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热化学方程式的书写与焓变的计算
【复习目标】
1．计算反应热(ΔH)的方法
(1)根据(相对)能量计算ΔH：ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)
(2)根据键能计算ΔH：ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)
常见物质中的化学键数目
1 mol物质 H2O NH3 CH4 金刚石 Si 石墨 SiO2 P4 S8 ()
化学键 O－H N－H C－H C－C Si－Si C－C Si－O P－P S－S
共价键数目 2NA 3NA 4NA 2NA 2NA 1.5NA 4NA 6NA 8NA
(3)从活化能角度分析计算：ΔH＝E1(正反应的活化能)－E2(逆反应的活化能)
2．利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤和方法
(1)ΔH与盖斯定律
利用盖斯定律求热化学方程式中的焓变ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
(2)利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤
①对比：对比分析目标热化学方程式和已知热化学方程式，调整已知热化学方程式的化学计量系数与目标热化学方程式的化学计量系数一致
②叠加：根据目标热化学方程式中的反应物和生成物加减所调整的热化学方程式
③计算：按照“叠加”步骤中的调整方法，焓变也随之作相应变化
(3)利用盖斯定律书写热化学方程式的方法
①倒：为了将热化学方程式相加得到目标热化学方程式，可将热化学方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。这样，就不用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错
②乘：为了将热化学方程式相加得到目标热化学方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘
③加：上面的两个步骤做好了，只要将热化学方程式相加即可得目标热化学方程式，反应热也要相加
(4)常用关系式
热化学方程式 焓变之间的关系
aA===B　ΔH1，A===B　ΔH2 ΔH2＝ΔH1或ΔH1＝aΔH2
aA===B　ΔH1，B===aA　ΔH2 ΔH1＝－ΔH2
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
3．书写热化学方程式的“五环节”
(1)一写方程式：写出配平的化学方程式
(2)二标状态：用s、l、g、aq标明物质的聚集状态
(3)三定条件：确定反应的温度和压强并在ΔH后注明(101kPa、25℃时可不标注)
(4)四标ΔH：在方程式后写出ΔH，并根据信息注明ΔH的“＋”或“－”
(5)五标数值：根据化学计量系数写出ΔH的值
【巩固练习】
1．已知几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酰氯的结构式为Cl－N==O)：
化学键 N≡O Cl－Cl Cl－N N==O
键能/(kJ·mol－1) 630 243 a 607
则反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a的代数式表示)。
2．苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，常用乙苯为原料合成。其反应原理如下：
(g) (g)＋H2(g)　ΔH＝＋123 kJ·mol－1
该反应中，部分化学键的平均键能数据如下表：
化学键 C－H C－C C==C H－H
键能(kJ·mol－1) 413 348 x 436
请计算x＝________
3．有关键能数据如表，SiO2晶体部分微观结构如图，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式：Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH＝－989.2 kJ·mol－1，则表中的x值为________
化学键 Si－O O==O Si－Si
键能/(kJ·mol－1) x 498.8 176
4．CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图乙所示，写出该反应的热化学方程式__________________________
化学键
键能((kJ·mol－1) 436 326 803 464 414
5．丙烯是重要的工业品，可用于制取卤代烃、丙醇及塑料等。工业中以丙烷催化脱氢来制取丙烯。
主反应：C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)　ΔH1
副反应：C3H8(g)CH4(g)＋C2H4(g)　ΔH2＝＋81.30 kJ·mol－1
已知部分化学键的键能如表：
共价键 C－C C==C C－H H－H
键能/(kJ·mol－1) 348 615 413 436
ΔH1＝_______________
6．反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)　ΔH1＝＋125 kJ·mol－1；已知键能：E(C－H)＝416 kJ·mol－1，E(H－H)＝436 kJ·mol－1，由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为____________________kJ。
7．化学反应中的能量变化源自化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能：
共价键 N≡N N－H H－H H－O O＝O
键能/(kJ·mol－1) 946 391 436 460 501
写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式_______________________________________________
8．开发CO2催化加氢合成二甲醚技术是有效利用CO2资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。
已知：①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.01 kJ·mol－1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－24.52 kJ·mol－1
则CO2催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为____________________________
9．O3氧化法处理氮氧化物：
已知：①2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH1 ＝－113 kJ·mol－1
②6NO2(g)＋O3(g)===3N2O5(g)　ΔH2 ＝－227 kJ·mol－1
③4NO2(g)＋O2(g)===2N2O5(g)　ΔH3 ＝－57 kJ·mol－1
用O3氧化脱除NO的总反应是：NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)　ΔH4＝________，该反应在热力学上趋势大，其原因是_________________________________________________________________
10．相关物质的燃烧热、化学键的键能如表所示：
物质 H2 CO CH4
燃烧热/(kJ·mol－1) －285.8 －283.0 －890.3
化学键 H－H C==O C≡O H－O C－H N≡N N－H
E/(kJ·mol－1) 436 745 1 076 463 413 946 391
(1)CO2转化为CH4的反应CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1
(2)CH4转化为合成气的反应CH4(g)＋H2O(l)===3H2(g)＋CO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1
11．利用CO2与CH4制备合成气CO、H2，可能的反应历程如图所示：
说明：C(ads)为吸附性活性炭，E表示方框中物质的总能量(单位：kJ)，TS表示过渡态
(1)制备合成气CO、H2总反应的热化学方程式为____________________________________________________
(2)若E4＋E112．工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示：
反应CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1
13．近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
反应 Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH3＝－297 kJ·mol－1
反应Ⅱ的热化学方程式：________
14．依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1
2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2 599 kJ·mol－1
根据盖斯定律，计算298 K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变(列出简单的表达式并计算结果)：__________________________________________
15．在α－Fe(Ⅲ)铁原子簇表面，以N2和H2为原料合成氨的反应机理如下：
①H2(g)===2H(g)　ΔH1
②N2(g)＋2H(g)2(NH)(g)　ΔH2
③(NH)(g)＋H(g)(NH2)(g)　ΔH3
④(NH2)(g)＋H(g)NH3(g)　ΔH4
总反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH。则ΔH4＝_______(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH的式子表示)
16．烟气中主要污染物为SO2、NOx，为了消除排放、保护环境，实现绿色可持续发展。处理方法一：烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式如下：
①NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)　ΔH1
②NO(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2
③SO2(g)＋O3(g)===SO3(g)＋O2(g)　ΔH3
反应3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)的ΔH＝________(用ΔH1、ΔH2表示)
17．CO、CO2的回收和综合利用有利于实现“碳中和”。CO和H2可以合成简单有机物，已知CO、H2合成CH3OH、HCOOCH3的能量变化如下图所示，计算2CH3OH(g)HCOOCH3(g)＋2H2(g)　ΔH＝______________
已知键能数据如下表
化学键 H－H C－O H－O C－H
键能(kJ·mol－1) 436 326 a 464 414
则的键能为________________
18．CO2催化加氢制甲醇可分两步完成，反应历程如图所示。
已知CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106 kJ·mol－1
则CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝________。该反应进程中总反应速率由第________(“1”或“2”)步决定
19．二氧化碳的捕集利用与封存、甲烷重整是实现“双碳”目标的重要途径。化学家通过理论计算与研究，提出含氧空位的氧化铟对CO2加氢选择合成甲醇具有高活性，后续实验研究证实了该理论预测。CO2加氢选择合成甲醇的主要反应如下：
①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1
②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋42 kJ·mol－1
③CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH3
298 K时，测得键能数据如下表所示。
化学键 C==O (CO2) C－O C－H O－H H－H
键能/(kJ·mol－1) 803 326 414 464 436
有利于反应①自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)；ΔH3＝_______kJ·mol－1
20．丙烯作为化工原料，其用量仅次于乙烯，应用丙烷脱氢制丙烯成为丙烯的重要来源，涉及的主要反应如下：
ⅰ.2C3H8(g)＋O2(g)2C3H6(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－235.0 kJ·mol－1
ⅱ.2C3H8(g)＋7O2(g)6CO(g)＋8H2O(g)　ΔH2＝－2 742.0 kJ·mol－1
6C3H8(g)＋3CO(g)7C3H6(g)＋3H2O(g)　ΔH＝　　　　kJ·mol－1
21．研究CO2、NOx的转化具有重要的意义。脱除汽车尾气中NO和CO包括以下两个反应
反应ⅰ：2NO＋CO===N2O＋CO2
反应ⅱ：N2O＋CO===N2＋CO2
反应过程中各物质相对能量如图(TS表示过渡态)
CO(g)和NO(g)反应生成N2(g)的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
22．氯乙烯是用途广泛的石油化工产品，工业上常利用乙烯氧氯化法生产：
4CH2==CH2(g)＋2Cl2(g)＋O2(g)4CH2==CHCl(g)＋2H2O(g)　ΔH
已知：ⅰ.CH2==CH2(g)＋Cl2(g)ClCH2－CH2Cl(g)　ΔH1＝－172 kJ·mol－1
ⅱ.ClCH2－CH2Cl(g)CH2==CHCl(g)＋HCl(g)　ΔH2＝＋72 kJ·mol－1
ⅲ.4HCl(g)＋O2(g)2H2O(g)＋2Cl2(g)　ΔH3＝－115 kJ·mol－1
ΔH＝　　　　 kJ·mol－1
23．绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图所示
已知：①CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH1＝－41 kJ·mol－1
②CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g)　ΔH2＝＋174.1 kJ·mol－1
反应Ⅰ的热化学方程式为 　。
24．氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
能量转换关系
(1)根据如图数据判断H－H的键能为________
(2)合成氨反应，根据上述反应机理，使用催化剂，该反应的ΔH________(填“增大”“减小”或“不变”)，写出(ⅱ)步的热化学方程式______________________；计算反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)的ΔH＝________
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染
4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝－1 268 kJ·mol－1
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH2＝＋180 kJ·mol－1
写出NO(g)被NH3(g)还原生成N2(g)的热化学方程式____________________________
25．碳氯化－氧化法提取TiO2。将粉碎后的催化剂渣料与过量焦炭混合投入高温氯化炉充分反应，将生成的TiCl4与其他气体分离，并将其氧化得TiO2。该过程主要涉及以下反应：
反应Ⅰ：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH1
反应Ⅱ：TiCl4(g)＋O2(g)===TiO2(s)＋2Cl2(g)　ΔH2＝－172 kJ/mol
已知常压下TiCl4的沸点为136.4 ℃，C的燃烧热为ΔH＝－393.5 kJ/mol，CO的燃烧热为ΔH＝－283 kJ/mol。
反应Ⅰ的ΔH1＝________ kJ/mol
26．我国科学家实现了在铜催化剂条件下将(CH3)2NCHO转化为N(CH3)3。计算机模拟单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。
该反应的热化学方程式：____________________________________________(用相对能量的变化来表示ΔH)
27．CO2与H2在催化剂的作用下反应历程如图所示，反应历程中活化能(能垒)最大的化学方程式为________
________________________，CO2(g)＋H2(g)===·CO(g)＋H2O(g)　 ΔH＝________eV·mol－1
28．习近平主席在《中央城镇化工作会议》发出号召：“让居民望得见山、看得见水”。 消除大气和水体污染对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。以HCl为原料，用O2氧化制取Cl2可提高效益，减少污染。反应为：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－118.4 kJ·mol－1，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。原理如图所示：
过程Ⅰ的反应为：2HCl(g)＋CuO(s)===CuCl2(s)＋H2O(g)　ΔH ＝－120.4 kJ·mol－1，过程Ⅱ反应的热化学方程式为_____________________________________________________
29．Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)。可按下列催化过程进行：
CuCl2(s)===CuCl(s)＋Cl2(g) ΔH1＝83 kJ·mol－1
CuCl(s)＋O2(g)===CuO(s)＋Cl2(g) ΔH2＝－20 kJ·mol－1
CuO(s)＋2HCl(g)===CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH3＝－121 kJ·mol－1
则4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1
30．雾霾天气给人们的出行带来了极大的不便，因此研究NO2、SO2等大气污染物的处理具有重要意义。某温度下，已知：
①2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g) ΔH1＝－196.6 kJ·mol－1
②2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH2
③NO2(g)＋SO2(g)===SO3(g)＋NO(g) ΔH3＝－41.8 kJ·mol－1
则ΔH2＝________
【热化学方程式的书写与焓变的计算】答案
1．(289－2a)
2．615
解析：该反应可以看成是断裂1 mol C—C键、2 mol C－H键，形成1 mol C==C键、1 mol H－H键，则ΔH＝(348＋413×2) kJ·mol－1－(x＋436) kJ·mol－1＝＋123 kJ·mol－1，解得x＝615。
3．460
解析：已知Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH＝－989.2 kJ·mol－1，由图可知，1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O,1 mol O2中含有1 mol O==O,1 mol晶体硅中有2 mol Si—Si，则根据反应热与键能关系可得：ΔH＝2×176 kJ·mol－1＋498.8 kJ·mol－1－4x kJ·mol－1＝－989.2 kJ·mol－1，解得x＝460。
4．CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－46 kJ/mol　
解析：由图乙可知图形与化学键对应关系为
H－H C－O C==O O－H C－H
反应热＝反应物总键能－生成物总键能，ΔH＝2×803 kJ/mol＋3×436 kJ/mol－3×414 kJ/mol－326 kJ/mol－3×464 kJ/mol＝－46 kJ/mol，故CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－46 kJ/mol
5．＋123 kJ·mol－1
6．271　
解析：反应Ⅰ中断裂2 mol C－H、形成1 mol碳碳π键和1 mol H－H，故416 kJ·mol－1×2－E(碳碳π键)－436 kJ·mol－1＝＋125 kJ·mol－1，解得E(碳碳π键)＝271 kJ·mol－1。
7．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1
解析：反应焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和，N2和H2反应合成氨的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，ΔH＝(946＋3×436－2×3×391)kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。
8．2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－122.54 kJ·mol－1
9．－198 kJ·mol－1　该反应为放热反应
解析：根据盖斯定律，由(①＋②×2－③×3)可得ΔH4＝[－113 kJ·mol－1＋(－227 kJ·mol－1)×2－(－57 kJ·mol－1)×3]＝－198 kJ·mol－1；该反应为放热反应，所以在热力学上趋势大。
10．(1)－270　
(2)＋250.1
解析：(1)CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)的ΔH＝2E(C==O)＋4E(H－H)－4E(C－H)－4E(H－O)＝(2×745＋4×436－4×413－4×463)kJ·mol－1＝－270 kJ·mol－1。
(2)根据燃烧热写出如下热化学方程式：ⅰ.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－890.3 kJ·mol－1；ⅱ.H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1；ⅲ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　
ΔH3＝－283.0 kJ·mol－1。根据盖斯定律知ⅰ－3×ⅱ－ⅲ得CH4(g)＋H2O(l)===3H2(g)＋CO(g)　ΔH＝ΔH1－3ΔH2－ΔH3＝(－890.3＋3×285.8＋283.0)kJ·mol－1＝＋250.1 kJ·mol－1。
11．(1)CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝(E5－E1)kJ·mol－1
(2)CH4(g)＋CO2(g)===C(ads)＋2H2(g)＋CO2(g)[或CH4(g)===C(ads)＋2H2(g)]
解析：(1)根据ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，ΔH＝(E5－E1)kJ·mol－1。
(2)决速步骤，指反应历程中反应速率最慢的反应；速率快慢则由反应的活化能决定，活化能越大，反应速率越慢，根据E4＋E1E4－E3，所以决速步骤的反应方程式为CH4(g)＋CO2(g)===C(ads)＋2H2(g)＋CO2(g)或CH4(g)===C(ads)＋2H2(g)。
12．－31.4
解析：根据图示可得如下热化学方程式：
①HCOOH(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋72.6 kJ·mol－1；
②CO(g)＋O2(g)CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1；
③H2(g)＋O2(g)H2O(g)　ΔH3＝－241.8 kJ·mol－1。
由盖斯定律可得，将③－①－②得到反应CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g)的ΔH＝ΔH3－ΔH1－ΔH2＝－241.8 kJ·mol－1－(＋72.6 kJ·mol－1)－(－283.0 kJ·mol－1)＝－31.4 kJ·mol－1。
13．3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ·mol－1
解析：由题图可知，反应Ⅱ的化学方程式为3SO2＋2H2O2H2SO4＋S↓。根据盖斯定律，反应Ⅱ＝－(反应Ⅰ＋反应Ⅲ)可得：3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ·mol－1。
14．ΔH＝＝＋226.7 kJ·mol－1
解析：给已知方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律可知，×(①×4＋②－③)得到所求反应的热化学方程式为2C(s，石墨)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH＝＝＋226.7 kJ·mol－1。
15．(ΔH－3ΔH1－ΔH2－2ΔH3)
解析：根据盖斯定律，①×3＋②＋③×2＋④×2可得N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＋2ΔH4，则ΔH4＝(ΔH－3ΔH1－ΔH2－2ΔH3)。
16．ΔH1＋2ΔH2
解析：根据盖斯定律，①＋②×2，可得反应3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)的ΔH＝ΔH1＋2ΔH2。
17．＋135.4 kJ·mol－1　1054 kJ·mol－1　
解析：根据题图可写出①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106.0 kJ·mol－1、
②2CO(g)＋2H2(g)===HCOOCH3(g)　ΔH＝－76.6 kJ·mol－1，②－①×2可得出2CH3OH(g)HCOOCH3(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋135.4 kJ·mol－1。根据反应CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106.0 kJ·mol－1，ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，代入数据可得a＝1054，C的键能为1054 kJ·mol－1。
18．－65 kJ·mol－1　1
解析：根据题图可写出反应①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋41 kJ·mol－1，结合反应②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－106 kJ·mol－1，①＋②可得出总反应CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－65 kJ·mol－1。活化能越大则反应速率越慢，总反应速率由活化能大的步骤决定，故总反应速率由第1步决定。
19．低温　－88　
解析：由表中数据可知，反应①的ΔH1＝(803×2＋436×3) kJ·mol－1－(414×3＋326＋464＋464×2) kJ·mol－1＝－46 kJ·mol－1＜0，又该反应为气体分子数减小的反应，ΔS＜0，根据ΔH－TΔS＜0时反应可自发进行知，有利于反应①自发进行的条件是低温。根据盖斯定律，①－②＝③，则ΔH3＝－46 kJ·mol－1－42 kJ·mol－1＝－88 kJ·mol－1。
20．＋548.5
解析：根据盖斯定律，ⅰ×－ⅱ×可得6C3H8(g)＋3CO(g)7C3H6(g)＋3H2O(g)　ΔH＝＋548.5 kJ·mol－1
21．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－747.2 kJ·mol－1
解析：由反应ⅰ＋反应ⅱ得2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，根据各物质相对能量图计算出ΔH＝(398.4－1 027＋496.6－615.2) kJ·mol－1＝－747.2 kJ·mol－1。
22．－515
解析：根据盖斯定律可知，ΔH＝4ΔH1＋4ΔH2＋ΔH3＝4×(－172 kJ·mol－1)＋4×72 kJ·mol－1＋(－115 kJ·mol－1)＝－515 kJ·mol－1。
23．CH3CH2OH(g)＋H2O(g)4H2(g)＋2CO(g)　ΔH＝＋256.1 kJ·mol－1
解析：根据盖斯定律，由②－①×2可得反应Ⅰ的热化学方程式为CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g)　ΔH＝＋256.1 kJ·mol－1。
24．(1)436 kJ·mol－1
(2)不变　H2(g)＝3H(g)　ΔH＝＋654 kJ·mol－1 －90 kJ·mol－1
(3)6NO(g)＋4NH3(g)===5N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 778 kJ·mol－1
解析：(1)根据如图所示，H23H，吸收的能量为654 kJ数据判断H—H的键能为654×＝436 kJ·mol－1；
(2)使用催化剂，只改变反应历程，降低活化能，不改变反应的焓变，所以ΔH不变；第(ⅱ)步的热化学方程式为：H2(g)===3H(g)　ΔH＝＋654 kJ·mol－1；根据如图所示数据，反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)的ΔH＝2×(473＋654)－(339＋397＋436)×2＝－90 kJ·mol－1；(3)根据已知反应，NO(g)被NH3(g)还原生成N2(g)的化学方程式为：6NO(g)＋4NH3(g)===5N2(g)＋6H2O(g)，ΔH＝－1 238－180×3＝－1 778 kJ·mol－1，热化学方程式为：6NO(g)＋4NH3(g)===5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 778 kJ·mol－1。
25．－49　
26．(CH3)2NCHO(g)＋2H2(g)===N(CH3)3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－1.02NA eV·mol－1
解析：图中是单个分子在铜催化剂表面的反应历程，由图知，1个(CH3)2NCHO(g)和2个H2(g)反应生成1个N(CH3)3(g)、1个H2O(g)时，反应物总能量和生成物总能量差值是1.02 eV，则该反应的热化学方程式为：(CH3)2NCHO(g)＋2H2(g)===N(CH3)3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－1.02NA eV·mol－1。
27．·CO2＋·H＋H2(g)===·HOCO＋H2(g)　－2.05NA
28．2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g) ΔH＝＋122.4 kJ·mol－1
解析：根据图示可知Ⅱ是CuCl2与O2反应产生CuO、Cl2，化学方程式为2CuCl2＋O2400 ℃,2CuO＋2Cl2，已知①4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－118.4 kJ·mol－1，
②2HCl(g)＋CuO(s)===CuCl2(s)＋H2O(g)　ΔH＝－120.4 kJ·mol－1，
①－②×2，整理可得2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g) 　ΔH＝＋122.4 kJ·mol－1。
29．－116
解析：将已知热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，由(①＋②＋③)×2得4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－116 kJ·mol－1。
30．－113.0 kJ·mol－1
解析：由盖斯定律可得②＝①－2×③，所以ΔH2＝ΔH1－2ΔH3＝－196.6 kJ·mol－1－2×(－41.8 kJ·mol－1)＝－113.0 kJ·mol－1。
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