04反應(yīng)熱與熱化學(xué)方程式書寫提分精準(zhǔn)突破1.反應(yīng)熱和化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)反應(yīng)中的熱效應(yīng)（反應(yīng)熱）核心素養(yǎng)體現(xiàn)在“從證據(jù)推理與模型認(rèn)知,科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任的維度構(gòu)建學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀”。核心素養(yǎng)生成——引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)變化伴有能量的轉(zhuǎn)化，能多角度、動(dòng)態(tài)地分析化學(xué)反應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神,發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。預(yù)測(cè)在2020年高考中，仍會(huì)以與生產(chǎn)生活實(shí)際聯(lián)系緊密的創(chuàng)新題材為載體，考查學(xué)生蓋斯定律的運(yùn)用——通過圖表和能量（能壘）圖像等信息獲取解題數(shù)據(jù)，完成熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫、計(jì)算等高頻考點(diǎn)、重要知識(shí)點(diǎn)。本專題包括五個(gè)高頻微考點(diǎn)：☆依據(jù)反應(yīng)歷程（過渡態(tài)、能壘）圖考查學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)☆依據(jù)提給信息（事實(shí)）書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式☆依據(jù)燃燒熱、鍵能書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式☆依據(jù)蓋斯定律書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式☆依據(jù)蓋斯定律確定反應(yīng)熱的關(guān)系（或計(jì)算反應(yīng)熱）2.反應(yīng)熱相關(guān)的兩大高頻考點(diǎn)精準(zhǔn)突破☆反應(yīng)歷程（過渡態(tài)、“能壘”）圖分析⑴過渡態(tài)、“能壘”圖的簡(jiǎn)單模型圖1：N2O(g)和NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和NO2(g)的能量變化圖⑵過渡態(tài)“能壘”圖多維模型圖2：炭黑活化氧分子生成活化氧過程的能量變化模擬圖解答過渡態(tài)、“能壘”圖像題要把握以下四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：1.反應(yīng)熱僅取決于反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對(duì)大?。ㄈ缟蠄D2每活化一個(gè)氧分子放出0.29eV的能量）；2.注意活化能在圖示中的意義①?gòu)姆磻?yīng)物的能量至最高點(diǎn)（過渡態(tài)）的能量數(shù)值表示正反應(yīng)的活化能（能壘）。②從最高點(diǎn)（過渡態(tài)）的能量至生成物的能量數(shù)值表示逆反應(yīng)的活化能（能壘）；3.催化劑只能影響正、逆反應(yīng)的活化能（改變能壘），而不影響反應(yīng)的△H。4.涉及反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算時(shí)，要切實(shí)注意圖示中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量以及聚集狀態(tài)?！钌w斯定律的兩大應(yīng)用⑴反應(yīng)熱的計(jì)算（依據(jù)能量——反應(yīng)進(jìn)程圖計(jì)算、依據(jù)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算）⑵書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式（依據(jù)能量——反應(yīng)進(jìn)程圖書寫、依據(jù)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)書寫和多個(gè)反應(yīng)“疊加”書寫）利用蓋斯定律解題四步驟：【例析】已知250①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3KJ②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.3KJ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8KJ求④2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)△H4=？根據(jù)總方程式④變換其它三個(gè)方程式的方向和倍數(shù)。具體方法如下：第一步：看總方程式④中第一個(gè)反應(yīng)物C，因?yàn)橹怀霈F(xiàn)在②中，所以可用。且在②中C也是反應(yīng)物，所以不需要變換方向。再看總方程式④中第一個(gè)反應(yīng)物C，前面的系數(shù)是2，而在②中C前面的系數(shù)是1，所以也需要變換倍數(shù)，②式要變?yōu)閮杀?。第二步：看總方程式④中第二個(gè)反應(yīng)物H2，因?yàn)橹怀霈F(xiàn)在③中，所以可用。且在③中H2也是反應(yīng)物，所以不需要變換方向。再看總方程式④中第二個(gè)反應(yīng)物H2，前面的系數(shù)是2，而在③中H2前面的系數(shù)是1，所以也需要變換倍數(shù)，③式也要變?yōu)閮杀?。第三步：看總方程式④中第三個(gè)反應(yīng)物O2，因?yàn)樗霈F(xiàn)在①②③中，所以不用。第四步：看總方程式④中的生成物CH3COOH，因?yàn)橹怀霈F(xiàn)在①中，所以可用。而在①中CH3COOH是反應(yīng)物，所以需要變換方向。再看總方程式④中CH3COOH，前面的系數(shù)是1，而在①中CH3COOH前面的系數(shù)也是1，所以不需要變換倍數(shù)。至此④方程式的組合方式已經(jīng)確定，就是④=②×2+③×2—①，所以△H4=2△H2+2△H3—△H1。這樣就可以很輕松的計(jì)算了。【典例導(dǎo)引】☆依據(jù)反應(yīng)歷程（過渡態(tài)、能壘）圖考查學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)【典例1】[2020·北京新高考測(cè)試題]最近，中國(guó)科學(xué)院大連化物所CO2催化轉(zhuǎn)化為CO的研究獲得新成果。下圖是使用不同催化劑(NiPc和CoPd時(shí)轉(zhuǎn)化過程中的能量變化，下列說(shuō)法不合理的是A.轉(zhuǎn)化過程中有極性鍵形成B.CO2經(jīng)氧化反應(yīng)得到·COOHC.吸附在NiPc或CoPc表面帶有相同基團(tuán)的物種其能量不同D.該研究成果將有利于緩解溫室效應(yīng)并解決能源轉(zhuǎn)化問題【答案】B【解析】A.由圖示明顯可以知道，轉(zhuǎn)化過程中有極性鍵的形成，故A正確；B.CO2經(jīng)還原反應(yīng)得到.COOH，故B錯(cuò)誤；C.帶有相同基團(tuán)的物種吸附在NiPc或CoPc表面，因其不同的催化劑，“能壘”不同，則吸附在NiPc或CoPc表面帶有相同基團(tuán)的物種其能量不同，故C正確；D.因該研究能快速CO2催化轉(zhuǎn)化為CO，降低大氣中的CO2濃度，故D正確?！钜罁?jù)提給信息（事實(shí)）書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式【典例2】⑴[2018·北京卷Ⅰ，27(1)]近年來(lái)，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。過程如下：反應(yīng)Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH1＝＋551kJ·mol－1反應(yīng)Ⅲ：S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3＝－297kJ·mol－1反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式：__________________________________________________________。⑵[2019·天津理綜，10]硅粉與HCl在300℃時(shí)反應(yīng)生成1molSiHCl3氣體和H2，放出225kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________。【答案】⑴3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2＝－254kJ·mol－1⑵Si(s)＋3HCl(g)eq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH＝－225kJ·mol－1【解析】⑴由題圖可知，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為3SO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑))2H2SO4＋S↓。根據(jù)蓋斯定律，⑵該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：Si(s)＋3HCl(g)eq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH＝－225kJ·mol－1。☆依據(jù)燃燒熱、鍵能書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式【典例3】[2020·廈門市高三4月模擬]中科院大連化學(xué)物理研究所的一項(xiàng)最新成果實(shí)現(xiàn)了甲烷高效生產(chǎn)乙烯，甲烷在催化作用下脫氫，在氣相中經(jīng)自由基偶聯(lián)反應(yīng)生成乙烯，如圖所示。物質(zhì)燃燒熱/(kJ·mol－1)氫氣285.8甲烷890.3乙烯1411.0已知相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱如上表，寫出甲烷制備乙烯的熱化學(xué)方程式________________________。【答案】(1)2CH4(g)==C2H4(g)＋2H2(g)ΔH＝＋202.0kJ·mol－1[或CH4(g)==eq\f(1,2)C2H4(g)＋H2(g)ΔH＝＋101.0kJ·mol－1]【解析】(1)根據(jù)H2、CH4和C2H4的燃燒熱數(shù)據(jù)可寫出熱化學(xué)方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，②CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1，③C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411.0kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，由②×2－③－①×2得2CH4(g)==C2H4(g)＋2H2(g)ΔH＝＋202.0kJ·mol－1?！钜罁?jù)蓋斯定律書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式【典例4】[2017·全國(guó)卷Ⅰ，28(2)]如圖是通過熱化學(xué)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(jì)算，可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學(xué)方程式分別為______________________________________、__________________________________________?！敬鸢浮縃2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋286kJ·mol－1；H2S(g)=H2(g)＋S(s)ΔH＝＋20kJ·mol－1⑴【解析】根據(jù)蓋斯定律，將系統(tǒng)(Ⅰ)中的三個(gè)熱化學(xué)方程式相加可得H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝[＋327＋(－151)＋110]kJ·mol－1＝＋286kJ·mol－1。將系統(tǒng)(Ⅱ)中的三個(gè)熱化學(xué)方程式相加可得H2S(g)=H2(g)＋S(s)ΔH＝[(－151)＋110＋61]kJ·mol－1＝＋20kJ·mol－1。☆依據(jù)蓋斯定律確定反應(yīng)熱的關(guān)系（或計(jì)算反應(yīng)熱）【典例5】[2019·長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡中學(xué)第五次調(diào)研考試]根據(jù)各物質(zhì)間的能量循環(huán)圖，下列說(shuō)法正確的是A.ΔH4＞0B.ΔH1＋ΔH5＝0C.ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝ΔH6D.ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0【答案】D【解析】A.水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水為放熱過程，故ΔH4<0，錯(cuò)誤；B.兩個(gè)化學(xué)變化中物質(zhì)聚集狀態(tài)不同，故相加不等于0，錯(cuò)誤；C.ΔH2<0，ΔH3<0，ΔH4<0，ΔH6＞0，故ΔH2＋ΔH3＋ΔH4≠ΔH6，錯(cuò)誤；D.根據(jù)能量守恒定律，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，正確。【精準(zhǔn)鞏固】1．[2019·課標(biāo)全國(guó)Ⅰ，28（3）]我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。可知水煤氣變換的ΔH______0(填“大于”“等于”或“小于”)。該歷程中最大能壘(活化能)E正＝_____eV，寫出該步驟的化學(xué)方程式________________________________。【答案】小于2.02COOH*＋H*＋H2O*=COOH*＋2H*＋OH*(或H2O*=H*＋OH*)【解析】觀察起始態(tài)物質(zhì)的相對(duì)能量與終態(tài)物質(zhì)的相對(duì)能量知，終態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量低于始態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量，說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH小于0。過渡態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量與起始態(tài)物質(zhì)相對(duì)能量相差越大，活化能越大，由題圖知，最大活化能E正＝1.86eV－(－0.16eV)＝2.02eV，該步起始物質(zhì)為COOH*＋H*＋H2O*，產(chǎn)物為COOH*＋2H*＋OH*。2．[2019·海南，5]根據(jù)圖中的能量關(guān)系，可求得C—H的鍵能為()A．414kJ·mol－1 B．377kJ·mol－1C．235kJ·mol－1 D．197kJ·mol－1【答案】A【解析】C(s)=C(g)ΔH1＝717kJ·mol－12H2(g)=4H(g)ΔH2＝864kJ·mol－1C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH3＝－75kJ·mol－1ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，即－75kJ·mol－1＝717kJ·mol－1＋864kJ·mol－1－4EC—H，解得EC—H＝414kJ·mol－1。3.[2019·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅲ，28]近年來(lái)，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。Deacon直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行：Ⅰ.CuCl2(s)=CuCl(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH1＝83kJ·mol－1Ⅱ.CuCl(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CuO(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH2＝－20kJ·mol－1Ⅲ.CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－121kJ·mol－1則4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1?！敬鸢浮浚?16【解析】根據(jù)蓋斯定律知，(反應(yīng)Ⅰ＋反應(yīng)Ⅱ＋反應(yīng)Ⅲ)×2得4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)，ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋ΔH3)×2＝－116kJ·mol－1。4.[2019·武漢調(diào)研卷]()N2O和CO是環(huán)境污染性氣體，可在Pt2O+表面轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體，其反應(yīng)為N2O(g)+CO(g)===CO2(g)十N2(g)ΔH，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過程如圖1所示，能量變化過程如圖2所示，下列說(shuō)法正確的是A.由圖1可知ΔH1=ΔH+ΔH2B.加入Pt2O+，可使反應(yīng)的焓變減小C.為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化需不斷補(bǔ)充Pt2O+和Pt2O2+D.由圖2可知正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能【答案】D【解析】由圖1可得①N2O(g)+Pt2O+(s)==Pt2O2+(s)+N2(g)

ΔH1,

②Pt2O2+(s)+CO(g)==Pt2O+(s)+CO2(g)ΔH2,

根據(jù)蓋斯定律，由①+②得N2O(g)+CO(g)==CO2(g)+N2(g)

ΔH=ΔH1+ΔH2,

A項(xiàng)錯(cuò)誤:由圖1可知，Pt2O+參與反應(yīng)后又生成，Pt2O+是總反應(yīng)的催化劑，Pt2O2+是中間產(chǎn)物，均不需要補(bǔ)充，催化劑只能改變反應(yīng)的途徑，不能改變反應(yīng)的焓變，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;

ΔE1為正反應(yīng)的活化能，ΔE2為逆反應(yīng)的活化能，正反應(yīng)的活化能較小，D項(xiàng)正確。5．[2017·全國(guó)卷Ⅰ，28(2)改編]下圖是通過熱化學(xué)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。下列說(shuō)法不正確的是()A．通過計(jì)算，可知系統(tǒng)(Ⅰ)制備氫氣的熱化學(xué)方程式為：H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝286kJ·mol－1B．通過計(jì)算，可知系統(tǒng)(Ⅱ)制備氫氣的熱化學(xué)方程式為：H2S(g)=H2(g)＋S(s)ΔH＝20kJ·mol－1C．若反應(yīng)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－akJ·mol－1，則a>286D．制得等量H2所需能量較少的是熱化學(xué)硫碘循環(huán)硫化氫分解法【答案】C【解析】A.根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行方程式的加合，①式＋②式＋③式，得系統(tǒng)(Ⅰ)制備氫氣的熱化學(xué)方程式為：H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝286kJ·mol－1，A正確；B.根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行方程式的加合，②式＋③式＋④式，得系統(tǒng)(Ⅱ)制備氫氣的熱化學(xué)方程式為：H2S(g)=H2(g)＋S(s)ΔH＝20kJ·mol－1，B正確；C.若反應(yīng)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)生成氣態(tài)水，放出的熱量小，故a<286，C不正確；根據(jù)系統(tǒng)(Ⅰ)(Ⅱ)總的熱化學(xué)方程式得出：制得等量H2所需能量較少的是硫碘循環(huán)硫化氫分解法，D正確。6.[2019·北京市豐臺(tái)區(qū)高三一模，5]CH4與Cl2生成CH3Cl的反應(yīng)過程中，中間態(tài)物質(zhì)的能量關(guān)系如下圖所示(Ea表示活化能)，下列說(shuō)法不正確的是()A.已知Cleq\a\vs4\al(·)是由Cl2在光照條件下化學(xué)鍵斷裂生成的，該過程可表示為：B.相同條件下，Ea越大反應(yīng)速率越慢C.圖中ΔH＜0，其大小與Ea1、Ea2無(wú)關(guān)D.CH4轉(zhuǎn)化為CH3Cl的過程中，所有C—H發(fā)生了斷裂【答案】D【解析】A.已知Cleq\a\vs4\al(·)是由Cl2在光照條件下化學(xué)鍵斷裂生成的，由分子轉(zhuǎn)化為活性原子，該過程可表示為：，選項(xiàng)A正確；B.相同條件下，Ea越大，活化分子百分?jǐn)?shù)越少，反應(yīng)速率越慢，選項(xiàng)B正確；C.圖中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，ΔH＜0，其大小與Ea1、Ea2無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C正確；D.CH4轉(zhuǎn)化為CH3Cl的過程中，只有一個(gè)C—H發(fā)生了斷裂，選項(xiàng)D不正確。7.[2019·課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，27(1)]環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：已知：(g)=(g)＋H2(g)ΔH1＝100.3kJ·mol－1①H2(g)＋I(xiàn)2(g)=2HI(g)ΔH2＝－11.0kJ·mol－1②對(duì)于反應(yīng)：(g)＋I(xiàn)2(g)=(g)＋2HI(g)ΔH3＝________kJ·mol－1③【答案】89.3【解析】根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)①＋反應(yīng)②得反應(yīng)③，則ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(100.3－11.0)kJ·mol－1＝＋89.3kJ·mol－1。8.[2020·廣州二中高三下學(xué)期期初考試，28]氮、硫及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中有著重要作用。回答下列問題：有人設(shè)想利用CO還原SO2。已知S和CO的燃燒熱分別是296.0kJ·mol－1、283.0kJ·mol－1，請(qǐng)寫出CO還原SO2生成CO2和S(s)的熱化學(xué)方程式_______________________________?！敬鸢浮竣舃＋2a＋2c⑵2CO(g)＋SO2(g)=2CO2(g)＋S(s)ΔH＝－270kJ·mol－1【解析】⑴根據(jù)蓋斯定律分析，①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH1＝＋akJ/mol；②4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)ΔH2＝bkJ/mol；③2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH3＝ckJ/mol；將方程式進(jìn)行②＋①×2＋③×2計(jì)算，得熱化學(xué)方程式為4NH3(g)＋7O2(g)=4NO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝(b＋2a＋2c)kJ/mol；⑵已知S和CO的燃燒熱分別是296.0kJ·mol－1、283.0kJ·mol－1，則①S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.0kJ·mol－1②CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1根據(jù)蓋斯定律可知②×2－①即得到CO還原SO2的熱化學(xué)方程式2CO(g)＋SO2(g)=2CO2(g)＋S(s)ΔH＝－270kJ·mol－1。9.[2020·石家莊市高三4月模擬]按要求寫出下列熱化學(xué)方程式。(1)TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)ΔH1＝＋175.4kJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2＝－220.9kJ·mol－1沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式：_______________________________。(2)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指在25℃和101kPa時(shí)，最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol化合物的焓變。已知25℃和101kPa時(shí)下列反應(yīng)：①2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－3116kJ·mol－1②C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1寫出表示乙烷標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的熱化學(xué)方程式：____________________________________?！敬鸢浮?1)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(g)＋2CO(g)ΔH＝－45.5kJ·mol－1(2)2C(石墨，s)＋3H2(g)=C2H6(g)ΔH＝－86.4kJ·mol－1【解析】根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的定義，乙烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指由單質(zhì)C和單質(zhì)H2生成1molC2H6的焓變。根據(jù)蓋斯定律，(②×4－①＋③×3)÷2得：2C(石墨，s)＋3H2(g)=C2H6(g)ΔH＝－86.4kJ·mol－1。10.[2020·江蘇南京市高三4月模擬]碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問題：(1)有機(jī)物M經(jīng)過太陽(yáng)光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過程如下：ΔH＝＋88.6kJ·mol－1。則M、N相比，較穩(wěn)定的是________。(2)將Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2，當(dāng)有1molCl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出145.0kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________________________。(3)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)=2Al2O3(s)＋3TiC(s)ΔH＝－1176.0kJ·mol－1，則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為________。(4)已知：①Fe2O3(s)＋3C(s，石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)ΔH＝＋489.0kJ·mol－1②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1③C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1則4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH＝________?！敬鸢浮?1)M(2)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g)ΔH＝－290.0kJ·mol－1(3)98.0kJ(4)－1641.0kJ·mol－1【解析】(1)M轉(zhuǎn)化為N是吸熱反應(yīng)，所以N的能量高，能量越低越穩(wěn)定，故穩(wěn)定性M＞N；(2)有1molCl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出145.0kJ熱量，2mol氯氣反應(yīng)放熱290.0kJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g)ΔH＝－290.0kJ·mol－1；(3)鋁元素化合價(jià)從0價(jià)升高到＋3價(jià)，因此所給反應(yīng)中轉(zhuǎn)移12mol電子，故每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為1176.0kJ÷12＝98.0kJ；(4)已知：①Fe2O3(s)＋3C(s，石墨)=2Fe(s)＋3CO(g)ΔH＝＋489.0kJ·mol－1②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1③C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1由蓋斯定律可知(③×3-①-②×3)×2得:4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH＝－1641.0kJ·mol－1?！揪珳?zhǔn)提分】1.[2020·山東新高考測(cè)試改編]熱催化合成氨面臨的兩難問題是:采用高溫增大反應(yīng)速率的同時(shí)會(huì)因平衡限制導(dǎo)致NH3產(chǎn)率降低。我國(guó)科研人員研制了Ti.H.

Fe雙溫區(qū)催化劑(Ti-H區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過100°C)。Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下列說(shuō)法正確的是A.①為氮氮三鍵的斷裂過程B.①②③在低溫區(qū)發(fā)生，④⑤在高溫區(qū)發(fā)生①③④⑤②C.④為N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域的傳遞過程D.使用Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑使合成氨反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)【答案】C【解析】A.經(jīng)歷①過程之后氮?dú)夥肿颖淮呋瘎┪剑]有變成氮原子，故A錯(cuò)誤。B.①為催化劑吸附N2的過程，②為形成過渡態(tài)的過程，③為N2解離為N的過程，以上都需要在高溫時(shí)進(jìn)行。④⑤在低溫區(qū)進(jìn)行是為了增加平衡產(chǎn)率，故B錯(cuò)誤。C.由題中圖示可知，過程④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe兩種過渡態(tài)的轉(zhuǎn)化，N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域傳遞。C正確。D.化學(xué)反應(yīng)不會(huì)因加入催化劑而改變吸放熱情況，故D錯(cuò)誤。2．[2019·課標(biāo)全國(guó)Ⅲ，28(2)]近年來(lái)，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。Deacon直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行：CuCl2(s)=CuCl(s)＋eq\f(1,2)Cl2(s)ΔH1＝83kJ·mol－1CuCl(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CuO(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO(s)＋2HCl=CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－121kJ·mol－1則4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。【答案】－116【解析】將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，由(①＋②＋③)×2得4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－116kJ·mol－1。3.[2018·浙江4月選考，23]氫鹵酸的能量關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A.已知HF氣體溶于水放熱，ΔH1<0B.相同條件下，HCl的ΔH2比HBr的小C.相同條件下，HCl的(ΔH3＋ΔH4)比HI的大D.一定條件下，氣態(tài)原子生成1molH—X鍵放出akJ能量，則該條件下ΔH2＝akJ·mol－1【答案】D【解析】A.ΔH1為溶液到氣體為吸熱反應(yīng)ΔH1＞0，A錯(cuò)誤；B.Cl的非金屬性更強(qiáng)，HCl更穩(wěn)定，對(duì)應(yīng)ΔH2更大，B錯(cuò)誤；C.ΔH3＋ΔH4表示H(g)→H＋(aq)的焓變，與物質(zhì)無(wú)關(guān)，均相等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.ΔH2即為鍵能，D正確。4．[2017·浙江4月選考，23]MgCO3和CaCO3的能量關(guān)系如圖所示(M＝Ca、Mg)：已知：離子電荷相同時(shí)，半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。下列說(shuō)法不正確的是A．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0B．ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0C．ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)D．對(duì)于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3【答案】C【解析】A.根據(jù)蓋斯定律，得ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，又已知Ca2＋半徑大于Mg2＋半徑，所以CaCO3的離子鍵強(qiáng)度弱于MgCO3，CaO的離子鍵強(qiáng)度弱于MgO。ΔH1表示斷裂MCO3的離子鍵所吸收的能量，離子鍵強(qiáng)度越大，吸收的能量越多，因而ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0，A正確；B.ΔH2表示斷裂COeq\o\al(2－,3)中共價(jià)鍵形成O2－和CO2吸收的能量，與M2＋無(wú)關(guān)，因而ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)>0，B項(xiàng)正確；C.由上可知ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)<0，而ΔH3表示形成MO離子鍵所放出的能量，ΔH3為負(fù)值，CaO的離子鍵強(qiáng)度弱于MgO，因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO)，ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)>0，C錯(cuò)誤；D.由上分析可知ΔH1＋ΔH2>0，ΔH3<0，故ΔH1＋ΔH2>ΔH3，D正確。5．[2019·安徽省A10聯(lián)盟高三下學(xué)期開年考試?yán)砭C，28]已知NH3、NO、NO2都是有毒氣體，必須經(jīng)過嚴(yán)格處理，否則會(huì)污染空氣。請(qǐng)回答下列問題：已知如下熱化學(xué)方程式：①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH1＝＋akJ/mol；②4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)ΔH2＝bkJ/mol③2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH3＝ckJ/mol；則4NH3(g)＋7O2(g)=4NO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝________kJ/mol。【答案】b＋2a＋2c【解析】根據(jù)蓋斯定律分析，①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH1＝＋akJ/mol；②4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)ΔH2＝bkJ/mol；③2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH3＝ckJ/mol；將方程式進(jìn)行②＋①×2＋③×2計(jì)算，得熱化學(xué)方程式為4NH3(g)＋7O2(g)=4NO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝(b＋2a＋2c)kJ/mol；6．[2018·課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，27(1)]CH4－CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2)，還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問題：已知：CH4－CO2催化重整反應(yīng)為：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)。已知：C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH＝－75kJ·mol－1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－394kJ·mol－1C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－111kJ·mol－1該催化重整反應(yīng)的ΔH＝________kJ·mol－1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是________(填標(biāo)號(hào))。A．高溫低壓 B．低溫高壓C．高溫高壓 D．低溫低壓【答案】(1)247A【解析】(1)將已知中3個(gè)反應(yīng)依次記為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律③×2－①－②得該催化重整反應(yīng)的ΔH＝[(－111)×2＋75＋394]kJ·mol－1＝＋247kJ·mol－1。由于該反應(yīng)為吸熱且氣體體積增大的反應(yīng)，要提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，需在高溫低壓下進(jìn)行。7.[2019·隆化縣存瑞中學(xué)上學(xué)期期中]NF3是一種溫室氣體，其存儲(chǔ)能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大氣中的壽命可長(zhǎng)達(dá)740年，如表所示是幾種化學(xué)鍵的鍵能：化學(xué)鍵N≡NF—FN—F鍵能/kJ·mol－1946154.8283.0下列說(shuō)法中正確的是()A.過程N(yùn)2(g)→2N(g)放出能量B.過程N(yùn)(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量C.反應(yīng)N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)的ΔH＞0D.NF3吸收能量后如果沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)【答案】B【解析】A.N2(g)→2N(g)為化學(xué)鍵的斷裂過程，應(yīng)吸收能量，故A錯(cuò)誤；B.N(g)＋3F(g)→NF3(g)為形成化學(xué)鍵的過程，放出能量，故B正確；C.反應(yīng)N2(g)＋3F2(g)→2NF3(g)ΔH＝(946＋3×154.8－283.0×6)kJ·mol－1＝－287.6kJ·mol－1，ΔH＜0，為放熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D.NF3吸收能量后如果沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成，無(wú)化學(xué)變化的發(fā)生，故D錯(cuò)誤。8．[2019·湖南岳陽(yáng)一模，9]研究表明CO與N2O在Fe＋作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示，兩步反應(yīng)分別為①N2O＋Fe＋=N2＋FeO＋(慢)、②FeO＋＋CO=CO2＋Fe＋(快)。下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)①是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)②是非氧化還原反應(yīng)B．兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定C．Fe＋使反應(yīng)的活化能減小，F(xiàn)eO＋是中間產(chǎn)物D．若轉(zhuǎn)移1mol電子，則消耗11.2LN2O【答案】