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第20講　化學能與熱能 考綱要求　1.了解化學反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學方程式的含義，能正確書寫熱化學方程式。4.了解焓變與反應(yīng)熱的含義。5.理解蓋斯定律，并能運用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)焓變的計算。6.了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學在解決能源危機中的重要作用。 考點一　焓變、熱化學方程式 1．反應(yīng)熱(焓變) (1)定義：在恒壓條件下進行的反應(yīng)的熱效應(yīng)。 符號：ΔH。 單位：kJmol－1或kJ/mol。 (2)表示方法 吸熱反應(yīng)：ΔH>0；放熱反應(yīng)：ΔH<0。 (3)產(chǎn)生原因 化學反應(yīng)過程中舊鍵斷裂吸收的能量與新鍵形成放出的能量不相等，故化學反應(yīng)均伴隨著能量變化。 (4)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng)：①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬跟酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化；⑥鋁熱反應(yīng)等。 吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽的水解；③Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)等。 2．反應(yīng)熱的本質(zhì) 圖示 a、b、c表示的意義 微觀 宏觀 a表示斷裂舊化學鍵吸收的能量；b表示形成新化學鍵放出的能量；c表示反應(yīng)熱 a表示活化能；b表示活化分子結(jié)合成生成物所釋放的能量；c表示反應(yīng)熱 3.熱化學方程式 (1)概念 表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學方程式。 (2)意義 表明了化學反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJmol－1 表示：2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時放出571.6kJ的熱量。 (3)熱化學方程式的書寫要求 ①注明反應(yīng)的溫度和壓強(25℃、101kPa下進行的反應(yīng)可不注明)。 ②注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)：固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、水溶液(aq)、氣態(tài)(g)。 ③熱化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，而不表示分子個數(shù)(或原子個數(shù))，因此可以寫成分數(shù)。 ④熱化學方程式中不用“↑”和“↓”。 ⑤熱化學方程式能反映出該反應(yīng)已完成的數(shù)量。由于ΔH與反應(yīng)物的物質(zhì)的量有關(guān)，所以熱化學方程式中物質(zhì)的化學計量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng)，如果化學計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。當反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。 (1)放熱反應(yīng)不需要加熱就能反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不加熱就不能反應(yīng)() (2)物質(zhì)發(fā)生化學變化都伴有能量的變化(√) (3)吸熱反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生() (4)活化能越大，表明反應(yīng)斷裂舊化學鍵需要克服的能量越高(√) (5)吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學鍵放出的總能量(√) (6)同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同() 解析　焓變與反應(yīng)條件無關(guān)。 (7)可逆反應(yīng)的ΔH表示完全反應(yīng)時的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆無關(guān)(√) 如圖表示某反應(yīng)的能量變化，按要求回答下列問題： (1)該反應(yīng)是________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。 (2)該反應(yīng)的ΔH＝________________。 (3)使用催化劑________(填“能”或“不能”)影響該反應(yīng)的反應(yīng)熱。 (4)逆反應(yīng)的活化能可表示為________。 答案　(1)放熱　(2)E2－E1　(3)不能　(4)E3－E2 題組一　依據(jù)圖形，理清活化能與焓變的關(guān)系 1．(2018六安模擬)某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．催化劑能改變該反應(yīng)的焓變 C．催化劑能降低該反應(yīng)的活化能 D．逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能 答案　C 解析　由題圖可以看出，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A項錯誤；催化劑不能改變反應(yīng)的焓變，B項錯誤；由圖像可以看出，催化劑能降低該反應(yīng)的活化能，C項正確；由圖像可以看出E1＞E2，即逆反應(yīng)的活化能小于正反應(yīng)的活化能，D項錯誤。 2．某反應(yīng)過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是(　　) A．反應(yīng)過程可表示為―→―→ B．E1為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)的能量差，稱為正反應(yīng)的活化能 C．正反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH＝E1－E2＜0，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng) D．此圖中逆反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH＝E1－E2＜0，所以逆反應(yīng)為放熱反應(yīng) 答案　D 解析　由圖可知，正反應(yīng)放熱，ΔH為負值；逆反應(yīng)吸熱，ΔH為正值，D錯誤。 正確理解活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系 (1)催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的大小。 (2)在無催化劑的情況下，E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。 題組二　依據(jù)鍵能計算焓變 3．(2017北京四中模擬)已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量143kJ,18g水蒸氣變成液態(tài)水放出44kJ的熱量。其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表： O==O H—H H—O(g) 1mol化學鍵斷裂時 需要吸收的能量/kJ 496 436 x 則表中x為(　　) A．920B．557C．463D．188 答案　C 解析　根據(jù)題意，可得熱化學方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572kJmol－1；而18 g水蒸氣變成液態(tài)水時放出44 kJ熱量，則2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－484kJmol－1，即－484kJ＝2436kJ＋496kJ－4xkJ，解得x＝463。 4．[2015全國卷Ⅰ，28(3)]已知反應(yīng)2HI(g)===H2(g)＋I2(g)　ΔH＝＋11kJmol－1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為____________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，設(shè)斷裂2 mol HI(g)中化學鍵吸收2a kJ能量，則有2a－587＝11，得a＝299 kJ。[另解：ΔH＝2E(H—I)－E(H—H)－E(I—I)，2E(H—I)＝ΔH＋E(H—H)＋E(I—I)＝11 kJmol－1＋436 kJmol－1＋151 kJmol－1＝598 kJmol－1，則E(H—I)＝299 kJmol－1] (1)計算公式：ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。 (2)根據(jù)鍵能計算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是正確找出反應(yīng)物和生成物所含共價鍵的數(shù)目，如H2O分子中含有2個H—O共價鍵，NH3分子中含有3個N—H共價鍵等。要注意晶體結(jié)構(gòu)中化學鍵的情況，常見的有1molP4含有6molP—P鍵，1mol晶體硅含有2molSi—Si鍵，1mol石墨晶體中含有1.5molC—C鍵，1mol金剛石含有2molC—C鍵，1molSiO2含有4molSi—O鍵等。 題組三　書寫熱化學方程式 5．已知化學反應(yīng)A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量變化如圖所示，請寫出該反應(yīng)的熱化學方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　A2(g)＋B2(g)===2AB(g)　ΔH＝＋(a－b) kJmol－1 解析　由圖可知，生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＝＋(a－b) kJmol－1。 6．化學反應(yīng)N2＋3H2??2NH3的能量變化如圖所示(假設(shè)該反應(yīng)反應(yīng)完全)。 試寫出N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成NH3(l)的熱化學方程式。 答案　N2(g)＋3H2(g)??2NH3(l)ΔH＝－2(c＋b－a)kJmol－1 7．寫出下列反應(yīng)的熱化學方程式 (1)一定量N2(g)與一定量H2(g)在一定條件下反應(yīng)生成2molNH3(g)，放出92.2kJ熱量。 ________________________________________________________________________。 (2)14gN2(g)與適量的O2(g)在一定條件下反應(yīng)生成NO(g)，吸收34kJ熱量。 ________________________________________________________________________。 (3)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ。SiH4自燃的熱化學方程式為_____________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在25℃、101kPa下，一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量QkJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)CuCl(s)與O2反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25℃、101kPa下，已知該反應(yīng)每消耗1molCuCl(s)，放熱44.4kJ，該反應(yīng)的熱化學方程式是__________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)ΔH＝－92.2kJmol－1 (2)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝＋68kJmol－1 (3)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJmol－1 (4)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2QkJmol－1 (5)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6kJmol－1 書寫熱化學方程式要“五查” (1)查熱化學方程式是否配平。 (2)查各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確。 (3)查ΔH的“＋”“－”符號是否正確。 (4)查反應(yīng)熱的單位是否為kJmol－1。 (5)查反應(yīng)熱的數(shù)值與化學計量數(shù)是否對應(yīng)。 考點二　燃燒熱、中和熱、能源 1．燃燒熱 (1)概念 在101kPa時，1_mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱的單位一般用kJmol－1表示。 燃燒熱的限定詞有恒壓(101kPa時)、可燃物的物質(zhì)的量(1mol)、完全燃燒、穩(wěn)定的氧化物等，其中的“完全燃燒”，是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。 (2)表示的意義： 例如C的燃燒熱ΔH為－393.5kJmol－1，表示在101kPa時，1molC完全燃燒放出393.5kJ的熱量。 (3)書寫熱化學方程式：燃燒熱是以1mol純物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫它的熱化學方程式時，應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)。例如： C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJmol－1，即C8H18的燃燒熱ΔH為－5518kJmol－1。 (4)燃燒熱的計算：可燃物完全燃燒放出的熱量的計算方法為Q放＝n(可燃物)|ΔH|。 式中：Q放為可燃物燃燒反應(yīng)放出的熱量；n為可燃物的物質(zhì)的量；ΔH為可燃物的燃燒熱。 2．中和熱 (1)概念：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1_mol液態(tài)H2O時的反應(yīng)熱叫中和熱。 (2)注意幾個限定詞：①稀溶液；②產(chǎn)物是1mol液態(tài)H2O；③用離子方程式可表示為OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3kJmol－1。 3．中和熱的測定 (1)實驗裝置 (2)實驗說明 ①中和熱的測定實驗中，NaOH溶液的濃度稍大于鹽酸的濃度是確保HCl反應(yīng)完全。若采用的酸、堿濃度相等，可采用堿體積稍過量的方法達到這個目的。 ②中和熱的計算公式 ΔH＝－kJmol－1 ③實驗中若用弱酸(或弱堿)代替強酸(或強堿)，因弱酸(或弱堿)電離出H＋(或OH－)需要吸收熱量，故測定的中和熱的數(shù)值小于57.3kJmol－1；若用濃硫酸與強堿反應(yīng)測定反應(yīng)熱，因濃硫酸稀釋要放熱，故測定的反應(yīng)熱的數(shù)值大于57.3kJmol－1。 (3)誤差分析 ①分析的依據(jù) 看實驗中有哪些因素能造成(t終－t始)出現(xiàn)誤差。若(t終－t始)偏大，則|ΔH|偏大；若(t終－t始)偏小，則|ΔH|偏小。 ②誤差分析實例 50mL0.50molL－1鹽酸與50mL0.55molL－1NaOH溶液反應(yīng)的誤差分析： 引起誤差的實驗操作 t終－t始 |ΔH| 保溫措施不好 偏小 偏小 攪拌不充分 偏小 偏小 所用酸、堿濃度過大 偏大 偏大 用同濃度的氨水代替NaOH溶液 偏小 偏小 用同濃度的醋酸代替鹽酸 偏小 偏小 用50mL0.50molL－1NaOH溶液 偏小 偏小 4.能源 (1)能源分類 (2)解決能源問題的措施 ①提高能源的利用效率：a.改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié)；b.科學控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒。 ②開發(fā)新能源：開發(fā)資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源。 1．(1)S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH＝－315kJmol－1(燃燒熱)　(ΔH的數(shù)值正確)(　　) (2)燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJmol－1，則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9kJmol－1(　　) (3)葡萄糖的燃燒熱是2800kJmol－1，則C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1400kJmol－1(　　) (4)已知101kPa時，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJmol－1，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為221kJmol－1(　　) (5)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJmol－1(中和熱)　(ΔH的數(shù)值正確)(　　) (6)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJmol－1，則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水時放出57.3kJ的熱量(　　) (7)H2(g)的燃燒熱是285.8 kJmol－1，則2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6kJmol－1(　　) (8)CO(g)的燃燒熱是283.0kJmol－1，則2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反應(yīng)的ΔH＝＋2283.0kJmol－1(　　) (9)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3kJmol－1，則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝2(－57.3) Jmol－1(　　) 答案　(1)　(2)　(3)√　(4)　(5)√　(6)　(7)　(8)√　(9) 題組一　對燃燒熱、中和熱的理解 1．(2017臨川第一中學高三模擬)25℃、101kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3kJmol－1，辛烷的燃燒熱為5518kJmol－1。下列熱化學方程式書寫正確的是(　　) A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3kJmol－1 B．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3kJmol－1 C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)　ΔH＝－5518kJmol－1 D．2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)　ΔH＝－5518kJmol－1 答案　B 解析　A項，所列熱化學方程式中有兩個錯誤，一是中和熱是指反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時的反應(yīng)熱，二是當有BaSO4沉淀生成時，反應(yīng)放出的熱量會增加，生成1 mol H2O(l)時放出的熱量大于57.3 kJ，錯誤；B項正確；C項，燃燒熱是指1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所產(chǎn)生的熱量，產(chǎn)物中的水應(yīng)為液態(tài)水，錯誤；D項，當2 mol辛烷完全燃燒時，產(chǎn)生的熱量為11 036 kJ，且辛烷應(yīng)為液態(tài)，錯誤。 (1)描述反應(yīng)熱時，無論是用“反應(yīng)熱”“焓變”表示還是用ΔH表示，其后所跟數(shù)值都需要帶“＋”“－”符號。如：某反應(yīng)的反應(yīng)熱(或焓變)為ΔH＝－QkJmol－1或ΔH＝＋QkJmol－1。 (2)由于中和反應(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng)，表示中和熱和燃燒熱可不帶“－”號。如：某物質(zhì)的燃燒熱為ΔH＝－QkJmol－1或QkJmol－1。 (3) 題組二　中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定 2．(2018柳州調(diào)研)在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是(　　) A．使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了加快反應(yīng)速率，減小實驗誤差 B．為了準確測定反應(yīng)混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸 C．用0.5molL－1NaOH溶液分別與0.5molL－1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數(shù)值相同 D．在測定中和熱實驗中需要使用的儀器有：容量瓶、量筒、燒杯、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒 答案　A 3．利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下： ①用量筒量取50mL0.50molL－1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50mL0.55molL－1NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測得混合液最高溫度?；卮鹣铝袉栴}： (1)為什么所用NaOH溶液要稍過量？_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)倒入NaOH溶液的正確操作是__________(填字母)。 A．沿玻璃棒緩慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入 (3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是______(填字母)。 A．用溫度計小心攪拌 B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌 C．輕輕地振蕩燒杯 D．用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動 (4)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1molL－1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為________________。 (5)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1gcm－3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c＝4.18Jg－1℃－1。為了計算中和熱，某學生實驗記錄數(shù)據(jù)如下： 實驗 序號 起始溫度t1/℃ 終止溫度t2/℃ 鹽酸 氫氧化鈉溶液 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 依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算，該實驗測得的中和熱ΔH＝__________(結(jié)果保留一位小數(shù))。 (6)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)確保鹽酸被完全中和　(2)C　(3)D　(4)ΔH1＝ΔH2＜ΔH3　(5)－51.8kJmol－1　(6)不能　H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀，沉淀的生成熱會影響反應(yīng)的反應(yīng)熱 解析　(1)在中和熱的測定實驗中為了確保反應(yīng)物被完全中和，常常使加入的一種反應(yīng)物稍微過量一些。 (2)為了減少熱量損失，倒入NaOH溶液應(yīng)該一次迅速倒入。 (3)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作：用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒上下輕輕地攪動。 (4)稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)都完全電離，它們的中和熱相同，稀氨水中的溶質(zhì)是弱電解質(zhì)，它與鹽酸的反應(yīng)中一水合氨的電離要吸收熱量，故反應(yīng)熱的數(shù)值要小一些(注意中和熱與ΔH的關(guān)系)。 (5)取三次實驗的平均值代入公式計算即可。 (6)硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀的生成熱會影響反應(yīng)的反應(yīng)熱，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸。 題組三　反應(yīng)熱大小的比較 4．試比較下列各組ΔH的大小。 (1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1＜0 A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2＜0 則ΔH1____(填“>”“＜”或“＝”，下同)ΔH2。 答案　> 解析　因為C(g)===C(l)　ΔH3＜0 則ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2＜ΔH1。 (2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＜0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＜0 則ΔH1____ΔH2。 答案?。? 解析　 ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，則ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3＜0，所以ΔH1＜ΔH2。 (3)兩個有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＜0 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2＜0 則ΔH1____ΔH2。 答案　＜ 解析　根據(jù)常識可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＜0，又因為ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。 利用狀態(tài)，迅速比較反應(yīng)熱的大小 若反應(yīng)為放熱反應(yīng) (1)當反應(yīng)物狀態(tài)相同，生成物狀態(tài)不同時，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少。 (2)當反應(yīng)物狀態(tài)不同，生成物狀態(tài)相同時，固體反應(yīng)放熱最少，氣體反應(yīng)放熱最多。 (3)在比較反應(yīng)熱(ΔH)的大小時，應(yīng)帶符號比較。對于放熱反應(yīng)，放出的熱量越多，ΔH反而越小。 題組四　能源的開發(fā)和利用 5．(2017天津高三模擬)未來新能源的特點是資源豐富，在使用時對環(huán)境無污染或污染很小，且可以再生。下列屬于未來新能源的是(　　) ①天然氣?、诿骸、酆四堋、苁汀、萏柲堋、奚镔|(zhì)能?、唢L能?、鄽淠? A．①②③④ B．③④⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．⑤⑥⑦⑧ 答案　D 解析　新能源要符合污染小，可再生性強等特點，選D。 6．為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想。 下列說法正確的是(　　) A．H2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．氫能源已被普遍使用 C．2mol液態(tài)H2O具有的總能量低于2molH2和1molO2的能量 D．氫氣不易貯存和運輸，無開發(fā)利用價值 答案　C 解析　2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)是吸熱反應(yīng)，說明2mol液態(tài)H2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運輸，所以氫能源利用并未普及，但發(fā)展前景廣闊。 考點三　蓋斯定律及反應(yīng)熱的計算 1．蓋斯定律 (1)內(nèi)容：對于一個化學反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。即：化學反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。 (2)意義：間接計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。 (3)應(yīng)用  轉(zhuǎn)化關(guān)系 反應(yīng)熱間的關(guān)系 aAB、AB ΔH1＝aΔH2 AB ΔH1＝－ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2 2.利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱 (1)運用蓋斯定律的技巧——“三調(diào)一加” 一調(diào)：根據(jù)目標熱化學方程式，調(diào)整已知熱化學方程式中反應(yīng)物和生成物的左右位置，改寫已知的熱化學方程式。 二調(diào)：根據(jù)改寫的熱化學方程式調(diào)整相應(yīng)ΔH的符號。 三調(diào)：調(diào)整中間物質(zhì)的化學計量數(shù)。 一加：將調(diào)整好的熱化學方程式及其ΔH相加。 (2)運用蓋斯定律的三個注意事項 ①熱化學方程式乘以某一個數(shù)時，反應(yīng)熱的數(shù)值必須也乘上該數(shù)。 ②熱化學方程式相加減時，物質(zhì)之間相加減，反應(yīng)熱也必須相加減。 ③將一個熱化學方程式顛倒時，ΔH的“＋”“－”隨之改變，但數(shù)值不變。 1．反應(yīng)熱比較選項判斷 (1)一個反應(yīng)一步完成或幾步完成，兩者相比，經(jīng)過的步驟越多，放出的熱量越少(　　) (2)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2中的ΔH1<ΔH2(　　) (3)已知相同條件下2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)　ΔH1，反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(s)　ΔH2，則ΔH1>ΔH2(　　) (4)C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH>0，說明石墨比金剛石穩(wěn)定(　　) 答案　(1)　(2)　(3)√　(4)√ 解析　(1)一個反應(yīng)的ΔH大小只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與途徑無關(guān)。 2．已知Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)ΔH＝akJmol－1。判斷下列變化過程是否正確 (1)3AlCl(g)＋3CO(g)===Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)ΔH＝akJmol－1(　　) (2)AlCl(g)＋CO(g)===Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋C(s)　ΔH＝－akJmol－1(　　) (3)2Al2O3(s)＋2AlCl3(g)＋6C(s)===6AlCl(g)＋6CO(g)ΔH＝－2akJmol－1(　　) 答案　(1)　(2)　(3) 飲用水中的NO主要來自于NH。已知在微生物的作用下，NH經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下： 1molNH全部被氧化成NO的熱化學方程式為___________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346kJmol－1 題組一　利用蓋斯定律比較ΔH大小 1．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)　ΔH2 2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3 2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4 2Al(s)＋Fe2O3(g)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH5 下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是(　　) A．ΔH1<0，ΔH3>0 B．ΔH5<0，ΔH4<ΔH3 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 答案　B 解析　大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH)均為負值，故A錯誤；鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故ΔH5<0，而2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3③，2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4④，由④－③可得：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH5＝ΔH4－ΔH3<0，可得ΔH4<ΔH3、ΔH3＝ΔH4－ΔH5，故B正確，D錯誤；已知：3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)　ΔH2②，2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3③，將(②＋③)可得：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝(ΔH2＋ΔH3)，故C錯誤。 2．(2014新課標全國卷Ⅱ，13)室溫下，將1mol的CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為ΔH1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為ΔH2；CuSO45H2O(s)受熱分解的化學方程式為CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是(　　) A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3 答案　B 解析　方法一：“虛擬”路徑法。 根據(jù)蓋斯定律： ΔH1＝ΔH3＋ΔH2 由于ΔH1>0，ΔH3>0，ΔH2＜0 所以ΔH1＜ΔH3。 方法二：方程式疊加法。 CuSO45H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)ΔH1>0　① CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2＜0?、? CuSO45H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH3>0　③ ②＋③： CuSO45H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 由于ΔH1>0，ΔH2＜0，ΔH3>0，所以ΔH1＜ΔH3。 題組二　利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱 3．在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng)： H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3 2S(g)===S2(g)　ΔH4 則ΔH4的正確表達式為(　　) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 答案　A 解析　給題中方程式依次編號為①、②、③、④，由①＋②－③3得：3S(g)===S2(g)　(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)，故2S(g)===S2(g)　ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。 4．(2017長沙市第一中學高三測試)在25℃、101kPa時，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為393.5kJmol－1、285.8kJmol－1、870.3kJmol－1，則2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為(　　) A．－488.3kJmol－1 B．＋488.3kJmol－1 C．－191kJmol－1 D．＋191kJmol－1 答案　A 解析　由題知表示各物質(zhì)燃燒熱的熱化學方程式分別為①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝－393.5kJmol－1；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8kJmol－1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－870.3kJmol－1。則2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)可由反應(yīng)①2＋②2－③得出，則反應(yīng)熱為－393.5kJmol－12＋ (－285.8kJmol－12)－(－870.3kJmol－1)＝－488.3kJmol－1。 題組三　利用蓋斯定律書寫熱化學方程式 5．LiH可作飛船的燃料，已知下列反應(yīng)： ①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)　ΔH＝－182kJmol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572kJmol－1 ③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)ΔH＝－1196kJmol－1 試寫出LiH在O2中燃燒的熱化學方程式__________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)ΔH＝－702kJmol－1 解析　2LiH(s)===2Li(s)＋H2(g)　ΔH＝＋182kJmol－1 2Li(s)＋O2(g)===Li2O(s)　ΔH＝－598kJmol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286kJmol－1 上述三式相加得：2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)ΔH＝－702kJmol－1。 6．FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。 已知25℃、101kPa時：4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH＝－1648kJmol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393kJmol－1 2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s)ΔH＝－1480kJmol－1 FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學方程式是_______________________________。 答案　4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝－260kJmol－1 解析　將所給熱化學方程式標號： 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH＝－1648kJmol－1?、? C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393kJmol－1?、? 2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s)ΔH＝－1480kJmol－1　③ 根據(jù)蓋斯定律：③(－2)＋①＋②4可得總方程式。 1．(2015北京理綜，9)最新報道：科學家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下： 下列說法正確的是(　　) A．CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng) B．在該過程中，CO斷鍵形成C和O C．CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2 D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程 答案　C 解析　A項，由能量—反應(yīng)過程圖像中狀態(tài)Ⅰ和狀態(tài)Ⅲ知，CO和O生成CO2是放熱反應(yīng)，錯誤；B項，由狀態(tài)Ⅱ知，在CO與O生成CO2的過程中CO沒有斷鍵形成C和O，錯誤；C項，由狀態(tài)Ⅲ及CO2的結(jié)構(gòu)式O==C==O知，CO2分子中存在碳氧極性共價鍵，正確；D項，由能量—反應(yīng)過程圖像中狀態(tài)Ⅰ(CO和O)和狀態(tài)Ⅲ(CO2)分析，狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO和O原子反應(yīng)生成CO2的過程，錯誤。 2．(2016海南，6)油酸甘油酯(相對分子質(zhì)量884)在體內(nèi)代謝時可發(fā)生如下反應(yīng)： C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l) 已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8104kJ，油酸甘油酯的燃燒熱為(　　) A．3.8104kJmol－1 B．－3.8104kJmol－1 C．3.4104kJmol－1 D．－3.4104kJmol－1 答案　C 解析　燃燒熱是指25℃和101kPa下1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量，則1mol油酸甘油酯的燃燒熱為≈3.4104kJmol－1。 3．(2017江蘇，8)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是(　　) ①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH1＝akJmol－1 ②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJmol－1 ③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝ckJmol－1 ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝dkJmol－1 A．反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣 B．反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一 C．反應(yīng)CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝kJmol－1 D．反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJmol－1 答案　C 解析　A項，反應(yīng)①、②提供CO2和H2，正確；B項，反應(yīng)③將CO2轉(zhuǎn)化為有機原料，是CO2的資源利用，正確；C項，反應(yīng)生成液態(tài)水，放出熱量大于，錯誤；D項，目標反應(yīng)可由反應(yīng)②2＋③2＋④獲得，計算反應(yīng)熱為(2b＋2c＋d) kJmol－1，正確。 4．[2017全國卷Ⅰ，28(2)]下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。 通過計算，可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學方程式分別為________________、______________，制得等量H2所需能量較少的是________。 答案　H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝286 kJmol－1　H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20kJmol－1　系統(tǒng)(Ⅱ) 解析　隔離分析兩個系統(tǒng)，分別將每個系統(tǒng)中的三個方程式相加，即可得到所需答案。 5．[2016全國卷Ⅲ，27(4)②]已知下列反應(yīng)： 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 則反應(yīng)SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝________________________________________________________________________。 答案　ΔH1＋ΔH2－ΔH3 解析　將題中的3個反應(yīng)依次標記為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，①＋②－③即得所求的反應(yīng)，ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。 6．[2016全國卷Ⅱ，26(3)] 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＝－1048.9kJmol－1 上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝__________________________________________，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為__________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反應(yīng)放出熱量大，產(chǎn)生大量的氣體 解析　對照目標熱化學方程式中的反應(yīng)物和生成物在已知熱化學方程式中的位置和化學計量數(shù)，利用蓋斯定律，將熱化學方程式③2，減去熱化學方程式②2，再減去熱化學方程式①，即可得出熱化學方程式④，故ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；聯(lián)氨具有強還原性，N2O4具有強氧化性，兩者混合在一起易自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)放出熱量大，并產(chǎn)生大量的氣體，可為火箭提供很大的推進力。 1．(2018信陽高三模擬)頁巖氣是從頁巖層中開采出來的天然氣，是一種重要的非常規(guī)天然氣資源。我國的頁巖氣儲量超過其他任何一個國家，可采儲量有1275萬億立方英尺。這些儲量足夠中國使用300多年，有關(guān)頁巖氣的敘述錯誤的是(　　) A．頁巖氣屬于一種新能源 B．頁巖氣屬于一次能源 C．頁巖氣屬于清潔能源 D．頁巖氣屬于不可再生能源 答案　A 解析　頁巖氣屬于天然氣，是化石燃料，是不可再生能源。 2．(2017武漢市第二中學高三檢測)美國研究人員將CO和O附著在一種釘催化劑表面，用激光脈沖將其加熱到2000K，成功觀察到CO與O形成化學鍵生成CO2的全過程。下列說法不正確的是(　　) A．CO2屬于酸性氧化物 B．CO與O形成化學鍵的過程中放出能量 C．釘催化劑可以改變該反應(yīng)的焓變 D．CO與O形成化學鍵的過程中有電子轉(zhuǎn)移 答案　C 解析　二氧化碳能和堿反應(yīng)生成鹽和水，說明二氧化碳是酸性氧化物，A項正確；原子結(jié)合形成化學鍵時放出熱量，B項正確；催化劑只改變反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)的焓變，C項錯誤；一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳時碳的化合價升高，所以一氧化碳和氧形成化學鍵的過程中有電子轉(zhuǎn)移，D項正確。 3．下列說法正確的是(　　) A．化學反應(yīng)的反應(yīng)熱不僅與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，還與反應(yīng)的途徑有關(guān) B．能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的，且以物質(zhì)為主 C．根據(jù)蓋斯定律，熱化學方程式中的ΔH直接相加即可得總反應(yīng)熱 D．即使運用蓋斯定律也無法計算出碳不完全燃燒時的反應(yīng)熱 答案　B 解析　化學反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)，A項錯誤；結(jié)合蓋斯定律的內(nèi)涵和應(yīng)用可知C項錯誤；運用蓋斯定律可計算出碳不完全燃燒時的反應(yīng)熱，D項錯誤。 4．(2017吉安二模)下列有關(guān)熱化學方程式的敘述，正確的是(　　) A．1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱 B．由N2O4(g)??2NO2(g)　ΔH＝－56.9kJmol－1，可知將1molN2O4(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)后放出熱量為56.9kJ C．由：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3kJmol－1，可知：含1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合，放出熱量為57.3kJ D．已知101kPa時，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221kJmol－1，則1mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5kJ 答案　D 解析　A項，液態(tài)的水才是氫的穩(wěn)定氧化物，錯誤；B項，N2O4(g)??2NO2(g)　ΔH＝－56.9kJmol－1，這是一個可逆反應(yīng)不可能完全反應(yīng)，錯誤；C項，醋酸是弱電解質(zhì)，電離的過程要吸收熱量，因此1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合，放出熱量要小于57.3kJ，錯誤。 5．在25℃、101kPa下，1mol白磷(化學式為P4)完全燃燒放出的熱量和4mol紅磷(化學式為P)完全燃燒放出的熱量關(guān)系如圖所示： 由此判斷，下列說法正確的是(　　) A．由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時紅磷比白磷能量高，白磷比紅磷穩(wěn)定 B．由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應(yīng)，等質(zhì)量時紅磷比白磷能量低，紅磷比白磷穩(wěn)定 C．由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應(yīng)，等質(zhì)量時紅磷比白磷能量高，白磷比紅磷穩(wěn)定 D．由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時紅磷比白磷能量低，紅磷比白磷穩(wěn)定 答案　D 解析　由圖像知：白磷比紅磷能量高，能量越高越不穩(wěn)定，故紅磷比白磷穩(wěn)定，紅磷轉(zhuǎn)化為白磷時需要吸收能量，屬于吸熱反應(yīng)。 6．下列各組熱化學方程式的ΔH前者大于后者的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(aq)　ΔH8 A．①B．④C．②③④D．①②③ 答案　C 解析　ΔH有正、負之分，比較時要連同“＋”“－”在內(nèi)一起比較，類似數(shù)學中的正、負大小的比較。①中第一個熱化學方程式減去第二個熱化學方程式可得：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH1－ΔH2<0，所以ΔH1<ΔH2；②等量的固態(tài)硫變?yōu)榱蛘魵鈺r吸收熱量，故在與O2反應(yīng)產(chǎn)生同樣的SO2時，氣態(tài)硫放出的熱量多，即ΔH3>ΔH4；③發(fā)生同樣的燃燒反應(yīng)，物質(zhì)的量越多，放出的熱量越多，故ΔH5>ΔH6；④碳酸鈣分解吸收熱量，ΔH7>0，CaO與H2O反應(yīng)放出熱量，ΔH8<0，顯然ΔH7>ΔH8。 7．(2017河南中原名校聯(lián)盟模擬聯(lián)考)下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是(　　) A．圖甲中的ΔH1>ΔH2 B．圖乙表示可逆反應(yīng)A(s)＋3B(g)??2C(g)　ΔH>0 C．圖丙表示充滿NO2氣體的試管，倒置于水槽中，向其中緩慢通入氧氣直至試管中全部充滿水，假設(shè)溶質(zhì)不擴散，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與通入氧氣的體積關(guān)系 D．由圖丁可說明烯烴與H2加成反應(yīng)是放熱反應(yīng)，虛線表示在有催化劑的條件下進行 答案　C 解析　ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于零，且ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故A錯誤；平衡常數(shù)不會隨壓強的改變而改變，故B錯誤；試管中發(fā)生的總反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，所以隨氧氣通入，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變，故C正確；催化劑會降低反應(yīng)的活化能，故D錯誤。 8．(2017信陽、三門峽第一次聯(lián)考)一定條件下，在水溶液中1molCl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．e是ClO B．b→a＋c反應(yīng)的活化能為60kJmol－1 C．a(chǎn)、b、c、d、e中c最穩(wěn)定 D．b→a＋d反應(yīng)的熱化學方程式為3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－116kJmol－1 答案　D 解析　A項，e中Cl元素化合價為＋7價，而ClO中Cl元素化合價為＋5價，錯誤；B項，b→a＋c反應(yīng)的活化能為40kJmol－1，錯誤；C項，a、b、c、d、e中a能量最低，所以最穩(wěn)定，錯誤；D項，b→a＋d，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得該反應(yīng)方程式為3ClO－===ClO＋2Cl－，反應(yīng)熱＝64kJmol－1＋20kJmol－1－360kJmol－1＝－116kJmol－1，所以該熱化學反應(yīng)方程式為3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－116kJmol－1，正確。 9．常溫下，1mol化學鍵分解