培优导学计划化学选修4专题1化学反应与能量变化微型专题1

微型专题1化学反应中的热效应[学习目标定位]1.会书写热化学方程式并能判断其正误。2.正确理解盖斯定律并学会其应用。3.掌握反应热的四种计算方法。4.会比较反应热(ΔH)的大小。一、反应热焓变1．吸热反应和放热反应的判断例1②4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s)ΔH＝－3119.1kJ·mol－1。下列说法正确的是()A．等质量的O2比O3的能量低，由O2变为O3是吸热反应B．等质量的O2比O3的能量高，由O2变为O3是放热反应C．O3比O2稳定，由O2变为O3是吸热反应D．O2比O3稳定，由O2变为O3是放热反应答案A解析要结合盖斯定律比较出氧气和臭氧焓的相对大小。A项，由①－②可得3O2(g)=2O3(g)ΔH＝284.2kJ·mol－1，即等质量的反应物O2比生成物O3的能量低，反应吸热，A项正确，B项错误；物质的能量越低越稳定，所以O2比O3稳定，由O2变为O3是吸热反应，C、D项错误。考点焓变反应热题点焓变与反应热的综合考查易误辨析物质的焓是不易测出的，但可以通过化学反应确定物质的焓的相对大小，当焓相对大时其稳定性差、焓相对小时其稳定性强，即物质的能量越高越不稳定，能量越低越稳定。相关链接判断反应是吸热反应还是放热反应的方法(1)理论分析判断法①ΔH＝生成物具有的总能量－反应物具有的总能量。当ΔH＞0时，反应吸热；当ΔH＜0时，反应放热。②ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和。反应物的键能越小，稳定性越弱，破坏它需要的能量就越少；生成物的键能越大，稳定性越强，形成它释放的能量就越多。当ΔH＞0时，反应吸热；当ΔH＜0时，反应放热。(2)反应条件判断法反应开始需要加热，而停止加热后，反应亦可继续进行，则为放热反应；若反应需要持续不断地加热才能进行，则为吸热反应。(3)规律判断法①常见的放热反应类型有：a.金属与H2O或酸的反应；b.酸碱中和反应；c.燃烧反应；d.多数化合反应；e.常温下的置换反应。②常见的吸热反应类型有：a.多数分解反应；b.C参与的一些反应，如C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2、CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2CO；c.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。2．限定条件的反应热的理解例2下列热化学方程式，ΔH能正确表示物质燃烧热的是()A．CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1B．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1C．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1D．2C8H18(l)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－11036kJ·mol－1答案A解析燃烧热是指在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。考点燃烧热题点表示燃烧热的热化学方程式规律方法书写或判断燃烧热的热化学方程式须“三看”(1)一看可燃物的化学计量数是否为1。(2)二看元素完全燃烧是否生成稳定氧化物。(3)三看ΔH是否为“－”及单位是否正确。相关链接限定条件反应热的理解与比较(1)燃烧热的理解：①研究条件：25℃、101kPa;②可燃物的量：1mol；③燃烧结果：C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)；④表示方法：ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)。(2)燃烧热和中和热的比较：燃烧热中和热相同点能量变化放热反应ΔH及其单位ΔH＜0，单位均为“kJ·mol－1”不同点反应物的量可燃物为1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成的水为1mol二、热化学方程式1．热化学方程式的书写例3完成下列反应的热化学方程式。(1)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445kJ热量，则热化学方程式为。(2)已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为akJ·mol－1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式。(3)已知：eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=N(g)＋3H(g)ΔH1＝akJ·mol－1N(g)＋3H(g)=NH3(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1NH3(g)=NH3(l)ΔH3＝－ckJ·mol－1写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式。(4)已知：①HF(aq)＋OH－(aq)=F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1试写出HF电离的热化学方程式。答案(1)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－1(2)H2S(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－akJ·mol－1(3)N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)ΔH＝－2(b＋c－a)kJ·mol－1(4)HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝－10.4kJ·mol－1考点热化学方程式题点热化学方程式的书写误区警示(1)漏写物质的聚集状态(漏一种就全错)；(2)ΔH的符号“＋”、“－”标示错误；(3)ΔH的值与各物质化学计量数不对应；(4)ΔH后不带单位或单位写错(写成kJ、kJ·mol等)。相关链接1．热化学方程式书写的基本步骤eq\x(\a\vs4\al\co1(写出化学反,应方程式))→eq\x(\a\vs4\al\co1(注明物,质状态))→eq\x(\a\vs4\al\co1(计算ΔH数值与系,数对应并注明符号))→eq\x(\a\vs4\al\co1(检查热化,学方程式))2．书写热化学方程式应注意的问题(1)ΔH的符号和单位在化学方程式的右边写出ΔH＝数值和单位(kJ·mol－1)，吸热反应的ΔH为“＋”(“＋”常省略)，放热反应的ΔH为“－”。(2)注明反应条件ΔH与测定条件(温度、压强等)有关，因此书写热化学方程式时需注明ΔH的测定条件。一般反应ΔH是在25℃、1.01×105Pa条件下测定的，可以不注明测定条件。(3)注明物质的聚集状态ΔH与反应物和生成物的聚集状态有关，因此必须注明物质的聚集状态。(4)注意ΔH与方程式的系数有关①热化学方程式中各物质化学式前的系数仅表示该物质的物质的量，而不表示物质的分子个数或原子个数，因此系数可以是整数，也可以是分数。②ΔH与方程式的系数相对应，若热化学方程式中各物质的系数加倍，则ΔH的数值也加倍。③若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但数值不变。④根据燃烧热、中和热书写的热化学方程式，要符合燃烧热、中和热的定义。2．热化学方程式的正误判断例4燃烧1g乙炔生成二氧化碳和液态水放出热量50kJ，则下列热化学方程式书写正确的是()A．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝50kJ·mol－1B．C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1300kJC．2C2H2＋5O2=4CO2＋2H2OΔH＝－2600kJ·mol－1D．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2600kJ·mol－1答案D解析本题可结合热化学方程式的书写规则来具体分析。书写热化学方程式时，ΔH只能写在化学方程式的右边，若为放热反应，则ΔH为“－”；若为吸热反应，则ΔH为“＋”，其单位一般为kJ·mol－1，故A、B项错误；并且反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值可能不同，因此必须在反应方程式中用括号注明反应物和生成物在反应时的聚集状态(s、l、g)，故C项错误；ΔH必须与反应方程式中化学式前面的化学计量数相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。考点热化学方程式题点热化学方程式的正误判断相关链接判断热化学方程式正误的“五审”一审“＋”“－”——放热反应ΔH一定为“－”，吸热反应ΔH一定为“＋”(“＋”常省略)二审单位——单位一定为“kJ·mol－1”，易错写成“kJ”或漏写三审状态——物质的状态必须正确，特别是溶液中的反应易写错四审数值——反应热的数值必须与方程式中的化学计量数相对应，即ΔH与化学计量数成正比。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反五审是否符合概念——如燃烧热(燃料的化学计量数为1，生成稳定的氧化物)、中和热(H2O的化学计量数为1)的热化学方程式三、盖斯定律及其应用1．利用盖斯定律进行焓变的计算例5甲醇(CH3OH)广泛用作燃料电池的燃料，可由天然气来合成，已知：①2CH4(g)＋O2(g)=2CO(g)＋4H2(g)ΔH＝－71kJ·mol－1，②CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l)ΔH＝－90.5kJ·mol－1，③CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－1，则甲醇的燃烧热为。若CO的燃烧热为282.5kJ·mol－1，则H2的燃烧热为。答案764kJ·mol－1286kJ·mol－1解析根据盖斯定律，由(③×2－①)/2得④CO(g)＋2H2(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH，故甲醇的燃烧热为764kJ·mol－1。由热化学方程式④得CO的燃烧热＋2×H2的燃烧热＝854.5kJ·mol－1，由此可得H2的燃烧热为286kJ·mol－1。误区警示求总反应的反应热时，不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加，只关注消去不需要的物质，而忽视反应的始态与终态是否一致；另外，易忽视ΔH的数值和符号要做出相应的变化。2．利用盖斯定律书写热化学方程式例6发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮(NO2)作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知：N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝67.7kJ·mol－1 ①N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－543kJ·mol－1 ②eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)F2(g)=HF(g)ΔH＝－269kJ·mol－1 ③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1 ④(1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为。(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式：。答案(1)2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1153.7kJ·mol－1(2)N2H4(g)＋2F2(g)=N2(g)＋4HF(g)ΔH＝－1135kJ·mol－1解析(1)结合盖斯定律：②×2－①便得反应2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)，其反应热ΔH＝(－543kJ·mol－1)×2－67.7kJ·mol－1＝－1153.7kJ·mol－1。(2)结合盖斯定律知：②＋③×4－④×2得反应N2H4(g)＋2F2(g)=N2(g)＋4HF(g)，其反应热ΔH＝(－543kJ·mol－1)＋(－269kJ·mol－1)×4－(－242kJ·mol－1)×2＝－1135kJ·mol－1。考点盖斯定律题点根据盖斯定律书写热化学方程式规律方法利用盖斯定律书写或计算ΔH的注意事项(1)热化学方程式同乘以n时，ΔH必须乘以n。(2)热化学方程式相加减时，同种物质相加减，ΔH也随之相加减，同时带上“＋”、“－”号。(3)写一个热化学方程式的逆反应时，ΔH的数值不变，符号相反。相关链接利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模型先确定待求的化学反应方程式⇒找出待求热化学方程式中各物质在已知热化学方程式中的位置⇒根据待求热化学方程式中各物质的化学计量数和位置对已知热化学方程式进行处理，得到变形后的新热化学方程式⇒将新得到的热化学方程式进行加减(反应热也需要相应加减)⇒计算反应热或写出待求的热化学方程式。四、反应热的计算与比较1．反应热的计算例7(1)随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)=2HI(g)＋H2SO4(l)ΔH＝akJ·mol－12H2SO4(l)=2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝bkJ·mol－12HI(g)=H2(g)＋I2(g)ΔH＝ckJ·mol－1则：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝kJ·mol－1。(2)据粗略统计，我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过250亿立方米，这不仅是能源的浪费，也对环境造成极大污染。为解决这一问题，我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。已知CO中的C与O之间为三键连接，且合成甲醇的主要反应原理为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH。下表所列为常见化学键的键能数据：化学键C—CC—HH—HC—OC≡OH—Oeq\f(键能,kJ·mol－1)348414436326.81032464则该反应的ΔH＝kJ·mol－1。(3)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：。②ΔH2＝kJ·mol－1。答案(1)2a＋b＋2c(2)－128.8(3)①S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－297kJ·mol－1②－78.64解析(1)将题给热化学方程式依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由Ⅰ×2＋Ⅱ＋Ⅲ×2得2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝(2a＋b＋2c)kJ·mol－1。(2)ΔH＝1032kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－3×414kJ·mol－1－326.8kJ·mol－1－464kJ·mol－1＝－128.8kJ·mol－1。(3)①由图可知1molS(s)完全燃烧放出的热量为297kJ，故能表示硫的燃烧热的热化学方程式为S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－297kJ·mol－1。②由图可知，参加反应的n(SO2)＝1mol－0.2mol＝0.8mol，根据2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1，ΔH2＝0.8×eq\f(1,2)×(－196.6kJ·mol－1)＝－78.64kJ·mol－1。考点反应热的计算与比较题点反应热计算的综合相关链接计算反应热的常用方法(1)利用热化学方程式进行相关量的求解。可先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质与物质间、物质与反应热间的关系直接或间接求算物质的质量或反应热。(2)根据盖斯定律求算可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到新的热化学方程式，可进行反应热的有关计算。(3)根据燃烧热计算可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×燃烧热。(4)根据键能计算反应热(焓变)等于反应物中的键能总和减去生成物中的键能总和，ΔH＝∑E反－∑E生(E表示键能)。如反应3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)ΔH＝3E(H—H)＋E(N≡N)－6E(N—H)。2．反应热的大小比较例8已知：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝dkJ·mol－1则a、b、c、d的关系正确的是()A．a＜c＜0 B．b＞d＞0C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0答案C解析对比①、②两热化学方程式可知：2a＝b＜0，C正确；对比③、④两式可知2c＝d＜0，D错误，则B也错误；再对比①、③两式，因等质量的H2O(g)比H2O(l)的能量高，则|a|＜|c|，又因为a、c均为负值，故c＜a＜0，A错误。考点反应热的计算与比较题点反应热的大小比较特别提醒在进行ΔH的大小比较时，必须代入“＋”或“－”后作比较。相关链接比较反应热的注意事项(1)反应物和生成物的状态物质的气、液、固三态的变化与反应热量的关系(2)ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。(3)参加反应的物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应的物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。[对点训练]题组一反应热焓变1．下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是()A．在一定条件下，某可逆反应的ΔH＝100kJ·mol－1，则该反应的正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol－1B．图中A、B曲线可分别表示反应CH2=CH2(g)＋H2(g)→CH3CH3(g)未使用催化剂和使用催化剂时反应过程中的能量变化C．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D．图示的能量变化可判断出该化学反应是放热反应答案A解析可逆反应的正、逆反应的活化能之差等于该反应的反应热，A项正确；催化剂降低反应所需的活化能，即A曲线表示的过程使用了催化剂，B项错误；同一化学反应的ΔH相同，C项错误；图示反应为吸热反应，D项错误。考点焓变反应热题点焓变与反应热的综合考查2．(2017·吉林辽源五中高二期末)下列叙述正确的是()A．CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0kJ·mol－1，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝2×283.0kJ·mol－1B．HCl和NaOH反应的中和热为ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1C．用等体积的0.50mol·L－1盐酸、0.55mol·L－1NaOH溶液进行中和热测定的实验，会使测得的中和热偏大D．1mol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答案A解析CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，表示1molCO完全燃烧产生CO2放出热量是283.0kJ，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝2×283.0kJ·mol－1，A项正确；中和热是酸碱发生中和反应产生1mol水时放出的热量，与参加反应的酸碱的量无关，B、C项错误；1mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，D项错误。考点燃烧热题点燃烧热和中和热的比较题组二热化学方程式的书写及正误判断3．已知在1.01×105Pa、298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ的热量，下列热化学方程式正确的是()A．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝242kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－484kJ·mol－1C．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝242kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝484kJ·mol－1答案A解析2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，则1mol氢气燃烧生成水蒸气应放出eq\f(1,2)×484kJ＝242kJ热量，放出热量ΔH为“－”，各物质的状态分别是H2(g)、O2(g)、H2O(g)。B项中的H2O的状态应为气态；C、D项中ΔH的符号应为“－”；A项是逆向进行的反应，ΔH为“＋”，数值相等。考点热化学方程式题点由热量变化写热化学方程式4．已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()A．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2bkJ·mol－1B．C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝2bkJ·mol－1C．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－4bkJ·mol－1D．2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝bkJ·mol－1答案C解析放热反应中ΔH＜0，所以B、D错误；生成1molCO2时放出bkJ的热量，所以生成4molCO2时放出的热量为4bkJ，所以C正确。考点热化学方程式题点热化学方程式正误判断5．下列热化学方程式正确的是()A．甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2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)eq\o(,\s\up7(500℃),\s\do5(30MPa))2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1C．已知在120℃、101kPa下，1gH2燃烧生成水蒸气放出121kJ热量，其热化学方程式为H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(=,\s\up7(120℃),\s\do5(101kPa))H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1D．25℃、101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol－1，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)＋2KOH(aq)=K2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1答案C解析由燃烧热的定义可知，水应以液态形式存在，A项错误；N2与H2反应生成NH3为可逆反应，不能完全进行，所以19.3kJ不是0.5molN2与1.5molH2完全反应放出的热量，B项错误；D选项，反应物的物质的量与ΔH不对应。考点热化学方程式题点热化学方程式与反应热的综合考查6．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是()①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝dkJ·mol－1A．反应①、②为反应③提供原料气B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一C．反应CH3OH(g)=eq\f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq\f(1,2)H2O(l)的ΔH＝eq\f(d,2)kJ·mol－1D．反应2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－1答案C解析反应③中的反应物为CO2、H2，由反应可知，反应①、②为反应③提供原料气，故A正确；反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是CO2资源化利用的方法之一，故B正确；由反应④可知，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应CH3OH(g)=eq\f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq\f(1,2)H2O(l)的ΔH≠eq\f(d,2)kJ·mol－1，故C错误；由盖斯定律可知，故D正确。考点热化学方程式题点热化学方程式与反应热的综合考查题组三盖斯定律的典型应用7．已知下列反应的热化学方程式为①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－870.3kJ·mol－1②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝－285.8kJ·mol－1则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH为()A．－488.3kJ·mol－1B．－191kJ·mol－1C．－476.8kJ·mol－1D．－1549.6kJ·mol－1答案A解析根据盖斯定律，反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)实质上是反应②×2＋反应③×2－反应①，即所求的反应热ΔH＝ΔH2×2＋ΔH3×2－ΔH1＝[－393.5×2＋(－285.8)×2－(－870.3)]kJ·mol－1＝－488.3kJ·mol－1。考点盖斯定律题点根据盖斯定律计算反应8．已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8kJ·mol－1、1411.0kJ·mol－1和1366.8kJ·mol－1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为()A．－44.2kJ·mol－1 B．44.2kJ·mol－1C．－330kJ·mol－1 D．330kJ·mol－1答案A解析本题由已知反应的燃烧热计算新反应的反应热。依据燃烧热的概念，写出热化学方程式。①C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411.0kJ·mol－1②C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1366.8kJ·mol－1①－②得：C2H4(g)＋H2O(l)=C2H5OH(l)ΔH＝－44.2kJ·mol－1，故应选A。考点盖斯定律题点根据盖斯定律计算反应热9．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：碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－12K(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解析已知碳的燃烧热为ΔH1＝akJ·mol－1，则碳燃烧的热化学方程式为C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1①，又S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－1②，2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1③，目标反应可由①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。考点反应热的计算与比较题点根据盖斯定律计算反应热题组四反应热的计算与比较10．A．Q1＞Q2 B．Q1＝Q2C．Q1＜Q2 D．无法比较答案A解析＞0。ΔH＝Q1kJ·mol－1，ΔH′＝－Q2kJ·mol－1。由盖斯定律ΔH总＝ΔH＋ΔH′＝Q1kJ·mol－1＋(－Q2kJ·mol－1)＞0，则Q1＞Q2。考点反应热的计算与比较题点反应热大小的比较11．(2017·安阳一中高二月考)已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1。现有0.2mol的碳粉和氢气组成的悬浮气，该混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53kJ热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为()A．1∶1B．1∶2C．2∶3D．3∶2答案A解析设混合物中碳粉的物质的量为xmol，氢气的物质的量为ymol，则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(xmol＋ymol＝0.2mol,393.5kJ·mol－1×xmol＋\f(1,2)×483.6kJ·mol－1×,ymol＝63.53kJ))解得：x＝0.1，y＝0.1，则混合物中C和H2的物质的量之比为1∶1。考点反应热的计算与比较题点由反应热确定反应物的物质的量之比12．已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1，实验室测得4molSO2发生上述化学反应时放出314.3kJ热量，SO2的转化率最接近于()A．40%B．50%C．80%D．90%答案C解析参加反应的SO2为eq\f(314.3kJ×2mol,196.6kJ)≈3.2mol，SO2的转化率为eq\f(3.2mol,4mol)×100%＝80%。考点反应热的计算与比较题点可逆反应热化学方程式的有关计算[综合强化]13．研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知：①CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.0kJ·mol－1此反应的热化学方程式是。(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：CO(g)＋NO2(g)=NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－bkJ·mol－1(b>0)若用标准状况下3.36LCO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为mol，放出的热量为kJ(用含有a和b的代数式表示)。(3)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－574kJ·mol－1 ①CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝？ ②若1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2＝。答案(1)2CO(g)＋SO2(g)eq\o(=,\s\up7(催化剂))S(s)＋2CO2(g)ΔH＝－270kJ·mol－1(2)0.3eq\f(32a＋b,80)(3)－1160kJ·mol－1解析(1)依据题意知，处理烟道气污染的一种方法是将CO、SO2在催化剂作用下转化为单质S，对照反应①和②，并根据盖斯定律将反应①×2－②可得答案。(2)假设两个反应分别为①、②，由①×2＋②可得：4CO(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋4CO2(g)ΔH＝－(2a＋b)kJ·mol－1，反应中转移电子为8e－。因此标准状况下的3.36LCO还原NO2时，转移电子为eq\f(0.15,4)×8mol＝0.3mol，放出的热量为eq\f(0.15,4)×(2a＋b)kJ＝eq\f(32a＋b,80)kJ。(3)CH4还原NO2至N2的热化学方程式为CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ·mol－1，根据盖斯定律，ΔH＝eq\f(1,2)(ΔH1＋ΔH2)，解得ΔH2＝－867kJ·mol－1×2－(－574kJ·mol－1)＝－1160kJ·mol－1。考点盖斯定律题点盖斯定律的综合应用14．参考下列图表和有关要求回答问题：(1)图Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变