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专题5 化学反应与能量变化
【2018年高考考纲解读】
1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
2．了解化学能与热能的相互转化；了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
3．了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
4．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础；了解化学在解决能源危机中的重要作用。
【重点、难点剖析】
一、反应热
1．反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。
2．反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。
3．燃烧热：必须生成稳定的化合物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。
4．中和热：强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O，ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减小，中和热减小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，因溶解放热放出的热量增多，中和热增大。
二、反应热和焓变
1．理解反应热的两个角度
(1)从微观角度理解反应热
从微观的角度说，反应热是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键生成放出的热量的差值，在下图中
a表示断裂旧化学键吸收的热量；
b表示新化学键生成放出的热量；
c表示反应热。
(2)从宏观的角度说，反应热是反应物的总能量与生成物的总能量差值，在上图中
a表示活化能；
b表示活化分子结合成生成物所释放的能量；
c表示反应热。
2．物质结构与稳定性和键能的关系
(1)键能越大，物质所含能量越低，物质越稳定，反之亦然。如卤化氢的稳定性按氟、氯、溴、碘依次减弱，其氢化物的能量依次增大，氢卤键的键能依次减小。
(2)物质所含能量越低，断裂其化学键所需能量越高，而形成其化学键所释放的能量也越多。
三、热化学方程式的书写与判断
1．漏写反应物或生成物的聚集状态，其根本原因是没有认识到反应热与物质的聚集状态有关。
2．将ΔH的正、负混淆，其关键是没有体会到“＋”“－”分别表示吸收或放出热量后使体系本身的能量升高或降低了。
3．热化学方程式不用注明“点燃”、“加热”等条件。
4．未注意到化学计量数与反应热的数值的对应关系。
如：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1
H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－92.3 kJ·mol－1
5．燃烧热的热化学方程式，可燃物的化学计量数必须为1，且完全燃烧生成稳定的氧化物，CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)。
6．中和热的热化学方程式，要注意生成1 mol H2O，强酸强碱反应的中和热数值恒定为57.3，若弱酸或弱碱参加，则中和热值小于57.3。
四、热化学方程式书写的“七大”要点
1．注意ΔH的符号和单位
若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位为kJ·mol－1。
2．注意反应热的测定条件
书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件(温度、压强)，但绝大多数ΔH是在25 ℃、101 325 Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。
3．注意热化学方程式中的化学计量数
热化学方程式中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或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
4．注意物质的聚集状态
反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用↑和↓。
5．注意ΔH的数值与符号
由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以ΔH必须与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。
互为逆反应的反应热数值相等，但符号相反。
6．注意燃烧热和中和热
7．对于可逆反应的反应热(ΔH)是指完全反应时的反应热。
五、反应热的计算及其大小的比较方法
1．利用盖斯定律进行ΔH计算时的注意事项
(1)合理进行热化学方程式的叠加。热化学方程式的叠加类似于整式的运算，叠加时应遵循数学的运算规则，当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时，各物质前的化学计量数和ΔH需同乘以该化学计量数，当某物质或ΔH移到“===”另一边时就变为异号。
(2)ΔH在进行加、减、乘等运算时，一定要注意其符号的改变，即ΔH的运算包括数值和符号的双重运算。
2．比较反应热大小的四个注意要点
(1)反应物和生成物的状态
物质的气、液、固三态的变化与反应热量的关系
(2)ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
(3)参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
(4)反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
六、有关反应热计算的六种方法
1．利用热化学方程式进行求解
先写出热化学方程式，再根据热化学方程式中物质与反应热之间的比例关系直接求算反应热。
2．依据燃烧热数据直接求算反应热
Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)
3．根据反应物和生成物的总能量计算
ΔH＝E(生成物)－E(反应物)。
4．根据反应物和生成物的键能计算
ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和。
5．根据盖斯定律计算
方法一：热化学方程式相加或相减，如由
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2；
可得CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2
方法二：合理设计反应途径如
由图可得：ΔH＝ΔH1＋ΔH2。
6．根据比热公式进行计算。
Q＝c·m·ΔT
【题型示例】
题型1、考查反应热和焓变
【例1】 (2016·海南化学，11)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是(双选)(　　)
A．由X→Y反应的ΔH＝E5－E2
B．由X→Z反应的ΔH<0
C．降低压强有利于提高Y的产率
D．升高温度有利于提高Z的产率
答案　BC
【方法技巧】解答能量变化图像题的“4关键”
1．反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小，即部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。
2.
注意活化能在图示(如右图)中的意义。
(1)从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能，即E1；
(2)从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能，即E2。
3．催化剂只能影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的ΔH。
4．设计反应热的有关计算时，要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。
【举一反三】(2016·江苏化学，8)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(　　)
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋ O2(g)　ΔH1＝571.6 kJ·mol－1
②焦炭与水反应制氢：C(s)＋ H2O(g)===CO(g)＋ H2(g)　ΔH2＝131.3 kJ·mol－1
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋ H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝206.1 kJ·mol－1
A．反应①中电能转化为化学能
B．反应②为放热反应
C．反应③使用催化剂，ΔH3减小
D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8 kJ·mol－1
解析　反应①中是光能转化为化学能，A错误；反应②中ΔH>0，为吸热反应，B错误；催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C错误；根据盖斯定律，目标反应可由反应③－②获得，ΔH＝206.1 kJ·mol－1－131.3 kJ·mol－1＝74.8 kJ·mol－1，D正确。
答案　D
【变式探究】(2015·海南化学，4，2分)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
答案　A
【方法技巧】反应热计算的“五种方法”
1．利用热化学方程式进行有关计算
根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。
2．根据燃烧热数据，计算反应放出的热量
计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)
3．根据图示中能量变化来确定焓变
ΔH＝H(生成物)－H(反应物)
4．根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差进行计算
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。
5．利用盖斯定律计算
【变式探究】1,3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：
CH2===CH—CH===CH2(g)＋2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)＋236.6 kJ
CH3—C≡C—CH3(g)＋2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)＋272.7 kJ
由此不能判断(　　)
A．1,3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小
B．1,3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低
C．1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应
D．一个碳碳三键的键能与两个碳碳双键键能之和大小
【解析】利用盖斯定律可得CH2===CH—CH===CH2(g)→CH3—C≡C—CH3　ΔH===－36.1 kJ/mol
选项
答案
自主分析
A
错误
1,3-丁二烯具有的能量高于2-丁炔具有的能量，能量越低，物质越稳定
B
错误
1,3-丁二烯储存能量高于2-丁炔
C
错误
利用盖斯定律可判断二者相互转化的热效应
D
正确
没有给出C—H键能，无法求出一个碳碳三键与两个碳碳双键键能之和的大小
【答案】D
【感悟提升】反应热的四个警示
1．反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。
2．反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需要加热，在常温时就可以进行。
3．燃烧热：必须生成稳定的化合物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。
4．中和热：强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O(l)，ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，因溶解放热放出的热量增多。
【变式探究】某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为放热反应，热效应等于ΔH
C．改变催化剂，可改变该反应的活化能
D．有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1＋E0
题型2、热化学方程式的书写与化学键键能的判断
1．易错点：热化学方程式正误判断的“六个注意”
2．热化学方程式的书写步骤
状元体会
热化学方程式的书写与正误判断，是高考常考点，复习重点应放在书写上，特点是给定信息的热化学方程式的书写更是重中之重，书写时要注意审题，提炼出所给信息与书写的化学方程式的关联性，另外，还应加强计算训练，“思路会，算不对”是制约得高分的一个重要因素。
【例2】【2017江苏卷】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列说法不正确的是
①C(s) + H2O(g)=CO(g) + H2 (g) ΔH1 = akJ·mol?1
②CO(g) + H2O(g)=CO2(g) + H2 (g) ΔH2 = bkJ·mol?1
③CO2 (g) + 3H2 (g)=CH3OH(g) + H2O(g) ΔH3 = ckJ·mol?1
④2CH3OH(g)=CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH4 = dkJ·mol?1
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应CH3OH(g)=CH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJ·mol?1
D．反应2CO(g) + 4H2 (g)=CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol?1
【答案】C
【解析】反应①、②的生成物CO2和H2是反应③的反应物，A正确；反应③可将二氧化碳转化为甲醇，变废为宝，B正确；4个反应中，水全是气态，没有给出水由气态变为液态的焓变，C错误；把反应②③④三个反应按(②+③)2+④可得该反应及对应的焓变，D正确。
【变式探究】(2015·广东理综，31，16分)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。
(1)传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现。
其中，反应①为2HCl(g) ＋ CuO(s)??H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1
反应②生成1 mol Cl2的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为_______________________，
(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性，
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl～T曲线如下图：
则总反应的ΔH________0(填“＞”、“＝”或“＜”)；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是________。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl～T曲线的示意图，并简要说明理由________________________________________________。
③下列措施中，有利于提高α(HCl)的有________。
A．增大n(HCl) B．增大n(O2)
C．使用更好的催化剂 D．移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中 n(Cl2)的数据如下：
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/10－3 mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min－1为单位，写出计算过程)。
(4)Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。
应，即ΔH＜0；A、B两点A点温度低，平衡常数K(A)大。②结合可逆反应2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)的特点，增大压强平衡向右移动，α(HCl)增大，则相同温度下，HCl的平衡转化率比增压前的大，曲线如答案中图示所示。③有利于提高α(HCl)，则采取措施应使平衡2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)正向移动。A项，增大n(HCl)，则c(HCl)增大，虽平衡正向移动，但α(HCl)减小，错误；B项，增大n(O2)即增大反应物的浓度，D项，移去H2O即减小生成物的浓度，均能使平衡正向移动，两项都正确；C项，使用更好的催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡移动，错误。(3)用在时间段2.0～6.0 min内的HCl物质的量的变化量除以这段时间，即可得2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率，计算过程见答案。
答案　(1) 2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2　 (2) ①＜　K(A)　 ②见下图
增大压强，平衡右移，α(HCl)增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前的大　　 ③BD　
(3) 设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则
2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)
2mol 1mol
n (5.4－1.8)×10－3mol
n＝7.2×10－3 mol
所以v(HCl) ＝＝1.8×10－3mol·min－1
(4) 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
【变式探究】已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1　2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJ·mol－1
H—H、O—O和O—H键的键能分别为436、496和462 kJ·mol－1，则a为(　　)
A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130
解析：根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，则有：4×462 kJ·mol－1－2×436 kJ·mol－1－496 kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得a＝＋130，故选项D正确。
答案：D
【误区警示】用键能计算反应热时，错误地应用生成物的总键能减去反应物的总键能，或计算H2O的总键能时，忽视1 mol H2O中含有2 mol H—O键，导致计算错误。
【变式探究】标准状况下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436 kJ/mol、463 kJ/mol、495 kJ/mol，下列热化学方程式正确的是(　　)
A．H2O(g)===H2(g)＋1/2O2(g)　ΔH＝－485 kJ/mol
B．H2O(g)===H2(g)＋1/2O2(g)　ΔH＝＋485 kJ/mol
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝＋485 kJ/mol
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－485 kJ/mol
题型3、盖斯定律的重要应用
1．图示：盖斯定律的理解
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
2.比较：反应热大小
(1)利用盖斯定律比较：
如比较ΔH1与ΔH2的大小的方法。因ΔH1＜0，ΔH2＜0，ΔH3＜0(均为放热反应)，依据盖斯定律得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即|ΔH1|＞|ΔH2|，所以ΔH1＜ΔH2。
(2)同一反应的生成物状态不同时，如：
A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1，
A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2，
则ΔH1＞ΔH2。
(3)同一反应物状态不同时，如：
A(s)＋B(g)===C(g)　ΔH1，
A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH2，
则ΔH1＞ΔH2。
【例3】【2017新课标1卷】近期发现，H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：
（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、______________，制得等量H2所需能量较少的是_____________。
【答案】H2O(l)=H2(g)+ O2(g) ΔH=+286 kJ/mol H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 系统（II）
【解析】（2）①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+ O2(g) △H1=＋327kJ/mol
②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=－151kJ/mol
③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=＋110kJ/mol
④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=＋61kJ/mol
①+②+③，整理可得系统（I）的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+ O2(g) △H=+286kJ/mol；
②+③+④，整理可得系统（II）的热化学方程式H2S (g)+ =H2(g)+S(s) △H=+20kJ/mol。
根据系统I、系统II的热化学方程式可知：每反应产生1mol氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。
【举一反三】(2015·重庆理综，6，6分)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1
已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1
S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1，则x为(　　)
A．3a＋b－c B．c－3a－b
C．a＋b－c D．c－a－b
答案　A
【变式探究】已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1
CO2(g)＋C(s)===2CO(g) 　ΔH2
2CO(g)＋O2 (g)===2CO2 (g)　ΔH3
4Fe(s)＋3O2 (g)===2Fe2O3(s)　ΔH4
3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s) 　ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)
A．ΔH1>0，ΔH3<0　　　　B．ΔH2>0，ΔH4>0
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
答案：C　解析：根据反应的热效应可知：ΔH1<0、ΔH2>0、ΔH3<0、ΔH4<0，故A、B不正确；根据盖斯定律可得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，ΔH3＝ΔH4＋ΔH5，C项正确，D项错误。
【变式探究】已知：
25 ℃、101 kPa时，Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH＝－520 kJ/mol
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ/mol
Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)　ΔH＝－1 065 kJ/mol
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是_____________________________________。
答案：MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s) ΔH＝－248 kJ/mol
【变式探究】向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1 Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12 kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为(　　)。
A.Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－2.92 kJ·mol－1
B.Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－18 kJ·mol－1
C.Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－73 kJ·mol－1
D.Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－0.72 kJ·mol－1
【答案】B
【解析】这道题要求写出正确的热化学方程式，根据目标反应利用盖斯定律进行计算，是典型的叠加法求未知反应的热化学方程式或反应热的应用。首先观察已知的热化学方程式与目标热化学方程式的差异：①若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物(或目标方程式中的某种生成物在某个已知热化学方程式中作反应物)，可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒，相应的ΔH改变符号；②将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致。热化学方程式中的ΔH也进行相应的换算；③将已知热化学方程式进行叠加，相应的热化学方程式中的ΔH也进行叠加。
根据题述条件可得如下热化学方程式：Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－128 kJ·mol－1①，OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－55 kJ·mol－1②，根据盖斯定律：①－2×②可得：Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－18 kJ·mol－1
【方法技巧】利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模型
??根据待求热化学方程式中各物质的化学
计量数和位置对已知热化学方程式进行
处理，得到变形后的新热化学方程式?
1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　)
A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ· mol－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ
B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ· mol－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ· mol－1
C．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝a kJ· mol－1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝b kJ· mol－1，则a＞b
D．已知P(白磷，s)===P(红磷，s)　ΔH＜0，则白磷比红磷稳定
答案　A
2．下图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是(　　)
A．曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化
B．曲线Ⅱ可表示反应2KClO32KCl＋3O2↑的能量变化
C．该反应不需要加热就能发生
D．该反应的ΔH＝E2－E1
解析　曲线Ⅰ(表示没有使用催化剂)和曲线Ⅱ(表示使用了催化剂)是同一个反应的能量变化，A项错误；曲线Ⅱ可以表示使用了催化剂的放热反应的能量变化，但二氧化锰催化氯酸钾分解的反应属于吸热反应，B项错误；放热反应不一定不需要加热，C项错误；反应的ΔH等于生成物的总能量减去反应物的总能量，D项正确。
答案　D
3．关于如图所示转化关系(X代表卤素)，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．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
D．生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定
解析　C项，非金属性越弱，X2越不稳定，破坏化学键吸收的能量越少，C项错误。
答案　C
4．下列有关反应热的说法正确的是(　　)
A．在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量
B．甲烷的燃烧热ΔH＝－890 kJ· mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJ· mol－1
C．已知常温常压下：HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ· mol－1，则有：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ· mol－1
D．已知：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－Q1 kJ· mol－1，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－Q2 kJ· mol－1，则Q1＜Q2
答案　D
5．已知一定条件下断裂1 mol下列化学键需要吸收的能量分别为：H—H　436 kJ；Cl—Cl　243 kJ；H—Cl　431 kJ。对于反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，下列说法正确的是(　　)
A．该反应的反应热ΔH＞0
B．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定
C．其他条件相同，该反应在光照和点燃条件下的ΔH不同
D．H2与Cl2反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ
答案　B
6．一定条件下，化学反应2H2＋O2===2H2O的能量变化如图所示，则反应的热化学方程式可表示为(　　)
A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝(a＋b)kJ· mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝2(b－a) kJ· mol－1
C．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝(b＋c－a) kJ· mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝2(a－b－c) kJ· mol－1
解析　由题图可知：A项中ΔH＝(a－b) kJ· mol－1；B项中ΔH＝2(a－b) kJ· mol－1；C项中ΔH＝(a－b－c) kJ· mol－1；D项中ΔH＝2(a－b－c) kJ· mol－1。
答案　D
7．在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
解析　①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1；②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2；③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3。③＝①＋2×②，由盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，故本题选A。
答案　A
8．现有容积固定且相同的甲、乙、丙三个容器，均存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ· mol－1。在一定条件下分别向三个容器中充入的气体量和ΔH如下表所示：
容器
SO2( mol)
O2( mol)
He( mol)
ΔH/(kJ· mol－1)
甲
2
1
0
ΔH1
乙
1
0.5
0
ΔH2
丙
1
0.5
1
ΔH3
根据以上数据，下列选项正确的是(　　)
A．ΔH1＝－197 kJ· mol－1 B．ΔH2＝ΔH3
C．ΔH1＝2ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3
答案　B
9．下列化学用语的相关表述正确的有(　　)
A．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－a kJ· mol－1，故1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应，放出热量为a kJ
B．因CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH＝＋b kJ· mol－1，故1 mol CuSO4(s)溶于水时，放出热量b kJ
C．因氢气的燃烧热为c kJ· mol－1，故电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋c kJ· mol－1
D．因N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－d kJ· mol－1，故在某容器中通入1 mol N2与3 mol H2充分反应后，放出热量小于d kJ
解析　H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－a kJ· mol－1，表示酸碱中和反应的反应热为a kJ· mol－1，但由于NaOH固体溶解于水时放热，所以1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应，放出热量大于a kJ，A错误；因CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH＝＋b kJ· mol－1，故1 mol CuSO4(s)与水反应生成CuSO4·5H2O放出热量b kJ，生成的CuSO4·5H2O溶于水时吸热，B错误；氢气的燃烧热为c kJ· mol－1，故电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋2c kJ· mol－1，C错误；反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－d kJ· mol－1，表示每摩尔的该反应生成，放出热量为d kJ，由于该反应是可逆反应，故在某容器中通入1 mol N2与3 mol H2不可能完全反应，所以放出热量小于d kJ，D正确。
答案　D
10．常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是(　　)
共价键
H—H
F—F
H—F
H—Cl
H—I
E/(kJ· mol－1)
436
157
568
432
298
A.432 kJ· mol－1＞E(H—Br)＞298 kJ· mol－1
B．表中最稳定的共价键是H—F键
C．H2(g)―→2H(g)　ΔH＝＋436 kJ· mol－1
D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－25 kJ· mol－1
答案　D
11．将1 L 0.1 mol/L BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量；将1 L 0.5 mol/L HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出b kJ热量(不考虑醋酸钠水解)；将0.5 L 1 mol/L H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为(　　)
A．(5a－2b) kJ B．(5a＋2b) kJ
C．(2b－5a) kJ D．(10a＋4b) kJ
解析　本题考查热化学方程式的书写及盖斯定律的应用，意在考查考生的计算能力和分析问题的能力。由题意可分别写出反应的热化学方程式：①Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)　ΔH＝－10a kJ/mol；②H＋(aq)＋CH3COO－(aq)===CH3COOH(aq)　ΔH＝－2b kJ/mol，利用盖斯定律，由①＋2×②可得：2H＋(aq)＋SO(aq)＋2CH3COO－(aq)＋Ba2＋(aq)===BaSO4(s)＋2CH3COOH(aq)　ΔH＝－(10a＋4b) kJ/mol，则含0.5 mol H2SO4的溶液与足量(CH3COO)2Ba溶液反应放出的热量为(5a＋2b) kJ。
答案　B
12．已知下列反应：
反应序号
化学反应
反应热
①
Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH1＝－26.7 kJ· mol－1
②
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)
ΔH2＝－50.8 kJ· mol－1
③
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝－36.5 kJ· mol－1
④
FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)
ΔH4
则反应④的ΔH4为(　　)
A．＋7.3 kJ· mol－1 B．－7.3 kJ· mol－1
C．＋43.8 kJ· mol－1 D．－43.8 kJ· mol－1
答案　A
13．如图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是(　　)
A．曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化
B．曲线Ⅱ可表示反应2KClO32KCl＋3O2↑的能量变化
C．该反应不需要加热就能发生
D．该反应的ΔH＝E2－E1
解析　A项，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ均表示同一反应的反应热，曲线Ⅱ表示的是使用了催化剂，降低了活化能，错误；B项，曲线表示的是放热反应，而所给反应为吸热反应，错误；C项，放热反应有时也需要加热来引发，是否加热不能用来判断反应的吸、放热，错误。
答案　D
14．已知反应：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　 ΔH＝－221 kJ·mol－1，②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。下列结论正确的是(　　)
A．碳的燃烧热大于110.5 kJ·mol－1
B．①的反应热为221 kJ·mol－1
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3 kJ·mol－1
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
解析　①为碳的不完全燃烧，所以碳的燃烧热大于110.5 kJ·mol－1，A项正确；①的反应热ΔH＝－221 kJ·mol－1，B项错误；稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，C项错误；醋酸为弱酸，醋酸电离吸热，与NaOH反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ，D项错误。
答案　A
15．肼(N2H4)是一种可用于火箭或原电池的燃料。已知：
N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1　①
N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1②
下列说法正确的是(　　)
A．反应①中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量
B．2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 000.3 kJ·mol－1
C．铂作电极，KOH溶液作电解质溶液，由反应②设计的燃料电池，其负极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O
D．铂作电极，KOH溶液作电解质溶液，由反应②设计的燃料电池，工作一段时间后，KOH溶液的pH将增大
答案　C
6．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－270 kJ·mol－1。下列说法正确的是(　　)
A．在相同条件下，1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量总和大于2 mol HF(g)的能量
B．1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJ
C．该反应的逆反应是放热反应
D．该反应过程的能量变化可用下图来表示
解析　B项，物质由气态变为液态时要放热，所以当生成2 mol液态HF时，放出的热量大于270 kJ；C项，正反应是放热反应，逆反应就是吸热反应；D项，放热反应中反应物的总能量大，生成物的总能量小，而图表示的正好相反。
答案　A
16．已知：H2(g)＋Cl2(s)2HCl(g)　ΔH＝＋a kJ/mol
H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)　ΔH＝－d kJ/mol
，且a、b、c、d均大于零，则下列说法正确的是(　　)
A．断开1 mol H—Cl键所需的能量为－a－b－c
B．b＞c，则氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量
C．Cl2(s)===Cl2(g)　ΔH＝＋(a＋d) kJ·mol－1
D．向1 mol Cl2(g)中通入1 mol H2(g)，发生反应时放热d kJ
答案　C
17．T ℃时，红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)，下列说法或热化学方程式错误的是(　　)
A．P(s)＋Cl2(g)===PCl3　ΔH＝－310 kJ·mol－1
B．2PCl5(g)===2P(s)＋5Cl2(g)　ΔH＝＋800 kJ·mol－1
C．PCl3(g)＋Cl2(g)===PCl5(g)　ΔH＝－90 kJ·mol－1
D．P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的焓变与P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的焓变不相等
解析　由能量图知A、B、C项正确；P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的焓变与P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的焓变相等，D项错误。
答案　D
18．一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量Q kJ，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol·L－1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐。则此条件下反应：C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)的ΔH为(　　)
A．－16Q kJ·mol－1 B．＋8Q kJ·mol－1
C．＋16Q kJ·mol－1 D．－8Q kJ·mol－1
答案　A
19．已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－x kJ·mol－1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ·mol－1，其他相关数据如下表：
NH3(g)
O2(g)
NO(g)
H2O(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
a
b
z
d
则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为(　　)
A．(x＋4a＋5b－6d－264)/4
B．(x＋12a＋5b－12d－264)/4
C．(x＋4a＋5b－6d－44)/4
D．(x＋12a＋5b－12d－44)/4
解析　本题考查反应热的计算，考查考生的计算能力。难度中等。由题意知当反应生成气态水时，ΔH＝(－x＋44×6)kJ·mol－1，根据ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，得ΔH＝4a＋5b－4z－6d＝－x＋44×6，解得z＝(x＋4a＋5b－6d－264)/4。
答案　A
20．如图表示白磷(P4)分子结构。白磷在氧气不足时燃烧生成P4O6，P4O6分子结构可以看成是白磷分子中磷磷键之间插入氧原子。
已知：键能表示断裂1 mol化学键需要吸收的能量。几种共价键的键能如下表所示：
化学键
P—P
P—O
P===O
O===O
键能/(kJ·mol－1)
a
b
c
d
则P4(s)＋3O2(g)===P4O6(s)的反应热(ΔH)为(　　)
A．(6a＋3d－12b－4c)kJ·mol－1
B．(4a＋3d－8d)kJ·mol－1
C．(6a＋3d－12b)kJ·mol－1
D．(6a＋3d＋4c－12b)kJ·mol－1
解析　断裂6个P—P键、3个O===O键，形成12个P—O键，C选项正确。
答案　C
21．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是(　　)
①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3
S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) 　ΔH7
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH8
A．①② B．①④ C．②③④ D．①②③
答案　C
22．断裂1 mol丙烷分子中所有共价键需要4 006 kJ的能量，而断裂1 mol新戊烷分子中所有共价键需要6 356 kJ的能量。则C—C键的平均键能为(　　)
A．386 kJ/mol　　　 B．347 kJ/mol
C．368 kJ/mol D．414 kJ/mol
答案：B
23．已知热化学方程式如下：
CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)
ΔH1＝＋218.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)
ΔH2＝－175.6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)
假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是(　　)
解析：反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，则A、D错误。由题意知：反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则反应Ⅱ的活化能较大，则B错误，C正确。
答案：C
24．实验测得，101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是(　　)
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝＋890.3 kJ/mol
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ/mol
③CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－890.3 kJ/mol
④2H2(g)＋2O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ/mol
A．②③ B．②④
C．②③④ D．全都
答案：B
25．已知： N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋a kJ/mol ①
4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－b kJ/mol ②
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－c kJ/mol ③
则N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)的 ΔH是(　　)
A．(a＋0.5b－1.5c) kJ/mol
B．(a－2.5b＋1.5c) kJ/mol
C．(2a＋3b－2c) kJ/mol
D．(2c＋b－a) kJ/mol
解析：①＋③×－②×，整理可得：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝(a＋0.5b－1.5c) kJ/mol，故A正确。
答案：A
26．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1
②3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)　ΔH2
③2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3
④2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4
⑤2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)
A．ΔH1<0，ΔH3>0
B．ΔH5<0，ΔH4<ΔH3
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
答案：B
27．热化学方程式中的ΔH实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓变，其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关，也与反应物和生成物的键能有关。(导学号 56470082)
(1)下图Ⅰ所表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_________。
(2)图Ⅱ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式：__________________。
(3)已知：①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝－25 kJ·mol－1，
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)
ΔH＝－47 kJ·mol－1，
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH＝19 kJ·mol－1
请写出CO还原FeO的热化学方程式：_______________。
解析：(1)根据图Ⅰ，此反应是放热反应，热化学反应方程式：NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝(134－368) kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1；(2)同主族从上到下非金属性减弱，其氢化物稳定性降低，b代表硒元素，H2Se(g)===Se(g)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ/mol；(3)(3×①－②－2×③)/6得到：FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＝－11 kJ/mol－1。
答案：(1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)H2Se(g)===Se(g)＋H2(g)
ΔH＝－81 kJ/mol
(3)FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)
ΔH＝－11 kJ·mol－1
28．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活中的主要能源物质。请回答下列问题：
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
ΔH＝＋88.6 kJ/mol则M、N相比，较稳定的是_____________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－238.6 kJ/mol，CH3OH(l)＋12O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－a kJ/mol，则a________238.6(填“>”“<”或“＝”)。
(3)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：__________________________________________________________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176 kJ/mol，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为________。
kJ÷12＝98 kJ。
答案：(1)M　(2)<
(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290 kJ/mol
(4)98 kJ
29．(1)已知两种同素异形体A、B的燃烧热的热化学方程式：
A(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.51 kJ/mol
B(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.41 kJ/mol
则两种同素异形体中较稳定的是(填“A”或“B”)_____________。
(2)工业上用H2和Cl2反应制HCl，各共价键键能数据为H—H：436 kJ/mol，Cl—Cl：243 kJ/mol，H—Cl：431 kJ/mol。该反应的热化学方程式为______________________________________________
______________________________________________________。
(3)合成气(CO和H2为主的混合气体)不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制备合成气的方法有多种，用甲烷制备合成气的反应：
①2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)
ΔH1＝－72 kJ·mol－1
②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)
ΔH2＝＋216 kJ·mol－1
氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为______________
______________________________________________________。
现有1 mol由H2O(g)与O2组成的混合气，且O2的体积分数为x，将此混合气与足量CH4充分反应。
若x＝0.2时，反应①放出的能量为____________kJ。
若x＝____________时，反应①与②放出(或吸收)的总能量为0。
①—②×2得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－504 kJ·mol－1；由①知若x＝0.2，则n(O2)＝0.2 mol，反应①放出的热量为0.2×72 kJ＝14.4 kJ；由反应①和②可知，当O2与H2O的物质的量之比为3∶1时，反应①与②放出的总能量为0，则x＝＝0.75。
答案：(1)A　(2)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ/mol
(3)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝－504 kJ·mol－1　14.4　0.75
30．(1)新的《环境空气质量标准》(GB 3095－2012)已于2016年1月1日在我国全面实施。据此，环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。
①汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体，用化学方程式解释产生NO的原因
___________________________________________。
②汽车排气管内安装的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知：
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ/mol
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ/mol
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol
则反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________ kJ/mol。
(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾，催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝a kJ/mol；欲计算反应CH4(g)＋4NO(g)===CO2(g)＋2H2O(l)＋2N2(g)的焓变ΔH2则还需要查询某反应的焓变ΔH3，当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时，ΔH3＝b kJ/mol，该反应的热化学方程式为
________________________________________，据此计算出ΔH2＝________ kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
(3)合成氨用的氢气可以由甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为__________________________。
(3)按题干顺序给图像中的3个热化学方程式编号，根据盖斯定律，③－②×3－①得CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝[－846.3－(－241.8)×3－(－282.0)] kJ/mol＝＋161.1 kJ/mol。
答案：(1)①N2＋O22NO
②－746.5
(2)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)
ΔH3＝b kJ/mol　a－2b
(3)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋161.1 kJ/mol

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