高二暑假专区讲义练习第02讲 反应热的计算-【教师版】新高二化学暑假衔接（人教版）

这是一份高二暑假专区讲义练习第02讲 反应热的计算-【教师版】新高二化学暑假衔接（人教版），共14页。试卷主要包含了能计算反应热，中和反应中反应热的大小不同，克劳斯法等内容，欢迎下载使用。
1．能用盖斯定律进行有关反应热的比较与计算。
2．会比较同一反应在不同条件反应的焓变大小。
3．能计算反应热。
1．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
2．焓变大小的判断。
1．盖斯定律计算反应热。
2．焓变大小的判断。
有些反应的反应热无法通过量热计直接测定，如C燃烧时不可能全部生成CO，总有一部分生成CO2，能否通过某些已知反应的反应热来计算C生成CO反应的反应热呢？
一、盖斯定律
1．内容
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：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。
可图示为：
，则Q＝Q1＋Q2＝Q3＋Q4＋Q5
2．意义
若：①反应进行得很慢；②反应不容易直接发生；③反应伴有副反应发生，这些反应的反应热不能直接测定，可运用盖斯定律间接计算反应热。
3．应用
利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。
利用盖斯定律计算反应热的两种方法
1．虚拟路径法：
先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反应热。
如C(s)＋O2(g)＝CO2(g)的反应热计算：
2．加合法：即运用所给方程式通过加减的方法得到新的热化学方程式。
利用盖斯定律计算反应热的两种方法
应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意以下几点：
①热化学方程式同乘以或除以某一个数时，ΔH也必须乘上该数。
②热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，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将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”或“－”号必须随之改变。
二、焓变大小的比较
1．如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍。
如：H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)＝H2O(l) ΔH1＝－a kJ·ml－1；2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH2＝－b kJ·ml－1，其反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|＜|ΔH2|，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1＞ΔH2。
2．同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同。
在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)eq \(eq \(,\s\up6()),\s\up6(放热),\s\d7(吸热))A(l)eq \(eq \(,\s\up6()),\s\up6(放热),\s\d7(吸热))A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。
如：S(g)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH1＝－a kJ·ml－1……①；S(s)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH2＝－b kJ·ml－1……②
方法一：图像法
由图像可知：|ΔH1|＞|ΔH2|，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1＜ΔH2。
方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式
由①－②可得S(g)＝S(s) ΔH＝ΔH1－ΔH2＜0，故ΔH1＜ΔH2。
3．晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同
如：C(s，石墨)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－a kJ·ml－1；C(s，金刚石)＋O2(g)＝CO2(g)
ΔH2＝－b kJ·ml－1
4．根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小。
如C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)＝CO(g) ΔH1；C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2，C完全燃烧，放热更多，|ΔH1|＜|ΔH2|，但ΔH3＜0，ΔH4＜0，故ΔH1＞ΔH2。
②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。
如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·ml－1，向密闭容器中通入2 ml SO2(g)和1 ml O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·ml－1。
5．中和反应中反应热的大小不同
①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1 ml水时，放出的热量一定大于57.3 kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。
②醋酸和NaOH溶液反应生成1 ml水时，放出的热量一定小于57.3 kJ(醋酸电离会吸热)。
③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1 ml水时，反应放出的热量一定大于57.3 kJ(SOeq \\al(2－,4)和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。
6．根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小
2Al(s)＋eq \f(3,2)O2(g)＝Al2O3(s) ΔH1……①
2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)＝Fe2O3(s) ΔH2……②
由①－②可得2Al(s)＋Fe2O3(s)＝2Fe(s)＋Al2O3(s) ΔH＝ΔH1－ΔH2，已知铝热反应为放热反应，故ΔH＜0，ΔH1＜ΔH2。
三、反应热的计算
1．根据热化学方程式计算
热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如，
aA(g)＋bB(g)＝cC(g)＋dD(g) ΔH
a b c d |ΔH|
n(A) n(B) n(C) n(D) Q
则eq \f(n(A),a)＝eq \f(n(B),b)＝eq \f(n(C),c)＝eq \f(n(D),d)＝eq \f(Q,|ΔH|)
2．根据反应物、生成物的键能计算
ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。
3．根据物质的燃烧热数值计算
Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。
4．根据盖斯定律计算
根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。
5．根据比热公式计算：Q＝cmΔt。
考点一：根据盖斯定律计算反应热
例1．（2023·北京房山区高二上学期期中）工业上也可用CO和H2合成甲醇
已知：①CO(g)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝CO2(g) H1＝－283.0 kJ·ml－1
②H2(g)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝H2O(g) H2＝－241.8 kJ·ml－1
③CH3OH(g)＋ EQ \f(3,2)O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) H3＝－192.2 kJ·ml－1
则反应CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) H＝_______kJ·ml－1
【答案】－574.4
【解析】①CO(g)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝CO2(g) H1＝－283.0 kJ·ml－1
②H2(g)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝H2O(g) H2＝－241.8 kJ·ml－1
③CH3OH(g)＋ EQ \f(3,2)O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) H3＝－192.2 kJ·ml－1
观察反应CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)可知，对所给的三个热化学方程式，要消去O2、CO2、H2O，根据盖斯定律，将反应①＋2×②－③即可，整理可得反应为CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) H＝－574.4 kJ·ml－1。
利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤：
考点二：反应热的计算
例2．氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。
几种含氯离子的相对能量如下表所示：
①在上述五种离子中，最不稳定的离子是________(填离子符号)。
②反应3ClO－(aq)＝ClOeq \\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)的ΔH＝______________。
③写出由ClOeq \\al(－,3)反应生成ClOeq \\al(－,4)和Cl－的热化学方程式：__________________________________________。
【答案】①ClOeq \\al(－,2) ②－117 kJ·ml－1 ③4ClOeq \\al(－,3)(aq)＝3ClOeq \\al(－,4)(aq)＋Cl－(aq) ΔH＝－138 kJ·ml－1
【解析】①物质具有的能量越高，其稳定性越弱，故最不稳定的离子是ClOeq \\al(－,2)；②ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，则反应3ClO－(aq)＝ClOeq \\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)的ΔH＝63 kJ·ml－1＋0×2－60 kJ·ml－1×3＝－117 kJ·ml－1；③由ClOeq \\al(－,3)生成ClOeq \\al(－,4)和Cl－的反应为4ClOeq \\al(－,3)(aq)＝3ClOeq \\al(－,4)(aq)＋Cl－(aq)，该反应的ΔH＝38 kJ·ml－1×3＋0×1－63 kJ·ml－1×4＝－138 kJ·ml－1。
考点三：焓变大小判断
例3．（2023·湖北宜昌市协作体高二上学期期中）相同条件下，下列各组热化学方程式中ΔH1＞ΔH2的是
A．C(s)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝CO(g) ΔH1；C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2
B．2Al(s)＋ EQ \f(3,2)O2(g)＝Al2O3(s) ΔH1；2Fe(s)＋ EQ \f(3,2)O2(g)＝Fe2O3(s) ΔH2
C．2H2S(g)＋3O2(g)＝2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1；2H2S(g)＋O2(g)＝2S(s)＋2H2O(l) ΔH2
D．CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s) ΔH1；NH4HCO3(s)＝NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g) ΔH2
【答案】A
【解析】A项，碳完全燃烧生成CO2放出热量更多，其焓更小，即ΔH1＞ΔH2，正确；B项，将B中的化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由①－②可得：2Al(s)＋Fe2O3(s)＝2Fe(s)＋Al2O3(s) ΔH＝ΔH1－ΔH2，已知铝热反应为放热反应，故ΔH＜0，即ΔH1＜ΔH2，错误；C项，将化学方程式依次编号为③④，根据盖斯定律，由③－④可得：2S(s)＋2O2(g)＝2SO2(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＜ΔH2，错误；D项，氧化钙和水反应是放热反应，ΔH1＜0，碳酸氢钠分解是吸热反应，ΔH2＞0，即ΔH1＜ΔH2，错误。
ΔH大小比较时：①要带着符号比较(ΔH是有符号“＋”“－”的)；②吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”，所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH；③放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。
1．（2023·河南洛阳市强基联盟大联考高二上学期10月）已知高炉炼铁时发生反应Fe2O3(s)＋3CO(g)＝2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－24.6 kJ·ml－1，则消耗28 g CO时，上述反应的能量变化为
A．吸收4.1 kJ能量B．放出4.1 kJ能量
C．吸收8.2 kJ能量D．放出8.2 kJ能量
【答案】D
【解析】根据反应Fe2O3(s)＋3CO(g)＝2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－24.6 kJ·ml－1，可知，消耗3 ml CO放出的热量为24.6 kJ，28 g CO为1 ml，则消耗1 ml CO时，放出的热量为 EQ \f(1,3)×24.6 kJ＝8.2 kJ，答案选D项。
2．（2023·北京丰台区高二上学期期中）在298K、100 kPa时，已知：
2H2O(g)＝2H2(g)＋O2(g) ΔH1
H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)＝4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH 3与ΔH 1和ΔH 2间的关系正确的是
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
【答案】A
【解析】①2H2O(g)＝2H2(g)＋O2(g) ΔH1；②H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH2；③2Cl2(g)＋2H2O(g)＝4HCl(g)＋O2(g) ΔH3。则由盖斯定律可知，反应③＝①＋2×②，ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，故选A项。
3．（2023·吉林吉林市高二上学期期中）已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，向0.1 L 0.2 ml·L－1的NaOH溶液中加入下列物质：①稀醋酸；②浓硫酸；③稀盐酸，恰好完全反应。则其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是
A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3B．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2D．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2
【答案】B
【解析】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，①稀醋酸；②浓硫酸；③稀盐酸，恰好完全反应，稀盐酸反应放出的热量为0.02×57.3 kJ。醋酸电离吸热、浓硫酸稀释放热，醋酸反应放出的热量少，浓硫酸反应放出热量多，且ΔH均为负值，则ΔH1＞ΔH3＞ΔH ；故选B项。
4．（2023·山东临沂市沂水县高二上学期期中）已知：C(s,石墨)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1；CO(g)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－283 kJ·ml－1
理论上2 ml石墨不充分燃烧，生成等物质的量的CO(g)和CO2(g)放出的热量是
A．676.5 kJB．504 kJ
C．283 kJD．110.5 kJ
【答案】B
【解析】已知反应①：C(s,石墨)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1；反应②：CO(g)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－283 kJ·ml－1，按盖斯定律反应①－②得：C(s,石墨)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－110.5 kJ·ml－1，则理论上2 ml石墨不充分燃烧，生成等物质的量的CO(g)和CO2(g)放出的热量是393.5 kJ·ml－1×1 ml＋110.5 kJ·ml－1×1 ml＝504 kJ，答案选B项。
5．（2023·江苏南通高二上学期期末）Li/Li2O体系的能量循环如图所示。已知：[O(g)eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(－142 kJ·ml－1),\s\d 4(———————→))),\s\d 6())O－(g)eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(844 kJ·ml－1),\s\d 4(———————→))),\s\d 6())O2－]。下列说法正确的是
A．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6B．ΔH2＜0
C．ΔH3＜0D．ΔH5＞ΔH6
【答案】A
【解析】A项，根据盖斯定律计算得到，反应过程中的焓变关系为：ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6，正确；B项，气态Li原子失去最外层的电子变为气态锂离子要吸收能量，则反应热ΔH2＞0，错误；C项，断裂化学键吸收能量，氧气断裂化学键变为氧原子过程中吸收热，ΔH3＞0，错误；D项，根据能量转化关系和盖斯定律的计算可知，反应一步完成与分步完成的热效应相同，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6，则ΔH6＞ΔH5，错误。
6．（2023·广东广州市高二上学期期中）捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)＝(NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)＝NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)＝2NH4HCO3(aq) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是：ΔH3＝___________。
【答案】2ΔH2－ΔH1
【解析】根据反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ之间的关系，由盖斯定律2×②－①得，(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)＝2NH4HCO3(aq) ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。
7．（2023·江苏南京高二期中）氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。
已知：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH1＝－484 kJ·ml－1……①
H2O(l)＝2H2O(g) ΔH1＝＋44 kJ·ml－1……②
表示H2燃烧热的热化学方程式为_______________________________。
【答案】（1）H2(g)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝H2O(l) ΔH＝－286 kJ·ml－1
【解析】（1）101 kPa时，1 ml纯物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量是燃烧热。利用盖斯定律，①× EQ \f(1,2)－②可得表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝H2O(l) ΔH1＝－286 kJ·ml－1。
8．（2023·北京海淀区高二上学期期末）克劳斯法：2H2S(g)＋O2(g)＝S2(g)＋2H2O(g)。
已知：2H2S(g)＋3O2(g)＝2SO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－1 036 kJ·ml－1
4H2S(g)＋2SO2(g)＝3S2(g)＋4H2O(g) ΔH2＝＋94 kJ·ml－1
用克劳斯法处理H2S，若生成1 ml S2(g)，放出热量_______kJ。
【答案】314
【解析】已知：①2H2S(g)＋3O2(g)＝2SO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－1 036 kJ·ml－1；②4H2S(g)＋2SO2(g)＝3S2(g)＋4H2O(g) ΔH2＝＋94 kJ·ml－1；由盖斯定律可知，（①＋②）× EQ \f(1,3)得到2H2S(g)＋O2(g)＝S2(g)＋2H2O(g) ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)× EQ \f(1,3)＝－314 kJ·ml－1，若生成1 ml S2(g)，放出热量314 kJ热量。
1．（2022·江苏苏州模拟）已知几种离子反应的热化学方程式如下：
①H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH1；
②Ba2＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)＝BaSO4(s) ΔH2；
③NH3·H2O(aq)＋H＋(aq)＝NHeq \\al(＋,4)(aq)＋H2O(l) ΔH3；
④Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)＝BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH4。
下列有关判断正确的是
A．ΔH2＞0，ΔH3＜0B．ΔH2＜ΔH4
C．ΔH4＜ΔH1＋ΔH2D．ΔH1＞ΔH3
【答案】C
【解析】A项，反应②生成BaSO4沉淀，为放热反应，ΔH2＜0，反应③为NH3·H2O与强酸发生的中和反应，为放热反应，ΔH3＜0，错误；B项，反应④除了生成沉淀放热，还有中和反应放热，放出的热量大于反应②，即ΔH4＜ΔH2，错误；C项，根据盖斯定律可知ΔH4＝2ΔH1＋ΔH2，已知ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH4＜ΔH1＋ΔH2，正确；D项，反应③可表示NH3·H2O与强酸发生的中和反应，NH3·H2O为弱碱，电离需吸收能量，故ΔH3＞ΔH1，错误。
2．（2023·湖北孝感市协作体高二上学期期中）已知煤转化成水煤气及其燃烧过程的能量变化如图，下列说法不正确的是
A．由ΔH3可知，该步反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和
B．ΔH1－ΔH2＋ΔH3＝0
C．ΔH1＜ΔH2
D．若用C(s)和H2O(l)转化为H2(g)和CO(g)，则ΔH 2变大
【答案】B
【解析】A项，燃烧为放热反应，ΔH3＜0，焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，则由ΔH3可知，该步反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和，正确；B项，由盖斯定律可知，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，ΔH1－ΔH2－ΔH3＝0，错误；C项，ΔH2＞0，而ΔH1＜0，则ΔH1＜ΔH2，正确；D项，C与水蒸气的反应为吸热反应，且气态水的能量比液态水的能量高，若用C(s)和H2O(l)转化为H2(g)和CO(g)，则ΔH2变大，正确。
3．（2022·山东潍坊、高密、诸城三市期中）氮氧化物(NOx)和CO均为大气污染物。已知下列反应：
C(s)＋N2O(g)＝CO(g)＋N2(g) ΔH＝－193 kJ·ml－1
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－394 kJ·ml－1
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·ml－1
相同条件下，反应CO(g)＋N2O(g)＝CO2(g)＋N2(g)的ΔH为
A．－365 kJ·ml－1B．－355 kJ·ml－1
C．＋365 kJ·ml－1D．＋355 kJ·ml－1
【答案】A
【解析】根据已知①C(s)＋N2O(g)＝CO(g)＋N2(g) ΔH＝－193 kJ·ml－1；②C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－394 kJ·ml－1；③2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·ml－1；根据盖斯定律①－②＋③，可得CO(g)＋N2O(g)＝CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－193 kJ·ml－1－(－394 kJ·ml－1)－566 kJ·ml－1＝－365 kJ·ml－1，故选A项。
4．（2022·重庆市三模）氢能被称为未来能源，利用乙醇来制取氢气涉及如下反应
反应I：CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)＝2CO2(g)＋6H2(g) ΔH1＝＋173.5 kJ·ml－1
反应II：CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.2 kJ·ml－1
则l ml CH3CH2OH(g)与H2O(g)作用生成CO(g)和H2(g)反应的ΔH为
A．＋255.9 kJ·ml－1B．－255.9 kJ·ml－1
C．＋132.3 kJ·ml－1D．－132.3 kJ·ml－1
【答案】A
【解析】CH3CH2OH(g)与H2O(g)作用生成CO(g)和H2(g)反应方程式Ⅲ为：CH3CH2OH(g)＋H2O(g)＝2CO(g)＋4H2(g)；由盖斯定律可知，I－2×II＝Ⅲ，则该反应的热化学方程式为：CH3CH2OH(g)＋H2O(g)＝2CO(g)＋4H2(g) ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝(＋173.5 kJ·ml－1)－2×(－41.2 kJ·ml－1)＝＋255.9 kJ·ml－1。选A项。
5．（2022·湖南永州市高二上学期期末）C(s)与O2(g)生成CO2(g)的反应可以一步完成，也可以分两步完成，各步反应之间的关系如图所示，下列说法不正确的是
A．CO的燃烧热的ΔH＝−283.0 kJ·ml－1
B．ΔH＝−110.5 kJ·ml－1
C．1 ml金刚石与石墨完全燃烧放出的热量均为393.5 kJ
D．根据上图推出C(s)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH＝＋172.5 kJ·ml－1
【答案】C
【解析】A项，由图可知，1 ml一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳反应的焓变为−283.0 kJ·ml－1，则一氧化碳的燃烧热为ΔH＝−283.0 kJ·ml－1，正确；B项，由盖斯定律可知，碳与氧气反应生成一氧化碳的焓变ΔH＝(−393.5 kJ·ml－1)—(−283.0 kJ·ml－1)＝−110.5 kJ·ml－1，正确；C项，金刚石与石墨的能量不同，所以1 ml金刚石与石墨完全燃烧放出的热量不可能均为393.5 kJ，错误；D项，由图可知，①C(g)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝−393.5 kJ·ml－1，由盖斯定律可知，②C(g)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝CO(g) ΔH＝(−393.5 kJ·ml－1)—(−283.0 kJ·ml－1)＝−110.5 kJ·ml－1，再据盖斯定律②×2－①得：C(s)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH＝(−110.5 kJ·ml－1)×2—(−393.5 kJ·ml－1)＝＋172.5 kJ·ml－1，则碳与二氧化反应生成一氧化碳的热化学方程式为C(s)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH＝＋172.5 kJ·ml－1，正确。
6．（2023·北京延庆区高二上学期期末）C和H2在生产、生活、科技中是重要的燃料。
①2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH1＝－220 kJ·ml－1
②
下列推断正确的是
A．C(s)的燃烧热为220 kJ·ml－1
B．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH2＝＋480 kJ·ml－1
C．C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2O(g) ΔH3＝＋130 kJ·ml－1
D．欲分解2 ml H2O(l)，至少需要提供4×462 kJ的热量
【答案】C
【解析】A项，燃烧热是指1 ml纯物质完全燃烧生成指定的稳定物质时C为生成CO2放出的热量，故C(s)的燃烧热不为220 kJ·ml－1，错误；B项，H2在氧气中燃烧是一个放热反应，2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH2＝2×436 kJ·ml－1＋496 kJ·ml－1－4×462 kJ·ml－1＝－480 kJ·ml－1，错误；C项，已知①2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH1＝－220 kJ·ml－1，结合B项分析可知反应②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH2＝－480 kJ·ml－1，根据盖斯定律可知 EQ \f(1,2)(反应①－反应②)即可得到反应C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH3＝＋ EQ \f(1,2)[(－220 kJ·ml－1)－(－480 kJ·ml－1)]＝＋130 kJ·ml－1，正确；D项，由B项分析可知，2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH2＝－480 kJ·ml－1，则2H2O(g)＝2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋480 kJ·ml－1，且H2O(l)转化为H2O(g)需要吸收能量，故欲分解2 ml H2O(g)，至少需要提供480 kJ的热量，错误。
7．（2022·山东潍坊下学期期末）天然气水蒸气转化法是目前获取H2的主流方法，CH4经过两步反应完全转化为H2和CO2，其能量变化如图：
则总反应 EQ \f(1,2)CH4(g)＋H2O(g)＝ EQ \f(1,2)CO2(g)＋2H2(g)的ΔH等于
A．＋82.7 kJ·ml－1B．＋165.4 kJ·ml－1
C．－82.7 kJ·ml－1D．－165.4 kJ·ml－1
【答案】A
【解析】由图知第一步反应的热化学方程式CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.4 kJ·ml－1，第二步反应的热化学方程式CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.0 kJ·ml－1，由盖斯定律， EQ \f(1,2)×(第一步＋第二步反应)可得总反应 EQ \f(1,2)CH4(g)＋H2O(g)＝ EQ \f(1,2)CO2(g)＋2H2(g)，ΔH＝ EQ \f(1,2)×(＋206.4－41.0)＝＋82.7 kJ·ml－1，故选A项。
8．（2023·北京西城区高二上学期期末）CO2的捕获和转化可减少CO2排放并实现资源的利用。在催化剂作用下，消耗CH4和CO2，生成合成气(H2、CO)，主要发生反应i，可能发生副反应ii、iii：
i．CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH1
ii．CH4(g)＝C(s)＋2H2(g) ΔH2＝＋75.0 kJ·ml－1
iii．2CO(g)＝CO2(g)＋C(s) ΔH3＝－172.0 kJ·ml－1
ΔH1＝____________________。
【答案】＋247 kJ·ml－1
【解析】已知i．CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH1；ii．CH4(g)＝C(s)＋2H2(g) ΔH2＝＋75.0 kJ·ml－1；iii．2CO(g)＝CO2(g)＋C(s) ΔH3＝－172.0 kJ·ml－1；由盖斯定律可知ii－iii即可得到反应i，ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝＋75.0 kJ·ml－1－(－172.0 kJ·ml－1)＝＋247 kJ·ml－1。
9．（2023·江苏南通如东县高二上学期月考）研究高效催化剂是解决汽车尾气中的NO和CO对大气污染的重要途径。
已知：C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1
C(s)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝CO(g) ΔH2＝－110.5 kJ·ml－1
N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) ΔH3＝＋180.0 kJ·ml－1
则汽车尾气的催化转化反应2NO(g)＋2CO(g)＝N2(g)＋2CO2(g)属于反应________(放热或吸热)。
【答案】（1）放热
【解析】（1）已知：①C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1；②C(s)＋ EQ \f(1,2)O2(g)＝CO(g) ΔH2＝－110.5 kJ·ml－1；③N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) ΔH3＝＋180.0 kJ·ml－1。
根据盖斯定律，①×2－②×2－③可得2NO(g)＋2CO(g)＝N2(g)＋2CO2(g)，故反应热ΔH＝(－393.5 kJ·ml－1)×2－(－110.5 kJ·ml－1)×2－(＋180.0 kJ·ml－1)＝－828 kJ·ml－1，故该反应是放热反应，故答案为：放热。
10．（2023·江苏南通如东县高二上学期月考）十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图所示：
已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH1＝－41 kJ·ml－1
CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) ΔH 2＝＋174.1 kJ·ml－1
请写出反应Ⅰ的热化学方程式：______________________________________________。
【答案】CH3CH2OH(g)＋H2O(g)2CO(g)＋4H2(g) ΔH＝＋256.1 kJ·ml－1
【解析】①CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH1＝－41 kJ·ml－1；②CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) ΔH2＝＋174.1 kJ·ml－1。
利用盖斯定律，将反应②－①×2得：反应Ⅰ的热化学方程式：CH3CH2OH(g)＋H2O(g)2CO(g)＋4H2(g) ΔH＝＋174.1 kJ·ml－1－(－41 kJ·ml－1)×2＝＋256.1 kJ·ml－1。答案为：CH3CH2OH(g)＋H2O(g)2CO(g)＋4H2(g) ΔH＝＋256.1 kJ·ml－1。
登山势能的角度
能量守恒的角度
游客从A点到B点，无论徙步或从缆车，人的势能变化只与A与B两点的海拔差有关，而与由A点到B点的途径无关。
从始态(S)到终态(L)，若ΔH1＜0，则ΔH2＞0；由S―→L―→S，经过一个循环，所有的反应物都和反应前完全一样，能量没有发生变化，故ΔH1＋ΔH2＝0。
寻始态
C(s)＋O2(g)
找终态
CO2(g)
理过程
1
C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)→CO(g) ΔH3
2
CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)→CO2(g) ΔH2
画图示
列算式
ΔH1＝ΔH3＋ΔH2
离子
Cl－(aq)
ClO－(aq)
ClOeq \\al(－,2)(aq)
ClOeq \\al(－,3)(aq)
ClOeq \\al(－,4)(aq)
相对能量/kJ·ml－1
0
60
101
63
38