高考化学总复习第五单元化学反应的热效应教学设计

高考总复习·化学[单选经典版]第五单元化学反应的热效应第1讲化学反应与能量变化复习目标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．了解焓变(ΔH)与反应热的含义，掌握ΔH的计算。5．了解燃烧热的定义，了解中和反应反应热的测定方法。6．了解有关燃烧热、中和反应反应热的计算。考点一焓变与与反应热1．化学反应的实质与特征(1)实质：反应物中化学键eq\x(\s\up1(01))断裂和生成物中化学键eq\x(\s\up1(02))形成。(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为化学能与eq\x(\s\up1(03))热能的转化，也有光能和电能等。2．焓变和反应热(1)反应热：等温条件下化学反应体系向环境eq\x(\s\up1(01))释放或从环境eq\x(\s\up1(02))吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。(2)焓变：生成物与反应物的焓值差。在恒压条件下化学反应的热效应等于焓变，其符号为eq\x(\s\up1(03))ΔH，单位是eq\x(\s\up1(04))kJ·mol－1或kJ/mol。(3)产生原因注意：稀释浓硫酸、氢氧化钠溶于水等过程虽然放热，但不是化学变化，因此属于放热过程而不是放热反应。同理，铵盐溶于水属于吸热过程。3．吸热反应和放热反应判断依据放热反应吸热反应反应物总能量与生成物总能量的相对大小E反应物eq\x(\s\up1(01))>E生成物E反应物eq\x(\s\up1(02))<E生成物与键能的关系生成物的总键能eq\x(\s\up1(03))大于反应物的总键能生成物的总键能eq\x(\s\up1(04))小于反应物的总键能ΔH的符号ΔHeq\x(\s\up1(05))≤0(ΔH为“eq\x(\s\up1(06))－”)ΔHeq\x(\s\up1(07))≥0(ΔH为“eq\x(\s\up1(08))＋”)常见反应①大多数化合反应；②所有的燃烧反应；③酸碱中和反应；④金属与水或酸的反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应①大多数分解反应；②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；③C和CO2、C和H2O(g)的反应；④盐类的水解请指出下列各说法的错因(1)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。错因：化学反应中能量变化的形式主要是热量变化，还有光能、电能等。(2)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。错因：物质的三态变化也伴有能量变化，但属于物理变化。(3)浓H2SO4稀释是放热反应。错因：浓H2SO4稀释是放热过程，不是放热反应。(4)放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生。错因：燃烧都是放热反应，但也需要加热或点燃以引发反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但在常温下就能发生。(5)800℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，则其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1。错因：该反应可逆，19.3__kJ的热量不是0.5__mol__N2完全反应放出的，其次该反应热的数值也不是101__kPa、25__℃条件下的反应热。1．反应热的计算(1)计算方法ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能(2)常见物质中的化学键数目物质(化学键)每个微粒所含键数CO2(C=O)2CH4(C—H)4P4(P—P)6SiO2(Si—O)4石墨(C—C)1.5金刚石(C—C)2S8(S—S)8Si(Si—Si)22.活化能与焓变的关系(1)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小及平衡转化率。(2)在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2，活化能大小影响反应速率。(3)起点、终点能量高低决定反应的ΔH，并且物质的能量越低，物质越稳定。角度一焓变与反应热的概念1．已知反应X＋Y=M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是()A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量答案D2．下列说法中正确的是()A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关答案C角度二能量图像分析3．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＋CB．E1为反应物的平均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答案D4．叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH3)3CCl＋OH－→(CH3)3COH＋Cl－的能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是()A．该反应为吸热反应B．(CH3)3C＋比(CH3)3CCl稳定C．第一步反应一定比第二步反应快D．增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率答案D由反应物A转化为生成物C，需经过两步反应，其反应过程与能量变化如图所示：(1)E3>E1，即第二步决定化学反应速率。(2)能量越低越稳定，稳定性：C>A>B。(3)该反应的反应热为E1－E2＋E3－E4。角度三焓变的计算5．反应CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)的能量变化如图所示：回答下列问题：(1)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。(2)该反应的ΔH＝________。答案(1)放热(2)－41kJ·mol－16．已知几种化学键的键能数据如下表所示(亚硝酰氯的结构式为Cl—N=O)：化学键N≡OCl—ClCl—NN=O键能/(kJ·mol－1)630243a607则反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的ΔH＝______kJ·mol－1(用含a的代数式表示)。答案(289－2a)考点二热化学方程式1．概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。2．意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的eq\x(\s\up1(01))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(g)和eq\f(1,2)molO2(g)反应生成eq\x(\s\up1(02))1__mol液态水时放出285.8__kJ的热量。3．热化学方程式的书写方法请指出下列各说法的错因(1)对于SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1，增大压强，平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小。错因：可逆反应的ΔH表示物质完全反应时的热效应，与化学平衡的移动无关。(2)热化学方程式前面的化学计量数不仅表示分子数也表示物质的量。错因：热化学方程式前面的化学计量数只表示物质的量不表示分子数。(3)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ。错因：反应热的单位应该是kJ·mol－1。(4)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。错因：焓变只与反应的始态，终态有关，与反应条件无关。书写热化学方程式的注意事项(1)热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。(2)热化学方程式的化学计量数表示物质的量，可以是整数，也可以是分数，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。(3)ΔH应包括“＋”或“－”、数值和单位(kJ·mol－1)。(4)正、逆反应ΔH的数值相等、符号相反。(5)可逆反应的ΔH表示反应物完全反应的热量变化。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。但实际上1molN2(g)和3molH2(g)充分反应，不可能生成2molNH3(g)，故实际反应放出的热量肯定小于92.4kJ。(6)同素异形体之间转化的热化学方程式除了注明物质的聚集状态外，还要注明名称。(7)ΔH是一定温度和压强下的反应热，在25℃、101kPa下测定的ΔH可不注明温度和压强。角度一热化学方程式的正误判断1．下列热化学方程式或叙述正确的是()A．1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642kJ的热量：N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋642kJ·mol－1B．12g石墨转化为CO时，放出110.5kJ的热量：2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1C．已知：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1，则：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)的ΔH＝＋572kJ·mol－1D．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2(g)和1.5molH2(g)充分反应放出46.2kJ的热量答案C2．已知断开1molH2(g)中H—H键需要吸收436kJ能量，根据能量变化示意图，下列说法或热化学方程式不正确的是()A．断开1molHCl(g)中H—Cl键要吸收432kJ能量B．生成1molCl2(g)中的Cl—Cl键放出243kJ能量C．HCl(g)=eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH＝＋92.5kJ/molD．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝＋864kJ/mol答案D“五审”突破热化学方程式的正误判断角度二热化学方程式的书写3．(1)1.6g液态化合物N2H4与液态H2O2恰好完全反应生成两种对环境友好的气体，此时放出75kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式：_____________。(2)已知：①中和反应反应热为57.3kJ·mol－1；②Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)=BaSO4(s)ΔH＝－akJ·mol－1(视a为已知数)。请写出稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1500kJ·mol－1(2)H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－(a＋114.6)kJ·mol－14．热化学方程式中的ΔH实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓变，其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关，也与反应物和生成物的键能有关。(1)图甲表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式：______________________________。答案(1)NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－234kJ·mol－1(2)H2Se(g)=Se(s)＋H2(g)ΔH＝－81kJ·mol－1解析(2)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性降低、能量增大，则可确定a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧在生成1mol气态氢化物时的焓变。b代表硒元素，生成1molH2Se(g)的ΔH＝＋81kJ·mol－1，则分解反应的热化学方程式为H2Se(g)=Se(s)＋H2(g)ΔH＝－81kJ·mol－1。5．CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1molCuCl(s)，放热44.4kJ，该反应的热化学方程式是______________________________________________________。答案4CuCl(s)＋O2(g)=2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6kJ·mol－1考点三燃烧热与中和反应的反应热能源1．燃烧热(1)101kPa时，eq\x(\s\up1(01))1__mol纯物质完全燃烧生成eq\x(\s\up1(02))指定产物时所放出的热量，单位：eq\x(\s\up1(03))kJ·mol－1。(2)C的燃烧热为393.5kJ·mol－1，表示在25℃、101kPa条件下，eq\x(\s\up1(04))1__molC完全燃烧生成eq\x(\s\up1(05))CO2放出393.5kJ的热量，用热化学方程式表示为eq\x(\s\up1(06))C(s)＋O2(g)=CO2(g)__ΔH＝－393.5__kJ·mol－1。(3)物质燃烧一定放热，故物质燃烧的ΔH一定为eq\x(\s\up1(07))负值。2．中和反应的反应热及测定(1)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eq\x(\s\up1(01))生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1g·mL－1进行计算。(2)实验装置(3)注意事项①为保证酸、碱完全中和，常使碱稍稍过量(0.5mol·L－1HCl、0.55mol·L－1NaOH溶液等体积混合)。②实验时不能用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器，因为铜丝导热性好，比用玻璃搅拌器误差大。③隔热层及杯盖的作用是保温、隔热，减少热量损失。(4)结论：25℃、101kPa下，在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成可溶性盐和eq\x(\s\up1(02))1__mol__H2O(l)时，放出57.3kJ的热量，热化学方程式可表示为eq\x(\s\up1(03))H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)__ΔH＝－57.3__kJ·mol－1。3．能源(1)能源分类(2)解决能源问题的措施①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。请指出下列各说法的错因(1)根据2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571kJ·mol－1可知氢气的燃烧热为571kJ·mol－1。错因：燃烧热是以1__mol可燃物为标准。(2)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量。错因：醋酸电离要吸收热量，放出的热量小于57.3__kJ。(3)S(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO3(g)ΔH＝－315kJ·mol－1(燃烧热)(ΔH的数值正确)。错因：硫的指定产物是SO2。(4)已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3kJ·mol－1)。错因：该反应生成BaSO4沉淀也有热效应。(5)天然气和沼气的主要成分均为CH4，二者均为可再生能源。错因：天然气不是可再生能源。理解燃烧热和中和反应的反应热(1)有关燃烧热的判断，一看是否以1mol可燃物为标准，二看是否生成指定产物。物质完全燃烧生成的指定产物示例：H→H2O(l)，C→CO2(g)，S→SO2(g)，N→N2(g)。(2)中和反应的实质是H＋和OH－反应生成H2O。①若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质，难电离物质等)，这部分反应热不在中和反应反应热之内。②若用浓溶液或固体，还有溶解热，放出热量增多。③若用弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，由于弱酸或弱碱电离要吸热，则放出热量减小。(3)当用热化学方程式表示中和反应反应热时，生成H2O(l)的物质的量必须是1mol。角度一燃烧热、能源1．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列符合未来新能源标准的是()①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧答案B2．金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧时，若氧气不足生成一氧化碳，若充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。(1)等质量的金刚石和石墨完全燃烧，________(填“金刚石”或“石墨”)放出的热量更多，写出表示石墨燃烧热的热化学方程式：__________________________。(2)在通常状况下，________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：____________________。(3)12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程中放出的热量为________。答案(1)金刚石C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1(2)石墨C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1(3)252.0kJ解析(3)石墨的质量是12g，根据C、O守恒可求出CO、CO2的物质的量均为0.5mol。则反应放出的热量为0.5mol×110.5kJ·mol－1＋0.5mol×393.5kJ·mol－1＝252.0kJ。角度二中和反应反应热的测定3．在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是()A．使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计的水银球应与小烧杯底部接触C．用0.5mol·L－1NaOH溶液分别与0.5mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的反应热数值相同D．在测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有容量瓶、量筒、温度计、玻璃搅拌器答案A4.利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一温度计(已洗净擦干)测出其温度；③打开杯盖，将NaOH溶液倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。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．揭开杯盖用玻璃棒搅拌C．轻轻地振荡烧杯D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动(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1L1mol·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1g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1。为了计算中和反应反应热，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120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热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)－51.8kJ·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中和反应反应热的测定结果中和反应反应热的测定实验中的注意事项(1)实验所用的酸和碱溶液应为稀溶液，否则会造成较大误差。(2)量取酸溶液和碱溶液时，应当分别使用两个量筒量取。(3)使用同一支温度计分别先后测量酸、碱溶液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后再测另一种溶液的温度。(4)取多次实验终止温度(t2)和起始温度(t1)温度差的平均值代入公式计算，计算时应注意单位的统一。高考真题演练1．(高考集萃)判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)(2021·广东高考)H2燃烧过程中热能转化为化学能。()(2)(2020·江苏高考)用E表示键能，反应SiCl4(g)＋2H2(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Si(s)＋4HCl(g)的ΔH＝4E(Si—Cl)＋2E(H—H)－4E(H—Cl)。()(3)(2019·江苏高考)反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH＝反应中形成新共价键的键能之和－反应中断裂旧共价键的键能之和。()(4)(2018·天津高考)反应活化能越高，该反应越易进行。()答案(1)×(2)×(3)×(4)×2．(2022·浙江1月选考)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示：下列推理不正确的是()A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比B．ΔH2<ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定C．3ΔH1<ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D．ΔH3－ΔH1<0，ΔH4－ΔH3>0，说明苯分子具有特殊稳定性答案A解析也含有两个碳碳双键，而2ΔH1<ΔH3，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目不一定成正比，A错误。3．(2022·浙江6月选考)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOO能量/kJ·mol－12492183910物质(g)H2O2H2O2H2O能量/kJ·mol－100－136－242可根据HO(g)＋HO(g)=H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol－1。下列说法不正确的是()A．H2的键能为436kJ·mol－1B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2D．H2O(g)＋O(g)=H2O2(g)ΔH＝－143kJ·mol－1答案C解析根据表格中的数据可知，H2的键能为218kJ·mol－1×2＝436kJ·mol－1，A正确；由表格中的数据可知O2的键能为249kJ·mol－1×2＝498kJ·mol－1，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol－1，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；因为HOO(g)=HO(g)＋O(g)，由表格中的数据可知解离其中氧氧单键需要的能量为(249＋39－10)kJ·mol－1＝278kJ·mol－1，C错误；由表格中的数据可知H2O(g)＋O(g)=H2O2(g)的ΔH＝－136kJ·mol－1－249kJ·mol－1－(－242kJ·mol－1)＝－143kJ·mol－1，D正确。4．(2021·浙江1月选考)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：共价键H—HH—O键能/(kJ·mol－1)436463热化学方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－482kJ·mol－1则2O(g)=O2(g)的ΔH为()A．428kJ·mol－1 B．－428kJ·mol－1C．498kJ·mol－1 D．－498kJ·mol－1答案D解析反应的ΔH＝2E(H—H)＋E(O=O)－4E(H—O)，则－482kJ·mol－1＝2×436kJ·mol－1＋E(O=O)－4×463kJ·mol－1，解得O=O键的键能为498kJ·mol－1，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)=O2(g)的ΔH＝－498kJ·mol－1。5．(2020·天津高考)理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是()A．HCN比HNC稳定B．该异构化反应的ΔH＝＋59.3kJ·mol－1C．正反应的活化能大于逆反应的活化能D．使用催化剂，可以改变反应的反应热答案D6．(2022·海南高考节选)某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环。回答问题：(1)已知：电解液态水制备1molO2(g)，电解反应的ΔH＝＋572kJ·mol－1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)ΔH＝________kJ·mol－1。(2)已知：CO2(g)＋4H2(g)eq\o(,\s\up10(催化剂))2H2O(g)＋CH4(g)的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。若反应为基元反应，且反应的ΔH与活化能(Ea)的关系为|ΔH|＞Ea。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)。答案(1)－286(2)解析(2)由CO2(g)＋4H2(g)eq\o(,\s\up10(催化剂))2H2O(g)＋CH4(g)的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系图可知，K随着温度升高而减小，故该反应为放热反应。若反应为基元反应，则反应能一步完成，由于反应的ΔH与活化能(Ea)的关系为|ΔH|＞Ea，由图2信息可知Ea＝akJ·mol－1，则|ΔH|＞akJ·mol－1，该反应为放热反应，生成物的总能量小于反应物的，因此该反应过程的能量变化示意图为。课时作业建议用时：40分钟一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)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中的燃烧反应答案C2．十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：Ⅰ.C10H18(l)=C10H12(l)＋3H2(g)ΔH1Ⅱ.C10H12(l)=C10H8(l)＋2H2(g)ΔH2假设某温度下，ΔH1＞ΔH2＞0。下列“C10H18→C10H12→C10H8”的“能量－反应过程”示意图正确的是()答案B3．已知298K、1.01×105Pa条件下，2g氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量。下列热化学方程式书写正确的是()A．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝＋242kJB．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝＋484kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－484kJ·mol－1D．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋242kJ·mol－1答案D4．已知断裂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。下列说法正确的是()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B5．(2022·天津南开区高三期末考试)碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示。①H2(g)＋I2(？)2HI(g)ΔH＝－9.48kJ/mol②H2(g)＋I2(？)2HI(g)ΔH＝＋26.48kJ/mol下列判断正确的是()A．HI(g)比HI(s)热稳定性更好B．1mol固态碘升华时将吸热17kJC．①中的I2为固态，②中的I2为气态D．①的反应物总能量比②的反应物总能量高答案D6．分别向1L0.5mol·L－1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列关系中正确的是()A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH2＜ΔH3C．ΔH1＞ΔH2＝ΔH3 D．ΔH1＝ΔH2＜ΔH3答案B解析混合时浓硫酸在被稀释的过程中放热；浓、稀硫酸在与Ba(OH)2反应时还会形成BaSO4沉淀，Ba2＋、SOeq\o\al(2－,4)之间形成化学键的过程中也会放出热量。因放热反应的ΔH取负值，故ΔH1＜ΔH2＜ΔH3。7．已知H—H键键能为436kJ·mol－1，N—H键键能为391kJ·mol－1，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。则N≡N键的键能是()A．431kJ·mol－1 B．945.6kJ·mol－1C．649kJ·mol－1 D．896kJ·mol－1答案B8．(2022·太原市高三期末考试)已知反应S2Oeq\o\al(2－,8)(aq)＋2I－(aq)2SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋I2(aq)，若向该溶液中加入含Fe3＋的某溶液，反应机理如图所示。下列有关说法错误的是()①2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)I2(aq)＋2Fe2＋(aq)②2Fe2＋(aq)＋S2Oeq\o\al(2－,8)(aq)=2Fe3＋(aq)＋2SOeq\o\al(2－,4)(aq)A．反应①和反应②相比，反应②更易发生B．Fe3＋是该反应的催化剂C．增大Fe3＋的浓度，能够加快反应速率D．若不加Fe3＋，正反应的活化能比逆反应的活化能大答案D解析催化剂不能改变焓变，即正逆反应的活化能大小关系与催化剂Fe3＋无关，D错误。9．下列关于反应能量的说法不正确的是()A．一定条件下：①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1；②2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH2，则ΔH1＜ΔH2B．相同条件下，若1molH(g)具有的能量为E1，1molH2(g)具有的能量为E2，则有2E1>E2C．甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1D．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合放出57.3kJ的热量答案D解析浓硫酸与NaOH溶液发生中和反应放出热量，另外浓硫酸稀释放热，故含1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合放出的热量大于57.3kJ，D错误。10．(2022·皖南八校高三摸底联考)丙烯与HCl在催化剂作用下发生加成反应：第一步H＋进攻丙烯生成碳正离子，第二步Cl－进攻碳正离子。第一步得到两种产物的反应进程与能量关系如图。下列说法正确的是()A．催化剂可以改变反应的焓变B．过渡态(Ⅰ)比过渡态(Ⅱ)稳定C．生成①的过程所需的活化能较低，速率快D．丙烯与HCl加成反应主要生成CH3CHClCH3答案D解析催化剂可降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故A错误；能量越低越稳定，根据图示知过渡态(Ⅰ)没有过渡态(Ⅱ)稳定，故B错误；根据图示知，生成①的过程所需的活化能高于生成②的过程所需的活化能，则过程①反应速率较慢，故C错误。11．(2022·湖南邵阳一中高三模拟)甲醇通过催化氧化制取甲醛时，在无催化剂(图中实线)和加入特定催化剂(图中虚线)时均会产生甲醛，其反应中相关物质的相对能量如图所示。下列说法错误的是()A．无催化剂时，温度升高，生成甲醛的正反应速率增大的程度比逆反应速率增大的程度大B．无催化剂时，生成CO比生成甲醛的活化能小C．该条件下CO2比CO的稳定性强D．加入该催化剂可提高甲醇生成甲醛的反应速率，但不能改变反应的焓变答案A解析由图可知，甲醇催化氧化制取甲醛是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，即生成甲醛的正反应速率增大的程度比逆反应速率增大的程度小，故A错误。二、非选择题12．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2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。SiH4自燃的热化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为___________________________。(3)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)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(1)SiH4(g)＋2O2(g)=SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ·mol－1(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1(3)C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2QkJ·mol－1(4)AX3(l)＋X2(g)=AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－1(1)丙烯是重要的工业品，可用于制取卤代烃、丙醇及塑料等。工业中以丙烷催化脱氢来制取丙烯。主反应：C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)ΔH1副反应：C3H8(g)CH4(g)＋C2H4(g)ΔH2＝＋81.30kJ·mol－1已知部分化学键的键能如表：共价键C—CC=CC—HH—H键能/(kJ·mol－1)348615413436ΔH1＝________________。(2)乙烯是制造塑料、橡胶和纤维的基本原料，一定条件下利用CO2和H2合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)CH2=CH2(g)＋4H2O(g)ΔH。上述反应的Arrhenius经验公式实验数据如图中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式Rlnk＝－eq\f(Ea,T)＋C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。反应的活化能Ea＝________kJ·mol－1。当改变外界条件时，实验数据如图中曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是______________________________。答案(1)＋123kJ·mol－1(2)30使用更高效的催化剂或增大催化剂比表面积解析(2)将(3.2，9.0)、(3.4，3.0)分别代入Rlnk＝－eq\f(Ea,T)＋C中得到eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(－3.4×10－3Ea＋C＝3.0，,－3.2×10－3Ea＋C＝9.0，))解得Ea＝3×104J·mol－1＝30kJ·mol－1；将(3.6，1.0)、(3.2，9.0)分别代入Rlnk＝－eq\f(Ea,T)＋C中得到eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(－3.6×10－3Ea＋C＝1.0，,－3.2×10－3Ea＋C＝9.0，))解得Ea＝2×104J·mol－1＝20kJ·mol－1，与a相比，b的活化能降低，则实验可能改变的外界条件是使用更高效的催化剂或增大催化剂比表面积。

第2讲盖斯定律及其应用复习目标理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。1．内容：一个化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是eq\x(\s\up1(01))相同的，即在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的eq\x(\s\up1(02))始态和eq\x(\s\up1(03))终态有关，而与反应的eq\x(\s\up1(04))途径无关。2．意义：可间接计算某些难以直接测定的反应的反应热。3．应用(1)计算反应热。如C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH3根据盖斯定律得：ΔH1＝eq\x(\s\up1(01))ΔH2＋ΔH3。(2)判断反应热之间的关系反应焓变焓变之间的关系aA=BΔH1A=eq\f(1,a)BΔH2ΔH1＝eq\x(\s\up1(02))aΔH2aA=BΔH1B=aAΔH2ΔH1＝eq\x(\s\up1(03))－ΔH2ΔH＝eq\x(\s\up1(04))ΔH1＋ΔH2请指出下列各说法的错因(1)一个反应一步完成或分几步完成，二者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多。错因：反应放出的热量只和始态与终态有关，与过程无关。(2)若H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－akJ·mol－1，H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－bkJ·mol－1，则a>b。错因：生成液态水放出的热量更多，a<b。(3)已知相同条件下H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2，则ΔH1＜ΔH2。错因：ΔH1＞ΔH2。(4)已知①P4(白磷，s)＋5O2(g)=P4O10(s)ΔH1＝－2983.2kJ/mol，②P(红磷，s)＋eq\f(5,4)O2(g)=eq\f(1,4)P4O10(s)ΔH2＝－738.5kJ/mol，则白磷转化为红磷的反应是吸热反应。错因：由①－4×②得P4(白磷，s)=4P(红磷，s)__ΔH＝－29.2__kJ/mol，为放热反应。1．利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤如①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1；②C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2；由(①－②)×2可得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝2(ΔH1－ΔH2)。2．反应热大小的比较(1)根据化学计量数比较反应焓变大小①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1>ΔH2。(2)根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小①C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2反应②中，C完全燃烧，放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1>ΔH2。(3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小①S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2方法一：图像法由图像可知：|ΔH1|>|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式由①－②可得S(g)=S(s)ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。(4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小①2Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH1②2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH2由①－②可得2Al(s)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋Al2O3(s)ΔH＝ΔH1－ΔH2，已知铝热反应为放热反应，故ΔH<0，ΔH1<ΔH2。角度一根据盖斯定律计算反应热1．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知：①TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)ΔH1＝＋140.5kJ·mol－1②C(石墨，s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2＝－110.5kJ·mol－1则反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(石墨，s)=TiCl4(l)＋2CO(g)的ΔH是()A．＋80.5kJ·mol－1 B．＋30.0kJ·mol－1C．－30.3kJ·mol－1 D．－80.5kJ·mol－1答案D2．已知：①CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8kJ·mol－1则CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH为()A．＋478.7kJ·mol－1 B．－764.5kJ·mol－1C．－478.7kJ·mol－1 D．＋764.5kJ·mol－1答案B角度二利用盖斯定律书写热化学方程式3．发射“嫦娥”五号的火箭第一、二级发动机，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g) ΔH＝＋10.7kJ·mol－1②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543kJ·mol－1写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：_________________________。答案2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1096.7kJ·mol－14．近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH1＝＋551kJ·mol－1反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3＝－297kJ·mol－1反应Ⅱ的热化学方程式：________________________________________。答案3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2＝－254kJ·mol－1角度三反应热的比较5．根据以下热化学方程式，ΔH1和ΔH2的大小比较错误的是()A．2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH12H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)ΔH2则有ΔH1>ΔH2B．Br2(g)＋H2(g)=2HBr(g)ΔH1Br2(l)＋H2(g)=2HBr(g)ΔH2则有ΔH1<ΔH2C．4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH14Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH2则有ΔH1<ΔH2D．Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)ΔH1Br2(g)＋H2(g)=2HBr(g)ΔH2则有ΔH1<ΔH2答案A解析将A项的热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由①－②可得2S(s)＋2O2(g)=2SO2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1<ΔH2，A错误。6．Li/Li2O体系的能量循环如图所示。下列说法正确的是()A．ΔH3<0B．ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6C．ΔH6>ΔH5D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0答案C解析由O2的气态分子变为气态原子，需要断裂分子中的化学键，因此要吸收能量，ΔH3>0，A错误；物质含有的能量只与物质的始态与终态有关，与反应途径无关，根据物质转化关系可知，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6，B、D错误；ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6，ΔH1>0，ΔH2>0，ΔH3>0，ΔH4>0，所以ΔH6>ΔH5，C正确。高考真题演练1．(2021·浙江高考)相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是()A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH1>ΔH2，ΔH3>ΔH2 D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4答案C解析一般，烯烃与氢气发生的加成反应为放热反应，且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比，故ΔH1>ΔH2。苯环结构的特殊性决定了苯环结构的稳定性，苯与氢气发生加成反应生成环己烷比1，3­环己二烯与H2发生加成反应生成环己烷所放出的热量少，故ΔH3>ΔH2。2．(2020·北京高考)依据图示关系，下列说法不正确的是()A．石墨燃烧是放热反应B．1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多C．C(石墨)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关答案C3．(1)(2022·全国甲卷节选)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)ΔH1＝172kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(g)＋2CO(g)ΔH2＝－51kJ·mol－1，Kp2＝1.2×1012Pa反应2C(s)＋O2(g)=2CO(g)的ΔH为________kJ·mol－1，Kp＝________Pa。(2)(2022·全国乙卷节选)已知下列反应的热化学方程式：①2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－1036kJ·mol－1②4H2S(g)＋2SO2(g)=3S2(g)＋4H2O(g)ΔH2＝94kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH3＝－484kJ·mol－1计算H2S热分解反应④2H2S(g)=S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝________kJ·mol－1。答案(1)－2231.2×1014(2)170解析(2)根据盖斯定律，(①＋②)×eq\f(1,3)－③即得到2H2S(g)=S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝(－1036＋94)kJ·mol－1×eq\f(1,3)＋484kJ·mol－1＝170kJ·mol－1。4．(1)(2022·广东高考节选)催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备，反应同时生成无污染气体。Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为__________________________(列式表示)。(2)(2022·湖北高考节选)已知：①CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH1＝－65.17kJ·mol－1②Ca(OH)2(s)=Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)ΔH2＝－16.73kJ·mol－1③Al(s)＋OH－(aq)＋3H2O(l)=[Al(OH)4]－(aq)＋eq\f(3,2)H2(g)ΔH3＝－415.0kJ·mol－1则CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)=Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)的ΔH4＝________kJ·mol－1。答案(1)(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)(2)－911.9解析(1)设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则X→MΔH1＝(E1－E2)，M→NΔH2＝ΔH，N→YΔH3＝(E3－E4)，根据盖斯定律可知，X(g)→Y(g)的焓变为ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)。(2)根据盖斯定律可得，①＋②＋2×③可得反应CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)=Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)，则ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝(－65.17kJ·mol－1)＋(－16.73kJ·mol－1)＋2×(－415.0kJ·mol－1)＝－911.9kJ·mol－1。5．(2021·全国甲卷节选)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝＋41kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2＝－90kJ·mol－1总反应的ΔH＝________kJ·mol－1；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是________(填标号)，判断的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案－49AΔH1为正值，ΔH2和ΔH为负值，反应①的活化能大于反应②的6．(2021·辽宁高考节选)苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：Ⅰ.主反应：(g)＋3H2(g)(g) ΔH1<0Ⅱ.副反应：(g)(g) ΔH2>0回答下列问题：已知：Ⅲ.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH3Ⅳ.2(g)＋15O2(g)=12CO2(g)＋6H2O(l)ΔH4Ⅴ.(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH5则ΔH1＝____________________(用ΔH3、ΔH4和ΔH5表示)。答案eq\f(3,2)ΔH3＋eq\f(1,2)ΔH4－ΔH57．(1)(2020·全国卷Ⅰ节选)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(→,\s\up7(钒催化剂))SO3(g)ΔH1＝－98kJ·mol－1。回答下列问题：钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为______________________________________。(2)(2020·全国卷Ⅱ节选)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol－1)－1560－1411－286ΔH＝________kJ·mol－1。答案(1)2V2O5(s)＋2SO2(g)2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝－351kJ·mol－1(2)＋137课时作业建议用时：40分钟一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．已知△(g)＋H2(g)→CH3CH2CH3(g)ΔH＝－157kJ·mol－1。已知环丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2092kJ·mol－1，丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2220kJ·mol－1，1mol液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH＝＋44kJ·mol－1。则2mol氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ·mol－1)为()A．－658 B．－482C．－329 D．－285答案B2．已知反应：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1②eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH2③eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(g)ΔH3则反应2NH3(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为()A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3C．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3D．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3答案C3．已知25℃、101kPa下，1mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01kJ2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.66kJ·mol－1C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.29kJ·mol－1则反应C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)的反应热为()A．ΔH＝－396.36kJ·mol－1 B．ΔH＝－198.55kJ·mol－1C．ΔH＝－154.54kJ·mol－1 D．ΔH＝－110.53kJ·mol－1答案D4．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：下列说法正确的是()A．ΔH5＞0B．ΔH1＋ΔH2＝0C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0答案D5．(2022·天津市和平区高三期末考试)用一氧化碳还原氮氧化物，可防止氮氧化物污染。已知：ⅰ.2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1ⅱ.N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝＋181kJ·mol－1ⅲ.2CO(g)＋2NO(g)=2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－747kJ·mol－1则12gC(s)完全燃烧所放出的热量为()A．787kJ B．221kJC．393.5kJ D．442kJ答案C解析根据盖斯定律，将题中所给三个反应ⅰ、ⅱ、ⅲ直接加和可得：2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－787kJ·mol－1，由此可得12gC(s)完全燃烧所放出的热量为393.5kJ。6．已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3，工业冶炼晶体硅反应为2C(s)＋SiO2(s)=Si(s)＋2CO(g)ΔH4。则下列判断或热化学方程式书写正确的是()A．ΔH1>ΔH2B．2ΔH1－2ΔH2－ΔH3＝ΔH4C．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1D．Si＋O2=SiO2ΔH3答案B解析1molC完全燃烧放出的热量大于1molCO完全燃烧放出的热量，ΔH1<ΔH2，A错误；根据题给信息，可分别得到热化学方程式：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1，②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2，③Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH3，将①×2－②×2－③得，2C(s)＋SiO2(s)=Si(s)＋2CO(g)ΔH4＝2ΔH1－2ΔH2－ΔH3，B正确，C、D错误。7．用活性炭还原氮氧化物可防止空气污染。向1L密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，某温度下发生反应：①C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)ΔH已知：②C(s)＋O2(g)CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1③N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH2＝＋180.5kJ·mol－1下列说法错误的是()A．ΔH＝－574.0kJ·mol－1B．当容器内气体密度不变时，反应①达到平衡状态C．反应③正反应的活化能大于180.5kJ·mol－1D．反应①达到平衡后，增大压强平衡向正反应方向移动答案D8．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答案B解析CuSO4·5H2O(s)eq\o(=,\s\up7(溶于水))CuSO4(aq)＋5H2O(l)ΔH1>0CuSO4(s)eq\o(=,\s\up7(溶于水))CuSO4(aq)ΔH2<0CuSO4·5H2O(s)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH3由盖斯定律：ΔH3＝ΔH1－ΔH2，则ΔH3>0。则ΔH3>ΔH2，A错误；ΔH3>ΔH1，B正确；ΔH2＝ΔH1－ΔH3，C错误；ΔH1＋ΔH2<ΔH3，D错误。9．(2022·杭州高三年级检测)已知NaHCO3溶液与盐酸反应生成CO2吸热，Na2CO3溶液与盐酸反应生成CO2放热。关于下列ΔH的判断正确的是()COeq\o\al(2－,3)(aq)＋H＋(aq)=HCOeq\o\al(－,3)(aq)ΔH1HCOeq\o\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)=H2CO3(aq)ΔH2H2CO3(aq)H2O(l)＋CO2(g)ΔH3CO2(g)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)＋H2O(l)=2HCOeq\o\al(－,3)(aq)ΔH4A．ΔH1<0ΔH2>0 B．ΔH2＋ΔH3>0C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3>0 D．ΔH1<ΔH4答案B解析COeq\o\al(2－,3)(aq)＋H＋(aq)=HCOeq\o\al(－,3)(aq)ΔH1、HCOeq\o\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)=H2CO3(aq)ΔH2均只存在化学键的形成，形成化学键时会释放能量，所以ΔH1<0、ΔH2<0，A错误；根据盖斯定律，将HCOeq\o\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)=H2CO3(aq)ΔH2与H2CO3(aq)H2O(l)＋CO2(g)ΔH3相加可得：HCOeq\o\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)=H2O(l)＋CO2(g)ΔH＝ΔH2＋ΔH3，由题意可知，该反应属于吸热反应，则ΔH2＋ΔH3>0，B正确；根据盖斯定律，将题给前三个反应相加得到：COeq\o\al(2－,3)(aq)＋2H＋(aq)=H2O(l)＋CO2(g)ΔH′＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，由题意可知，该反应属于放热反应，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3<0，C错误；根据盖斯定律知，HCOeq\o\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)=H2O(l)＋CO2(g)的ΔH＝ΔH1－ΔH4>0，所以ΔH1>ΔH4，D错误。10．已知：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.31kJ·mol－1②2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1452kJ·mol－1③H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44.0kJ·mol－1下列说法不正确的是()A．CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－1452kJ·mol－1