2018-2019学年高中一轮复习化学第三板块专题六　化学反应能量与电化学

第一课题化学能与热能第1课时夯实基础课反应热与焓变1．反应热、焓变(1)反应热在化学反应过程中释放或吸收的热量叫做反应热。(2)焓变生成物与反应物的焓值差，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)，单位：kJ·mol－1。(3)反应热与焓变的关系恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变。2．吸热反应和放热反应(1)两角度理解吸热反应和放热反应①从宏观角度理解即从反应物和生成物总能量相对高低的角度理解。ΔHeq\a\vs4\al(<)0，放热反应ΔHeq\a\vs4\al(>)0，吸热反应②从微观角度理解即从化学键断裂与形成的角度理解。化学反应的实质是：旧化学键的断裂，新化学键的形成。ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和。(2)常见的放热反应和吸热反应①放热反应大多数化合反应、中和反应、金属与eq\a\vs4\al(酸)的反应、铝热反应、所有的燃烧反应、物质的缓慢氧化。②吸热反应大多数分解反应、盐类的水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。3．反应热、活化能图示(1)在无催化剂的情况，eq\a\vs4\al(E1)为正反应的活化能，eq\a\vs4\al(E2)为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2。(2)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。eq\a\vs4\al(微点拨)(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都有热效应。(2)需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。[对点练习]1．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()A．碳酸钙受热分解 B．乙醇燃烧C．铝粉与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水解析：选A生成物总能量高于反应物总能量，为吸热反应。乙醇燃烧、铝热反应、氧化钙溶于水的反应都是放热的，而碳酸钙分解是吸热反应。2．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A＋BC→[A…B…C]→AB＋C反应物过渡态生成物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解析：选D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。3.已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应过程的变化如图所示。下列说法正确的是()A．加入催化剂，减小了反应的热效应B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率C．H2O2分解的热效应ΔH>0D．反应物的总能量高于生成物的总能量解析：选D催化剂只通过改变活化能来改变反应速率，不改变反应的热效应，A错误；加入催化剂不影响反应平衡，不改变H2O2的平衡转化率，B错误；由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，ΔH<0，C错误，D正确。4.H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，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＝－218kJ·mol－1解析：选C根据图像可知，反应①和反应②中反应物的总能量均大于生成物的总能量，则反应①、反应②均为放热反应，A正确；反应①和反应②中均有元素化合价发生变化，均属于氧化还原反应，B正确；反应①比反应②的速率慢，说明反应①中正反应的活化能比反应②中正反应的活化能大，C错误；反应物和最终生成物的能量之差为218kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218kJ·mol－1，故D正确。热化学方程式1．热化学方程式及其意义(1)概念：表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。(2)意义：不仅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。例如：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，表示在25℃和1.01×105Pa下，1molH2和0.5molO2完全反应生成1mol液态水时放出285.8kJ的热量。2．热化学方程式的书写方法eq\a\vs4\al(微点拨)(1)热化学方程式中化学计量数仅表示该物质的物质的量，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。(2)热化学方程式的化学计量数改变n倍，反应热的数值也改变n倍。(3)可逆反应的ΔH表示完全反应的热量变化，与反应是否可逆无关。如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，表示在298K时，1molN2(g)和3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出92.4kJ的热量。(4)反应逆向进行时，其焓变与正反应的数值相等，符号相反。3.盖斯定律(1)内容化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。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。如：则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5(2)应用①若一个反应的焓变ΔH＝akJ·mol－1，则其逆反应的焓变ΔH′＝－akJ·mol－1。②若一个反应的化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变也由这几个反应的焓变相加减而得到，从而间接计算某些反应的反应热。[对点练习]1．已知一定温度和压强下，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－akJ·mol－1，下列叙述不正确的是()A．2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(g)时放出akJ的热量B．2molH2O(g)完全分解为2molH2(g)和1molO2(g)时吸收akJ的热量C．2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)时放出的热量小于akJD．1molH2(g)和0.5molO2(g)完全反应生成1molH2O(g)时放出0.5akJ的热量解析：选C由热化学方程式知，A正确；等量的反应物生成液态水比生成气态水放出的热量多，C错误；反应逆向发生时热量的数值不变，B正确；反应物的物质的量减半，反应热也减半，D正确。2．根据下列图像的叙述不正确的是()A．图(1)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1B．图(2)表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1C．由图可知正逆反应的热效应的数值相同D．两个图像表示的含义不同解析：选B由图知A、C正确；图(2)表示的热化学方程式为CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1，B错误；两个图像的反应物、生成物相反，D正确。3．写出下列反应的热化学方程式。(1)101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量，表示H2燃烧热的化学方程式为________________________________________。(2)101kPa时，1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3kJ的热量，反应的热化学方程式为______________________________________。(3)0.3mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，则其热化学方程式为_______________________________________。(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ，则该反应的热化学方程式是_____________________________。(5)已知CO还原SO2生成S(g)和CO2过程中，每转移1mol电子需吸收2.0kJ的热量，则该反应的热化学方程式为_____________________________________________。答案：(1)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1(2)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1(3)B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1(4)NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(s)＋4H2(g)ΔH＝－216.0kJ·mol－1(5)2CO(g)＋SO2(g)=S(g)＋2CO2(g)ΔH＝＋8.0kJ·mol－14．(2018·苏锡常镇一模)肼(N2H4)是一种火箭燃料。已知：N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7kJ·mol－1N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.0kJ·mol－1NO2(g)=eq\f(1,2)N2O4(g)ΔH＝－28.0kJ·mol－1则反应2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。解析：把题给热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律由②×2－③×2－①可得，2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝2ΔH2－2ΔH3－ΔH1＝2×(－534kJ·mol－1)－2×(－28kJ·mol－1)－67.7kJ·mol－1＝－1079.7kJ·mol－1。答案：－1079.7燃烧热和中和热能源1．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ΔH及其单位ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1不同点反应物的量1_mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水为1_mol反应热的含义101kPa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在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1_mol_H2O时放出的热量表示方法例如：C的燃烧热化学方程式为C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1例如：强酸与强碱的中和热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－12.中和热的测定(1)装置(请在横线上填写仪器名称)(2)计算公式：ΔH＝－eq\f(cm酸＋m碱t2－t1,nH2O)t1——起始温度，t2——终止温度。(3)注意事项①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。②为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。③酸和碱混合过程中，要eq\a\vs4\al(一)次性倒入烧杯。④酸和碱混合之后，记录的温度必须是最高温度。3．能源[对点练习]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－238.6kJ·mol－1，则CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－238.6kJ·mol－1(×)(2)CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0kJ·mol－1，则表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566.0kJ·mol－1(×)(3)氢气的燃烧热ΔH＝－285.5kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)eq\o(=,\s\up7(电解))2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.0kJ·mol－1(√)(4)已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1(×)(5)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(×)(6)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热为－57.3kJ·mol－1(×)2．已知反应：①101kPa时，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1；②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。下列结论正确的是()A．碳的燃烧热ΔH＜－110.5kJ·mol－1B．①的反应热为221kJ·mol－1C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热ΔH＝－2×57.3kJ·mol－1D．稀醋酸和稀NaOH溶液反应生成1molH2O，放出57.3kJ的热量解析：选A由于2C(s)＋O2(g)=2CO(g)生成的CO不是稳定的氧化物，因此eq\f(221kJ·mol－1,2)＝110.5kJ·mol－1不是碳的燃烧热，由于CO转化为CO2放出热量，故碳的燃烧热ΔH＜－110.5kJ·mol－1，A正确；反应热的表示包含三部分：“符号”、“数值”和“单位”，而B项中没有表示出符号，B错误；强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，C错误；由于醋酸是弱电解质，电离时吸收热量，故稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1molH2O时放出的热量小于57.3kJ，D错误。3．已知氢气和碳燃烧的热化学方程式为①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1＝－akJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1③C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH3＝－ckJ·mol－1④C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH4＝－dkJ·mol－1下列说法正确的是()A．氢气的燃烧热为bkJ·mol－1B．碳的燃烧热为ckJ·mol－1C．一氧化碳的燃烧热为(d－c)kJ·mol－1D.eq\f(1,2)a>b解析：选CD燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所释放的热量，所以H2的燃烧热是eq\f(a,2)kJ·mol－1，碳的燃烧热是dkJ·mol－1，A、B错误；根据盖斯定律，由④－③可以得到CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－(d－c)kJ·mol－1，所以CO的燃烧热是(d－c)kJ·mol－1，C正确；①×eq\f(1,2)－②即可得到H2O(g)=H2O(l)ΔH＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b－\f(a,2)))kJ·mol－1，水液化放热，所以b－eq\f(a,2)<0，D正确。[基础过关练]1．某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A．该反应为放热反应B．该反应的焓变ΔH＝E3C．催化剂不能降低逆反应的活化能D．该反应的逆反应的焓变ΔH＝E2－E1解析：选DA项，E1＞E2，该反应为吸热反应，错误；B项，该反应的焓变为E1－E2，错误；C项，催化剂能同等程度的降低正逆反应的活化能，错误。2．已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是()A．该反应的进行一定需要加热B．该反应的ΔH＝－(E1－E2)kJ·mol－1C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和D．断裂1molA—A键和2molB—B键放出E1kJ能量解析：选C由图可知，反应为吸热反应，但发生反应不一定需要加热，A错误；该反应的ΔH＝(E1－E2)kJ·mol－1，B错误；断键需要吸收能量，D错误。3．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：下列说法正确的是()A．1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJB．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOD．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水解析：选B由图知，断开1molN2(g)和1molO2(g)中的化学键吸收能量946kJ＋498kJ＝1444kJ。形成2molNO放出能量2×632kJ＝1264kJ，反应吸收能量为180kJ，A错误；吸热反应的反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量，B正确；N2(g)和O2(g)要在高压放电时才能生成NO，C错误；NO不是酸性氧化物，不能与NaOH溶液反应生成盐和水，D错误。4．已知：H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝－270kJ·mol－1，下列说法正确的是()A．在相同条件下，1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF气体的能量B．1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJC．该反应的逆反应是放热反应D．该反应过程的能量变化可用如图所示图像来表示解析：选AΔH<0，反应放热，1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF的能量，A正确，D错误；2mol液态HF的能量低于2molHF气体的能量，生成2mol液态HF，放出的热量大于270kJ，B错误；该反应的逆反应是吸热反应，C错误。5．已知某反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，反应过程中的能量变化如图所示。回答下列问题：(1)该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的ΔH＝__________kJ·mol－1(用含E1、E2的代数式表示)，1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量________(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1和E2的变化是：E1________，E2________，ΔH________(填“增大”“减小”或“不变”)。答案：(1)吸热E1－E2一定低(2)减小减小不变6．CO2是一种主要的温室气体，研究CO2的利用对促进低碳社会的建设具有重要的意义。(1)金刚石和石墨的燃烧反应中的能量变化如图所示。①在通常状况下，金刚石和石墨中，____________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热ΔH＝__________kJ·mol－1。②石墨与CO2反应生成CO的热化学方程式：_________________________________。(2)CO2为原料还可合成多种物质，工业上常以CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇已知：H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－12CO(g)＋4H2(g)=CH3CH2OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－256.1kJ·mol－1则：2CO2(g)＋6H2(g)=CH3CH2OH(g)＋3H2O(l)ΔH＝________。解析：(1)①由图知，金刚石的能量比石墨高，能量高的稳定性弱，故石墨稳定；石墨的燃烧热为ΔH2＋ΔH3＝(－110.5kJ·mol－1)＋(－283.0kJ·mol－1)＝－393.5kJ·mol－1。②由图知，C(s，石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1ⅠCO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1Ⅱ，根据盖斯定律，由Ⅰ－Ⅱ得，C(s，石墨)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝＋172.5kJ·mol－1。(2)把已知热化学方程式分别编号为a、b、c，根据盖斯定律，由c－b×2－a×3得，2CO2(g)＋6H2(g)=CH3CH2OH(g)＋3H2O(l)ΔH＝－305.7kJ·mol－1。答案：(1)①石墨－393.5②C(s，石墨)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝＋172.5kJ·mol－1(2)－305.7kJ·mol－1第2课时高考研究课考纲要求高频考点1.能说明化学反应中能量转化的主要原因，知道化学变化中常见的能量转化形式。2．了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)等概念。3．能正确书写热化学方程式，能根据盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4．了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。认识化学在解决能源危机中重要作用。1.热化学方程式的书写与正误判断5年2考2.反应热的计算与大小比较5年5考考点一热化学方程式的书写与正误判断[高考这样考]题组一江苏高考1．(2017·江苏高考)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解析：选C反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；反应④中生成物H2O为气体，C项中生成物H2O为液体，故C项中反应的焓变不等于eq\f(d,2)kJ·mol－1，C项错误；依据盖斯定律，由②×2＋③×2＋④，可得所求反应的焓变，D项正确。2．(2016·江苏高考)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝571.6kJ·mol－1②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2＝131.3kJ·mol－1③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝206.1kJ·mol－1A．反应①中电能转化为化学能B．反应②为放热反应C．反应③使用催化剂，ΔH3减小D．反应CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8kJ·mol－1解析：选D反应①是太阳能转化为化学能，A不正确；反应②中ΔH2＞0，是吸热反应，B不正确；反应③使用催化剂不能改变反应的焓变，ΔH不变，C不正确；D项中，由盖斯定律，反应③－②可得CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH＝74.8kJ·mol－1，正确。题组二全国高考1．(2017·全国卷Ⅰ)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为___________________________________、______________________________________，制得等量H2所需能量较少的是____________。解析：系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)都是吸热反应，从热化学方程式可以看出，系统(Ⅱ)制备1molH2需要消耗20kJ能量，而系统(Ⅰ)制备1molH2需要消耗286kJ能量，故系统(Ⅱ)消耗的能量较少。答案：H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝286kJ·mol－1H2S(g)=H2(g)＋S(s)ΔH＝20kJ·mol－1系统(Ⅱ)2．(2013·全国卷Ⅰ)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1＝－90.1kJ·mol－1(ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2＝－49.0kJ·mol－1水煤气变换反应：(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.1kJ·mol－1二甲醚合成反应：(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝－24.5kJ·mol－1由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为________________________________________________________________________。解析：CO与H2反应直接得到二甲醚的反应方程式为2CO＋4H2→H2O＋CH3OCH3，由2×(ⅰ)＋(ⅳ)即可得到此反应的热化学方程式：2CO(g)＋4H2(g)=H2O(g)＋CH3OCH3(g)ΔH＝－204.7kJ·mol－1。答案：2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－204.7kJ·mol－1[师说高考]知考情高考题型既有选择题，又有非选择题，常以一个或一系列化学反应为背景材料，将热化学方程式的书写和盖斯定律的计算融合在一起，较好地考查学生对知识的灵活应用能力和运用化学用语的能力明学法认识热化学方程式与一般化学方程式的不同，清楚书写热化学方程式的要求和注意事项，熟记反应热、中和热、燃烧热的概念，通过比较明确它们的区别和联系，把握概念的内涵和外延，并能根据热化学方程式、盖斯定律进行相关计算[备考这样办]化学反应与能量的图像中各部分的意义1．从化学反应断键、成键角度反应热是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值，如图所示：a—旧化学键断裂吸收的热量；b—新化学键形成放出的热量；c—反应热。2．从反应物、生成物的能量高低角度反应热是反应物的能量与生成物的能量差值，在上图中：a—活化能(即正反应的活化能)；b—活化分子结合成生成物所释放的能量(即逆反应的活化能)；c—反应热。[对点训练]1．如图为1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)过程中的能量变化示意图，已知E1＝xkJ·mol－1、E2＝ykJ·mol－1，下列有关说法中正确的是()A．若在反应体系中加入催化剂，E1不变B．若在反应体系中加入催化剂，ΔH减小C．反应的活化能等于ykJ·mol－1D．1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)的ΔH＝(x－y)kJ·mol－1解析：选D催化剂能降低反应的活化能，但不会改变反应的反应热，所以E1变小，ΔH不变，反应热等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差，即ΔH＝E1－E2。若在反应体系中加入催化剂，E1变小，A错误；催化剂不会改变反应热，ΔH不变，B错误；由图可知，反应的活化能等于E1＝xkJ·mol－1，C错误；1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反应生成SOCl2(g)的ΔH＝E1－E2＝(x－y)kJ·mol－1，D正确。2．反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示，下列说法正确的是()A．X→Y反应的ΔH＝E5－E2B．X→Z反应的ΔH>0C．由图可知等物质的量的Y的能量一定比X的能量高D．升高温度可提高X→Z的反应速率解析：选DΔH＝生成物具有的总能量－反应物具有的总能量，由题图知X→Y反应的ΔH＝E3－E2，A项错误；X→Z反应的ΔH＝E1－E2<0，B项错误；由题图可知，2X(g)=3Y(g)为吸热反应，只能说明3molY(g)的能量一定比2molX(g)的能量高，但不能得出等物质的量的Y的能量一定比X的能量高，C项错误；升高温度，化学反应速率加快，D项正确。热化学方程式正误判断[注意]①对于同素异形体，除注明聚集状态外，还要注明名称。因为同素异形体虽然构成元素相同，但属于不同物质，其本身具有的能量不同，反应中的ΔH也不同。②物质本身具有的能量与物质的聚集状态有关。聚集状态不同，反应热ΔH的数值以及符号都可能不同。等量的同一物质，气态时能量最大，其次为液态，最小的为固态。[对点训练]3．(2018·无锡一模)由合成气制备二甲醚的主要原理如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1＝－90.7kJ·mol－1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2＝－23.5kJ·mol－1③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.2kJ·mol－1下列有关说法正确的是()A．升高温度能加快反应②的化学反应速率，提高CH3OCH3产率B．反应③使用催化剂，ΔH3减小C．反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝－246.1kJ·mol－1D．反应③对反应②无影响解析：选C反应②ΔH<0，正反应放热，升高温度平衡逆向移动，CH3OCH3产率减小，A错误；催化剂只影响反应速率，不改变反应热，B错误；C项反应可以由①×2＋②＋③得到，ΔH＝(－90.7×2－23.5－41.2)kJ·mol－1＝－246.1kJ·mol－1，C正确；反应③的进行使反应①的产物CH3OH减少，进而影响反应②，D错误。4．根据信息，写出下列热化学方程式。(1)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_______________________。(2)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。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1molAX5，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。(3)由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式：_________________________________。答案：(1)4CuCl(s)＋O2(g)=2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6kJ·mol－1(2)AX3(l)＋X2(g)=AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－1(3)SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)ΔH＝＋0.025akJ·mol－1[过关这样练]1．(2018·镇江一模)我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是反应①：C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1反应②：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH2反应③：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH3＝－90.1kJ·mol－1反应④：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4(能量变化如图所示)反应⑤：3CH3OH(g)CH3CH=CH2(g)＋3H2O(g)ΔH5＝－31.0kJ·mol－1下列说法正确的是()A．反应③使用催化剂，ΔH3减小B．反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能C．ΔH1－ΔH2<0D．3CO(g)＋6H2(g)CH3CH=CH2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－121.1kJ·mol－1解析：选C催化剂只改变反应速率，不改变反应的ΔH，A错误；该反应为放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；由①－②得到H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)，该反应为放热反应，ΔH<0，则ΔH1－ΔH2<0，C正确；由③×3＋⑤得到目标热化学方程式，ΔH＝(－90.1×3－31.0)kJ·mol－1＝－301.3kJ·mol－1，D错误。2．(2018·苏北四市一模)通过以下反应均可获取CO。①木炭不完全燃烧制CO：2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH1＝－221kJ·mol－1②木炭还原CO2制CO：C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH2＝＋172.5kJ·mol－1③焦炭还原Fe2O3制CO：Fe2O3(s)＋3C(s)2Fe(s)＋3CO(g)ΔH3＝＋489.0kJ·mol－1下列有关说法正确的是()A．反应①中化学能全部转化为热能B．反应②为吸热反应，在任何情况下都不能自发进行C．反应③中使用催化剂或移走部分CO，均可提高Fe2O3的转化率D．反应Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－28.5kJ·mol－1解析：选D木炭燃烧时，有一部分能量转化为光能，A错误；由于反应②ΔS>0、ΔH>0，故该反应在高温下可以自发进行，B错误；使用催化剂能加快反应速率，但对平衡的移动无影响，C错误；将反应按照③－②×3处理可得D项热化学方程式，D正确。3．标准状况下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O=O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是()A．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－485kJ·mol－1B．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1解析：选D1molH2O(g)分解产生1molH2和eq\f(1,2)molO2的能量变化是：2×463kJ·mol－1－436kJ·mol－1－eq\f(1,2)×495kJ·mol－1＝242.5kJ·mol－1，因此热化学方程式为H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋242.5kJ·mol－1，A、B错误；2molH2O分解产生2molH2和1molO2的能量变化则是＋485kJ，热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1，C错误，D正确。4．(1)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：________________________________________________________________________。(2)CH3OH、H2的燃烧热分别为－725.5kJ·mol－1和－285.8kJ·mol－1，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式：_____________________________________。解析：(1)由图可知，反应为eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(l)ΔH＝(a－b－c)kJ·mol－1，即N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)ΔH＝－2(b＋c－a)kJ·mol－1。(2)根据题给数据，可以写出两个热化学方程式：①CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－725.5kJ·mol－1、②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，由②×3－①可得到目标热化学方程式。答案：(1)N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)ΔH＝－2(b＋c－a)kJ·mol－1(2)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝－131.9kJ·mol－1考点二反应热的计算与大小比较[高考这样考]题组一江苏高考1．(2014·江苏高考)已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH22CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH34Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋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．ΔH2＞0，ΔH4＞0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5解析：选CC与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1<0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2>0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3<0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH4<0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)=6CO2(g)＋4Fe(s)2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D项错误。2．(2013·江苏高考)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH1＝＋3359.26kJ·mol－1CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s)ΔH2＝－89.61kJ·mol－12Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH3则ΔH3＝________kJ·mol－1。解析：根据盖斯定律，第二个热化学方程式×6＋第一个热化学方程式，即得第三个热化学方程式，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2×6＝＋3359.26kJ·mol－1＋6×(－89.61kJ·mol－1)＝＋2821.6kJ·mol－1。答案：＋2821.6题组二全国高考1．(2016·全国卷Ⅱ)已知：①2O2(g)＋N2(g)=N2O4(l)ΔH1②N2(g)＋2H2(g)=N2H4(l)ΔH2③O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)ΔH3④2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4＝－1048.9kJ·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__________________________________________________________。解析：由已知热化学方程式①②③可得：N2O4(l)=2O2(g)＋N2(g)－ΔH12N2H4(l)=2N2(g)＋4H2(g)－2ΔH22O2(g)＋4H2(g)=4H2O(g)2ΔH3根据盖斯定律，将上述三个热化学方程式相加，可得2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。由热化学方程式可知，N2H4和N2O4反应时放出大量的热，且产生大量气体。答案：2ΔH3－2ΔH2－ΔH1反应放热量大、产生大量气体2．(2015·全国卷Ⅱ)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)ΔH1②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3已知反应①中相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOHOCHE/(kJ·mol－1)4363431076465413由此计算ΔH1＝____kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。解析：反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值，即ΔH1＝1076kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－3×413kJ·mol－1－343kJ·mol－1－465kJ·mol－1＝－99kJ·mol－1。根据盖斯定律可知，由②－①可得到反应③，则ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝－58kJ·mol－1＋99kJ·mol－1＝＋41kJ·mol－1。答案：－99＋413．(2015·全国卷Ⅰ)已知反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11kJ·mol－1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。解析：设1molHI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x－436kJ－151kJ＝＋11kJ，x＝299kJ。答案：299[师说高考]知考情高考题既有选择题，又有非选择题，主要以生产、生活、科学技术和能源问题等社会热点为背景，将热化学方程式的书写和盖斯定律的计算融合在一起，较好地考查学生对知识的灵活应用和运算能力明学法要清楚书写热化学方程式的要求和注意事项，理解盖斯定律的含义，把握利用盖斯定律计算反应热的关键是合理设计反应途径，正确加减热化学方程式[备考这样办]计算反应热的四种方法1．利用热化学方程式计算先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质之间、物质与反应热之间的关系直接求算物质的量或反应热。[对点训练]1．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＝－1176kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为________________。解析：所给反应中转移12个电子，故每转移1mol电子放出的热量为1176kJ÷12＝98kJ。答案：98kJ2．根据燃烧热数据，计算反应放出的热量计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)如已知H2的燃烧热为ΔH＝－285.8kJ·mol－1，燃烧2molH2放出的热量为2mol×285.8kJ·mol－1＝571.6kJ。[对点训练]2．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2215kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g液态水，则放出的热量约为()A．55kJ B．220kJC．550kJ D．1108kJ解析：选A丙烷的分子式是C3H8,1mol丙烷燃烧会产生4mol水，即4×18g，则丙烷完全燃烧产生1.8g水，反应放出的热量是eq\f(1.8g,4×18g)×2215kJ＝55.375kJ。3．根据键能计算(1)计算方法ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能如H2与Cl2燃烧生成HCl的反应，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，已知H—H、Cl—Cl、H—Cl键键能分别为436kJ·mol－1、243kJ·mol－1、431kJ·mol－1，故该反应的反应热ΔH＝(436＋243－2×431)kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1。(2)注意问题根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，如H2O分子中含有2个(O—H)共价键，NH3分子中含有3个(N—H)共价键等。要注意特殊分子或晶体中化学键的数目，常见的有1molP4含有6molP—P键，1mol晶体硅含有2molSi—Si键，1mol石墨晶体中含有1.5molC—C键，1mol金刚石含有2molC—C键，1molSiO2含有4molSi—O键等。[对点训练]3．已知：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H—H、O=O和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则a为()A．－332 B．－118C．＋350 D．＋130解析：选D根据盖斯定律，由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，则有：4×462kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1－496kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得a＝＋130，故选项D正确。4．利用盖斯定律计算适当加减已知的热化学方程式，得出待求的热化学方程式，反应热也要进行相应的加减运算，从而得出待求热化学方程式的反应热。如已知a.C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1；b．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2；求CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)的反应热ΔH。由a－b，可得CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)则ΔH＝ΔH1－ΔH2。[对点训练]4．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解析：选A碳燃烧的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1，将另外两个热化学方程式依次进行编号为②③，根据盖斯定律，由①×3＋②－③得，S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝(3a＋b－c)kJ·mol－1，则x＝3a＋b－c，故A正确。反应热大小的比较1．反应热大小的比较“四方法”(1)利用盖斯定律比较如比较ΔH1与ΔH2的大小的方法。因ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0(均为放热反应)，依据盖斯定律得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即|ΔH1|>|ΔH2|，所以ΔH1<ΔH2。(2)同一反应的生成物状态不同时进行比较，如A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1，A(g)＋B(g)=C(l)ΔH2，则ΔH1>ΔH2。(3)同一反应物状态不同时进行比较，如A(s)＋B(g)=C(g)ΔH1，A(g)＋B(g)=C(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH2。(4)两个有联系的反应进行比较，如C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1①C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2②利用反应①(包括ΔH1)乘以某计量数减去反应②(包括ΔH2)乘以某计量数，即得出ΔH3＝ΔH1×某计量数－ΔH2×某计量数，根据ΔH3大于0或小于0进行比较。2．反应热大小比较四个注意点(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关系：(2)ΔH的符号比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。(3)化学计量数当反应物和生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。(4)注意可逆反应ΔH正确理解可逆反应的反应热(ΔH)，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1中的92.4kJ是1molN2(g)与3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时放出的热量。[对点训练]5．下列各组热化学方程式的ΔH前者大于后者的是()①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH4③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH52H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH6④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH7CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(aq)ΔH8A．① B．④C．②③④ D．①②③解析：选CΔH有正、负之分，比较时要连同“＋”、“－”在内一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较。①中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2，该反应为放热反应，即ΔH1－ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2；②等量的固态硫变为硫蒸气时吸收热量，故在与O2反应产生同样的SO2时，气态硫放出的热量多，即ΔH3>ΔH4；③发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故ΔH5>ΔH6；④碳酸钙分解吸收热量，ΔH7>0，CaO与H2O反应放出热量，ΔH8<0，显然ΔH7>ΔH8。6．(2018·南京、盐城一模)已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH1H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH24HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH3N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH42NH3(g)＋3Cl2(g)N2(g)＋6HCl(g) ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3>0，ΔH4>0C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2解析：选DH2在O2中的燃烧是放热反应，ΔH1<0，H2与Cl2的反应也是放热反应，ΔH2<0，A错误；N2与H2合成氨的反应是化合反应，反应放热，ΔH4<0，B错误；将五个反应依次分别编号为①、②、③、④、⑤，将反应④、⑤相加后得到的化学方程式中各物质的化学计量数都是反应②中各物质的化学计量数的3倍，故3ΔH2＝ΔH4＋ΔH5，C错误；由①－②×2可得反应③，D正确。[过关这样练]1．以下反应均可生成O2。下列有关说法正确的是()①二氧化碳分解生成氧气：2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH1＝＋566kJ·mol－1②过氧化氢分解生成氧气：2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH2＝－196.4kJ·mol－1③光照条件下，催化分解水蒸气生成氧气：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH3＝＋483.6kJ·mol－1A．反应①使用催化剂，能降低该反应的活化能B．反应②为吸热反应C．反应③是将化学能转化为光能D．反应CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－82.4kJ·mol－1解析：选A催化剂能降低反应的活化能而加快反应速率，A正确；ΔH2<0，反应②为放热反应，B错误；反应③是将光能转变为化学能，C错误；将反应按照(③－①)÷2可得D项热化学方程式，ΔH＝－41.2kJ·mol－1，D错误。2．天然气经O2和H2O(g)重整制合成气，再由合成气制备甲醇的相关反应如下：①主反应：CH4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)＋2H2(g)ΔH1②副反应：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2③主反应：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋206.1kJ·mol－1④主反应：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH4＝－90.0kJ·mol－1⑤副反应：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH5＝－49.0kJ·mol－1下列说法正确的是()A．ΔH1>ΔH2B．设计反应①的主要目的是增大eq\f(nCO,nH2)的比值C．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的正反应为吸热反应D．ΔH2－4ΔH1＝659.3kJ·mol－1解析：选A反应①所得产物再进一步燃烧放热后才得到反应②的产物，故反应②放热更多，A正确；反应①所得气体正好是合成甲醇的主反应(反应④)所需气体的比例，B错误；将反应④－⑤可得CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1，正反应是放热反应，C错误；由给定的五个热化学方程式可知，按照②－①×4与④－⑤－③×3处理后得到相同的热化学方程式，故ΔH2－4ΔH1＝ΔH4－ΔH5－3ΔH3＝[－90.0－(－49.0)－(206.1×3)]kJ·mol－1＝－659.3kJ·mol－1，D错误。3．(2018·苏北四市一模)已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH13H2(g)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH22Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s) ΔH32Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s) ΔH42Al(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解析：选B把题给反应依次编号为①、②、③、④、⑤，燃烧反应都是放热反应，ΔH3<0，A错误；反应⑤是铝热反应，为放热反应，ΔH5<0，由④－③可得反应⑤，即ΔH5＝ΔH4－ΔH3<0，B正确、D错误；由②＋③可得3H2(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=3H2O(g)，故ΔH1＝eq\f(2,3)(ΔH2＋ΔH3)，C错误。4．丙烷(C3H8)完全燃烧后只有CO2和H2O，不会造成环境污染，已知有以下四个热化学方程式：①C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－akJ·mol－1②C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－bkJ·mol－1③2C3H8(g)＋9O2(g)=4CO2(g)＋2CO(g)＋8H2O(l)ΔH＝－ckJ·mol－1④eq\f(1,2)C3H8(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=eq\f(3,2)CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－dkJ·mol－1其中a、b、c、d最大的是()A．a B．bC．c D．d解析：选C①与②相比生成液态水比气态水放出的热量多，所以b>a；④中各物质的物质的量均为①中的一半，所以d＝eq\f(1,2)a；③与②相比，相当于2molC3H8有1mol完全燃烧，1mol不完全燃烧，故放出的热量c大于b，所以c最大。[课堂即时练]1．下列推论正确的是()A．H2(g)＋Cl2(g)eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl(g)ΔH1；H2(g)＋Cl2(g)eq\o(=,\s\up7(光照))2HCl(g)ΔH2，则ΔH1>ΔH2B．C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定C．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1，则含20gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJD．101kPa时，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为285.8kJ·mol－1解析：选C反应热与反应条件没有关系，因此ΔH1＝ΔH2，A错误；物质含有的能量越低该物质的稳定性就越强，因此金刚石不如石墨稳定，B错误；C项反应说明每1molNaOH发生酸碱中和反应会放出热量57.4kJ，则含20gNaOH(即0.5mol)的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ，C正确；1mol物质完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量叫该物质的燃烧热，H2对应的稳定的氧化物是液态H2O，D错误。2．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2878kJ·mol－1(CH3)2CHCH3(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2869kJ·mol－1下列说法正确的是()A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B．正丁烷的稳定性大于异丁烷C．1mol正丁烷转化为异丁烷需要吸收的热量为9kJD．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多解析：选A由盖斯定律可得CH3CH2CH2CH3(g)=(CH3)2CHCH3(g)ΔH＝－9kJ·mol－1，因此正丁烷转化为异丁烷需要放出热量，则异丁烷分子储存的能量低，A正确，C错误；能量越低，物质越稳定，因此异丁烷更稳定，B错误；正丁烷、异丁烷分子中的碳氢键数目相同，D错误。3．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1根据上述反应，下列说法正确的是()A．反应①中的能量变化如图所示B．可推知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.8kJ·mol－1C．CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol－1D．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量解析：选B图中表示的是放热反应，而反应①是吸热反应，A错误；依据盖斯定律，由②－①得到H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.9kJ·mol－1，所以2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.8kJ·mol－1，B正确；CH3OH的燃烧热是指1molCH3OH完全燃烧生成液态水和CO2放出的热量，C错误；CH3OH转变成H2的过程按照反应①是吸热反应，按照反应②是放热反应，所以不一定要吸收能量，D错误。4．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用如下反应，可实现氯的循环使用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1下列说法正确的是()A．升高温度能提高该反应中HCl的转化率B．加入催化剂，能使该反应的焓变减小C．1molCl2转化为2molCl原子放出243kJ热量D．断裂H2O(g)中1molH—O键比断裂HCl(g)中1molH—Cl键所需能量高解析：选D升高温度，平衡逆向移动，HCl的转化率降低，A错误；加入催化剂对反应的焓变无影响，B错误；Cl2转变为Cl原子时吸收热量，C错误；设断裂1molH—O键、1molH—Cl键所需的能量为xmol、ymol，由热化学方程式可知，2×243＋2×2x－(4y＋498)＝115.6，得x－y＝31.9，即x>y，D正确。5．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6kJ·mol－1，则HCN在水溶液中电离的ΔH等于()A．－67.7kJ·mol－1 B．－43.5kJ·mol－1C．＋43.5kJ·mol－1 D．＋67.7kJ·mol－1解析：选C反应的热化学方程式分别为：①HCN(aq)＋OH－(aq)=CN－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－12.1kJ·mol－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－55.6kJ·mol－1用①－②可得HCN电离的热化学方程式为HCN(aq)H＋(aq)＋CN－(aq)ΔH＝－12.1kJ·mol－1－(－55.6kJ·mol－1)＝＋43.5kJ·mol－1。6．(1)氯元素的最高价氧化物为无色液体，0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出QkJ的热量。写出该反应的热化学方程式：______________。(2)已知：Fe2O3(s)＋eq\f(3,2)C(s)=eq\f(3,2)CO2(g)＋2Fe(s)ΔH＝＋234.1kJ·mol－1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1则2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH是____________kJ·mol－1。(3)意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示。已知断裂1molN—N吸收167kJ热量，生成1molNN放出942kJ。根据以上信息和数据，写出N4气体转变为N2的热化学方程式：__________________________________________________。(4)如图是丙烷(C3H8)、二甲醚(CH3OCH3)燃烧过程中能量变化图，其中x为各自反应中对应的系数。根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：__________________________________________。解析：(1)氯元素的最高价氧化物是Cl2O7,0.25molCl2O7与一定量水混合得到HClO4溶液时，放出QkJ的热量，则1molCl2O7与一定量水混合得到HClO4溶液时，放出4QkJ的热量，所以热化学方程式为Cl2O7(l)＋H2O(l)=2HClO4(aq)ΔH＝－4QkJ·mol－1。(2)把已知两个热化学方程式依次编号①②，根据盖斯定律由②×eq\f(3,2)－①，得：2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH＝(－393.5kJ·mol－1)×eq\f(3,2)－234.1kJ·mol－1＝－824.35kJ·mol－1。(3)1molN4气体中含有6molN—N键，可生成2molN2，形成2molN≡N键，则1molN4气体转变为N2化学键断裂吸收的热量为6×167kJ＝1002kJ，形成化学键放出的热量为1884kJ，反应放出的热量为1884kJ－1002kJ＝882kJ，N4气体转变为N2的热化学方程式是N4(g)=2N2(g)ΔH＝－882kJ·mol－1。(4)由图像可知，生成1mol水时，二甲醚燃烧放出485kJ的热量，则生成3mol水，放出的热量为3×485kJ＝1455kJ，热化学方程式为CH3OCH3(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1455kJ·mol－1。答案：(1)Cl2O7(l)＋H2O(l)=2HClO4(aq)ΔH＝－4QkJ·mol－1(2)－824.35(3)N4(g)=2N2(g)ΔH＝－882kJ·mol－1(4)CH3OCH3(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1455kJ·mol－1[课下达标练]1．下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()A．铝片与稀盐酸反应B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C．灼热的炭与水蒸气的反应D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应解析：选C铝片与稀盐酸之间的置换反应、甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应既是氧化还原反应，又是放热反应；灼热的炭与水蒸气发生的氧化还原反应