2018届一轮复习人教版化学能与热能学案(2)

2018届一轮复习人教版化学能与热能学案(2)

考纲要求　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.了解焓变与反应热的含义。5.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。6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。‎ 考点一　焓变与反应热　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．化学反应中的能量变化 ‎(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。‎ ‎(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。‎ ‎(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。‎ ‎2．焓变、反应热 ‎(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。‎ ‎(2)符号：ΔH。‎ ‎(3)单位：kJ·mol－1或kJ/mol。‎ ‎3．吸热反应和放热反应 ‎(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。‎ ‎　‎ ‎(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 ‎(3)记忆常见的放热反应和吸热反应 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金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。‎ 吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。‎ 深度思考 ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(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)物质发生化学变化都伴有能量的变化(　　)‎ ‎(3)吸热反应在任何条件下都不能发生(　　)‎ ‎(4)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热(　　)‎ ‎(5)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(　　)‎ ‎(6)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(　　)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√‎ 解析　(4)物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。(6)焓变与反应条件无关。‎ ‎2．反应 A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X (ΔH ＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。试在下列坐标图中画出总反应过程中能量变化示意图。‎ 答案　‎ 解析　由A＋B―→X　ΔH>0可知，X的能量比A和B的能量和大。由X―→C　ΔH＜0可知，C的能量比X的能量低。‎ 题组一　依据图形，理清活化能与焓变的关系 ‎1．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 ―→ ―→ ‎ B．E1为反应物的总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　D 解析　由图可知，正反应放热，ΔH为负值；逆反应吸热，ΔH为正值，D错误。‎ ‎2．某反应的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是(　　)‎ A．正反应活化能小于100 kJ·mol－1‎ B．逆反应活化能一定小于100 kJ·mol－1‎ C．正反应活化能大于100 kJ·mol－1‎ D．正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　某反应的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJ·mol－1，正反应的活化能应大于100 kJ·mol－1，无法确定逆反应的活化能大小。‎ ‎3．(2017·广东普宁中学质检)甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。‎ ‎(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？ ，原因是 。‎ 答案　(1)吸热　(2)相同　一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关，与反应途径无关 正确理解活化能与反应热的关系 ‎(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。‎ ‎(2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。‎ 题组二　依据共价键数，利用键能计算反应热 ‎4．(2016·北京四中模拟)已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ,18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表：‎ O===O H—H H—O(g)‎ ‎1 mol化学键断裂时 需要吸收的能量/kJ ‎496‎ ‎436‎ x 则表中x为(　　)‎ A．920 B．557‎ C．463 D．188‎ 答案　C 解析　根据题意，可得热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1；而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－484 kJ·mol－1，即－484 kJ＝2×436 kJ＋496 kJ－4x kJ，解得x＝463。‎ ‎5．通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。‎ 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1‎ ‎460‎ ‎360‎ ‎436‎ ‎431‎ ‎176‎ ‎347‎ 工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为 。‎ 答案　＋236 kJ·mol－1‎ 解析　SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol晶体硅中所含的Si—Si键为 2 mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－(2×176 kJ·mol－1＋4×431 kJ·mol－1)＝＋236 kJ·mol－1。‎ ‎1．熟记反应热ΔH的基本计算公式 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和 ‎2．规避两个易失分点 ‎(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。‎ ‎(2)常见物质中的化学键数目 物质 CO2‎ ‎(C===O)‎ CH4‎ ‎(C—H)‎ P4‎ ‎(P—P)‎ SiO2‎ ‎(Si—O)‎ 石墨 金刚石 S8‎ ‎(S—S)‎ Si 键数 ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎4‎ ‎1.5‎ ‎2‎ ‎8‎ ‎2‎ 考点二　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＝－571.6 kJ·mol－1‎ 表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。‎ ‎3．热化学方程式书写注意事项 ‎(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。‎ ‎(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。‎ ‎(3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。‎ ‎(4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应)‎ ‎(5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。‎ ‎(6)注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。‎ ‎(7)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。‎ 深度思考 ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1‎ 表示1 mol S和氧气完全反应生成1 mol SO2气体，放出热量为a kJ。(　　)‎ ‎(2)2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH>0(　　)‎ ‎(3)C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定(　　)‎ ‎(4)已知：500 ℃，30 ΜPa下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)‎ ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下，充分反应，放出热量46.2 kJ(　　)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×‎ ‎2．实验室用4 mol SO2与2 mol O2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.64 kJ·mol－1，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为 。‎ 答案　80%‎ 解析　当放出热量为314.624 kJ时，参加反应的SO2的物质的量为×2＝3.2 mol，故SO2的转化率为×100%＝80%。‎ 题组一　多角度书写热化学方程式 角度一　依据反应事实书写热化学方程式 ‎1．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2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为 ‎ ‎ 。‎ ‎(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为 ‎ ‎ 。‎ ‎(3)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是 ‎ ‎ 。‎ ‎(4)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：‎ 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1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为 ‎ ‎ 。‎ 答案　(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1‎ ‎(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)‎ ΔH＝－2Q kJ·mol－1‎ ‎(3)NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)‎ ΔH＝－216 kJ·mol－1‎ ‎(4)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)‎ ΔH＝－123.8 kJ·mol－1‎ 角度二　依据能量图像书写热化学方程式 ‎2．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式： ‎ ‎ 。‎ 答案　A2(g)＋B2(g)===2AB(g)　ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1‎ 解析　由图可知，生成物总能量高于反应物总能量，故该反应为吸热反应，ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1。‎ ‎3．化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。‎ 试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式。‎ 答案　N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)‎ ΔH＝－2(c＋b－a)kJ·mol－1‎ 题组二　判断热化学方程式的正误 ‎4．判断下列热化学方程式书写是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”(注：焓变数据均正确)‎ ‎(1)CaCO3(s)===CaO＋CO2(g)　ΔH＝177.7 kJ(　　)‎ ‎(2)C(s)＋H2O(s)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝－131.3 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(3)C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(4)CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(5)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(6)500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×‎ ‎5．实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是(　　)‎ ‎①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1‎ ‎②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ ‎③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ ‎④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)‎ ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ A．仅有② B．仅有②④‎ C．仅有②③④ D．全部符合要求 答案　B 解析　书写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：(1)生成物的稳定状态，H2O为液态，C的稳定化合物为CO2；(2)单位是kJ·mol－1，不是kJ；(3)数值，ΔH的数值要与热化学方程式中化学计量数保持一致；(4)符号，吸热用“＋”标注，放热用“－”标注。仅②④符合要求。‎ 做到“五看”，快速判断热化学方程式的正误 ‎(1)看热化学方程式是否配平。‎ ‎(2)看各物质的聚集状态是否正确。‎ ‎(3)看ΔH的“＋”、“－”符号是否正确。‎ ‎(4)看反应热的单位是否为kJ·mol－1。‎ ‎(5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。‎ 考点三　燃烧热、中和热　能源　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．燃烧热 ‎(1)概念 在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示。‎ 燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。‎ ‎(2)表示的意义：‎ 例如C的燃烧热ΔH为－393.5 kJ·mol－1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ的热量。‎ ‎(3)书写热化学方程式：燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：‎ C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)‎ ΔH＝－5 518 kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热ΔH为－5 518 kJ·mol－1。‎ ‎(4)燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。‎ 式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的燃烧热。‎ ‎2．中和热 ‎(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热叫中和热。‎ ‎(2)注意几个限定词：①稀溶液；②产物是1 mol液态H2O；③用离子方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。‎ ‎(3)中和热的测定 ‎①测定原理 ΔH＝ ‎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。‎ 深度思考 ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能(　　)‎ ‎(2)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用(　　)‎ ‎(3)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一(　　)‎ ‎(4)食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源(　　)‎ ‎(5)粮食作物是制乙醇燃料的重要原料(　　)‎ ‎(6)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PM 2.5的含量(　　)‎ ‎(7)低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放(　　)‎ 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√　(7)√‎ ‎2．以50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH反应为例，填写下表。(填“偏小”或“偏大”)‎ 引起误差的实验操作 t终－t始 ‎|ΔH|‎ 保温措施不好 偏小 偏小 搅拌不充分 偏小 偏小 所用酸、碱浓度过大 偏大 偏大 用同浓度的氨水代替NaOH溶液 偏小 偏小 用同浓度的醋酸代替盐酸 偏小 偏小 用50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液 偏小 偏小 题组一　燃烧热、中和热的含义及正确表述 ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH＝－315 kJ·mol－1(燃烧热)　(ΔH的数值正确)(　　)‎ ‎(2)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1(中和热)　(ΔH的数值正确)(　　)‎ ‎(3)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1(　　)‎ ‎(4)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)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)‎ ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(5)H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(6)葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(7)已知101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)‎ ΔH＝－221 kJ·mol－1，则该反应的反应热为221 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(8)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量(　　)‎ ‎(9)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol 水的中和热为－57.3 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(10)CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1(　　)‎ ‎(11)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)‎ ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1(　　)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ (7)×　(8)×　(9)×　(10)√　(11)×‎ 反应热答题规范指导 ‎(1)描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值都需要带“＋”、“－”符号。如：某反应的反应热(或焓变)为ΔH＝－Q kJ·mol－1或ΔH＝＋Q kJ·mol－1。‎ ‎(2)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“－”号。如：某物质的燃烧热为ΔH＝－Q kJ·mol－1或Q kJ·mol－1。‎ 题组二　中和热测定误差分析和数据处理 ‎2．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：‎ ‎①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。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，下同)。‎ A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次少量倒入 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．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 ‎(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1 L 1 mol·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1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，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 ‎1‎ ‎20.0‎ ‎20.1‎ ‎23.2‎ ‎2‎ ‎20.2‎ ‎20.4‎ ‎23.4‎ ‎3‎ ‎20.5‎ ‎20.6‎ ‎23.6‎ 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热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)－51.8 kJ·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反应的反应热 解析　(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。‎ ‎(2)为了减少热量损失，倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入。‎ ‎(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动。‎ ‎(4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些(注意中和热与ΔH的关系)。‎ ‎(5)取三次实验的平均值代入公式计算即可。‎ ‎(6)硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。‎ 中和热测定注意事项 ‎(1)碎泡沫塑料(或纸条)及硬纸板(或泡沫塑料板)的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。‎ ‎(2)为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量。‎ ‎(3)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快，热量损失大。‎ ‎(4)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。‎ ‎(5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。‎ 题组三　能源的开发和利用 ‎3．(2016·天津高三月考)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。下列属于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．③④⑤⑥⑦⑧‎ C．③⑤⑥⑦⑧ D．⑤⑥⑦⑧‎ 答案　D 解析　新能源要符合污染小，可再生性强等特点，选D。‎ ‎4．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．H2O的分解反应是放热反应 B．氢能源已被普遍使用 C．2 mol 液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 答案　C 解析　2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)是吸热反应，说明2 mol 液态H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。‎ ‎5．为缓解能源紧张，越来越多的国家开始重视生物质能源(利用能源作物和有机废料，经过加工转变为生物燃料的一种能源)的开发利用。‎ ‎(1)如图是某国能源结构比例图，其中生物质能源所占的比例是 。‎ ‎(2)生物柴油是由动植物油脂转化而来，其主要成分为脂肪酸酯，几乎不含硫，生物降解性好，一些国家已将其添加在普通柴油中使用。关于生物柴油及其使用，下列说法正确的是 。‎ ‎①生物柴油是可再生资源　②可减少二氧化硫的排放 ‎③与普通柴油相比易分解　④与普通柴油制取方法相同 A．①②③ B．①②④‎ C．①③④ D．②③④‎ 答案　(1)27%　(2)A 解析　(1)油料作物和甘蔗是能源作物，属于生物质能源；化石燃料不是生物质能源。‎ ‎(2)生物柴油的原料是动植物油脂，可再生(①对)，几乎不含硫(②对)，生物降解性好(③对)，主要成分为酯类，而普通柴油属于烃类(石油)，所以④错。‎ 考点四　有关反应热的比较与计算　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．ΔH的比较 比较ΔH的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。‎ ‎2．反应热的有关计算 ‎(1)根据热化学方程式计算 根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。‎ 如：16 g固体硫完全燃烧放出148.4 kJ的热量，则1 mol固体硫完全燃烧放出的热量为296.8 kJ。‎ ‎(2)根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|。‎ 如：已知H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则1 g H2完全燃烧生成液态水放出的热量为142.9 kJ。‎ ‎(3)根据盖斯定律计算、比较。根据下列反应过程，试判断ΔH的关系：‎ ‎①aAB AB 则ΔH1＝aΔH2；‎ ‎②AB aBaA 则ΔH2＝－aΔH1；‎ ‎③‎ 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2。‎ 注意　在反应过程设计中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互变化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。‎ 深度思考 已知Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)　ΔH＝a kJ·mol－1。判断下列变化过程是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)3AlCl(g)＋3CO(g)===Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)‎ ΔH＝a kJ·mol－1(　　)‎ ‎(2)AlCl(g)＋CO(g)===Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋C(s)　ΔH＝－a kJ·mol－1(　　)‎ ‎(3)2Al2O3(s)＋2AlCl3(g)＋6C(s)===6AlCl(g)＋6CO(g)‎ ΔH＝－2a kJ·mol－1(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×‎ 题组一　反应热大小的比较 ‎1．试比较下列各组ΔH的大小。‎ ‎(1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1＜0‎ A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2＜0‎ 则ΔH1 (填“>”、“＜”或“＝”，下同)ΔH2。‎ 答案　>‎ 解析　因为C(g)===C(l)　ΔH3＜0‎ 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2＜ΔH1。‎ ‎(2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＜0‎ S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＜0‎ 则ΔH1 ΔH2。‎ 答案　＜‎ 解析　‎ ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3＜0，所以ΔH1＜ΔH2。‎ ‎(3)两个有联系的不同反应相比 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＜0‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2＜0‎ 则ΔH1 ΔH2。‎ 答案　＜‎ 解析　根据常识可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＜0，又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。‎ 利用状态，迅速比较反应热的大小 若反应为放热反应 ‎(1)当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。‎ ‎(2)当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。‎ ‎(3)在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。‎ 题组二　盖斯定律的多角度应用 角度一　利用盖斯定律书写热化学方程式 ‎2．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：‎ ‎①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)　ΔH＝－182 kJ·mol－1‎ ‎②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1‎ ‎③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s) ΔH＝－1 196 kJ·mol－1‎ 试写出LiH在O2中燃烧的热化学方程式。‎ 答案　2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)‎ ΔH＝－702 kJ·mol－1‎ 解析　2LiH(s)===2Li(s)＋H2(g)　ΔH＝＋182 kJ·mol－1‎ ‎2Li(s)＋O2(g)===Li2O(s)　ΔH＝－598 kJ·mol－1‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1‎ 上述三式相加得：2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝－702 kJ·mol－1。‎ 角度二　利用盖斯定律计算反应热 ‎3．在25 ℃、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、870.3 kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　)‎ A．－488.3 kJ·mol－1 B．＋488.3 kJ·mol－1‎ C．－191 kJ·mol－1 D．＋191 kJ·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＝－393.5 kJ·mol－1；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－870.3 kJ·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－393.5 kJ·mol－1×2＋(－285.8 kJ·mol－1×2)－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。‎ 角度三　利用盖斯定律定性判断ΔH间的关系 ‎4．在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：‎ H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1‎ ‎2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2‎ H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3‎ ‎2S(g)===S2(g)　ΔH4‎ 则ΔH4的正确表达式为(　　)‎ A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)‎ B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)‎ C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)‎ D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)‎ 答案　A 解析　给题中方程式依次编号为①、②、③、④，①＋②－③×3得　3S(g)===S2(g)　(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) 故2S(g)===S2(g)　ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。‎ ‎5．(2014·新课标全国卷Ⅱ，13)室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4(s)·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。则下列判断正确的是(　　)‎ A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3‎ C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3‎ 答案　B 解析　方法一：“虚拟”路径法。‎ 根据盖斯定律：‎ ΔH1＝ΔH3＋ΔH2‎ 由于ΔH1>0，ΔH3>0，ΔH2＜0‎ 所以ΔH1＜ΔH3。‎ 方法二：方程式叠加法。‎ CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l) ΔH1>0　①‎ CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　 ΔH2＜0　②‎ CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)　 ΔH3>0　③‎ ‎②＋③：‎ CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)‎ ΔH1＝ΔH2＋ΔH3‎ 由于ΔH1>0，ΔH2＜0，ΔH3>0，所以ΔH1＜ΔH3。‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．(2015·北京理综，9)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2‎ D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 答案　C 解析　A项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知，CO和O生成CO2是放热反应，错误；B项，由状态Ⅱ知，在CO与O生成CO2的过程中CO没有断键形成C和O，错误；C项，由状态Ⅲ及CO2的结构式COO知，CO2分子中存在碳氧极性共价键，正确；D项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ(CO和O)和状态Ⅲ(CO2)分析，状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O原子反应生成CO2的过程，错误。‎ ‎2．(2015·重庆理综，6)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＝x kJ·mol－1‎ 已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1‎ S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1‎ ‎2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1，则x为(　　)‎ A．3a＋b－c B．c－3a－b C．a＋b－c D．c－a－b 答案　A 解析　由碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1，得C(s) ＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1，目标反应可由①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。‎ ‎3．[2016·全国卷Ⅲ，27(4)②]已知下列反应：‎ SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1‎ ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2‎ CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3‎ 则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝ 。‎ 答案　ΔH1＋ΔH2－ΔH3‎ 解析　将题中的3个反应依次标记为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②－③即得所求的反应，ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。‎ ‎4．[2016·全国卷Ⅱ，26(3)]‎ ‎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＝－1 048.9 kJ·mol－1‎ 上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝ ，‎ 联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为 ‎ ‎ 。‎ 答案　2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反应放出热量大，产生大量的气体 解析　对照目标热化学方程式中的反应物和生成物在已知热化学方程式中的位置和化学计量数，利用盖斯定律，将热化学方程式③×2，减去热化学方程式②×2，再减去热化学方程式①，即可得出热化学方程式④，故ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；联氨具有强还原性，N2O4具有强氧化性，两者混合在一起易自发地发生氧化还原反应，反应放出热量大，并产生大量的气体，可为火箭提供很大的推进力。‎ ‎5．[2015·全国卷Ⅱ，27(1)]甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：‎ ‎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 回答下列问题：‎ 已知反应①中相关的化学键键能数据如下：‎ 化学键 H—H C—O C≡O H—O C—H E/(kJ·mol－1)‎ ‎436‎ ‎343‎ ‎1 076‎ ‎465‎ ‎413‎ 由此计算ΔH1＝ kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝ kJ·mol－1。‎ 答案　－99　＋41‎ 解析　根据键能与反应热的关系可知，ΔH1＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝(1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1)－(413 kJ·mol－1×3＋343 kJ·mol－1＋465 kJ·mol－1)＝－99 kJ·mol－1。根据质量守恒定律：由②－①可得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，结合盖斯定律可得：ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58 kJ·mol－1)－(－99 kJ·mol－1)＝＋41 kJ·mol－1。‎ ‎6．[2015·全国卷Ⅰ，28(3)]已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。‎ 答案　299‎ 解析　形成1 mol H2(g)和1 mol I2(g)共放出436 kJ＋151 kJ＝587 kJ能量，设断裂2 mol HI(g)中化学键吸收2a kJ能量，则有：2a kJ－587 kJ＝11 kJ，得a＝299。[另解：ΔH＝2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)，2E(H—I)＝ΔH＋E(H—H)＋E(I—I)＝11 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1＋151 kJ·mol－1＝598 kJ·mol－1，则E(H—I)＝299 kJ·mol－1]。‎ ‎1．酸碱中和反应NaOH(？)＋HCl(？)―→NaCl(？)＋H2O(？)‎ ΔH＝－57.6 kJ·mol－1中，问号表示的状态正确的是(　　)‎ A．NaOH：固 B．盐酸：液 C．NaCl：溶液 D．H2O：溶液 答案　C 解析　酸碱中和反应是在溶液中进行的，但水是液体，不是溶液。‎ ‎2．(2016·吉安二模)下列有关热化学方程式的叙述，正确的是(　　)‎ A．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 B．由N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1，可知将1 mol N2O4(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为56.9 kJ C．由：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，可知：含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量为57.3 kJ D．已知101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，则1 mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5 kJ 答案　D 解析　A项，燃烧热指是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，而对于水来讲，液态的水才是稳定的状态，错误；B项，N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1，表明1 mol的四氧化二氮完全反应生成2 mol的二氧化氮时才能放出56.9 kJ的热量，但这是一个可逆反应，完全反应是不可能的，因此错误；C项，一般来讲，中和热是指稀的强酸与稀的强碱反应生成1 mol水时所放出的热量，但是对于醋酸来讲，是弱电解质，电离的过程要吸收热量，因此1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量要小于57.3 kJ，错误；D项，碳完全燃烧时，生成的是二氧化碳，肯定比生成一氧化碳时放出的热量要多，正确。‎ ‎3．已知热化学方程式：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)。下列说法正确的是(　　)‎ A．相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量 B．将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为Q kJ C．若使用催化剂，该反应的|ΔH|减小 D．如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化 答案　D 解析　由于SO2和O2反应放热，所以相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量大于2 mol SO3(g)所具有的能量，A项错误；SO2和O2的反应是可逆反应，将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，转化掉的SO2小于2 mol，放出的热量小于Q kJ，B项错误；催化剂只改变活化能不改变ΔH，C项错误。‎ ‎4．(2016·长沙一模)H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如下图所示，下列有关说法错误的是(　　)‎ A．反应①、反应②均为放热反应 B．反应①、反应②均为氧化还原反应 C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关 D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　根据图像可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，则反应①、②均为放热反应，A正确；反应①、②中都存在元素化合价变化，所以反应①、②都是氧化还原反应，B正确；反应①比反应②的速率慢，说明反应①中正反应的活化能较大，反应②中正反应的活化能较小，C错误；反应①、反应②总的能量变化为218 kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1，D正确。‎ ‎5．(2016·北京朝阳一模)N2(g)与H2(g)在铁催化剂表面经历如下过程生成NH3(g)：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．Ⅰ中破坏的均为极性键 B．Ⅳ中NH3与H2生成NH3‎ C．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程 D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH>0‎ 答案　C 解析　A项，Ⅰ中破坏的是N2、H2中的非极性键，错误；B项，Ⅳ中是NH2和H生成NH3，不是NH3和H2生成NH3，错误；C项，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三个过程均是能量降低，所以都是放热过程，正确；D项，由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，因此ΔH＜0，错误。‎ ‎6．臭氧层中臭氧分解历程如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．催化反应①、②均为放热反应 B．催化剂不能改变该反应的焓变 C．ClO是该反应的催化剂 D．在该反应过程中没有化学键的断裂与生成 答案　B 解析　由题可知反应①为吸热反应，反应②为放热反应，A错误；催化剂改变了反应的活化能，没有改变反应的焓变，B正确；ClO是中间产物，Cl是催化剂，C错误；任何化学反应中都既有化学键的断裂又有化学键的形成，D错误。‎ ‎7．参考下表键能数据，估算晶体硅在氧气中燃烧生成的二氧化硅晶体的热化学方程式：Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)中，ΔH的值为(　　)‎ 化学键 Si—O O===O Si—Si Si—Cl Si—C 键能/‎ ‎ kJ·mol－1‎ ‎460‎ ‎498.8‎ ‎176‎ ‎360‎ ‎347‎ A.－989.2 kJ·mol－1 B．＋989.2 kJ·mol－1‎ C．－61.2 kJ·mol－1 D．－245.2 kJ·mol－1‎ 答案　A 解析　硅和二氧化硅均是原子晶体，其中在晶体硅中每个硅原子形成4÷2＝2个Si—Si键，在二氧化硅晶体中每个硅原子形成4个Si—O键。由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则该反应的反应热ΔH＝2×176 kJ·mol－1＋498.8 kJ·mol－1－4×460 kJ·mol－1＝－989.2 kJ·mol－1，故选A。‎ ‎8．常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是(　　)‎ 共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—I E/kJ·mol－1‎ ‎436‎ ‎157‎ ‎568‎ ‎432‎ ‎298‎ A.432 kJ·mol－1>E(H—Br)>298 kJ·mol－1‎ B．表中最稳定的共价键是H—F键 C．H2(g)→2H(g)　ΔH＝＋436 kJ·mol－1‎ D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－25 kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　A项，Br的非金属性介于Cl、I之间，所以E(H—Br)介于E(H—Cl)、E(H—I)之间，即432 kJ·mol－1>E(H—Br)>298 kJ·mol－1，正确；B项，根据表中的数据，H—F键的键能最大，所以表中最稳定的共价键是H—F键，正确；C项，破坏化学键需要吸收能量，所以H2(g)→2H(g)　ΔH＝＋436 kJ·mol－1，正确；D项，H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝436 kJ·mol－1＋157 kJ·mol－1－2×568 kJ·mol－1＝－543 kJ·mol－1，错误。‎ ‎9．(2016·信阳、三门峡第一次联考)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．e是ClO B．b→a＋c反应的活化能为60 kJ·mol－1‎ C．a、b、c、d、e中c最稳定 D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－116 kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　A项，e中Cl元素化合价为＋7价，而ClO中Cl元素化合价为＋5价，错误；B项，b→a＋c反应的活化能为40 kJ·mol－1，错误；C项，a、b、c、d、e中a能量最低，所以最稳定，错误；D项，b→a＋d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO－===ClO＋2Cl－，反应热＝64 kJ·mol－1＋2×0 kJ·mol－1－3×60 kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，所以该热化学反应方程式为3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－116 kJ·mol－1，正确。‎ ‎10．火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式：‎ N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－533.23 kJ·mol－1‎ H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJ·mol－1‎ ‎2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH3＝－196.4 kJ·mol－1‎ 则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为(　　)‎ A．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)‎ ΔH＝＋817.63 kJ·mol－1‎ B．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)‎ ΔH＝－641.63 kJ·mol－1‎ C．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)‎ ΔH＝－641.63 kJ·mol－1‎ D．N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)‎ ΔH＝－817.63 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　将题中的反应编号①、②、③，生成液态水时的反应热＝①＋③＋2×②，生成气态水的反应热＝①＋③－2×②，可求出B正确。‎ ‎11．(2016·双鸭山一中高三上学期期末)已知下列反应的热化学方程式：‎ ‎6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2‎ C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3‎ H2O(g)===H2O(l)　ΔH4‎ 则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(l)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为(　　)‎ A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1＋10ΔH4‎ B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3＋10ΔH4‎ C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1＋10ΔH4‎ D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3＋10ΔH4‎ 答案　A 解析　根据盖斯定律，将所给热化学方程式中的C(s)、H2O(g)、H2(g)消去，‎ ‎2C3H5(ONO2)3(l)===5H2(g)＋3N2(g)＋3O2(g)＋6CO2(g)　ΔH＝6ΔH3－ΔH1；‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝ΔH2＋2ΔH4；‎ 所以4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(l)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1＋10ΔH4，答案选A。‎ ‎12．(2016·武汉一模)已知：‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1‎ ‎3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)　ΔH2‎ ‎2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3‎ ‎2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4‎ ‎2Al(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>0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3‎ C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ 答案　B 解析　燃烧反应都是放热反应，故ΔH3＜0，A错误；将上述反应分别编号为①②③④⑤，反应⑤是铝热反应，显然是放热反应，ΔH5＜0，将反应④－反应③可得反应⑤，即ΔH5＝ΔH4－ΔH3＜0，B正确、D错误；将反应②＋反应③可得反应3H2(g)＋O2(g)===3H2O(g)，故ΔH1＝(ΔH2＋ΔH3)，C错误。‎ ‎13．N2与H2反应生成NH3的过程中能量变化曲线如图所示。若在一个固定容积的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，使反应N2＋3H22NH3达到平衡，测得反应放出热量为Q1。‎ 填写下列空白：‎ ‎(1)Q1 92 kJ。‎ ‎(2)b曲线是 时的能量变化曲线。‎ ‎(3)上述条件下达到平衡时H2的转化率为 。‎ ‎(4)在温度体积一定的条件下，若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ，则2Q1与Q2的关系为 。‎ 答案　(1)＜　(2)加入催化剂　(3)Q1/92 (4)Q2>2Q1‎ 解析　从反应的图示可知，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，且Q1＜92 kJ；平衡时放出Q1 kJ热量，则消耗的n(H2)＝ mol，则α(H2)＝＝；当相同条件时充入2 mol N2和6 mol H2平衡后，放出的热量Q2>2Q1。‎ ‎14．催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。‎ ‎(1)①人们常用催化剂来选择反应进行的方向。图1所示为一定条件下1 mol CH3OH与O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成 (填“CO”、“CO2”或“HCHO”)。‎ ‎②2HCHO(g)＋O2(g)===2CO(g)＋2H2O(g)　ΔH＝ 。‎ ‎(2)反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图2所示，回答下列问题：‎ ‎①该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎②在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，E2 。‎ ‎③反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？ ，‎ 原因是 ‎ ‎ 。‎ 答案　(1)①HCHO　②－470 kJ·mol－1　(2)①放热 ②减小　减小　③否　反应物和生成物的能量差是不变的 解析　(1)①使用催化剂可以降低反应的活化能，活化能越低，普通分子越容易转化成活化分子，反应越容易，反应速率越快，生成HCHO的活化能最低。‎ ‎②根据图表可知2HCHO(g)＋O2(g)===2CO(g)＋2H2O(g)中反应物能量高，生成物能量低，故该反应为放热反应，然后依据图中给出数据可得ΔH＝－[(676－158－283)×2] kJ·mol－1＝－470 kJ·mol－1。‎ ‎(2)①反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应。‎ ‎②反应体系中加入催化剂，降低反应所需的活化能，所以E1、E2均减小，但ΔH不变。‎ ‎15．(1)已知：‎ ‎　‎ 若甲醇的燃烧热为ΔH3，试用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示CO(g)＋2H2(g)CH3OH(l)的ΔH＝ 。若ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1，ΔH2＝＋283.0 kJ·mol－1，某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ能量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为 。‎ ‎(2)以CH4和H2O为原料，通过下列反应也可以制备甲醇。‎ Ⅰ：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206.0 kJ·mol－1‎ Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)‎ ΔH＝－129.0 kJ·mol－1‎ CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为 。‎ 答案　(1)2ΔH1－ΔH2－ΔH3　1∶1‎ ‎(2)CH4(g)＋H2O(g)===CH3OH(g)＋H2(g)　ΔH＝＋77 kJ·mol－1‎ 解析　(1)由反应 Ⅰ 可得①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)‎ ΔH1，由反应Ⅱ可得②CO2(g)===CO(g)＋O2(g)　ΔH2，由甲醇的燃烧热可得③CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3，将①×2－②－③可得目标热化学方程式，故ΔH＝2ΔH1－ΔH2－ΔH3。由ΔH1、ΔH2可知H2、CO的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1，混合气体完全燃烧生成3.6 g液态水，n(H2O)＝0.2 mol，n(H2)＝0.2 mol，H2燃烧放出的热量Q＝0.2 mol×285.8 kJ·mol－1＝57.16 kJ，则混合气体中CO燃烧放出的热量为113.74 kJ－57.16 kJ＝56.58 kJ，则混合气体中n(CO)＝≈0.2 mol。‎ ‎(2)依据盖斯定律，Ⅰ＋Ⅱ得到：CH4(g)＋H2O(g)===CH3OH(g)＋H2(g)　ΔH＝(206.0－129.0) kJ·mol－1＝＋77 kJ·mol－1。‎