资源简介

第二节 反应热的计算
题型01 盖斯定律
题型02 利用盖斯定律计算△H
题型03 利用盖斯定律比较△H大小
题型04 反应热与焓的关系
题型05 反应热与键能的关系
题型06 盖斯定律的应用
题型07 热化学方程式中的反应热的计算
题型08 反应热知识综合应用
题型01 盖斯定律
1.盖斯定律
一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是 的。
若一个反应体系的始态到终态可以一步完成（反应热ΔH）。分两步进行：先从始态到a（反应热为ΔH1），再从a到终态（反应热为ΔH2）
ΔH =
在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的 和 有关，而与反应进行的途径无关。
2.盖斯定律的意义
盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。
【典例1】下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
B．根据盖斯定律，几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关
【变式1-1】下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
B．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
C．反应热与反应体系的始态和终态无关，而与反应的途径有关
D．根据盖斯定律，热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热
【变式1-2】盖斯定律特点
(1)在一定条件下，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 无关。
(2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。
则 = 。
【变式1-3】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B．在一个化学反应中，当反应物总焓小于生成物的总焓时，ΔH为负值
C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D．同温同压下，H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
题型02 利用盖斯定律计算△H
盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。
C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) 这个反应的反应热无法直接测定
① C(s) + O2(g) ＝ CO2(g) ΔH1= 393.5kJ/mol
② CO(g) + 1/2O2(g) ＝ CO2(g) ΔH2= 283.0kJ/mol
③ C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3=？
ΔH1 =
ΔH3= = =
即 C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3=
【典例2】已知胆矾晶体相关的焓变如图所示，则为
A． B．
C． D．
【变式2-1】含氮化合物与生产、生活和环境息息相关，可加速臭氧层破坏，其反应过程如图所示。

已知：
反应1：
则反应2的热化学方程式为 。
【变式2-2】科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法，其中办法之一就是利用太阳能将分解成，再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知：H-H键的键能为a ，O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A．图中
B．断开1mol H—O键所需要的太阳能为
C．1mol 燃烧生成液态水的能量变化为
D．水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
【变式2-3】已知：



下列说法正确的是
A．，，
B．
C．
D．
题型03 利用盖斯定律比较△H的大小
一、同一物质不同状态，具有的能量不同，气态 > 液态 > 固态；
二、比较△H时，须带符号进行比较；
1、同一反应，反应物状态相同，产物不同，产物越稳定，产物能量越低。
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH2
两个反应均为放热反应，CO2更稳定，反应一放出能量更多，ΔH1 ΔH2
2、同一反应，反应物状态不同，产物状态相同
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2C2H2(l)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH2
能量C2H2(g) C2H2(l)，反应为放热反应，故反应一放出能量更多， ΔH1 ΔH2
3、同一反应，反应物状态相同，产物状态不同
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) ΔH1
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH2
能量H2O(g) H2O(l)，故反应二放出能量更多， ΔH1 ΔH2
【典例3】关于如图所示的转化关系(X代表卤素)，下列说法不正确的是
A．2H(g)＋2X(g)=2HX(g) ΔH3<0
B．生成HX的反应热与途径无关，所以ΔH1=ΔH2＋ΔH3
C．途径Ⅲ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定
D．Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多
【变式3-1】已知：(1)；
(2)；
(3)；
(4)。
下列关系式中不正确的是
A．ad C．2a=b D．2c=d
【变式3-2】下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．热化学方程式中的化学计量数只能是整数，不能是分数
B．热化学方程式中的焓变表示“反应物”参加反应时对应的“热量”
C．表示液态肼燃烧热的热化学方程式为
D．相同条件下，；，则
【变式3-3】在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是
选项 Ⅰ Ⅱ
A 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH1 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH2
B 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1 SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH2
C 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
D C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH2
A．A B．B C．C D．D
题型04 反应热与焓的关系
宏观角度计算反应热
化学反应反应热即 ΔH = = -
【典例4】甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？ ，原因是 。
(3)该反应的焓变ΔH= kJ·mol-1。
【变式4-1】使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其单位用kJ·mol-1表示。请认真观察下图，然后回答问题。
已知：H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1，该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1，则其逆反应的活化能为 。
【变式4-2】肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是
A．
B．反应物的总能量低于生成物的总能量
C．若产物为(1)，相应的焓变为，则
D．与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线
【变式4-3】单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是
A．
B．①式的热化学方程式：
C．②式反应断裂1mol正交硫(s)和1mol中的共价键吸收的能量比形成1mol中的共价键所放出的能量少
D．从热力学的角度看，单斜硫比正交硫稳定
题型05 反应热与键能的关系
微观角度计算反应热
键能：拆开1mol共价键所要吸收的能量，单位是 kJ·mol－1。
同一个化学键断裂与形成所吸收和放出的能量 ，都等于键能。
物质越稳定，其本身具有化学能越 ，其化学键键能越 。
化学反应的实质是旧键断裂 和 新键形成，化学键断裂需要吸收能量，化学键形成需要放出能量。
反应热△H =
【典例5】已知一定条件下某些化学键的键能数据如下表：
化学键
键能
对于反应：，下列说法正确的是
A．具有的总能量比HCl(g)分子具有的总能量低
B．Cl2分子中的化学键比H2分子中的化学键更稳定
C．该条件下，生成1molHCl时反应放热92.25kJ
D．相同条件下，1molH2分子具有的能量高于1molCl2分子具有的能量
【变式5-1】某些化学键的键能如表所示：
化学键 H－H Cl－Cl Br－Br I－I H－Cl H－Br H－I
键能/ (kJ·mol-1) 436 243 193 151 431 356 299
下列有关说法正确的是
A．上述键能数据可以说明热稳定性的强弱顺序为HCl＜HBr＜HI
B．H—F的键能大于431 kJ·mol-1
C．H2与Cl2反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH=-248 kJ·mol-1
D．表格中稳定性最强的化学键是H—Cl
【变式5-2】化学反应与能量变化是化学研究的重要问题，根据相关材料分析回答：
(1)下列反应中属于吸热反应的有 。
①金属与酸反应
②C与H2O(g)反应制取水煤气
③煅烧石灰石制生石灰
④碳酸氢钠与柠檬酸反应
⑤食物因氧化而腐败
(2)已知断开1mol下列物质中的化学键需要吸收的能量如表：
物质 N2 H2 NH3
吸收的能量 946kJ 436kJ 1173kJ
根据以上数据判断：2NH3=N2+3H2，属于 反应(填“放热”或“吸热”)。
(3)在一定相同条件下，金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。
由图示可知：C(石墨)的摩尔燃烧焓△H= 。金刚石的稳定性 石墨(填“>”、“=”或“<”)。
【变式5-3】从化学键的角度分析化学反应中能量变化的本质
(1)实例分析
断键时吸收的总能量：436 kJ+249 kJ=685 kJ；
成键时释放的总能量：930 kJ；
所以1 mol H2燃烧生成水蒸气时释放能量 。
(2)图示
注：E1为破坏旧化学键吸收的能量，E2为形成新化学键释放的能量。
(3)结论
①若E1 E2，反应吸收能量(吸热反应)。
②若E1 E2，反应释放能量(放热反应)。
题型06 盖斯定律的应用
利用盖斯定律，可以使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。
注意事项：
1、观察目标方程式和已知方程式，设计合理的反应过程；
2、当方程式乘以相应倍数时，△H也乘以相应倍数；
3、反应逆向进行时，反应热绝对值 ，符号 。
4、热化学方程式进行加减运算时，△H也要进行相应的加减运算，且计算过程中要带“+”“-”；
5、注意方程式中物质的状态。同一物质，状态不同热量不同，气体>液体>固体。
【典例6】天然气水蒸气转化法是目前获取的主流方法，经过两步反应完全转化为和，其能量变化如图：
则总反应的等于
A． B． C． D．
【变式6-1】运用盖斯定律可方便地计算出难以通过实验直接测定的反应热。已知：
①P4（白磷，s）＋5O2（g）=P4O10（s） ΔH=－2983.2kJ·mol－1
②P（红磷，s）＋O2（g）=P4O10（s） ΔH=－738.5kJ·mol－1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为
A．P4（白磷，s）=4P（红磷，s） △H=－29.2kJ·mol－1
B．P4（白磷，s）=4P（红磷，s） △H=+29.2kJ·mol－1
C．P4（白磷，s）=4P（红磷，s） △H=－2244.7kJ·mol－1
D．P4（白磷，s）=4P（红磷，s） △H=+2244.7kJ·mol－1
【变式6-2】已知：；
则的为
A． B．
C． D．
【变式6-3】在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：
H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g)=S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为
A．ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) B．ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C．ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3) D．ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
题型07 热化学方程式中的反应热的计算
【例题】
黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一,反应的化学方程式为:
4FeS2+11O2======2Fe2O3+8SO2
在25℃和101kPa时,1 mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用,大大降低了生产成本,对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。
(1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。
(2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。
【解】(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为：
FeS2(s)+ 11/4 O2(g) 1/2Fe2O3(s)+ 2 SO2(g) H=-853 kJ/mol
(2)FeS2的摩尔质量为120g·mol-1。
1kg黄铁矿含FeS2的质量为：1000g×90%=900g
900gFeS2的物质的量为：900g/120g·mol 1=7.5mol
理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为:7.5mol×853kJ/mol=6398kJ
【典例7】家用液化气的成分之一是丁烷。当10kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出的热量。
(1)写出1mol丁烷完全燃烧时热化学方程式 。
(2)已知1mol液态水变为水蒸气时需要吸收44kJ的热量，计算1mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量 。
【变式7-1】已知丙烷的燃烧热， ，若一定量的丙烷完全燃烧后生成18g水蒸气，则放出的热量为
A．2039kJ B．509.75kJ C．553.75kJ D．597.75kJ
【变式7-2】已知由氢气和氧气反应生成水蒸气时放出的热量，则反应中，为
A． B．
C． D．
【变式7-3】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 。
题型08 反应热知识综合应用
键能：1mol化学键断裂需要吸收的能量
能量越 ，键能越 ，物质越稳定。
吸热反应：反应物总能量 生成物总能量，反应物总键能 生成物总键能；
放热反应：反应物总能量 生成物总能量，反应物总键能 生成物总键能
【典例8】两种制备硫酸的途径如下图（反应条件略）。下列说法正确的是

A．已知 ； ，则
B．若，则的能量小于和的总能量
C．若，则和的键能之和大于的键能
D．含的稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应，放出的热量可能小于57.3kJ
【变式8-1】化学反应过程伴随着能量的变化。
(1)下列反应中属于吸热反应的有 (填序号)。
①燃烧木炭取暖② C与(g)反应制取水煤气 ③煅烧石灰石(主要成分是)制生石灰 ④氯化铵晶体和混合搅拌 ⑤食物因氧化而腐败
(2)催化重整不仅可以得到合成气(CO和)，还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为：。
已知：
该催化重整反应的△H= 。
(3)利用可制备乙烯及合成气(CO、)。有关化学键键能(E)的数据如下表：
化学键 H-H C=C C-C C-H
E(kJ/mol) 436 a 348 413
①已知 ，则a= 。
②已知的燃烧热是890.31kJ/mol，写出表示燃烧热的热化学方程式 。
③制备合成气反应历程分两步，
步骤Ⅰ： ；
步骤Ⅱ： 。
上述反应中(ads)吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：
E4-E1可表示步骤Ⅰ正反应的 ，决定制备合成气反应速率的是 (填“步骤Ⅰ”或“步骤Ⅱ”)。
【变式8-2】氨气被广泛用于化工、轻工、化肥、合成纤维、制药等领域，也是一种潜在的清洁能源，可作为碱性燃料电池的燃料。氨的合成、应用及减少其对环境的危害等都是研究的重点。
(1)过渡金属催化还原氮气合成氨具有巨大前景。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程，图示为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图（部分数据略），其中“*”表示被催化剂吸附。
氨气的脱附是 （填“吸热”或“放热”）过程，合成氨的热化学方程式为 。
(2)工业上常用催化氧化的方法将尾气中的转化为除去。发生反应的能量变化如图所示。
已知：气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能，部分共价键的键能如下表所示。
共价键
键能/ 946 391 464
①中化学键的键能为 。
②其中加入催化剂的能量变化曲线为 （填“a”或“b”）。
③若，则 （用含的代数式表示）。
【变式8-3】氢气被视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研究从未停歇。回答下列问题。在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量。
(1)氢气的燃烧热 。
(2)该反应的热化学方程式为 。
(3)已知H—O键能为，O=O键能为，1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，计算H—H键能为 。
(4)已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，计算25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为 、 ，并据此说明氢气作为能源的优点是 。
/
（北京）股份有限公司第二节 反应热的计算
题型01 盖斯定律
题型02 利用盖斯定律计算△H
题型03 利用盖斯定律比较△H大小
题型04 反应热与焓的关系
题型05 反应热与键能的关系
题型06 盖斯定律的应用
题型07 热化学方程式中的反应热的计算
题型08 反应热知识综合应用
题型01 盖斯定律
1.盖斯定律
一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是 相同 的。
若一个反应体系的始态到终态可以一步完成（反应热ΔH）。分两步进行：先从始态到a（反应热为ΔH1），再从a到终态（反应热为ΔH2）
ΔH = ΔH1 + ΔH2
在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。
2.盖斯定律的意义
盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。
【典例1】下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
B．根据盖斯定律，几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关
【答案】B
【分析】一个反应，在定压或定容条件下，不论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，总反应方程式的焓变等于各部分分步反应按一定系数比加和的焓变，据此分析。
【详解】A．根据盖斯定律可知，不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，选项A正确；
B．应用盖斯定律求反应热时可能涉及几个热化学方程式的四则运算，而不是几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热，选项B不正确；
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到，选项C正确；
D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，选项D正确。
答案选B。
【变式1-1】下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
B．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
C．反应热与反应体系的始态和终态无关，而与反应的途径有关
D．根据盖斯定律，热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热
【答案】CD
【详解】A．盖斯定律指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，A正确；
B．有些反应很慢，有的反应有副反应，其反应热通过实验测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来， B正确；
C．反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应，所以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， C错误；
D．方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，D错误；
答案选CD。
【变式1-2】盖斯定律特点
(1)在一定条件下，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 无关。
(2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。
则 = 。
【答案】(1)途径
(2)
【详解】（1）盖斯定律：在一定条件下，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；
（2）根据图像分析，从反应的始态到终态总共有三种途径，分别为：始态→终态、始态→b→c→终态、始态→a→终态，反应的热效应与途径无关，只与反应始末状态有关，可得=。
【变式1-3】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B．在一个化学反应中，当反应物总焓小于生成物的总焓时，ΔH为负值
C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D．同温同压下，H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
【答案】C
【详解】A．焓变是生成物和反应物的焓值差，当反应物的物质的量不同时，焓变不同，参加反应的反应物的物质的量不一定为1mol，故A错误；
B．ΔH=生成物的总焓-反应物的总焓，在一个化学反应中，当反应物的总焓小于生成物的总焓时，ΔH为正值，故B错误；
C．反应的热效应只与始态、终态有关，与过程无关，根据盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变，故C正确；
D．反应的热效应只与始态、终态有关，与反应条件无关，同温同压下，H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，故D错误；
答案选C。
题型02 利用盖斯定律计算△H
盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。
C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) 这个反应的反应热无法直接测定
① C(s) + O2(g) ＝ CO2(g) ΔH1= 393.5kJ/mol
② CO(g) + 1/2O2(g) ＝ CO2(g) ΔH2= 283.0kJ/mol
③ C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3=？
ΔH1 = ΔH2 + ΔH3
ΔH3= ΔH1 - ΔH2 = –393.5kJ/mol – (–283.0kJ/mol) = –110.5kJ/mol
即 C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3= –110.5kJ/mol
【典例2】已知胆矾晶体相关的焓变如图所示，则为
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】根据盖斯定律可知，ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5；故选A。
【变式2-1】含氮化合物与生产、生活和环境息息相关，可加速臭氧层破坏，其反应过程如图所示。

已知：
反应1：
则反应2的热化学方程式为 。
【答案】
【详解】设反应3：，根据反应过程图，结合盖斯定律，反应3-反应1=反应2，热化学方程式： 。
【变式2-2】科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法，其中办法之一就是利用太阳能将分解成，再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知：H-H键的键能为a ，O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A．图中
B．断开1mol H—O键所需要的太阳能为
C．1mol 燃烧生成液态水的能量变化为
D．水蒸气所具有的能量比液态水多kJ
【答案】C
【详解】A．水的分解为吸热反应，A错误；
B．根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和，可得：，，B错误；
C．的燃烧热为101kPa时，1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，C正确；
D．没有指明水蒸气的物质的量，D错误；
故选C。
【变式2-3】已知：



下列说法正确的是
A．，，
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】气态水的能量高于液态水、气态葡萄糖的能量高于固态葡萄糖，则气态水转化为液态水的焓变和气态葡萄糖转化为固态糖的焓变均小于0；固态葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳和气态水放出的热量小于气态葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳和液态水非常大热量，则焓变大于；由盖斯定律可知，焓变，则，故选B。
题型03 利用盖斯定律比较△H的大小
一、同一物质不同状态，具有的能量不同，气态 > 液态 > 固态；
二、比较△H时，须带符号进行比较；
1、同一反应，反应物状态相同，产物不同，产物越稳定，产物能量越低。
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH2
两个反应均为放热反应，CO2更稳定，反应一放出能量更多，ΔH1 < ΔH2
2、同一反应，反应物状态不同，产物状态相同
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2C2H2(l)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH2
能量C2H2(g) > C2H2(l)，反应为放热反应，故反应一放出能量更多， ΔH1 < ΔH2
3、同一反应，反应物状态相同，产物状态不同
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) ΔH1
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH2
能量H2O(g) > H2O(l)，故反应二放出能量更多， ΔH1 > ΔH2
【典例3】关于如图所示的转化关系(X代表卤素)，下列说法不正确的是
A．2H(g)＋2X(g)=2HX(g) ΔH3<0
B．生成HX的反应热与途径无关，所以ΔH1=ΔH2＋ΔH3
C．途径Ⅲ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定
D．Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多
【答案】D
【详解】A．原子形成化学键释放能量，焓变为负值，故2H(g)＋2X(g)=2HX(g) ΔH3<0，A正确；
B．据盖斯定律可知，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，所以ΔH1=ΔH2＋ΔH3，B正确；
C．物质能量越低越稳定，途径Ⅲ生成HCl放出的热量比生成HBr放出的热量多，说明HCl比HBr能量低，HCl更稳定，C正确；
D．途径Ⅱ是断裂化学键的过程，是吸热过程，Cl、Br、I的原子半径依次增大，Cl2、Br2、I2断裂化学键所需能量依次减小，所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小，D错误；
故选D。
【变式3-1】已知：(1)；
(2)；
(3)；
(4)。
下列关系式中不正确的是
A．ad C．2a=b D．2c=d
【答案】B
【分析】同一物质不同状态下的能量高低：g(气态)>l(液态)>s(固态)。上述4个反应都是放热反应，H<0，即a、b、c、d>0，且焓变不仅与反应的始态终态有关，还与反应进行的化学计量数成正比，以此分析该题。
【详解】A．生成液态水(3)比气态水(1)释放更多热量，焓变更负，故c＞a，即a＜c，A正确；
B．生成液态水的反应(4)比气态水的反应(2)放热更多，焓变更负，故d＞b，即b＜d，B错误；
C．反应(2)是反应(1)的2倍，焓变关系为ΔH2=2ΔH1，即b=2a，C正确；
D．反应(4)是反应(3)的2倍，焓变关系为ΔH4=2ΔH3，即d=2c，D正确；
故选B。
【变式3-2】下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．热化学方程式中的化学计量数只能是整数，不能是分数
B．热化学方程式中的焓变表示“反应物”参加反应时对应的“热量”
C．表示液态肼燃烧热的热化学方程式为
D．相同条件下，；，则
【答案】D
【详解】A．热化学方程式中的化学计量数可以表示物质的量，可以是整数，也可以是分数，A错误；
B．焓变表示“每摩尔反应”对应的“热量”，B错误；
C．燃烧热产物应为液态水，故表示液态肼燃烧热的热化学方程式为，C错误；
D．固体硫燃烧时要先变为气态硫，过程吸热，等物质的量气态硫燃烧放出的热量比固体硫多，但反应热为负值，所以，D正确；
故选D。
【变式3-3】在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是
选项 Ⅰ Ⅱ
A 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH1 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH2
B 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1 SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH2
C 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
D C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH2
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)为吸热反应，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)为放热反应，ΔH1>ΔH2，A正确；
B．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、SO2(g)+O2(g)SO3(g)均为放热反应，ΔH1=2ΔH2，ΔH1﹤ΔH2，B错误；
C．相同物质的量的乙炔完全燃烧，生成液态水放热更多，ΔH1﹤ΔH2，C错误；
D．C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+O2(g)=CO(g)，均为放热反应，生成CO属于不完全燃烧，因此ΔH1﹤ΔH2，D错误；
故选A。
题型04 反应热与焓的关系
宏观角度计算反应热
化学反应反应热即 ΔH = H（反应产物）-H（反应物）= 反应物的总能量 - 生成物的总能量
【典例4】甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？ ，原因是 。
(3)该反应的焓变ΔH= kJ·mol-1。
【答案】(1)吸热
(2) 相同 化学反应的热效应仅与初始状态有关，与反应路径无关
(3)E2－E1
【详解】（1）由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，则甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是吸热反应；
（2）反应热取决于反应物和生成物的总能量的大小，与起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关，则过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热相同；
（3）该反应的焓变ΔH=生成物总能量-反应物总能量= E2－E1。
【变式4-1】使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其单位用kJ·mol-1表示。请认真观察下图，然后回答问题。
已知：H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1，该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1，则其逆反应的活化能为 。
【答案】409.0 kJ·mol-1
【详解】由图示可知ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能，故逆反应的活化能=正反应的活化能-ΔH=167.2 kJ·mol-1-(-241.8 kJ·mol-1)=409.0 kJ·mol-1。
【变式4-2】肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是
A．
B．反应物的总能量低于生成物的总能量
C．若产物为(1)，相应的焓变为，则
D．与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线
【答案】C
【详解】A．该反应，根据图示可知，，A错误；
B．由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，B错误；
C．若产物为，能量低于，放出热量多，，C正确；
D．使用催化剂可降低反应的活化能，故与曲线a相比，曲线b为使用了催化剂的图像，D错误；
答案选C。
【变式4-3】单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是
A．
B．①式的热化学方程式：
C．②式反应断裂1mol正交硫(s)和1mol中的共价键吸收的能量比形成1mol中的共价键所放出的能量少
D．从热力学的角度看，单斜硫比正交硫稳定
【答案】BC
【详解】A．根据图示，S(s，单斜)能量比S(s，正交)高，则S(s，单斜)=S(s，正交) ΔH=-297.16kJ mol-1-(-296.83kJ mol-1)=-0.33kJ mol-1，A错误；
B．根据图示，①式的热化学方程式：，B正确；
C．②式反应为放热反应，则断裂正交硫(s)和中的共价键吸收的能量比形成中的共价键所放出的能量少，C正确；
D．根据图示，能量比高，则从热力学的角度看，正交硫比单斜硫稳定，D错误；
故选BC。
题型05 反应热与键能的关系
微观角度计算反应热
键能：拆开1mol共价键所要吸收的能量，单位是 kJ·mol－1。
同一个化学键断裂与形成所吸收和放出的能量 相等 ，都等于键能。
物质越稳定，其本身具有化学能越 低 ，其化学键键能越 大 。
化学反应的实质是旧键断裂 和 新键形成，化学键断裂需要吸收能量，化学键形成需要放出能量。
反应热△H = 反应物的总键能 - 生成物的总键能
【典例5】已知一定条件下某些化学键的键能数据如下表：
化学键
键能
对于反应：，下列说法正确的是
A．具有的总能量比HCl(g)分子具有的总能量低
B．Cl2分子中的化学键比H2分子中的化学键更稳定
C．该条件下，生成1molHCl时反应放热92.25kJ
D．相同条件下，1molH2分子具有的能量高于1molCl2分子具有的能量
【答案】C
【分析】反应△H=反应物总键能之和—生成物总键能之和，则氢气与氯气反应生成氯化氢的反应△H=(436.4kJ/mol+242.7kJ/mol)—431.8kJ/mol×2=—184.5kJ/mol，则该反应为放热反应。
【详解】A．由分析可知，氢气与氯气反应生成氯化氢的反应是反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，故A错误；
B．物质的键能越大，稳定性越强，则由氯气的键能小于氢气的键能可知，氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定，故B错误；
C．由分析可知，反应生成2mol氯化氢放出的热量为184.5kJ，则生成qmol氯化氢时，反应放出的热量为184.5kJ×=92.25kJ，故C正确；
D．物质的键能越大，稳定性越强，物质的能量越低，则由氯气的键能小于氢气的键能可知，1mol氢气分子具有的能量低于1mol氯气分子具有的能量，故D错误；
故选C。
【变式5-1】某些化学键的键能如表所示：
化学键 H－H Cl－Cl Br－Br I－I H－Cl H－Br H－I
键能/ (kJ·mol-1) 436 243 193 151 431 356 299
下列有关说法正确的是
A．上述键能数据可以说明热稳定性的强弱顺序为HCl＜HBr＜HI
B．H—F的键能大于431 kJ·mol-1
C．H2与Cl2反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH=-248 kJ·mol-1
D．表格中稳定性最强的化学键是H—Cl
【答案】B
【详解】A．键能越大，分子越稳定，因此上述键能可以说明热稳定性的顺序是HCl＞HBr＞HI，A错误；
B．H-F键的键长＜H-Cl键，因此H-F键的键能＞H-Cl键，故H-F的键能大于431 kJ·mol-1，B正确；
C．焓变=反应物总键能-生成物总键能， H=(436+243-431×2)kJ/mol=-183kJ/mol，C错误；
D．表格中均为单键，键能越大物质越稳定，因此表格中稳定性最强的化学键是H-H，D错误；
故选B。
【变式5-2】化学反应与能量变化是化学研究的重要问题，根据相关材料分析回答：
(1)下列反应中属于吸热反应的有 。
①金属与酸反应
②C与H2O(g)反应制取水煤气
③煅烧石灰石制生石灰
④碳酸氢钠与柠檬酸反应
⑤食物因氧化而腐败
(2)已知断开1mol下列物质中的化学键需要吸收的能量如表：
物质 N2 H2 NH3
吸收的能量 946kJ 436kJ 1173kJ
根据以上数据判断：2NH3=N2+3H2，属于 反应(填“放热”或“吸热”)。
(3)在一定相同条件下，金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。
由图示可知：C(石墨)的摩尔燃烧焓△H= 。金刚石的稳定性 石墨(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)②③④
(2)吸热
(3) 393.5kJ mol 1 <
【详解】（1）①金属与酸的反应为放热反应，故不符合题意；
②碳与水蒸气反应制取水煤气的反应为吸热反应，故符合题意；
③煅烧石灰石制生石灰的分解反应为吸热反应，故符合题意；
④碳酸氢钠与柠檬酸反应的反应为吸热反应，故符合题意；
⑤食物因氧化而腐败发生的氧化还原反应为放热反应，故不符合题意；
故选②③④；
（2）根据以上数据判断：2NH3=N2+3H2，断开反应物中化学键吸收的热量为1173kJ×2＝2346kJ，形成生成物中的化学键放出的热量为946kJ+436kJ×3＝2254kJ，则吸收热量大于放出热量，因此该反应属于吸热反应；
（3）由图示可知：C(石墨)的摩尔燃烧焓H= 110.5kJ mol 1+( 283kJ mol 1)= 393.5kJ mol 1；根据能量图，石墨的能量比金刚石的能量低，根据能量越低越稳定，则金刚石的稳定性＜石墨；
【变式5-3】从化学键的角度分析化学反应中能量变化的本质
(1)实例分析
断键时吸收的总能量：436 kJ+249 kJ=685 kJ；
成键时释放的总能量：930 kJ；
所以1 mol H2燃烧生成水蒸气时释放能量 。
(2)图示
注：E1为破坏旧化学键吸收的能量，E2为形成新化学键释放的能量。
(3)结论
①若E1 E2，反应吸收能量(吸热反应)。
②若E1 E2，反应释放能量(放热反应)。
【答案】 245 kJ > <
题型06 盖斯定律的应用
利用盖斯定律，可以使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。
注意事项：
1、观察目标方程式和已知方程式，设计合理的反应过程；
2、当方程式乘以相应倍数时，△H也乘以相应倍数；
3、反应逆向进行时，反应热绝对值 不变 ，符号 相反 。
4、热化学方程式进行加减运算时，△H也要进行相应的加减运算，且计算过程中要带“+”“-”；
5、注意方程式中物质的状态。同一物质，状态不同热量不同，气体>液体>固体。
【典例6】天然气水蒸气转化法是目前获取的主流方法，经过两步反应完全转化为和，其能量变化如图：
则总反应的等于
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】由图知第一步反应的热化学方程式，第二步反应的热化学方程式，由盖斯定律，(第一步+第二步反应)可得总反应，=(+206.4-41.0)= ，故选：A。
【变式6-1】运用盖斯定律可方便地计算出难以通过实验直接测定的反应热。已知：
①P4（白磷，s）＋5O2（g）=P4O10（s） ΔH=－2983.2kJ·mol－1
②P（红磷，s）＋O2（g）=P4O10（s） ΔH=－738.5kJ·mol－1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为
A．P4（白磷，s）=4P（红磷，s） △H=－29.2kJ·mol－1
B．P4（白磷，s）=4P（红磷，s） △H=+29.2kJ·mol－1
C．P4（白磷，s）=4P（红磷，s） △H=－2244.7kJ·mol－1
D．P4（白磷，s）=4P（红磷，s） △H=+2244.7kJ·mol－1
【答案】A
【详解】由盖斯定律可知，①-4×②得：P4（白磷，s）=4P（红磷，s） △H=－29.2kJ·mol－1；
故选A。
【变式6-2】已知：；
则的为
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】根据盖斯定律：，故选C。
【变式6-3】在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：
H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g)=S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为
A．ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) B．ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C．ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3) D．ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
【答案】D
【详解】已知：
①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3
根据盖斯定律(①+②-3×③)可得2S(g)=S2(g) ΔH4=ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
故选D。
题型07 热化学方程式中的反应热的计算
【例题】
黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一,反应的化学方程式为:
4FeS2+11O2======2Fe2O3+8SO2
在25℃和101kPa时,1 mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用,大大降低了生产成本,对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。
(1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。
(2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。
【解】(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为：
FeS2(s)+ 11/4 O2(g) 1/2Fe2O3(s)+ 2 SO2(g) H=-853 kJ/mol
(2)FeS2的摩尔质量为120g·mol-1。
1kg黄铁矿含FeS2的质量为：1000g×90%=900g
900gFeS2的物质的量为：900g/120g·mol 1=7.5mol
理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为:7.5mol×853kJ/mol=6398kJ
【典例7】家用液化气的成分之一是丁烷。当10kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出的热量。
(1)写出1mol丁烷完全燃烧时热化学方程式 。
(2)已知1mol液态水变为水蒸气时需要吸收44kJ的热量，计算1mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量 。
【答案】(1)C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)=-2900kJ/mol
(2)2680kJ
【详解】（1）丁烷的摩尔质量为58g/mol，10kg丁烷的物质的量为，放出的热量，则1mol丁烷完全燃烧放出热量为2900kJ；丁烷燃烧的热化学方程式为：C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) =-2900kJ/mol；
（2）根据第一问分析，1mol丁烷完全燃烧时生成5mol液态水，放出热量2900kJ；而1mol液态水变为水蒸气时需要吸收44kJ的热量，因此生成5mol水蒸气需要吸收的热量5mol×44kJ/mol=220kJ；所以1mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为2900kJ-220kJ=2680kJ。
【变式7-1】已知丙烷的燃烧热， ，若一定量的丙烷完全燃烧后生成18g水蒸气，则放出的热量为
A．2039kJ B．509.75kJ C．553.75kJ D．597.75kJ
【答案】B
【详解】已知丙烷的燃烧热， ，则C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(g) ，若一定量的丙烷完全燃烧后生成18g水蒸气(即物质的量为1mol)，则放出的热量为，故B符合题意。
综上所述，答案为B。
【变式7-2】已知由氢气和氧气反应生成水蒸气时放出的热量，则反应中，为
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】已知氢气和氧气反应生成水蒸气时放热，设反应生成时放热Q，依据比例关系，解得Q=483.6kJ，则△H=-483.6kJ·mol-1，A正确；答案为A。
【变式7-3】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】 等于 △H1=△H2+(△H3+△H4) C(s) +O2(g) = CO(g) △H=－110.35kJ/mol
【详解】（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，故答案为等于；
（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)，故答案为△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，故答案为C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.35kJ mol-1。
题型08 反应热知识综合应用
键能：1mol化学键断裂需要吸收的能量
能量越 低 ，键能越 大 ，物质越稳定。
吸热反应：反应物总能量 < 生成物总能量，反应物总键能 > 生成物总键能；
放热反应：反应物总能量 > 生成物总能量，反应物总键能 < 生成物总键能
【典例8】两种制备硫酸的途径如下图（反应条件略）。下列说法正确的是

A．已知 ； ，则
B．若，则的能量小于和的总能量
C．若，则和的键能之和大于的键能
D．含的稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应，放出的热量可能小于57.3kJ
【答案】D
【详解】A．SO2(g)变为SO2(1)是放热过程，即放出热量更多。放热反应的H<0，放出热量越多，A越小，所以，A错误；
B．根据盖斯定律，途径② 的热化学方程式可由 与 相加得到 H = + ，途径①为 ，若，说明H2O2(aq)分解生成H2O(l)和O2(g)是放热反应，即2molH2O2(ag)的能量大于2molH2O(l)和1molO2(g)的总能量，B错误；
C．对于反应 =反应物键能之和-生成物键能之和，若<0，则1molSO2和0.5molO2的键能之和小于1molSO3的键能，C错误；
D．中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量，为57.3kJ/mol。含0.5mol/L的H2SO4稀溶液，因未告知溶液体积，无法确定H2SO4物质的量，与足量NaOH稀溶液反应生成水的物质的量不确定，所以放出的热量可能小于57.3kJ，D正确；
故选D。
【变式8-1】化学反应过程伴随着能量的变化。
(1)下列反应中属于吸热反应的有 (填序号)。
①燃烧木炭取暖② C与(g)反应制取水煤气 ③煅烧石灰石(主要成分是)制生石灰 ④氯化铵晶体和混合搅拌 ⑤食物因氧化而腐败
(2)催化重整不仅可以得到合成气(CO和)，还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为：。
已知：
该催化重整反应的△H= 。
(3)利用可制备乙烯及合成气(CO、)。有关化学键键能(E)的数据如下表：
化学键 H-H C=C C-C C-H
E(kJ/mol) 436 a 348 413
①已知 ，则a= 。
②已知的燃烧热是890.31kJ/mol，写出表示燃烧热的热化学方程式 。
③制备合成气反应历程分两步，
步骤Ⅰ： ；
步骤Ⅱ： 。
上述反应中(ads)吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：
E4-E1可表示步骤Ⅰ正反应的 ，决定制备合成气反应速率的是 (填“步骤Ⅰ”或“步骤Ⅱ”)。
【答案】(1)②③④
(2)
(3) 613 活化能 步骤Ⅰ
【详解】（1）①燃烧木炭取暖，燃烧放热；② C与(g)反应制取水煤气，反应为吸热反应； ③煅烧石灰石(主要成分是)制生石灰为吸热反应；④氯化铵晶体和混合搅拌为典型的吸热反应；⑤食物因氧化而腐败，被氧化过程中放热；
故属于吸热反应的有②③④；
（2）已知：
①
②
③
由盖斯定律，将③-①-②得，则。
（3）①反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和，已知 ，则a=613。
②燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；已知的燃烧热是890.31kJ/mol，燃烧热的热化学方程式。
③过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，E4-E1可表示步骤Ⅰ正反应的活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应，由图，决定制备合成气反应速率的是步骤Ⅰ。
【变式8-2】氨气被广泛用于化工、轻工、化肥、合成纤维、制药等领域，也是一种潜在的清洁能源，可作为碱性燃料电池的燃料。氨的合成、应用及减少其对环境的危害等都是研究的重点。
(1)过渡金属催化还原氮气合成氨具有巨大前景。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程，图示为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图（部分数据略），其中“*”表示被催化剂吸附。
氨气的脱附是 （填“吸热”或“放热”）过程，合成氨的热化学方程式为 。
(2)工业上常用催化氧化的方法将尾气中的转化为除去。发生反应的能量变化如图所示。
已知：气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能，部分共价键的键能如下表所示。
共价键
键能/ 946 391 464
①中化学键的键能为 。
②其中加入催化剂的能量变化曲线为 （填“a”或“b”）。
③若，则 （用含的代数式表示）。
【答案】(1) 吸热
(2) 500.4 b
【详解】（1）由势能面图可知，氨气从催化剂上脱离时势能面在升高，为吸热过程，由图可知氮气和氢气转变成氨气的反应热为，则合成氨的热化学方程式为 。
（2）①设中的键能为，则，解得；
②加入催化剂后活化能会降低，即加入催化剂的能量变化曲线为b；
③若，则。
【变式8-3】氢气被视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研究从未停歇。回答下列问题。在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量。
(1)氢气的燃烧热 。
(2)该反应的热化学方程式为 。
(3)已知H—O键能为，O=O键能为，1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，计算H—H键能为 。
(4)已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，计算25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为 、 ，并据此说明氢气作为能源的优点是 。
【答案】(1)
(2)
(3)436
(4) 55.6kJ 29.1kJ 相同质量时，三种物质中H2燃烧放出的热量最多
【详解】（1）燃烧热指在101kPa下1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，该条件下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，1molH2为2g，燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，故氢气的燃烧热；
（2）101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，即1molH2完全燃烧生成液态水放出142.9×2kJ=571.6kJ的热量，上述反应的热化学方程式为；
（3）1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，热化学方程式为，，即=(H—H键能)+-，解得H—H键能=；
（4）已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为=55.6kJ、=29.1kJ，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，氢气作为能源的优点是相同质量时，三种物质中H2燃烧放出的热量最多。
1

展开更多......

收起↑