九、反應(yīng)原理重難(一)——化學(xué)反應(yīng)與能量高考題組(一)——江蘇卷1．(2017·江蘇高考)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＝akJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝bkJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4＝dkJ·mol－1A．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)=eq\f(1,2)CH3OCH3(g)＋eq\f(1,2)H2O(l)的ΔH＝eq\f(d,2)kJ·mol－1D．反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－1解析：選C反應(yīng)①的產(chǎn)物為CO和H2，反應(yīng)②的產(chǎn)物為CO2和H2，反應(yīng)③的原料為CO2和H2，A項正確；反應(yīng)③將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料CH3OH，B項正確；反應(yīng)④中生成物H2O為氣體，C項中生成物H2O為液體，故C項中反應(yīng)的焓變不等于eq\f(d,2)kJ·mol－1，C項錯誤；依據(jù)蓋斯定律，由②×2＋③×2＋④，可得所求反應(yīng)的焓變，D項正確。2．(2016·江蘇高考)通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是()①太陽光催化分解水制氫：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。3．(2014·江蘇高考)已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH22CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH34Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋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．ΔH2＞0，ΔH4＞0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5解析：選CC與O2生成CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH1<0，CO2與C生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH2>0，CO與O2生成CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH3<0，鐵與氧氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH4<0，A、B項錯誤；前兩個方程式相減得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C項正確；由4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)=6CO2(g)＋4Fe(s)2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D項錯誤。4．(1)(2015·江蘇高考·節(jié)選)煙氣(主要污染物SO2、NOx)經(jīng)O3預(yù)處理后用CaSO3水懸浮液吸收，可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)ΔH＝－200.9kJ·mol－1NO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=NO2(g)ΔH＝－58.2kJ·mol－1SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g)ΔH＝－241.6kJ·mol－1反應(yīng)3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的ΔH＝__________kJ·mol－1。(2)(2013·江蘇高考·節(jié)選)磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素，主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH1＝＋3359.26kJ·mol－1CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s)ΔH2＝－89.61kJ·mol－12Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH3則ΔH3＝________kJ·mol－1。解析：(1)先把題給的熱化學(xué)方程式分別標(biāo)注為①②③，再根據(jù)蓋斯定律，由①＋2×②可得3NO(g)＋O3(g)=3NO3ΔH＝－200.9kJ·mol－1＋(－58.2kJ·mol－1×2)＝－317.3kJ·mol－1。(2)先把題目中所給的熱化學(xué)方程式分別標(biāo)注為①②，再根據(jù)蓋斯定律，由①＋6×②可得2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)ΔH3＝ΔH1＋6ΔH2＝2821.6kJ·mol－1。答案：(1)－317.3(2)2821.6高考題組(二)——全國卷1．(2017·全國卷Ⅲ·節(jié)選)已知：As(s)＋eq\f(3,2)H2(g)＋2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH22As(s)＋eq\f(5,2)O2(g)=As2O5(s)ΔH3則反應(yīng)As2O5(s)＋3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH＝__________________。解析：將已知熱化學(xué)方程式依次編號為①②③，根據(jù)蓋斯定律，由①×2－②×3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)=2H3AsO4(s)ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。答案：2ΔH1－3ΔH2－ΔH32．(2015·全國卷Ⅱ·節(jié)選)甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇。發(fā)生的主要反應(yīng)如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵H—HC—OH—OC—HE/(kJ·mol－1)4363431076465413由此計算ΔH1＝______________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58kJ·mol－1，則ΔH3＝________kJ·mol－1。解析：根據(jù)鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系可知，ΔH1＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝(1076kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1)－(413kJ·mol－1×3＋343kJ·mol－1＋465kJ·mol－1)＝－99kJ·mol－1。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由②－①可得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，結(jié)合蓋斯定律可得：ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58kJ·mol－1)－(－99kJ·mol－1)＝＋41kJ·mol－1。答案：－99＋41[把脈高考]考什么(1)利用反應(yīng)熱與反應(yīng)過程圖象間的關(guān)系，考查變化過程中始態(tài)、過渡態(tài)、終態(tài)的意義。(2)考查熱化學(xué)方程式的書寫與正誤判斷。(3)利用蓋斯定律、鍵能數(shù)據(jù)等考查反應(yīng)熱的比較和計算。怎么考既有選擇題，又有非選擇題，常以一個或一系列化學(xué)反應(yīng)為背景材料，通過鍵能、反應(yīng)熱、能量變化圖等條件，對化學(xué)反應(yīng)與能量變化相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行命制。1．(2017·南通全真模擬)如圖為1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反應(yīng)生成SOCl2(g)過程中的能量變化示意圖，已知E1＝xkJ·mol－1、E2＝y(tǒng)kJ·mol－1，下列有關(guān)說法中正確的是()A．若在反應(yīng)體系中加入催化劑，E1不變B．若在反應(yīng)體系中加入催化劑，ΔH減小C．反應(yīng)的活化能等于ykJ·mol－1D．1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反應(yīng)生成SOCl2(g)的ΔH＝(x－y)kJ·mol－1解析：選D催化劑能降低反應(yīng)的活化能，所以E1變小，但催化劑不會改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，所以ΔH不變，反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和與生成物的鍵能總和之差，即ΔH＝E1－E2。A項，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，E1變小，錯誤；B項，催化劑不會改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，所以ΔH不變，錯誤；C項，由圖可知，反應(yīng)的活化能等于E1＝xkJ·mol－1，錯誤；D項，1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反應(yīng)生成SOCl2(g)的ΔH＝E1－E2＝(x－y)kJ·mol－1，正確。2．(2017·鎮(zhèn)江一模)我國利用合成氣直接制烯烴獲重大突破，其原理是反應(yīng)①：C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1反應(yīng)②：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH2反應(yīng)③：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH3＝－90.1kJ·mol－1反應(yīng)④：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH4(能量變化如圖所示)反應(yīng)⑤：3CH3OH(g)CH3CH=CH2(g)＋3H2O(g)ΔH5＝－31.0kJ·mol－1下列說法正確的是()A．反應(yīng)③使用催化劑，ΔH3減小B．反應(yīng)④中正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能C．ΔH1－ΔH2<0D．3CO(g)＋6H2(g)CH3CH=CH2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－121.1kJ·mol－1解析：選C催化劑只改變反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)的ΔH，A錯誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，B錯誤；反應(yīng)①－反應(yīng)②得到H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，則ΔH1－ΔH2<0，C正確；③×3＋⑤得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式，ΔH＝(－90.1×3－31.0)kJ·mol－1＝－301.3kJ·mol－1，D錯誤。3．(2017·無錫一模)由合成氣制備二甲醚的主要原理如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1＝－90.7kJ·mol－1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2＝－23.5kJ·mol－1③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.2kJ·mol－1下列有關(guān)說法正確的是()A．升高溫度能加快反應(yīng)②的化學(xué)反應(yīng)速率，提高CH3OCH3產(chǎn)率B．反應(yīng)③使用催化劑，ΔH3減小C．反應(yīng)3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝－246.1kJ·mol－1D．反應(yīng)③對反應(yīng)②無影響解析：選C反應(yīng)②ΔH<0，正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動，CH3OCH3產(chǎn)率減小，A錯誤；催化劑只影響反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)熱，B錯誤；反應(yīng)3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)可以由①×2＋②＋③得到，ΔH＝(－90.7×2－23.5－41.2)kJ·mol－1＝－246.1kJ·mol－1，C正確；反應(yīng)③的進(jìn)行使反應(yīng)①的產(chǎn)物CH3OH減少，進(jìn)而影響反應(yīng)②，D錯誤。4．(2017·蘇北四市一模)通過以下反應(yīng)均可獲取CO。①木炭不完全燃燒制CO：2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH1＝－221kJ·mol－1②木炭還原CO2制CO：C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH2＝＋172.5kJ·mol－1③焦炭還原Fe2O3制CO：Fe2O3(s)＋3C(s)2Fe(s)＋3CO(g)ΔH3＝＋489.0kJ·mol－1下列有關(guān)說法正確的是()A．反應(yīng)①中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能B．反應(yīng)②為吸熱反應(yīng)，在任何情況下都不能自發(fā)進(jìn)行C．反應(yīng)③中使用催化劑或移走部分CO，均可提高Fe2O3的轉(zhuǎn)化率D．反應(yīng)Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－28.5kJ·mol－1解析：選D木炭燃燒時，有一部分能量轉(zhuǎn)化為光能，A錯誤；由于反應(yīng)②ΔS>0、ΔH>0，故該反應(yīng)在高溫下可以自發(fā)進(jìn)行，B錯誤；使用催化劑能加快反應(yīng)速率，但對平衡的移動無影響，C錯誤；將反應(yīng)按照③－②×3處理可得D項熱化學(xué)方程式，D正確。eq\a\vs4\al([必備知能])(1)從微觀的角度說：是舊化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量與新化學(xué)鍵形成放出的熱量的差值，如圖所示：a—舊化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量；b—新化學(xué)鍵形成放出的熱量；c—反應(yīng)熱。(2)從宏觀的角度說：是反應(yīng)物的能量與生成物的能量差值，在上圖中：a—活化能；b—活化分子結(jié)合成生成物所釋放的能量；c—反應(yīng)熱。2．書寫熱化學(xué)方程式的“4注意”(1)注意ΔH的符號和單位若為放熱反應(yīng)，ΔH為“－”；若為吸熱反應(yīng)，ΔH為“＋”。ΔH的單位為kJ·mol－1。(2)注意熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)，因此化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。(3)注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱ΔH不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不標(biāo)“↑”和“↓”。(4)注意ΔH的數(shù)值與符號熱化學(xué)方程式中的ΔH的值應(yīng)是表示反應(yīng)已完成的熱量變化。由于ΔH與反應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān)，所以熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng)，如果化學(xué)計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍。逆反應(yīng)的反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，但符號相反。考法二反應(yīng)熱的相關(guān)計算5．(2017·南京、鹽城、連云港二模)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用如下反應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)使用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1下列說法正確的是()A．升高溫度能提高該反應(yīng)中HCl的轉(zhuǎn)化率B．加入催化劑，能使該反應(yīng)的焓變減小C．1molCl2轉(zhuǎn)化為2molCl原子放出243kJ熱量D．?dāng)嗔袶2O(g)中1molH—O鍵比斷裂HCl(g)中1molH—Cl鍵所需能量高解析：選D升高溫度，平衡逆向移動，HCl的轉(zhuǎn)化率降低，A錯誤；加入催化劑對反應(yīng)的焓變無影響，B錯誤；Cl2轉(zhuǎn)變?yōu)镃l原子時吸收熱量，C錯誤；設(shè)斷裂1molH—O鍵、1molH—Cl鍵所需的能量為xmol、ymol，由熱化學(xué)方程式可知，2×243＋2×2x－(4×y＋498)＝115.6，故x－y＝31.9，即x>y，D正確。6．(1)已知：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1；N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－1。CH4可用于脫硝，其熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋4NO(g)=CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝________kJ·mol－1。(2)接觸法制硫酸中采用V2O5作催化劑：4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)ΔH＝－3412kJ·mol－12SO2(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7(V2O5),\s\do5(△))2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(l)ΔH＝－130.3kJ·mol－1以FeS2為原料，理論上生產(chǎn)2molH2SO4(l)所釋放出的熱量為________kJ。(3)利用NH3的還原性可消除氮氧化物的污染，相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：H2O(l)=H2O(g)ΔH1＝＋44.0kJ·mol－1N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH2＝＋229.3kJ·mol－14NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH3＝－906.5kJ·mol－14NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(l)ΔH4則ΔH4＝________kJ·mol－1。(4)某硝酸廠處理尾氣中NO的方法是催化劑存在時用H2將NO還原為N2。已知：則氮?dú)夂退魵夥磻?yīng)生成氫氣和一氧化氮的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。解析：(1)先把題目中已知的兩個熱化學(xué)方程式分別編號為①②，再根據(jù)蓋斯定律①－2×②可得CH4(g)＋4NO(g)=CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝(－890.3－2×180)kJ·mol－1＝－1250.3kJ·mol－1。(2)先把題目中熱化學(xué)方程式分別標(biāo)號為①②③，再根據(jù)蓋斯定律①＋4×②＋8×③可得4FeS2(s)＋15O2(g)＋8H2O(g)=2Fe2O3(s)＋8H2SO4(l)ΔH＝[(－3412)＋4×(－196.6)＋8×(－130.3)]kJ·mol－1＝－5240.8kJ·mol－1，則生成2molH2SO4(l)需要放出的熱量為eq\f(5240.8kJ,4)＝1310.2kJ。(3)先把題目中前三個熱化學(xué)方程式分別標(biāo)號為①②③，再根據(jù)蓋斯定律③－5×②－6×①可得4NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(l)ΔH4＝ΔH3－5×ΔH2－6×ΔH1＝[(－906.5)－5×229.3－6×44.0]kJ·mol－1＝－2317.0kJ·mol－1。(4)題中所給信息是指拆開化學(xué)鍵或形成化學(xué)鍵所吸收或釋放的能量，則N2(g)＋2H2O(g)=2NO(g)＋2H2(g)反應(yīng)中，拆開1molN≡N鍵吸收945kJ熱量，拆開4molO—H鍵吸收的熱量為4×463kJ，形成2molNO釋放的熱量為2×630kJ，生成2molH2釋放的熱量為2×436kJ，則吸熱共為2797kJ，放熱共為2132kJ，整個反應(yīng)共吸收的熱量＝2797kJ－2132kJ＝665kJ，則熱化學(xué)方程式為N2(g)＋2H2O(g)=2NO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋665kJ·mol－1。答案：(1)－1250.3(2)1310.2(3)－2317.0(4)N2(g)＋2H2O(g)=2NO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋665kJ·mol－1eq\a\vs4\al([必備知能])反應(yīng)熱計算的“3方法”(1)根據(jù)兩公式計算反應(yīng)熱①ΔH＝E(生成物的總能量)－E(反應(yīng)物的總能量)；②ΔH＝E(反應(yīng)物的鍵能之和)－E(生成物的鍵能之和)。(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式計算反應(yīng)熱焓變與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。(3)根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)熱若一個熱化學(xué)方程式可由另外幾個熱化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的焓變可通過這幾個化學(xué)反應(yīng)焓變的加減而得到。表示方法：，ΔH＝ΔH1＋ΔH2。考法三反應(yīng)熱大小比較7．(2017·南京、鹽城一模)已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH24HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH3N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH42NH3(g)＋3Cl2(g)=N2(g)＋6HCl(g)ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是()A．ΔH1>0，ΔH2>0 B．ΔH3>0，ΔH4>0C．ΔH2＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2解析：選DH2在O2中的燃燒是放熱反應(yīng)，ΔH1<0，H2與Cl2的反應(yīng)也是放熱反應(yīng)，ΔH2<0，A錯誤；N2與H2合成氨的反應(yīng)是化合反應(yīng)，反應(yīng)放熱，ΔH4<0，B錯誤；將五個反應(yīng)分別編號為①、②、③、④、⑤，將反應(yīng)④、⑤相加后得到的化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)都是反應(yīng)②中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的三倍，故3ΔH2＝ΔH4＋ΔH5，C錯誤；將反應(yīng)①－反應(yīng)②×2可得反應(yīng)③，D正確。8．(2017·蘇北四市聯(lián)考)已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1②3H2(g)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋3H2O(g)ΔH2③2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH3④2Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH4⑤2Al(s)＋Fe2O3(s)=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<ΔH3C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5解析：選B根據(jù)已學(xué)知識，①式是燃燒反應(yīng)，屬于典型的放熱反應(yīng)，ΔH1<0；②式是需要持續(xù)加熱的反應(yīng)，屬于典型的吸熱反應(yīng)，ΔH2>0；eq\f(3,2)×①式－②式可得③式：2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH3＝eq\f(3,2)ΔH1－ΔH2，由于ΔH1<0，ΔH2>0，所以ΔH3<0，A錯誤。ΔH1＝eq\f(2,3)(ΔH2＋ΔH3)，C錯誤。⑤式是鋁熱反應(yīng)，屬于典型的放熱反應(yīng)，則ΔH5<0，③式＋⑤式可得④式：2Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH4＝ΔH3＋ΔH5，由于ΔH3<0，ΔH5<0，則ΔH4<0，所以ΔH4<ΔH3(負(fù)值的絕對值大的反而小)，B正確。ΔH3＝ΔH4－ΔH5，D錯誤。eq\a\vs4\al([必備知能])反應(yīng)熱大小的比較“4方法”(1)利用蓋斯定律比較如比較ΔH1與ΔH2的大小的方法。因ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<0(均為放熱反應(yīng))，依據(jù)蓋斯定律得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，即|ΔH1|>|ΔH2|，所以ΔH1<ΔH2。(2)同一反應(yīng)的生成物狀態(tài)不同時進(jìn)行比較，如A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1，A(g)＋B(g)=C(l)ΔH2,則ΔH1>ΔH2。(3)同一反應(yīng)物狀態(tài)不同時進(jìn)行比較，如A(s)＋B(g)=C(g)ΔH1，A(g)＋B(g)=C(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2。(4)兩個有聯(lián)系的反應(yīng)進(jìn)行比較，如C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1①C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2②利用反應(yīng)①(包括ΔH1)乘以某計量數(shù)減去反應(yīng)②(包括ΔH2)乘以某計量數(shù)，即得出ΔH3＝ΔH1×某計量數(shù)－ΔH2×某計量數(shù)，根據(jù)ΔH3大于0或小于0進(jìn)行比較。1．(2017·江蘇考前模擬)已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2878kJ·mol－1(CH3)2CHCH3(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2869kJ·mol－1下列說法正確的是()A．正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子B．正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷C．1mol正丁烷轉(zhuǎn)化為異丁烷需要吸收的熱量為9kJD．異丁烷分子中的碳?xì)滏I比正丁烷的多解析：選A由蓋斯定律可得CH3CH2CH2CH3(g)=(CH3)2CHCH3(g)ΔH＝－9kJ·mol－1，因此正丁烷轉(zhuǎn)化為異丁烷需要放出熱量，則異丁烷分子儲存的能量低，A正確，C錯誤；能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定，因此異丁烷更穩(wěn)定，B錯誤；正丁烷、異丁烷分子中的碳?xì)滏I數(shù)目相同，D錯誤。2．(2017·鹽城三模)天然氣經(jīng)O2和H2O(g)重整制合成氣，再由合成氣制備甲醇的相關(guān)反應(yīng)如下：①主反應(yīng)：CH4(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)＋2H2(g)ΔH1②副反應(yīng)：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2③主反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋206.1kJ·mol－1④主反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH4＝－90.0kJ·mol－1⑤副反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH5＝－49.0kJ·mol－1下列說法正確的是()A．ΔH1>ΔH2B．設(shè)計反應(yīng)①的主要目的是增大eq\f(n(CO),n(H2))的比值C．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．ΔH2－4ΔH1＝659.3kJ·mol－1解析：選A反應(yīng)①所得產(chǎn)物再進(jìn)一步燃燒放熱后才得到反應(yīng)②的產(chǎn)物，故反應(yīng)②放熱更多，A正確；反應(yīng)①所得氣體正好是合成甲醇的主反應(yīng)(反應(yīng)④)所需氣體的比例，B錯誤；將反應(yīng)④－⑤可得C項反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，ΔH＝－41kJ·mol－1，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，C錯誤；由給定的五個熱化學(xué)方程式可知，按照②－①×4與④－⑤－③×3處理后得到相同的熱化學(xué)方程式，故ΔH2－4ΔH1＝ΔH4－ΔH5－3ΔH3＝[－90.0－(－49.0)－(206.1×3)]kJ·mol－1＝－659.3kJ·mol－1，D錯誤。3．已知：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－1下列關(guān)系式正確的是()A．2a＝b<0 B．a(chǎn)<c<0C．b>d>0 D．2c＝d>0解析：選AA項，②中各物質(zhì)的物質(zhì)的量是①中的2倍，所以ΔH2是ΔH1的2倍，又因?yàn)镠2燃燒是放熱反應(yīng)，所以ΔH<0，正確；B項，將①－③可得：H2O(l)=H2O(g)ΔH＝akJ·mol－1－ckJ·mol－1>0，因而a>c，錯誤；因?yàn)榉艧岱磻?yīng)的ΔH<0，所以C、D項均錯誤。4．已知298K時下列反應(yīng)的有關(guān)數(shù)據(jù)C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1＝－110.5kJ·mol－1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ·mol－1則C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的ΔH為()A．＋283.5kJ·mol－1 B．＋172.5kJ·mol－1C．－172.5kJ·mol－1 D．－504kJ·mol－1解析：選B把已知兩個熱化學(xué)方程式依次編號①、②，依據(jù)蓋斯定律，由①×2－②可得：C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝(－110.5kJ·mol－1)×2＋393.5kJ·mol－1＝＋172.5kJ·mol－1。5．甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中，將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的反應(yīng)原理有如下兩種：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1A．CH3OH的燃燒熱為192.9kJ·mol－1B．反應(yīng)①中的能量變化如圖所示C．CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量D．根據(jù)②推知反應(yīng)：CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH＞－192.9kJ·mol－1解析：選D燃燒熱是指在25℃，101kPa時，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水，A項錯誤；反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，題圖表示放熱反應(yīng)，B項錯誤；反應(yīng)②甲醇轉(zhuǎn)變成氫氣為放熱反應(yīng)，C項錯誤；甲醇由液態(tài)變成氣態(tài)要吸收熱量，D項正確。6．下列推論正確的是()A．S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1；S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2B．C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，則由石墨制取金剛石的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，金剛石比石墨穩(wěn)定C．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1，則含20gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全反應(yīng)，放出的熱量為28.7kJD．101kPa時，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，則氫氣的燃燒熱為285.8kJ·mol－1解析：選C由于同種物質(zhì)在氣態(tài)時含有的能量比固態(tài)時高，所以前者放出的熱量比后者高，因此ΔH1<ΔH2，A錯誤；物質(zhì)含有的能量越低該物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強(qiáng)，因此金剛石不如石墨穩(wěn)定，B錯誤；由已知反應(yīng)說明每1molNaOH發(fā)生酸堿中和反應(yīng)會放出熱量57.4kJ，則含20gNaOH(即0.5mol)的稀溶液與稀鹽酸完全反應(yīng)，放出的熱量為28.7kJ，C正確；1mol物質(zhì)完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量叫該物質(zhì)的燃燒熱，H2對應(yīng)的穩(wěn)定的氧化物是液態(tài)H2O，D錯誤。7．(2017·南京、鹽城一模)H2與ICl的反應(yīng)分①、②兩步進(jìn)行，其能量曲線如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為放熱反應(yīng)B．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，與相應(yīng)正反應(yīng)的活化能無關(guān)D．反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH＝－218kJ·mol－1解析：選C根據(jù)圖象可知，反應(yīng)①和反應(yīng)②中反應(yīng)物總能量都大于生成物，則反應(yīng)①、②均為放熱反應(yīng)，A正確；反應(yīng)①、②中都存在元素化合價變化，所以反應(yīng)①、②都是氧化還原反應(yīng)，B正確；反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，說明反應(yīng)①中正反應(yīng)的活化能較大，反應(yīng)②中正反應(yīng)的活化能較小，C錯誤；反應(yīng)①、反應(yīng)②總的能量變化為218kJ，根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH＝－218kJ·mol－1，D正確。8．在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH＝－akJ·mol－1下列說法不正確的是()A．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量B．?dāng)嚅_1molH—H鍵和1molI—I鍵所需能量大于斷開2molH—I鍵所需能量C．?dāng)嚅_2molH—I鍵所需能量約為(c＋b＋a)kJD．向密閉容器中加入2molH2和2molI2，充分反應(yīng)后放出的熱量小于2akJ解析：選B該反應(yīng)的ΔH＜0，為放熱反應(yīng)，故反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，A項正確；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則斷開1molH—H鍵和1molI—I鍵所需的能量小于斷開2molH—I鍵所需的能量，B項錯誤；ΔH＝E(H—H)＋E(I—I)－2E(H—I)＝－akJ·mol－1，故斷開2molH—I鍵所需的能量約為(c＋b＋a)kJ，C項正確；H2和I2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，2molH2和2molI2不可能完全反應(yīng)生成4molHI，因此放出的熱量小于2akJ，D項正確。9．(2017·連云港、宿遷、徐州三模)以下反應(yīng)均可生成O2。下列有關(guān)說法正確的是()①二氧化碳分解生成氧氣：2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH1＝＋566kJ·mol－1②過氧化氫分解生成氧氣：2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH2＝－196.4kJ·mol－1③光照條件下，催化分解水蒸氣生成氧氣：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH3＝＋483.6kJ·mol－1A．反應(yīng)①使用催化劑，能降低該反應(yīng)的活化能B．反應(yīng)②為吸熱反應(yīng)C．反應(yīng)③是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能D．反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－82.4kJ·mol－1解析：選A催化劑能降低反應(yīng)的活化能而加快反應(yīng)速率，A正確；ΔH2<0，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，B錯誤；反應(yīng)③是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，C錯誤；將反應(yīng)按照(③－①)÷2可得D項熱化學(xué)方程式，ΔH＝－41.2kJ·mol－1，D錯誤。10．(2017·蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)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>0 B．ΔH2>0C．ΔH2<ΔH3 D．ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1解析：選C根據(jù)焓變將已知熱化學(xué)方程式依次編號為①②③④⑤。反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，A正確；反應(yīng)②是吸熱反應(yīng)，B正確；由②－③即得反應(yīng)①，反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，ΔH2－ΔH3＝ΔH1>0，即ΔH2>ΔH3，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，D正確。11．CO2是一種主要的溫室氣體，研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的建設(shè)具有重要的意義。(1)金剛石和石墨的燃燒反應(yīng)中的能量變化如圖所示。①在通常狀況下，金剛石和石墨中，______(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱ΔH＝_______kJ·mol－1。②石墨與CO2反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式：__________________________________________________________________________________________________________。(2)CO2為原料還可合成多種物質(zhì)，工業(yè)上常以CO2(g)與H2(g)為原料合成乙醇已知：H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ·mol－1CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－12CO(g)＋4H2(g)=CH3CH2OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－256.1kJ·mol－1則：2CO2(g)＋6H2(g)=CH3CH2OH(g)＋3H2O(l)ΔH＝________。解析：(1)①由圖知，金剛石的能量比石墨高，能量高的穩(wěn)定性較弱，故石墨穩(wěn)定；石墨的燃燒熱為ΔH2＋ΔH3＝(－110.5kJ·mol－1)＋(－283.0kJ·mol－1)＝－393.5kJ·mol－1。②由圖知：C(s，石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1ⅠCO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1ⅡⅠ－Ⅱ得：C(s，石墨)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝＋172.5kJ·mol－1(2)將題中的熱化學(xué)方程式依次標(biāo)號為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，由③－②×2－①×3可得熱化學(xué)方程式：2CO2(g)＋6H2(g)=CH3CH2OH(g)＋3H2O(l)ΔH＝－256.1kJ·mol－1－(－41.2×2)kJ·mol－1－44kJ·mol－1×3＝－305.7kJ·mol－1答案：(1)①石墨－393.5②C(s，石墨)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝＋172.5kJ·mol－1(2)－305.7kJ·mol－112．已知E1＝134kJ·mol－1、E2＝368kJ·mol－1，請參考題中圖表，按要求填空：(1)圖Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)過程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率加快，E1的變化是______(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是________。(2)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)。反應(yīng)Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1反應(yīng)Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)ΔH3則ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是：ΔH3＝______。(3)下表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)：化學(xué)鍵P—PP—OO=OP=O鍵能/(kJ·mol－1)abcx已知白磷的燃燒熱為dkJ·mol－1，白磷及其完全燃燒生成的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示，表中x＝________kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示)。解析：(1)加入催化劑能降低反應(yīng)的活化能，則E1和E2都減小，但E1－E2不變，即反應(yīng)熱不改變。(2)觀察方程式，利用蓋斯定律，Ⅱ×2－Ⅰ得式Ⅲ，故ΔH3＝2ΔH2－Δ