2021版江苏新高考选考化学（苏教版）一轮复习教师用书：专题61第一单元　化学反应中的热效应


第一单元　化学反应中的热效应

学习任务1　反应热与焓变

1．反应热和焓变
(1)反应热是化学反应中放出或吸收的热量。
(2)焓变是化学反应在恒温、恒压条件下放出或吸收的热量。
(3)化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为ΔH，单位为kJ·mol－1。

干冰、冰、液氨等的汽化过程为物理变化，它们的热效应不是反应热。
2．吸热反应与放热反应
(1)从能量高低角度理解

(2)从化学键角度理解

(3)常见放热反应
①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化。
(4)常见吸热反应
①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。(　　)
(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化。(　　)
(3)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热。(　　)
(4)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。(　　)
(5)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。(　　)
解析：(1)反应的吸、放热与是否加热无关，如燃烧反应是放热反应，一般需要点燃，而NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O晶体反应是吸热反应，不需要加热，错误；(3)水由气态变为液态，是物理变化，其能量变化不能称为反应热，错误；(4)ΔH与反应的条件和途径无关，只与反应物和生成物的能量有关，错误。
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
2．下列说法中正确的是(　　)
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应
C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0
D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
解析：选C。化学反应中一定有能量变化，A错误；B项中，由ΔH＝断开旧化学键吸收的能量－形成新化学键放出的能量，得ΔH<0，故为放热反应，B错误；ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比，D错误。
3.(2020·保定高三检测)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．该反应为吸热反应，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＋E2
解析：选C。A.由题图可知，反应过程a需要的活化能较高，这是没有催化剂参与的过程，错误；B.由于反应物的总能量高于生成物的总能量，多余的能量就以热能的形式释放出来，所以该反应为放热反应，热效应等于反应物与生成物能量的差值ΔH，错误；C.加入催化剂，改变了反应途径，降低了反应的活化能，正确；D.在有催化剂条件下整个反应的活化能为E1，错误。

(1)并不是所有的化合反应均为放热反应，如C和CO2、N2和O2的反应是化合反应，但为吸热反应。
(2)反应热ΔH大小只跟所有反应物的总能量、所有生成物的总能量有关，跟反应条件无关。
(3)需要加热的反应不一定是吸热反应，如C＋O2CO2　ΔH<0；不需要加热的反应也不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。

提升一　化学反应的能量判断
1．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是(　　)
A
B
C
D




硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
解析：选D。硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，A项错误；锂离子电池是将化学能转化为电能的装置，B项错误；太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，C项错误；燃气通过燃气灶发生燃烧反应，如CH4＋2O2CO2＋2H2O，实现了化学能到热能的转化，D项正确。
2．下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(　　)
A．铝片与稀盐酸的反应
B．生石灰与水的反应
C．灼热的炭与水蒸气的反应
D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应
解析：选C。铝片与稀盐酸的置换反应、甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应既是氧化还原反应，又是放热反应；灼热的炭与水蒸气发生的氧化还原反应是吸热反应；生石灰与水发生的非氧化还原反应是放热反应。
提升二　化学反应能量变化中的图像分析
3．(双选)科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：


下列说法正确的是(　　)
A．CO和O生成CO2是吸热反应
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程
解析：选CD。由题图可知，状态Ⅲ的能量低于状态Ⅰ的能量，因此该过程放热，A项错误；由题图可知，该过程中CO的化学键没有断开，B项错误；CO与O生成的CO2具有极性共价键，C项正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，D项正确。
4．(2020·泰州模拟)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
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：选C。相同温度下，因两个反应的反应物完全相同，反应速率越大，则反应的活化能越小，因此反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能；反应Ⅰ的ΔH>0，生成物的总能量高于反应物的总能量，反应Ⅱ的ΔH<0，生成物的总能量低于反应物的总能量，故C项正确。
提升三　依据键能或能量变化图计算焓变
5．已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出143 kJ热量，18 g 水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量。其他相关数据如下表：
化学键
O===O(g)
H—H(g)
H—O(g)
1 mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
496
436
x
则表中x为(　　)
A．920　　　　　　　　　　 B．557
C．463 D．188
解析：选C。根据题意可得热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1；而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－484 kJ·mol－1，即－484 kJ·mol－1＝2×436 kJ·mol－1＋496 kJ·mol－1－4x kJ·mol－1，解得x＝463。
6．(双选)根据如下能量关系示意图，判断下列说法正确的是(　　)

A．1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ
B．反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)中，生成物的总能量小于反应物的总能量
C．由C(s)→CO(g)的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.2 kJ·mol－1
D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值为10.1 kJ·mol－1
解析：选BC。A项，由题图可知，1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量比1 mol CO2(g)能量高393.5 kJ，错误；B项，2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)为放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，正确；C项，由题图可知，1 mol C(s)与0.5 mol O2(g)反应生成1 mol CO(g)放出的热量为393.5 kJ－282.9 kJ＝110.6 kJ，且物质的量与热量成正比，焓变为负值，则热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.2 kJ·mol－1，正确；D项，热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值为≈10.1 kJ·g－1，错误。

1．熟记反应热ΔH的基本计算公式
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能
2．常见1 mol物质中的化学键数目










1 mol物质
CO2
(C===O)
CH4
(C—H)
N2H4
(N—N、N—H)
P4
SiO2
(Si—O)
石墨
金刚石
S8
Si
化学键数目
2NA
4NA
N—N：NA
N—H：4NA
6NA
4NA
1.5NA
2NA
8NA
2NA
学习任务2　热化学方程式

1．概念
表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2．意义
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa条件下，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)，放出571.6 kJ的热量。
3．书写规则


1．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种反应原理为CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　 ΔH＝49.0 kJ·mol－1。
对下列说法做出正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)1 L CH3OH蒸气与1 L水蒸气反应生成1 L CO2气体与3 L氢气吸收热量49.0 kJ。(　　)
(2)1个CH3OH分子与1个水分子反应生成1个CO2分子与3个H2分子吸收热量49.0 kJ。(　　)
(3)相同条件下，1 mol CH3OH(g)与1 mol H2O(g)的能量总和小于1 mol CO2(g)与3 mol H2(g)的能量总和。(　　)
(4)1 mol CH3OH蒸气与1 mol液态水反应生成1 mol CO2气体与3 mol氢气吸收的热量小于49.0 kJ。(　　)
解析：(1)～(2)热化学方程式前的化学计量数表示的是物质的量，而不是表示体积或分子数，错误；(3)该反应是吸热反应，正确；(4)液态水变为气态水，需要吸收热量，所以吸收的热量大于49.0 kJ，错误。
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
2．化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和 76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为________________________________。
解析：根据AX3的熔点和沸点可知，室温时AX3为液体，由AX5的熔点可知，AX5室温时为固体。由此可写出室温时AX3与气体X2生成AX5的热化学方程式：AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ· mol－1。
答案：AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·mol－1
3．(1)已知1 mol单质Na在足量O2中燃烧，恢复至室温，放出255.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_______________________________________。
(2)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是______________________________。
解析：(1)1 mol Na在O2中完全燃烧生成Na2O2放出热量为255.5 kJ，则该反应的热化学方程式为2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH＝－511 kJ·mol－1。
(2)NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，3.8 g NaBH4的物质的量为0.1 mol，故1 mol NaBH4与水反应时放出216.0 kJ热量，由此可写出热化学方程式。
答案：(1)2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)
ΔH＝－511 kJ·mol－1
(2)NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)
ΔH＝－216.0 kJ·mol－1

提升一　热化学方程式的正误判断
1．铁系氧化物材料在光催化、电致变色、气敏传感器以及光电化学器件中有着广泛的应用和诱人的前景。实验室中可利用FeCO3和O2为原料制备少量铁红，每生成160 g固体铁红放出130 kJ热量，则下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是(　　)
A．2FeCO3(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)＋2CO2(g)　ΔH＝－130 kJ/mol
B．4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝260 kJ/mol
C．4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝－260 kJ/mol
D．4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝130 kJ/mol
解析：选C。160 g铁红的物质的量为1 mol，每生成160 g固体铁红放出130 kJ热量，则生成2 mol Fe2O3放出260 kJ，所以热化学方程式为4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝－260 kJ/mol，故C正确。
2．(双选)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(　　)
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)
ΔH＝－1 367.0 kJ/mol(标准燃烧热)
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ/mol(中和热)
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH＝－296.8 kJ/mol(反应热)
D．2NO2===O2＋2NO　 ΔH＝116.2 kJ/mol(反应热)
解析：选BC。A项，表示标准燃烧热时，应生成稳定的氧化物，则水的状态应为液态；D项，各物质未注明聚集状态。

“五审”突破热化学方程式的正误判断

提升二　热化学方程式的书写
3．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为____________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________。
解析：(1)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ，1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。
(2)根据C原子守恒有C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。
答案：(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1
(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－2Q kJ·mol－1
4．(1)(2017·高考天津卷)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)硅与氯两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ。已知该化合物的熔、沸点分别为－69 ℃和58 ℃，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)生成的还原性气体为CO，易水解成TiO2·xH2O的液态化合物为TiCl4，反应的化学方程式为2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)，结合题意知ΔH＝－×2＝－85.6 kJ·mol－1。
(2)生成物是四氯化硅，书写热化学方程式的关键是判断常温下四氯化硅的状态。根据其熔点和沸点数据，可推断出四氯化硅在常温下呈液态。据此可写出反应的热化学方程式。
答案：(1)2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)　ΔH＝－85.6 kJ·mol－1
(2)Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ·mol－1

书写热化学方程式的“五步”

学习任务3　标准燃烧热、中和热及能源

1．标准燃烧热
(1)概念：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热。标准燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示。
标准燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。
(2)表示的意义：如C的标准燃烧热为393.5 kJ·mol－1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧生成CO2气体时放出393.5 kJ的热量。
(3)书写热化学方程式：标准燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－2 599 kJ·mol－1，即C2H2的标准燃烧热ΔH为－2 599 kJ·mol－1。
(4)标准燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。
式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的标准燃烧热。
2．中和热
(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1__mol__液态H2O时的反应热。
(2)注意几个限定词：①稀溶液；②产物是1 mol液态H2O；③用热化学方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
(3)中和热的测定
①测定原理
ΔH＝－
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。
②装置如图(在横线上填出仪器的名称)


（1）中和热不包括浓溶液稀释、电解质溶解、电离、生成沉淀所产生的热效应。
（2）强酸和强碱反应的中和热ΔH为－57.3 kJ·mol－1。强酸和弱碱或弱酸和强碱反应的中和热ΔH一般大于－57.3 kJ·mol－1，因为它们在中和反应过程中进一步电离需吸热，使中和反应中所放出热量被消耗一部分。
3．能源


1．(2020·常州高三质检)25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH为－57.3 kJ/mol，辛烷的标准燃烧热ΔH为－5 518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是(　　)
A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋2Na＋(aq)＋2OH－(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　
ΔH＝－57.3 kJ/mol
B．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ/mol
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)
ΔH＝－5 518 kJ/mol
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)
ΔH＝－5 518 kJ/mol
解析：选B。中和热指在25 ℃、101 kPa时，在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量。A项中生成的是2 mol H2O，错误。B项符合中和热的定义且符合热化学方程式的书写要求，正确。C项中H2O(g)不符合标准燃烧热生成“稳定的氧化物”的定义，错误。D项中ΔH应为－(2×5 518) kJ/mol，错误。
2．能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。下列做法不利于能源“开源节流”的是(　　)
A．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
B．大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求
C．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少煤、石油等化石燃料的使用
D．减少资源消耗，增加资源的重复使用，注重资源的循环再生
答案：B

提升一　标准燃烧热、中和热的理解
1．(双选)将V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是(　　)

A．做该实验时环境温度为22 ℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约是1.5 mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析：选BC。从表中分析当加入HCl溶液5 mL，NaOH溶液45 mL时，反应后温度为22 ℃，故实验时环境温度小于22 ℃，A错；中和反应为放热反应，B正确；当加入HCl溶液30 mL反应放热最多，应是酸碱恰好完全中和，故c(NaOH)＝＝1.5 mol/L，C正确；中和反应有水生成，但有水生成的不一定是放热反应，如H2＋CuOH2O＋Cu是吸热反应，D错。

书写表示标准燃烧热、中和热的热化学
方程式时的注意事项

2．下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　)
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，则HCl和NH3·H2O反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ/mol
B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2 (g)　ΔH＝－192.9 kJ/mol，则CH3OH(g)的标准燃烧热ΔH＝－192.9 kJ/mol
C．H2(g)的标准燃烧热ΔH＝－285.8 kJ/mol，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571.6 kJ/mol
D．葡萄糖的标准燃烧热ΔH＝－2 800 kJ/mol，则
C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ/mol
解析：选D。NH3·H2O是弱电解质，电离时吸热，故反应热ΔH>－57.3 kJ/mol，A错误；甲醇蒸气的标准燃烧热是1 mol CH3OH(g)完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量，B错误；标准燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，反应中的H2O应该为液态，C错误；葡萄糖的标准燃烧热ΔH＝－2 800 kJ/mol，故C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ/mol，D正确。
提升二　能源　中和热的测定
3．(2020·弥勒模拟)下列说法不正确的是(　　)
A．CO2、CH4都属于温室气体
B．用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源，利用乙醇燃料不会产生温室气体
C．太阳能、风能和生物质能属于新能源
D．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
解析：选B。乙醇做燃料产生CO2气体，会引起温室效应。
4.利用如图所示简易装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。
回答下列问题：
(1)所用NaOH溶液要稍过量的原因：________________________________。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是__________(填字母)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入
B．分三次少量倒入
C．一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______(填字母)。
A．用温度计小心搅拌
B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯
D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：
实验序号
起始温度t1/℃
最高温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝________(结果保留一位小数)。
解析：(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。
(2)为了减小热量损失，倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入。
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动。
(4)取三次实验的平均值代入公式计算即可。
答案：(1)确保盐酸被完全中和　(2)C　(3)D
(4)－51.8 kJ·mol－1

中和热测定的注意事项
(1)碎泡沫塑料(或纸条)及硬纸板(或泡沫塑料板)的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。
(2)为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量。
(3)不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快，热量损失大。
(4)计算时应注意单位的统一。
学习任务4　盖斯定律　反应热的计算与比较

1．盖斯定律
(1)内容
对于一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。即一个化学反应的焓变仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。
(2)应用
间接计算某些反应的反应热(无法直接测得)。若某个化学反应可由另外几个化学方程式相加而得到，那么该化学反应的焓变即为这几个化学反应的焓变的代数和。例如：

ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
2．利用盖斯定律计算反应热
(1)运用盖斯定律的技巧——“三调一加”
一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。
二调：根据改写的热化学方程式，调整相应ΔH的符号。
三调：调整中间物质的化学计量数及相应ΔH的数值。
一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。
(2)运用盖斯定律的四个注意事项
①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。
②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。
③将一个热化学方程式左右颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。
④同一物质的三态变化(固、液、气)，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
3．反应热的比较
(1)看物质状态
物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：

(2)看ΔH的符号
比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
(3)看化学计量数
当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
(4)看反应的程度
对于可逆反应，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。

1．(2020·六安模拟)已知：
①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－484 kJ·mol－1
③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－802 kJ·mol－1
则：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝________。
解析：根据盖斯定律，③－①－②可得目标热化学方程式，则ΔH＝(－802 kJ·mol－1)－(－566 kJ·mol－1)－(－484 kJ·mol－1)＝248 kJ·mol－1。
答案：248 kJ·mol－1
2．试比较下列三组ΔH的大小。
(1)同一反应，生成物状态不同时
A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0，
A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0，
则ΔH1________ΔH2(填“>”“<”或“＝”，下同)。
(2)同一反应，反应物状态不同时
S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0，
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0，
则ΔH1________ΔH2。
(3)两个有联系的不同反应相比
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0，
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0，
则ΔH1________ΔH2。
解析：(1)因为C(g)===C(l)　ΔH3<0，则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2<ΔH1。(2)S(g)S(s)SO2(g)　ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。(3)根据常识可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3<0，又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。
答案：(1)>　(2)<　(3)<
3．(1)(2018·高考全国卷Ⅰ)已知：2N2O5(g)=== 2N2O4(g)＋O2(g)　ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1
2NO2(g)=== N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1
则反应N2O5(g)=== 2NO2(g)＋O2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)(2018·高考全国卷Ⅱ)CH4­CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)=== 2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1
该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
解析：(1)将已知热化学方程式依次编号为a、b，根据盖斯定律，由×a－b得N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＝ kJ·mol－1＝53.1 kJ·mol－1。
(2)将已知中3个反应依次记为①②③，根据盖斯定律，由③×2－①－②得该催化重整反应的ΔH＝(－111×2＋75＋394) kJ·mol－1＝247 kJ·mol－1。
答案：(1)53.1　(2)247

提升一　反应热的比较
1．室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol 的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(　　)
A．ΔH2>ΔH3　　　　　　 B．ΔH1<ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3
解析：选B。1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH1>0，1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热过程，故ΔH2<0，1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水。CuSO4·5H2O受热分解为吸热反应，即ΔH3>0。根据盖斯定律得到关系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1<ΔH3。
2．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
解析：选C。A.C(s)、CO(g)在O2(g)中燃烧生成CO2，均为放热反应，则有ΔH1<0、ΔH3<0。
B．CO2(g)与C(s)在高温条件下反应生成CO(g)，该反应为吸热反应，则有ΔH2>0；Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)为放热反应，则有ΔH4<0。
C．将五个热化学方程式依次编号为①②③④⑤，根据盖斯定律，由②＋③可得①，则有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。
D．将五个热化学方程式依次编号为①②③④⑤，根据盖斯定律，由③×3－⑤×2可得④，则有ΔH4＝3ΔH3－2ΔH5。
提升二　与盖斯定律相关的热化学方程式的书写与反应热的计算
3．(1)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。
①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1
②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　 ΔH2
③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3
④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝____________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为__________________________________。
(2)已知：
甲醇脱水反应
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1
甲醇制烯烃反应
2CH3OH(g)===C2H4 (g)＋2H2O(g)
ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1
乙醇异构化反应
C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)　ΔH3＝50.7 kJ·mol－1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(3)已知：25 ℃、101 kPa时，
Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH＝－520 kJ·mol－1
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ·mol－1
Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)ΔH＝－1 065 kJ·mol－1
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是
________________________________________________________________________。
(4)(2017·高考北京卷改编)TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知：①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)
ΔH1＝175.4 kJ·mol－1
②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220.9 kJ·mol－1
TiO2加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：______________________。
(5)已知下列反应：
SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1
ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2
CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3
则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝___________________________。
(6)氢气可用于制备H2O2。已知：H2(g)＋A(l)===B(l)　ΔH1
O2(g)＋B(l)===A(l)＋H2O2(l)　ΔH2
其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“＞”“＜”或“＝”)。
解析：(1)根据盖斯定律，由③×2－②×2－①可得④，则ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；联氨和N2O4反应释放出大量热、产物无污染、产生大量气体等，故联氨和N2O4可作为火箭推进剂。
(2)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1　①
2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1　②
C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)　ΔH3＝50.7 kJ·mol－1　③
根据盖斯定律，由①－②－③得：C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1。
(3)将给定的三个热化学方程式依次编为①②③，将三个方程式按照③－①－②处理后可得热化学方程式MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)　ΔH＝－248 kJ·mol－1。
(4)根据盖斯定律，将已知的两个热化学方程式相加即可得到所求热化学方程式。
答案：(1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反应放热量大、产生大量气体
(2)－45.5
(3)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)
ΔH＝－248 kJ·mol－1
(4)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)
ΔH＝－45.5 kJ·mol－1
(5)ΔH1＋ΔH2－ΔH3
(6)<

应用盖斯定律的注意事项
应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意：
(1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。
(2)反应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。
(3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。
(4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
(5)当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

1．(2018·高考北京卷)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。

下列说法不正确的是(　　)
A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂
C．①→②放出能量并形成了C—C键
D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
解析：选D。由CO2和CH4制备CH3COOH的化学方程式为CO2＋CH4CH3COOH，反应中没有副产物生成，所以总反应的原子利用率为100%，A项正确；CH4分子中含有4个C—H键，而CH3COOH分子中含有3个C—H键，显然CH4→CH3COOH过程中，有 C—H 键发生断裂，B项正确；观察反应的示意图可知，①→②过程中放出能量，且在此过程中形成了新化学键，即乙酸分子中的C—C键，C项正确；催化剂只能改变化学反应速率，而不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误。
2．(1)(2019·高考全国卷Ⅱ)环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
已知：(g)===(g)＋H2(g)　ΔH1＝100.3 kJ·mol－1　①
H2(g)＋I2(g)===2HI(g)　ΔH2＝－11.0 kJ·mol－1　②
对于反应：(g)＋I2(g)===(g)＋2HI(g)　③　ΔH3＝________kJ·mol－1。
(2)(2019·高考全国卷Ⅲ)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。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。
(3)(2018·高考江苏卷)用水吸收NOx(主要指NO和NO2)的相关热化学方程式如下：
2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1 kJ·mol－1
3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝75.9 kJ·mol－1
反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(4)(2018·高考天津卷)CO2与CH4经催化重整，制得合成气：
CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
C—H
C===O
H—H
CO(CO)
键能/(kJ·mol－1)
413
745
436
1 075
则该反应的ΔH＝________________。
解析：(1)根据盖斯定律，由反应①＋反应②得反应③，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(100.3－11.0) kJ·mol－1＝89.3 kJ·mol－1。
(2)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。
(3)①2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1 kJ·mol－1，②3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝75.9 kJ·mol－1，根据盖斯定律，由(①×3＋②)/2得：3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)　ΔH＝－136.2 kJ·mol－1。
(4)根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，该反应的ΔH＝(413×4＋745×2) kJ·mol－1－(1 075×2＋436×2) kJ·mol－1＝120 kJ·mol－1。
答案：(1)89.3　(2)－116　(3)－136.2　(4)120 kJ·mol－1

一、单项选择题
1．(2020·奉贤质检)化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：

下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是(　　)
A．该过程表明在化学反应中存在化学键的断裂与形成
B．在催化剂的作用下，反应物的化学键变得容易断裂
C．过程②需吸收能量，过程③则放出能量
D．常温下该反应难以进行，是因为常温下生成物的化学键难以形成
解析：选D。由题图可知，每3个氢气分子和1个氮气分子断键得到原子，然后原子重新结合生成2个氨分子，A正确；催化剂能改变化学反应的速率，合成氨的反应在催化剂作用下，反应速率加快，意味着反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成变得更容易，B正确；化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成则放出能量，从题图可看出②为化学键断裂过程，③为化学键形成过程，C正确；化学键的断裂需要吸收能量，所以该反应在常温下难以进行，D错误。
2．(2020·南通高三模拟)已知2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)反应过程中的能量变化曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A．途径Ⅱ与途径Ⅰ相比，可能是加入了二氧化锰
B．2 mol H2O2(l)的能量高于2 mol H2O(l)的能量
C．其他条件相同，产生相同量氧气时放出的热量，途径Ⅰ大于途径Ⅱ
D．其他条件相同，产生相同量氧气时所需的时间，途径Ⅰ大于途径Ⅱ
解析：选C。途径Ⅱ中活化能较低，可能是加入催化剂，A项正确；由题图可知，题给反应为放热反应，2 mol H2O2(l)的能量高于2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)之和，B项正确；该反应放出的热量与途径无关，C项错误；途径Ⅱ中加入催化剂，降低了活化能，化学反应速率更快，D项正确。
3．(2020·邢台高三期末)一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法中错误的是(　　)

A．氢能属于二次能源
B．图中能量转化的方式至少有6种
C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同
D．太阳能、风能、氢能都属于新能源
解析：选C。氢能属于二次能源，A项正确；题图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能转化为化学能、光能，化学能转化为电能等，B项正确；太阳能电池的供电原理是将太阳能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者供电原理不相同，C项错误；太阳能、风能、氢能都属于新能源，D项正确。
4．(2020·苏州高三模拟)已知：
①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH1
②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH2
下列推断正确的是(　　)
A．若CO的标准燃烧热为ΔH3，则H2的标准燃烧热为ΔH3－ΔH1
B．反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1
C．若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则ΔH2 <0
D．若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则ΔH1>0
解析：选B。A项，由CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH3 ③，反应③－①得：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)，标准燃烧热要求生成液态水，错误；B项，目标反应可由反应②－①获得，正确；C项，ΔH2 <0表示放热反应，说明反应物能量高，错误；D项，反应①为放热反应，ΔH1<0，错误。
5．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。结合下表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
解析：选D。由于 H—Br键的键长在H—Cl键和H—I键的键长之间，所以其键能在H—Cl键和H—I键之间，A正确；表中H—F键的键能最大，所以H—F键最稳定，B正确；断裂1 mol H—H键吸收436 kJ能量，C正确；D项，ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝(436＋157－568×2) kJ·mol－1＝－543 kJ·mol－1，D错误。
6．选择性催化还原烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法，主要反应如下：
①4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1
②4NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1
副反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1
可以计算出反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH为(　　)
A. kJ·mol－1　 B. kJ·mol－1
C. kJ·mol－1 D. kJ·mol－1
解析：选D。①4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1，②4NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1，③4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1，根据盖斯定律，由①×－②＋③×即得反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1×－b kJ·mol－1＋c kJ·mol－1×＝ kJ·mol－1，故选D。
二、不定项选择题
7．一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示，下列有关说法正确的是(　　)

A．e是ClO
B．b→a＋c反应的活化能为60 kJ·mol－1
C．a、b、c、d、e中c最稳定
D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO(aq)　ΔH＝－116 kJ·mol－1
解析：选D。A项，e中Cl元素化合价为＋7价，而ClO中Cl元素化合价为＋5价，错误；B项，根据图中数据无法计算b→a＋c反应的活化能，错误；C项，a、b、c、d、e中a能量最低，所以最稳定，错误；D项，b→a＋d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO－===2Cl－＋ClO，反应热＝2×0 kJ·mol－1＋64 kJ·mol－1－3×60 kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，所以该热化学方程式为3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO(aq)　ΔH＝－116 kJ·mol－1，正确。
8．下列叙述正确的是(　　)
A．等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，后者放出热量多
B．稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
C．C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝1.9 kJ·mol－1，则说明石墨比金刚石稳定
D．反应2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298 K时能自发进行，则它的ΔH>0，ΔS>0
解析：选BC。A项，等物质的量时硫蒸气的能量高，完全燃烧时放出热量多，错误；B项，浓硫酸稀释时放出热量，正确；C项，石墨能量低，更稳定，正确；D项，该反应是熵减的反应，能自发进行，说明反应放热，错误。
9．(2017·高考江苏卷)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＝a kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)
ΔH2＝b kJ·mol－1
③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH3＝c kJ·mol－1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)
ΔH4＝d kJ·mol－1
A．反应①②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
解析：选C。反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；反应④中生成物H2O为气体，C项中生成物H2O为液体，故C项中反应的焓变不等于 kJ·mol－1，C项错误；依据盖斯定律，由②×2＋③×2＋④，可得所求反应的焓变，D项正确。
三、非选择题
10．(1)化学反应中放出的热能与反应物和生成物在断键和成键过程中吸收和放出能量的大小有关。
已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，断裂1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，断裂1 mol Cl—Cl键吸收的能量为247 kJ，则形成1 mol H—Cl 键放出的能量为________。
(2)燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知：
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
②C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
标准状况下22.4 L氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧放出588.05 kJ的热量，原混合气体中氢气的质量是________。根据以上三个热化学方程式，计算C(石墨，s)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH为________。
解析：(1)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，该反应的ΔH＝旧键断裂吸收的能量－新键形成放出的能量，设形成1 mol H—Cl键放出的能量为x kJ，则ΔH＝436 kJ·mol－1＋247 kJ·mol－1－2x kJ·mol－1＝－185 kJ·mol－1，解得x＝434，所以形成1 mol H—Cl键放出434 kJ的能量。
(2)设混合气体中CH4的物质的量为a，H2的物质的量为b，a＋b＝1 mol，890.3 kJ·mol－1×a＋571.6 kJ·mol－1×b/2＝588.05 kJ，解得a＝0.5 mol，b＝0.5 mol，所以H2的质量为0.5 mol×2 g·mol－1＝1.0 g。
反应C(石墨，s)＋2H2(g)===CH4(g)由反应②＋③－①得，即该反应的反应热ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)＋(－571.6 kJ·mol－1)－(－890.3 kJ·mol－1)＝－74.8 kJ·mol－1。
答案：(1)434 kJ　(2)1.0 g　－74.8 kJ·mol－1
11．化学反应过程中一定伴随着能量变化，某同学通过如下实验进行探究。
Ⅰ.探究化学反应中的能量变化。通过如图实验测出烧杯中的温度降低。

(1)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)从反应热的角度分析，该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应；从氧化还原角度分析，该反应属于________(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应；从基本反应类型角度分析，该反应属于________反应。
Ⅱ.测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的中和热(实验装置如图所示)。

(1)图中尚缺少的一种仪器是________。
(2)实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是________。
a．上下运动　　　　　　 b．左右运动
c．顺时针运动 d．逆时针运动
(3)写出该反应的热化学方程式：__________________________ (中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1)。
(4)该同学每次分别取0.50 mol·L－1 50 mL NaOH溶液和0.50 mol·L－1 30 mL硫酸进行实验，通过多次实验测定中和热ΔH＝－53.5 kJ·mol－1，与－57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因不可能是________________________________ (填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
解析：Ⅱ.(4)实验测定中和热ΔH＝－53.5 kJ·mol－1与－57.3 kJ·mol－1有偏差，是因为实验过程中热量有散失。此实验中硫酸过量，用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数使NaOH的量偏多，所测中和热数值应偏大。
答案：Ⅰ.(1)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3·H2O＋8H2O
(2)吸热　非氧化还原　复分解
Ⅱ.(1)温度计　(2)a
(3)NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1[或2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1]
(4)b
12．白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。
(1)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)
ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1
P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)
ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为_____________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(白磷，s)＋3O2(g)===P4O6(s)　ΔH＝－1 638 kJ·mol－1。在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L氧气(标准状况)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为________，反应过程中放出的热量为________。
(3)已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。则反应P4(白磷，s)＋6Cl2(g)===4PCl3(s)的反应热ΔH＝________。

解析：(1)根据盖斯定律，由第一个反应－第二个反应×4，可得：P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝(－2 983.2 kJ·mol－1)－(－738.5 kJ·mol－1)×4＝－29.2 kJ·mol－1。(2)n(白磷)＝＝0.5 mol，n(O2)＝＝2.25 mol，设得到的P4O10与P4O6的物质的量分别为 x mol、y mol。则x＋y＝0.5，5x＋3y＝2.25，解得x＝0.375，y＝0.125。反应过程中放出的热量为2 983.2 kJ·mol－1×0.375 mol＋1 638 kJ·mol－1×0.125 mol＝1 323.45 kJ。(3)根据图示可知，1分子P4、PCl3中分别含有6个P—P键、3个P—Cl键，反应热为断裂6 mol P—P键、6 mol Cl—Cl键吸收的能量和形成12 mol P—Cl键放出的能量之差，即ΔH＝(6×198 kJ·mol－1＋6×243 kJ·mol－1)－12×331 kJ·mol－1＝－1 326 kJ·mol－1。
答案：(1)P4(白磷，s)===4P(红磷，s)
ΔH＝－29.2 kJ·mol－1
(2)3∶1　1 323.45 kJ
(3)－1 326 kJ·mol－1