浙江省“七彩阳光〞新高考研究联盟高三上学期考试)由CO2制备甲醇过程可能涉及如下反响：反响Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.58kJ·mol－1反响Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2反响Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH3＝－90.77kJ·mol－1那么反响Ⅱ的ΔH2＝。答案41.19kJ·mol－1解析反响Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.58kJ·mol－1，反响Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2，反响Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH3＝－90.77kJ·mol－1，根据盖斯定律，反响Ⅱ＝反响Ⅰ－反响Ⅲ，所以ΔH2＝ΔH1－ΔH3＝－49.58kJ·mol－1－(－90.77kJ·mol－1)＝41.19kJ·mol－1。1．(2022·浙江11月选考，5)以下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．(2022·浙江11月选考，19)根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：以下说法正确的选项是()A．ΔH5＞0B．ΔH1＋ΔH2＝0C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5D．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≠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。3．(2022·浙江4月选考，9)以下物质放入水中，会显著放热的是()A．食盐B．蔗糖C．酒精D．生石灰答案D解析食盐溶于水，放热不明显，A错误；蔗糖溶于水，放热不明显，B错误；酒精溶于水，放热不明显，C错误；生石灰溶于水生成氢氧化钙，属于放热反响，D正确。4．(2022·浙江4月选考，19)断裂1molH2(g)中的H—H键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成H2O(g)中的1molH—O键能放出462.8kJ的能量。以下说法正确的选项是()A．断裂1molH2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－480.4kJ·mol－1C．2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝471.6kJ·mol－1D．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－240.2kJ·mol－1答案B解析未说明1molH2O的状态，不能计算能量变化，A错误；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝436.4kJ·mol－1×2＋498kJ·mol－1－4×462.8kJ·mol－1＝－480.4kJ·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；根据B中分析可知H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－240.2kJ·mol－1，D错误。5．(2022·浙江10月选考，9)以下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。6．(2022·浙江10月选考，19)根据能量变化示意图，以下热化学方程式正确的选项是()A．N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－(b－a)kJ·mol－1B．N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－(a－b)kJ·mol－1C．2NH3(l)=N2(g)＋3H2(g)ΔH＝2(a＋b－c)kJ·mol－1D．2NH3(l)=N2(g)＋3H2(g)ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1答案D解析根据图示知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－2(b－a)kJ·mol－1，所以A、B两项错误；根据图示知2NH3(l)=N2(g)＋3H2(g)ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1，所以C项错误、D项正确。7．[(2022·浙江11月选考，30(一)(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。：C10H18(l)C10H12(l)＋3H2(g)ΔH1C10H12(l)C10H8(l)＋2H2(g)ΔH2ΔH1＞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℃，液态十氢萘脱氢反响的平衡转化率约为9%。温度335℃，在恒容密闭反响器中进行高压液态十氢萘(1.00mol)催化脱氢实验，测得C10H12和C10H8的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间的变化关系，如图1所示。①在8h时，反响体系内氢气的量为mol(忽略其他副反响)。②x1显著低于x2的原因是。③在图2中绘制“C10H18→C10H12→C10H8”答案①1.951②反响2的活化能比反响1的小，催化剂显著降低了反响2的活化能，反响生成的C10H12很快转变成C10H8，故x1显著低于x2③解析(3)①该反响可以直接看作十氢萘分别分解为四氢萘和萘，那么生成氢气的物质的量：0.374mol×5＋0.027mol×3＝1.951mol。8．[2022·浙江4月选考，30(1)]：2Al2O3(s)=4Al(g)＋3O2(g)ΔH1＝3351kJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2＝－221kJ·mol－12Al(g)＋N2(g)=2AlN(s)ΔH3＝－318kJ·mol－1碳热复原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＝1026kJ·mol－19．[2022·浙江10月选考，30(2)①]：Cl2(g)＋2NaOH(aq)=NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)ΔH1＝－102kJ·mol－13Cl2(g)＋6NaOH(aq)=5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)ΔH2＝－422kJ·mol－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＝－116kJ·mol－110．[2022·浙江4月选考，30(2)③]298K和101kPa条件下：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH22H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH34NH3(g)＋O2(g)=2N2H4(l)＋2H2O(l)ΔH4那么N2H4(l)的标准燃烧热ΔH＝。答案eq\f(3,2)ΔH2－ΔH1－eq\f(1,2)ΔH4专题强化练[必考题组]1．(2022·温州市高三9月选考适应性测试)以下过程会释放出热量的是()A．浓硫酸稀释 B．水的分解C．硝酸铵溶于水 D．冰的融化答案A解析浓硫酸稀释放热，故A正确；水的分解吸热，故B错误；硝酸铵溶于水吸热，故C错误；冰的融化吸热，故D错误。2．(2022·杭州萧山区命题比赛)关于能源的开发与利用，以下说法不正确的选项是()A．生物质能植物及其加工产品所贮存的能量，是人类赖以生存的重要能源B．化石燃料燃烧时放出的能量本质上均来源于远古时期生物体所吸收利用的太阳能C．将太阳能转化为氢能是减少环境污染、缓解能源危机的一种设想D．以玉米、高粱为原料发酵制乙醇属于生物质能的热化学转换答案D解析以玉米、高粱为原料发酵制乙醇应属于生物质能和化学能的转换，是生物化学转换，不是热化学转换。3．H2与O2发生反响的过程用模型图示如下(“—〞表示化学键)：以下说法不正确的选项是()A．过程Ⅰ是吸热过程B．过程Ⅲ一定是放热过程C．该反响过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键D．该反响的能量转化形式只能以热能的形式进行答案D解析A项，过程Ⅰ是分子的化学键断裂形成原子，属于吸热过程，正确；B项，过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，正确；C项，过程Ⅰ为所有的旧化学键断裂，过程Ⅲ为4．(2022·台州高三上学期期末)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且可以再生。以下最有希望的新能源是()①天然气②煤③石油④太阳能⑤氢能A．①③⑤B．②③④C．①④⑤D．④⑤答案D5．(2022·浙江省名校新高考研究联盟高三联考)：①S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1＜0②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2＜0以下能量变化示意图中正确的选项是()答案C6．(2022·台州市高三上学期期末)根据能量变化示意图，以下说法正确的选项是()A．拆开2molH2(g)和1molO2(g)中的化学键，共放出1368kJ能量B．1molH2(g)和0.5molO2(g)的能量之和比1molH2O(1)的能量大242kJC．2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝484kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝572kJ·mol－1答案C7．100kPa、298K条件下，有B2H6与O2的混合气体1mol，将其点燃恰好完全反响，生成B2O3固体和液态水，放出541.25kJ热量。表示上述反响的热化学方程式正确的选项是()A．B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－541.25kJ·mol－1B．B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝541.25kJ·mol－1C．B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(g)ΔH＝－2165kJ·mol－1D．B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1答案D8．(2022·杭州萧山区命题比赛)接触法制硫酸工艺三个步骤中的热化学方程式如下：①4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)ΔH1＝－3412kJ·mol－1②2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH2＝－196.6kJ·mol－1③SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(l)ΔH3＝－130.3kJ·mol－1以下说法正确的选项是()A．反响①为吸热反响B．反响②使用催化剂V2O5，ΔH2减少C．反响③在接触室中进行D．以FeS2为原料，理论上生产2molH2SO4(l)所释放出的热量为1310.2kJ答案D解析，D项正确。9．(2022·丽水、衢州、湖州三地市9月教学质量检测)N4分子结构为正四面体(如下图)。：断裂N4(g)中1molN—N键吸收193kJ能量，形成N2(g)中1molN≡N放出941kJ能量。以下说法正确的选项是()A．形成1molN4(g)中的化学键放出193kJ的能量B．N4(g)比N2(g)更稳定C．1molN2(g)完全转化为N4(g)，体系的能量增加362kJD．N4(g)=2N2(g)ΔH＝724kJ·mol－1答案C解析A项，从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N—N键，形成1molN4(g)中的化学键放出6×193kJ的能量，错误；B项，从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N—N键，根据N4(g)=2N2(g)可知ΔH＝6×193kJ·mol－1－2×941kJ·mol－1＝－724kJ·mol－1，这说明氮气的总能量小于N4(g)，因此N2(g)比N4(g)更稳定，错误；C项，根据B中分析可知1molN2(g)完全转化为N4(g)，体系的能量增加362kJ，正确；D项，由B项分析可知，错误。10．(2022·浙江省“七彩阳光〞联盟高三上学期期初联考)煤的工业加工过程中，可利用CO和H2合成用途广泛的化工原料甲醇，能量变化如下图。以下说法正确的选项是()A．该反响是吸热反响B．1molCH3OH所具有的能量为90.1kJ·mol－1C．CO(g)＋2H2(g)CH3OH(l)ΔH＝－90.1kJ·mol－1D．1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量答案D解析，错误；C项，根据图中信息可知，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－90.1kJ·mol－1，错误；D项，该反响放热，所以1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量，正确。11．(2022·杭州萧山区命题比赛)：25℃、101kPa下，SO2与O2反响的能量变化如以下图所示，以下热化学方程式书写正确的选项是()A．2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH＝－(b－a)kJ·mol－1B．2SO3(g)=2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝(a－b)kJ·mol－1C．2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(l)ΔH＝－2(a－c)kJ·mol－1D．2SO3(l)=2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1答案D解析2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)ΔH＝－2(b－a)kJ·mol－1，A、B错误；2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(l)ΔH＝－2(b＋c－a)kJ·mol－1，C项错误、D项正确。12．(2022·杭州萧山区命题比赛)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如以下图，以下说法正确的选项是()A．S(s，单斜)=S(s，正交)ΔH＝0.33kJ·mol－1B．正交硫比单斜硫