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章末综合提升
　
第一章　化学反应的热效应
概念梳理 建体系
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分层突破 提能力
一、热化学方程式
1.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：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，还说明了物质的“物质的量”与“能量”之间的数量关系。
示例：H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1表示的意义是在25 ℃、101 kPa下，1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O时，放出的热量是285.8 kJ。
2.书写热化学方程式时应注意的问题
书写步骤 注意事项
书写配平的热化学方程式 化学计量数可以是整数，也可以是分数
注明反应所需的条件 在25 ℃、101 kPa下进行的反应，可不注明条件
注明物质的聚集状态 固体—s、液体—l、气体—g、溶液—aq
注明ΔH的符号、数值及单位 放热反应：ΔH<0
吸热反应：ΔH>0
计算ΔH的数值 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，并不表示物质的分子数、原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数
无论化学反应是否可逆，ΔH都表示每摩尔反应进行到底时的能量变化
ΔH的数值与各物质前的化学计量数成比例增加或减小；若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但绝对值不变
已知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，CO的燃烧热为282.8 kJ·mol－1。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(折合标准状况)，充分燃烧后，放出热量710.0 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是
A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝282.8 kJ·mol－1
B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　 ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C.燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%
D.混合气体燃烧后若生成的水为气态，则放热大于710.0 kJ
√
典例1
燃烧热是在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；燃烧热对应的纯物质是1 mol，而且燃烧反应的反应热小于零，所以CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－565.6 kJ/mol，故A错误；表示氢气燃烧热时应该对应液态水，所以H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol，故B错误；H2和CO组成的混合气体的物质的量n＝ ＝
＝2.5 mol，根据题意可得：285.8 kJ/mol×n(H2)＋282.8 kJ/mol×[2.5 mol－n(H2)]＝710.0 kJ，n(H2)＝1.0 mol，所以燃烧前的混合气体中，H2的体积分数等于物质的量分数为 ×100%＝40%，故C正确；混合气体燃烧后若生成的水为气态，液态水变为气态需要吸收热量，则放热小于710.0 kJ，故D错误；故选C。
二、反应热的计算
1.根据热化学方程式计算
热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如：
aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH
a　 b　　　 c　　 d　　 |ΔH|
n(A) n(B) n(C) n(D) Q
已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量。
(1)写出H2燃烧的热化学方程式。
答案：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1　
典例2
已知生成4.5 g水蒸气(0.25 mol)放出60.45 kJ的热量，
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH
2 mol　　1 mol　　2 mol　　　|ΔH|
　　　　　　　 0.25 mol 60.45 kJ·mol－1
则＝
|ΔH|＝483.6 kJ·mol－1，
由于反应放热，所以ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，
故热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。
(2)计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量。
答案：6 045 kJ
2.根据反应物、生成物的键能计算
ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)。
　 已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol。若断裂1 mol H—H键、1 mol N≡N键需要吸收的能量分别为436 kJ、945.6 kJ，则断裂1 mol N—H键需要吸收的能量为
A.431 kJ B.391 kJ
C.782 kJ D.360.2 kJ
旧化学键断开吸收能量，形成新化学键释放能量，反应热＝旧化学键断裂吸收的总能量－形成新化学键释放的总能量，要注意1 mol NH3中有3 mol的N—H键。设1 mol N—H键的吸收的能量为x，则(945.6 kJ＋3×436 kJ)－2×3x＝－92.4 kJ，解得x＝391 kJ，故本题选B。
√
典例3
3.根据物质的燃烧热数值计算
Q放＝n(纯物质)×|ΔH|(燃烧热)。
已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为
A.55 kJ B.220 kJ
C.550 kJ D.1 108 kJ
丙烷分子式是C3H8，燃烧热为2 215 kJ·mol－1，则1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水，放热2 215 kJ，1.8 g水的物质的量为0.1 mol，则消耗丙烷的物质的量为0.025 mol，所以反应放出的热量为0.025 mol×2 215 kJ·mol－1＝55.375 kJ，则放出的热量约为55 kJ。
√
典例4
4.根据图像计算
化学反应 A2(g)＋B2(g)===2AB(g) 的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是
A.反应热 ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1
B.该反应反应物的总能量高于生成物的总能量
C.每生成 2 mol AB(g)吸收b kJ热量
D.该反应断裂1 mol A—A键放出a kJ能量
由题图可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，ΔH >0，a为正反应的活化能，b为逆反应的活化能，ΔH＝＋(a－b) kJ/mol。故A正确；依据能量图像分析可知反应物能量低于生成物能量，故B错误；依据图像分析判断1 mol A2(g)和1 mol B2(g)反应生成2 mol AB(g)，每生成2 mol AB(g)吸收(a－b) kJ热量，故C错误；断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，吸收a kJ能量，故D错误；故选A。
√
典例5
5.根据盖斯定律计算
将两个或两个以上的热化学方程式及其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。
CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　 ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝－394 kJ·mol－1
C(s)＋ O2(g)===CO(g)　 ΔH＝－111 kJ·mol－1
该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
将题给三个反应依次编号为①②③：
根据盖斯定律，由③×2－①－②可得：
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋247 kJ·mol－1。
＋247
典例6
三、ΔH的大小比较
1.同一物质不同聚集状态
H2O(s)===H2O(l)　 ΔH1
H2O(s)===H2O(g)　ΔH2

由物质的能量E大小比较知热量：Q12.同一反应，物质的聚集状态不同
S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2
由物质的能量(E)的大小知热量：Q1>Q2，此反应为放热反应，则ΔH1＝
－Q1 kJ·mol－1，ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1，得ΔH1<ΔH2。
已知：C(石墨，s)在一定条件下可发生一系列变化，如图所示：

已知：ΔH1＞0。
下列说法错误的是
A.ΔH5＞ΔH4
B.0＞ΔH3＞ΔH5
C.ΔH2＝ΔH3－ΔH1－ΔH4
D.C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝2ΔH5－ΔH3
√
典例7
按盖斯定律，ΔH5＝ΔH1＋ΔH4，因ΔH1＞0，故ΔH4＜ΔH5，A正确；对放热反应而言，ΔH＜0，燃烧越充分，焓变越小，故0＞ΔH5＞ΔH3，B错误；由盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH4＋ΔH2，则ΔH2＝ΔH3－ΔH1－ΔH4，C正确；由盖斯定律，C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝2ΔH5－ΔH3，D正确；故选B。
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教考衔接 明考向
√
1.(2023·湖北卷)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
虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应，而且是放热反应，但是，由于N≡N键能很大，该反应的速率很慢，氢气不能在氮气中燃烧，在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体，因此，液氮—液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意；氢气可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热，生成大量气体，因此，液氧—液氢能作为火箭推进剂，B不符合题意；肼和NO2在一定的条件下可以发生剧烈反应，该反应放出大量的热，且生成大量气体，因此，液态NO2—肼能作为火箭推进剂，C不符合题意；煤油可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧—煤油能作为火箭推进剂，D不符合题意；故选A。
在化学反应中，断开化学键要吸收能量，形成化学键要释放能量，反应的焓变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和的差，因此，由题图数据可知，反应 N2(g)＋ H2(g)===NH3(g)的ΔH＝(473＋654－436－397－339)kJ·mol－1＝－45 kJ·mol－1。
2.(2023·新课标卷，节选)根据如图数据计算反应 N2(g)＋
H2(g)===NH3(g)的ΔH＝______ kJ·mol－1。
－45
3.(2023·浙江6月选考，节选)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：H2O(g)＋CO(g) CO2 (g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
该反应分两步完成：
3Fe2O3(s)＋CO(g) 2Fe3O4(s)＋CO2(g)　 ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1
2Fe3O4 (s)＋H2O(g) 3Fe2O3 (s)＋H2(g)　 ΔH2
请回答：
ΔH2＝______ kJ·mol－1。
＋6
设方程式①H2O(g)＋CO(g) CO2 (g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g) 2Fe3O4(s)＋CO2(g)　 ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1
③2Fe3O4 (s)＋H2O(g) 3Fe2O3 (s)＋H2(g)　 ΔH2
根据盖斯定律可知，③＝①－②，则ΔH2＝ΔH－ΔH1＝(－41.2 kJ·mol－1)－( －47.2 kJ·mol－1)＝＋6 kJ·mol－1。
4.(2023·湖南卷，节选)苯乙烯的制备。已知下列反应的热化学方程式：
①C6H5C2H5(g)＋ O2(g)===8CO2(g)＋5H2O(g)　 ΔH1＝－4 386.9 kJ·mol－1
②C6H5CH==CH2(g)＋10O2(g)===8CO2(g)＋4H2O(g) ΔH2＝－4 263.1 kJ·mol－1
③H2(g)＋ O2(g)===H2O(g)　 ΔH3＝－241.8 kJ·mol－1
计算反应④C6H5C2H5(g) C6H5CH==CH2(g)＋H2(g)的ΔH4＝_______ kJ·mol－1。
＋118
根据盖斯定律，将①－②－③可得C6H5C2H5(g) C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)　ΔH4＝－4 386.9 kJ·mol－1－(－4 263.1 kJ·mol－1)－(－241.8 kJ·mol－1)＝＋118 kJ·mol－1。
5.(2023·全国乙卷，节选)已知下列热化学方程式：
FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)＋7H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1
FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)＋xH2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1
FeSO4·yH2O (s)===FeSO4(s)＋yH2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1
则FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O (s) 2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH＝
_________ kJ·mol－1。
a＋c－2b
===
①FeSO4·7H2O(s) FeSO4(s)＋7H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1；②FeSO4·xH2O (s) FeSO4(s)＋xH2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1；③FeSO4·yH2O(s) FeSO4(s)＋yH2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1；根据盖斯定律可知，①＋③－②×2可得FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O(s)
2(FeSO4·xH2O)(s)，则ΔH＝(a＋c－2b) kJ·mol－1。
返回
===
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单元检测
√
1.化学与人类生活密切相关，下列措施有利于节能减排、保护环境的是
①加快化石燃料的开采与使用　 ②研发易降解的生物农药　
③应用高效洁净的能源转换技术　④田间焚烧秸秆　
⑤推广使用节能环保材料
A.①③⑤　 B.②③⑤
C.①②④ D.②④⑤
①加快化石燃料的开采与使用会增加污染物的排放量，故不符合题意；②研发易降解的生物农药能减少污染物的排放，故符合题意；③应用高效洁净的能源转换技术，可以节约能源，减少二氧化碳的排放，故符合题意；④田间焚烧秸秆增加二氧化碳的排放，故不符合题意；⑤推广使用节能环保材料可以节约能源，减少二氧化碳的排放，故符合题意。即有利于节能减排、保护环境的是②③⑤。
√
2.在25 ℃、101 kPa下，0.2 mol C2H2完全燃烧生成CO2和液态水时放出259.92 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是
A.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)　 ΔH＝＋259.92 kJ/mol
B.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝－259.92 kJ/mol
C.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)　 ΔH＝－2 599.2 kJ/mol
D.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝－2 599.2 kJ/mol
在25 ℃、101 kPa下，0.2 mol C2H2完全燃烧生成CO2和液态水时放出259.92 kJ热量，则2 mol C2H2完全燃烧生成CO2和液态水时放出2 599.2 kJ热量，因此热化学方程式是2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－2 599.2 kJ/mol。答案选D。
√
3.下列有关H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1的说法正确的是
A.代表所有的酸碱中和反应
B.反应物一定是强酸与强碱
C.强酸与强碱的中和反应的热化学方程式都可以这样表示
D.表示稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和1 mol液态水时放出57.3 kJ热量
弱酸与弱碱在溶液中主要以分子形式存在，由于电离吸热，生成1 mol液态水时放出的热量小于57.3 kJ，A错误；该热化学方程式表示的反应不一定是强酸与强碱的反应，也可以是硫酸氢钠与氢氧化钠的反应，B错误；该热化学方程式不能表示强酸与强碱生成难溶盐的反应，如硫酸与氢氧化钡的反应，C错误；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1表示稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和1 mol 液态水时放出57.3 kJ热量，D正确。
√
4.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应物总能量小于生成物总能量
B.断键吸收能量之和大于成键释放能量之和
C.N2(g)＋NO2(g)===N2O(g)＋NO(g)　ΔH＝－139 kJ·mol－1
D.反应生成1 mol N2时转移2 mol电子
据题图可知反应物的总能量高于生成物总能量，
故A错误；该反应的反应物的总能量高于生成
物总能量，为放热反应，所以断键吸收能量
之和小于成键释放能量之和，故B错误；
据题图可知N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)
的ΔH＝－139 kJ·mol－1，所以N2(g)＋NO2(g)===N2O(g)＋NO(g)的ΔH＝＋139 kJ·mol－1，故C错误；根据氧化还原反应的规律可知该反应中N2O中N元素被还原生成N2，N元素化合价由＋1价变为0价，所以生成1 mol N2时转移2 mol电子，故D正确；综上所述答案为D。
√
5.SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F键、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则反应S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为
A.－1 780 kJ·mol－1　　　 B.－1 220 kJ·mol－1
C.－450 kJ·mol－1 D.＋430 kJ·mol－1
反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，因此该反应的反应热是280 kJ·mol－1＋3×160 kJ·mol－1－6×330 kJ·mol－1＝－1 220 kJ·mol－1。
√
6.已知Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)，ΔH＜0，则下列叙述正确的是
A.该反应中各物质的化学计量数既可表示物质的量，又可表示分子个数
B.热化学方程式中ΔH的值与化学方程式中物质的化学计量数无关
C.ΔH越大反应越易进行
D.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
热化学方程式中，化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数，故A错误；热化学方程式中ΔH的值与化学方程式中物质的化学计量数有关，故B错误；放热反应易发生，ΔH越小反应越易进行，故C错误；该反应放热，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，故D正确；选D。
√
7.(2023·宣汉县第二中学高二期末)在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH2＞ΔH1的是
A.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH2
B.S(s)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH1； S(g)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH2
C.C(s)＋ O2(g)===CO(g)　 ΔH1； C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH2
D.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1； H2(g)＋ Cl2(g)===HCl(g)　 ΔH2
由于气态水到液态水能继续放热，故氢气燃烧生成液态水时放热更多，但该反应为放热反应，故放热多，ΔH反而小，所以ΔH1＞ΔH2，A不符合题意；由于E(S，g)＞E(S，s)，故气态S燃烧生成SO2放热更多，放热多，ΔH反而小，所以ΔH1＞ΔH2，B不符合题意；C完全燃烧生成CO2要比不完全燃烧生成CO放热更多，放热多，ΔH反而小，故ΔH1＞ΔH2，C不符合题意；1 mol H2与1 mol Cl2反应放出的热量等于0.5 mol H2与0.5 mol Cl2反应放出的热量的两倍，放热多，ΔH反而小，故ΔH1＜ΔH2，D符合题意；故答案选D。
√
8.(2023·安徽黄山市高二期末)盖斯定律认为能量总是守恒的，不管化学反应过程是一步完成或分几步完成，整个过程的热效应是相同的。
已知：①H2O(g)===H2O(l)　 ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　 ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1
③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　 ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1
若使23 g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位：kJ)
A.Q1＋Q2＋Q3
B.1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3
C.0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3
D.0.5(Q1＋Q2＋Q3)
液态无水酒精完全燃烧生成液态水的方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)，根据盖斯定律，此方程式可由③－②＋①×3得到，焓变ΔH＝－(Q3－Q2＋3Q1)kJ·mol－1，23 g酒精的物质的量为 ＝0.5 mol，完全燃烧放出的热量为(0.5Q3－0.5Q2＋1.5Q1)kJ，答案选B。
√
9.在常温常压时，充分燃烧一定量的丁烷(C4H10)气体，放出热量Q kJ(Q>0)，将生成的二氧化碳全部通入足量NaOH溶液中，发生的反应为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，共消耗了4 mol·L－1的NaOH溶液200 mL。则此条件下，下列热化学方程式正确的是
===
===
===
===
消耗氢氧化钠的物质的量是0.2 L×4 mol/L＝0.8 mol，则需要的二氧化碳的物质的量是0.4 mol，说明0.1 mol C4H10(g)完全燃烧生成0.4 mol的二氧化碳放出Q kJ的热量，则1 mol C4H10(g)完全燃烧放出的热量是10Q kJ，热化学反应方程式为C4H10(g)＋ O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－10Q kJ·mol－1。故答案选B。
√
10.25 ℃、101 kPa 下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是 393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol。下列热化学方程式中，正确的是
A.C(s)＋ O2(g)===CO(g)　 ΔH＝－393.5 kJ/mol
B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝＋571.6 kJ/mol
C.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　 ΔH＝－890.3 kJ/mol
D. C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ/mol
CO不是指定产物，C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol，故A错误；氢气的燃烧热应是1 mol氢气完全燃烧放热285.8 kJ，放热焓变为负值，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol，故B错误；生成的水应是液态，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ/mol，故C错误；0.5 mol C6H12O6(s)完全燃烧放出1 400 kJ/mol的热量， C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ/mol，故D正确；故选D。
11.(2023·淮北高二期中)已知：
(Ⅰ)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH1
(Ⅱ)H2(g)＋ O2(g)===H2O(g)　 ΔH2
(Ⅲ)CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)　 ΔH3
(Ⅳ)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH4
下列说法正确的是
A.ΔH1＜0、ΔH3＞0
B.ΔH4＝ΔH2＋ΔH3－ΔH1
C.ΔH2＋ΔH3＜ΔH1
D.ΔH1、ΔH2、ΔH3分别对应为C、H2、CO的标准燃烧热
√
C、CO的燃烧反应是放热反应，所以ΔH1＜0、ΔH3＜0，A错误；根据盖斯定律，将(Ⅰ)－(Ⅱ)－(Ⅲ)，整理可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，所以ΔH4＝ΔH1－ΔH2－ΔH3，B错误；根据盖斯定律，(Ⅳ)＝(Ⅰ)－(Ⅱ)－(Ⅲ)，(Ⅳ)为吸热反应，所以ΔH4＞0，ΔH2＋ΔH3＜ΔH1，C正确；标准燃烧热是指在25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，H2燃烧生成的指定产物是液态水，ΔH2不是H2的标准燃烧热，D错误；故合理选项是C。
12.已知下列热化学方程式：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　 ΔH1＝－24.8 kJ/mol
②Fe2O3(s)＋ CO(g)=== Fe3O4(s)＋ CO2(g) ΔH2＝－15.73 kJ/mol
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)　 ΔH3＝＋640.4 kJ/mol
则14 g CO气体还原足量FeO固体生成CO2气体时对应的ΔH约为
A.－218 kJ/mol B.－109 kJ/mol
C.＋218 kJ/mol D.＋1.09 kJ/mol
√
氢气和氧气反应生成水放出热量，则电解水生成氢气和氧气为吸热反应，ΔH>0，A正确；绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能储存在植物体内，B正确；煤燃烧时产生大量的热，化学能主要转化为热能，为放热反应，ΔH＜0，C正确；白炽灯工作时，电能除转化为光能，还转化为热能，D错误；答案选D。
13.(2023·上海高二专题练习)下列对能量变化的认识不正确的是
A.电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能，ΔH>0
B.绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能
C.煤燃烧时，化学能主要转化为热能，ΔH＜0
D.白炽灯工作时，电能全部转化为光能
√
14.已知①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH1＝a kJ·mol－1
②3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(l)　 ΔH2＝b kJ·mol－1
③2Fe(s)＋ O2(g)===Fe2O3(s)　 ΔH3
则ΔH3为(用a、b表示)
√
15.(18分)回答下列问题。
(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知：H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　 ΔH1＝－a kJ·mol－1
C8H18(l)＋ O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　 ΔH2＝－b kJ·mol－1
试写出25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式：____________________________________________________
________________________。
8CO2(g)＋25H2(g) C8H18(l)＋16H2O(l)　
ΔH＝－(25a－b) kJ·mol－1
===
已知：①H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1，②C8H18(l)＋
O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1；根据盖斯定律，
由①×25－②得8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l)　ΔH＝25ΔH1－ΔH2＝－(25a－b) kJ·mol－1；
(2)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。1 mol CH4完全燃烧生成气态水和1 mol S(g)燃烧的能量变化如下图所示：
在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式：__________________________________________
____________________。
CH4(g)＋2SO2(g)===2S(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　
ΔH＝＋352 kJ·mol－1
根据图像可知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝Ea1－Ea2＝126 kJ·mol－1－928 kJ·mol－1＝－802 kJ·mol－1；
②S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－577 kJ·mol－1；根据盖斯定律可知①－②×2即得到CH4(g)＋2SO2(g)===CO2(g)＋2S(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋352 kJ·mol－1；
(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量。已知2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s)　ΔH＝－76 kJ·mol－1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1。则该测定反应的热化学方程式为____________________________________________________。
5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s)　ΔH＝－1 377 kJ·mol－1
依次设题给方程式为①、②，根据盖斯定律，①×(－ )＋②× 得到5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s)　ΔH＝－1 377 kJ·mol－1；
(4)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　 ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　 ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
CO2(g)===C(s)＋O2(g)　 ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝__________kJ·mol－1。
－746.5
将反应编号，①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　 ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
③CO2(g)===C(s)＋O2(g)　 ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
应用盖斯定律，由－(①＋②＋③×2)得反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝－746.5 kJ·mol－1；
(5)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。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＝－a kJ·mol－1(a>0)
2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　 ΔH＝－b kJ·mol－1(b>0)
若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为
____________________kJ(用含有a和b的代数式表示)。
依次设反应为①、②，根据盖斯定律①×2＋②得4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－(2a＋b) kJ·mol－1，标准状况下
3.36 L CO的物质的量是0.15 mol，放出的热量为 kJ。
16.(16分)某化学兴趣小组要完成中和反应反应热的测定实验。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、玻璃搅拌器、0.5 mol·L－1盐酸、0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液，实验尚缺少的玻璃仪器是________、________。
量筒
温度计
中和反应反应热测定的关键是减少热量损失，需要的玻璃仪器除题目中的仪器外，还要量取液体体积的量筒，测量液体温度的温度计。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器________(填“能”或“否”)，其原因是___________________________________________。
否
金属铜丝易导热，热量散失多，导致误差偏大
金属铜丝易导热，热量散失多，导致误差偏大。
(3)他们记录的实验数据如下：

已知：Q＝cm(t2－t1)，反应后溶液的比热容c为4.18 kJ·℃－1·kg－1，各物质的密度均为1 g·cm－3。
① 通过计算得出生成1 mol H2O放出的热量为____________。
实验用品 溶液温度 生成1 mol H2O
放出的热量
t1 t2
a 50 mL 0.55 mol·L－1
NaOH溶液 50 mL 0.5mol·L－1
HCl溶液 20 ℃ 23.3 ℃
b 50 mL 0.55mol·L－1
NaOH溶液 50 mL 0.5mol·L－1
HCl溶液 20 ℃ 23.5 ℃
56.8 kJ
②根据实验结果写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的热化学方程式：____________________________________________________________。
NaOH(aq)＋HCl(aq) NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－56.8 kJ·mol－1
===
①由题意知：a中t2－t1＝23.3 ℃－20 ℃＝3.3 ℃；b中t2－t1＝23.5 ℃－
20 ℃＝3.5 ℃，故 ＝3.4 ℃。由Q＝cm(t2－t1)＝4.18 kJ·℃－1·
kg－1×0.1 kg×3.4 ℃≈1.42 kJ，则生成1 mol H2O放出的热量为56.8 kJ。(4)KOH、NaOH都是强碱，对结果无影响。而用CH3COOH代替盐酸，由于CH3COOH为弱酸，电离需吸热，则测得中和热的数值小于57.3。
(4)若用氢氧化钾代替氢氧化钠，对测定结果____(填“有”或“无”)影响；若用醋酸代替盐酸做实验，则测得中和热的数值________ (填“大于”、“小于”或“等于”) 57.3。
无
小于
KOH、NaOH都是强碱，对结果无影响。而用CH3COOH代替盐酸，由于CH3COOH为弱酸，电离需吸热，则测得中和热的数值小于57.3。
17.(12分)氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，该化学反应属于________(“放热”或“吸热”)反应，正反应的活化能为__________，写出该反应的热化学方程式：________________________。
放热
254 kJ
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
根据反应能量图中发现反应物的能量高于生成物，则判断该反应为放热反应；根据图像判断反应的正反应活化能为254 kJ，逆反应活化能为300 kJ，能量差是46 kJ，生成的是1 mol NH3，则该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ/mol；
(2)上述反应用到的氢气是一种清洁燃料，已知氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，请写出氢气烧热的热化学方程式：________________________
___________________。已知1 mol H2O(l)转化成1 mol H2O(g)吸收44 kJ的热量，________mol H2完全燃烧生成气态水可以放出120.9 kJ的热量(不考虑热量损失)。
0.5
氢气的燃烧热是燃烧1 mol氢气生成指定产物液态水所放出的热量，热化学方程式为H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol，根据已知1 mol H2O(l)转化成1 mol H2O(g)吸收44 kJ的热量，得H2(g)＋
O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ/mol，根据热化学方程式的含义判断，当放出120.9 kJ的能量时，氢气的物质的量为0.5 mol。
18.(12分)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)已知1 mol C(石墨，s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量，则该反应的热化学方程式为________________________________
______________________。
C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　
ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
(2)2.3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7 g水和2.24 L CO2(标准状况)，并放出68.35 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为______________________________________________________。
C2H6O(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 367 kJ·mol－1
(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为____________________________________________。
N2(g)＋3H2(g) == 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1
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