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二、反应热的计算
练习1　盖斯定律
化学反应的热效应
第一章
高中化学 选择性必修1 化学反应原理
必备知识练
题组一　盖斯定律的理解及应用
1. 如图所示，下列说法中，
错误的是(　　)
A. ΔH2＞0
B. 1 mol S(g)完全燃烧释放
的能量小于2 968 kJ
C. ΔH2＝ΔH1－ΔH3
D. 16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1 484 kJ
B
【解析】 固态硫转化为硫蒸气的过程为吸热过程，A正确；
1 mol硫蒸气的能量高于1 mol固态硫，B错误；由盖斯定律可知，焓变ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则焓变ΔH2＝ΔH1－ΔH3，C正确；由题图可知，16 g固态硫完全燃烧释放的能量为×
2 968 kJ·mol－1＝1 484 kJ，D正确。
2. 假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，下图为它们之间的变化，下列说法中，错误的是(　　)
A. |ΔH1|＞|ΔH2|
B. |ΔH1|＜|ΔH3|
C. ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
D. 甲→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2
A
【解析】 在题述过程中ΔH1与ΔH2的相对大小无法判断，A错误；由|ΔH3|＝|ΔH1|＋|ΔH2|可知，|ΔH1|＜|ΔH3|，B正确；从能量守恒的角度可知，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0，C正确；题述过程中甲为始态，乙为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知，甲到丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2，D正确。
3. 已知CH4在一定条件下可发生一系列反应，如图所示。下列
说法中，错误的是(　　)
A. ΔH1＞ΔH5
B. ΔH3＝ΔH2－ΔH5
C. ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
D. ΔH4＞0
B
【解析】 相同质量的水蒸气的能量大于液态水，甲烷燃烧生成液态水放热多，所以ΔH1＞ΔH5，A正确；由盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH5－ΔH2，B错误；ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，C正确；相同质量的水蒸气的能量大于液态水，液态水转化为水蒸气吸热，所以ΔH4＞0，D正确。
4. LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)＋H2(g)====2LiH(s)
ΔH＝－182 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l)
ΔH＝－572 kJ·mol－1
③4Li(s)＋O2(g)====2Li2O(s)
ΔH＝－1 196 kJ·mol－1
下列关于反应2LiH(s)＋O2(g)====Li2O(s)＋H2O(l)的焓变的说
法，正确的是(　　)
A. ＋351 kJ·mol－1 B. －351 kJ·mol－1
C. ＋702 kJ·mol－1 D. －702 kJ·mol－1
【解析】 根据盖斯定律，由×(②＋③)－①得2LiH(s)＋O2(g) ====Li2O(s)＋H2O(l)　ΔH＝×[－572 kJ·mol－1＋
(－1 196 kJ·mol－1)]－(－182 kJ·mol－1)＝－702 kJ·mol－1。
D
5. S(s，单斜)和S(s，正交)是硫的两种同素异形体。
已知：①S(s，单斜)＋O2(g)====SO2(g)　
ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1
②S(s，正交)＋O2(g)====SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1
③S(s，单斜)====S(s，正交)　ΔH3
下列说法中，正确的是(　　)
A. ΔH3＝＋0.33 kJ·mol－1
B. 单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C. S(s，单斜)====S(s，正交)　ΔH3＜0，正交硫比单斜硫稳定
D. S(s，单斜)====S(s，正交)　ΔH3＞0，单斜硫比正交硫稳定
C
【解析】 根据盖斯定律得：③＝①－②，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－0.33 kJ·mol－1，说明反应③为放热反应，相同质量的单斜硫的能量比正交硫高，正交硫更稳定。
题组二　反应热的大小比较
6. 下列关于各组热化学方程式中，ΔH1＞ΔH2的说法，正确的是(　　)
①C(s)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH1
C(s)＋O2(g)====CO(g)　ΔH2
②S(s)＋O2(g)====SO2(g)　ΔH1
S(g)＋O2(g)====SO2(g)　ΔH2
③H2(g)＋O2(g)====H2O(l)　ΔH1　
2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l)　ΔH2
④CaCO3(s)====CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1　
CaO(s)＋H2O(l)====Ca(OH)2(s)　ΔH2
A. ① B. ④ C. ②③④　 D. ①②③
C
【解析】 ①等质量的C(s)完全燃烧产生CO2(g)放出的热量比不完全燃烧产生CO(g)放出的热量多，反应放出热量越多，ΔH越小，则有ΔH1＜ΔH2，①错误；等质量的S(g)的能量比S(s)多，S(g)燃烧放出的热量比S(s)燃烧放出的热量要多，反应放出热量越多，ΔH越小，则有ΔH1＞ΔH2，②正确；两个热化学方程式中每种物质的状态均相同，发生反应的H2(g)越多，反应放出的热量就越多，则该反应的ΔH越小，则反应热：ΔH1＞ΔH2，③正确；固态CaCO3分解反应是吸热反应，ΔH1＞0，CaO(g)与H2O(l)反应产生Ca(OH)2(s)的反应是放热反应，ΔH2＜0，两个反应的反应热：ΔH1＞ΔH2，④正确。
7. 下列关于热化学方程式ΔH1和ΔH2的大小比较的说法，错误
的是(　　)
A. 2H2S(g)＋3O2(g)====2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1
2H2S(g)＋O2(g)====2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2，则有ΔH1＞ΔH2
B. Br2(g)＋H2(g)====2HBr(g)　ΔH1
Br2(l)＋H2(g)====2HBr(g)　ΔH2，则有ΔH1＜ΔH2
C. 4Al(s)＋3O2(g)====2Al2O3(s)　ΔH1
4Fe(s)＋3O2(g)====2Fe2O3(s)　ΔH2，则有ΔH1＜ΔH2
D. Cl2(g)＋H2(g)====2HCl(g)　ΔH1
Br2(g)＋H2(g)====2HBr(g)　ΔH2，则有ΔH1＜ΔH2
A
【解析】 等量的H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)放出热量比生成S(s)放出热量多，则有ΔH1＜ΔH2，A错误；等量的Br2(g)具有的能量高于Br2(l)具有的能量，故1 mol Br2(g)与1 mol H2(g)反应生成2 mol HBr(g)放出的热量比1 mol Br2(l)与1 mol H2(g)反应生成2 mol HBr(g)放出的热量多，放出热量越多，ΔH越小，则有ΔH1＜ΔH2，B正确；Al比Fe更活泼，等物质的量的Al(s)具有的能量比Fe(s)具有的能量多，与O2反应生成氧化物时，Al(s)放出热量更多，放出热量越多，ΔH越小，则有ΔH1＜ΔH2，C正确；等物质的量的Cl2(g)具有的能量高于Br2(g)具有的能量，与H2(g)反应时Cl2(g)放出热量更多，则有ΔH1＜ΔH2，D正确。
8. 已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)====H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，关于ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系，下列说法中正确的
是(　　)
A. ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B. ΔH1＜ΔH3＜ΔH2
C. ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D. ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
D
【解析】 因为稀醋酸是弱酸，电离时吸热，浓硫酸溶于水时会放出较多热量，故发生中和反应时放出的热量：Q(浓硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放热反应中焓变为负值，则ΔH2＜ΔH3＜ΔH1。
关键能力练
9. 在298 K、1.01×105 Pa的条件下，将22 g CO2通入0.75 L
1.0 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，测得反应放出的热量为a kJ。已知在该条件下1 mol CO2通入1 L 2.0 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应放出的热量为b kJ。关于CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式，
下列说法中正确的是(　　)
A. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　
ΔH＝－(2b－a) kJ·mol－1
B. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　
ΔH＝＋(4a－b) kJ·mol－1
C. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　
ΔH＝－(4a－b) kJ·mol－1
D. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　
ΔH＝＋(2b－a) kJ·mol－1
C
【解析】 由题意可知，22 g CO2通入0.75 L 1 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，n(CO2)＝＝ 0.5 mol，n(NaOH)＝1 mol·L－1×0.75 L＝0.75 mol，该反应先后发生两个反应，既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，总反应的化学方程式为2CO2＋3NaOH====NaHCO3＋Na2CO3＋H2O，由0.5 mol CO2反应放出热量为a kJ，则2 mol CO2反应放出热量为4a kJ，即热化学反应方程式为2CO2(g)＋3NaOH(aq)====
NaHCO3 (aq)＋Na2CO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－4a kJ·mol－1①。1 mol CO2通入1 L 2.0 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应放出
b kJ的热量，则热化学方程式为 2NaOH(aq)＋CO2(g)==== Na2CO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－b kJ·mol－1②，由盖斯定律可知，①－②可得，CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　ΔH＝－(4a－b) kJ·mol－1，C正确。
10. 已知2 mol金属钠和1 mol氯气
反应的能量关系如图所示，下列
说法中，错误的是(　　)
A. ΔH2＞0
B. ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1
C. 在相同条件下，2K(g)2K＋(g)的ΔH＜ΔH3
D. ΔH6＋ΔH7＝ΔH8
B
【解析】 等量的Na(s)的能量低于Na(g)，则ΔH2＞0，A正确；根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH8，B错误；Na的活泼性小于K，故K比Na更易失电子，失电子吸收的能量更小，在相同条件下，2K(g)到2K＋(g)的ΔH＜ΔH3，C正确；根据盖斯定律，ΔH6＋ΔH7＝ΔH8，D正确。
11. 煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，发生的相关反应如下：
①SO2(g)＋2OH－(aq)====S(aq)＋H2O(l)　
ΔH1＝a kJ·mol－1
②ClO－(aq)＋S(aq)====S(aq)＋Cl－(aq)　
ΔH2＝b kJ·mol－1
③CaSO4(s)====Ca2＋(aq)＋S(aq)　ΔH3＝c kJ·mol－1
④SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)====CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)　ΔH4＝d kJ·mol－1
下列说法中，正确的是(　　)
A. 随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小
B. 反应①②均为氧化还原反应
C. 反应Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)====CaSO4(s)＋2H2O(l)的ΔH＝－c kJ·mol－1
D. d＝a＋b＋c
A
【解析】 由反应①和④可知，随着吸收反应的进行，不断消耗OH－，因此吸收剂溶液的pH逐渐减小，A正确；反应①中元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，B错误；反应Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)====CaSO4(s)＋2H2O(l)的离子方程式为Ca2＋＋S＋2OH－＋2H＋====CaSO4↓＋2H2O，该离子反应不是反应③的逆反应，因此该反应的ΔH≠－c kJ·mol－1，C错误；根据盖斯定律，可得④＝①＋②－③，则有d＝a＋b－c，D错误。
12. SO2的催化氧化反应是合成硫酸的重要步骤，如图所示为该反应中的能量变化示意图。已知：SO3(g)＋H2O(l)==== H2SO4(aq)ΔH4＝－d kJ·mol－1，且a、b、c、d均为正值。
下列说法中，错误的是(　　)
A. SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)====2SO3(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1
B. 2SO2(g)＋O2(g)====2SO3(s)的ΔH＜ΔH3
C. 由S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ
D. 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)====2H2SO4(aq)　
ΔH＝－(c＋d) kJ·mol－1
D
【解析】 由题图可知，SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)====2SO3(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1，A正确；由于凝华放热，SO3(g)====SO3(s)　ΔH＜0，则2SO2(g)＋O2(g)====2SO3(s)的ΔH＜ΔH3，B正确；由盖斯定律可知，S(g)＋3O(g)====SO3(g)　ΔH＝－ kJ·mol－1，则S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ，C正确；由盖斯定律可知，2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)====2H2SO4(aq)　ΔH＝－(c＋2d) kJ·mol－1，D错误。
13. 向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示。
下列说法中，正确的是(　　)
A. 反应HC(aq)＋H＋(aq)====CO2(g)＋H2O(l)为放热反应
B. C(aq)＋2H＋(aq)====CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
C. 由图可知，ΔH1＞ΔH2；ΔH2＜ΔH3
D. H2CO3(aq)====CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小
B
【解析】 由题图可知，反应HC(aq)＋H＋(aq)====CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A错误；由盖斯定律可知，C(aq)＋
2H＋(aq)====CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，B正确；由题图可知，能量差值越大，反应热的绝对值越大，ΔH1、ΔH2都为放热反应，则ΔH1＜ΔH2，C错误；加入催化剂，反应热不变，D错误。
拓展突破练
14. 热力学标准态(298.15 K、101 kPa)下，由稳定单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫作该化合物的生成热(ΔH)。图甲为第ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。请回答下列问题：
甲 乙
(1)①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热
ΔH的关系：________________________________。
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为_________________________________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ，该反应的热化学方程式是________________________________________ __________________________。
非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小
H2Se(g)====Se(s)＋H2(g) ΔH＝－81 kJ·mol－1
SiH4(g)＋2O2(g)====SiO2(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1
(3)根据图乙写出反应CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(g)的热化学方
程式：________________________________________________。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为
CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ·mol－1
TiO2TiCl4
Ti
已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)====2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1
Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)====TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH＝＋141 kJ·mol－1
①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)====TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝_____________________。
②反应TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是________________________________________________。
－80 kJ·mol－1
防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用
【解析】 (2)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4＋2O2SiO2 ＋2H2O，由化学方程式可知，1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g) ====SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1。
(3)ΔH＝419 kJ·mol－1－510 kJ·mol－1＝－91 kJ·mol－1，故该反应的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ·mol－1。　(4)①根据盖斯定律，由2×Ⅰ－Ⅱ＋Ⅲ可得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)====TiCl4(s)＋2CO(g)　ΔH＝
－80 kJ·mol－1。1.2 练习1　盖斯定律
题组一　盖斯定律的理解及应用
1. 如图所示，下列说法中，错误的是(　 )
A. ΔH2＞0
B. 1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2 968 kJ
C. ΔH2＝ΔH1－ΔH3
D. 16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1 484 kJ
2. 假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，下图为它们之间的变化，下列说法中，错误的是(　 )
A. |ΔH1|＞|ΔH2|
B. |ΔH1|＜|ΔH3|
C. ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
D. 甲→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2
3. 已知CH4在一定条件下可发生一系列反应，如图所示。下列说法中，错误的是(　 )
A. ΔH1＞ΔH5
B. ΔH3＝ΔH2－ΔH5
C. ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
D. ΔH4＞0
4. LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)＋H2(g)====2LiH(s)
ΔH＝－182 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l)
ΔH＝－572 kJ·mol－1
③4Li(s)＋O2(g)====2Li2O(s)
ΔH＝－1 196 kJ·mol－1
下列关于反应2LiH(s)＋O2(g)====Li2O(s)＋H2O(l)的焓变的说法，正确的是(　 )
A. ＋351 kJ·mol－1
B. －351 kJ·mol－1
C. ＋702 kJ·mol－1
D. －702 kJ·mol－1
5. S(s，单斜)和S(s，正交)是硫的两种同素异形体。
已知：①S(s，单斜)＋O2(g)====SO2(g)　ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1
②S(s，正交)＋O2(g)====SO2(g)
ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1
③S(s，单斜)====S(s，正交)　ΔH3
下列说法中，正确的是(　 )
A. ΔH3＝＋0.33 kJ·mol－1
B. 单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C. S(s，单斜)====S(s，正交)　ΔH3＜0，正交硫比单斜硫稳定
D. S(s，单斜)====S(s，正交)　ΔH3＞0，单斜硫比正交硫稳定
题组二　反应热的大小比较
6. 下列关于各组热化学方程式中，ΔH1＞ΔH2的说法，正确的是(　 )
①C(s)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH1
C(s)＋O2(g)====CO(g)　ΔH2
②S(s)＋O2(g)====SO2(g)　ΔH1
S(g)＋O2(g)====SO2(g)　ΔH2
③H2(g)＋O2(g)====H2O(l)　ΔH1　2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l)　ΔH2
④CaCO3(s)====CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1　CaO(s)＋H2O(l)====Ca(OH)2(s)　ΔH2
A. ① B. ④
C. ②③④　 D. ①②③
7. 下列关于热化学方程式ΔH1和ΔH2的大小比较的说法，错误的是(　 )
A. 2H2S(g)＋3O2(g)====2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1
2H2S(g)＋O2(g)====2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2，则有ΔH1＞ΔH2
B. Br2(g)＋H2(g)====2HBr(g)　ΔH1
Br2(l)＋H2(g)====2HBr(g)　ΔH2，则有ΔH1＜ΔH2
C. 4Al(s)＋3O2(g)====2Al2O3(s)　ΔH1
4Fe(s)＋3O2(g)====2Fe2O3(s)　ΔH2，则有ΔH1＜ΔH2
D. Cl2(g)＋H2(g)====2HCl(g)　ΔH1
Br2(g)＋H2(g)====2HBr(g)　ΔH2，则有ΔH1＜ΔH2
8. 已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)====H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，关于ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系，下列说法中正确的是(　 )
A. ΔH1＞ΔH2＞ΔH3
B. ΔH1＜ΔH3＜ΔH2
C. ΔH1＝ΔH3＞ΔH2
D. ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
9. 在298 K、1.01×105 Pa的条件下，将22 g CO2通入0.75 L 1.0 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，测得反应放出的热量为a kJ。已知在该条件下1 mol CO2通入1 L 2.0 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应放出的热量为b kJ。关于CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式，下列说法中正确的是(　 )
A. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　ΔH＝－(2b－a) kJ·mol－1
B. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　ΔH＝＋(4a－b) kJ·mol－1
C. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　ΔH＝－(4a－b) kJ·mol－1
D. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　ΔH＝＋(2b－a) kJ·mol－1
10. 已知2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法中，错误的是( )
A. ΔH2＞0
B. ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1
C. 在相同条件下，2K(g)2K＋(g)的ΔH＜ΔH3
D. ΔH6＋ΔH7＝ΔH8
11. 煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，发生的相关反应如下：
①SO2(g)＋2OH－(aq)====S(aq)＋H2O(l)　ΔH1＝a kJ·mol－1
②ClO－(aq)＋S(aq)====S(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2＝b kJ·mol－1
③CaSO4(s)====Ca2＋(aq)＋S(aq)　ΔH3＝c kJ·mol－1
④SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)====CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)　ΔH4＝d kJ·mol－1
下列说法中，正确的是(　 )
A. 随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小
B. 反应①②均为氧化还原反应
C. 反应Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)====CaSO4(s)＋2H2O(l)的ΔH＝－c kJ·mol－1
D. d＝a＋b＋c
12. SO2的催化氧化反应是合成硫酸的重要步骤，如图所示为该反应中的能量变化示意图。已知：SO3(g)＋H2O(l)====H2SO4(aq)ΔH4＝－d kJ·mol－1，且a、b、c、d均为正值。下列说法中，错误的是(　 )
A. SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)====2SO3(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1
B. 2SO2(g)＋O2(g)====2SO3(s)的ΔH＜ΔH3
C. 由S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ
D. 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)====2H2SO4(aq)　ΔH＝－(c＋d) kJ·mol－1
13. 向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示。下列说法中，正确的是(　 )
A. 反应HC(aq)＋H＋(aq)====CO2(g)＋H2O(l)为放热反应
B. C(aq)＋2H＋(aq)====CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
C. 由图可知，ΔH1＞ΔH2；ΔH2＜ΔH3
D. H2CO3(aq)====CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小
14. 热力学标准态(298.15 K、101 kPa)下，由稳定单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫作该化合物的生成热(ΔH)。图甲为第ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。请回答下列问题：
甲
乙
(1)①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系： 。
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为 。
(2)在25 ℃、101 kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ，该反应的热化学方程式是 。
(3)根据图乙写出反应CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(g)的热化学方程式： 。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为
TiO2TiCl4Ti
已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)====2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1
Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)====TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH＝＋141 kJ·mol－1
①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)====TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝ 。
②反应TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是 。 1.2 练习1　盖斯定律
题组一　盖斯定律的理解及应用
1. 如图所示，下列说法中，错误的是(　B　)
A. ΔH2＞0
B. 1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2 968 kJ
C. ΔH2＝ΔH1－ΔH3
D. 16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1 484 kJ
【解析】 固态硫转化为硫蒸气的过程为吸热过程，A正确；1 mol硫蒸气的能量高于1 mol固态硫，B错误；由盖斯定律可知，焓变ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则焓变ΔH2＝ΔH1－ΔH3，C正确；由题图可知，16 g固态硫完全燃烧释放的能量为×2 968 kJ·mol－1＝1 484 kJ，D正确。
2. 假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，下图为它们之间的变化，下列说法中，错误的是(　A　)
A. |ΔH1|＞|ΔH2|
B. |ΔH1|＜|ΔH3|
C. ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
D. 甲→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2
【解析】 在题述过程中ΔH1与ΔH2的相对大小无法判断，A错误；由|ΔH3|＝|ΔH1|＋|ΔH2|可知，|ΔH1|＜|ΔH3|，B正确；从能量守恒的角度可知，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0，C正确；题述过程中甲为始态，乙为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知，甲到丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2，D正确。
3. 已知CH4在一定条件下可发生一系列反应，如图所示。下列说法中，错误的是(　B　)
A. ΔH1＞ΔH5
B. ΔH3＝ΔH2－ΔH5
C. ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
D. ΔH4＞0
【解析】 相同质量的水蒸气的能量大于液态水，甲烷燃烧生成液态水放热多，所以ΔH1＞ΔH5，A正确；由盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH5－ΔH2，B错误；ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，C正确；相同质量的水蒸气的能量大于液态水，液态水转化为水蒸气吸热，所以ΔH4＞0，D正确。
4. LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)＋H2(g)====2LiH(s)
ΔH＝－182 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l)
ΔH＝－572 kJ·mol－1
③4Li(s)＋O2(g)====2Li2O(s)
ΔH＝－1 196 kJ·mol－1
下列关于反应2LiH(s)＋O2(g)====Li2O(s)＋H2O(l)的焓变的说法，正确的是(　D　)
A. ＋351 kJ·mol－1
B. －351 kJ·mol－1
C. ＋702 kJ·mol－1
D. －702 kJ·mol－1
【解析】 根据盖斯定律，由×(②＋③)－①得2LiH(s)＋O2(g)====Li2O(s)＋H2O(l)　ΔH＝×[－572 kJ·mol－1＋(－1 196 kJ·mol－1)]－(－182 kJ·mol－1)＝－702 kJ·mol－1。
5. S(s，单斜)和S(s，正交)是硫的两种同素异形体。
已知：①S(s，单斜)＋O2(g)====SO2(g)　ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1
②S(s，正交)＋O2(g)====SO2(g)
ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1
③S(s，单斜)====S(s，正交)　ΔH3
下列说法中，正确的是(　C　)
A. ΔH3＝＋0.33 kJ·mol－1
B. 单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C. S(s，单斜)====S(s，正交)　ΔH3＜0，正交硫比单斜硫稳定
D. S(s，单斜)====S(s，正交)　ΔH3＞0，单斜硫比正交硫稳定
【解析】 根据盖斯定律得：③＝①－②，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－0.33 kJ·mol－1，说明反应③为放热反应，相同质量的单斜硫的能量比正交硫高，正交硫更稳定。
题组二　反应热的大小比较
6. 下列关于各组热化学方程式中，ΔH1＞ΔH2的说法，正确的是(　C　)
①C(s)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH1
C(s)＋O2(g)====CO(g)　ΔH2
②S(s)＋O2(g)====SO2(g)　ΔH1
S(g)＋O2(g)====SO2(g)　ΔH2
③H2(g)＋O2(g)====H2O(l)　ΔH1　2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l)　ΔH2
④CaCO3(s)====CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1　CaO(s)＋H2O(l)====Ca(OH)2(s)　ΔH2
A. ① B. ④
C. ②③④　 D. ①②③
【解析】 ①等质量的C(s)完全燃烧产生CO2(g)放出的热量比不完全燃烧产生CO(g)放出的热量多，反应放出热量越多，ΔH越小，则有ΔH1＜ΔH2，①错误；等质量的S(g)的能量比S(s)多，S(g)燃烧放出的热量比S(s)燃烧放出的热量要多，反应放出热量越多，ΔH越小，则有ΔH1＞ΔH2，②正确；两个热化学方程式中每种物质的状态均相同，发生反应的H2(g)越多，反应放出的热量就越多，则该反应的ΔH越小，则反应热：ΔH1＞ΔH2，③正确；固态CaCO3分解反应是吸热反应，ΔH1＞0，CaO(g)与H2O(l)反应产生Ca(OH)2(s)的反应是放热反应，ΔH2＜0，两个反应的反应热：ΔH1＞ΔH2，④正确。
7. 下列关于热化学方程式ΔH1和ΔH2的大小比较的说法，错误的是(　A　)
A. 2H2S(g)＋3O2(g)====2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1
2H2S(g)＋O2(g)====2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2，则有ΔH1＞ΔH2
B. Br2(g)＋H2(g)====2HBr(g)　ΔH1
Br2(l)＋H2(g)====2HBr(g)　ΔH2，则有ΔH1＜ΔH2
C. 4Al(s)＋3O2(g)====2Al2O3(s)　ΔH1
4Fe(s)＋3O2(g)====2Fe2O3(s)　ΔH2，则有ΔH1＜ΔH2
D. Cl2(g)＋H2(g)====2HCl(g)　ΔH1
Br2(g)＋H2(g)====2HBr(g)　ΔH2，则有ΔH1＜ΔH2
【解析】 等量的H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)放出热量比生成S(s)放出热量多，则有ΔH1＜ΔH2，A错误；等量的Br2(g)具有的能量高于Br2(l)具有的能量，故1 mol Br2(g)与1 mol H2(g)反应生成2 mol HBr(g)放出的热量比1 mol Br2(l)与1 mol H2(g)反应生成2 mol HBr(g)放出的热量多，放出热量越多，ΔH越小，则有ΔH1＜ΔH2，B正确；Al比Fe更活泼，等物质的量的Al(s)具有的能量比Fe(s)具有的能量多，与O2反应生成氧化物时，Al(s)放出热量更多，放出热量越多，ΔH越小，则有ΔH1＜ΔH2，C正确；等物质的量的Cl2(g)具有的能量高于Br2(g)具有的能量，与H2(g)反应时Cl2(g)放出热量更多，则有ΔH1＜ΔH2，D正确。
8. 已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)====H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，关于ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系，下列说法中正确的是(　D　)
A. ΔH1＞ΔH2＞ΔH3
B. ΔH1＜ΔH3＜ΔH2
C. ΔH1＝ΔH3＞ΔH2
D. ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
【解析】 因为稀醋酸是弱酸，电离时吸热，浓硫酸溶于水时会放出较多热量，故发生中和反应时放出的热量：Q(浓硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放热反应中焓变为负值，则ΔH2＜ΔH3＜ΔH1。
9. 在298 K、1.01×105 Pa的条件下，将22 g CO2通入0.75 L 1.0 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，测得反应放出的热量为a kJ。已知在该条件下1 mol CO2通入1 L 2.0 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应放出的热量为b kJ。关于CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式，下列说法中正确的是(　C　)
A. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　ΔH＝－(2b－a) kJ·mol－1
B. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　ΔH＝＋(4a－b) kJ·mol－1
C. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　ΔH＝－(4a－b) kJ·mol－1
D. CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　ΔH＝＋(2b－a) kJ·mol－1
【解析】 由题意可知，22 g CO2通入0.75 L 1 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，n(CO2)＝＝ 0.5 mol，n(NaOH)＝1 mol·L－1×0.75 L＝0.75 mol，该反应先后发生两个反应，既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，总反应的化学方程式为2CO2＋3NaOH====NaHCO3＋Na2CO3＋H2O，由0.5 mol CO2反应放出热量为a kJ，则2 mol CO2反应放出热量为4a kJ，即热化学反应方程式为2CO2(g)＋3NaOH(aq)====NaHCO3 (aq)＋Na2CO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－4a kJ·mol－1①。1 mol CO2通入1 L 2.0 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应放出b kJ的热量，则热化学方程式为 2NaOH(aq)＋CO2(g)====Na2CO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－b kJ·mol－1②，由盖斯定律可知，①－②可得，CO2(g)＋NaOH(aq)====NaHCO3(aq)　ΔH＝－(4a－b) kJ·mol－1，C正确。
10. 已知2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法中，错误的是(　B　)
A. ΔH2＞0
B. ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1
C. 在相同条件下，2K(g)2K＋(g)的ΔH＜ΔH3
D. ΔH6＋ΔH7＝ΔH8
【解析】 等量的Na(s)的能量低于Na(g)，则ΔH2＞0，A正确；根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH8，B错误；Na的活泼性小于K，故K比Na更易失电子，失电子吸收的能量更小，在相同条件下，2K(g)到2K＋(g)的ΔH＜ΔH3，C正确；根据盖斯定律，ΔH6＋ΔH7＝ΔH8，D正确。
11. 煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，发生的相关反应如下：
①SO2(g)＋2OH－(aq)====S(aq)＋H2O(l)　ΔH1＝a kJ·mol－1
②ClO－(aq)＋S(aq)====S(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2＝b kJ·mol－1
③CaSO4(s)====Ca2＋(aq)＋S(aq)　ΔH3＝c kJ·mol－1
④SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)====CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)　ΔH4＝d kJ·mol－1
下列说法中，正确的是(　A　)
A. 随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小
B. 反应①②均为氧化还原反应
C. 反应Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)====CaSO4(s)＋2H2O(l)的ΔH＝－c kJ·mol－1
D. d＝a＋b＋c
【解析】 由反应①和④可知，随着吸收反应的进行，不断消耗OH－，因此吸收剂溶液的pH逐渐减小，A正确；反应①中元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，B错误；反应Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)====CaSO4(s)＋2H2O(l)的离子方程式为Ca2＋＋S＋2OH－＋2H＋====CaSO4↓＋2H2O，该离子反应不是反应③的逆反应，因此该反应的ΔH≠－c kJ·mol－1，C错误；根据盖斯定律，可得④＝①＋②－③，则有d＝a＋b－c，D错误。
12. SO2的催化氧化反应是合成硫酸的重要步骤，如图所示为该反应中的能量变化示意图。已知：SO3(g)＋H2O(l)====H2SO4(aq)ΔH4＝－d kJ·mol－1，且a、b、c、d均为正值。下列说法中，错误的是(　D　)
A. SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)====2SO3(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1
B. 2SO2(g)＋O2(g)====2SO3(s)的ΔH＜ΔH3
C. 由S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ
D. 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)====2H2SO4(aq)　ΔH＝－(c＋d) kJ·mol－1
【解析】 由题图可知，SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)====2SO3(g)　ΔH3＝－c kJ·mol－1，A正确；由于凝华放热，SO3(g)====SO3(s)　ΔH＜0，则2SO2(g)＋O2(g)====2SO3(s)的ΔH＜ΔH3，B正确；由盖斯定律可知，S(g)＋3O(g)====SO3(g)　ΔH＝－ kJ·mol－1，则S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ，C正确；由盖斯定律可知，2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)====2H2SO4(aq)　ΔH＝－(c＋2d) kJ·mol－1，D错误。
13. 向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示。下列说法中，正确的是(　B　)
A. 反应HC(aq)＋H＋(aq)====CO2(g)＋H2O(l)为放热反应
B. C(aq)＋2H＋(aq)====CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
C. 由图可知，ΔH1＞ΔH2；ΔH2＜ΔH3
D. H2CO3(aq)====CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小
【解析】 由题图可知，反应HC(aq)＋H＋(aq)====CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A错误；由盖斯定律可知，C(aq)＋2H＋(aq)====CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，B正确；由题图可知，能量差值越大，反应热的绝对值越大，ΔH1、ΔH2都为放热反应，则ΔH1＜ΔH2，C错误；加入催化剂，反应热不变，D错误。
14. 热力学标准态(298.15 K、101 kPa)下，由稳定单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫作该化合物的生成热(ΔH)。图甲为第ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。请回答下列问题：
甲
乙
(1)①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系：　非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小　。
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为　H2Se(g)====Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1　。
(2)在25 ℃、101 kPa下，已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ，该反应的热化学方程式是　SiH4(g)＋2O2(g)====SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1　。
(3)根据图乙写出反应CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(g)的热化学方程式：　CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(g)　ΔH＝－91 kJ·mol－1　。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为
TiO2TiCl4Ti
已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)====CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)====2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1
Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)====TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH＝＋141 kJ·mol－1
①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)====TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝　－80 kJ·mol－1　。
②反应TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是　防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用　。
【解析】 (2)SiH4气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为SiH4＋2O2SiO2 ＋2H2O，由化学方程式可知，1 mol SiH4完全燃烧转移8 mol电子，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)====SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1。
(3)ΔH＝419 kJ·mol－1－510 kJ·mol－1＝－91 kJ·mol－1，故该反应的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)====CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ·mol－1。　(4)①根据盖斯定律，由2×Ⅰ－Ⅱ＋Ⅲ可得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)====TiCl4(s)＋2CO(g)　ΔH＝－80 kJ·mol－1。

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