专题01 反应热-2018-2019学年新高二化学假期学习资料

2018－2019年度新高二假期学习资料一（反应热）
【高一回顾】
1.化学键与化学反应中能量变化的关系
(1)化学反应中能量变化的原因：在化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。

在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成。

物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。

(2)化学反应中能量变化的决定因素：任何化学反应都伴随有能量的变化，一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

可表示如下：反应物的总能量>生成物的总能量，化学反应放出能量；反应物的总能量<生成物的总能量，化学反应吸收能量。

2.放热反应和吸热反应
（1）放热反应、吸热反应的判断：
①根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断：若E(反应物)>E(生成物)，该反应属于放热反应。

反应图示如上左；若E(生成物)>E(反应物)，该反应属于吸热反应，反应图示如上右。

②根据化学键破坏或形成时的能量变化判断：破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，该反应属于放热反应；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，该反应属于吸热反应。

（2）常见的放热反应和吸热反应：
①常见放热反应有：大多数化合反应、所有的燃烧反应、酸碱中和反应、金属与酸的反应、铝热反应。

②常见放热反应有：大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应、C和CO2)的反应、C
和H2O(g)的反应。

【考点演练】
1.下列说法中正确的是( )
A．物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的物质变化一定是化学变化
B．需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放热反应
C．吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高；也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多
D．因为3O2===2O3是吸热反应，所以臭氧比氧气的化学性质更活泼
2. 下列说法正确的是( )
A．任何化学反应都伴随着能量的变化
B．H2O(g)―→H2O(l)的过程放出大量的热，所以该过程是化学变化
C．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化
D．如图所示的是吸收能量的过程
解析：任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化，但没有新物质生成，故不是化学变化，所以A项正确、B项错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；由图知，该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中放出能量，D项错误。

答案：A
3.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。

已知12 g石墨完全转化为金刚石时,要吸收akJ的能量。

下列说法中正确的是( )
①石墨不如金刚石稳定②金刚石不如石墨稳定③等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多④等质量的石墨和金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多
A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
解析：由石墨完全转化为金刚石时吸热,说明石墨的能量比金刚石低,石墨比金刚石更稳定；同质量的石墨
和金刚石完全燃烧时,消耗氧气的量相同,生成同样多的二氧化碳,由于金刚石的能量高,所以金刚石燃烧后放出的能量要多。

答案：B
4.下列图示变化为吸热反应的是( )
解析：A项中生成物的总能量高于反应物的总能量，只能通过吸收能量才能实现；B项则恰好相反；C项是放热过程；D项是典型的放热反应。

答案：A
5. 下列说法正确的是( )
A．由H原子形成1 mol H—H键要吸收热量
B．N2性质非常稳定，是因为N2分子中含有氮氮三键，要破坏氮氮三键需吸收更多的能量C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成H2O时所释放的热量称为中和热
D．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
6. 为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：
(1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________。

(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是________________________________，说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。

(3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。

①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是___________________________。

②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水____________________(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是__________________。

③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_______________________。

(4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑)是放热反应还是吸热反应。

方法①：选择上述装置________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验。

方法②：取适量超氧化钾粉末用脱
脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应。

答案：(1)Ⅲ(2)左端液柱降低，右端液柱升高(3)①产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱②可能是放热反应某些物质(如浓硫酸)溶于水放热，但不是放热反应③硝酸铵(或其他合理答案)
(4)Ⅰ(或Ⅱ) 放热
【新课学习】
1．反应热与焓变
（1）考虑反应物或生成物的聚集状态。

由于气体变成液体,液体变成固体均会放热,若是放热反应,生成固体放出的热量>生成液体放出的热量>生成气体放出的热量;若是吸热反应,生成气体吸收的热量>生成液体吸收的热量>生成固体吸收的热量。

（2）对于反应物和生成物都相同的反应考虑反应的化学计量数。

若一反应的化学计量数是另一反应的化学计量数的n倍,则反应热亦为另一反应的反应热的n倍。

（3）可逆反应中的ΔH是指完全反应时的反应热,因此要考虑反应的程度,反应的程度越大,反应热的数值越大。

（4）要注意ΔH的“+”和“-”。

在比较大小时,正负号具有数学意义。

【学习消化】
1.化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( )
A．该反应是吸热反应
B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ的能量
C．断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
解析：由图知1 mol A2和1 mol B2的总能量大于2 mol AB的总能量，该反应为放热反应，A、D错误；化学键断裂时吸热，B错误；由图知2 mol A—B键断裂吸收y kJ的能量，C正确。

答案：C
2. 下列关于ΔH的说法正确的是( )
A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B．ΔH>0时反应放热，ΔH<0时反应吸热
C．ΔH越大，说明反应放出的热量越多
D．一个化学反应中，当反应物能量大于反应产物能量时，反应放热，ΔH为“－”
3. 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( )
A．432 kJ·mol－1>
B．表中最稳定的共价键是H—F键
C ．H 2(g)―→2H(g) ΔH ＝＋436 kJ·mol －1
D ．H 2(g)＋F 2(g)===2HF(g) ΔH ＝－25 kJ·mol －1
解析：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。

1 mol H 2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。

答案：D
4.下列说法正确的是( )
A ．热化学方程式中，化学式前面的化学计量数既可表示微粒数，又可表示物质的量
B ．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示在标准状况下测得的数据
C ．书写热化学方程式时，不仅要写明反应热的符号和数值，还要注明各物质的聚集状态
D ．凡是化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应
5. 已知化学反应A 2(g)＋B 2(g)===2AB(g)的能量变化曲线如图所示，判断下列叙述中正确的是( )
A ．每生成2 mol A
B 时吸收b kJ 热量
B ．该反应热ΔH ＝＋(a －b) kJ·mol －1
C ．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D ．断裂1 mol A —A 和1 mol B —B 键时放出a kJ 能量
解析：1 mol A 2(g)与1 mol B 2(g)反应生成2 mol AB(g)时吸收(a －b )kJ 热量，A 错误、B 正确；由图可知生成物的总能量高于反应物的总能量，C 错误；断裂化学键时吸收能量，D 错误。

答案：B
6. 已知：①H 2(g)＋21O 2(g)===H 2O(g)ΔH 1＝a kJ·mol －1②2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g)ΔH 2＝b kJ·mol －1③H 2(g)
＋21O 2(g)===H 2O(l)ΔH 3＝c kJ·mol －1④2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l)ΔH 4＝d kJ·mol －1。

下列关系式中正确的是
( )
A ．a<c<0
B ．b>d>0
C ．2a ＝b<0
D ．2c ＝d>0
解析：①和②、③和④中各物质的聚集状态分别相同，且②和④中各物质的化学计量数分别是①和③中的2
倍，所以b＝2a，d＝2c。

①②③④均为放热反应，a、b、c、d均小于零。

由于H2O(g)―→H2O(l)这一过程放出热量，所以反应③中放出的热量比反应①多，所以c<a。

答案：C
7. 依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态水。

已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ，其热化学方程式是________________。

(2)13 g C2H2(g)完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出659 kJ的热量，该反应的热化学方程式为________。

(3)2.3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7 g水和2.24 L CO2(标准状况)，并放出68.35 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为___________。

(4)已知拆开1 mol H—H键，1 mol N—H键，1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________。

答案：(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1427.2 kJ/mol
(2)2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2636 kJ/mol
(3)C2H6O(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1367 kJ/mol
(4)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
解析：热化学方程式的书写应注明物质的聚集状态，注意ΔH与化学计量数的关系及“＋”、“－”号，注意计算和转换。

其中(4)由ΔH＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量及N2＋3H2===2NH3得：ΔH＝946 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－6×391 kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。

8.我国成功发射“天宫一号”飞行器的长征Ⅱ火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水(H2O2)。

当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。

已知：0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应放出256.0 kJ的热量。

(1)该反应的热化学方程式为________。

(2)16 g液态肼与液态双氧水反应生成气态水时放出的热量是________kJ。

(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大的优点是___________。

答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－640.0 kJ/mol(2)320(3)对环境无污染
【新课学习】
1.中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。

（1）稀溶液一般要求酸溶液中的，碱溶液中的。

这是因浓酸溶液和浓碱
溶液相互稀释时会放出热量。

（2）在中学化学主要研究强酸与强碱反应的中和热。

强酸与强碱的中和反应其实质是反应(即与酸、碱的种类无关)，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。

通过许多次实验测定，
反应生成1mol 时，放出热量57.3kJ 。

其热化学方程式为：
，因此下列中和反应的△H 相同，都为－57.3kJ/mol 。

（3）有弱酸或弱碱参加的中和反应，其中和热的数值都小于57.3。

这是因为反应时弱酸或弱碱发生电离需要吸收热量。

例如，下列中和反应的△H 的数值都小于57.3。

（4）中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。

（5）中和热是以生成1mol 为基准，因为表示中和热的热化学方程式中，水的化学计量数为1，其酸、碱或盐的化学计量数可以为分数。

2.燃烧热：在 101 kPa 时，lmol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

(1) 在101 kPa 时，生成稳定的氧化物。

如C 完全燃烧应生成CO 2(g)，而生成CO(g)属于不完全燃烧；又如H 2燃烧生成液态 H 2O ，而不是气态水蒸气；S 对应的是SO 2等。

(2) 可燃物以lmol 作为标准进行测量。

如C 2H 2的燃烧热为1 299.6 kJ/mol ，表示在101kPa 时，1mol C 2H 2完全燃烧生成CO 2和H 2O(l)时放出1 299.6 kJ 的热量。

(3) 燃烧热通常是由实验测得的。

文字叙述燃烧热时，用正值或ΔH 表示，如CH 4的燃烧热为890.3 kJ·mol －1或ΔH ＝－890.3 kJ·mol －1。

(4) 燃烧热是以1 mol 纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以1 mol 可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，故在表示燃烧热的热化学方程式中常出现分数。

如表示C 8H 18(l)燃烧热的热化学方程式应写成C 8H 18(l)＋225O 2(g)===8CO 2(g)＋9H 2O(l)ΔH ＝－5518 kJ/mol ；
而不能写成2C 8H 18(l)＋25O 2(g)===16CO 2(g)＋18H 2O(l) ΔH ＝－11 036 kJ/mol 。

【学习消化】
1. 下列说法正确的是 ( )
A ．硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的燃烧热
B ．在25 ℃、101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C ．由2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH ＝－566 kJ·mol －1，可知CO 的燃烧热为283 kJ·mol －1
D ．乙炔的燃烧热为 1 299.6 kJ·mol －1，则2C 2H 2(g)＋5O 2(g)===4CO 2(g)＋2H 2O(g)反应的ΔH ＝－2 599.2 kJ·mo l －1
解析：选项A 没有指明硫的物质的量为1 mol ；选项B 中没有指明1 mol 碳完全燃烧生成CO 2；选项D 中热化学方程式的生成物水应为液态，反应热ΔH 与其不对应。

答案：C
2. 25 ℃、101 kPa 时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热为57.3 kJ/mol ，辛烷的燃烧热为5 518 kJ/mol 。

下列热化学方程式书写正确的是( )
A ．2H ＋(aq)＋SO 42－(aq)＋Ba 2＋(aq)＋2OH －(aq)===BaSO 4(s)＋2H 2O(l)ΔH ＝－57.3 kJ/mol
B ．KOH(aq)＋21H 2SO 4(aq)===21K 2SO 4(aq)＋H 2O(l)ΔH ＝－57.3 kJ/mol
C ．C 8H 18(l)＋225O 2(g)===8CO 2(g)＋9H 2O(g)ΔH ＝－5 518 kJ/mol
D ．2C 8H 18(l)＋25O 2(g)===16CO 2(g)＋18H 2O(l)ΔH ＝－5 518 kJ/mol
解析：A 项，产物为2 mol H 2O ，ΔH 应为－57.3 kJ/mol×2＝－114.6 kJ/mol ，所以A 错，B 对；C 项H 2O 应为液态，所以C 错；D 项，ΔH 应为－5 518 kJ/mol×2＝－11 036 kJ/mol 。

答案：B
3. 以下几个热化学方程式，能表示燃烧热的热化学方程式是( )
A ．C(s)＋21O 2(g)===CO(g) ΔH ＝110.5 kJ/mol
B ．C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ/mol
C ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ/mol
D ．H 2(g)＋21O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ/mol
4. 已知下列热化学方程式：①H 2(g)＋21O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－28
5.8 kJ·mol －1②H 2(g)＋21O 2(g)===H 2O(g)
ΔH ＝－241.8 kJ·mol －1③C(s)＋21O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－110.5 kJ·mol －1④C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝
－393.5 kJ·mol －1。

回答下列问题：
(1)表示H 2燃烧的热化学方程式是 ，表示C 不完全燃烧的热化学方程式是 ，表示H 2、C 的燃烧热的热化学方程式分别是 、________；
H 2的燃烧热ΔH 为________，C 的燃烧热为________。

(2)燃烧1 g H 2生成液态水，放出的热量为________。

(3)已知CO 的燃烧热为283.0 kJ·mol －1
，现有CO 、H 2和CO 2组成的混合气体116.8 L(标准状况)，完全燃烧后放出总能量为867.9 kJ ，且生成18 g 液态水，则混合气体中H 2为________L ，CO 在混合气体中的体积分数约为________(精确至小数点后2位)。

答案：(1)①② ③ ① ④ －285.8 kJ·mol －1 393.5 kJ·mol －1(2)142.9 kJ (3)22.4 0.39
解析：(2)热量Q ＝n ·|ΔH |＝2 g/mol 1 g ×285.8 kJ/mol＝142.9 kJ 。

(3)m (H 2O)＝18 g→n (H 2O)＝1 mol→n (H 2)
＝1 mol→V (H 2)＝22.4 L ，n (CO)＝283.0582.1 mol←Q (CO)＝582.1 kJ←Q (H 2)＝285.8 kJ ，V (CO)＝283.0582.1
mol×22.4 L/mol，所以CO 的体积分数＝116.8 L ×22.4 L ≈0.39
5.已知下列热化学方程式：
①CaCO 3(s)===CaO ＋CO 2(g) ΔH ＝177.7 kJ
②C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g)ΔH ＝－131.3 kJ·mol －1
③21H 2SO 4(l)＋NaOH(l)===21Na 2SO 4(l)＋H 2O(l)ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1
④C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1
⑤CO(g)＋21O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283 kJ·mol －1
⑥HNO 3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO 3(aq)＋H 2O(l)ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1
⑦2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l)ΔH ＝－571.6 kJ·mol －1
⑧C(s)＋21O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－a kJ·mol －1
⑨2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－b kJ·mol －1
(1)上述热化学方程式中，不正确的有______，表示燃烧热的热化学方程式有 。

(2)反应③、⑥的反应物不同，反应热却相同的原因是 。

答案：(1)①②③ ④⑤(2)两个反应实质均为H ＋(aq)＋OH －(aq)===H 2O(l)，所以反应热相同
【新课学习】
1.盖斯定律
（1）内容：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

或者说，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。

（2）应用：因为有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯，这给测定反应热
造成了困难。

应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。

如求C(s)＋21O 2(g)===CO(g)的反应热：
根据盖斯定律，ΔH 1＝ΔH 3＋ΔH 2，ΔH 3＝ΔH 1－ΔH 2，这样就可以求出C(s)＋21O 2(g)===CO(g)的反应热
ΔH 3。

2.反应热的计算
（1）计算依据：
（2
【学习消化】
1.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
2.已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－48
3.6 kJ·mol－1。

则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为 ( )
A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1
解析：根据盖斯定律，由题意知：①×1/2－②×1/2得：ΔH＝(－221.0 kJ·mol－1)×1/2－(－483.6 kJ·mol －1)×1/2＝＋131.3 kJ·mol－1。

答案：D
3. 氯原子对O3的分解有催化作用：O3(g)＋Cl(g)===ClO(g)＋O2(g)ΔH1，ClO(g)＋
O(g)===Cl(g)＋O2(g)ΔH2，大气臭氧层的分解反应是O3(g)＋O(g)===2O2(g) ΔH，该反应的能量变化示意图如图，下列叙述中正确的是 ( )
A．反应O3(g)＋O(g)===2O2(g)的ΔH＝E1－E3 B．反应O3(g)＋O(g)===2O2(g)的ΔH＝E2－E3
C．O3(g)＋O(g)===2O2(g)是吸热反应 D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2
解析：O3(g)与O(g)的总能量高于生成物O2(g)的能量，反应O3(g)＋O(g)===2O2(g)为放热反应，ΔH<0，ΔH ＝E3－E2，故A、B、C错误；根据盖斯定律可得ΔH＝ΔH1＋ΔH2，D正确。

答案：D
4. 下列说法正确的是。

①生成物能量一定低于反应物总能量
②放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
③HCl和NaOH反应的中和热△H＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H＝2×(－57.3)kJ/mol
④需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
⑤1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
⑥依据盖斯定律，反应焓变的大小与反应的途径有关，无论是一步完成还是分几步完成，其总的热效应完全相同
⑦25 ℃、101kPa,1molS和2molS的燃烧热相等
⑧反应中旧键断裂需吸收能量，新键形成需放出能量，所以总能量不变
⑨化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种
⑩由反应物X转化为Y和Z的能量变化所示可知，由X→Z反应的ΔH<0
⑪由778 K时氮气与氢气合成氨反应过程中能量变化的曲线图可知，b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
⑫1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
含两层意思，一是化合物稳定，如C燃烧可生成CO和CO2，其中CO2比CO稳定，二是化合物的状态稳定，如气态的水就不如液态的水稳定，⑤错误；从盖斯定律来看，反应焓变的大小与途径无关，⑥错误；燃烧热指在25 ℃、101 kPa时1 mol该物质完全燃烧生成稳定的氧化物，所放出的热量，与实际燃烧的硫的物质的量无关，⑦正确；任何一个化学反应，其反应前后都有能量的变化，⑧错误；化学反应的能量变化可以以光能、热能等形式变化，⑨错误；由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由X→Z反应的ΔH＜0，⑩正确；由图可知该反应为放热反应，b曲线活化能降低，说明反应加入了催化剂，⑪正确；1 molCH4燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量才是甲烷的燃烧热，⑫错误。

答案：⑦⑩
5.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)上图是N 2(g)和H 2(g)反应生成1 mol NH 3(g)过程中能量变化示意图，请写出N 2和H 2反应的热化学方程式：__。

(2)已知化学键键能是形成或拆开1 mol 化学键放出或吸收的能量，单位kJ·mol －1。

若已知下列数据，试根据表中及图中数据计算N —H 的键能__kJ·mol －1。

(3)用NH 3x 3222O(g)ΔH 1＝－a kJ·mol －1 ①N 2(g)＋O 2(g)===2NO(g) ΔH 2＝－b kJ·mol －1
②若1 mol NH 3还原NO 至N 2，则该反应过程中的反应热ΔH 3＝________kJ·mol －1(用含a 、b 的式子表示)。

答案：(1)N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g)ΔH ＝－92 kJ·mol －1(2)390 (3)(3b －a )/4
6.(1) 已知下列反应：SO 2(g)＋2OH －(aq)===SO 32－(aq)＋H 2O(l) ΔH 1，ClO －(aq)＋SO 32－(aq)===SO 42－(aq)
＋Cl －(aq) ΔH 2，CaSO 4(s)===Ca 2＋(aq)＋SO 42－(aq) ΔH 3，则反应SO 2(g)＋Ca 2＋(aq)＋ClO －(aq)＋2OH
－(aq)===CaSO 4(s)＋H 2O(l)＋Cl －(aq)的ΔH ＝ 。

(2)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：①CH 3OH(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋3H 2(g)ΔH ＝＋49.0 kJ·mol －1②CH 3OH(g)＋21O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2(g)ΔH ＝－192.9 kJ·mol －1，又知
③H 2O(g)===H 2O(l) ΔH ＝－44 kJ·mol －1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式： __________________。

(3)下表是部分化学键的键能数据，已知 1 mol 白磷(P 4)完全燃烧放热为d kJ ，白磷及其完全燃烧的产物结构如图Ⅱ所示，则表中x ＝________ kJ·mol －1
(用含有a 、b 、c 、d 的代数式表示)。

（4）①2O 2(g)＋N 22412224222H 2(g)===2H 2O(g) ΔH 3④2N 2H 4(l)＋N 2O 4(l)===3N 2(g)＋4H 2O(g)ΔH 4＝－1 048.9 kJ·mol －1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH 4＝ ，
联氨和N 2O 4可作为火箭推进剂的主要原因为 。

（5）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO 、CO 2和H 2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO(g)＋2H 2(g)
CH 3OH(g) ΔH 1②CO 2(g)＋3H 2(g) CH 3OH(g)＋H 2O(g) ΔH 2③CO 2(g)＋H 2(g) CO(g)＋H 2O(g) ΔH 3，已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
由此计算ΔH 1＝ kJ·mol 23＝ kJ·mol （5）已知反应2HI(g)===H 2(g)＋I 2(g)的ΔH ＝＋11 kJ·mol －1,1 mol H 2(g)、1 mol I 2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ 、151 kJ 的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ 。

（6）碘可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料。

该电池反应为：2Li(s)＋I 2(s)＝2LiI(s) ΔH ，已知：4Li(s)＋O 2(g)＝2Li 2O(s) ΔH 1，4LiI(s)＋O 2(g)＝2I 2(s)＋2Li 2O(s)ΔH 2，则电池反应的ΔH ＝____________。

（7）25℃101kPa下，①2Na(s)＋21O 2(g)===Na 2O(s)ΔH 1＝－414kJ·mol －1②2Na(s)＋O 2(g)===Na 2O 2(s)ΔH 2＝
－511kJ·mol －1，则Na 2O 2(s)＋2Na(s)===2Na 2O(s)ΔH 是_______。

（8）已知25℃时，①HF(aq)＋OH －(aq)===F －(aq)＋H 2O(l)ΔH ＝－67.7kJ·mol
－1②H ＋(aq)＋OH －(aq)===H 2O(l)ΔH ＝－57.3kJ·mol －1，则氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：HF(aq)
F －(aq)＋H ＋
(aq)ΔH ＝ kJ·mol －1。

（9）已知：温度过高时，WO 2(s)转变为WO 2(g)：①WO 2(s)＋2H 2(g)=W(s)＋2H 2O(g)ΔH ＝＋66.0 kJ·mol －1②WO 2(g)＋2H 2(g)=W(s)＋2H 2O(g)ΔH ＝－137.9 kJ·mol －1，则WO 2(s)=WO 2(g)的ΔH ＝_________________________________________。

（10）已知：25 ℃、101 kPa 时，Mn(s)＋O 2(g)===MnO 2(s) ΔH ＝－520 kJ·mol －1，S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝－297 kJ·mol －1，Mn(s)＋S(s)＋2O 2(g)===MnSO 4(s)ΔH ＝－1 065 kJ ·mol －1 ，SO 2与MnO 2反应生成无水MnSO 4的热化学方程式是_________________________。

答案：（1）ΔH 1＋ΔH 2－ΔH 3 (2)CH 3OH(g)＋23O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l)ΔH ＝－764.7 kJ·mol －1(3)
4d ＋6a ＋5c －12b （4）2ΔH 3－2ΔH 2－ΔH 1 反应放出热量大，产生大量的气体（4）－99 ＋41（5）299（6）
ΔH ＝2ΔH1－ΔH2（7）－317kJ·mol －1（8）－10.4 kJ·mol －1（9）＋203.9 kJ·mol －1（10）MnO 2(s)＋ SO 2 (g)===MnSO 4(s) ΔH ＝－248 kJ·mol －1
解析：（1）将题中的3个反应依次标记为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②－③即得所求的反应，ΔH
＝ΔH 1＋ΔH 2－ΔH 3。

(2)根据盖斯定律，由3×②－①×2＋③×2得：CH 3OH(g)＋23O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l)
ΔH ＝3×(－192.9 kJ·mol －1)－2×49.0 kJ·mol －1＋(－44 kJ·mol －1)×2＝－764 kJ·mol －1。

(3)反应热
＝反应物键能总和－生成物键能总和，即6a ＋5c －(4x ＋12b )＝－d ，可得x ＝4d ＋6a ＋5c －12b 。

（4）对照目
标热化学方程式中的反应物和生成物在已知热化学方程式中的位置和化学计量数，利用盖斯定律，将热化学方程式③×2，减去热化学方程式②×2，再减去热化学方程式①，即可得出热化学方程式④，故ΔH 4＝2ΔH 3－2ΔH 2－ΔH 1；联
可得：ΔH 3＝ΔH 2－ΔH 1＝(－58 kJ·mol －1)－(－99 kJ·mol －1)＝＋41 kJ·mol －1。

（5）形成1 mol H 2(g)和1 mol I 2(g)共放出436 kJ ＋151 kJ ＝587 kJ 能量，设断裂2 mol HI(g)中化学键吸收2a kJ 能量，则有：2a kJ －587 kJ ＝11 kJ ，得a ＝299。

[另解：ΔH ＝2E (H —I)－E (H —H)－E (I —I)，2E (H —I)＝ΔH ＋E (H —H)＋E (I —I)＝11 kJ·mol －1＋436 kJ·mol －1＋151 kJ·mol －1＝598 kJ·mol －1，则E (H —I)＝299 kJ·mol －1]。

（6）给已知两个热化学方程式依次编号为①、②，观察可知2①－②得锂—碘电池反应的热化学方程式，根
据盖斯定律可知，ΔH ＝2ΔH1－ΔH2。

（7）观察可知，①×2－②可得：Na 2O 2(s)＋2Na(s)===2Na 2O(s)；根据
盖斯定律，Na 2O 2(s)＋2Na(s)===2Na 2O(s)的ΔH ＝ΔH 1×2－ΔH 2＝(－414 kJ·mol －1)×2－(－511 kJ·mol －1)＝－317 kJ·mol －1。

（8）根据盖斯定律，将①式减去②式可得：HF(aq)
H ＋(aq)＋F －(aq) ΔH ＝－10.4 kJ·mol －1。

（9）根据题意由①－②可得WO 2(s)=WO 2(g) ΔH ＝＋203.9 kJ·mol －1。

（10）将已知3个热
化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律由③－①－②得MnO 2(s)＋ SO 2 (g)===MnSO 4(s) ΔH ＝－1 065 kJ·mol －1＋520 kJ·mol －1＋297 kJ·mol －1＝－248 kJ·mol －1。

7. 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 －1。

则M 、N 相比，较稳定的是________。

(2)已知CH 3OH(l)的燃烧热ΔH ＝－726.5 kJ·mol －1，CH 3OH(l)＋21O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2(g) ΔH ＝－a kJ·mol
－1，则a ________726.5 (填“>”“<”或“＝”)。

(3)使Cl 2和H 2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl 和CO 2，当有1 mol Cl 2参与反应时释放出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－1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为____________。

答案：(1)M (2)<(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)ΔH＝－290 kJ·mol－1(4)98 kJ
解析：(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定。

(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a<726.5。

(3)反应的化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)，当有 2 mol Cl2参与反应时释放出290 kJ热量，所以该反应的热化学方程式为2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH＝－290 kJ·mol－1。

(4)所给反应中转移12个电子，故每转移1 mol电子放出的热量为1 176 kJ÷12＝98 kJ。

8. (1)①人们常用催化剂来选择反应进行的方向。

图1所示为一定条件下1 mol CH3OH与O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。

在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成 (填“CO”、“CO2”或“HCHO”)。

②2HCHO(g)＋O2(g)===2CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝。

(2)反应A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图2所示，回答下列问题：
①该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。

②在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化：E1 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，E2。

③反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？，原因是。

(3)已知：
若甲醇的燃烧热为ΔH 3，试用ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3表示CO(g)＋2H 2
3OH(l)的ΔH ＝ 。

若ΔH 1＝－285.8 kJ·mol －1，ΔH 2＝＋283.0 kJ·mol －1，某H 2和CO 的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ 能量，
同时生成3.6 g 液态水，则原混合气体中H 2和CO 的物质的量之比为 。

(4)以CH 4和H 2O 为原料，通过下列反应也可以制备甲醇。

Ⅰ：CH 4(g)＋H 2O(g)===CO(g)＋3H 2(g) ΔH ＝＋206.0 kJ·mol －1
Ⅱ：CO(g)＋2H 2(g)===CH 3OH(g)
ΔH ＝－129.0 kJ·mol －1
CH 4(g)与H 2O(g)反应生成CH 3OH(g)和H 2(g)的热化学方程式为。

答案：(1)①HCHO ②－470 kJ·mol －1 (2)①放热 ②减小 减小 ③否 反应物和生成物的能量差是不变的
(3)2ΔH 1－ΔH 2－ΔH 3 1∶1(4)CH 4(g)＋H 2O(g)===CH 3OH(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋77 kJ·mol －1
催化剂，降低反应所需的活化能，所以E 1、E 2均减小，但ΔH 不变。

(3)由反应 Ⅰ 可得①H 2(g)＋2
1O 2(g)===H 2O(l)
ΔH 1，由反应Ⅱ可得②CO 2(g)===CO(g)＋21O 2(g) ΔH 2，由甲醇的燃烧热可得③CH 3OH(l)＋23O 2(g)===CO 2(g)＋
2H 2O(l) ΔH 3，将①×2－②－③可得目标热化学方程式，故ΔH ＝2ΔH 1－ΔH 2－ΔH 3。

由ΔH 1、ΔH 2可知H 2、CO 的燃烧热分别为285.8 kJ·mol －1、283.0 kJ·mol －1
，混合气体完全燃烧生成3.6 g 液态水，n (H 2O)＝0.2 mol ，n (H 2)＝0.2 mol ，H 2燃烧放出的热量Q ＝0.2 mol×285.8 kJ·mol －1＝57.16 kJ ，则混合气体中CO 燃
烧放出的热量为113.74 kJ －57.16 kJ ＝56.58 kJ ，则混合气体中n (CO)＝283 kJ·mol－156.58 kJ ≈0.2 mol。

(4)
依据盖斯定律，Ⅰ＋Ⅱ得到：CH 4(g)＋H 2O(g)===CH 3OH(g)＋H 2(g) ΔH ＝(206.0－129.0) kJ·mol －1＝＋77 kJ·mol －1。