2023届高考化学鲁科版一轮复习学案-第六章第1课时　化学反应的热效应

第1课时化学反应的热效应1.能辨识化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质。2.能进行反应焓变的简单计算,能用热化学方程式表示反应中的能量变化,能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。3.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用,能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。4.能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题,如煤炭的综合利用等。反应热与热化学方程式1.化学反应的实质与特征2.焓与焓变⊿3.反应热(1)概念:在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量。(2)反应热和焓变的关系:等压条件下进行的化学反应的焓变等于反应热,因此常用ΔH表示反应热。4.焓变的计算(1)根据物质具有的能量计算ΔH=E(总生成物)-E(总反应物)。(2)根据化学键的断裂与形成计算ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。(3)根据化学反应过程中的能量变化计算图示意义a表示正反应的活化能;b表示逆反应的活化能;c表示该反应的反应热ΔH图1:ΔH=(a-b)kJ·mol-1=-ckJ·mol-1,表示放热反应图2:ΔH=(a-b)kJ·mol-1=ckJ·mol-1,表示吸热反应(1)利用键能计算反应热的关键,是确定物质中化学键的数目。掌握中学阶段常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目,如:1mol物质CO2(CO)CH4(C—H)P4(P—P)S8(S—S)化学键数目2NA4NA6NA8NA1mol物质石墨(C—C)金刚石(C—C)Si(Si—Si)SiO2(Si—O)化学键数目1.5NA2NA2NA4NA(2)使用催化剂降低活化能,不影响反应的焓变。5.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(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析(3)识记:常见的吸热反应、放热反应常见的放热反应: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(或水)的置换反应;⑤物质的缓慢氧化;⑥铝热反应等。常见的吸热反应:①大多数分解反应;②盐类的水解;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别,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。6.热化学方程式(1)概念:表示参加反应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。如2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1表示:在25℃、101kPa条件下,2mol气态H2和1mol气态O2反应生成2mol液态H2O时放出571.6kJ的热量。(3)热化学方程式的书写要求及步骤[理解辨析]1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)物质发生化学变化一定伴有能量的变化。()(2)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。()(3)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高。()(4)石墨转变为金刚石是吸热反应,则金刚石比石墨更稳定。()解析:(2)焓变与反应条件无关。(4)物质能量越高,越不稳定。答案:(1)√(2)×(3)√(4)×2.想一想(1)需要加热的反应一定是吸热反应吗?提示: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NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可发生吸热反应。(2)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,若向一定体积的密闭容器中加入1molN2和3molH2,充分反应后,放出热量是92.4kJ吗?说明判断的理由。提示:不是,应小于92.4kJ。因为题述反应为可逆反应,1molN2和3molH2不可能完全反应,因而放出的热量小于92.4kJ。3.做一做(1)101kPa时,1molCH4完全燃烧生成液态H2O和气态CO2,放出890.3kJ的热量,反应的热化学方程式为

。

(2)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

。

解析:(1)1molCH4完全燃烧需要2molO2,生成1mol气态CO2和2mol液态H2O,故热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1。(2)由题意可知生成的n(CO2)=n(CaCO3)=100g100g·mol-1=1mol,则由原子守恒可知,需要乙醇的物质的量为12mol,故热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2答案:(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1。(2)C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-2QkJ·mol-1。反应历程与热效应图像分析1.(2021·山东泰安模拟)环氧乙烷是口罩制作过程中的消毒剂。通过氧气与乙烯在石墨烯界面反应可制得环氧乙烷,其原理为石墨烯活化氧分子生成活化氧,活化氧再与乙烯反应生成环氧乙烷。氧气与乙烯在石墨烯界面反应的能量变化如图所示。下列说法错误的是(B)A.石墨烯不能改变氧气与乙烯反应的焓变B.反应历程的各步能量变化中的最小值为0.51eVC.活化氧分子的过程中生成了C—O键D.氧气与乙烯在石墨烯界面的反应需要释放能量解析:石墨烯是该反应的催化剂,催化剂不影响反应物和生成物的总能量大小,不改变反应的焓变,故A正确;由能量变化图可知各步能量变化值分别为0.75eV,0.51eV,0.49eV,1.02eV,0.73eV,1.04eV,能量变化的最小值为0.49eV,故B错误;由图可知,活化氧分子过程中氧气中的双键断开与石墨烯中的碳原子形成C—O键,故C正确;氧气与乙烯在石墨烯界面的反应中相对能量降低,反应释放了能量,故D正确。2.(2021·山东潍坊模拟)二氟卡宾(CF2)作为一种活性中间体,一直受到有机氟化学研究工作者的高度关注。硫单质与二氟卡宾可以形成SCF2,反应历程如图所示:下列叙述错误的是(B)A.S8和··CF2生成SCF2反应的ΔH=-207.13kJ·molB.由生成的活化能为34.21kJ·mol-1C.上述反应历程中存在S—S键的断裂和生成D.决定反应速率的基元反应的活化能为66.09kJ·mol-1解析:由图像可知1mol反应物(S8+··CF2)所具有的能量为0,1mol生成物(S7+SCF2)所具有的能量为-207.13kJ,所以S8和··CF2生成SCF2反应的ΔH=-207.13kJ·mol-1,故不选A;所具有的能量高于所具有的能量,所以生成所吸收的能量为34.21kJ·mol-1,即活化能为34.21kJ·mol-1,故选B;由生成既有S—S键的断裂又有S—S键的生成,故不选C;所具有的能量为37.29kJ·mol-1,所具有的能量为-28.80kJ·mol-1,则37.29kJ·mol-1-(-28.80)kJ·mol-1=66.09kJ·mol-1,所以决定反应速率的基元反应的活化能为66.09kJ·mol-1,故不选D。从宏观和微观角度计算及应用反应热4.已知Cl2(g)+NH3(g)NH2Cl(g)+HCl(g)ΔH=+12kJ·mol-1,相关的化学键键能数据如下表:化学键N—HN—ClH—ClH—H键能/(kJ·mol-1)391191431436则H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的ΔH为(A)A.-183kJ·mol-1 B.248kJ·mol-1C.-431kJ·mol-1 D.-207kJ·mol-1解析:根据ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和,由反应Cl2(g)+NH3(g)NH2Cl(g)+HCl(g)ΔH=+12kJ·mol-1知,[E(Cl—Cl)+3×E(N—H)]-[2×E(N—H)+E(N—Cl)+E(H—Cl)]=ΔH,E(Cl—Cl)+3×391kJ·mol-1-2×391kJ·mol-1-191kJ·mol-1-431kJ·mol-1=+12kJ·mol-1,E(Cl—Cl)=243kJ·mol-1,反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的ΔH=E(H—H)+E(Cl—Cl)-2×E(H—Cl)=436kJ·mol-1+243kJ·mol-1-2×431kJ·mol-1=-183kJ·mol-1,故选A。5.(2022·湖南汨罗检测)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是(D)A.热稳定性:MgF2<MgCl2<MgBr2<MgI2B.22.4LF2(g)与足量的Mg充分反应,放热1124kJC.工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg,该过程需要吸收热量D.由图可知:MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(l)ΔH<-117kJ/mol解析:物质的能量越低,其稳定性越强,根据图示可知,物质的稳定性MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2,A错误;未指明气体所处的状况,无法计算F2的物质的量,因此不能计算反应放出的热量,B错误;工业上可由电解熔融MgCl2冶炼金属Mg,该过程需要吸收热量,C错误;根据图示可知①MgCl2(s)Mg(s)+Cl2(g)ΔH=+641kJ/mol,②MgBr2(s)Mg(s)+Br2(g)ΔH=+524kJ/mol,②-①,整理可得MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g)ΔH=-117kJ/mol,物质由气态变为液态,会放出热量,所以MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(l)ΔH<-117kJ/mol,D正确。热化学方程式的书写与判断6.(2021·浙江杭州检测)下列有关热化学方程式的评价不合理的是(B)选项实验事实热化学方程式评价A160gSO3(g)与足量水完全反应生成H2SO4,放出热量260.6kJSO3(g)+H2O(l)H2SO4(aq)ΔH=-130.3kJ·mol-1正确BH2热值为143kJ·g-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-572kJ·mol-1正确C已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,将稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1不正确;因为同时还生成了硫酸钡沉淀D已知25℃、101kPa下,120g石墨完全燃烧放出热量3935.1kJC(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.51kJ·mol-1不正确;明确的同素异形体要注名称:C(s,石墨)解析:160gSO3的物质的量为160g80g·mol-1=2mol,2molSO3(g)与足量水完全反应生成H2SO4,放出热量260.6kJ,则1molSO3(g)与足量水完全反应生成H2SO4,放出热量130.3kJ,故A合理;氢气的热值是指1g氢气完全燃烧生成液态H2O时放出的热量,1g氢气完全燃烧生成液态H2O放出的热量为143kJ,可求得2mol氢气完全燃烧生成液态H2O放出的热量为143kJ×4=572kJ,题中生成的是气态H7.(1)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:。(2)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。

解析:(1)①根据图甲可知,此反应是放热反应,热化学方程式为NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH=(134-368)kJ·mol-1=-234kJ·mol-1。②同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,其气态氢气物的稳定性降低、能量增大,则可确定a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧元素。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。(2)首先配平化学方程式4CuCl(s)+O2(g)2CuCl2(s)+2CuO(s),根据能量关系计算出反应热。答案:(1)①NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)ΔH=-234kJ·mol-1②H2Se(g)Se(s)+H2(g)ΔH=-81kJ·mol-1(2)4CuCl(s)+O2(g)2CuCl2(s)+2CuO(s)ΔH=-177.6kJ·mol-1判断热化学方程式正误的“五审”燃烧热、中和热、能源1.燃烧热常温时稳定氧化物示例:H→H2O(l),C→CO2(g),S→SO2(g)。2.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。3.中和反应反应热及测定(1)测定原理ΔH=-(c=4.18J·g-1·℃-1=4.18×10-3kJ·g-1·℃-1;n为生成H2O的物质的量,稀溶液的密度用1g·mL-1进行计算。(2)装置如图(3)实验步骤(4)注意事项①玻璃搅拌器的作用是使反应物充分接触。②隔热层的作用是减少热量的损失。③为保证酸、碱完全中和,常采用碱稍过量(0.5mol·L-1HCl、0.55mol·L-1NaOH溶液等体积混合)。[理解辨析]1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)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PM2.5的含量。()(2)根据2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571kJ·mol-1可知,氢气的燃烧热为571kJ·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)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol-1,则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol-1。()(4)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。()解析:(2)燃烧热是以1mol可燃物为标准。(3)燃烧热对应生成稳定的氧化物的热效应,所以1molCH3OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)的热效应才是燃烧热。(4)醋酸电离要吸收热量,此时放出的热量小于57.3kJ。答案:(1)√(2)×(3)×(4)×2.想一想(1)表示燃烧热时,要完全燃烧生成稳定的氧化物,其含义是什么?提示:物质中对应元素完全转变成对应的稳定氧化物,如C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)等。(2)中和反应的反应热测定实验中,为使酸、碱混合均匀,应用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液,如何操作?能不能用金属(如铁、铜等)搅拌棒代替?提示:上下搅拌,使溶液混合均匀;金属导热性能好,会导致热量的散失,所以不能用金属搅拌棒代替。3.做一做(1)2CO2(g)2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ·mol-1,则CO(g)的燃烧热ΔH=。(2)已知中和反应的中和热为57.3kJ·mol-1。则Ba(OH)2和盐酸反应,表示中和热的热化学方程式为

。答案:(1)-283.0kJ·mol-1(2)OH-(aq)+H+(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1能源及分类1.未来可再生能源和清洁能源将成为人类利用新能源的主力军。下列关于能源的叙述正确的是(B)A.化石燃料是可再生能源B.风能、太阳能是清洁能源C.化石燃料都是清洁能源D.氢能是不可再生的清洁能源解析:化石燃料属于不可再生能源,故A错误;风能、太阳能对环境无影响,是清洁能源,故B正确;化石燃料燃烧时会产生二氧化硫等污染物,不是清洁能源,故C错误;氢气燃烧的产物是水,电解水可以获得氢气,因此氢能是可再生的清洁能源,故D错误。2.能源可划分为一次能源和二次能源,直接从自然界取得的能源称为一次能源,一次能源经过加工、转换得到的能源称为二次能源。下列能源中属于一次能源的是(C)A.氢能 B.电能C.核能 D.水煤气解析:氢能是通过加工转换得到的,为二次能源,A项错误;电能是二次能源,B项错误;核能又叫原子能,它可分为核聚变能和核裂变能两类,核燃料,如氘、氚,它们均可从自然界中直接取得,属于一次能源,C项正确;水煤气是通过煤和水蒸气制取的,是一氧化碳和氢气的混合气体,是二次能源,D项错误。辨析两大反应热3.(2021·山东济南模拟)已知25℃、101kPa下,1mol液态水蒸发为水蒸气需要吸热44.0kJ;①H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH1=-57.3kJ·mol-1;②2CH3OH(l)+3O2(g)4H2O(g)+2CO2(g)ΔH2=-1277.0kJ·mol-1。下列有关说法错误的是(A)A.若反应②中CH3OH变为气态,则该反应的反应热ΔH>ΔH2B.CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-726.5kJ·mol-1C.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH>-57.3kJ·mol-1D.液态水变为水蒸气过程中需要克服分子间作用力解析:液态转化为气态的过程吸热,焓变为正,若反应②中CH3OH变为气态,则同样条件下燃烧,气态CH3OH放出热量多,即反应热ΔH<ΔH2,故A错误;1mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.0kJ,可得③H2O(l)H2O(g)ΔH=44kJ·mol-1,由盖斯定律,②-4×③可得2CH3OH(l)+3O2(g)4H2O(l)+2CO2(g)ΔH2=-1453.0kJ·mol-1,则甲醇燃烧热ΔH=-726.5kJ·mo-1,故B正确;醋酸是弱电解质,电离吸热,故1molNaOH与1mol醋酸反应放热小于57.3kJ,故CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)ΔH>-57.3kJ·mol-1,故C正确;液态水变为水蒸气过程中分子间距发生变化,需要克服分子间作用力,故D正确。4.50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,下列说法正确的是(B)A.在测定中和热的实验中,至少需要测定并记录的温度是3次B.大烧杯上如不盖硬纸板,测得的中和热ΔH会偏大C.用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得中和热ΔH会偏小D.测定中和热的实验中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,则测量出的中和热ΔH<-57.3kJ/mol解析:在测定中和热的实验中,每一组要记录3次温度,而我们实验时至少要做3组,所以至少要记录9次温度,故A错误;大烧杯上如不盖硬纸板,会使一部分热量散失,求得放热数值将会减小,中和反应为放热反应,ΔH会偏大,故B正确;一水合氨为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替NaOH溶液反应,反应放出的热量偏小,中和反应为放热反应,测得中和热ΔH会偏大,故C错误;测定中和热的实验中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,铜导热性较强,导致热量散失较多,则测量出的中和热数值偏小,中和反应为放热反应,则ΔH>-57.3kJ/mol,故D错误。(1)有关燃烧热的判断,一看是否以1mol可燃物为标准,二看是否生成稳定氧化物。(2)中和反应的实质是H+和OH-反应生成H2O。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的反应热之内。(3)对于中和反应的反应热、燃烧热,由于它们的反应放热是确定的,所以描述中不带“-”,但焓变为负值。盖斯定律及应用1.盖斯定律(1)盖斯定律的内容不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同,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。例如:C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH2CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH3根据盖斯定律有ΔH1=ΔH2+ΔH3。(2)盖斯定律的应用①应用盖斯定律比较反应热的大小②应用盖斯定律计算反应热。2.反应热大小的比较(1)根据反应物的量比较反应焓变的大小①H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH1②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2反应②中H2的量较多,因此放热较多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1>ΔH2。(2)根据反应进行的程度比较反应焓变的大小③C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH3④C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH4反应④中,C完全燃烧,放热更多,|ΔH3|<|ΔH4|,但ΔH3<0,ΔH4<0,故ΔH3>ΔH4。(3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小⑤S(g)+O2(g)SO2(g)ΔH5⑥S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH6由⑤-⑥可得S(g)S(s)ΔH=ΔH5-ΔH6<0,故ΔH5<ΔH6。[理解辨析]1.想一想由图像判断ΔH1与ΔH2的大小。提示:由图像可知,|ΔH2|>|ΔH1|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1>ΔH2。2.做一做近年来,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。过程如图: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:

。解析:由题图可知,反应Ⅱ的化学方程式为3SO2+2H2O2H2SO4+S↓,根据盖斯定律,反应Ⅱ=-(反应Ⅰ+反应Ⅲ)可得3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=-254kJ·mol-1。答案:3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=-254kJ·mol-1反应热关系判断1.(2020·浙江7月选考,22)关于下列ΔH的判断正确的是(B)CO32-(aq)+H+(aq)HCOCO32-(aq)+H2O(l)HCO3-OH-(aq)+H+(aq)H2O(l)ΔH3OH-(aq)+CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H2O(l)ΔH4A.ΔH1<0ΔH2<0B.ΔH1<ΔH2C.ΔH3<0ΔH4>0D.ΔH3>ΔH4解析:形成化学键要放出热量,ΔH1<0,第二个反应是盐类的水解反应,是吸热反应,ΔH2>0,A项错误;ΔH1是负值,ΔH2是正值,ΔH1<ΔH2,B项正确;酸碱中和反应是放热反应,ΔH3<0,ΔH4<0,C项错误;第四个反应(醋酸是弱酸,电离吸热)放出的热量小于第三个反应,但ΔH3和ΔH4都是负值,则ΔH3<ΔH4,D项错误。2.电解饱和食盐水的能量关系如图所示(所有数据均在室温下测得):下列说法不正确的是(A)A.ΔH2<ΔH6B.ΔH3>0,ΔH4<0C.2H+(aq)+2Cl-(aq)H2(g)+Cl2(g)的ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH6+ΔH7D.中和热可表示为-0.5ΔH5解析:由题给示意图可知,过程2为溶液中氯离子失去电子转化为氯原子的吸热过程,ΔH2>0,过程6为溶液中氢离子得到电子生成氢原子的放热过程,ΔH6<0,则ΔH2>ΔH6,故A错误;由题给示意图可知,过程3为溶液中氯原子转化为气态氯原子的吸热过程,ΔH3>0,过程4为氯原子形成氯气分子的放热过程,ΔH4<0,故B正确;由盖斯定律可知,过程2+过程3+过程4+过程6+过程7得反应2H+(aq)+2Cl-(aq)H2(g)+Cl2(g),则反应的焓变ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH6+ΔH7,故C正确;中和热为稀酸和稀碱发生中和反应生成1mol水释放的能量,由题给示意图可知,过程5为2mol液态水转化为氢离子和氢氧根离子吸收热量的过程,则酸与碱发生中和反应的中和热可表示为-0.5ΔH5,故D正确。利用盖斯定律书写热化学方程式,计算反应热3.(2021·河北衡水开学考)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知:Cu(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2(g)ΔH1=+64.39kJ·mol-12H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)ΔH2=-196.46kJ·mol-1H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH3=-285.84kJ·mol-1在H2SO4溶液中,1molCu与1molH2O2完全反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于(B)A.-417.91kJ·mol-1 B.-319.68kJ·mol-1C.+546.69kJ·mol-1 D.-448.46kJ·mol-1解析:由盖斯定律可知该反应的反应热ΔH=ΔH1+ΔH2×12+ΔH364.39kJ·mol-1+(-196.46kJ·mol-1)×12+(-285.84kJ·mol-1-319.68kJ·mol-1,即Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)Cu2+(aq)+2H2O(l)ΔH=-319.68kJ·mol-1,故选B。4.(2021·重庆联合诊断)为了节能减排,提高资源的利用率,可以用CO和CO2与H2反应合成乙醇。已知:①2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(l)+H2O(g)ΔH1=-296.6kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ·mol-1③1mol液态水变为气态水的焓变为ΔH=+44kJ·mol-1则由CO2(g)和H2(g)反应生成1molCH3CH2OH(l)和3molH2O(l)的ΔH(kJ·mol-1)为(A)A.-346.2 B.-390.2C.-434.2 D.-692.4解析:①-②×2得④2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(l)+3H2O(g)ΔH=[-296.6-(-41.2)×2]kJ·mol-1=-214.2kJ·mol-1;④-③×3得2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(l)+3H2O(l)ΔH=(-214.2-44×3)kJ·mol-1=-346.2kJ·mol-1。5.(1)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:Ⅰ.CuCl2(s)CuCl(s)+12Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol-1Ⅱ.CuCl(s)+12O2(g)CuO(s)+12Cl2(g)ΔH2=-20kJ·molⅢ.CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol-1则4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=kJ·mol-1

(2)已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=-4.4kJ·mol-12NO2(g)N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ·mol-1则反应N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)的ΔH=kJ·mol-1。

(3)CH4超干重整CO2的催化转化如图1所示:①已知相关反应的能量变化如图2所示,过程Ⅰ的热化学方程式为

。

②下列关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是(填字母)。a.实现了含碳物质与含氢物质的分离b.可表示为CO2+H2H2O(g)+COc.CO未参与反应d.Fe3O4、CaO为催化剂,降低了反应的ΔH解析:(1)根据盖斯定律知,(反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ)×2得4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=(ΔH1+ΔH2+ΔH3)×2=-116kJ·mol-1。(2)将已知热化学方程式依次编号为①、②,根据盖斯定律,由12×①-②得N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)ΔH=Δ-4.4+55.3×22kJ·mol(3)①据CH4超干重整CO2的催化转化图,过程Ⅰ的化学方程式为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),由能量—反应进程曲线得热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.2kJ·mol-1(i)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-165kJ·mol-1(ii)(i)×2+(ii)得过程Ⅰ的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ·mol-1。②过程Ⅱ物质变化为左上(CO、H2、CO2)+右下(惰性气体)左下(H2O)+右上(CO、惰性气体),总反应为H2+CO2H2O(g)+CO,Fe3O4、CaO为总反应的催化剂,能降低反应的活化能,但不能改变反应的ΔH,故a、b正确,c、d错误。答案:(1)-116(2)+53.1(3)①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ·mol-1②cd1.(2021·山东卷,14)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为:+OH-+CH3O-,能量变化如图所示。已知为快速平衡,下列说法正确的是(B)A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步B.反应结束后,溶液中存在18OH-C.反应结束后,溶液中存在CH3D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变解析:一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,由图可知,反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高,因此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ,故A错误;反应Ⅰ为加成反应,而与为快速平衡,反应Ⅱ的成键和断键方式为或,后者能生成18OH-,因此反应结束后,溶液中存在18OH-,故B正确;反应Ⅲ的成键和断键方式为或,因此反应结束后溶液中不会存在CH318OH,故C错误;该总反应对应反应物的总能量高于生成物的总能量,总反应为放热反应,因此和CH3O-的总能量与和OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变,故D错误。2.(2021·重庆新高考适应性考试,11)已知△(g)+H2(g)CH3CH2CH3(g)ΔH=-157kJ/mol。已知环丙烷(g)的燃烧热ΔH=-2092kJ/mol,丙烷(g)的燃烧热ΔH=-2220kJ/mol,1mol液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH=+44kJ/mol。则2mol氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ/mol)为(B)A.-658 B.-482C.-329 D.-285解析:已知反应①为△(g)+H2(g)CH3CH2CH3(g)ΔH1=-157kJ/mol。反应②△(g)+4.5O2(g)3CO2(g)+3H2O(l)ΔH2=-2092kJ·mol-1,反应③CH3CH2CH3(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)ΔH3=-2220kJ/mol,变化④H2O(l)H2O(g)ΔH4=+44kJ/mol,则按盖斯定律,反应①-反应②+反应③+变化④得到反应H2(g)+0.5O2(g)H2O(g)ΔH,ΔH=ΔH1-ΔH2+ΔH3+ΔH4=-241kJ/mol,则2mol氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-482kJ/mol,B正确。3.(2021·湖南新高考适应性考试,9)活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点,HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示:下列说法正确的是(C)A.该反应为吸热反应B.产物的稳定性:P1>P2C.该历程中最大正反应的活化能E正=186.19kJ·mol-1D.相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)<v(P2)解析:由图示可知,反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高,即该反应为放热反应,故A错误;产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低,所以产物P2比产物P1要稳定,故B错误;由图示可知中间产物Z到过渡态Ⅳ所需的活化能最大,则E正=186.19kJ·mol-1,故C正确;由图示可知,由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能,则由中间产物Z转化为产物的速率v(P1)>v(P2),故D错误。4.(1)(2020·山东卷,18)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.4kJ·mol-1Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3回答下列问题:ΔH3=kJ·mol-1。

(2)(2021·广东卷,19)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2c)CH4(g)C(s)+2H2(g)ΔH3d)2CO(g)CO2(g)+C(s)ΔH4e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)ΔH5根据盖斯定律,反应a的ΔH1=

(写出一个代数式即可)。(3)(2021·河北卷,16)当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:物质H2(g)C(石墨,s)C6H6(l)燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)-285.8-393.5-3267.5则25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为

。

解析:(1)根据反应Ⅰ-Ⅱ=Ⅲ,则ΔH3=ΔH1-ΔH2=-49.5kJ·mol-1-(-90.4kJ·mol-1)=+40.9kJ·mol-1。(2)根据题目所给出的反应方程式关系可知,a=b+c-e=c-d,根据盖斯定律有ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH5=ΔH3-ΔH4。(3)根据表格燃烧热数据可知,存在反应①C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1,②H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol-1,③C6H6(l)+152O2(g)6CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-3267.5kJ·mol-1,根据盖斯定律,(①×12+②×6)×123H2(g)C6H6(l)ΔH=[(-393.5kJ·mol-1)×12+(-285.8kJ·mol-1)×6]×12-(-3267.5kJ·mol-1)=49.1kJ·mol-1答案:(1)+40.9(2)ΔH2+ΔH3-ΔH5(或ΔH3-ΔH4)(3)6C(石墨,s)+3H2(g)C6H6(l)ΔH=49.1kJ·mol-1题号知识易中难反应热与焓变(包括图像)2,69燃烧热、中和热、能源概念理解13热化学方程式47盖斯定律的理解与应用5,810一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.“2021国际太阳能光伏与智慧能源(上海)展览会”于2021年在中国上海隆重举行,旨在交流和探讨太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等问题。下列说法错误的是(A)A.太阳能燃料属于一次能源B.直接电催化CO2制取燃料时,燃料是阴极产物C.用光催化分解水产生的H2是理想的绿色能源D.研发和利用太阳能燃料,有利于经济的可持续发展解析:太阳能燃料属于二次能源,故A错误;直接电催化CO2制取燃料时,化合价降低,在阴极反应,因此燃料是阴极产物,故B正确;用光催化分解水产生H2,氢气燃烧放出热量多,无污染,是理想的绿色能源,故C正确;研发和利用太阳能燃料,消耗能量较低,有利于经济的可持续发展,故D正确。2.根据如图所示的示意图,下列说法不正确的是(C)A.反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+(b-a)kJ·mol-1B.该反应过程中反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量C.nmolC和nmolH2O反应生成nmolCO和nmolH2吸收的热量一定为131.3nkJD.1molC(g)、2molH(g)、1molO(g)转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ解析:1molC(s)、1molH2O(g)变成1molC(g)、2molH(g)和1molO(g)吸收bkJ热量,1molC(g)、2molH(g)和1molO(g)变成1molCO(g)和1molH2(g)放出akJ热量,则有C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+(b-a)kJ·mol-1,A正确;该反应生成物的总能量大于反应物的总能量,是吸热反应,则反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,B正确;nmolC(s)和nmolH2O(g)反应生成nmolCO(g)和nmolH2(g)吸收的热量为131.3nkJ,若反应物和生成物的状态改变,则吸收热量的数值不同,C错误;由题图可知,1molC(g)、2molH(g)、1molO(g)转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ,D正确。3.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。则下列判断正确的是(B)A.ΔH1>ΔH2B.2ΔH1-2ΔH2-ΔH3=ΔH4C.C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH1D.Si+O2SiO2ΔH3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)+12O2(g)CO2(g)ΔH2,③Si(s)+O2(g)SiO2(s)ΔH3,由盖斯定律,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。4.下列热化学方程式正确的是(D)选项已知条件热化学方程式AH2的燃烧热为akJ·mol-1H2+Cl22HClΔH=-akJ·mol-1B1molSO2、0.5molO2完全反应,放出热量98.3kJ2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-98.3kJ·mol-1CH+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1D31g白磷比31g红磷能量多bkJP4(白磷,s)4P(红磷,s)ΔH=-4bkJ·mol-1解析:燃烧热是指在101kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,H2完全燃烧后生成的稳定的氧化物是H2O(l)而不是HCl,A项错误;ΔH数值应与方程式中各物质的化学计量数相对应,故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=(-98.3kJ·mol-1)×2=-196.6kJ·mol-1,B项错误;H2SO4与Ba(OH)2反应生成了BaSO4沉淀,也放出了热量,故反应中放出的热量应大于114.6kJ·mol-1,C项错误;31g白磷的物质的量为0.25mol,ΔH数值应与方程式中各物质的化学计量数相对应,故1mol白磷转化为红磷,放出的热量为4bkJ·mol-1,D项正确。5.(2020·北京卷,12)依据图示关系,下列说法不正确的是(C)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,s)+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,与反应途径无关解析:所有的燃烧都是放热反应,根据图示,C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1,ΔH1<0,则石墨燃烧是放热反应,故A正确;根据图示,C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1,CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH2=-283.0kJ·mol-1,根据反应可知都是放热反应,1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,1molC(石墨)放热多,故B正确;根据B项分析,①C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1,②CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH2=-283.0kJ·mol-1,根据盖斯定律,①-②×2可得C(石墨,s)+CO2(g)2CO(g)ΔH=ΔH1-2ΔH2,故C错误;根据盖斯定律可知,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,故D正确。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)6.北京化工大学研究了过渡金属Pd8簇催化乙炔氢化的反应机理,Pd8簇上的反应中间体亚乙烯基吸附物R,多步连续加氢反应路径的能量变化示意图如图(TS为过渡态,IM为中间体)。下列说法错误的是(B)A.乙炔与氢气加成生成乙烷的反应为放热反应B.生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可提高乙炔的平衡转化率C.图示反应历程中,最大能垒的反应过程为IM1到TS2D.乙炔氢化历程中涉及非极性键的断裂解析:图中Pd8簇上的反应中间体亚乙烯基吸附物R,经过多步连续加氢生成乙烷的反应只是乙炔与氢气加成生成乙烷的部分反应,不能据此判断整个反应的反应热,其实乙炔与氢气加成生成乙烷的反应为放热反应,故A正确;催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应的始态和终态,不能改变化学平衡状态,不能改变反应物的转化率,故B错误;由图可知,反应历程中的能垒分别为(-153+310)kJ、(-24+239)kJ、(-80+115)kJ,则最大能垒的反应过程为IM1到TS2,故C正确;氢气分子中含有非极性键,乙炔氢化历程中氢气分子断裂H—H键形成H原子,H原子与亚乙烯基吸附物R经过多步反应形成C—H键生成乙烷,所以乙炔氢化历程中涉及非极性键的断裂,故D正确。7.(2022·湖南长沙月考)下列热化学方程式中,正确的是(D)A.甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ/molB.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-38.6kJ/molC.稀HCl和NaOH溶液反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则稀H2SO4和NaOH溶液反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/molD.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol解析:根据甲烷的燃烧热,可写出表示其燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ/mol,A错误;合成氨的反应为可逆反应,根据信息可知,1molN2完全反应放热大于38.6kJ,即N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<-38.6kJ/mol,B错误;中和热是生成1mol液态H2O时所放出的热量,与生成H2O的多少无关,C错误;2gH2为1mol,根据完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,其热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol,D正确。8.已知:①S(g)+O2(g)SO2(g)ΔH1②S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH2③2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l)ΔH3④2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l)ΔH4⑤SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断不正确的是(BC)A.ΔH1<ΔH2B.ΔH3<ΔH4C.ΔH5=ΔH3+ΔH2D.2ΔH5=3ΔH3-ΔH4解析:本题考查反应热的比较、盖斯定律的应用。等量的S具有的能量S(g)>S(s),则等量的S(g)完全燃烧生成SO2(g)放出的热量多,故有ΔH1<ΔH2,A正确;等量H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)放出的热量比不完全燃烧生成S(s)放出的热量多,则有ΔH3>ΔH4,B错误;根据盖斯定律,由③-②可得⑤,则有ΔH5=ΔH3-ΔH2,C错误;根据盖斯定律,由③×3-⑤×2可得④,则有2ΔH5=3ΔH3-ΔH4,D正确。三、非选择题9.(1)100mL0.200mol·L-1CuSO4溶液与1.95g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃,反应后最高温度为30.1℃。已知:反应前后,溶液的比热容均近似为4.18J·g-1·℃-1,溶液的密度均近似为1.00g·cm-3,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算:①反应放出的热量Q=J。

②反应Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s)的ΔH=kJ·mol-1(列式计算)。

(2)研究CO2氧化C2H6制C2H4对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有:Ⅰ.C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1=136kJ·mol-1Ⅱ.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH2=177kJ·mol-1Ⅲ.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)ΔH3Ⅳ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH4=41kJ·mol-1已知:298K时,相关物质的相对能量(如图1)。可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的ΔH(ΔH随温度变化可忽略)。例如:H2O(g)H2O(l)ΔH=-286kJ·mol-1-(-242kJ·mol-1)=-44kJ·mol-1。请回答:①根据相关物质的相对能量计算ΔH3=kJ·mol-1。

②有研究表明,在催化剂存在下,反应Ⅱ分两步进行,过程如下:C2H6(g)+CO2(g)→C2H4(g)+H2(g)+CO2(g)→C2H4(g)+CO(g)+H2O(g),且第二步速率较慢(反应活化能为210kJ·mol-1)。根据相关物质的相对能量,画出反应Ⅱ分两步进行的“能量—反应过程图”,起点从[C2H6(g)+CO2(g)]的能量-477kJ·mol-1开始(如图2)。解析:(1)①100mL0.200mol·L-1CuSO4溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方程式为CuSO4+ZnZnSO4+Cu,忽略溶液体积、质量变化可知,溶液的质量m=ρV=1.00g·cm-3×100mL=100g,忽略金属吸收的热量可知,反应放出的热量Q=cmΔt=4.18J·g-1·℃-1×100g×(30.1-20.1)℃=4.18×103J。②上述反应中n(CuSO4)=0.200mol·L-1×0.100L=0.020mol,n(Zn)=mM=1.95g65g·mol--4.18×10310000.(2)①由图1的数据可知,C2H6(g)、CO2(g)、CO(g)、H2(g)的相对能量分别为-84kJ·mol-1、-