2025年高考化学一轮复习（新人教新高考）第十章化学反应与能量复习讲义（教师版）

第38讲反应热热化学方程式[复习目标]1.知道常见的吸热反应和放热反应，理解反应热、焓变及相关概念。2.了解中和反应反应热的测定方法。3.能正确书写热化学方程式。4.会分析化学反应过程中能量变化图像。5.了解燃烧热的含义和能源及其利用的意义。考点一反应热焓变1．反应热和焓变及相关概念(1)反应热(2)焓和焓变2．识记常见的吸热反应和放热反应有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应②大多数的分解反应③大多数的化合反应④大多数的盐类水解⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应⑥中和反应⑦可燃物的燃烧⑧金属与酸的置换反应⑨铝热反应其中属于放热反应的是______________(填序号，下同)，属于吸热反应的是__________。答案③⑥⑦⑧⑨①②④⑤3．反应过程中能量变化的原因(1)从化学键变化分析(2)从反应过程能量图理解放热反应(ΔH<0)吸热反应(ΔH>0)图示解释与说明①E1代表反应物断键吸收的能量，即反应物的键能之和。过渡态理论认为E1为正反应的活化能②E2代表形成化学键时释放的能量，即生成物的键能之和。过渡态理论认为E2为逆反应的活化能③ΔH为该反应过程的反应热ΔH＝∑E(生成物)－∑E(反应物)ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能ΔH＝E(正反应活化能)－E(逆反应活化能)1．放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应()2．弱电解质的电离是吸热反应，浓硫酸溶于水是放热反应()3．反应体系的焓就是体系的内能()4．活化能越大，表明化学反应吸收的能量越多()答案1.×2.×3.×4.×一、中和反应反应热测定1．某化学实验小组用简易量热计(装置如图)，采用50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液反应，测量中和反应的反应热。测定操作Ⅰ.用量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸倒入量热计内筒中，测出盐酸的温度；Ⅱ.用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；Ⅲ.将NaOH溶液倒入量热计内筒中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。重复上述步骤，记录数据。回答下列问题：(1)NaOH溶液与盐酸混合均匀的正确操作是________(填字母)。a．把NaOH溶液分多次倒入量热计内筒小烧杯中与盐酸反应b．用温度计小心搅拌c．揭开杯盖用玻璃棒搅拌d．用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动e．实验时可用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器(2)NaOH溶液稍过量的原因：_____________________________________________。(3)稀盐酸和氢氧化钠溶液的密度都视为1g·cm－3，溶液的比热容c＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1。某学生实验记录数据如下：实验序号起始温度t1/℃最高温度t2/℃盐酸氢氧化钠溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6计算生成1mol水的反应热。ΔH＝－eq\f(m1＋m2·c·t2－t1,nH2O)＝________(保留小数点后一位)。(4)问题讨论①在中和反应反应热的测定实验中，使用弱酸或弱碱会使测得的中和反应反应热数值________(填“偏高”“不变”或“偏低”)，其原因是________________________________________________________________________________________________。②有两组实验：ⅰ.50mL0.50mol·L－1盐酸和50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，ⅱ.60mL0.50mol·L－1盐酸和50mL0.55mol·L－1NaOH溶液。实验ⅰ、ⅱ反应放出的热量________(填“相等”或“不相等”，下同)，测得的中和反应反应热________，原因是__________________________________________________________________________________。答案(1)d(2)确保盐酸被完全中和(3)－51.8kJ·mol－1(4)①偏低弱酸或弱碱在溶液中部分电离，在反应过程中，弱酸或弱碱会继续电离，而电离是吸热的过程②不相等相等中和反应反应热是以生成1mol液态水为标准的，与反应物的用量无关二、反应过程中物质能量变化图像2．臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。(1)ΔH________(填“>”或“<”)0。(2)催化反应①是________(填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是________反应。(3)总反应的活化能是________，催化反应①的活化能是________，催化反应②对应的逆反应的活化能是____________，总反应对应的逆反应活化能为____________。答案(1)<(2)吸热放热(3)EE1E2＋|ΔH|E＋|ΔH|3．铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与相对能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。CO2eq\o(→,\s\up7(＋e－))COeq\o\al(－,2)eq\o(→,\s\up7(＋HCO\o\al(－,3)),\s\do5(＋e－))HCOO－eq\o(→,\s\up7(＋H＋))HCOOH(1)使用Bi、Bi2O3两种催化剂，哪种更有利于CO2的吸附？________。简述判断依据：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)CO2电化学还原制取HCOOH反应的ΔH________(填“>”或“<”)0。(3)使用Bi催化剂时，最大能垒是________，使用Bi2O3催化剂时，最大能垒是________________________________________________________________________。(4)由*COeq\o\al(－,2)生成*HCOO－的反应为___________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Bi2O3由图可知，使用Bi2O3催化剂时，相对能量减小得多，趋于更稳定状态(2)＜(3)0.38eV0.32eV(4)*COeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋e－=*COeq\o\al(2－,3)＋*HCOO－解析(3)使用Bi催化剂时，*CO2→*COeq\o\al(－,2)过程中的活化能最大，为－0.51eV－(－0.89eV)＝0.38eV，使用Bi2O3催化剂时，*COeq\o\al(－,2)→*COeq\o\al(2－,3)＋*HCOO－过程的活化能最大，为－2.54eV－(－2.86eV)＝0.32eV。三、化学反应的焓变与键能的相互计算4．CH3—CH3(g)=CH2=CH2(g)＋H2(g)ΔH，有关化学键的键能如下表：化学键C—HC=CC—CH—H键能/(kJ·mol－1)414615347436则该反应的反应热为____________。答案＋124kJ·mol－1解析ΔH＝E(C—C)＋6E(C—H)－E(C=C)－4E(C—H)－E(H—H)＝(347＋6×414－615－4×414－436)kJ·mol－1＝＋124kJ·mol－1。5．有关键能数据如表，SiO2晶体部分微观结构如图，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式：Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH＝－989.2kJ·mol－1，则表中的x值为________。化学键Si—OO=OSi—Si键能/(kJ·mol－1)x498.8176答案460解析已知Si(s)＋O2(g)=SiO2(s)ΔH＝－989.2kJ·mol－1，由图可知，1molSiO2晶体中含有4molSi—O,1molO2中含有1molO=O,1mol晶体硅中有2molSi—Si，则根据反应热与键能关系可得：ΔH＝2×176kJ·mol－1＋498.8kJ·mol－1－4xkJ·mol－1＝－989.2kJ·mol－1，解得x＝460。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．意义既表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。如2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示在25℃、101kPa条件下，2_mol_H2(g)与1_mol_O2(g)反应生成2_mol液态水时放出的热量为571.6_kJ。一、热化学方程式的书写及注意事项1．判断下列热化学方程式的正误，错误的指明原因。(1)2NO2=O2＋2NOΔH＝＋116.2kJ·mol－1()答案×物质未标明聚集状态。(2)3.2gCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178kJ的热量，其热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ()答案×ΔH单位为kJ·mol－1。(3)已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1，则NH3(g)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)ΔH＝＋46kJ·mol－1()答案√(4)在一定温度和压强下，1molSO2、0.5molO2混合反应后，放出热量akJ，则气态SO2转化为气态SO3的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－2akJ·mol－1()答案×SO2与O2的反应为可逆反应，1molSO2、0.5molO2混合反应，消耗的SO2物质的量小于1mol。(5)若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)=4P(s)ΔH＝－4bkJ·mol－1()答案×同素异形体应指明名称。(6)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－1()答案×液态肼的燃烧为放热反应，ΔH应为“－”号。2．计算反应热书写热化学方程式。(1)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___________________________________________________________________________________________________________________________。答案N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.4kJ·mol－1(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_______________________________________________________________________________________________。答案4CuCl(s)＋O2(g)=2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6kJ·mol－1(3)断开1molH—H,1molN—H,1molN≡N分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，写出2molNH3分解的热化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________。答案2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋92kJ·mol－1二、提取反应过程图像信息书写热化学方程式3．分析下列图像，按要求书写热化学方程式。(1)图甲表示的是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的过程中能量变化示意图，请写出NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化生成甲酸的机理，其中由化合物M(s)生成化合物N(s)的反应过程和相对能量曲线如图乙所示，TS1、TS2均为过渡态(已知：1eV＝96kJ·mol－1)。写出该反应的热化学方程式：_____________________________________________。(3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1molCl－、ClOeq\o\al(－,x)(x＝1、2、3、4)的能量相对大小，①D是____________________(填离子符号)。②B→A＋C反应的热化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________(用离子符号表示)。答案(1)NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－234kJ·mol－1(2)M(s)＋CO2(g)=N(s)ΔH＝－48.96kJ·mol－1(3)①ClOeq\o\al(－,4)②3ClO－(aq)=ClOeq\o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－117kJ·mol－1解析(3)D中氯元素的化合价为＋7价，应为ClOeq\o\al(－,4)；利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得ΔH＝(63－60×3)kJ·mol－1＝－117kJ·mol－1，写出热化学方程式即可。考点三燃烧热能源1．燃烧热(1)概念：在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。(2)意义：衡量燃料燃烧时放出热量的多少。(3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质元素CHSN指定产物及状态CO2(g)H2O(l)SO2(g)N2(g)2.燃料的选择、能源(1)燃料选择的原则要综合考虑①环境保护；②热值大小；③其他因素，如来源、价格、运输、稳定性等。(2)能源分类及利用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．使用氢气作燃料有助于控制温室效应()3．101kPa时，1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热()4．煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能()5．燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率()6．空气燃料比越大，燃料燃烧越充分，则燃烧效率一定越高()7．氢气的燃烧热ΔH＝－285.8kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.8kJ·mol－1()答案1.√2.√3.×4.√5.√6.×7．×1．在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。(1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式：____________________________。答案(1)S8(s)＋8O2(g)=8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1(2)SO3(g)=SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋bkJ·mol－1解析(1)1molS8(s)和O2(g)发生反应转化为SO2(g)时放出的热量为燃烧热，由图可知生成1molSO2(g)放出的热量为akJ，则S8燃烧热的热化学方程式为S8(s)＋8O2(g)=8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1。2．长征系列部分火箭采用了肼(N2H4)作燃料，N2H4与NH3有相似的化学性质，回答下列问题：(1)已知肼分子中所有原子最外层都满足稀有气体原子结构，则肼的结构式为________。(2)下表是常见的键能数据：化学键N—HN—NO=ON≡NO—HH—H键能/(kJ·mol－1)386167498946460a已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1，则a为________，肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为_________________________________________________________________________________________________。(3)火箭推进剂通常选择液态的H2O2作氧化剂，混合后会产生大量的气体从而推动火箭升空，试写出该反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知每12.8g的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256kJ，已知1mol液态水转化为水蒸气需要吸收44kJ的热量，则1mol的液态肼发生反应生成液态水放出的热量为Q＝________。(5)常见的助燃剂有O2、H2O2、NO2，若消耗等物质的量的肼，消耗物质的量最多的助燃剂为________，实际中火箭选择的助燃剂是NO2，主要考虑的因素可能是______________________________________________________________________________________________。答案(1)(2)426N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－577kJ·mol－1(3)N2H4＋2H2O2=N2↑＋4H2O↑(4)816kJ(5)H2O2高温下稳定，且更容易液化储存解析(2)合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1，可得(946＋3a－6×386)kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1，a＝426。肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝(386×4＋167＋498－946－4×460)kJ·mol－1＝－577kJ·mol－1。(4)每12.8g(0.4mol)的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256kJ，则1mol的液态肼生成4mol液态水所放出的热量Q＝(256×2.5＋4×44)kJ＝816kJ。1．(2023·湖北，1)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是()A．液氮－液氢 B．液氧－液氢C．液态NO2－肼 D．液氧－煤油答案A解析液氮较稳定，氢气不能在氮气中燃烧，液氮－液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意。2．[2023·北京，16(2)]二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4；ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是____________(填序号)。a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱb．ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应c．CO2(l)＋2NH3(l)=CO(NH2)2(l)＋H2O(l)ΔH＝E1－E4答案ab解析反应ⅰ的活化能是E1，反应ⅱ的活化能是E3，E1<E3，a项正确；从图中反应物和生成物能量的相对大小可看出反应ⅰ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应，b项正确；总反应的ΔH＝E1－E2＋E3－E4，c项错误。3．(2022·浙江6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol－1)249218391000－136－242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；由表格中的数据可知HOO=HO＋O，解离其中氧氧单键需要的能量为249kJ·mol－1＋39kJ·mol－1－10kJ·mol－1＝278kJ·mol－1，H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol－1，C错误；由表中的数据可知H2O(g)＋O(g)=H2O2(g)的ΔH＝－136kJ·mol－1－(－242kJ·mol－1)－249kJ·mol－1＝－143kJ·mol－1，D正确。4．按要求书写热化学方程式。(1)[2022·河北，16(1)]298K时，1gH2燃烧生成H2O(g)放热121kJ,1molH2O(l)蒸发吸热44kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________。(2)[2021·海南，16(1)]已知25℃，100kPa时：1mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2804kJ热量。则25℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________。(3)[2021·天津，13(3)]合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式：___________________________________________________________________________________________________。从能量角度分析，铁触媒的作用是_________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1(2)6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g)ΔH＝＋2804kJ·mol－1(3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－(a－b)kJ·mol－1降低反应的活化能解析(1)298K时，1gH2燃烧生成H2O(g)放热121kJ，1molH2O(l)蒸发吸热44kJ，则1molH2燃烧生成1molH2O(l)放热286kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1。课时精练1．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是()A．直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同B．天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源C．人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值D．地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源答案B解析A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体，提高燃烧效率，燃烧的效果好，错误；C项，有时需通过吸热反应吸收热量降低环境温度，有利用价值，错误；D项，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。2．已知2H2(g)＋CO(g)=CH3OH(g)为放热反应，下列对该反应的说法正确的是()A．因该反应为放热反应，故不加热就可发生B．相同条件下，2molH2(g)的能量或1molCO(g)的能量一定高于1molCH3OH(g)的能量C．相同条件下，2molH2(g)和1molCO(g)的总能量一定高于1molCH3OH(g)的总能量D．达到平衡时，CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等答案C解析放热反应与反应条件无关，可能需要加热才能发生，A错误；由该反应为放热反应可知，相同条件下，2molH2(g)与1molCO(g)的总能量一定高于1molCH3OH(g)的能量，B错误、C正确；平衡时，各物质的浓度是否相等与起始量、转化率有关，D错误。3．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是()A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响D．若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果数值偏高答案D解析A项，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，错误；B项，铝片更换为等质量的铝粉，没有改变反应物的本质，放出的热量不变，错误；C项，铁质搅拌器导热性好，热量损失较大，错误；D项，NaOH固体溶于水时放热，使测定结果数值偏高，正确。4．研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是()A．HNC比HCN更稳定B．HCN转化为HNC，反应条件一定要加热C．HNC(g)HCN(g)ΔH＝－59.3kJ·mol－1D．加入催化剂，可以减小反应的热效应答案C解析能量越低越稳定，根据图示，等物质的量的HNC比HCN的能量高，HCN比HNC更稳定，A错误；HCN转化为HNC是吸热反应，吸热反应的发生不一定需要加热，B错误；加入催化剂，能降低反应的活化能，反应的热效应不变，D错误。5．工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2molSO2、1molO2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是()A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝＋196.6kJ·mol－1B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1C．SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1D．SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1答案C解析2molSO3、1molO2充入恒容容器中，达平衡时，SO2的转化率为50%，则反应了的SO2的物质的量为1mol，放出热量98.3kJ，故热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1或SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1。6．丙烷与溴原子能发生以下两种反应：①CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)→CH3CH2CH2·(g)＋HBr(g)②CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)→CH3eq\o(C,\s\up6(·))HCH3(g)＋HBr(g)反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()A．反应①与②均为吸热反应B．反应②使用了催化剂C．产物中CH3CH2CH2·(g)的含量比CH3eq\o(C,\s\up6(·))HCH3(g)低D．CH3CH2CH2·(g)转变为CH3eq\o(C,\s\up6(·))HCH3(g)放出热量答案B解析催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，加快化学反应速率。反应②的活化能低，反应速率快，但反应①与②同时发生，不能确定反应②是否使用催化剂，B说法错误。7．某反应2A=3B，它的反应能量变化曲线如图所示，下列有关叙述正确的是()A．该反应为吸热反应B．A比B更稳定C．加入催化剂会改变反应的焓变D．整个反应的ΔH＝E1－E2答案D解析由图像可知物质A、B的能量相对大小，A比B能量高，B更稳定，所以A→B释放能量，是放热反应，A、B错误；催化剂能改变反应途径和活化能大小，但不能改变焓变，C错误。8．根据下列已知条件，所写热化学方程式正确的是()A．H2的燃烧热为akJ·mol－1：H2(g)＋Cl2(g)eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl(g)ΔH＝－akJ·mol－1B．1molSO2、0.5molO2完全反应，放出热量98.3kJ：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1C．H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1D．96gO2(g)能量比96gO3(g)的能量低bkJ：3O2(g)2O3(g)ΔH＝＋bkJ·mol－1答案D9．反应M＋Z→Q(ΔH＜0)分两步进行：①M＋Z→X(ΔH＞0)，②X→Q(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()答案D解析M＋Z→Q(ΔH<0)是放热反应，M和Z的能量之和大于Q；由①M＋Z→X(ΔH>0)可知这步反应是吸热反应，则M和Z的能量之和小于X；由②X→Q(ΔH<0)是放热反应，故X的能量大于Q；综上可知，只有图像D符合。10．(2021·浙江1月选考，20)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解析设O=O的键能为x，则(2×436kJ·mol－1＋x)－2×2×463kJ·mol－1＝－482kJ·mol－1，x＝498kJ·mol－1，所以2O(g)=O2(g)的ΔH＝－498kJ·mol－1，D正确。11．下列示意图表示正确的是()A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝＋26.7kJ·mo1－1反应的能量变化B．乙图表示碳的燃烧热C．丙图表示实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1＋V2＝60mL)D．已知稳定性顺序：B<A<C，反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图答案D解析甲图中反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应，故A错误；乙图体现的是CO2转化成CO的能量变化，而碳的燃烧热是1molC全部转化成CO2放出的热量，故B错误；丙图中V2为20mL时，温度最高，说明此时酸碱反应完全，又因为实验中始终保持V1＋V2＝60mL，则V1＝40mL，由酸碱中和关系式：2NaOH～H2SO4可知，H2SO4和NaOH溶液的浓度不同，故C错误。12．C2H6在Ni的活化下可放出CH4，其反应历程如图所示：下列关于活化历程的说法正确的是()A．该转化过程ΔH>0B．在此反应过程中Ni的成键数目未发生变化C．该反应过程中，最大能垒(活化能)为204.32kJ·mol－1D．整个过程中，Ni是该反应的催化剂答案C解析据反应物和生成物所具有的能量可以判断出，该反应为放热反应，故A错误；根据图示，过渡态1中Ni的成键数目为2，过渡态2中Ni的成键数目为3，反应过程中Ni的成键数目发生了变化，故B错误；根据图示，中间体2到过渡态2的能垒(活化能)最大，为204.32kJ·mol－1，故C正确；根据图示，Ni是反应物不是催化剂，故D错误。13．(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.5kJ·mol－1，CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－akJ·mol－1，则a____(填“＞”“＜”或“＝”)726.5。(2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145.0kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________。(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料：4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)=2Al2O3(s)＋3TiC(s)ΔH＝－1176.0kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为____________。(4)CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图所示：化学键键能/(kJ·mol－1)436326803464414写出该反应的热化学方程式：_____________________________________________。答案(1)＜(2)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g)ΔH＝－290.0kJ·mol－1(3)98.0kJ(4)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－46kJ·mol－1解析(1)该反应未完全燃烧，生成的氢气燃烧还要放出热量，则a＜726.5。(2)当有1molCl2参与反应时释放出145.0kJ热量，该反应的热化学方程式：2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g)ΔH＝－145.0kJ·mol－1×2＝－290.0kJ·mol－1。(3)4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)=2Al2O3(s)＋3TiC(s)ΔH＝－1176.0kJ·mol－1，每转移12mol电子放出的热量为1176.0kJ，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为eq\f(1176.0,12)kJ＝98.0kJ。(4)由反应图示可知图形与化学键对应关系为H—HC—OC=OO—HC—HΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝2×803kJ·mol－1＋3×436kJ·mol－1－3×414kJ·mol－1－326kJ·mol－1－3×464kJ·mol－1＝－46kJ·mol－1。14．(1)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行CH4的裂解。若用、、、分别表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂，在固体催化剂表面CH4的裂解过程如图所示，从吸附到解吸的过程中，能量状态最高的是__________(填字母)，其理由是__________________________________________________________________________________。(2)[2021·海南，16(2)]已知：CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－1。25℃，100kPa时，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知O=O、C≡O的键焓分别为495kJ·mol－1、799kJ·mol－1，CO2(g)分子中碳氧键的键焓为________kJ·mol－1。(3)[2021·湖北，19(1)]反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)ΔH1＝＋125kJ·mol－1；已知键能：E(C—H)＝416kJ·mol－1，E(H—H)＝436kJ·mol－1，由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为____________________kJ。(4)CO2与H2在催化剂的作用下反应历程如图所示：反应历程中活化能(能垒)最大的化学方程式为________________，CO2(g)＋H2(g)=·CO(g)＋H2O(g)ΔH＝________eV·mol－1。答案(1)BA→B是甲烷中的C—H断裂过程，断键吸热，A的能量小于B；B→C是形成化学键的过程，成键放热，B的能量大于C(2)664.75(3)271(4)·CO2＋·H＋eq\f(7,2)H2(g)=·HOCO＋eq\f(7,2)H2(g)－2.05NA解析(3)反应Ⅰ中断裂2molC—H、形成1mol碳碳π键和1molH—H，故416kJ·mol－1×2－E(碳碳π键)－436kJ·mol－1＝＋125kJ·mol－1，解得E(碳碳π键)＝271kJ·mol－1。

第39讲盖斯定律及应用[复习目标]1.掌握盖斯定律的内容及意义，并能进行有关反应热的计算。2.能综合利用反应热和盖斯定律比较不同反应体系反应热的大小。考点一盖斯定律与反应热的计算1．盖斯定律的内容一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，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．盖斯定律的意义间接计算某些反应的反应热。3．盖斯定律的应用转化关系反应热间的关系aAeq\o(→,\s\up7(ΔH1))B；Aeq\o(→,\s\up7(ΔH2))eq\f(1,a)BΔH1＝aΔH2Aeq\o(,\s\up7(ΔH1),\s\do5(ΔH2))BΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH2一、应用循环图分析焓变关系1．(2022·重庆，13)“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得ΔH4/(kJ·mol－1)为()A．＋533B．＋686C．＋838D．＋1143答案C解析①NH4Cl(s)=NHeq\o\al(＋,4)(g)＋Cl－(g)ΔH1＝＋698kJ·mol－1；②NH4Cl(s)=NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋Cl－(aq)ΔH2＝＋15kJ·mol－1；③Cl－(g)=Cl－(aq)ΔH3＝－378kJ·mol－1；④eq\f(1,2)(NH4)2SO4(s)=NHeq\o\al(＋,4)(g)＋eq\f(1,2)SOeq\o\al(2－,4)(g)ΔH4；⑤eq\f(1,2)(NH4)2SO4(s)=NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋eq\f(1,2)SOeq\o\al(2－,4)(aq)ΔH5＝＋3kJ·mol－1；⑥eq\f(1,2)SOeq\o\al(2－,4)(g)=eq\f(1,2)SOeq\o\al(2－,4)(aq)ΔH6＝－530kJ·mol－1；则⑤＋①－⑥－②＋③得④，ΔH4＝＋838kJ·mol－1,C正确。2．[2018·北京，27(1)]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解析由题图可知，反应Ⅱ的化学方程式为3SO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化剂))2H2SO4＋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。二、消元法计算反应热3．[2023·山东，20(1)]一定条件下，水气变换反应CO＋H2OCO2＋H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应：Ⅰ.HCOOHCO＋H2O(快)Ⅱ.HCOOHCO2＋H2(慢)一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2，则该条件下水气变换反应的焓变ΔH＝__________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。答案ΔH2－ΔH1解析根据盖斯定律，反应Ⅱ－反应Ⅰ＝水气变换反应，故水气变换反应的焓变ΔH＝ΔH2－ΔH1。4．[2023·全国乙卷，28(2)改编]硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。已知下列热化学方程式：FeSO4·7H2O(s)=FeSO4(s)＋7H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1FeSO4·4H2O(s)=FeSO4(s)＋4H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1FeSO4·H2O(s)=FeSO4(s)＋H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1则FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·H2O(s)=2(FeSO4·4H2O)(s)的ΔH＝________kJ·mol－1。答案(a＋c－2b)5．[2023·湖南，16(1)]已知下列反应的热化学方程式：①C6H5C2H5(g)＋eq\f(21,2)O2(g)=8CO2(g)＋5H2O(g)ΔH1＝－4386.9kJ·mol－1②C6H5CH=CH2(g)＋10O2(g)=8CO2(g)＋4H2O(g)ΔH2＝－4263.1kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH3＝－241.8kJ·mol－1计算反应④C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)的ΔH4＝____________kJ·mol－1。答案＋118解析根据盖斯定律，将①－②－③可得C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)ΔH4＝－4386.9kJ·mol－1－(－4263.1kJ·mol－1)－(－241.8kJ·mol－1)＝＋118kJ·mol－1。消元法计算反应热的思维流程考点二反应热大小的比较比较反应热大小注意事项(1)在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。(2)同一物质，不同聚集状态时具有的能量不同，相同量的某物质的能量关系：E(物质R，g)>E(物质R，l)>E(物质R，s)。(3)同一化学反应，反应物的用量越多，|ΔH|越大。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理论数值。(4)等量的可燃物完全燃烧所放出的热量比不完全燃烧所放出的热量多，则完全燃烧的ΔH较小。一、画能量变化图比较反应热大小(同一反应，物质聚集状态不同时)1．已知：S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1<0S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2<0比较ΔH1与ΔH2的大小。答案ΔH1<ΔH2解析2．已知石墨比金刚石稳定，C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1C(s，金刚石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1比较ΔH1与ΔH2的大小。答案ΔH2<ΔH1解析能量越低越稳定，则燃烧过程中能量变化如图：由图示可知：b＞a，则ΔH2＜ΔH1。二、利用盖斯定律计算比较反应热大小3．已知：①2Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH1②2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH2比较ΔH1与ΔH2的大小，写出分析过程。答案由反应①－反应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。4．对于反应a：C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)，反应b：2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)，当升高温度时平衡都向右移动。①C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH1；②2C(s)＋H2(g)=C2H2(g)ΔH2；③2C(s)＋2H2(g)=C2H4(g)ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是()A．ΔH1>ΔH2>ΔH3B．ΔH2>ΔH3>2ΔH1C．ΔH2>2ΔH1>ΔH3D．ΔH3>ΔH2>ΔH1答案B解析对于反应a、b，升高温度平衡都向右移动，故二者均为吸热反应，ΔHa>0、ΔHb>0。根据盖斯定律知a＝②－③，ΔHa＝ΔH2－ΔH3>0，推知ΔH2>ΔH3；b＝③－2×①，故ΔHb＝ΔH3－2ΔH1>0，推知ΔH2>ΔH3>2ΔH1。课时精练1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A．已知Ni(CO)4(s)=Ni(s)＋4CO(g)ΔH＝QkJ·mol－1，则Ni(s)＋4CO(g)=Ni(CO)4(s)ΔH＝－QkJ·mol－1B．在一定温度和压强下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH＝－19.3kJ·mol－1C．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2，则ΔH1＞ΔH2D．已知C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定答案A解析合成氨的反应是可逆反应，不能进行完全，B错误；H2O(g)转化为H2O(l)放热，且氢气燃烧的焓变ΔH＜0，所以ΔH1＜ΔH2，C错误；由C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH＞0可知，1mol石墨的能量小于1mol金刚石的能量，则石墨比金刚石稳定，D错误。2．(2023·太原模拟)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溶液反应时还会形成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。3．(2023·北京市第一六六中学高三期中)以CO和H2为原料合成甲醇是工业上的成熟方法，直接以CO2为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用CO2人工合成淀粉时，第一步就需要将CO2转化为甲醇。已知：①CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1＝－90.5kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.1kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH3＝－483.6kJ·mol－1下列说法不正确的是()A．若温度不变，反应①中生成1molCH3OH(l)时，放出的热量大于90.5kJB．CO2与H2合成甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.4kJ·mol－1C．通过电解制H2和选用高效催化剂，可降低CO2与H2合成甲醇反应的焓变D．以CO2和H2O为原料合成甲醇，同时生成O2，该反应需要吸收能量答案C解析根据盖斯定律，①－②得CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－49.4kJ·mol－1，故B正确；催化剂可降低CO2与H2合成甲醇反应的活化能，但不改变反应的焓变，故C错误；已知反应④CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH4＝－49.4kJ·mol－1，根据盖斯定律④×2—③×3得2CO2(g)＋4H2O(g)=2CH3OH(g)＋3O2(g)ΔH＝2ΔH4－3ΔH3＝＋1352kJ·mol－1＞0，则该反应需要吸收能量，故D正确。4．根据碘与氢气反应的热化学方程式：(ⅰ)I2(？)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝－9.48kJ·mol－1；(ⅱ)I2(？)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝＋26.48kJ·mol－1。下列判断正确的是()A．反应(ⅰ)中的I2为固态，反应(ⅱ)中的I2为气态B．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJC．反应(ⅰ)的生成物比反应(ⅱ)的生成物稳定D．254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJ答案B解析反应(ⅰ)放出能量，反应(ⅱ)吸收能量，故(ⅰ)中I2的能量高，为气态，(ⅱ)中I2为固说明1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ，故B项正确；两个反应的生成物为相同状态的同种物质，其稳定性相同，故C项错误；254gI2(g)和2gH2(g)的物质的量均为1mol，因反应(ⅰ)是可逆反应，转化率达不到100%，则反应放热小于9.48kJ，故D项错误。5．向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是()A．反应HCOeq\o\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)为放热反应B．COeq\o\al(2－,3)(aq)＋2H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3C．ΔH1＞ΔH2；ΔH2＜ΔH3D．H2CO3(aq)=CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小答案B解析由图像可知，反应HCOeq\o\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A错误；由图像可知，能量差值越大，反应热的绝对值越大，ΔH1、ΔH2都为放热反应，则ΔH1＜ΔH2，C错误；加入催化剂，反应热不变，D错误。6．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是()A．C(s，石墨)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2B．1molC(s，石墨)和1molC(s，金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，前者放热多C．ΔH5＝ΔH1－ΔH3D．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B解析由题干信息可知，反应Ⅰ：C(s，石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1，反应Ⅱ：CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2，则反应Ⅰ－反应Ⅱ得C(s，石墨)＋CO2(g)=2CO(g)，根据盖斯定律可知ΔH＝ΔH1－ΔH2，A正确；由题干信息可知，C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH5>0，即1molC(s，石墨)具有的总能量低于1molC(s，金刚石)，则1molC(s，石墨)和1molC(s，金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，后者放热多，B错误；由题干信息可知，反应Ⅰ：C(s，石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1，反应Ⅲ：C(s，金刚石)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH3，则反应Ⅰ－反应Ⅲ得C(s，石墨)=C(s，金刚石)，根据盖斯定律可知，ΔH5＝ΔH1－ΔH3，C正确。7．在25℃、101kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、870.3kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A．－488.3kJ·mol－1 B．＋488.3kJ·mol－1C．－191kJ·mol－1 D．＋191kJ·mol－1答案A解析由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1；②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－870.3kJ·mol－1。则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为(－393.5kJ·mol－1)×2＋(－285.8kJ·mol－1)×2－(－870.3kJ·mol－1)＝－488.3kJ·mol－1。8．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知：①碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1②S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－1③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1，则x为()A．3a＋b－c B．c－3a－bC．a＋b－c D．c－a－b答案A解析由碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1，得反应①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1，目标反应可由反应①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。9．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(s)受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。下列判断正确的是()A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3答案B解析根据题干信息，构建多步反应中总反应与分步反应的关系，快速得出反应方程式和反应热之间的关系ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，ΔH1>0，ΔH3>0，ΔH2<0。10．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1②3H2(g)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋3H2O(g)ΔH2③2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH3④2Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH4⑤2Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A．ΔH1<0，ΔH3>0B．ΔH5<0，ΔH4<ΔH3C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5答案B解析大多数化合反应为放热反应，而放热反应的反应热(ΔH)为负值，故A错误；铝热反应为放热反应，故ΔH5<0，而由④－③可得：2Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5＝ΔH4－ΔH3<0，可得ΔH4<ΔH3、ΔH3＝ΔH4－ΔH5，故B正确、D错误；将(②＋③)×eq\f(2,3)可得：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝eq\f(2,3)(ΔH2＋ΔH3)，故C错误。11．镁和氯气反应生成氯化镁的能量关系图如图所示。已知：气态的卤素原子得电子生成气态的卤素离子是放热过程。下列说法正确的是()A．ΔH6＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5B．Ca(g)－2e－=Ca2＋(g)ΔH7，则ΔH7>ΔH3C．I(g)＋e－=I－(g)ΔH8，则ΔH8>ΔH4D．MgCl2(s)=Mg2＋(aq)＋2Cl－(aq)ΔH9，则ΔH9>ΔH5答案C解析根据盖斯定律可知，ΔH6＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4－ΔH5，故A错误；原子失去电子变为离子是吸热过程，Ca和Mg属于同主族元素，Ca的金属性强于Mg，Ca→Ca2＋吸收的热量小于Mg→Mg2＋吸收的热量，即ΔH7<ΔH3，故B错误；气态卤素原子得电子生成气态卤素离子是放热过程，Cl非金属性强于I，即Cl→Cl－放出的热量比I→I－放出的热量多，即ΔH8>ΔH4，故C正确；MgCl2(s)=Mg2＋(g)＋2Cl－(g)属于吸热过程，即ΔH5>0，Mg2＋(g)、2Cl－(g)转化成Mg2＋(aq)、2Cl－(aq)要放出热量，发生MgCl2(s)=Mg2＋(aq)＋2Cl－(aq)吸收热量比MgCl2(s)=Mg2＋(g)＋2Cl－(g)少，即ΔH9<ΔH5，故D错误。12．(2021·浙江6月选考，21)相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是()(g)＋H2(g)→(g)ΔH1(g)＋2H2(g)→(g)ΔH2(g)＋3H2(g)→(g)ΔH3(g)＋H2(g)→(g)ΔH4A．ΔH1>0，ΔH2>0B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH1>ΔH2，ΔH3>ΔH2D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4答案C解析环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，ΔH1＜0，ΔH2＜0，A不正确；苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键，因此，其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即ΔH3≠ΔH1＋ΔH2，B不正确；由于1mol1,3-环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍，故其放出的热量更多，则ΔH1>ΔH2；苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯的反应为吸热反应(ΔH4>0)，根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热：ΔH3＝ΔH4＋ΔH2，因此ΔH3>ΔH2，ΔH2＝ΔH3－ΔH4，C正确、D不正确。13．(1)[2023·全国甲卷，28(1)节选]已知下列反应的热化学方程式：①3O2(g)=2O3(g)ΔH1＝＋285kJ·mol－1②2CH4(g)＋O2(g)=2CH3OH(l)ΔH2＝－329kJ·mol－1反应③CH4(g)＋O3(g)=CH3OH(l)＋O2(g)的ΔH3＝________kJ·mol－1。(2)[2023·浙江6月选考，19(1)]水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1该反应分两步完成：3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH1＝－47.2kJ·mol－12Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)ΔH2则ΔH2＝__________kJ·mol－1。答案(1)－307(2)＋6解析(1)根据盖斯定律可知，反应③＝eq\f(1,2)(反应②－①)，所以ΔH3＝eq\f(1,2)(ΔH2－ΔH1)＝eq\f(1,2)(－329kJ·mol－1－285kJ·mol－1)＝－307kJ·mol－1。(2)设方程式①3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH1＝－47.2kJ·mol－1②2Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)ΔH2③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1根据盖斯定律可知，②＝③－①，则ΔH2＝ΔH－ΔH1＝(－41.2kJ·mol－1)－(－47.2kJ·mol－1)＝＋6kJ·mol－1。14．(1)[2022·广东，19(1)②]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，19(1)]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→M的ΔH1＝E1－E2，M→N的ΔH2＝ΔH，N→Y的ΔH3＝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，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。15．(1)[2022·福建，13(1)]异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注。其主要反应如下：Ⅰ.C3H8O(g)C3H6(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋52kJ·mol－1Ⅱ.2C3H6(g)C6H12(g)ΔH2＝－97kJ·mol－1已知2C3H8O(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋8H2O(g)ΔH＝－3750kJ·mol－1，则C3H6(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________。(2)[2022·天津，16(1)]科研人员把铁的配合物Fe3＋L(L为配体)溶于弱碱性的海水中，制成吸收液，将气体H2S转化为单质硫，改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段：①H2S的吸收氧化；②Fe3＋L的再生。反应原理如下：①H2S(g)＋2Fe3＋L(aq)＋2OH－(aq)=S(s)＋2Fe2＋L(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)②4Fe2＋L(aq)＋O2(g)＋2H2O(l)=4Fe3＋L(aq)＋4OH－(aq)ΔH＝－bkJ·mol－1