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化学选修一第一章 化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
知识点一 盖斯定律
1．盖斯定律的内容
1840年，盖斯(G．H．Hess，俄国化学家)从大量的实验事实中总结出一条规律：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成，其反应热是相同的，这就是盖斯定律。也就是说，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。
如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是一样的。即： ΔH =ΔH1 + ΔH2 + ΔH3
2．盖斯定律的意义
知识点二 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
则
2．根据反应物、生成物的键能计算
ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。
3．根据物质的燃烧热数值计算
Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。
4．根据盖斯定律计算
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示：
则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
知识点三 反应热(ΔH)的ΔH大小比较方法
1．如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要 加倍
例如，H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1；
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。
2．同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同
在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。
如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1
3．晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同
如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1
C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1
4．根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。
②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。
(5)中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)
②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)
③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)
调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。
题型一 盖斯定律及其应用
【例1】发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1
②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1
③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1
④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝44.0 kJ·mol－1
则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　)
A．237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1
【答案】D
【解析】根据盖斯定律，将反应①－②－③×＋④可得目标反应的热化学方程式，其反应热ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3×＋ΔH4＝－237.46 kJ·mol－1。
【解题技法】
应用盖斯定律的计算方法(1)“虚拟路径”法若反应物A变为生成物D，可以有两个途径①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示：则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。(2)加合法加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。举例说明：根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1①“虚拟路径”法反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下：则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。②加合法分析：找唯一：C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次同侧加：C是Ⅰ中反应物，为同侧，则“＋Ⅰ”异侧减：CO是Ⅱ中反应物，为异侧，则“－Ⅱ”调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。
【对点训练1】已知下列热化学方程式：
(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－25 kJ·mol－1
(2)3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－47 kJ·mol－1
(3)Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝19 kJ·mol－1
写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式：________________。
【答案】FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1
【解析】本题主要考查了盖斯定律的应用。根据题目中所给的有关热化学方程式进行分析：从方程式(3)与方程式(1)可以看到我们需要的有关物质。但方程式(3)必须通过方程式(2)才能和方程式(1)结合在一起。将方程式(3)×2＋方程式(2)得：2Fe3O4(s)＋2CO(g)＋3Fe2O3(s)＋CO(g)===6FeO(s)＋2CO2(g)＋2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝19 kJ·mol－1×2＋(－47 kJ·mol－1)，整理得：(4)Fe2O3(s)＋CO(g)===2FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝－3 kJ·mol－1。将(1)－(4)得：2CO(g)===2Fe(s)＋2CO2(g)－2FeO(s) ΔH＝－25 kJ·mol－1－(－3 kJ·mol－1)，整理得：FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1。
题型二 反应热的计算
【例2】下列有关能量转化的说法不正确的是(　　)
A．反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1
B．该反应过程中反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C．1 mol C和1 mol H2O反应生成1 mol CO和1 mol H2吸收的热量一定为(b-a) kJ
D．1 mol C(g)、2 mol H(g)、1 mol O(g)转变成1 mol CO(g) 和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ
【答案】C
【解析】由图可知，该反应为吸热反应，反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1，A项正确；该反应过程中反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B项正确；没有指明水的状态，C项错误；由图可知，1 mol C(g)、2 mol H(g)、1 mol O(g)转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ，D项正确。
【解题技法】
有关反应热计算的依据(1)热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正负号；各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。(2)根据盖斯定律，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，得到一个新的热化学方程式。(3)根据反应物和生成物的键能，ΔH＝反应物的键能和－生成物的键能和。
【对点训练2】把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1<0①
途径II：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3<0③
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4<0④
请回答下列问题：
(1)途径I放出的热量_____________( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。
(2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是_______________。
(3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为_______________。
【答案】(1)等于 (2)△H1=△H2+(△H3+△H4)
(3)C(s) +O2(g) = CO(g) △H=－110.35kJ/mol
【解析】(1)由盖斯定律可知：若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同；(2)根据盖斯定律，反应1=反应2+反应3×+反应4×，所以△H1=△H2+(△H3+△H4)；(3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110．35kJ热量，即1mol炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量，热化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.35 kJ mol-1。
一、选择题
1．是一种常见燃料，可以用于火箭助推器。已知：
①
②
③
则 为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】【解答】根据盖斯定律，将（①-3×②+③）可得 ，则=。
故选B。
【分析】盖斯定律指出，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。我们可以通过对已知热化学方程式进行适当的加减乘除运算，来得到目标热化学方程式的反应热。
2．氮氧化物()为燃油汽车尾气中主要受管制的成分之一，其控制技术的研发十分重要。燃油汽车排气管内部安装三元催化剂处理NO的反应为 。该反应相对能量变化如图所示(结构式为)：
下列叙述正确的是
A．三个基元反应的都小于0
B．处理NO反应
C．反应3控制总反应的速率
D．选择催化剂主要降低反应2的能垒
【答案】B
【解析】【解答】A．由分析可知，反应1的，A错误；
B．由盖斯定律可知，3个反应相加可得反应：，则其，B正确；
C．活化能越大，反应速率越小，反应速率最慢的一步是控速步骤，根据图示信息可知，反应1、2、3的正反应活化能分别为、、，则反应1控制总反应的速率，C错误；
D．由C项可知，反应1控制总反应的速率，选择催化剂主要是降低控速步骤的能垒，即降低反应1的能垒，D错误；
故答案为：B。
【分析】根据图示信息，三个基元反应的热化学方程式分别为：
反应1：
反应2：
反应3： 。
3．已知：Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) △H1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3
则反应Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l))的△H是（　　）
A．△H=△H1+1/2△H2+1/2△H3 B．△H=△H1+1/2△H2-1/2△H3
C．△H=△H1+2△H2+2△H3 D．△H=2△H1+△H2+△H3
【答案】A
【解析】【解答】将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①＋0.5×②＋0.5×③即可得到Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋2H2O(l)的反应热ΔH＝ΔH1＋ ΔH2＋ ΔH3，答案选A。
【分析】根据盖斯定律构造目标方程式，然后计算反应的焓变即可。
4．如表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
物质
标准生成热/ -241.8 -171.8 -485.7 -464.9
根据表中数据所得结论正确的是
A．的燃烧热为
B．完全燃烧1mol ，放热171.8kJ
C．稳定性：
D．
【答案】C
【解析】【解答】A.根据题意，H2和O2生成1mol气态水的，H2的燃烧热指H2和O2生成1mol液态水放出的热量，A错误；
B.根据定义，CH2=CHCH2OH(g)的标准生成热是由石墨、H2、O2生成1mol CH2=CHCH2OH(g)的焓变，和其燃烧热不相等，B错误；
C.二者均由相同反应物石墨、H2、O2生成，标准生成热越低代表物质的能量越低，物质的能量越低则越稳定，C正确；
D.CH2=CHCH2OH(g)+H2O(g) HOCH2CH2CH2OH(g) ΔH=ΔHf(HOCH2CH2CH2OH)-[ΔHf(CH2=CHCH2OH) +ΔHf(H2O)] =-464.9kJ mol 1- (-171.8kJ mol 1-241.8kJ mol 1) =-51.3kJ mol 1，D错误；
故答案为：C。
【分析】A.生成气态水的反应热不是燃烧热；
B.CH2=CHCH2OH(g)的标准生成热不等于其燃烧热；
C.物质的能量越低越稳定；
D.根据盖斯定律，。
5．已知：① ΔH1=-2878kJ·mol-1；
② ΔH2=-2869kJ·mol-1。
下列说法错误的是
A．CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3互为同分异构体
B．稳定性：CH3CH2CH2CH3>CH(CH3)3
C．CH3CH2CH2CH3(g)= CH(CH3)3(g) ΔH=-9kJ·mol-1
D．反应①、②可分别表示CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3的燃烧热的热化学方程式
【答案】B
【解析】【解答】A．CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3二者的分子式相同，但结构不同，因此二者互为同分异构体，A正确；
B．由反应① ΔH1=-2878kJ·mol-1；和② ΔH2=-2869kJ·mol-1，根据盖斯定律①-②可得：CH3CH2CH2CH3(g)= CH(CH3)3(g) ΔH=-9kJ·mol-1。因此该反应属于放热反应，等物质的量的CH3CH2CH2CH3(g)的能量 大于CH(CH3)3(g)的能量，能量越低结构越稳定，稳定性CH3CH2CH2CH3C．根据盖斯定律，由反应①-②可得：CH3CH2CH2CH3(g)= CH(CH3)3(g) ΔH=-9kJ·mol-1，C正确；
D．燃烧热定义为1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。反应①、②可燃物系数为1，完全燃烧后生成二氧化碳和液态水，因此①、②可分别表示CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3的燃烧热的热化学方程式，D正确；
故答案为：B
【分析】A、同分异构体是指分子式相同，结构不同的有机物。
B、物质所具有的能量越高，结构越不稳定。
C、根据盖斯定律分析。
D、燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧，生成指定产物时放出的热量。
6．已知反应：① ，
② ，
③ ，
则反应的为
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】【解答】已知反应：① ，
② ，
③ ，
根据盖斯定律，将，整理可得，因此该反应的反应热，C符合题意。
故答案为：C
【分析】根据盖斯定律计算目标反应的反应热。
7．固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下：
①
②
下列判断正确的是
A．①中的为固态，②中的为气态
B．②的反应物总能量比①的反应物总能量高
C．反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D．1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量
【答案】D
【解析】【解答】A．反应①为放热反应，反应②为吸热反应，因此反应①中碘的能量高，所以反应①中碘单质为气态，②中碘单质为固态，故A错误；
B．根据ΔH=生成物总能量－反应物的总能量，反应①为放热反应，反应②为吸热反应，因此反应①中反应物总能量大于反应②的，故B错误；
C．两个反应的产物相同，状态相同，所具有的能量相同，因此热稳定性也相同，故C错误；
D．根据盖斯定律可知，②－①即得I2(s)=I2(g)；所以反应热ΔH=ΔH2－ΔH1=[+26.48－(－9.48)]kJ/mol=+35.96kJ/mol。因此1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量，故D正确；
故答案为：D
【分析】A、根据反应热确定物质所具有能量的相对大小，从而判断I2的状态。
B、根据反应的热效应比较二者的能量大小。
C、物质所具有的能量越高，结构越不稳定。
D、跟你局盖斯定律计算二者转化的反应热。
8．下列关于反应与能量的说法正确的是
A．Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH= 216 kJ/mol：E反应物B．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178.2 kJ/mol：E反应物C．HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=+92.3 kJ/mol：1 mol HCl在密闭容器中分解后放出92.3 kJ的热量
D．H+(aq)+OH (aq)=H2O(l) ΔH= 57.3 kJ/mol：含1 mol NaOH的烧碱溶液与含0.5 mol H2SO4的浓H2SO4混合后放出57.3 kJ的热量
【答案】B
【解析】 【解答】A、反应 Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH= 216 kJ/mol是放热反应，所以E（反应物）＞E（生成物），A错误；
B、反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH = +178.2 kJ/mol是吸热反应，故E（反应物）＜E（生成物），B正确；
C、反应 HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=+92.3 kJ/mol l是吸热反应，1mol HCl分解时吸收92.3 kJ热量，C错误；
D、含1 mol NaOH的烧碱溶液与含0.5 mol H2SO4的浓 H2SO4混合，浓H2SO4稀释时放热，总热量大于57.3 kJ，D错误；
故答案为：B 。
【分析】A. 放热反应中，反应物总能量＞生成物总能量；ΔH<0为放热反应 。
B. 吸热反应中，反应物总能量＜生成物总能量；ΔH>0为吸热反应 。
C. ΔH>0为吸热反应，反应吸收热量而非放出 。
D. 中和热是“稀强酸强碱生成1 mol H2O放出的热量”，浓硫酸稀释会放热 。
9．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量液态醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸。可观察到NH4HCO3与盐酸剧烈反应，醋酸逐渐凝固。下列说法不正确的是（　　）
A．醋酸由液态转化为固态时放出热量
B．NH4HCO3与盐酸的反应中，热能转化为产物内部的能量
C．NH4HCO3与盐酸的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量
D．NH4HCO3和盐酸的反应中，涉及离子键、共价键的断裂
【答案】C
【解析】【解答】 A. 醋酸由液态转化为固态时放出热量，故A不符合题意；
B. .醋酸凝固，说明反应为吸热反应，热能转化为产物内部的能量 ，故B不符合题意；
C.醋酸凝固，说明反应为吸热反应， 反应物的总能量低于生成物的总能量，故C符合题意；
D. NH4HCO3 中含有离子键和共价键，HCl含有共价键，因此NH4HCO3和盐酸的反应中，涉及离子键、共价键的断裂，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。吸热反应的反应物的总能量低于生成物的总能量。
10．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（　　）。
A．已知 ； ，则
B．已知 ，则氢气的燃烧热为
C．已知 ，则含的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于
D．已知P（白磷，s）＝P（红磷，s） ，则白磷比红磷稳定
【答案】C
【解析】【解答】A.碳单质完全燃烧生成稳定氧化物CO2放出的热量更多，但△H是负数，因此a＜b，A错误；
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，H生成H2O(l)，不是H2O(g)，B错误；
C.醋酸是弱电解质，电离时吸收热量，含40.0g即1molNaOH的稀溶液，与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ，C正确；
D.已知P（白磷，s）＝P（红磷，s） ，白磷能量高，根据能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定，D错误；
答案：C
【分析】A.碳单质完全燃烧生成稳定氧化物CO2放出的热量更多，但△H是负数；
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，H生成H2O(l)；
C.醋酸是弱电解质，电离时吸收热量，1molNaOH的稀溶液，与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ；
D.白磷能量高，能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定。
11．标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO H2 O2 H2O
能量/ (kJ·mol-1) 249 218 39 0 0 -242
下列说法不正确的是（　　）
A．H2的键能为436 kJ·mol-1
B．1molO2分解生成2molO时吸收能量498kJ
C．由表可知键能越大物质的能量越低
D．HO(g)＋H(g)=H2O(g) ΔH=-709 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】【解答】 A. H2的键能为218 kJ·mol-1 ×2=436 kJ·mol-1 ，故A不符合题意；
B. 1molO2分解生成2molO时吸收能量249k×2=498kJ ，故B不符合题意；
C. 由表可知键能越大物质的能量越低，故C不符合题意；
D. 反应热=生成物的能量-反应物的能量， ΔH=-242kJ·mol-1 ×2-218kJ·mol-1 -39kJ·mol-1 =-741 kJ·mol-1 ，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】反应热=生成物的能量-反应物的能量， 键能越大物质的能量越低 。
12．氢气在氯气中燃烧的反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】【解答】H2与Cl2在一定条件下发生反应产生HCl，反应方程式为H2+Cl2=2HCl，该反应为放热反应，由于破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ，所以2Q3 kJ-(Q1 +Q2) kJ＞0，故Q1 +Q2＜2Q3，
故答案为：B。
【分析】涉及反应是H2+Cl2=2HCl，该反应为燃烧反应，其△H=E反应物总键能－E生成物总键能＜0，据此分析。
13．2021年10月，神舟十三号载人飞船成功发射。载人飞船中通过如下过程实现再生：
①
②
下列说法错误的是（　　）
A．的燃烧热
B．反应的
C．反应①中断裂反应物中的化学键所需的能量小于形成生成物中化学键所释放的能量
D．反应的ΔH=-890.3 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】【解答】A．根据②可知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1。燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，H2O的稳定状态是液态，2 mol H2完全燃烧产生液态水放出热量是571.6 kJ，则1 mol H2完全燃烧产生液态水放出热量是285.8 kJ，故H2的燃烧热ΔH = -285.8 kJ·mol-1，A不符合题意；
B．反应物的能量相同，当生成物是气态时含有的能量比液态高，所以反应放出热量就少，反应放出热量越少，则反应热就越大，所以反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的 ΔH＞-571.6 kJ·mol-1，B符合题意；
C．反应①是放热反应，所以反应①中断裂反应物中的化学键所需的能量小于形成生成物中化学键所释放的能量，C不符合题意；
D．已知①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH1=-252.9 kJ·mol-1
②2H2O(1)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6 kJ·mol-1
根据盖斯定律，将[①+②×2]×(-1)，整理可得反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的 ΔH=-890.3 kJ·mol-1，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量；
C.反应①是放热反应，断裂反应物中的化学键所需的能量小于形成生成物中化学键所释放的能量；
D.根据盖斯定律计算。
14．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应为N2(g)＋3H2 (g) 2NH3(g) ，下列说法错误的是（　　）
A．常温下，难溶于水
B．在氧气中燃烧的能量变化形式与该反应的能量变化形式相符
C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D．第VA族元素的简单氢化物中，的沸点不是最高的
【答案】C
【解析】【解答】A、常温下，氮气难溶于水，A错误；
B、氢气在氧气中燃烧，为放热反应，其 ，与该反应的能量变化形式相符，B错误；
C、放热反应，反应物的键能总和小于生成物的键能总和，C正确；
D、VA族的简单氢化物中，随着相对分子质量的增大，沸点增高，但是NH3会形成氢键，沸点比PH3的沸点更高，D错误；
故答案为：C
【分析】A、常温下，氮气难溶于水；
B、常见放热反应：燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应；
常见吸热反应：一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应，大部分分解反应，八水合氢氧化钡和氯化铵的反应；
C、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热
反应物的总键能大于生成物的总键能，反应吸热，反之反应放热；
D、相对分子质量越高，沸点越高，若分子含有氢键则反常。
15．在时，已知：
①
②
③
下列叙述正确的是（　　）
A．乙炔的摩尔燃烧焓为
B．
C．反应②放出的热量为
D．
【答案】D
【解析】【解答】A.乙炔的摩尔燃烧焓为1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，由热化学方程式 即可得到乙炔的摩尔燃烧焓为，故A不符合题意；
B.气态水的能量高于液态水，则1mol氢气完全燃烧生成气态水的反应热△H＞-571.6KJ/mol/2=—285.8 kJ/mol，故B不符合题意；
C.没有明确反应②的反应物，无法计算反应放出热量，故C不符合题意；
D.根据盖斯定律计算反应①×2+②×0.5-③×0.5得到，即可计算出 ，因此 ，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.根据乙炔的摩尔燃烧焓为1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量即可计算；
B.根据给出方程式可写出；
C.计算热量需要考虑物质的状态；
D.根据盖斯定律找出数量关系即可计算。
16．根据盖斯定律判断如下图所示的物质转变过程中，正确的等式是(　　)
A．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3＝ΔH4 B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4 D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
【答案】D
【解析】【解答】根据能量守恒定律可知，反应热与反应途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，
故答案为：D。
【分析】根据能量守恒定律可知，反应热与反应途径无关，与始态末态有关，即可得出本题答案
17．下列关于热化学方程式的叙述正确的是（　　）
A．已知，由此可知1molHI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5kJ的热量
B．已知，则H2燃烧热为
C．；，则
D．在稀溶液中：，若将的稀H2SO4与的NaOH的溶液等体积混合，放出的热量等于57.3kJ
【答案】C
【解析】【解答】A、该热化学方程式表示1molHI(g)完全分解，放出的热量为26.5kJ。由于该反应为可逆反应，当有1molHI(g)在密闭容器中分解时，1molHI无法完全分解，因此反应过程中放出的热量小于26.5kJ，A不符合题意。
B、在燃烧热的定义中，H元素的指定产物为H2O(l)，因此H2的燃烧热不是241.8kJ·mol－1，B不符合题意。
C、S(g)的能量高于S(s)，因此S(g)燃烧放出的热量更多，则其反应热ΔH更小。因此ΔH1＜ΔH2，C符合题意。
D、未给出两溶液的体积，无法计算反应生成n(H2O)，从而无法计算反应过程中放出的热量，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、该反应为可逆反应，1molHI无法完全分解。
B、燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。
C、S(g)所具有的能量高于S(s)。
D、未给出溶液的体积，无法计算。
18．下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是（　　）
A．△H3＜0
B．△H1+△H2+△H3=0
C．按照Cl、Br、I的顺序，△H2依次减少
D．一定条件下，拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量，则该条件下△H3=-2a kJ/mol
【答案】B
【解析】【解答】A、H与X生成HX过程中形成化学键，需要释放能量，因此ΔH3＜0，A不符合题意。
B、由盖斯定律可得，ΔH1=ΔH2+ΔH3，所以ΔH1-ΔH2-ΔH3=0，B符合题意。
C、Cl、Br、I的原子半径依次增大，Cl2、Br2、I2具有的能量依次减小。则断裂其化学键需要的能量依次减小，因此途径Ⅱ吸收的热量依次减小。即ΔH2依次减小，C不符合题意。
D、拆开1mol气态HX需要吸收的能量为akJ。则形成1molHX化学键需要释放akJ热量，因此该条件下ΔH3=－2akJ·mol－1，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、形成化学键释放能量。
B、根据盖斯定律分析。
C、卤素单质具有的能两个越小，断裂化学键需要的能量越小，反应热ΔH2越小。
D、断裂化学键吸收的能量与形成化学键释放的能量相同。
19．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程如图所示。
相关反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
下列说法错误的是（　　）
A．该过程实现了太阳能到化学能的转化
B．和对总反应起到了催化作用
C．总反应的热化学方程式为
D．该制氢方法生成的反应热与直接电解水生成的反应热相等
【答案】C
【解析】【解答】A、该过程中利用太阳能发生化学反应，实现了太阳能转化为化学能，A不符合题意。
B、由反应流程图可知，SO2、I2为反应过程中的催化剂，B不符合题意。
C、该过程的总反应为2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)，由盖斯定律可得，该反应的反应热ΔH=2(ΔH1＋ΔH2＋ΔH3)=2×(－213kJ·mol－1＋327kJ·mol－1＋172kJ·mol－1)=＋572kJ·mol－1。所以总反应的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH=＋572kJ·mol－1，C符合题意。
D、反应热只与反应物和生成物的始末状态有关，与反应过程中无关。因此该制氢方法生成1molH2(g)的反应热与直接电解水生成1molH2(g)的反应热相等，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、利用太阳能发生化学反应，实现了太阳能转化为化学能。
B、SO2和I2为反应的催化剂。
C、根据盖斯定律计算反应热。
D、反应的始末状态相同，则反应热相同。
20．我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=akJ·mol-1]的反应历程如下图所示，下列说法正确的是（　　）
A．1molC2H4(g)与1molH2(g)具有的能量之和小于1molC2H6(g)的能量
B．过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2
C．该反应的焓变：ΔH=-129.6kJ·mol-1
D．相应的活化能：催化剂AuF<催化剂AuPF
【答案】C
【解析】【解答】A、由能量变化图可知，1molC2H4(g)与1molH2(g)所具有的能量高于1molC2H6(g)的能量，A不符合题意。
B、过渡态1具有的能量高于过渡态2具有的能量，因此稳定性：过渡态1＜过渡态2，B不符合题意。
C、由能量变化图可知，该反应的反应热ΔH=－129.6kJ·mol－1，C符合题意。
D、使用催化剂AuF时，反应所需的活化能大于使用催化AuPF3＋时反应所需的活化能，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】A、根据图示物质的相对能量大小分析。
B、物质所具有的能量越高越不稳定。
C、根据图示能量变化计算反应热。
D、根据图示能量变化分析。
21．依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是（　　）
①
②
③
④
⑤
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】【解答】 A.气态S的能量大于固态S，则，记作反应⑥，反应②可看①-⑥得， 则， 故A不符合题意；
B.反应④可看③+2②得，则，燃烧反应为放热反应，则， 故B不符合题意；
C.反应④可看③+2②得，则，故C不符合题意；
D.反应⑤可看3③－④得，则 ，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】根据盖斯定律，若一个化学方程式可由另外几个化学反应方程式相加减而成，则反应热可作同样的加减进行计算。
22．上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示：
下列说法正确的是（　　）
A．该反应的焓变：
B．催化乙烯加氢效果较好的催化剂是
C．稳定性：过渡态1>过渡态2
D．催化剂可以改变速率，但不能改变平衡转化率
【答案】D
【解析】【解答】A、由图可知，该反应的反应热ΔH=－129.6kJ·mol－1，A不符合题意。
B、由图可知，使用催化剂AuPF3＋时，反应所需的活化能更小，反应速率更快。因此催化乙烯加氢效果较好的催化剂为AuPF3＋，B不符合题意。
C、由图可知，过渡态1所具有的能量高于过渡态2，物质具有的能量越高，越不稳定。因此稳定性：过渡态1＜过渡态2，C不符合题意。
D、使用催化剂，可降低反应所需的活化能，从而加快反应速率。但不影响平衡移动，因此加入催化剂不能改变平衡转化率，D符合题意。
故答案为：D
【分析】A、根据图示能量变化确定反应热ΔH。
B、反应所需的活化能越小，催化效果越好。
C、物质所具有的能量越高，越不稳定。
D、催化剂可以改变反应速率，但不影响平衡移动。
23．肼在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图1。
已知200℃时：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
下列说法不正确的是（　　）
A．图1所示过程①是放热反应、②是吸热反应。
B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示
C．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为
D．断开中的化学键吸收的能量小于形成和中的化学键释放的能量
【答案】C
【解析】【解答】A、图1所示过程①发生的是反应Ⅰ，该过程ΔH<0，是放热反应，过程②根据盖斯定律：Ⅰ-2×Ⅱ得N2H4（g）=N2（g）+2H2（g）ΔH=-32.9kJ/mol-2×（-41.8kJ/mol）=+50.7kJ/mol，为吸热反应， A不符合题意；
B、反应Ⅱ是放热反应，生成物能量大于反应物能量，B不符合题意；
C、根据盖斯定律，反应Ⅰ-2×反应Ⅱ得，C符合题意；
D、反应Ⅰ为放热反应，因此断开中的化学键吸收的能量小于形成和中的化学键释放的能量，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应；
B、反应Ⅱ是放热反应；
C、根据盖斯定律分析；
D、反应Ⅰ为放热反应。
24．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：
① CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ/mol
② CH3OH(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ/mol
则下列说法不正确的是
A．CH3OH的燃烧热为192. 9 kJ/mol
B．CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量
C．根据①②推知反应：H2O(g)=H2(g) ＋1/2O2(g) ΔH＝＋241.9 kJ/mol
D．根据②推知反应：CH3OH(l)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ/mol
【答案】A
【解析】【解答】A．根据反应②，结合分析可知，甲醇的燃烧热不是192.9 kJ mol-1，故A错误；
B．根据反应①和②可知， CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量，故B正确；
C. 根据盖斯定律，将②-①可得H2O(g)=H2(g) ＋1/2O2(g) ΔH＝＋241.9 kJ/mol，故C正确；
D．由分析可知，由②推知反应：CH3OH(l)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ/mol，故D正确；
故答案为：A。
【分析】A.燃烧热是指物质与氧气进行完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。
B.根据题干信息进行分析。
C.根据盖斯定律，所给反应可由②-①得到。
D.同物质的量的同种物质，气态能量最高，其次液态能量，固态能量最低。
25．工业合成氰化氢的一种反应原理为：.利用下列相关化学键的键能数据，估算该反应的约为（　　）
化学键
键能 414 389 896 436
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】【解答】由分析可知，该反应的ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=4×414kJ mol-1+3×389kJ mol-1-（414+896+3×436）kJ mol-1=+205kJ mol-1；
故答案为：A。
【分析】ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，注意单位统一。
26．在和25℃下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（　　）。
A．比稳定
B．该异构化反应的
C．正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．使用催化剂，可以降低该反应的
【答案】B
【解析】【解答】A、由图可知，HCN的能量小于HNC的能量，物质所具有的能量越小，结构越稳定。因此HCN比HNC更稳定，A不符合题意。
B、由图可知，该异构反应过程中吸收59.3kJ的热量，因此该异构反应的反应热ΔH=＋59.3kJ·mol－1，B符合题意。
C、由图可知，正反应的活化能大于逆反应的活化能，C不符合题意。
D、使用催化剂，可降低反应的活化能，从而加快反应速率；但不影响反应热，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、物质所具有的能量越高越不稳定。
B、根据反应过程中能量变化确定其反应热。
C、由反应能量变化图分析。
D、催化剂可降低反应所需的活化能，但不影响反应热。
二、非选择题
27．能源是人类生存和发展的重要支柱。研究和有效地开发新能源有重要意义。已知CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的燃烧过程如图所示：
已知：H2O(g)=H2O(l) ΔH=-41kJ·mol-1.请根据以上信息，回答下列有关问题：
（1）图形中E表示CH3CH2CH2CH3(g)燃烧反应逆反应的　 　。
（2）CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的热稳定性　 　更高。
（3）表示CH3CH(CH3)CH3(g)燃烧热的热化学方程式为　 　。
（4）CH3CH2CH2CH3(g)转化为CH3CH(CH3)CH3(g)的热化学反应方程式为　 　。
（5）如表所示是部分化学键的键能参数：
化学键 C≡O C—H H—H C—C H—O
键能/(kJ·mol-1) a b d e f
合成气(CO和H2的混合气体)可以合成CH3CH2CH2CH3(g)，同时生成H2O(g)，则合成1molCH3CH2CH2CH3(g)的ΔH=　 　。
（6）标准状况，CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的混合气体11.2L，充分燃烧后，生成H2O(g)和CO2(g)，共放出1333.8kJ热量，则混合气体中CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的物质的量之比为　 　。
【答案】（1）活化能
（2）CH3CH(CH3)CH3
（3）CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) ΔH =-2869kJ·mol-1
（4）CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g) ΔH =-9kJ·mol-1
（5）[(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ·mol-1
（6）2：3
【解析】【解析】（1）图形中 E 表示 CH3CH2CH2CH3(g)燃烧反应逆反应的活化能，故答案为：活化能；
（2）根据图象可知，CH3CH2CH2CH3(g)的能量比CH3CH(CH3)CH3(g)高，则CH3CH2CH2CH3(g)与 CH3CH(CH3)CH3(g)的热稳定性：CH3CH(CH3)CH3＞CH3CH2CH2CH3，故答案为CH3CH(CH3)CH3；
（3）根据图象有①CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g)△H=-2664kJ mol-1，②H2O(g)=H2O(l)△H=-41kJ mol-1，根据盖斯定律，将①+②×5得到表示 CH3CH(CH3)CH3(g)燃烧热的热化学方程式为：CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2869kJ mol-1，故答案为CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2869kJ mol-1；
（4）根据图象有①CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2673kJ mol-1，②CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2664kJ mol-1，根据盖斯定律，将①-②得到CH3CH2CH2CH3(g)转化为 CH3CH(CH3)CH3(g)的热化学反应方程式为：CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g) △H=-9kJ mol-1，故答案为CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g) △H=-9kJ mol-1；
（5）合成气(CO 和 H2的混合气体)可以合成 CH3CH2CH2CH3(g)，同时生成 H2O(g)，化学方程式为：4CO(g)+9H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)+4H2O(g)，反应的焓变ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则合成 1molCH3CH2CH2CH3(g)的ΔH= [(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ mol-1，故答案为[(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ mol-1；
(6)标准状况，CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的混合气体11.2L，则混合气体的物质的量为0.5mol，假设CH3CH2CH2CH3(g)为xmol，CH3CH(CH3)CH3(g)为（0.5-x）mol，根据图象有①CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2673kJ mol-1，②CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2664kJ mol-1，
充分燃烧后，生成H2O(g)和CO2(g)，放出热量为共放出2673x+2664（0.5-x）=1333.8，可得x=0.2，即CH3CH2CH2CH3(g)为0.2mol，CH3CH(CH3)CH3(g)为0.3mol，则混合气体中CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的物质的量之比为2：3，故答案为：2：3。
【分析】（1）由图可知，E为逆反应活化能；
（2）能量越高，越不稳定，能量越低，越稳定；
（3） 燃烧热 必须为1mol物质燃烧生成稳定化合物的过程；
（4）根据图中热化学反应方程，再结合盖斯定律即可求出该反应的热化学方程式；
（5）根据焓变=反应物总键能-生成物总键能，即可计算；
（6）根据物质的量为0.5mol，放出热量为1333.8KJ，l列出方程求解即可。
（1）图形中 E 表示 CH3CH2CH2CH3(g)燃烧反应逆反应的活化能，故答案为：活化能；
（2）根据图象可知，CH3CH2CH2CH3(g)的能量比CH3CH(CH3)CH3(g)高，则CH3CH2CH2CH3(g)与 CH3CH(CH3)CH3(g)的热稳定性：CH3CH(CH3)CH3＞CH3CH2CH2CH3，故答案为CH3CH(CH3)CH3；
（3）根据图象有①CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g)△H=-2664kJ mol-1，②H2O(g)=H2O(l)△H=-41kJ mol-1，根据盖斯定律，将①+②×5得到表示 CH3CH(CH3)CH3(g)燃烧热的热化学方程式为：CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2869kJ mol-1，故答案为CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2869kJ mol-1；
（4）根据图象有①CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2673kJ mol-1，②CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2664kJ mol-1，根据盖斯定律，将①-②得到CH3CH2CH2CH3(g)转化为 CH3CH(CH3)CH3(g)的热化学反应方程式为：CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g) △H=-9kJ mol-1，故答案为CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g) △H=-9kJ mol-1；
（5）合成气(CO 和 H2的混合气体)可以合成 CH3CH2CH2CH3(g)，同时生成 H2O(g)，化学方程式为：4CO(g)+9H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)+4H2O(g)，反应的焓变ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则合成 1molCH3CH2CH2CH3(g)的ΔH= [(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ mol-1，故答案为[(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ mol-1；
（6）标准状况，CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的混合气体11.2L，则混合气体的物质的量为0.5mol，假设CH3CH2CH2CH3(g)为xmol，CH3CH(CH3)CH3(g)为（0.5-x）mol，根据图象有①CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2673kJ mol-1，②CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2664kJ mol-1，
充分燃烧后，生成H2O(g)和CO2(g)，放出热量为共放出2673x+2664（0.5-x）=1333.8，可得x=0.2，即CH3CH2CH2CH3(g)为0.2mol，CH3CH(CH3)CH3(g)为0.3mol，则混合气体中CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的物质的量之比为2：3，故答案为：2：3。
01 思维导图
02 基础知识
03 经典例题
04 强化提升
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化学选修一第一章 化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
知识点一 盖斯定律
1．盖斯定律的内容
1840年，盖斯(G．H．Hess，俄国化学家)从大量的实验事实中总结出一条规律：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成，其反应热是相同的，这就是盖斯定律。也就是说，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。
如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是一样的。即： ΔH =ΔH1 + ΔH2 + ΔH3
2．盖斯定律的意义
知识点二 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
则
2．根据反应物、生成物的键能计算
ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。
3．根据物质的燃烧热数值计算
Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。
4．根据盖斯定律计算
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示：
则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
知识点三 反应热(ΔH)的ΔH大小比较方法
1．如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要 加倍
例如，H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1；
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。
2．同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同
在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)A(l)A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。
如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1
3．晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同
如C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1
C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1
4．根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。
②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。
(5)中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 mol水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)
②醋酸和NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)
③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 mol水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SO和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)
调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。
题型一 盖斯定律及其应用
【例1】发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1
②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1
③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1
④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝44.0 kJ·mol－1
则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　)
A．237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1
【解题技法】
应用盖斯定律的计算方法(1)“虚拟路径”法若反应物A变为生成物D，可以有两个途径①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示：则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。(2)加合法加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。举例说明：根据如下两个反应，选用上述两种方法，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1①“虚拟路径”法反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下：则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。②加合法分析：找唯一：C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次同侧加：C是Ⅰ中反应物，为同侧，则“＋Ⅰ”异侧减：CO是Ⅱ中反应物，为异侧，则“－Ⅱ”调计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。
【对点训练1】已知下列热化学方程式：
(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－25 kJ·mol－1
(2)3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－47 kJ·mol－1
(3)Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝19 kJ·mol－1
写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式：________________。
题型二 反应热的计算
【例2】下列有关能量转化的说法不正确的是(　　)
A．反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1
B．该反应过程中反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C．1 mol C和1 mol H2O反应生成1 mol CO和1 mol H2吸收的热量一定为(b-a) kJ
D．1 mol C(g)、2 mol H(g)、1 mol O(g)转变成1 mol CO(g) 和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ
【解题技法】
有关反应热计算的依据(1)热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正负号；各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。(2)根据盖斯定律，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，得到一个新的热化学方程式。(3)根据反应物和生成物的键能，ΔH＝反应物的键能和－生成物的键能和。
【对点训练2】把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1<0①
途径II：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3<0③
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4<0④
请回答下列问题：
(1)途径I放出的热量_____________( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。
(2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是_______________。
(3)12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为_______________。
一、选择题
1．是一种常见燃料，可以用于火箭助推器。已知：
①
②
③
则 为（　　）
A． B． C． D．
2．氮氧化物()为燃油汽车尾气中主要受管制的成分之一，其控制技术的研发十分重要。燃油汽车排气管内部安装三元催化剂处理NO的反应为 。该反应相对能量变化如图所示(结构式为)：
下列叙述正确的是
A．三个基元反应的都小于0
B．处理NO反应
C．反应3控制总反应的速率
D．选择催化剂主要降低反应2的能垒
3．已知：Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) △H1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3
则反应Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l))的△H是（　　）
A．△H=△H1+1/2△H2+1/2△H3 B．△H=△H1+1/2△H2-1/2△H3
C．△H=△H1+2△H2+2△H3 D．△H=2△H1+△H2+△H3
4．如表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
物质
标准生成热/ -241.8 -171.8 -485.7 -464.9
根据表中数据所得结论正确的是
A．的燃烧热为
B．完全燃烧1mol ，放热171.8kJ
C．稳定性：
D．
5．已知：① ΔH1=-2878kJ·mol-1；
② ΔH2=-2869kJ·mol-1。
下列说法错误的是
A．CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3互为同分异构体
B．稳定性：CH3CH2CH2CH3>CH(CH3)3
C．CH3CH2CH2CH3(g)= CH(CH3)3(g) ΔH=-9kJ·mol-1
D．反应①、②可分别表示CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3的燃烧热的热化学方程式
6．已知反应：① ，
② ，
③ ，
则反应的为
A． B．
C． D．
7．固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下：
①
②
下列判断正确的是
A．①中的为固态，②中的为气态
B．②的反应物总能量比①的反应物总能量高
C．反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D．1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量
8．下列关于反应与能量的说法正确的是
A．Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH= 216 kJ/mol：E反应物B．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178.2 kJ/mol：E反应物C．HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=+92.3 kJ/mol：1 mol HCl在密闭容器中分解后放出92.3 kJ的热量
D．H+(aq)+OH (aq)=H2O(l) ΔH= 57.3 kJ/mol：含1 mol NaOH的烧碱溶液与含0.5 mol H2SO4的浓H2SO4混合后放出57.3 kJ的热量
9．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量液态醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸。可观察到NH4HCO3与盐酸剧烈反应，醋酸逐渐凝固。下列说法不正确的是（　　）
A．醋酸由液态转化为固态时放出热量
B．NH4HCO3与盐酸的反应中，热能转化为产物内部的能量
C．NH4HCO3与盐酸的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量
D．NH4HCO3和盐酸的反应中，涉及离子键、共价键的断裂
10．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（　　）。
A．已知 ； ，则
B．已知 ，则氢气的燃烧热为
C．已知 ，则含的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于
D．已知P（白磷，s）＝P（红磷，s） ，则白磷比红磷稳定
11．标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO H2 O2 H2O
能量/ (kJ·mol-1) 249 218 39 0 0 -242
下列说法不正确的是（　　）
A．H2的键能为436 kJ·mol-1
B．1molO2分解生成2molO时吸收能量498kJ
C．由表可知键能越大物质的能量越低
D．HO(g)＋H(g)=H2O(g) ΔH=-709 kJ·mol-1
12．氢气在氯气中燃烧的反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是（　　）
A． B． C． D．
13．2021年10月，神舟十三号载人飞船成功发射。载人飞船中通过如下过程实现再生：
①
②
下列说法错误的是（　　）
A．的燃烧热
B．反应的
C．反应①中断裂反应物中的化学键所需的能量小于形成生成物中化学键所释放的能量
D．反应的ΔH=-890.3 kJ·mol-1
14．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应为N2(g)＋3H2 (g) 2NH3(g) ，下列说法错误的是（　　）
A．常温下，难溶于水
B．在氧气中燃烧的能量变化形式与该反应的能量变化形式相符
C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D．第VA族元素的简单氢化物中，的沸点不是最高的
15．在时，已知：
①
②
③
下列叙述正确的是（　　）
A．乙炔的摩尔燃烧焓为
B．
C．反应②放出的热量为
D．
16．根据盖斯定律判断如下图所示的物质转变过程中，正确的等式是(　　)
A．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3＝ΔH4 B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4 D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
17．下列关于热化学方程式的叙述正确的是（　　）
A．已知，由此可知1molHI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5kJ的热量
B．已知，则H2燃烧热为
C．；，则
D．在稀溶液中：，若将的稀H2SO4与的NaOH的溶液等体积混合，放出的热量等于57.3kJ
18．下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是（　　）
A．△H3＜0
B．△H1+△H2+△H3=0
C．按照Cl、Br、I的顺序，△H2依次减少
D．一定条件下，拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量，则该条件下△H3=-2a kJ/mol
19．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程如图所示。
相关反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
下列说法错误的是（　　）
A．该过程实现了太阳能到化学能的转化
B．和对总反应起到了催化作用
C．总反应的热化学方程式为
D．该制氢方法生成的反应热与直接电解水生成的反应热相等
20．我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=akJ·mol-1]的反应历程如下图所示，下列说法正确的是（　　）
A．1molC2H4(g)与1molH2(g)具有的能量之和小于1molC2H6(g)的能量
B．过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2
C．该反应的焓变：ΔH=-129.6kJ·mol-1
D．相应的活化能：催化剂AuF<催化剂AuPF
21．依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是（　　）
①
②
③
④
⑤
A． B．
C． D．
22．上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示：
下列说法正确的是（　　）
A．该反应的焓变：
B．催化乙烯加氢效果较好的催化剂是
C．稳定性：过渡态1>过渡态2
D．催化剂可以改变速率，但不能改变平衡转化率
23．肼在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图1。
已知200℃时：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
下列说法不正确的是（　　）
A．图1所示过程①是放热反应、②是吸热反应。
B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示
C．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为
D．断开中的化学键吸收的能量小于形成和中的化学键释放的能量
24．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：
① CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ/mol
② CH3OH(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ/mol
则下列说法不正确的是
A．CH3OH的燃烧热为192. 9 kJ/mol
B．CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量
C．根据①②推知反应：H2O(g)=H2(g) ＋1/2O2(g) ΔH＝＋241.9 kJ/mol
D．根据②推知反应：CH3OH(l)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ/mol
25．工业合成氰化氢的一种反应原理为：.利用下列相关化学键的键能数据，估算该反应的约为（　　）
化学键
键能 414 389 896 436
A． B．
C． D．
26．在和25℃下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（　　）。
A．比稳定
B．该异构化反应的
C．正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．使用催化剂，可以降低该反应的
二、非选择题
27．能源是人类生存和发展的重要支柱。研究和有效地开发新能源有重要意义。已知CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的燃烧过程如图所示：
已知：H2O(g)=H2O(l) ΔH=-41kJ·mol-1.请根据以上信息，回答下列有关问题：
（1）图形中E表示CH3CH2CH2CH3(g)燃烧反应逆反应的　 　。
（2）CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的热稳定性　 　更高。
（3）表示CH3CH(CH3)CH3(g)燃烧热的热化学方程式为　 　。
（4）CH3CH2CH2CH3(g)转化为CH3CH(CH3)CH3(g)的热化学反应方程式为　 　。
（5）如表所示是部分化学键的键能参数：
化学键 C≡O C—H H—H C—C H—O
键能/(kJ·mol-1) a b d e f
合成气(CO和H2的混合气体)可以合成CH3CH2CH2CH3(g)，同时生成H2O(g)，则合成1molCH3CH2CH2CH3(g)的ΔH=　 　。
（6）标准状况，CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的混合气体11.2L，充分燃烧后，生成H2O(g)和CO2(g)，共放出1333.8kJ热量，则混合气体中CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的物质的量之比为　 　。
01 思维导图
02 基础知识
03 经典例题
04 强化提升
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