2019屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第5講 化學(xué)能與熱能學(xué)案.docx

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第5講　化學(xué)能與熱能 [考綱要求]1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化；了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書(shū)寫熱化學(xué)方程式。4.了解焓變(ΔH)與反應(yīng)熱的含義；了解ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)表達(dá)式的含義。5.理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的簡(jiǎn)單計(jì)算。6.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)；了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。 [學(xué)科素養(yǎng)]1.變化觀念與平衡思想：認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成時(shí)的能量變化不同造成的，能從宏觀和微觀的不同角度分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，解決熱化學(xué)的有關(guān)問(wèn)題。2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的燃燒熱、中和熱測(cè)定等熱化學(xué)問(wèn)題，確定探究目的，設(shè)計(jì)探究方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并能根據(jù)實(shí)際情況改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，面對(duì)“異?！爆F(xiàn)象敢于提出自己的見(jiàn)解。3.科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，能合理利用常規(guī)能源，開(kāi)發(fā)利用新能源和環(huán)保、清潔能源，能對(duì)與熱化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題做出正確的價(jià)值判斷。 [網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建] [核心強(qiáng)化] 1．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的“3個(gè)關(guān)鍵”(如圖所示) (1)E1表示正反應(yīng)的活化能，即從反應(yīng)物至最高點(diǎn)的能量數(shù)值； (2)E2表示逆反應(yīng)的活化能，即最高點(diǎn)至生成物的能量數(shù)值； (3)ΔH＝E1－E2，即反應(yīng)的焓變。 2．書(shū)寫熱化學(xué)方程式要注意“4個(gè)方面” (1)注意ΔH的符號(hào)、單位和數(shù)值； (2)注意熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)； (3)注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)； (4)注意表達(dá)燃燒熱(1 mol可燃物)和中和熱(生成1 mol H2O)的量。 3．反應(yīng)熱計(jì)算的“3種方法” (1)根據(jù)“兩”公式計(jì)算反應(yīng)熱 ①ΔH＝E(生成物的總能量)－E(反應(yīng)物的總能量)； ②ΔH＝E(反應(yīng)物的鍵能之和)－E(生成物的鍵能之和)。 (2)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱 若一個(gè)熱化學(xué)方程式可由另外幾個(gè)熱化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的焓變可通過(guò)這幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)焓變的加減而得到。 表示方法：，ΔH＝ΔH1＋ΔH2。 (3)根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱 焓變與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。 考點(diǎn)一　反應(yīng)熱與焓變 A．反應(yīng)總過(guò)程ΔH<0 B．Fe＋使反應(yīng)的活化能減小 C．FeO＋也是該反應(yīng)的催化劑 D．Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng) [解析]　A項(xiàng)，反應(yīng)的總過(guò)程為N2O＋CO===N2＋CO2，從圖中可知反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，ΔH<0，正確；B項(xiàng)，由Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2兩反應(yīng)可知，F(xiàn)e＋為反應(yīng)的催化劑，能降低反應(yīng)的活化能，正確；C項(xiàng)，從反應(yīng)過(guò)程可知，F(xiàn)eO＋是中間產(chǎn)物，不是反應(yīng)的催化劑，不正確；D項(xiàng)，F(xiàn)e＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2兩反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量均高于生成物的總能量，均為放熱反應(yīng)，正確。 [答案]　C 能量變化圖象題是近年高考中出現(xiàn)的熱點(diǎn)題型，解決這類題同學(xué)們要抓住以下關(guān)鍵點(diǎn)： (1)反應(yīng)熱不能取決于部分反應(yīng)物能量和部分生成物能量的相對(duì)大小，即部分反應(yīng)物能量和部分生成物能量的相對(duì)大小不能決定反應(yīng)是吸熱還是放熱。 (2)注意活化能在圖示(如圖)中的意義。 ①?gòu)姆磻?yīng)物至最高點(diǎn)的能量數(shù)值表示正反應(yīng)的活化能，即E1。 ②從最高點(diǎn)至生成物的能量數(shù)值表示逆反應(yīng)的活化能，即E2。 ③催化劑只能影響正、逆反應(yīng)的活化能，而不影響反應(yīng)的ΔH。 ④設(shè)計(jì)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算時(shí)，要切實(shí)注意圖示中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量。 [分點(diǎn)突破] 角度一：結(jié)合圖象考查反應(yīng)熱 1．由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．使用催化劑可以降低過(guò)渡態(tài)的能量 B．反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和 C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝－139 kJmol－1 D．反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和 [解析]　A項(xiàng)，催化劑可以降低活化能，即降低過(guò)渡態(tài)的能量，正確；B項(xiàng)，根據(jù)圖象可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，正確；C項(xiàng)，根據(jù)圖象可知，此反應(yīng)放熱139 kJ，故熱化學(xué)方程式為N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝－139 kJmol－1，正確；D項(xiàng)，ΔH<0，反應(yīng)物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和，錯(cuò)誤。 [答案]　D 2．反應(yīng)A＋B―→C分兩步進(jìn)行：①A＋B―→X，②X―→C，反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示，E1表示反應(yīng)A＋B―→X的活化能。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．E2表示反應(yīng)X―→C的活化能 B．X是反應(yīng)A＋B―→C的催化劑 C．反應(yīng)A＋B―→C的ΔH＜0 D．加入催化劑可改變反應(yīng)A＋B―→C的焓變 [解析]　反應(yīng)X―→C的活化能小于E2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由①②可知，X是反應(yīng)A＋B―→C的中間產(chǎn)物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)物A和B的總能量大于生成物C的總能量，所以反應(yīng)A＋B―→C是放熱反應(yīng)，即ΔH＜0，C項(xiàng)正確；加入催化劑可以加快反應(yīng)速率，但反應(yīng)物和生成物具有的總能量不變，則反應(yīng)的焓變不改變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]　C 角度二：兩大重要反應(yīng)熱——燃燒熱、中和熱 3．(2018湖北棗陽(yáng)一中考試)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．已知C2H6的燃燒熱為1090 kJmol－1，則表示C2H6燃燒的熱化學(xué)方程式為：C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1090 kJmol－1 B．已知2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJmol－1，則CO的燃燒熱ΔH＝－283 kJ C．測(cè)定HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)均應(yīng)測(cè)量3個(gè)溫度即鹽酸起始溫度、NaOH溶液起始溫度和反應(yīng)后終止溫度 D．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，則稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時(shí)也放出57.3 kJ的熱量 [解析]　表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中水為液態(tài)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)燃燒熱概念并結(jié)合熱化學(xué)方程式分析可知，CO的燃燒熱ΔH＝－283 kJmol－1，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；中和熱測(cè)定過(guò)程中，每次實(shí)驗(yàn)均應(yīng)測(cè)量3個(gè)溫度即酸溶液的起始溫度、堿溶液的起始溫度和反應(yīng)后終止溫度，故C項(xiàng)正確；醋酸是弱酸，存在電離平衡，電離過(guò)程中吸熱，則稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時(shí)放出的熱量小于57.3 kJ，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]　C 4．(2016海南卷)油酸甘油酯(相對(duì)分子質(zhì)量884)在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng)： C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l) 已知燃燒1 kg該化合物釋放出熱量3.8104 kJ，油酸甘油酯的燃燒熱ΔH為(　　) A．3.8104 kJmol－1　　 B．－3.8104 kJmol－1 C．3.4104 kJmol－1 D．－3.4104 kJmol－1 [答案]　D 反應(yīng)熱與焓變理解“六大誤區(qū)” (1)誤認(rèn)為放熱反應(yīng)不需要加熱，吸熱反應(yīng)必須加熱。 (2)誤認(rèn)為鍵能越大能量越高，其實(shí)鍵能越大，物質(zhì)越穩(wěn)定，能量越低。 (3)誤認(rèn)為反應(yīng)條件不同時(shí)，ΔH也不同。其實(shí)在相同狀況下，相同的反應(yīng)物生成相同的生成物，ΔH相同，而與反應(yīng)的引發(fā)條件無(wú)關(guān)。 (4)誤認(rèn)為可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱與物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率有關(guān)。其實(shí)反應(yīng)熱與轉(zhuǎn)化率無(wú)關(guān)，反應(yīng)放出或吸收的能量值與轉(zhuǎn)化率有關(guān)。 (5)燃燒熱是指101 kPa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，并不是1 mol可燃物燃燒時(shí)放出的熱量。 (6)中和熱不是指1 mol酸與1 mol堿中和時(shí)的熱效應(yīng)，而是指中和反應(yīng)“生成1 mol H2O(l)”的熱效應(yīng)。 角度三：依據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱 5．拆開(kāi)1 mol化學(xué)鍵所需能量稱為鍵能。已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJmol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJmol－1 H—H、O===O和O—H鍵的鍵能分別為436 kJmol－1、496 kJmol－1和462 kJmol－1，則a為(　　) A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130 [答案]　D [解析]　ΔH＝[(3612＋5348＋5412)]－[(3612＋4348＋612＋3412＋436)]kJmol－1＝＋124 kJmol－1。 [答案]　＋124 利用鍵能計(jì)算反應(yīng)的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) (1)公式：ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能。 (2)弄清常考物質(zhì)中所含共價(jià)鍵的數(shù)目 ①原子晶體：1 mol金剛石中含2 mol C—C鍵，1 mol硅中含2 mol Si—Si鍵，1 mol SiO2晶體中含4 mol Si—O鍵；②分子晶體：1 mol P4中含有6 mol P—P鍵，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 mol P—O鍵、4 mol P===O鍵，1 mol C2H6中含有6 mol C—H鍵和1 mol C—C鍵。 考點(diǎn)二　熱化學(xué)方程式的書(shū)寫 [解析](1)①沸騰爐中的反應(yīng)為TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋2CO(g)，根據(jù)蓋斯定律，兩式相加可得。②分析圖象可知，升高溫度，CO的物質(zhì)的量增多，CO2的物質(zhì)的量減少，所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 (2)單質(zhì)Si和Cl2發(fā)生化合反應(yīng)生成Si的最高價(jià)化合物即SiCl4，根據(jù)熔、沸點(diǎn)可判斷常溫下SiCl4為液體，根據(jù)題意可寫出熱化學(xué)方程式為Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ/mol。 [答案]　(1)①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝－45.5 kJmol－1 ②>　隨溫度升高，CO含量增大，說(shuō)明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) (2)Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJmol－1 熱化學(xué)方程式的書(shū)寫步驟 [分點(diǎn)突破] 角度一：根據(jù)反應(yīng)熱書(shū)寫熱化學(xué)方程式 1．根據(jù)信息，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 (1)NaBH4(s)與H2O(l)反應(yīng)生成NaBO2(s)和H2(g)，在25 ℃，101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放熱21.6 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________ _________________________________________________________。 (2)已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔點(diǎn)為167 ℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________。 (3)SiH4是一種無(wú)色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________ __________________________________________________________。 [答案]　(1)NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)　ΔH＝－216.0 kJmol－1 (2)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJmol－1 (3)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1427.2 kJmol－1 角度二：利用蓋斯定律書(shū)寫熱化學(xué)方程式 2．(2017全國(guó)卷Ⅰ)下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。 通過(guò)計(jì)算，可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學(xué)方程式分別為_(kāi)_______________________、________________________________，制得等量H2所需能量較少的是________。 [解析]　系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)都是吸熱反應(yīng)，從熱化學(xué)方程式可以看出，系統(tǒng)(Ⅱ)制備1 mol H2需要消耗20 kJ能量，而系統(tǒng)(Ⅰ)制備1 mol H2需要消耗286 kJ能量，故系統(tǒng)(Ⅱ)消耗的能量較少。 [答案]　H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝286 kJmol－1　H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20 kJmol－1　系統(tǒng)(Ⅱ) 3．按要求寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 (1)以CO2和NH3為原料可合成尿素[CO(NH2)2]。 已知： ①2NH3(g)＋CO2(g)===NH2COONH4(s) ΔH1＝－159.47 kJmol－1 ②NH2COONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH2＝＋116.49 kJmol－1 ③H2O(l)===H2O(g)　ΔH3＝＋44.0 kJmol－1 則NH3和CO2合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________ __________________________________________________________。 (2)已知25 ℃、101 kPa時(shí)： ①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1＝－197 kJmol－1 ②H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJmol－1 ③2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)　ΔH3＝－545 kJmol－1 則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________ __________________________________________________________。 (3)工業(yè)上利用甲烷催化還原NOx可減少氮氧化物的排放。已知： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－574 kJmol－1 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－1160 kJmol－1 甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________ __________________________________________________________。 (4)通常人們把拆開(kāi)1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)，化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。已知： 化學(xué)鍵 H—H H—Cl Cl—Cl 鍵能/(kJmol－1) 436 431 242 工業(yè)上通過(guò)氫氣在氯氣中充分燃燒制取HCl氣體，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________。 [解析]　(1)依據(jù)蓋斯定律，由①＋②－③得到2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝(－159.47＋116.49－44) kJmol－1＝－86.98 kJmol－1。 (2)依據(jù)蓋斯定律，由(③－①－2②)得到SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝(ΔH3－ΔH1－2ΔH2)＝－130 kJmol－1。 (3)依據(jù)蓋斯定律，由(①＋②)得到CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)＝－867 kJmol－1。 (4)化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差，則H2在Cl2中燃燒的反應(yīng)熱＝(436＋242－2431) kJmol－1＝－184 kJmol－1，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184 kJmol－1。 [答案]　(1)2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH＝－86.98 kJmol－1 (2)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJmol－1 (3)CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－867 kJmol－1 (4)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184 kJmol－1 利用蓋斯定律書(shū)寫熱化學(xué)方程式 (1)蓋斯定律是指化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的，即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。 (2)在具體的應(yīng)用過(guò)程中，采用以下五個(gè)步驟就能快速、準(zhǔn)確地解決問(wèn)題。 具體步驟： 第一步：寫，書(shū)寫待求的反應(yīng)方程式。 第二步：看，看待求的反應(yīng)方程式中的反應(yīng)物和生成物在已知方程式中的位置，如果位置相同，即都是反應(yīng)物或都是生成物，則用加法，即加ΔH；如果位置相反，則用減法，即減ΔH。 第三步：調(diào)，根據(jù)待求方程式中的反應(yīng)物和生成物的系數(shù)，觀察同一物質(zhì)前的系數(shù)是否一致，若不一致，則在相應(yīng)的物質(zhì)前乘或除以一定數(shù)字，將其系數(shù)調(diào)整與待求的方程式中的反應(yīng)物和生成物的系數(shù)一致。 第四步：查，有時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)一些干擾的方程式，我們最好檢驗(yàn)上述分析的正確與否。 第五步：和，將已知方程式變形后的ΔH相加，計(jì)算得出新的ΔH的值。 考點(diǎn)三　反應(yīng)熱的計(jì)算與比較 類型一　利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱 　根據(jù)要求回答下列有關(guān)反應(yīng)熱的問(wèn)題： (1)(2017全國(guó)卷Ⅲ)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)　ΔH1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2 2As(s)＋O2(g)===As2O5(s)　ΔH3 則反應(yīng)As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝________。 (2)(2016全國(guó)卷Ⅱ)①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1 ②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2 ③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3 ④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4＝－1048.9 kJmol－1 上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝____________________，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)開(kāi)___________________。 (3)(2015全國(guó)卷Ⅱ)甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇，發(fā)生的主要反應(yīng)如下： ①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1 ②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2 ③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3 已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 由此計(jì)算ΔH1＝________ kJmol－1；已知ΔH2＝－58 kJmol－1，則ΔH3＝________ kJmol－1。 [思維導(dǎo)圖] [解析]　(1)將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，由①2－②3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)　ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。(2)根據(jù)蓋斯定律，④＝③2－②2－①，故ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。聯(lián)氨與N2O4反應(yīng)放出大量的熱，并產(chǎn)生大量氣體，推動(dòng)火箭運(yùn)行。(3)反應(yīng)①中，生成1 mol CH3OH(g)，需要形成3 mol C—H鍵、1 mol C—O鍵和1 mol O—H鍵，則放出的熱量為413 kJ3＋343 kJ＋465 kJ＝2047 kJ，需要斷開(kāi)1 mol CO鍵和2 mol H—H鍵，吸收的熱量為1076 kJ＋436 kJ2＝1948 kJ，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH1＝1948 kJmol－1－2047 kJmol－1＝－99 kJmol－1；根據(jù)蓋斯定律，ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝－58 kJmol－1－(－99 kJmol－1)＝＋41 kJmol－1。 [答案]　(1)2ΔH1－3ΔH2－ΔH3 (2)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體 (3)－99?。?1 根據(jù)蓋斯定律計(jì)算ΔH的步驟和方法 (1)計(jì)算步驟 (2)計(jì)算方法 [分點(diǎn)突破] 角度：利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱 1．燃煤煙氣脫硫可用生物質(zhì)熱解氣(主要成分：CO、CH4、H2)將SO2在一定條件下還原為單質(zhì)硫。已知： ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJmol－1 ②CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　 ΔH2＝＋172.5 kJmol－1 ③S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3＝－296.0 kJmol－1 則反應(yīng)2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)的ΔH為(　　) A．＋270 kJmol－1 B．＋862 kJmol－1 C．－270 kJmol－1 D．－862 kJmol－1 [解析]　根據(jù)蓋斯定律，由①－②－③可得，2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝－393.5 kJmol－1－172.5 kJmol－1－(－296.0 kJmol－1)＝－270 kJmol－1，本題選C。 [答案]　C 2．(2018四川綿陽(yáng)第二次診斷)一定條件下，在CO2與足量C反應(yīng)所得平衡體系中加入H2和適當(dāng)催化劑，有下列反應(yīng)發(fā)生： CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－206.2 kJmol－1 CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41.2 kJmol－1 (1)二氧化碳與氫氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲烷和水蒸氣的熱化學(xué)方程式是____________________________。 (2)已知298 K時(shí)相關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如表所示。 根據(jù)鍵能計(jì)算ΔH1＝__________，它與上述實(shí)測(cè)值差異較大的原因可能是______________________________________________。 [解析]　(1)將題給熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②，根據(jù)蓋斯定律，有①－②可得CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－165.0 kJmol－1。(2)ΔH1＝E(反應(yīng)物總鍵能)－E(生成物總鍵能)，根據(jù)各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和表中數(shù)據(jù)可知，ΔH1＝1075.0 kJmol－1＋3436.0 kJmol－1－4413.4 kJmol－1－2462.8 kJmol－1＝－196.2 kJmol－1。反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)不同，因此計(jì)算值與實(shí)測(cè)值可能差異較大。 [答案]　(1)CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－165.0 kJmol－1 (2)－196.2 kJmol－1　反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)不同(答案合理即可) 類型二　反應(yīng)熱大小的比較 [解析]　C與O2生成CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH1<0，CO2與C生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH2>0，CO與O2生成CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH3<0，鐵與氧氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH4<0。2 mol碳完全燃燒放出的熱量比2 mol CO完全燃燒放出的熱量多，放出的熱量越多，ΔH越小，所以2ΔH1<ΔH3，A項(xiàng)、D項(xiàng)錯(cuò)誤；將題給熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②③④⑤，根據(jù)蓋斯定律，由(④＋⑤2)得到③，故ΔH3＝，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，由②＋③得到①，故ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C項(xiàng)正確。 [答案]　C 比較反應(yīng)熱大小的方法 比較反應(yīng)熱的大小時(shí)要注意：ΔH有正負(fù)之分，比較時(shí)要連同“＋”、“－”一起比較，類似數(shù)學(xué)中的正、負(fù)數(shù)大小的比較；若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值的大小，不考慮正、負(fù)號(hào)。具體比較方法有如下幾種： (1)利用蓋斯定律比較。 (2)同一反應(yīng)的生成物狀態(tài)不同時(shí)，如A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2，則ΔH1>ΔH2。 (3)同一反應(yīng)的反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)，如A(s)＋B(g)===C(g)　ΔH1，A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH2，則ΔH1>ΔH2。 (4)兩個(gè)有聯(lián)系的反應(yīng)相比較時(shí)，如C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1①，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2②。 比較方法：利用反應(yīng)①減去反應(yīng)②，得反應(yīng)③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2，根據(jù)ΔH3大于0或小于0進(jìn)行比較。 [分點(diǎn)突破] 角度：反應(yīng)熱大小的比較 3．室溫下，將1 mol的CuSO45H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1 mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO45H2O受熱分解的化學(xué)方程式為：CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是(　　) A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3 [解析]　1 mol CuSO45H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，為吸熱反應(yīng)，故ΔH1>0,1 mol CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，為放熱過(guò)程，故ΔH2<0,1 mol CuSO45H2O(s)溶于水可以分為兩個(gè)過(guò)程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水，CuSO45H2O的分解為吸熱反應(yīng)，即ΔH3>0，根據(jù)蓋斯定律得到關(guān)系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1<ΔH3。 [答案]　B 4．已知下列熱化學(xué)方程式： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝a kJmol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJmol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJmol－1 ④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJmol－1 下列關(guān)系式中正確的是(　　) A．a(chǎn)d>0 C．2a＝b<0 D．2c＝d>0 [解析]　H2的燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，故a、b、c、d都小于0，B、D錯(cuò)；反應(yīng)③與反應(yīng)①相比較，產(chǎn)物的狀態(tài)不同，H2O(g)轉(zhuǎn)化為H2O(l)為放熱反應(yīng)，所以a>c，A錯(cuò)；反應(yīng)②的化學(xué)計(jì)量數(shù)是①的2倍，②的反應(yīng)熱也是①的2倍，b＝2a<0，C對(duì)。 [答案]　C 5．(1)已知1 mol紅磷轉(zhuǎn)化為1 mol白磷，吸收18.39 kJ熱量。 ①4P(紅，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH1 ②4P(白，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH2 則ΔH1________ΔH2(填“>”、“<”或“＝”，后同) (2)①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH4 ②NaOH(aq)＋H2SO4(濃)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH5 NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH6 則ΔH3________ΔH4；ΔH5________ΔH6。 [答案]　(1)>　(2)>　< 考向一　反應(yīng)熱與焓變 1．(2018北京卷)我國(guó)科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100% B．CH4→CH3COOH過(guò)程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂 C．①→②放出能量并形成了C—C鍵 D．該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率 [解析]　A項(xiàng)，總反應(yīng)為CH4＋CO2CH3COOH，原子利用率為100%；B項(xiàng)，CH4→CH3COOH，有C—H鍵的斷裂；C項(xiàng)，從圖示看，①能量比②高，①→②放出能量，形成新鍵C—C鍵；D項(xiàng)，催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率。 [答案]　D 2．(2016海南卷)(雙選)由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．由X→Y反應(yīng)的ΔH＝E5－E2 B．由X→Z反應(yīng)的ΔH<0 C．降低壓強(qiáng)有利于提高Y的產(chǎn)率 D．升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率 [解析]　化學(xué)反應(yīng)中的能量變化決定于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小，由圖可知，X→Y反應(yīng)的ΔH＝E3－E2，X→Z反應(yīng)的ΔH＝E1－E2<0，反應(yīng)放熱，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；由X生成Y的反應(yīng)，即2X(g)3Y(g)，是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，降低壓強(qiáng)、平衡正向移動(dòng)，有利于提高Y的產(chǎn)率，C正確；X→Z的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，不利于提高Z的產(chǎn)率，D錯(cuò)誤。 [答案]　BC 3．(2016江蘇卷)通過(guò)以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) ①太陽(yáng)光催化分解水制氫：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH1＝＋571.6 kJmol－1 ②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJmol－1 ③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝＋206.1 kJmol－1 A．反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．反應(yīng)②為放熱反應(yīng) C．反應(yīng)③使用催化劑，ΔH3減小 D．反應(yīng)CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8 kJmol－1 [解析]　反應(yīng)①中是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A錯(cuò)誤；反應(yīng)②中ΔH>0，為吸熱反應(yīng)，B錯(cuò)誤；催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，不影響反應(yīng)的焓變，C錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)反應(yīng)可由反應(yīng)③－②獲得，ΔH＝206.1 kJmol－1－131.3 kJmol－1＝＋74.8 kJmol－1，D正確。 [答案]　D 4．(1)(2015全國(guó)卷Ⅰ)已知反應(yīng)2HI(g)===H2(g)＋I(xiàn)2(g)的ΔH＝＋11 kJmol－1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_(kāi)_______kJ。 (2)(2015海南卷)由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1 mol N2，其ΔH＝__________ kJmol－1。 [答案]　(1)299　(2)－139 考向二　利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱或書(shū)寫熱化學(xué)方程式 5．(2018全國(guó)卷Ⅲ)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問(wèn)題： (1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無(wú)色透明液體，遇潮氣時(shí)發(fā)煙生成(HSiO)2O等，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________ __________________________________________________________。 (2)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)： 2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)　ΔH1＝＋48 kJmol－1 3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g)　ΔH2＝－30 kJmol－1 則反應(yīng)4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH為_(kāi)_______kJmol－1。 [解析]　(1)SiHCl3與H2O反應(yīng)生成(HSiO)2O的反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)，根據(jù)原子守恒配平：2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl。(2)將題給熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②，利用蓋斯定律，①3＋②即可得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式，ΔH＝＋114 kJmol－1。 [答案]　(1)2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl (2)＋114 6．(1)(2017全國(guó)卷Ⅱ)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉?wèn)題： 正丁烷(C4H10)脫氫制1丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下： ①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH1 已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－119 kJmol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH3＝－242 kJmol－1 反應(yīng)①的ΔH1為_(kāi)_______ kJmol－1。 (2)(2015廣東卷)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。 傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過(guò)如圖所示的催化循環(huán)實(shí)現(xiàn)，其中，反應(yīng)①為：2HCl(g)＋CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1 反應(yīng)②生成1 mol Cl2(g)的反應(yīng)熱為ΔH2，則總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________(反應(yīng)熱用ΔH1和ΔH2表示)。 [解析]　(1)根據(jù)蓋斯定律，②－③可得①，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJmol－1＋242 kJmol－1＝＋123 kJmol－1。(2)反應(yīng)②：CuCl2(s)＋O2(g)CuO(s)＋Cl2(g)　ΔH2，根據(jù)蓋斯定律，①＋②得：2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2。 [答案]　(1)＋123 (2)2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2 7．(1)(2016全國(guó)卷Ⅱ)聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無(wú)色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料?；卮鹣铝袉?wèn)題： ①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1 ②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2 ③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3 ④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4＝－1048.9 kJmol－1。 上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝____________，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)開(kāi)________________________ __________________________________________________________。 (2)(2014廣東卷)用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。 ①CaSO4(s)＋CO(g)CaS(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.3 kJmol－1 ②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH2＝＋210.5 kJmol－1 ③CO(g)C(s)＋CO2(g)　ΔH3＝－86.2 kJmol－1 反應(yīng)2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝______________(ΔH1、ΔH2和ΔH3表示) [解析]　(1)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。聯(lián)氨與N2O4反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體且放出大量的熱，所以聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑。(2)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)①4＋反應(yīng)②＋反應(yīng)③2可得2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)　ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。 [答案]　(1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體 (2)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3 題型特點(diǎn)：選擇題　填空題 考向評(píng)析：本部分知識(shí)考查一方面突出對(duì)概念的理解和應(yīng)用，以圖表為背景，考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化；另一方面根據(jù)已知熱化學(xué)方程式書(shū)寫待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式或直接計(jì)算反應(yīng)熱，是近幾年高考熱點(diǎn)。 答題啟示：二輪復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)強(qiáng)化蓋斯定律的應(yīng)用，另外還應(yīng)加強(qiáng)計(jì)算訓(xùn)練，“思路會(huì)，算不對(duì)”是制約高分的一個(gè)重要因素。 專題跟蹤訓(xùn)練(五) 能力練(20分鐘　50分) 一、選擇題(每小題6分，共42分) 1．(2018貴州省貴陽(yáng)市高三監(jiān)測(cè))某化學(xué)反應(yīng)體系中反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．E1是反應(yīng)的活化能 B．E2是活化分子變成生成物分子放出的能量 C．能量差E1－E2是反應(yīng)熱 D．活化能的大小決定了反應(yīng)熱的大小 [解析]　活化能的大小不能決定反應(yīng)熱的大小，反應(yīng)熱的大小由反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量共同決定，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]　D 2．(2018山西大同一中月考)為探究NaHCO3、Na2CO3與1 molL－1鹽酸反應(yīng)(設(shè)兩反應(yīng)分別是反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ)過(guò)程中的熱效應(yīng)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測(cè)得如表所示數(shù)據(jù)。 由此得出的結(jié)論正確的是(　　) A．僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)③即可判斷反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng) B．僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)④即可判斷反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng) C．通過(guò)實(shí)驗(yàn)可判斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng) D．通過(guò)實(shí)驗(yàn)可判斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng) [解析]　根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可知，碳酸氫鈉溶于水的過(guò)程為吸熱過(guò)程，不能僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)③混合后溶液溫度降低而判斷碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，需結(jié)合實(shí)驗(yàn)①進(jìn)行綜合分析，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)②可知，碳酸鈉溶于水的過(guò)程為放熱過(guò)程，所以不能僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)④碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)后溶液溫度升高判斷反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可知，碳酸氫鈉溶于水后溶液溫度從20.0 ℃降低到18.5 ℃，而實(shí)驗(yàn)③中碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)后溶液溫度從20.0 ℃降低到16.2 ℃，證明反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)②碳酸鈉溶于水后溶液溫度從20.0 ℃升高到24.3 ℃，而實(shí)驗(yàn)④碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)后溶液溫度從20.0 ℃升高到25.1 ℃，證明反應(yīng)Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng)，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]　C 3．(2018甘肅天水一中測(cè)試)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．在25 ℃、101 kPa下，1 mol S(s)和2 mol S(s)的燃燒熱相等 B．1 mol H2SO4(濃)與1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的熱量為中和熱 C．CO是不穩(wěn)定的氧化物，它能繼續(xù)和氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的CO2，所以CO的燃燒反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) D．101 kPa時(shí)，1 mol H2燃燒所放出的熱量為氫氣的燃燒熱 [解析]　燃燒熱指25 ℃、101 kPa時(shí)1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，因此S的燃燒熱相等，A正確；中和熱是稀強(qiáng)酸與稀強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O放出的熱量，B錯(cuò)誤；燃燒一般都是放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；101 kPa時(shí)1 mol氫氣燃燒產(chǎn)生的H2O是液態(tài)時(shí)，放出的熱量才是燃燒熱，D錯(cuò)誤。 [答案]　A 4．已知熱化學(xué)方程式C2H2(g)＋2.5O2(g)===2CO2(g)＋H2O(g)　ΔH＝－1256 kJmol－1，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．乙炔的燃燒熱為1256 kJmol－1 B．若轉(zhuǎn)移10 mol電子，則消耗2.5 mol O2 C．若生成2 mol液態(tài)水，則ΔH＝－2512 kJmol－1 D．若形成4 mol碳氧共用電子對(duì)，則放出的熱量為2512 kJ [解析]　燃燒熱強(qiáng)調(diào)生成穩(wěn)定的氧化物，如液態(tài)水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；1 mol C2H2(g)生成2 mol CO2(g)轉(zhuǎn)移10 mol電子，則消耗2.5 mol O2，B正確；由題意，生成2 mol H2O(g)時(shí)放出2512 kJ熱量，氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水要放出熱量，若生成2 mol液態(tài)水，則ΔH<－2512 kJmol－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；一個(gè)二氧化碳分子中含有4對(duì)共用電子對(duì)，當(dāng)形成4 mol碳氧共用電子對(duì)時(shí)，放出的熱量為628 kJ，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]　B 5．已知：25 ℃ 101 kPa時(shí)1 mol辛烷燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為5518 kJ；強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時(shí)放出的熱量為57.3 kJ。則下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫正確的是(　　) ①2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(g)　 ΔH＝－11036 kJmol－1 ②2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)　 ΔH＝－11036 kJmol－1 ③H＋＋OH－===H2O　ΔH＝－57.3 kJmol－1 ④2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJmol－1 A．①③ B．②③ C．②④ D．只有② [解析]　表示辛烷的燃燒熱時(shí)，生成的水應(yīng)是液態(tài)而不是氣態(tài)，故①錯(cuò)誤、②正確；③中未標(biāo)明反應(yīng)物、生成物的聚集狀態(tài)，錯(cuò)誤。 [答案]　C 6．下列各組熱化學(xué)方程式的ΔH前者大于后者的是(　　) ①S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4 ③CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH5 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH6 A．只有①③ B．只有①② C．只有②③ D．①②③ [解析]　由固體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w需吸收熱量，又由于反應(yīng)放熱時(shí)ΔH為負(fù)值，故①中ΔH1>ΔH2；②中ΔH3>ΔH4；③前者為吸熱反應(yīng)，ΔH5>0，后者為放熱反應(yīng)，ΔH6<0，故ΔH5>ΔH6。 [答案]　D 7．(2017江蘇卷)通過(guò)以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說(shuō)法不正確的是(　　) ①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　 ΔH1＝a kJmol－1 ②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　 ΔH2＝b kJmol－1 ③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH3＝c kJmol－1 ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　 ΔH4＝d kJmol－1 A．反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣 B．反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一 C．反應(yīng)CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJmol－1 D．反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJmol－1 [解析]　反應(yīng)①的產(chǎn)物為CO和H2，反應(yīng)②的產(chǎn)物為CO2和H2，反應(yīng)③的原料為CO2和H2，A項(xiàng)正確；反應(yīng)③將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH3OH，B項(xiàng)正確；反應(yīng)④中生成物H2O為氣體，C項(xiàng)中生成物H2O為液體，故C項(xiàng)中反應(yīng)的焓變不等于 kJmol－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)蓋斯定律，由②2＋③2＋④，可得所求反應(yīng)的焓變，D項(xiàng)正確。 [答案]　C 二、非選擇題(8分) 8．(2018陜西西工大附中模擬)為解決能源短缺問(wèn)題，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)合理利用化學(xué)能。 (1)25 ℃、1.01105 Pa時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得4 g氫氣在O2中完全燃燒生成液態(tài)水，放出572 kJ的熱量，則表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________。 (2)從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過(guò)程。已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－93 kJmol－1，試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a的數(shù)值為_(kāi)_______。 化學(xué)鍵 H—H N—H N≡N 鍵能/kJmol－1 436 a 945 當(dāng)可逆反應(yīng)中凈生成N—H物質(zhì)的量為2 mol時(shí)，反應(yīng)放熱________。 (3)已知：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJmol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJmol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－2599 kJmol－1 根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算反應(yīng)2C(s，石墨)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH＝________。 [解析]　(1)2 g即1 mol H2在氧氣中燃燒生成液態(tài)水，放出286 kJ熱量，則表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJmol－1。(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝945 kJmol－1＋436 kJmol－13－a kJmol－16＝－93 kJmol－1，a＝391；當(dāng)可逆反應(yīng)中凈生成N—H物質(zhì)的量為2 mol時(shí)，生成 mol NH3，反應(yīng)放熱31 kJ。(3)將題給熱化學(xué)方程式依次標(biāo)號(hào)為①、②、③，利用蓋斯定律，將①2＋②－③可得：2C(s，石墨)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH＝＋226.7 kJmol－1。 [答案]　(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJmol－1 (2)391　31 kJ　(3)＋226.7 kJmol－1 拔高練(25分鐘　50分) 一、選擇題(每小題6分，共24分) 1．下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A．甲烷的燃燒熱為890.3 kJmol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJmol－1 B．500 ℃、30 MPa下，將0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJmol－1 C．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1，則1 mol醋酸和1 mol NaOH反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝－57.3 kJmol－1 D．在25 ℃、101 kPa時(shí)，2 g H2完全燃燒放出285.8 kJ熱量，則H2燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 [解析]　A項(xiàng)，燃燒熱是指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，甲烷燃燒生成的水