專題03反應熱的計算與比較

重難目標廣

攻

1.知道蓋斯定律的內容，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。

2掌握反應熱的計算公式。

3.掌握反應熱大小的比較。

重難知識廣

匯

知識點一蓋斯定律

1.蓋斯定律的內容

大量實驗證明，一個化學反應，不管是U完成的還是0屋完成的，其反應熱是相同的。換句話說，化

學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應的途徑無關。

2.蓋斯定律的意義

應用蓋斯定律可以間接計算以下情況(不能直接測定)的反應熱：

⑴有些反應進行得很慢。

⑵有些反應不容易直接發(fā)生。

(3)有些反應的生成物不純(有副反應發(fā)牛

3.應用蓋斯定律的計算方法

⑴“虛擬路徑”法

若反應物A變?yōu)樯晌顳,可以有兩個途徑

①由A直接變成D,反應熱為

②由A經過B變成C,再由C變成D,每步的反應熱分別為A〃i、A"、卜五

如圖所示：

則有A”=A”|+A〃2+A”3。

(2)加合法

加合法就是運用所給熱化學方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學方程式。

舉例說明：

根據如下兩個反應，選用上述兩種方法，計算出C(s)+/)2(g)=CO(g)的反應熱△從

1

I.C(s)+O2(g)=CO2(g)AWi=-393.5kJ-moF

II.CO(g)+1o2(g)=CO2(g)A〃2=—283.0kJ-moF1

①“虛擬路徑”法

反應C（s）+O2（g）=CO2（g）的途徑可設計如下：

則一A”2=—110.5kJmol-,o

②加合法

分析：找唯一：C、CO分別在I、II中出現一次

同側加：C是I中反應物，為同側，則“+I”

異側減：co是n中反應物，為異側，則“一n”

調計量數：化學計量數相同，不用調整，則I-11即為運算式。所以110.5kJmolL

4.應用能量守恒定律對蓋斯定律進行論證

假設反應體系的始態(tài)為S,終態(tài)為L,它們之間的變化用兩段弧線（可以包含著任意數目的中間步驟）連接,

如圖所示：

由圖可知，反應體系先從S變化到L,體系放出能量（△HvO）,再由L變回到S,體系吸收能量（△H>0）。經

過?個循環(huán)，體系仍處于S態(tài)，所有的反應物都和反應前一樣。如果△Hi+aH2,0,那么在物質絲毫未損的

情況下體系能量發(fā)生了改變，違背了能最守恒定律。因此△H|+AH2=（）,化學反應的反應熱只與反應體系的

始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應進行的途徑無關。

知識點二蓋斯定律的應用

蓋斯定律應用的一般步驟：

（1）定目標和已知。根據題目條件確定已知方程式和目標方程式,注意膽壬和標注狀態(tài)￡物質的三態(tài)變化伴

隨有熱量變化），注意AH的符號、數值和單位，并且標注各個已知方程式的序號。

（2）找缺失物質。找出已知方程式中存在而目標方程式中沒有出現的物質,并做好標記。

（3）變形約缺失。通過將已知方程式加減乘除約去缺失物質,注意方程式同乘以或者同除以］整數或分數）

時，4H也要同乘以或者同除以n。

知識點三反應熱的計算

1.根據反應物和生成物的能量計算

公式：△H二生成物總能最一反應物總能最

2.根據反應物和生成物的鍵能計算

公式：△H二反應物總鍵能一生成物總鍵能

3.根據舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計算

公式：△H=斷鍵吸收能量.?成鍵釋放能量

如圖：M

AH=EI-E2

4.根據正反應和逆反應的活化能計算

公式：△H二正反應活化能一逆反應活化能

5.根據中和熱計算

公式：中和反應放出的熱量=姐6、公”|

6.根據燃燒熱數據，計算反應放出的熱量

公式：。=燃燒熱x〃（可燃物的物質的量）

7.根據熱化學方程式進行有關計算

反應熱與反應物各物質的物質的量成正比，根據己知的熱化學方程式和已知的反應物或生成物的物質的量

或反應吸收或放出的熱量，可以把反應熱當作“產物”，計算反應放出或吸收的熱量。

8.根據蓋斯定律計算

（1）運用蓋斯定律的技巧一“三調一加”

一調：根據目標熱化學方程式，調整已知熱化學方程式中反應物和生成物的左右位置,改寫已知的熱化學

方程式。

二調：根據改寫的熱化學方程式調整相應NH的符號。

三調：調整中間物質的化學計最數。

一加：將調整好的熱化學方程式及其△“比如。

（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時，反應熱的數值必須也乘上該數。

②熱化學方程式相加減時，物質之間相加減，反應熱也必須相加減。

③將?個熱化學方程式顛倒時，A”的隨之改變，但數值丕變。

知識點四反應熱大小的比較

1.AH大小比較時注意事項

△，是有符號“+”“一”的，比較時要帶著符號比較。

（1）吸熱反應的為“十”,放熱反應的AH為“一”，

2.如何利用蓋斯定律通過多個熱化學方程式的組合來計算反應熱？

答案：先分析?目標熱化學方程式與已知熱化學方程式之間的關系，通過對已知熱化學方程式進行加減、乘

除等運算，使其組合得到目標熱億學方程式，相應的也進行相同的運算。

3.在實際題目中，如何根據題目所給的不同信息選擇合適的方法計算反應熱？

答案：首先要仔細分析題目所給的信息，若涉及化學鍵的鍵能數據，考慮用鍵能計算若有能量圖，根

據能量圖計算A4；若有多個熱化學方程式，考慮用蓋斯定律；若涉及燃燒反應，考慮用燃燒熱計算；若給

出活化能相關信息，用活化能計算。同時要結合化學反應的特點和已知條件進行綜合判斷。

品［重難題型「

題型01對蓋斯定律的理解

【典例】發(fā)射“嫦娥?號”月球探測衛(wèi)星的長征三號甲運載火箭的第三子級使用的燃料是液氫和液氧，已知

F列熱化學方程式：

①H2(g)+1o2(g)=H2O。)AH|=-285.8kJ-moF1

1

②比值)=氏(1)AW2=-0.92kj-mol-

③O2(g)=C)2⑴A”3=—6.84kJmol?

_1

@H2O(l)=H2O(g)△"4=44.0kJmol

則反應比⑴+如⑴一生。。的反應熱A”為()

A.237.46kJ-mol-1B.-474.92kJ-mol_1C.-118.73kj-mol-1D.-237.46kj-mol1

【答案】D

【解析】根據蓋斯定律，將反應①一②一③W+④可得目標反應的熱化學方程式，其反應熱A"

-AH3X；+AH4=—237.46kJmol'o

【變式訓練】已知下列熱化學方程式：

(1)Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△，=-25kJmoL

(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)4-COzCg)A/7=-47kJmol1

-1

(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△”=19kJmol

寫出FeO(s)被CO(g)還原成Fe(s)和CC)2(g)的熱化學方程式：。

-1

【答案】FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)kJ-mol

【解析】本題主要考查了蓋斯定律的應用。根據題目中所給的有關熱化學方程式進行分析?：從方程式(3)與

方程式(1)可以看到我們需要的有關物質。但方程式(3)必須通過方程式(2)才能和方程式(1)結合在一起。將方

程式(3)X2+方程式(2)得：2卜30心)+2co(g)+3Fe25⑸+CO(g)=6卜e3(s)+2CO2(g)+2卜e?*)+CO2(g)

,1-

△"=19kJmorx2+(-47kJ-moP),整理得：(4)Fe2O3(s)+CO(g)=2FeO(s)+CO2(g)AH=-3kJ-rnol

1

'將(1)一(4)得：2CO(g)=2Fe(s)-2CO2(g)-2FeO(s)△”=一25kJmol-'-(-3kJ-moF),整理得：FeO(s)

+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)kJmo「L

題型02蓋斯定律的應用

【典例】已知反應：

①H2(g)+/o2(g)=H2O(g)AH|

碌N2(g)+O2(g)=NO2(g)AH2

I3

③5N2(g)+]H2(g)NH3(g)

則反應2N%(g)+知2(g)=2NCh(g)+3H2O(g)的為()

A.2AHi+2A”2-2A”3B.A"I+A”2-A”3

C.3AM+2A〃2+2A"3D.3AM+2AH2-2A，3

【答案】D

【解析】根據目標方程式中NH3、NO2、H2O在已知方程式中只出現?次的物質作為調整依據:①x③+②義2

一③X2得目標方程式，同時△〃=3AHI+2AH2-2A”3。

【變式】已知：①2C(s)+O2(g)=2CO(g)A/7=-221.0kJmoF,；②2H2(g)+O2(g)=2H2O(gjNH=-

483.6kJmol-,o則制備水煤氣的反應C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的、H為()

A.+262.6kJmo「B.-131.3kJmo「C.-352.3kJmol-1D.+131.3kJmol「

【答案】D

【解析】根據蓋斯定律，把已知兩個反應相加減，可求得制備水煤氣反應的bH0①一②得2C(s)+

11

2H2O(g)=2H2(g)+2CO(g)AH=-221.0kJmol--(-483.6kJmol一1)=+262.6kJmol_.則C(s)+

H2O(g)=CO(g)+H2(g)的AH=(+262.6kJmon)+2=+13L3kJmolL

【變式】發(fā)射火箭時使用的燃料可以是液氫和液氧，已知下列熱化學方程式：

①H2(g)+1o2(g)=H2O。)NH\=-285.8kJmor,

②H2(g)=H2⑴A”2=-0.92kJmo「

@02(g)=O2(l)=—6.84kJmoL

?H2O(l)=H2O(g)AA=+44.0kJmor'

則反應H2(l)+102(l)=H20(g)的反應熱為()

A.+237.46kJ-moF1B.-474.92kJ-moF1

C.-118.73kJ-mol-1D.-237.46kJ-moP1

【答案】D

【答案】根據蓋斯定律，將反應①一②一③W+④可得目標反應化學方程式，其反應熱△”=△^一△”2-

A”P4+A”4=-237.46kJmo「。

題型03反應熱的計算

【典例】化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。共價鍵的鍵能是兩種原子間形成Imol共價鍵(或其

逆過程)時釋放(或吸收)的能量。已知H—H鍵的健能為436kJmol',C1—Cl鍵的鍵能為243kJ.mol?,H—Q

鍵的鍵能為431kJmoL,則H2(g)+C12(g)=2HQ(g)的反應熱(A")等于()

A.-183kJmo「B.183kJmo「C.-862kJmo「D.862kJmol-1

【答案】A

【解析】A〃=436kJ?mor'+243kj?mor'-2X431kJ?mol-,=-183kJ?mol~\

【變式125℃、101kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是△”=一393.5kJ-mo「、A”=—285.8kJ-mol

「、AH=-89().3kJmol「、△〃=-2800kJ-mol-，則下列熱化學方程式正確的是()

1

A.C(s)+1o2(g)=CO(g)A^=-393.5kJ-moF

B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)A//=-571.6kJmol1

C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△”=-890.3kJmo「

D.cqC6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O⑴A"=一1400kJ?moL

【答案】D

【解析］根據燃燒熱的概念中生成指定產物的含義可知，C-C02(g)，H-H2O⑴，D項正確。

【變式】已知化學反應A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是

能量/kJmol

O反應過程

A.每生成2分子AB吸收bkJ熱量

B.斷裂ImolAA鍵和ImoIBB鍵，放出akJ能量

C.該反應中反應物的總能量高于產物的總能量

D.該反應吸收的熱量為(ab)kTmoli

【答案】D

【解析】由圖可知A2(g)+B2(g)=2AB(g)AH=(ab)kJ/mol,每生成2mol分子AB吸收(ab)kJ能量,則生成2分子

AB吸收芯一kJ能量，A項錯誤;化學鍵的斷裂吸收能量,斷裂ImolAA鍵和ImoIBB鍵，吸收akJ能量,B

項錯誤；該反應為吸熱反應，反應物的總能量低于產物的總能量，C項錯誤；由圖可知，反應的熱化學方程

式為A2(g)+B2(g)=2AB(g)AH=(ab)kJ/mol,生成2molAB吸收的熱量為(ab)kJ-mo|i,D項正確。

;解題要點

I運用蓋斯定律計算反應熱，快速解題的思路：一是抓關鍵物質，關鍵物質(在己知熱化學方程式中只出

，現一次的物質)系數增加幾倍，也增加幾倍；二是關鍵物質由已知反應反應物變?yōu)槟繕朔磻晌?反

|之也一樣)，則AH正負相反。

題型04反應熱的比較

【典例】下列兩組熱化學方程式中，有關△”的比較正確的是()

@CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(g)bH\

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)kHz

②NaOH(aq)+；H2so?aq)=|Na2so4(aq)+H2O(】)\Hy

NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH..COONa(aq)+H20(l)AA

A.△”3>A“4B.kHUh；A”3VA“4

C.A〃]=A〃2；△〃3<A”4D.A〃3>A〃4

【答案】B

【解析】①中兩個反應都是放熱反應，后者生成液態(tài)水，所以放出的熱量大于前者，而放熱反應△”小于0,

放熱越多，爛變越小，故②中兩個反應的實質是酸喊中和，都是放熱反應，兩個反應生成水的

物質的量都是ImoL但是CH3COOH是弱電解質，電離過程吸收一部分熱量，所以后者放出的熱量少，所

以A“3〈A”4。

【變式】根據以下三個熱化學方程式:

2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)4-2H2O(l)A〃=-QkJ?mol?

△”=一。2kJ-moF1

2H2S(g)+Ch(g)=2S(s)+2比0⑴

△〃=一。-1

2H2S(g)4-O2(g)=2S(s)+2H2O(g)3kJ-mol

判斷Qi、。2、。3三者關系正確的是()

A.Q\>Qi>QyB.口>。3>。2C.D.Qi>Q\>Q),

【答案】A

【解析】假設已知三個方程式分別為①、②、③，則①、②相比可知①為H2S完全燃燒的熱化學方程式，

故放出熱量比②多，即QI>Q2；②、③相比H2。的狀態(tài)不同，因為等量的水，H?O⑴比H?O(g)能量低，故

放出熱量。2>。3，則有。

【變式】已知：C（s,金剛石）=C（s,石墨）AW=-1.9kJ-mol

C（s,金剛石）+O2（g）=CO2（g）NH\

C（S,石墨）+C）2（g）=CO2（g）

根據已述反應所得出的結論正確的是（）

A.△”[=△”2B.AHI>A//2

C.D.金剛石比石墨穩(wěn)定

【答案】C

【解析】已知：C（s,金剛石）==C（s,石墨）-則相同量的金剛石和石墨相比較，金剛

石的能量高，燃燒放出的熱量多，則△MVA”2〈0，能量越低越穩(wěn)定，則石墨穩(wěn)定，C項正確。

題型05反應熱的計算與比較綜合題

【典例】天然氣的主要成分為CH4,一般還含有C2H6、C3H8等燒類，是重要的燃料和化工原料。

⑴乙烷在一定條件可發(fā)牛.如下反應：C2H6（g）=C2H4（g）+H2（g）AH],相關物質的摩爾燃燒后數據如表所

示：

物質

C2H6?C2H4?H2(g)

摩爾燃燒烯AHAk]?mol-1/p>

則AHi=kJ-mol-1

（2）甲烷是常見的燃料，CO2加氫可制備甲烷，其反應為C（）2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H20（g）AH=

一164.7kJ?moLc

物質H-HH-0C-HC=0

鍵能：lmol化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ436465413a

①a=.

②對于CO2加氫制備甲烷的反應，有關說法錯誤的是一。

A.該反應理論上可以設計成原電池

B.該反應過程中有舊鍵斷裂吸收的能量大于新鍵形成釋放的能量

C.反應結束，體系中物質的總能量降低

D.此反應可以變廢為寶，有利于碳中和和碳達峰的實現

③知：標準摩爾生成焰（A陽幻是指標況下，由元素最穩(wěn)定的單質生成lmol純凈物時的反應焙變。298K

時，幾種氣態(tài)物質標準摩爾生成后如表：

物質CO(g)CH(g)

2H2O(g)4H2(g)

Af成/kJ?moP1393.5241.5X0

則X=.

⑶丙烷燃燒可以通過以下兩種途徑：

-1

途徑I：C3H8?+5O2(g)=382(g)+4H2。(1)AH=-akj-mol

途徑比C3H8(g)-C3H6(g)+Hz(g)A，=+bkJ?moL

2C3H6(g)+902(g)=6CO2(g)+6H2O(1)AH=-ckj?moL

_1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)AH=-dkj-mol(a.b、c、d均為正值)

按途徑團反應，常溫下，ImolC3H8完全燃燒時放出的熱量為一U(用含b、c、d的代數式表示)；相同條件

下，等量的丙烷通過兩種途徑完全燃燒時，途徑I放出的熱量一(填“大于"、"小于"或"等于")途徑回放出的

熱量。

【答案】⑴+137

(2)801.65B75.2

⑶-(b-1c-^d)kj等于

【詳解】(1)由表格數據可得，glS@C2H6(g)+^O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)AH=-1560kJ/mol；反應

②C2H4(g)+3O式g)=2C0式g)+2H2O(1)AH=-1411kJ/mol；R^Z@H2(g)+^O2(g)=H2O(l)AH=-286kJ/mol;

根據蓋斯定律可知，①②③得GH6(g)=C2H4(g)+H2(g)△/71=(-1560+1141+286)kJ/mol=+137kj/molo

(2)①由表格數據可得，AH=(2a+4x436-4x413-4x465)kJ?moL=?164.7kJ?mol-1,解得a=801.65。

(2)A.該反應為自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應，理論上可以設計成原電池，正確；

B.該反應為放熱反應，故舊鍵斷裂吸收的能量小于新鍵形成釋放的能量，錯誤；

C.該反應為放熱反應，故反應結束，體系中物質的總能量降低，正確；

D.此反應將二氧化塔轉化為甲烷，可以變廢為寶，有利于碳中和和碳達峰的實現，正確；故選B。

③根據題意得，AH=xkj?mol-1+2(-241.5)-(-393.5kJ-mor1)=-164.7kJ?moL,解得x=75.2。

1

(3)根據途徑國的三個反應：①C3H8(g)-C3H6(g)+H2(g)AW=+bkj?mor；02C3H6(g)+9O2(g)=

-1-1

6C02(g)+6H2O(1)AH=-ckj?mol；(3)2H2(g)+O2(g)=2HZO(1)AH=-dkj-mol；根據蓋斯定

律可知，由①，②《③可得，熱化學方程式C3H8(g)+502(g)=3C02(g)+4H2。。)△"=

(b-|c-1d)k]/mol,則ImolC3H8(g)完全燃燒放出熱量為-(b-；c-；d)kj；

根據蓋斯定律，等量的丙烷燃燒時，不管是一步完成還是多步完成，反應放出的熱量相等。

練分副I練L

【鞏固訓練】

1.以太陽能為熱源，熱化學硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法，其流程如圖所示。己知向反

應I得到的產物中加過量12會得到兩層溶液含低濃度L的H2s04層和含高濃度L的HI層，這兩層分別進

行反應n和in,循環(huán)分解制氫。下列說法錯誤的是

H,O

22

o,<—C^HIV>H2

太陽能1、太陽能

A.反應I的化學方程式為SO2+2H2+l2=H2so4+2HI

B.該流程將太陽能轉化為化學能，加快了水分解制氫的速率

C.反應IH是分解反應，k是還原產物

D.S02和12是反應2H2O=2H2+O2的催化劑

【答案】C

【解析】根據圖中物質之間關系，反應I中，加入了水、二氧化流和單質碘，結合轉化圖可知，產物為硫酸

和HI,反應n中，硫酸生成二氧化硫和氧氣，開始進行循環(huán)，反應in中，反應I生成的HI分解生成氫氣和

單質碘，開展循環(huán)。反應I中反應物SO2、H20和12,發(fā)生氧化還原反應，生成硫皎和氫碘酸，化學方程

式為SO2+2H2O+b=H2so4+2HLA項正確；該過程以太陽能為熱源，高效制氫，所以該流程將太陽能轉化

為化學能，B項正確；反應III是2HI=H2+k屬于分解反應，碘元素化合價升高，L是氧化產物，C項錯誤:

SO?和L循環(huán)利用，并未消耗，是反應2H2O2H2+O2的催化劑，D項正確。

下列說法正確的是

A.反應②放出197kJ的熱量，轉移4moi電子

B.由反應①可知Imol水分解吸收的熱量為285.8kJ

【答案】D

【解析】ImolC參與反應②,放出熱量394kJ,轉移電子4m01,故放出197kJ熱量時,轉移2moi電子，A

項錯誤；由熱化學方程式①可知，Imol氣態(tài)水分解需要吸收285.8kJ的熱量，而不是液態(tài)水，B項錯誤；表

示燃燒熱的熱化學方程式中，可燃物的化學計量數必須為1,且生成物應為穩(wěn)定的氧化物，H20的穩(wěn)定狀態(tài)

應是液態(tài)，而不是氣態(tài)，C項錯誤；因②x2+①③=④，根據蓋斯定律得：AH4=2AH2+AHIAH3,D項正確。

3.依據圖示關系，AH1等于

A.+0.5kJ/molB.0.5kJ/moiC.+24.78kJ/molD.24.78kJ/mol

【答案】D

【詳解】根據蓋斯定律可知，AH產AH3AH2=12.14kJ/moll2.64kJ/mol=24.78kJ/mol：

故選De

4.在相同條件下,將lmolC(s)分別按如下途徑燃燒：?lmolC(s)->lmolCO2(g)：@lmolC(s)->lmolCO(g),

lmolCO(g)->lmolC02(g),放出的熱量關系為

A.①〉②B.①:②C.①(②D.無法比較

【答案】B

【詳解】途徑①和②雖過程不同，但始態(tài)、終態(tài)相同，故兩途徑的焰變相同，綜上所述故選B。

5.利用鐵及其氧化物循環(huán)制氫的原理如圖所示。下列說法正確的是

己知：①流程中的4Q為生成或消耗lmolFe(s)、生成或消耗;molFe3()4(s)時的能量變化；

②通入反應器即卜的CO和％的物質的量之比為1：2：

③除鐵及其化合物為固態(tài)，其余物質均為氣態(tài)。

A.反應器自中反應的熱化學方程式為3Fe(s)+4H20(g)=4H2(g)+Fe3O4(s)AH2=AQ2

B.反應器團中生成80gFe2()3，需要消耗：mo】O2

C.以生成lmol%為基準，上述流程總反應的焰變AH=3AQ1+AQ2+AQ3

D.在反應器團中通入含ImolCO和2moi出的混合氣體充分反應，理論上可在反應器團中獲得gmol%

【答案】D

【詳解】A.根據已知①及原理圖可知,3Fe(s)+4H20(g)=4H2(g)+Fe3()4(s)對應的能量變化為3AQz，A

錯誤；

B.反應器團中發(fā)生反應：；Fe3O4(s)+-^02(g)=1Fe2O3(s),則生成80gFe2()3，Kp|molFe203,轉移電子數

為0.5mol,需要消耗amolOz，B錯誤；

C.由圖可知，

?IC0(g)4-H2(g)+1Fe2O3(s)=Fe(s)+：C0式g)+H2O(g)(H]=AQ]，

②Fe(s)+扣2。?=剖2?+我304)AH2=AQ2,

@)福3。4(5)+2。2@=》02。3^)AH3=AQ3;由蓋斯定律可知，3(①+②+③)可得總反應，則總反

應的焰變AH=3(AQ1+AQ2+AQ3)，c錯誤；

D.反應器團中，ImolCO和2m01%與Fez。?反應生成2moiFe,結合反應器團中3Fe⑸+4比0伯)=4Hz(g)+

Fe3()4(s)可知，2moiFe參與反應能生成9moi5,D正確：

3

答案選D。

6.相同條件下，下列比較不正確的是

A.烙(H)的大小關系：lgH2O(g)>lgH2O(l)>lgH2O(s)

B.?⑸的大小關系:lgH2O(g)>lgH2O(l)>lgH2O(s)

C.溶液中水的電離程度：0.1mol/LBa(OH)2>O.lmol/LHCl

D.等質量S分別在純氧和空氣中完全燃燒放出的能量：兩者相等

【答案】C

【詳解】A.等量的同種物質氣態(tài)時能量最高,液態(tài)次之,固態(tài)最小,則始(H)的大小關系：環(huán)山0?>

lgH2O(l)>lgH2O(s),A正確；

B.等量的同種物質氣態(tài)時炳值最高,液態(tài)次之,固態(tài)最小，則崎⑸的大小關系：環(huán)電0值)>環(huán)1<2。。)>

lgH2O(s),B正確；

C.酸和堿都會抑制水的電離，0.1mol/LBa(OH)2中氫氧根離子濃度為O.2mol/L、O.lmol/LHQ中氫離子濃度

為0.1mol/L<0.2mol/L,則溶液中水的電離程度：0.1mol/LBa(OH)2<O.lmol/LHCl,C錯誤；

D.反應的焰變與途徑無關，與物質初態(tài)和終態(tài)有關，則等質量S分別在純氧和空氣中完全燃燒放出的能量：

兩者相等，D正確；

故選Co

7.BaC?在冶金領域可以作為優(yōu)質的脫氧劑和脫硫劑，以BaC03卻焦炭為原料可以制備得到BaC?。已知：

①BaC()3(s)+C(s)=BaO(s)+2C0(g)A/勺；

(2)BaO(s)+3C(s)BaC2(s)+CO(g)AH2K2；

③BaC()3(s)+4C(s)=BaC2(s)+3C0(g)A/險。

下列說法正確的是

A.1=K+K2

B.A/；!=+LH2

C.加大焦炭的投入量，反應①②的速率均增大

D.對于上述三個反應，保持其他條件不變，壓縮容器體積，平衡時CO的濃度不變

【答案】D

【詳解】A.由蓋斯定律可得，①+②=③，則心=的心A錯誤；

B.由蓋斯定律可得，①+②=③，則B錯誤；

C.增加固體反應物的量相當于延長反應時間，不能加快反應速率，C錯誤；

D.保持其他條件不變，壓縮容器體積，物質的濃度增大，反應速率加快，由于溫度不變，所以化學平衡常

數不變，CO決定化學平衡常數，最終CO濃度仍然回到原平衡狀態(tài)，濃度不變，D正確；

故選D.；

8.下列說法正確的是

A.為了充分利用熱能，可在燃燒時通入大量的空氣以確保燃料完全燃燒

B.H2s的標準燃燒熱為562.2k〃mol,則H2s燃燒的熱化學方程式為：

2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（g|0H=1124.4kJ/mol

C.侯氏制堿法比氨堿法更好的主要原因是前者更有利于保護環(huán)境

D.若如圖的轉化可以實現，根據蓋斯定律，4H+/H]+/H2=0

【答案】D

【詳解】A.通入大量的空氣會帶走大量的熱能，反而不能充分利用熱能，通入的空氣應適量，A錯誤；

B.H2s的標準燃燒熱是指ImolH2s燃燒生成二氧化硫和液態(tài)水放出的能量，則H2s燃燒的熱化學方程式應

為:2H2s（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2OQ）l3H=1124.4kJ/mol,B錯誤：

C.氨堿法通過“制軟鹽水與通CO2產生沉淀3煨燒得純堿3回收氨〃的循環(huán)流程實現碳酸鈉的制備，流程復

雜、產生廢液較多，且夕段燒H灰石生成二氧化碳時的能耗較高（侯氏制堿法利用合成家工廠的副產品二氧化

碳），侯氏制堿法對其不足進行了改進，侯氏制堿法比氨堿法更好的主要原因是提高了食鹽利用率，縮短了

生產流程，降低了生產純堿的成本，C錯誤；

D.根據蓋斯定律，不管化學反應是一步完成還是分多步完成，只要反應物和生成物的狀態(tài)確定，反應熱都

是相同的，則圖中存在：Z1H=ZJH1+ZJH2,即4H+/H1+/電=0成立，D正確；

故選De

9.已知中和熱：△//=-57.3kJ/mulo利用三組稀溶液分別進行“中和熱”測定實驗，并計算出生成lrnul水

對應的反應熱（a、b、c）。下列正確的是

序號①②③

稀溶液硫酸和氫氧化鈉硫酸和氨水硫酸和氫氧化鋼

△H/(kJ-mol-1)abC

A.a<57.3B.b<57.3C.b<a<cD.|b|<|a|<|c|

【答案】D

【分析】中和熱指25P、lOlKPa稀的強酸強堿溶液完全反應生成lmol液態(tài)水所放出的熱量為57.3kJ0①

硫酸和氫氧化鈉反應生成1mol水放出的熱量為57.3U,即a=57.3；②氨水是弱堿,電離要吸熱,硫酸和

氨水反應放出的熱量小「57.3kJ,即b>57.3：③生成了硫酸鋼沉淀放熱，硫酸和氫氧化鋼反應生成1mol

水放出的熱量大于57.3kJ,即c<57.3.

【詳解】A.硫酸和氫氧化鈉反應生成1mol水放出的熱量為57.3kJ,即a=57.3,A錯誤；

B.氨水是弱堿，電離要吸熱，硫酸和氨水反應放出的熱量小于57.3kJ,即b>57.3,B錯誤；

C.a=57.3,b>57.3,c<57.3,故b>a>c,C錯誤;

D.a=57.3,b>57.3,c<57.3,故D正確；

故答案為:Do

10.下列有關C(s,石墨)+H20(g)=C0(g)+Hz(g)AH=+131.5kJ,mo|T的說法中,小型的的是

A.lmolC(s,石墨)和lmolHQ(g)的總能量低FlmolCO(g)和ImolHz(g)的總能量

B.反應消耗lmolC(s,石墨)和lmol出0(1)所吸收的熱量大于131.5kJ

C.ImolCfs,金剛石)與1molC(s,石墨)所具有的內能不同

D.只要得知H2(g)+*2值)=比0(1)的AH,即可得C(s,石墨)+版2值)=8值)的AH

【答案】D

【詳解】A.C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.55mor4,為吸熱反應，說明反應物的總能量小于

成生成的總能量，A正確；

B.出0(1)轉化為h0倍)也需要吸收能量,故反應消耗lmolC(s,石勘和lmol或0(1)所吸收的熱量大于131.5kJ,

B正確；

C.石墨和金剛石結構不同，同物質的量的兩物質所具有的內能不同，C正確；

D.H2(g)+；。2值)=%0(1)中水的狀態(tài)是液態(tài)，而題干中的熱化學方程式為氣態(tài)水，比0(1)轉化為出0值)也需要

吸收能量，故還需要知道比0(1)轉化為出0值)的AH,才能得出C(S,石墨)+?2(g)=C0(g)的AH,D錯誤；

故選D.>

【強化訓練】

11.已知C2H2、C2H4、C2H6的燃燒熱分別為1300kJ/mol、1400kJ/mol>1560kJ/mol。0.5mol混合物完全

燃燒,放出熱量700kJ。則C2H2、C2H4、C2H6的物質的量之比為

A.6:2:3B.5:2:8C.3:2:6D.8:1:5

【答案】D

【詳解】已知C2H2、C2H4、C2H6的燃燒熱分別為（300kJ/mol、1400kJ/mok1560kJ/moL0.5mol混合物

完全燃燒，放出熱量700kJ。設C2H2、C2H4、C2H6的物質的量分別為x、y、z,可得方程①x+y+z=0.5,

（2）1300x+1400y+1560z=700,反應①X1400反應②得llxl60z=0,解得根據選項，只有D項符合2=?,

ZbZD

故答案選Do

12.鏈狀葡萄糖分子中的醛基可與分子內羥基發(fā)生加成反應形成兩種六元環(huán)狀結構。常溫下，各種前萄糖

結構及其所占百分含最如下圖所示。已知各種葡萄糖結構中鏈狀結構的燧最大，兩種環(huán)狀結構的篇相近。

下列說法正確的是

A.AH】+A/+△/=AH4

B.三種結構中，伊D-毗喃葡萄糖的焙最小

C.葡萄糖由鏈狀轉化為環(huán)狀結構是醛基和6號碳原子上羥基作用的結果

D.18g的的糖完全燃燒生成C02（g）和“0（g）放熱akJ,故的曲糖的燃燒熱為10akJ/mol

【答案】B

【詳解】A.根據蓋斯定律可知，A/+A"?+A"3=-A”4，故A項錯誤；

B.從圖中來看，葡萄糖結構中鏈狀結構的燧最大，葡萄糖由鏈狀轉化為環(huán)狀結構AS<0,AH<0,轉化產物

中伊D-毗喃葡萄糖的占比更大，說明更易生成伊D」此喃葡萄糖，艮J,0-D川匕喃葡萄糖的焰最小，故B項正確；

C.葡萄糖由鏈狀轉化為環(huán)狀結構是醛基和5號碳原子上羥基作川的結果，故C項錯誤；

D.1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱，產物應該是液態(tài)水，

故D項錯誤；

故答案選Bo

13.以TiOz為催化劑的光熱化學循環(huán)分解CO?的反應機理如圖所示；己知：常溫常壓下，由最穩(wěn)定的單質合

成Imol某物質的反應焙變叫做該物質的摩爾生成焰，最穩(wěn)定的單質的摩爾生成焙為00CO?和CO的摩爾生

成培分別為-393.5kJ?moL、-110.5kJ-mo「分

下列說法錯誤的是

A.過程①吸收能量

B.反應過程中Ti元素的化合價未發(fā)生變化

C.該過程中存在的能量轉化形式；光能與化學能，熱能好化學能

D.二氧化碳分解的熱化學方程式為C02（g）=C0（g）+102（g）AH=+283kJ?mol

【答案】B

【詳解】A.由反應機理圖可以看出過程①有IH化學鍵的斷裂需要吸收能量，A正確；

B.由反應機理圖可以看出反應過程中Ti元素的成鍵數發(fā)生變化，化合價也發(fā)生變化，B錯誤：

C.由反應機理圖可以看出該過程中存在的能量轉化形式有光能玲化學能，還有熱能與化學能，C正確：

D.CO2和8的摩爾生成燧分別為-393.5kJ-moL、-110.5kJ-mol-1,可以寫出熱化學方程式

①C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=-393.5kJ?moH②C(s)+；()2(g)=CO(g)AH=-110.5kJ-mol-1,根據蓋斯定律

②①可以得出CO?。=CO(g)+1O2(g)△//=+283kJ?moL,D正確；

故選Bo

14.甲醉作為新型清潔可再生燃料，可通過反應：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)A4=-90kJ?moL來

合成，反應過程中的能量變化如圖所示。已知心、CO的燃燒熱(A")依次為-286kJ-mor1,-283kJ-moL。

下列說法正確的是

A.Qi+Q2=90

B.若產物為CH3OH。)，相應的熔變?yōu)锳H2,則A%>A%

C.相同條件下，ImolC完全燃燒比ImolCO完全燃燒放出的熱量少

D.若反應CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l)的焰變?yōu)锳H3，則A/<A/

【答案】D

【詳解】A.由圖可知，Q2=90,A錯誤；

B.若產物為CH3OH。)，CH30H(1)能量低于CH30H(g),放出熱量多，△『△名,B錯誤；

C.相同條件下，ImolC完全燃燒比ImolCO完全燃燒放出的熱量多，C錯誤；

D.設題干中為反應①，已知叫、CO的燃燒熱(△”)依次為-286kJ-moL、-283kJ-moL,則

11

?H2(g)4-102(g)=H20(l)AH4=-286kJ-mor,0CO(g)+；O2<g)=CO2(l)AH5=-283kJ?mol-,根據蓋斯

定律反應③(CO??+3H2(g)=CH30H(g)+H20(l))=?+@?,AH3=90kJ?moL+(-286kJ?

mor1)(-283kj?moL)=93kJ?moP1,則A%VAH1,D正確：

故選Do

15.以CO和出為原料合成甲醇是工業(yè)上的成熟方法，直接以CO?為原料生產甲醇是目前的研究熱點。我國

科學家用(X)2人工合成淀粉時，第一步就需要將CO2轉化為甲醇。

己知：@CO(g)+2H2(g)FiCH3OH(g)△H1=-90.5kJ-mol

②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H,(g)AH2=-41.1kJ-mol〃

-1

③2H2(g)+02(g)=2H20(g)AH3=-483.6kJ-mol

下列說法不?正?確?的是

A.若溫度不變，反應①中生成1molCH3OH。)時，放出的熱量大于90.5kJ

B.CO2與“合成甲醉的熱化學方程式為：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH=-49.4

kJ-molt

C.通過電解制”和選用高效催化劑，可降低CO?與小合成甲醇反應的婚變

D.以CO?和出0為原料合成甲醉，何時生成。2,該反應需要吸收能量

【答案】C

【詳解】A.ImolCH30H(g)能最高于ImolCH30H(1),反應物的總能量相同，根據能量守恒定律，若溫度不

變，反應國中生成lmo￡H3()H(l)時，放出的熱量大于90.5kJ,故A正確；

B.根據蓋斯定律，?-@f#CO2(g)+3H2(g)#CH3OH(g)+H2O(g)A，=A%-A%=(-90.5kJ/mol)-

(-41.1kJ/mol)=-49.4kJ/moL故B正確

c.催化劑可降低C02與電合成甲醇反應的活化能，但不改變反應的焰變，故C錯誤；

D.已知反應④82(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)A/=—49.4kJ/mol根據蓋斯定律④x2—③x3得

2C02(g)+4H20(g)02cH30H(g)+3O2(g)△H=2AH4-3AW3=(-49.4kJ/mol)x2-(-483.6kJ/mol)x

3=1352kJ/mol,△H=1352kJ/mol>0,則該反應需要吸收能量，故D正確；

故選C。

16.氮氧化物是一種大氣污染物，其排放給人類生產生活以及自然環(huán)境帶來了極大的傷害。N&可以用來消

除氮氧化物的污染。其原理如下：

-1

反應團：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H20(g)A%=akj-mol

-1

反應團：N2(g)4-02(g)=2N0(g)AH2=bkj-mol

反應團：4NH3(g)4-6N0(g)5N2(g)+6H20(g)A/=ckj?moL

部分化學鍵鍵能如下：

化學鍵N-H0=0N=NH-0

E/(kJ,moL)391498946463

卜.列說法正確的是

A.a=+1262

B.已知b=+180,NO中化學鍵的鍵能為632kJ?mo「i

C.c=3b-a

D.反應回中的AS<0

【答案】B

【詳解】A.由鍵能計算a=391x12+498x3-946x2-463x12=1262,故A錯誤；

B.設N三。鍵能為X,由鍵能計算946+4982x=180,可得x=632,故B正確；

C.根據蓋斯定律，A/=A4I-3A%可得c=a-3上故C錯誤；

D.生成物氣體的物質的量大于反應物物質的量，所以AS>0,故D錯誤；

故選Bo

17.已知：由最穩(wěn)定的單質合成Imol某物質的反應焰變叫做該物質的摩爾生成焰，用AfH(kJ,mol」)表示,

最穩(wěn)定的單質的摩爾生成焰為0。相同狀況下有關物質的摩爾生成焰△陽如圖所示，下列有關判斷錯誤的是

A.NO的摩爾生成焰為+91.3kJ?mol-1

B.出0(1)的HfH>?241.8kJ，mol1

C,電0包)比NH3?更穩(wěn)定

D.標準狀況下，ImolN2H4(I)完全燃燒放出的熱量為534.2kJ-moL

【答案】BD

【詳解】A.從圖中可以看出，NO的摩爾生成焙為+91.3kJ?mo「i,A正確；

11

B.出0值)的AfH=-241.8kJ?mol,由也0倍)轉化為小0(1)時放熱,則H2O(l)^JAfH<-241.8kJ?mol,B錯誤；

C.H/O(g)的△fH=-241￡kJ-mo「l,N%?的△fH=-45.9kJ?moH,摩爾生成玲越低，物質越穩(wěn)定，則也0?

比NH3Q)更穩(wěn)定,C正確;

D.N2H，l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)時,AH=(241.8kJmol1)x250.6kJmol1=534.2kJmol1,在標準狀況下,

N2H4(1)+02值)=即值)+2比0(1)，HzO(g)轉化為出0(1)時放熱，則lm