高二下學(xué)期魯科版化學(xué)選修四教師用書(shū)第一章1-1-2熱化學(xué)方程式反應(yīng)焓變的計(jì)算

第2課時(shí)熱化學(xué)方程式、反應(yīng)焓變的計(jì)算[課標(biāo)要求]1．能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式并利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。2．知道蓋斯定律的內(nèi)容，能運(yùn)用蓋斯定律計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。eq\a\vs4\al(熱化學(xué)方程式)1．概念把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)的焓變同時(shí)表示出來(lái)的式子。2．意義(1)表示化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化。(2)表示化學(xué)反應(yīng)中的焓變。例如：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，表示在25_℃和101kPa下，1_molH2(g)與eq\f(1,2)molO2(g)完全反應(yīng)生成1_molH2O(l)時(shí)放出285.8kJ的熱量。其中O2前邊的系數(shù)，只代表物質(zhì)的量，不能代表分子數(shù)。3．書(shū)寫(xiě)原則(1)熱化學(xué)方程式的系數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子個(gè)數(shù)，可以用整數(shù)也可以用分?jǐn)?shù)。(2)必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)、ΔH的“＋、－”和單位。(3)對(duì)于相同反應(yīng)，ΔH的數(shù)值必須與化學(xué)計(jì)量數(shù)對(duì)應(yīng)。4．實(shí)例8g甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出445kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－1。1．1g氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水，放出142.9kJ的熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是()A．H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1B．H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)ΔH＝－285.8kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJD．H2＋1/2O2=H2OΔH＝－285.8kJ·mol－1解析：選A由1g氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ的熱量可知，1molH2燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ的熱量，則ΔH＝－285.8kJ·mol－1。2．關(guān)于熱化學(xué)方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．2molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出571.6kJ的熱量B．1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出285.8kJ的熱量C．2個(gè)氫分子完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出571.6kJ的熱量D．上述熱化學(xué)方程式可表示為H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1解析：選CΔH為負(fù)值表示放熱反應(yīng)，由2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1知，2molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出571.6kJ的熱量，A正確；反應(yīng)熱數(shù)值應(yīng)與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)，B正確；熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子個(gè)數(shù)，C錯(cuò)誤；將題給熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)除以2可得H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，D正確。3．寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)N2(g)與H2(g)反應(yīng)生成17gNH3(g)，放出46.1kJ熱量。________________________________________________________________________(2)1molC2H5OH(l)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ熱量。________________________________________________________________________(3)1molCO完全轉(zhuǎn)化為CO2放出283kJ的熱量。________________________________________________________________________(4)24gC(s)與足量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收262.6kJ熱量。________________________________________________________________________解析：(1)1molN2(g)與3molH2(g)完全反應(yīng)生成2molNH3(g)時(shí)放出的熱量為46.1kJ×2＝92.2kJ。(2)C2H5OH燃燒的化學(xué)方程式為C2H5OH＋3O2=2CO2＋3H2O，故C2H5OH(l)完全燃燒生成CO2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1366.8kJ·mol－1。(3)CO轉(zhuǎn)化為CO2的化學(xué)方程式為2CO＋O2=2CO2，2molCO生成CO2放出熱量為2×283kJ＝566kJ，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1。(4)1molC(s)與足量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)吸收的熱量為eq\f(262.6kJ,2)＝131.3kJ。答案：(1)N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ·mol－1(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1366.8kJ·mol－1(3)2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1(4)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1[方法技巧]熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟與注意事項(xiàng)1.書(shū)寫(xiě)“三”步驟(1)寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式。(2)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。(3)寫(xiě)出ΔH的數(shù)值、單位及符號(hào)。2.注意“五”事項(xiàng)(1)要在物質(zhì)的化學(xué)式后面用括號(hào)注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。一般用英文字母g、l和s分別表示氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，水溶液中的溶質(zhì)則用aq表示。(2)ΔH的單位是kJ·mol－1。(3)根據(jù)焓的性質(zhì)，對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其ΔH也不同。若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH的數(shù)值也加倍。(4)熱化學(xué)方程式中不用“↑”“↓”，“=”上不用標(biāo)明反應(yīng)條件。(5)必須標(biāo)明ΔH的符號(hào)，放熱反應(yīng)ΔH為“－”，吸熱反應(yīng)ΔH為“＋”，正負(fù)號(hào)不可省略。eq\a\vs4\al(蓋斯定律及相關(guān)應(yīng)用)1．蓋斯定律對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無(wú)論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)的焓變都是一樣的，這一規(guī)律稱為蓋斯定律。2．反應(yīng)熱特點(diǎn)(1)反應(yīng)的熱效應(yīng)只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)。(2)反應(yīng)熱總值一定，如下圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)熱。則ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。3．應(yīng)用實(shí)例(1)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1，(2)CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ·mol－1，求C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱ΔH。根據(jù)蓋斯定律，知：ΔH1＝ΔH＋ΔH2，則：ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－393.5kJ·mol－1－(－283.0kJ·mol－1)＝－110.5kJ·mol－1。[特別提醒]同一物質(zhì)三態(tài)變化與反應(yīng)熱的關(guān)系：1．已知：①C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.1kJ·mol－1②C(金剛石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－395.0kJ·mol－1由石墨變成金剛石是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？判斷金剛石和石墨哪種物質(zhì)穩(wěn)定性更強(qiáng)。提示：由①－②得：C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，石墨變成金剛石是吸熱反應(yīng)；石墨的穩(wěn)定性更強(qiáng)。2．已知①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH3＝－241.8kJ·mol－1和②H2O(g)=H2O(l)ΔH4＝－44kJ·mol－1根據(jù)①和②，如何求出氫氣的燃燒熱？提示：要計(jì)算H2的燃燒熱，即求熱化學(xué)方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)的反應(yīng)熱，此時(shí)需要將氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水。根據(jù)蓋斯定律知：ΔH＝ΔH3＋ΔH4＝(－241.8kJ·mol－1)＋(－44kJ·mol－1)＝－285.8kJ·mol－1。3．相同質(zhì)量的H2分別與O2完全反應(yīng)時(shí)生成液態(tài)水和氣態(tài)水，哪一個(gè)放出的熱量多？提示：生成液態(tài)水放出的熱量多。1．應(yīng)用蓋斯定律的常用方法(1)虛擬路徑法若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個(gè)途徑：①由A直接變成D，反應(yīng)熱為ΔH；②由A經(jīng)過(guò)B變成C，再由C變成D，每步的反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，如圖所示：，則有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。(2)加和法①確定待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。②找出待求熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式中的位置(是同側(cè)還是異側(cè))。③利用同側(cè)相加、異側(cè)相減進(jìn)行處理。④根據(jù)待求方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)通過(guò)乘除來(lái)調(diào)整已知反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，并消去中間產(chǎn)物。⑤實(shí)施疊加并確定反應(yīng)熱的變化。2．應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱時(shí)的注意事項(xiàng)(1)熱化學(xué)方程式同乘以某一個(gè)數(shù)時(shí)，反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。(2)熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，同種物質(zhì)之間可相加減，反應(yīng)熱也隨之相加減(帶符號(hào))。(3)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí)，ΔH的“＋”“－”號(hào)必須隨之改變，但數(shù)值不變。1．已知：Fe2O3(s)＋eq\f(3,2)C(s)=eq\f(3,2)CO2(g)＋2Fe(s)ΔH1＝＋234.1kJ·mol－1①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1②則2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)的ΔH是()A．－824.4kJ·mol－1B．－627.6kJ·mol－1C．－744.7kJ·mol－1D．－169.4kJ·mol－1解析：選A根據(jù)蓋斯定律，由②×eq\f(3,2)－①得ΔH＝－393.5kJ·mol－1×eq\f(3,2)－234.1kJ·mol－1＝－824.4kJ·mol－1。2．在1200℃時(shí)，天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：H2S(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)ΔH12H2S(g)＋SO2(g)=eq\f(3,2)S2(g)＋2H2O(g)ΔH2H2S(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=S(g)＋H2O(g)ΔH32S(g)=S2(g)ΔH4則ΔH4的正確表達(dá)式為()A．ΔH4＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)B．ΔH4＝eq\f(2,3)(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)C．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)D．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)解析：選A根據(jù)蓋斯定律將第1個(gè)反應(yīng)和第2個(gè)反應(yīng)都乘以eq\f(2,3)，相加再減去第3個(gè)反應(yīng)的2倍就得到反應(yīng)2S(g)=S2(g)，故ΔH4＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2)－2ΔH3，即答案為A。3．關(guān)于如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(X代表鹵素)，說(shuō)法不正確的是()A．2H(g)＋2X(g)=2HX(g)ΔH3<0B．生成HX的反應(yīng)熱與途徑無(wú)關(guān)，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3C．途徑Ⅲ生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說(shuō)明HCl比HBr穩(wěn)定D．Cl、Br、I的非金屬性依次減弱，所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次增多解析：選D原子形成化學(xué)鍵時(shí)放熱，焓變小于0，則2H(g)＋2X(g)=2HX(g)ΔH3<0，A項(xiàng)正確；反應(yīng)熱與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)，生成HX的反應(yīng)熱與途徑無(wú)關(guān)，故ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，B項(xiàng)正確；途徑Ⅲ生成HCl放出的熱量比生成HBr放出的熱量多，說(shuō)明HCl的能量低，比HBr穩(wěn)定，C項(xiàng)正確；Cl、Br、I的原子半徑依次增大，斷裂Cl2、Br2、I2中的化學(xué)鍵需要的能量依次減少，所以途徑Ⅱ吸收的能量依次減少，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1＝－196.6kJ·mol－1①2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH2＝－113.0kJ·mol－1②則反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。解析：根據(jù)蓋斯定律，由①×eq\f(1,2)－②×eq\f(1,2)可得，SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，則ΔH＝eq\f(1,2)ΔH1－eq\f(1,2)ΔH2＝eq\f(1,2)×(－196.6kJ·mol－1)－eq\f(1,2)×(－113.0kJ·mol－1)＝－41.8kJ·mol－1。答案：－eq\a\vs4\al(反應(yīng)熱的計(jì)算)計(jì)算依據(jù)計(jì)算方法依據(jù)熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似，可以左右顛倒同時(shí)改變正負(fù)號(hào)，各項(xiàng)的系數(shù)包括ΔH的數(shù)值可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)根據(jù)蓋斯定律根據(jù)蓋斯定律，可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其ΔH相加或相減，得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式根據(jù)燃燒熱可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量＝可燃物的物質(zhì)的量×其燃燒熱根據(jù)化學(xué)鍵的鍵能ΔH＝反應(yīng)物化學(xué)鍵鍵能總和－生成物化學(xué)鍵鍵能總和根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量ΔH＝E(生成物)－E(反應(yīng)物)1．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1；②2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋483.6kJ·mol－1?，F(xiàn)有18g液態(tài)H2O，蒸發(fā)時(shí)吸收的熱量為()A．88kJB．44kJC．4.89kJD．2.45kJ解析：選B①×eq\f(1,2)＋②×eq\f(1,2)，得H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1，故H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1。m(H2O)＝18g，n(H2O)＝eq\f(18g,18g·mol－1)＝1mol，故18g液態(tài)H2O蒸發(fā)時(shí)吸收的熱量為44kJ，B項(xiàng)正確。2．已知CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－eq\f(1,2)Q2kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－eq\f(1,2)Q3kJ·mol－1常溫下取體積比為4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量(單位：kJ)為()A．Q1＋Q3B．Q1＋Q2C．Q1＋Q3D．Q1＋Q2解析：選A混合氣體的物質(zhì)的量為eq\f(11.2L,22.4L·mol－1)＝0.5mol，所以混合氣體中CH4、H2的物質(zhì)的量分別為0.5mol×eq\f(4,5)＝0.4mol和0.5mol－0.4mol＝0.1mol，根據(jù)兩種氣體燃燒的熱化學(xué)方程式及題意(反應(yīng)后恢復(fù)至室溫，H2O為液態(tài))知反應(yīng)后放出的熱量為Q1kJ·mol－1×0.4mol＋eq\f(1,2)Q3kJ·mol－1×0.1mol＝Q1＋Q3。3．已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g)ΔH＝－72kJ·mol－1，蒸發(fā)1molBr2(l)需要吸收的能量為30kJ，其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ436a369則表中a為()A．404B．260C．230D．200解析：選D根據(jù)題意，結(jié)合蓋斯定律有：H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH＝－102kJ·mol－1，而化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH等于破壞反應(yīng)物化學(xué)鍵所吸收的能量－形成生成物化學(xué)鍵所放出的能量，即－102kJ·mol－1＝436kJ·mol－1＋akJ·mol－1－2×369kJ·mol－1，a＝200。eq\a\vs4\al(反應(yīng)熱大小的比較)1．依照規(guī)律、經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)直接比較(1)吸熱反應(yīng)的ΔH肯定比放熱反應(yīng)的ΔH大(前者ΔH大于0，后者ΔH小于0)。(2)物質(zhì)燃燒時(shí)，可燃物的量越大，燃燒放出的熱量越多，ΔH反而越小。(3)等量的可燃物完全燃燒放出的熱量肯定比不完全燃燒所放出的熱量多，但ΔH小。(4)同一反應(yīng)，產(chǎn)物相同時(shí)，氣態(tài)物質(zhì)燃燒所放出的熱量比固態(tài)物質(zhì)燃燒所放出的熱量多。(5)同一反應(yīng)，反應(yīng)物相同時(shí)，生成液態(tài)物質(zhì)放出的熱量比生成氣態(tài)物質(zhì)所放出的熱量多。(6)中和反應(yīng)生成等量的水時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)比弱酸與強(qiáng)堿(或強(qiáng)堿與弱酸、弱堿與弱酸)的稀溶液反應(yīng)放出的熱量多，但ΔH小。(7)對(duì)于可逆反應(yīng)，因反應(yīng)不能進(jìn)行完全，實(shí)際反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量要小于相應(yīng)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱數(shù)值。例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，則向密閉容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，放出的熱量要小于197kJ。2．利用蓋斯定律比較利用蓋斯定律，設(shè)計(jì)不同反應(yīng)途徑，由能量守恒定律列式比較。如：(1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí)：A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1＜0①A(g)＋B(g)=C(l)ΔH2＜0②因?yàn)榉磻?yīng)②－①為：C(g)=C(l)ΔH3＝ΔH2－ΔH1，而ΔH3＜0，所以ΔH2＜ΔH1。(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)：A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1＜0①A(s)＋B(g)=C(g)ΔH2＜0②因?yàn)棣2＝ΔH3＋ΔH1，且ΔH3＞0，所以ΔH2＞ΔH1。[特別提醒]在進(jìn)行ΔH的大小比較時(shí)，需要注意ΔH的“＋”“－”、數(shù)值和單位屬于一個(gè)整體，不能隨意分割。(1)在比較兩個(gè)熱化學(xué)方程式中ΔH的大小時(shí)，比的是其代數(shù)值，要帶“＋”“－”進(jìn)行比較。(2)在比較兩個(gè)反應(yīng)放出或吸收的熱量多少時(shí)，比的是其絕對(duì)值，應(yīng)去掉“＋”“－”進(jìn)行比較。1．已知：CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH1C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH3CuO(s)＋CO(g)=Cu(s)＋CO2(g)ΔH42CuO(s)＋C(s)=2Cu(s)＋CO2(g)ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷不正確的是()A．ΔH1＞0B．ΔH2＞0C．ΔH2＜ΔH3D．ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1解析：選C分別給各反應(yīng)編號(hào)。A項(xiàng)，此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH1＞0，正確；B項(xiàng)，生成水煤氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH2＞0，正確；C項(xiàng)，根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)②－反應(yīng)③得反應(yīng)①。即ΔH1＝ΔH2－ΔH3＞0，則ΔH2＞ΔH3，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，CuO(s)＋CO(g)=Cu(s)＋CO2(g)ΔH4④，④×2＋①得出：2CuO(s)＋C(s)=2Cu(s)＋CO2(g)ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1，正確。2．下列各組熱化學(xué)方程式中，ΔH1＞ΔH2的是()①C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH1CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH2A．①③④B．②③④C．①②③④D．①②③解析：選C①碳完全燃燒放熱多，放熱越多，ΔH越小，則ΔH1＞ΔH2；②固態(tài)S的能量低于氣態(tài)S的能量，因此氣態(tài)硫燃燒放熱多，則ΔH1＞ΔH2；③參加反應(yīng)的氫氣越多，放熱越多，則ΔH1＞ΔH2；④碳酸鈣分解吸熱，氧化鈣溶于水生成氫氧化鈣放熱，則ΔH1＞ΔH2。3．已知：2H2(g)＋H2(g)=C2H4(g)ΔH<0；4(g)=C2H4(g)＋2H2(g)ΔH>0。以下三個(gè)熱化學(xué)方程式：①C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH1②C(s)＋eq\f(1,2)H2(g)=eq\f(1,2)C2H2(g)ΔH2③C(s)＋H2(g)=eq\f(1,2)C2H4(g)ΔH3ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的順序是()A．ΔH2>ΔH3>ΔH1B．ΔH3>ΔH2>ΔH1C．ΔH3>ΔH1>ΔH2D．ΔH1>ΔH2>ΔH3解析：選A利用蓋斯定律，(③－②)×2得出：C2H2(g)＋H2(g)=C2H4(g)ΔH＝2(ΔH3－ΔH2)，ΔH2>ΔH3；(③－①)×2得出：2CH4(g)=C2H4(g)＋2H2(g)ΔH＝2(ΔH3－ΔH1)，根據(jù)反應(yīng)b，ΔH3－ΔH1>0，ΔH3>ΔH1，故A項(xiàng)正確。

[二級(jí)訓(xùn)練·節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)]1．已知熱化學(xué)方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1＝－571.6kJ·mol－1，則下列關(guān)于熱化學(xué)方程式2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2的說(shuō)法正確的是()A．熱化學(xué)方程式中的系數(shù)表示分子數(shù)B．該反應(yīng)中ΔH2>0C．該反應(yīng)中ΔH2＝－571.6kJ·mol－1D．該反應(yīng)與題述反應(yīng)互為可逆反應(yīng)解析：選B熱化學(xué)方程式中的系數(shù)表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示分子數(shù)。該反應(yīng)是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1＝－571.6kJ·mol－1逆向進(jìn)行的反應(yīng)，其反應(yīng)熱ΔH2＝＋571.6kJ·mol－1，但該反應(yīng)與題述反應(yīng)不互為可逆反應(yīng)，因?yàn)槎叩姆磻?yīng)條件不同。2．S(單斜)和S(正交)是硫的兩種同素異形體。已知：①S(單斜，s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1＝－297.16kJ·mol－1②S(正交，s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2＝－296.83kJ·mol－1③S(單斜，s)=S(正交，s)ΔH3下列說(shuō)法正確的是()A．ΔH3＝＋0.33kJ·mol－1B．單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C．S(單斜，s)=S(正交，s)ΔH3<0，正交硫比單斜硫穩(wěn)定D．S(單斜，s)=S(正交，s)ΔH3>0，單斜硫比正交硫穩(wěn)定解析：選C由已知，反應(yīng)③＝①－②，則由蓋斯定律可得三個(gè)反應(yīng)的焓變關(guān)系為ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝(－297.16kJ·mol－1)－(－296.83kJ·mol－1)＝－0.33kJ·mol－1，故A錯(cuò)；反應(yīng)③焓變小于零，為放熱反應(yīng)，S(單斜)所含能量高于S(正交)所含能量，能量越低越穩(wěn)定，所以正交硫比單斜硫穩(wěn)定，故B、D錯(cuò)，C正確。3．已知下列熱化學(xué)方程式：Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－24.8kJ·mol－1；Fe2O3(s)＋eq\f(1,3)CO(g)=eq\f(2,3)Fe3O4(s)＋eq\f(1,3)CO2(g)ΔH＝－15.73kJ·mol－1；Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋640.4kJ·mol－1；則14gCO氣體還原足量FeO固體得到Fe單質(zhì)和CO2氣體時(shí)對(duì)應(yīng)的ΔH約為()A．－218kJ·mol－1B．－109kJ·mol－1C．＋218kJ·mol－1D．＋109kJ·mol－1解析：選B14gCO氣體的物質(zhì)的量為eq\f(1,2)mol。該問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為eq\f(1,2)CO(g)＋eq\f(1,2)FeO(s)=eq\f(1,2)Fe(s)＋eq\f(1,2)CO2(g)ΔH＝？所以應(yīng)用蓋斯定律，若把已知給出的3個(gè)熱化學(xué)方程式按照順序編號(hào)為①、②、③，那么由已知反應(yīng)①×eq\f(1,4)－②×eq\f(1,4)－③×eq\f(1,6)即可得到所求反應(yīng)，再由蓋斯定律即可得出結(jié)果。4．下列關(guān)系式正確的是()①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝ckJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH4＝dkJ·mol－1A．a(chǎn)<c<0B．b>d>0C．2a＝b<0D．2c＝d>0解析：選C①和②、③和④中H2、O2、H2O的聚集狀態(tài)分別相同，且②和④中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別是①、③中的2倍，所以b＝2a，d＝2c。①、②、③、④均為放熱反應(yīng)，a、b、c、d均小于零，所以選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；由于H2O(g)→H2O(l)這一過(guò)程放出熱量，所以反應(yīng)③中放出的熱量比反應(yīng)①多，即c的絕對(duì)值比a大，但由于a、c均小于零，所以c<a，A項(xiàng)錯(cuò)誤。5．下列說(shuō)法或表示方法正確的是()A．已知C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1；C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2B．在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3kJC．由C(石墨)(s)=C(金剛石)(s)ΔH＝＋1.90kJ·mol－1可知，金剛石比石墨穩(wěn)定D．在101kPa時(shí)，2gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，則表示氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1解析：選BA項(xiàng)，1mol碳完全燃燒放出的熱量應(yīng)大于不完全燃燒放出的熱量，因ΔH1、ΔH2均小于零，所以ΔH1<ΔH2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，濃硫酸稀釋過(guò)程中要放熱，因此放出的熱量大于57.3kJ，正確；石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱反應(yīng)，則金剛石所具有的能量高于石墨所具有的能量，能量越高越不穩(wěn)定，所以金剛石不如石墨穩(wěn)定，錯(cuò)誤；2g即1molH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，所以熱化學(xué)方程式中2molH2反應(yīng)對(duì)應(yīng)的焓變應(yīng)為－571.6kJ·mol－1，錯(cuò)誤。6．在101kPa298K條件下，氣態(tài)分子斷開(kāi)1mol化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓，H—H、H—O和O=O鍵的鍵焓ΔH分別為436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1。下列熱化學(xué)方程式正確的是()A．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－485kJ·mol－1B．H2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝＋485kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1解析：選DH2O(g)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)的ΔH＝463kJ·mol－1×2－436kJ·mol－1－495kJ·mol－1×eq\f(1,2)＝＋242.5kJ·mol－1，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－485kJ·mol－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。7．煤燃燒的反應(yīng)熱的利用有如下兩條途徑：Ⅰ.利用煤在充足的空氣中直接燃燒產(chǎn)生的熱量。Ⅱ.先使煤氣化，即將煤與水蒸氣反應(yīng)得到氫氣和一氧化碳，然后使氫氣和一氧化碳在充足的空氣中燃燒。這兩個(gè)過(guò)程的熱化學(xué)方程式分別為：Ⅰ.C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1Ⅱ.C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH4＝dkJ·mol－1填寫(xiě)下列空白：(1)途徑Ⅱ與途徑Ⅰ相比有許多優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是。(2)上述四個(gè)熱化學(xué)方程式中________大于零(填“ΔH1”“ΔH2”“ΔH3”或“ΔH4”)。(3)等質(zhì)量的煤分別按以上兩個(gè)不同途徑反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱的正確關(guān)系是________。A．Ⅰ比Ⅱ多B．Ⅰ比Ⅱ少C．Ⅰ與Ⅱ在理論上相同(4)依據(jù)能量守恒定律，ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4之間的關(guān)系為。解析：(1)煤作為燃料直接使用，不僅燃燒不充分，還會(huì)產(chǎn)生SO2等污染性氣體，將煤氣化后，既便于管道輸送，又能使煤燃燒充分，熱效率高，還能除去硫，減少污染。(2)只有碳和水蒸氣的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，故ΔH2>0。(3)根據(jù)蓋斯定律，將Ⅱ中的三個(gè)熱化學(xué)方程式相加就能得到Ⅰ中方程式，因此C正確。(4)由(3)可知，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。答案：(1)煤氣化后便于管道輸送，燃燒充分、利用率高，潔凈(2)ΔH2(3)C(4)ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH41．碘在不同狀態(tài)下(固態(tài)或氣態(tài))與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下所示：①H2(g)＋I(xiàn)2(？)=2HI(g)ΔH＝＋9.48kJ·mol－1②H2(g)＋I(xiàn)2(？)=2HI(g)ΔH＝－26.48kJ·mol－1下列判斷正確的是()A．①中的I2為氣態(tài)，②中的I2為固態(tài)B．①的反應(yīng)物總能量比②的反應(yīng)物總能量低C．①的產(chǎn)物比②的產(chǎn)物熱穩(wěn)定性好D．1mol固態(tài)碘升華時(shí)將吸熱17kJ解析：選B分析兩個(gè)熱化學(xué)方程式可知，①中反應(yīng)物的總能量較②中反應(yīng)物的總能量低，故①中I2為固態(tài)，②中I2為氣態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；兩反應(yīng)中生成物的狀態(tài)相同，故熱穩(wěn)定性相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由①式－②式可知1mol固態(tài)碘升華時(shí)將吸熱35.96kJ，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。如：①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574kJ·mol－1②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160kJ·mol－1下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．等物質(zhì)的量的CH4在反應(yīng)①、②中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同B．由反應(yīng)①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH>－574kJ·mol－1C．4NO2(g)＋2N2(g)=8NO(g)ΔH＝＋586kJ·mol－1D．若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4把NO2還原為N2，整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為NA解析：選BA項(xiàng)，反應(yīng)①、②中均有CH4～CO2～8e－，故等物質(zhì)的量的CH4在反應(yīng)①、②中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同；B項(xiàng)，相同條件下，生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放熱多，故ΔH<－574kJ·mol－1；C項(xiàng)，根據(jù)蓋斯定律，由①－②可得4NO2(g)＋2N2(g)=8NO(g)ΔH＝＋586kJ·mol－1；D項(xiàng)，CH4最終全部轉(zhuǎn)化為CO2，故轉(zhuǎn)移的電子總物質(zhì)的量為eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)×8＝1.6mol，即NA。3．(2016·江蘇高考)通過(guò)以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()①太陽(yáng)光催化分解水制氫：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝571.6kJ·mol－1②焦炭與水反應(yīng)制氫：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2＝131.3kJ·mol－1③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝206.1kJ·mol－1A．反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．反應(yīng)②為放熱反應(yīng)C．反應(yīng)③使用催化劑，ΔH3減小D．反應(yīng)CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8kJ·mol－1解析：選D反應(yīng)①是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A不正確；反應(yīng)②中ΔH2＞0，是吸熱反應(yīng)，B不正確；反應(yīng)③使用催化劑不能改變反應(yīng)的焓變，ΔH不變，C不正確；D項(xiàng)中，由蓋斯定律，反應(yīng)③－②可得CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH＝74.8kJ·mol－1，正確。4．蓋斯定律認(rèn)為能量總是守恒的，不管化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是一步完成或分幾步完成，整個(gè)過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的。已知：①H2O(g)=H2O(l)ΔH1＝－Q1kJ·mol－1②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2kJ·mol－1③C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝－Q3kJ·mol－1若使23g液態(tài)無(wú)水酒精完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量為(單位：kJ)()A．Q1＋Q2＋Q3B．Q1－Q2＋Q3C．Q1－Q2＋Q3D．0.5(Q1＋Q2＋Q3)解析：選B根據(jù)蓋斯定律，液態(tài)無(wú)水酒精完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式可由③－②＋①×3得到，即熱化學(xué)方程式為C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－(Q3－Q2＋3Q1)kJ·mol－1,23g酒精為0.5mol，完全燃燒放出的熱量為Q3－Q2＋Q1)kJ。5．丙烷的分子式為C3H8，其完全燃燒后只有CO2和H2O，不會(huì)造成環(huán)境污染，已知有以下四個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式：①C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－akJ·mol－1②C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－bkJ·mol－1③2C3H8(g)＋9O2(g)=4CO2(g)＋2CO(g)＋8H2O(l)ΔH＝－ckJ·mol－1④1/2C3H8(g)＋5/2O2(g)=3/2CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－dkJ·mol－1其中a、b、c、d最大的是()A．a(chǎn)B．BC．cD．d解析：選C①與②相比