高中化学专题复习化学反应与能量

高中化学专题复习化学
反应与能量
work Information Technology Company.2020YEAR
化学反应与能量
[考纲要求] 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。

4.了解焓变与反应热的含义。

了解ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)表达式的含义。

5.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。

6.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。

考点一从宏观、微观角度掌握反应热
1．理解化学反应热效应的两种角度
(1)从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成放出的能量的差值，如下图所示：
a表示旧化学键断裂吸收的能量；
b表示新化学键形成放出的能量；
c表示反应热。

(2)从宏观的角度说，是反应物自身的能量与生成物能量的差值，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．反应热的量化参数——键能
反应热与键能的关系
反应热：ΔH＝E1－E2或ΔH＝E4－E3，即ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。

题组一正确理解概念
1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。

(1)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。

该反应中化学能全部转化为热能(×)
(2015·江苏，4D)
(2)向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变(×)
(2014·浙江理综，7D)
(3)催化剂能改变反应的焓变(×)
(2012·江苏，4B改编)
(4)催化剂能降低反应的活化能(√)
(2012·江苏，4C改编)
(5)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×)
(2010·山东理综，10D)
2．下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是()
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1
C ．氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol －
1，则电解水的热化学方程式为2H 2O(l)=====电解
2H 2(g)＋O 2(g) ΔH ＝＋285.5 kJ·mol －
1
D ．1 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 答案 B
解析 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol 液态H 2O 时的反应热叫做中和热，中和热是以生成 1 mol 液态H 2O 为基准的，A 项错误；CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol －
1，则CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283.0 kJ·mol －1，则2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH ＝－
2×283.0 kJ·mol －
1，逆向反应时反应热的数值相等，符号相反，B 项正确；电解 2 mol 水吸收的热量和 2 mol H 2完全燃烧生成液态水时放出的热量相等，C 项中的ΔH 应为＋571.0 kJ·mol －
1；在101 kPa 时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热，D 项错误。

失误防范
“三热”是指反应热、燃烧热与中和热，可以用对比法深化对这三个概念的理解，明确它们的区别和联系，避免认识错误。

(1)化学反应吸收或放出的热量称为反应热，符号为ΔH ，单位常用kJ·mol －
1，它只与化学反应的计量系数、物质的聚集状态有关，而与反应条件无关。

中学阶段研究的反应热主要是燃烧热和中和热。

(2)燃烧热：在101 kPa 时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。

单位：kJ·mol －
1。

需注意：①燃烧热是以 1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的热化学方程式时，一般以燃烧1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数；②燃烧产物必须是稳定的氧化物，如C →CO 2、H 2→H 2O(l)等。

(3)中和热：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol 液态H 2O 时的反应热。

需注意：①稀溶液是指物质溶于大量水中；②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应；③中和反应的实质是H ＋
和OH －
化合生成H 2O ，即H ＋
(aq)＋OH －
(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －
1。

题组二 “式形相随”理解反应热 3．[2014·北京理综，26(3)①]已知：2NO 2(g)
N 2O 4(g) ΔH 1
2NO2(g)N2O4(l)ΔH2
下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)______。

答案 A
解析等质量的N2O4(g)具有的能量高于N2O4(l)，因此等量的NO2(g)生成N2O4(l)放出的热量多，只有A项符合题意。

4．[2015·海南，16(3)]由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH＝________kJ·mol－1。

答案－139
5．[2014·浙江理综，27(3)]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)
CaSO 4(s)＋4CO(g)
CaS(s)＋4CO 2(g)
ΔH 2＝－175.6 kJ·mol －
1(反应Ⅱ)
假设某温度下，反应 Ⅰ 的速率(v 1)大于反应 Ⅱ 的速率(v 2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。

答案 C
6．(2015·上海，8)已知H 2O 2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。

下列说法正确的是( )
A ．加入催化剂，减小了反应的热效应
B ．加入催化剂，可提高H 2O 2的平衡转化率
C ．H 2O 2分解的热化学方程式：H 2O 2―→H 2O ＋1
2O 2＋Q
D ．反应物的总能量高于生成物的总能量 答案 D
解析催化剂不会影响反应的热效应和平衡转化率；C项，热化学方程式应标明状态。

题组三“一式”解决反应热的计算
7．(1)[2015·浙江理综，28(1)]乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
已知：
化学键C—H C—C C===C H—H
键能/kJ·mol－1412 348 612 436
计算上述反应的－
答案124
解析设“”部分的化学键键能为a kJ·mol－1，则ΔH＝(a＋348＋412×5) kJ·mol －1－(a＋612＋412×3＋436) kJ·mol－1＝124 kJ·mol－1。

(2)[2015·全国卷Ⅰ，28(3)]已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1,1 mol H2(g)、1 mol I2(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。

答案299
解析形成1 mol H2(g)和1 mol I2(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－587＝11，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。

]
8．(2014·重庆理综，6)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
答案 D
解析 根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。

根据题中给出的键能可得出热化学方程式：③2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 3＝(2×436＋496－4×462) kJ·mol －
1
，即③2H 2(g)＋
O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 3＝－480 kJ·mol
－1
，题中②2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH 2＝－220
kJ·mol －1，(②－③)×12得①C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH 1＝(ΔH 2－ΔH 3)×12，即a ＝
(－220＋480)×1
2
＝130，选项D 正确。

失误防范
利用键能计算反应热，要熟记公式：ΔH ＝反应物总键能－生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。

在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。

原子晶体：1 mol 金刚石中含2 mol C —C 键，1 mol 硅中含2 mol Si —Si 键，1 mol SiO 2晶体中含4 mol Si —O 键；分子晶体：1 mol P 4中含有6 mol P —P 键，1 mol P 4O 10(即五氧化二磷)中，含有12 mol P —O 键、4 mol P===O 键，1 mol C 2H 6中含有6 mol C —H 键和 1 mol C —C 键。

考点二 热化学方程式的书写与判断
1．两个模板
(1)热化学方程式的书写模板 步骤1 写方程
写出配平的化学方程式。

步骤2 标状态
用s 、l 、g 、aq 标明物质的聚集状态。

步骤3 标条件
标明反应物的温度和压强(101 kPa 、25 ℃时可不标注)。

步骤4标ΔH
在方程式后写出ΔH，并根据信息注明ΔH的“＋”或“－”。

步骤5标数值
根据化学计量数计算写出ΔH的数值。

(2)热化学方程式书写的正误判断模板
步骤1审“＋”“－”
放热反应一定为“－”，吸热反应一定为“＋”。

步骤2审单位
单位一定为“kJ·mol－1”，易漏写或错写成“kJ”。

步骤3审状态
物质的状态必须正确，特别是溶液中的反应易写错。

步骤4审数值的对应性
反应热的数值必须与方程式的化学计量数相对应，即化学计量数与ΔH成正比。

当反应逆向时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

步骤5审是否符合概念
如注意燃烧热和中和热的概念以及与此相关的热化学方程式。

2．两个注意
(1)注意同素异形体转化的名称问题
对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。

如①S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1
②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1
③S(单斜，s)===S(正交，s) ΔH 3＝－0.33 kJ·mol －
1
(2)注意可逆反应中的反应热及热量变化问题
由于反应热是指反应完全时的热效应，所以对于可逆反应，其热量要小于反应完全时的热量。

题组一 热化学方程式的书写
1．(1)[2014·大纲全国卷，28(1)]化合物AX 3和单质X 2在一定条件下反应可生成化合物AX 5。

回答下列问题：
已知AX 3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX 5的熔点为167 ℃。

室温时AX 3与气体X 2反应生成 1 mol AX 5，放出热量123.8 kJ 。

该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)[2014·天津理综，7(4)]晶体硅(熔点1 410 ℃)是良好的半导体材料。

由粗硅制纯硅过程如下：
Si(粗)――→Cl 2
460 ℃SiCl 4――→蒸馏
SiCl 4(纯)――→H 2
1 100 ℃
Si(硅) 写出SiCl 4的电子式：________________；在上述由SiCl 4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg
纯硅需吸收
a kJ
热量，写出该反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)[2015·安徽理综，27(4)]NaBH 4(s)与水(l)反应生成NaBO 2(s)和氢气(g)，在25 ℃、101 kPa 下，已知每消耗 3.8 g NaBH 4(s)放热21.6 kJ ，该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)[2015·天津理综，7(4)]随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x 等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题：
已知1 mol e 的单质在足量d 2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：_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 (1)AX 3(l)＋X 2(g)===AX 5(s) ΔH ＝－123.8 kJ·mol －
1
(2) SiCl 4(g)＋2H 2(g)=====1 100 ℃
Si(s)＋4HCl(g) ΔH ＝＋0.025a kJ·mol －
1
(3)NaBH 4(s)＋2H 2O(l)===NaBO 2(s)＋4H 2(g) ΔH ＝－216 kJ·mol －
1 (4)2Na(s)＋O 2(g)===Na 2O 2(s) ΔH ＝－511 kJ·mol －1
题组二 热化学方程式的正误判断
2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。

(1)甲烷的标准燃烧热为－890.3 kJ·mol －
1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－890.3 kJ·mol －
1(×)
(2)500 ℃、30 MPa 下，将0.5 mol N 2和1.5 mol H 2置于密闭容器中充分反应生成NH 3(g)，放热19.3 kJ ，其热化学方程式为N 2(g)＋3H 2(g)催化剂500 ℃、30 MPa
2NH 3(g)
ΔH ＝－38.6 kJ·mol －
1(×)
(3)C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(g) ΔH ＝－1 367.0 kJ·mol －1(燃烧热)(×)
(4)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝＋57.3 kJ·mol －
1(中和热)(×)
(5)25 ℃、101 kPa 时，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol －
1，则
2H ＋
(aq)＋SO 2－
4(aq)＋Ba 2＋
(aq)＋2OH －
(aq)===BaSO 4(s)＋2H 2O(l) ΔH ＝－114.6 kJ·
mol －
1(×) 解题心得
热化学方程式书写或判断易出现的错误
1．未标明反应物或生成物的状态而造成错误。

2．反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“＋”号，放热反应未标出“－”号，从而导致错误。

3．漏写ΔH 的单位，或者将ΔH 的单位写为kJ ，从而造成错误。

4．反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。

5．对燃烧热、中和热的概念理解不到位，忽略其标准是1 mol 可燃物或生成1 mol H 2O(l)而造成错误。

考点三 盖斯定律的多角度应用
1．定律内容
一定条件下，一个反应不管是一步完成，还是分几步完成，反应的总热效应相同，即反应热的大小与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关。

2．常用关系式
热化学方程式
焓变之间的关系 a A===B ΔH 1
ΔH 2＝1
a
ΔH 1或
A===1
a
B ΔH 2
ΔH 1＝a ΔH 2
a A===B ΔH 1
B===a A ΔH 2
ΔH 1＝－ΔH 2
ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2
题组一 利用盖斯定律求焓变
1．(2015·重庆理综，6)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)＋2KNO 3(s)＋3C(s)===K 2S(s)＋N 2(g)＋3CO 2(g) ΔH ＝x kJ·mol －
1 已知：碳的燃烧热ΔH 1＝a kJ·mol －
1 S(s)＋2K(s)===K 2S(s) ΔH 2＝b kJ·mol －
1
2K(s)＋N 2(g)＋3O 2(g)===2KNO 3(s) ΔH 3＝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
解析 由碳的燃烧热ΔH 1＝a kJ·mol －
1，得①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝a kJ·mol －
1，将另外两个热化学方程式依次编号为②、③，目标反应可由①×3＋②－③得到，所以ΔH ＝3ΔH 1＋ΔH 2－ΔH 3，即x ＝3a ＋b －c 。

2．(2013·新课标全国卷Ⅱ，12)在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： H 2S(g)＋3
2O 2(g)===SO 2(g)＋H 2O(g)ΔH 1
2H 2S(g)＋SO 2(g)===3
2S 2(g)＋2H 2O(g)ΔH 2
H 2S(g)＋1
2
O 2(g)===S(g)＋H 2O(g)ΔH 3
2S(g)===S 2(g)ΔH 4
则ΔH 4的正确表达式为( ) A ．ΔH 4＝2
3(ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3)
B ．ΔH 4＝2
3(3ΔH 3－ΔH 1－ΔH 2)
C ．ΔH 4＝3
2(ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3)
D ．ΔH 4＝3
2(ΔH 1－ΔH 2－3ΔH 3)
答案 A
解析 给题中方程式依次编号为①、②、③、④，[①＋②－③×3]×2
3得2S(g)===S 2(g)
ΔH 4＝2
3
(ΔH 1＋ΔH 2－3ΔH 3)
3．[2015·江苏，20(1)]烟气(主要污染物SO 2、NO x )经O 3预处理后用CaSO 3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO 2、NO x 的含量。

O 3氧化烟气中SO 2、NO x 的主要反应的热化学方程式为 NO(g)＋O 3(g)===NO 2(g)＋O 2(g) ΔH ＝－200.9 kJ·mol －
1 NO(g)＋1
2O 2(g)===NO 2(g)
ΔH ＝－58.2 kJ·mol －1
SO 2(g)＋O 3(g)===SO 3(g)＋O 2(g) ΔH ＝－241.6 kJ·mol －1
反应3NO(g)＋O 3(g)===3NO 2(g)的ΔH ＝________kJ·mol －
1。

答案 －317.3
解析 对所给的三个热化学方程式由上到下依次标记为①、②、③，由反应①和②可知O 2是中间产物，①＋②×2消去O 2，可得目标反应，故目标反应的ΔH ＝－200.9 kJ·mol －
1＋(－58.2 kJ·mol －
1)×2＝－317.3 kJ·mol －
1。

答题模板
叠加法求焓变
步骤1 “倒”
为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。

这样，就不用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错。

步骤2 “乘”
为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘。

步骤3 “加”
上面的两个步骤做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加。

题组二 多角度比较焓变大小
4．(2014·新课标全国卷Ⅱ，13)室温下，将1 mol 的CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH 1，将 1 mol 的CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH 2；CuSO 4·5H 2O 受热分解的化学方程式为CuSO 4·5H 2O(s)=====△
CuSO 4(s)＋5H 2O(l)，热效应为ΔH 3。

则下列判断正确的是( ) A ．ΔH 2>ΔH 3 B ．ΔH 1<ΔH 3 C ．ΔH 1＋ΔH 3＝ΔH 2 D ．ΔH 1＋ΔH 2>ΔH 3 答案 B
解析 1 mol CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH 1>0,1 mol CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热过程，故ΔH 2<0,1 mol CuSO 4·5H 2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成 1 mol CuSO 4(s)和5 mol 水，然后1 mol CuSO 4(s)再溶于水，CuSO 4·5H 2O 的分解为吸热反应，即ΔH 3>0，根据盖斯定律得到关系式ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3，分析得到答案：ΔH 1<ΔH 3。

5．已知下列热化学方程式：
①H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH 1＝a kJ·mol －
1
②2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 2＝b kJ·mol －
1 ③H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH 3＝c kJ·mol －1
④2H 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
答案 C
解析 H 2的燃烧反应是放热反应，ΔH <0，故a 、b 、c 、d 都小于0，B 、D 错；反应③与反应①相比较，产物的状态不同，H 2O(g)转化为H 2O(l)为放热反应，所以a >c ，A 错；反应②的化学计量数是①的2倍，②的反应热也是①的2倍，b ＝2a <0，C 对。

6．(2014·江苏，10)已知：C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1 CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH 2 2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 3 4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH 4
3CO(g)＋Fe 2O 3(s)===3CO 2(g)＋2Fe(s) ΔH 5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A ．ΔH 1>0，ΔH 3<0
B ．ΔH 2>0，ΔH 4>0
C ．ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3
D ．ΔH 3＝ΔH 4＋ΔH 5
答案 C
解析 A 项，C(s)、CO(g)在O 2(g)中燃烧生成CO 2，均为放热反应，则有ΔH 1<0、ΔH 3<0；B 项，CO 2(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ΔH 2>0，Fe(s)与O 2(g)反应生成Fe 2O 3(s)为放热反应，则有ΔH 4<0；C 项，将五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，根据盖斯定律，由②＋③可得①，则有ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3；D 项，
将五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，根据盖斯定律，由③×3－⑤×2可得④，则有ΔH4＝3ΔH3－2ΔH5。

方法归纳
反应热大小比较
1．利用盖斯定律比较。

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．同一反应的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。

4．两个有联系的反应相比较时，如C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1①，C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)ΔH2②。

比较方法：利用反应①(包括ΔH1)乘以某计量数减去反应②(包括ΔH2)乘以某计量数，即得出ΔH3＝ΔH1×某计量数－ΔH2×某计量数，根据ΔH3大于0或小于0进行比较。

总之，比较反应热的大小时要注意：①反应中各物质的聚集状态；②ΔH有正负之分，比较时要连同“＋”、“－”一起比较，类似数学中的正、负数大小的比较；③若只比较放出或吸收热量的多少，则只比较数值的大小，不考虑正、负号。

专题强化练
1．(2015·海南，4)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
解析由丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，可写出其燃烧的热化学方程式C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，丙烷完全燃烧产生1.8 g水，n(H2O)＝m÷M＝1.8 g÷18 g·mol－1＝0.1 mol，所以反应放出的热量是Q＝(2 215 kJ÷4 mol)×0.1 mol≈55.4 kJ，A选项正确。

2．为探究NaHCO3、Na2CO3与1 mol·L－1盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应，进行实验并测得如下数据。

下列有关说法正确的是()
A.
B．仅通过实验④即可判断反应Ⅱ是放热反应
C．通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应
D．通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应
答案 C
解析因盐酸中亦有水，故综合①③可知Ⅰ为吸热反应，综合②④可知Ⅱ为放热反应，故C 正确。

3．已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)ΔH＝－Q2 kJ·mol－1
根据上述反应做出的判断正确的是()
A．Q1>Q2
B．生成物总能量均高于反应物总能量
C．生成1 mol HCl(g)放出Q1 kJ热量
D．等物质的量时，Br2(g)具有的能量低于Br2(l)
答案 A
解析 生成的气态氢化物越稳定，放出的热量越多，A 正确；B 项，两个反应均为放热反应，所以生成物总能量均低于反应物总能量；C 项，生成2 mol HCl(g)放出Q 1 kJ 热量；D 项，等物质的量时，Br 2(g)具有的能量高于Br 2(l)。

4．下列有关能量的判断和表示方法正确的是( )
A ．由C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH ＝＋1.9 kJ·mol －
1，可知：石墨比金刚石更稳定 B ．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多
C ．由H ＋
(aq)＋OH －
(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1可知：含1 mol CH 3COOH 的溶液与含1 mol NaOH 的溶液混合，放出热量等于57.3 kJ
D ．2 g H 2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ 热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol －
1 答案 A
解析 B 项，因为S(g)―→S(s)放出热量，所以等质量时，硫蒸气燃烧放出热量比硫固体多；C 项，CH 3COOH 电离要吸热，所以1 mol CH 3COOH 溶液与含1 mol NaOH 的溶液混合，放出的热量少于57.3 kJ ；D 项，应改为ΔH ＝－571.6 kJ·mol －
1。

5．已知：CH 3OH(g)＋32O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－a kJ·mol －1
CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－b kJ·mol －
1
CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－c kJ·mol －1 则下列叙述正确的是( ) A ．由上述热化学方程式可知b >c B ．甲烷的燃烧热为b kJ·mol －
1
C ．2CH 3OH(g)===2CH 4(g)＋O 2(g) ΔH ＝2(b －a ) kJ·mol －
1
D ．甲醇和甲烷物质的量之比为1∶2的混合物完全燃烧生成CO 2和H 2O(l)时，放出的热量
为Q kJ ，则该混合物中甲醇的物质的量为Q
a ＋2
b mol
答案 C
解析 A 项，CH 4燃烧生成H 2O(l)放出热量多，所以b <c ；B 项，根据燃烧热的概念，甲烷的燃烧热应为c kJ·mol －1
；C 项，2CH 3OH(g)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2O(g) ΔH ＝－2a
kJ·mol
－1,
2CO 2(g)＋4H 2O(g)===2CH 4(g)＋4O 2(g) ΔH ＝＋2b kJ·mol
－1。

上述两式相加：
2CH 3OH(g)===2CH 4(g)＋O 2(g) ΔH ＝2(b －a ) kJ·mol －
1；D 项，该项是生成H 2O(g)对应的甲醇的物质的量。

6．已知：①H 2(g)＋1
2O 2(g)===H 2O(g)
ΔH ＝－241.8 kJ·mol －
1
H 2O(l)===H 2O(g) ΔH ＝＋44 kJ·mol －
1 ②稀溶液中，H ＋
(aq)＋OH －
(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1 下列结论正确的是( ) A ．H 2的燃烧热为241.8 kJ·mol －
1
B ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －
1
C ．稀CH 3COOH 溶液与稀NaOH 溶液反应生成1 mol H 2O(l)，放出热量大于57.3 kJ
D ．2H ＋
(aq)＋SO 2－
4(aq)＋Ba 2＋
(aq)＋2OH －
(aq)===BaSO 4(s)＋2H 2O(l) ΔH ＝－114.6 kJ·
mol －
1 答案 B
解析 A 项，H 2的燃烧热应为285.8 kJ·mol －
1；B 项正确；C 项，CH 3COOH 电离要吸收热量；D 项，生成BaSO 4要放出热量，所以放出热量应大于114.6 kJ 。

7．已知热化学方程式：
①CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283.0 kJ·mol －1
②H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ·mol －
1
据此判断下列说法正确的是( )
A ．H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l)的ΔH >－241.8 kJ·mol －
1
B ．H 2的燃烧热ΔH ＝－241.8 kJ·mol －
1
C ．H 2(g)转变成H 2O(g)的化学反应一定放出能量
D ．CO(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋H 2(g)的ΔH ＝－41.2 kJ·mol －
1 答案 D
解析 A 项，生成H 2O(l)放出热量多，所以ΔH <－241.8 kJ·mol －
1；B 项，H 2的燃烧热是指生成1 mol H 2O(l)对应的热量；C 项，H 2还原一些金属氧化物是吸热反应；D 项，根据盖斯定律可以判断该项正确。

8．已知：2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 1 3H 2(g)＋Fe 2O 3(s)===2Fe(s)＋3H 2O(g) ΔH 2 2Fe(s)＋3
2O 2(g)===Fe 2O 3(s) ΔH 3
2Al(s)＋3
2
O 2(g)===Al 2O 3(s) ΔH 4
2Al(s)＋Fe 2O 3(s)===Al 2O 3(s)＋2Fe(s) ΔH 5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A ．ΔH 1<0，ΔH 3>0
B ．ΔH 5<0，ΔH 4<ΔH 3
C ．ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3
D ．ΔH 3＝ΔH 4＋ΔH 5
答案 B
解析 A 项，燃烧的过程是放热的，氢气燃烧是放热的，故ΔH 1<0，铁被氧气氧化也是放热的，故ΔH 3<0，错误；B 项，铝热反应是放热的，故ΔH 5<0，ΔH 5＝ΔH 4－ΔH 3<0，故ΔH 4<ΔH 3，正确；C 项，ΔH 1＝(ΔH 2＋ΔH 3)×2
3，错误；D 项，ΔH 3＝ΔH 4－ΔH 5，错误。

9．关于下图所示转化关系(X 代表卤素)，下列说法不正确的是( )
A ．2H(g)＋2X(g)===2HX(g) ΔH 3<0
B ．生成HX 的反应热与途径无关，所以ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3
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 答案 C
解析 C 项，非金属性越弱，X 2越不稳定，破坏化学键吸收的能量越少，错误。

10．已知：
Cu(s)＋2H ＋
(aq)===Cu 2＋
(aq)＋H 2(g)ΔH 1 2H 2O 2(l)===2H 2O(l)＋O 2(g)ΔH 2 2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l)ΔH 3
则反应Cu(s)＋H 2O 2(l)＋2H ＋
(aq)===Cu 2＋
(aq)＋2H 2O(l)的ΔH 是( ) A ．ΔH ＝ΔH 1＋12ΔH 2＋1
2ΔH 3
B ．ΔH ＝ΔH 1＋12ΔH 2－1
2ΔH 3
C ．ΔH ＝ΔH 1＋2ΔH 2＋2ΔH 3
D ．ΔH ＝2ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3 答案 A
解析 Cu(s)＋2H ＋
(aq)===Cu 2＋(aq)＋H 2(g) ΔH 1 H 2O 2(l)===H 2O(l)＋12O 2(g) ΔH 2
2
H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH 3
2
由盖斯定律三式相加得
Cu(s)＋H 2O 2(l)＋2H ＋
(aq)===Cu 2＋
(aq)＋2H 2O(l) ΔH ＝ΔH 1＋12ΔH 2＋1
2ΔH 3。

11．按要求回答下列问题 (1)已知在常温常压下：
①2CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2O(g) ΔH ＝－1 275.6 kJ·mol －1
②H 2O(l)===H 2O(g) ΔH ＝＋44.0 kJ·mol －
1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_____________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)已知：CH 3OH(g)＋1
2O 2(g)
CO 2(g)＋2H 2(g)
ΔH 1＝－192.9 kJ·mol －
1 H 2(g)＋1
2
O 2(g)
H 2O(g)
ΔH 2＝－120.9 kJ·mol －1
则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变ΔH 3＝________________________________。

(3)苯乙烯是重要的基础有机原料。

工业中用乙苯(C 6H 5—CH 2CH 3)为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C 6H 5—CH===CH 2)的反应方程式为 C 6H 5—CH 2CH 3(g)C 6H 5—CH===CH 2(g)＋H 2(g) ΔH 1 已知：3C 2H 2(g)C 6H 6(g) ΔH 2
C 6H 6(g)＋C 2H 4(g)C 6H 5—CH 2CH 3(g) ΔH 3
则
反
应
3C 2H 2(g)
＋
C 2H 4(g)
C 6H 5—CH===CH 2(g)
＋
H 2(g)
的
ΔH
＝
_______________________
_________________________________________________。

(4)氨的合成是最重要的化工生产之一。

工业上合成氨用的H 2有多种制取的方法：
①用焦炭跟水反应：C(s)＋H 2O(g)=====高温
CO(g)＋H 2(g)；
②用天然气跟水蒸气反应：CH 4(g)＋H 2O(g)=====高温
催化剂
CO(g)＋3H 2(g)。

已知有关反应的能量变化如下图所示，则方法②中反应的ΔH ＝____________________。

(5)甲醇是一种用途广泛的化工原料。

工业上常用下列两种反应制备甲醇： ①CO(g)＋2H 2(g)
CH 3OH(g)
ΔH 1＝－90.1 kJ·mol －
1 ②CO 2(g)＋3H 2(g)
CH 3OH(g)＋H 2O(l) ΔH 2
已知：CO(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋H 2(g) ΔH 3＝－41.1 kJ·mol －
1
H 2O(l)===H 2O(g) ΔH 4＝＋44.0 kJ·mol －
1 则ΔH 2＝__________________。

答案 (1)CH 3OH(g)＋3
2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l)
ΔH ＝－725.8 kJ·mol －
1 (2)－72.0 kJ·mol －
1 (3)ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3 (4)(a ＋3b －c ) kJ·mol －
1
(5)－93.0 kJ·mol －
1 12．(2015·高考试题组合)
(1)[2015·广东理综，31(1)]用O 2将HCl 转化为Cl 2，可提高效益，减少污染。

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)
H 2O(g)＋CuCl 2(s) ΔH 1，
反应②生成 1 mol Cl 2的反应热为ΔH 2，则总反应的热化学方程式为_______________________
_________________________________________________(反应热用ΔH 1和ΔH 2表示)。

答案 2HCl(g)＋1
2
O 2(g)
H 2O(g)＋Cl 2(g) ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2
(2)[2015·四川理综，11(4)]FeSO 4可转化为FeCO 3，FeCO 3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。

已知25 ℃，101 kPa 时： 4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH ＝－1 648 kJ·mol －
1
C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393 kJ·mol －
1 2Fe(s)＋2C(s)＋3O 2(g)===2FeCO 3(s) ΔH ＝－1 480 kJ·mol －
1
FeCO 3在空气中加热反应生成Fe 2O 3的热化学方程式是________________________________ ________________________________________。

答案 4FeCO 3(s)＋O 2(g)===2Fe 2O 3(s)＋4CO 2(g) ΔH ＝－260 kJ·mol －1
(3)[2015·山东理综，30(3)]贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为____________________________________________________。

已知温度为T时：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋165 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41 kJ·mol－1
答案CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)ΔH＝－206 kJ·mol－1
(4)[2015·福建理综，24(2)③]已知：
Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)
ΔH1＝＋1 344.1 kJ·mol－1
2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g)
ΔH2＝＋1 169.2 kJ·mol－1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为
________________________________________________________________________。

答案Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g)ΔH＝＋174.9 kJ·mol－1
(5)[2015·全国卷Ⅱ，27(1)]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、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1
②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2
③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3
回答下列问题：
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键H—H C—O C≡O H—O C—H
E/(kJ·mol－1) 436 343 1 076 465 413
由此计算123mol－1。

答案－99＋41。