2024届高考化学一轮复习教案 31 第六章 第27讲 反应热的计算（含解析）

第27讲　反应热的计算
[课程标准]　1.了解燃烧热的概念及能源利用的意义。2.了解中和反应反应热的测定方法。3.掌握盖斯定律的内容及意义，并能进行有关反应热的计算。
考点一　反应热的测定　燃烧热　能源
1．中和反应反应热及其测定
(1)中和反应反应热
在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量。
(2)测定原理
ΔH＝－
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1 g·mL－1进行计算。
(3)装置如图
(4)注意事项
①隔热层及杯盖的作用是保温、隔热，减少热量损失。
②温度计测量完盐酸温度后，要用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。
③为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量(0.50 mol·L－1盐酸、0.55 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合)。
④实验时不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜丝导热性好，比用玻璃搅拌器误差大。
2．燃烧热
(1)燃烧热
(2)对完全燃烧的理解
燃烧元素 C H S N
稳定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g)
3.燃料的选择　能源
(1)燃料的选择原则
(2)能源及利用
[正误辨析]
(1)煤油是可再生能源(　　)
(2)H2燃烧过程中热能转化为化学能(　　)
(3)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量(　　)
(4)根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571 kJ·mol－1可知，氢气的燃烧热为571 kJ·mol－1(　　)
(5)1 mol CH4燃烧生成气态水和CO2所放出的热量是甲烷的燃烧热(　　)
(6)稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)，放出的热量为57.3 kJ(　　)
学生用书?第128页
(7)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1(　　)
答案：　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×
一、燃烧热　热化学方程式的书写及计算
1．已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol二氧化碳气体和0.5 mol液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧热的热化学方程式 。
解析：　燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，1 mol乙炔(C2H2)燃烧的化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)，已知生成1 mol二氧化碳放出热量b kJ，则生成2 mol二氧化碳时放出2b kJ。
答案：　C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－2b kJ/mol
2．CH3OH(l)汽化时吸收的热量为27 kJ/mol，CH3OH(g)的燃烧热为677 kJ/mol，请写出CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式 。
解析：　燃烧热是1 mol的纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。则CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－650 kJ/mol。
答案：　CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－650 kJ/mol
二、中和反应　反应热的测定
3．利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。回答下列问题：
(1)NaOH溶液稍过量的原因是
。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母，下同)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入
B．分三次倒入
C．一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 。
A．用温度计小心搅拌
B．揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯
D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3、则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为 。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据如下：
实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 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
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热ΔH≈ (结果保留一位小数)。
解析：　Δt1＝23.2－＝3.15 ℃
Δt2＝23.4－＝3.10 ℃
Δt3＝23.6－＝3.05 ℃
Δt平均值为＝3.10 ℃
ΔH＝－≈－51.8 kJ/mol。
答案：　(1)确保盐酸被完全中和　(2)C　(3)D (4)ΔH1＝ΔH2＜ΔH3　(5)－51.8 kJ/mol
考点二　盖斯定律　反应热的计算
1．盖斯定律
(1)内容
盖斯定律：不管化学反应一步完成或分几步完成，最终的反应热相同。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。
(2)“盖斯定律”型反应热(焓变)的运算规则
热化学方程式 方程式系数关系 焓变之间的关系
反应Ⅰ：aA(g)===B(g)ΔH1反应Ⅱ：B(g)===aA(g)ΔH2 Ⅰ＝－Ⅱ ΔH1＝－ΔH2
学生用书?第129页
反应Ⅰ：aA(g)===B(g)ΔH1反应Ⅱ：A(g)===B(g)ΔH2 Ⅰ＝a×Ⅱ ΔH1＝a×ΔH2
/ ΔH＝ΔH1＋ΔH2或ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
2.反应热的大小比较
(1)根据反应物的量的大小关系比较反应焓变的大小
①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2
反应②中H2的量更多，因此放热更多，故ΔH1＞ΔH2。
(2)根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小
③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3
④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH4
反应④中，C完全燃烧，放热更多，故ΔH3＞ΔH4。
(3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小
⑤S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH5
⑥S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH6
方法一：图像法，画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。
由图像可知：ΔH5＜ΔH6。
方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。
由⑤－⑥可得S(g)===S(s)　ΔH＝ΔH5－ΔH6＜0，故ΔH5＜ΔH6。
(4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小
⑦2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH7
⑧2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH8
由⑦－⑧可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s)　ΔH
已知铝热反应为放热反应，ΔH＝ΔH7－ΔH8＜0，故ΔH7＜ΔH8。
一、利用盖斯定律计算反应热
1．硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如图。
已知：
反应Ⅰ：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋572 kJ·mol－1
反应Ⅱ：H2SO4(aq)===SO2(g)＋H2O(l)＋O2(g)　ΔH2＝＋327 kJ·mol－1
反应Ⅲ：2HI(aq)===H2(g)＋I2(g)　ΔH3＝＋172 kJ·mol－1
则反应SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(l)===2HI(aq)＋H2SO4(aq)　ΔH＝ 。
解析：　根据盖斯定律，由－Ⅱ－Ⅲ得反应SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(l)===2HI(aq)＋H2SO4(aq)　ΔH＝－213 kJ·mol－1。
答案：　－213 kJ·mol－1
二、反应热的比较
2．(2021·浙江6月选考，21)相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是(　　)
学生用书?第130页
A．ΔH1＞0，ΔH2＞0
B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH1＞ΔH2，ΔH3 ＞ΔH2
D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4
C　[环己烯、1，3 环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，ΔH1＜0，ΔH2＜0，A不正确；苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键，因此，其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1，3 环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即ΔH3≠ΔH1＋ΔH2，B不正确；由于1 mol 1，3 环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍，故其放出的热量更多，其ΔH1＞ΔH2，苯与氢气发生加成反应生成1，3 环己二烯的反应为吸热反应(ΔH4＞0)，根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热：ΔH3＝ΔH4＋ΔH2，因此ΔH3＞ΔH2，ΔH2＝ΔH3－ΔH4，C正确、D不正确。]
3．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
(a)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1
(b)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2
(c)CH4(g)C(s)＋2H2(g)　ΔH3
(d)2CO(g)CO2(g)＋C(s)　ΔH4
(e)CO(g)＋H2(g)H2O(g)＋C(s)　ΔH5
根据盖斯定律，反应(a)的ΔH1＝ (写出一个代数式即可)。
解析：　根据题目所给出的反应方程式关系可知，a＝b＋c－e＝c－d，根据盖斯定律则有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3－ΔH5＝ΔH3－ΔH4。
答案：　ΔH2＋ΔH3－ΔH5(或ΔH3－ΔH4)
三、根据盖斯定律书写热化学方程式
4．NOx是造成大气污染的主要物质，用还原法将其转化为无污染的物质，对于消除环境污染有重要意义。
已知：2C(s)＋O2(g)2CO(g)　ΔH1＝－221.0 kJ/mol
N2(g)＋O2(g)2NO (g)　ΔH2＝＋180.5 kJ/mol
2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH3＝－746.0 kJ/mol
则用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为 。
解析：　①2C(s)＋O2(g)2CO(g)　ΔH1＝－221.0 kJ/mol
②N2(g)＋O2(g)2NO (g)　ΔH2＝＋180.5 kJ/mol
③2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH3＝－746.0 kJ/mol
根据盖斯定律，由(③＋①－②)/2得该反应的ΔH＝(ΔH3＋ΔH1－ΔH2)/2＝－573.75 kJ/mol。
答案：　2NO(g)＋C(s)CO2(g)＋ N2(g)　ΔH＝－573.75 kJ/mol
5．含碳化合物在生产生活中广泛存在，AndrenDasic等提出在M＋的作用下以N2O为氧化剂可以氧化乙烯生成乙醛，催化体系氧化还原循环如图所示，请回答下列问题。
已知N2O(g)＋M＋(s)===N2(g)＋MO＋(s)　ΔH1＝＋678 kJ·mol－1
MO＋(s)＋C2H4(g)===C2H4O(g)＋M＋(s)　ΔH2＝－283 kJ·mol－1
请写出在M＋的作用下以N2O为氧化剂氧化乙烯生成乙醛的热化学方程式：
。
解析：　已知：①N2O(g)＋M＋(s)===N2(g)＋MO＋(s)　ΔH1＝＋678 kJ·mol－1
②MO＋(s)＋C2H4(g)===C2H4O(g)＋M＋(s)　ΔH2＝－283 kJ·mol－1
根据盖斯定律①＋②可得N2O(g)＋C2H4(g)===N2(g)＋C2H4O(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋678 kJ·mol－1＋(－283 kJ·mol－1)＝＋395 kJ·mol－1。
答案：　N2O(g)＋C2H4(g)===N2(g)＋C2H4O(g)　ΔH＝＋395 kJ/mol
四、盖斯定律在能量图像中的应用
6．氨的合成是重要的化工生产之一。工业上合成氨用的H2有多种制取方法：
①用焦炭跟水反应：
C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；
②用天然气跟水蒸气反应：
CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。
已知有关反应的能量变化如图所示，且方法②的反应只能在高温条件下发生，则方法②中反应的ΔH＝ kJ·mol－1。
解析：　先抓三种物质，这三种物质既在目标热化学方程式里，又在已知图中只出现过1次，它们分别是图3的CH4、图1的CO、图2的H2。其中CH4在图3和②中都是反应物，位置相同，系数也相同，即＋(－c kJ·mol－1)；CO的位置在图1和②中不同，系数相同，即－(－a kJ·mol－1)；H2的位置在图2和②中不同，且目标热化学方程式中H2的系数是图2的3倍，即－(－3b kJ·mol－1)。所以ΔH＝(－c kJ·mol－1)－(－a kJ·mol－1)－(－3b kJ·mol－1)＝(a＋3b－c)kJ·mol－1。
答案：　a＋3b－c
学生用书?第131页
真题演练　明确考向
1．(2022·全国乙卷)已知下列反应的热化学方程式：
①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ·mol－1
②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝＋94 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－484 kJ·mol－1
计算H2S热分解反应④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝ kJ·mol－1。
解析：　①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ·mol－1
②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝＋94 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－484 kJ·mol－1
根据盖斯定律(①＋②)×－③即得到2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝(－1 036＋94) kJ·mol－1×＋484 kJ·mol－1＝＋170 kJ·mol－1。
答案：　＋170
2．(2022·广东卷)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为 (列式表示)。
解析：　设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则X→M　ΔH1＝(E1－E2)，M→N　ΔH2＝ΔH，N→Y　ΔH3＝(E3－E4)，根据盖斯定律可知，X(g)→Y(g)的焓变为ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)。
答案：　(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)
3．(2022·海南卷)已知：电解液态水制备1 mol O2(g)，电解反应的ΔH＝＋572 kJ·mol－1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)ΔH＝ kJ·mol－1。
解析：　电解液态水制备1 mol O2(g)，电解反应的ΔH＝＋572 kJ·mol－1，由此可以判断，2 mol H2(g)完全燃烧消耗1 mol O2(g)生成液态水，放出的热量为572 kJ，故1 mol H2(g)完全燃烧生成液态水放出的热量为286 kJ，因此，H2(g)的燃烧热(焓)ΔH＝－286 kJ·mol－1。
答案：　－286
4．(2022·河北卷)298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
解析：　298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，则1 mol H2燃烧生成1 mol H2O(l)放热286 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为：H2(g)＋O2 (g)===H2O(l) 　ΔH＝ －286 kJ·mol－1。
答案：　H2(g)＋ O2 (g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1
5．(2022·湖北卷)已知：
①CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH1＝－65.17 kJ·mol－1
②Ca(OH)2(s)===Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH2＝－16.73 kJ·mol－1
③Al(s)＋OH－(aq)＋3H2O(l)===[Al(OH)4]－(aq)＋H2(g)　ΔH3＝－415.0 kJ·mol－1
则CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)的ΔH4＝ kJ·mol－1。
解析：　根据盖斯定律可得，①＋②＋2×③可得反应CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)，则ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝(－65.17 kJ·mol－1)＋(－16.73 kJ·mol－1)＋2×(－415.0 kJ·mol－1)＝－911.9 kJ·mol－1。
答案：　－911.9
课时精练(二十七)　反应热的计算
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
1.全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻的挑战，在此背景下，“新能源”“低碳”“节能减排”“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是(　　)
A．太阳能、地热能、生物质能和核裂变能均属于“新能源”
B．“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料
C．如图甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”思想
D．让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽”，实现了煤的清洁、高效利用
B　[A.太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核裂变能等是新能源，A正确；B.“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，低碳就是指控制二氧化碳的排放量，B错误；C.从题图分析，甲烷在温和条件下转化为低碳烯烃，控制了二氧化碳的排放，体现了“节能减排”思想，C正确；D.让煤变成合成气，实现了煤的清洁、高效利用，D正确。]
2．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　)
A．已知：正丁烷(g)===异丁烷(g)　ΔH<0，则正丁烷比异丁烷稳定
B．已知：C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 478.8 k·mol－1，则C2H4的燃烧热ΔH＝－1 478.8 kJ·mol－1
C．已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ· mol－1，但稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1 mol H2O(l)时，放出的热量大于57.3 kJ
D．已知：S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1；S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2
C　[A项，能量越低物质越稳定，根据热化学方程式可知正丁烷的能量高于异丁烷，因此异丁烷比正丁烷稳定，A项错误；B项，1 mol C2H4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)释放的热量是燃烧热，B项错误；C项，强酸强碱的稀溶液反应生成可溶性盐和1 mol液态水时放出的热量是中和热，稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成了难溶性盐BaSO4，因此放出的热量大于57.3 kJ，C项正确；D项，固态变为气态要吸收热量，因此S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，ΔH1<ΔH2，D项错误。]
3．在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol含硫产物的数据)。由图得出的结论正确的是(　　)
A．S8(s)的燃烧热ΔH＝－8(a＋b) kJ·mol－1
B．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝－2b kJ·mol－1
C．S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1
D．由1 mol S8(s)生成SO3(g)的反应热ΔH＝－8(a＋b) kJ·mol－1
D　[A项，根据燃烧热的定义，25 ℃下，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，所以S8(s)的燃烧热ΔH＝－8a kJ·mol－1，A错误；B项，根据能量关系图，SO3分解生成SO2和O2是吸热反应，所以ΔH＝2b kJ·mol－1，B错误；C项，根据题图提供的数据，1 mol S8的反应热ΔH＝－8a kJ·mol－1，C错误；D项，根据盖斯定律，由1 mol S8(s)生成SO3(g)的反应热ΔH＝－8(a＋b) kJ·mol－1，D正确。]
4．关于如图所示转化关系(X代表卤素)，下列说法正确的是(　　)
A．H2(g)＋X2(g)===2H(g)＋2X(g)　ΔH2＜0
B．生成HX(g)的反应热与途径有关，所以ΔH1≠ΔH2＋ΔH3
C．若X分别表示Cl、Br、I，则过程Ⅲ吸收的热量依次增多
D．Cl2(g)、I2(g)分别发生反应Ⅰ，同一温度下的平衡常数分别为K1、K3，则K1＞K3
D　[A.化学键的断裂要吸热，焓变大于0, H2(g)＋X2(g)===2H(g)＋2X(g)　ΔH2＞0，故A错误；B.反应焓变与起始物质和最终物质有关，与变化途径无关，途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 ，故B错误；C.途径Ⅲ是形成化学键的过程，是放热过程，Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，和氢气反应越来越微弱，故形成HCl、HBr、HI化学键所放出的热量逐渐减小，故C错误；D.途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HI的多，氯气和氢气化合更容易，说明相同温度下，H2和Cl2反应进行得更彻底，生成物更多，两反应的平衡常数分别为K1、K3，则K1＞K3，故D正确。]
5．已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝a kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJ·mol－1，
H—H键、OＦO键和O—H键的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　)
A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130
D　[将两个热化学方程式分别标为①、②，则根据盖斯定律可知②－①×2即得到热化学方程式O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－(220＋2a) kJ/mol。由于反应热等于断键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量的差值，则496 kJ/mol＋2×436 kJ/mol－2×2×462 kJ/mol＝－(220＋2a) kJ/mol，解得a＝＋130。]
6．关于下列ΔH的判断正确的是(　　)
CO(aq)＋H＋(aq)===HCO(aq)　ΔH1
CO(aq)＋H2O(l)HCO(aq)＋OH－(aq)　ΔH2
OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH3
OH－(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COO－(aq)＋H2O(l)　ΔH4
A．ΔH1＜0　ΔH2＜0
B．ΔH1＜ΔH2
C．ΔH3＜0　ΔH4＞0
D．ΔH3＞ΔH4
B　[碳酸氢根的电离属于吸热过程，则CO(aq)＋H＋(aq)===HCO (aq)为放热反应，所以ΔH1<0；CO(aq)＋H2O(l)HCO (aq)＋OH－(aq)为碳酸根的水解离子方程式，CO的水解反应为吸热反应，所以ΔH2>0；OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以ΔH3<0；醋酸与强碱的中和反应为放热反应，所以ΔH4<0；但由于醋酸是弱酸，电离过程中会吸收部分热量，所以醋酸与强碱反应过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量，则ΔH4>ΔH3；综上所述，只有ΔH1<ΔH2正确。]
7．已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1
C6H12O6(g)===C6H12O6(s)　ΔH2
C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(g)＋6CO2(g)　ΔH3
C6H12O6(g)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)　ΔH4
下列说法正确的是(　　)
A．ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<ΔH4
B．6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0
C．－6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0
D．－6ΔH1＋ΔH2－ΔH3＋ΔH4 ＝0
B　[由气态物质转化成液态物质或固态物质均放出热量，ΔH1＜0，ΔH2＜0，气态C6H12O6燃烧生成液态水比固态C6H12O6燃烧生成气态水放出热量多，所以ΔH3＞ΔH4，A项错误；根据盖斯定律得ΔH4＝6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，B项正确，C、D项错误。]
8．已知NaHCO3溶液与盐酸反应生成CO2吸热，Na2CO3溶液与盐酸反应生成CO2 放热。下列关于ΔH的判断正确的是(　　)
CO(aq)＋H＋(aq)HCO(aq)　ΔH1
HCO(aq)＋H＋(aq)H2CO3(aq)　ΔH2
H2CO3(aq)H2O(l)＋CO2(g)　ΔH3
OH－(aq)＋H＋(aq) H2O(l)　ΔH4
A．ΔH1＜0　ΔH2＞0
B．ΔH2＋ΔH3＞0
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＞0
D．ΔH2＜ΔH4
B　[由题意可知，碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为吸热反应，ΔH2＞0，碳酸钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为放热反应，ΔH1＜0，将已知反应依次编号为①②③④，由盖斯定律可知，②＋③可得HCO(aq)＋H＋(aq) H2O(l)＋CO2(g)　ΔH′＝ΔH2＋ΔH3＞0，①＋②＋③可得CO(aq)＋2H＋(aq)H2O(l)＋CO2(g)　ΔH″＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＜0，②—④可得碳酸氢根离子的水解反应HCO(aq)＋ H2O(l)H2CO3(aq)＋OH－(aq)，盐类水解反应为吸热反应，则ΔH ＝ΔH2—ΔH4＞0。A项，由分析可知，ΔH2＋ΔH3＞0，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＜0，则ΔH1＜0，碳酸的分解反应为吸热反应，ΔH3＞0，由ΔH2＋ΔH3＞0可知，ΔH2可能大于0，也可能小于0，故A错误；B项，由分析可知，ΔH2＋ΔH3＞0，故B正确；C项，由分析可知，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＜0，故C错误；D项，由分析可知，ΔH2—ΔH4＞0，则ΔH2＞ΔH4，故D错误。]
9．(2022·浙江温州)已知ROH(R＝Na、K)固体溶于水放热，有关过程能量变化如图：
下列说法正确的是(　　)
A．反应①ΔH1＜0，ΔS＜0
B．ΔH4(NaOH)＞ΔH4(KOH)
C．ΔH6(NaOH)＞ΔH6(KOH)
D．ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH5＋ΔH6
B　[A.由于液体的混乱度大于固体，反应①ΔS＞0，A错误；B.ΔH4表示ROH破坏离子键的过程，因为钠离子半径小于钾离子，则NaOH的离子键更强，电离为离子消耗的能量更多，则ΔH4(NaOH)＞ΔH4(KOH)，B正确；C.ΔH6表示氢氧根离子从气态离子转化为溶液中离子的热量变化，ΔH6(NaOH)＝ΔH6(KOH)，C错误；D.由盖斯定律可知ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－ΔH5－ΔH6，D错误。]
10．生成水的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．ΔH2>0
B．若2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4，则ΔH4<ΔH1
C．一定条件下，气态原子生成1 mol H—O放出a kJ热量，则该条件下ΔH3＝－4a kJ/mol
D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
D　[A项，ΔH2所示过程为氢分子和氧分子化学键断裂的过程，该过程吸热，故ΔH2>0，A正确；B项，由于气态水到液态水的过程为放热过程，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4<ΔH1，B正确；C项，ΔH3所示过程共形成4 mol H－O键，则气态原子生成1 mol H—O放出a kJ热量，该条件下ΔH3＝－4a kJ/mol，C正确；D项，根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故D错误。]
11．已知室温下， 将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低， 将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。 则下列能量转化关系的判断不正确的是(　　)
A．ΔH1＞0 B．ΔH2＞ΔH3
C．ΔH3＞ΔH1 D．ΔH2＝ΔH1＋ΔH3
C　[A项，CuSO4·5H2O(s)受热分解生成CuSO4(s)为吸热反应，ΔH1＞0，A正确；B项，由题图及题意知，ΔH2＞0，ΔH3＜0，则ΔH2＞ΔH3，B正确；C项，将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高说明是放热反应，ΔH3<0，因为ΔH1＞0故ΔH3＞ΔH1 是错误的，C错误；根据上述关系和盖斯定律知ΔH2＝ΔH1＋ΔH3，D正确。]
12．(2021·浙江绍兴)煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：a.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧；b.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热。这两个过程的热化学方程式如下：
a．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH1＝Q1 kJ·mol－1①
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH2＝Q2 kJ·mol－1②
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH3＝Q3 kJ·mol－1③
b．C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH4＝Q4 kJ·mol－1④
下列说法正确的是(　　)
A．ΔH3>0 B．ΔH2＋ΔH3>ΔH4
C．Q1<0 D．Q1＋Q2＋Q3<－Q4
D　[CO燃烧放热，故ΔH3＜0，A错误；由盖斯定律可知：④＝①＋②＋③，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4，所以ΔH2＋ΔH3＝ΔH4－ΔH1，其中②③④为燃烧放热反应，①为吸热反应，所以ΔH1＞0，则ΔH2＋ΔH3＜ΔH4，B错误；该反应为吸热反应，ΔH1＝Q1 kJ·mol－1>0，C错误；由盖斯定律可知：④＝①＋②＋③，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4，即Q1、Q2、Q3、Q4之间的关系为Q1＋Q2＋Q3＝Q4，其中④为燃烧放热反应，所以Q4＜0，则Q1＋Q2＋Q3＜0、－Q4＞0，故Q1＋Q2＋Q3＜－Q4，D正确。]
13．按要求回答下列问题：
(1)工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示：
反应CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)的焓变ΔH＝ kJ·mol－1。
(2)制备该合成气的一种方法是以CH4和H2O为原料，有关反应的能量变化如图所示。
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(3)1 mol CH4(g)完全燃烧生成气态水的能量变化和1 mol S(g)燃烧的能量变化如图所示。在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式： 。
(4)如图表示在CuO存在下HCl催化氧化的反应过程，则总反应的热化学方程式为
。
(5)已知用NaAlO2制备α Al(OH)3及能量转化关系如图：
反应②的热化学方程式为 。
(6)在α Fe(Ⅲ)铁原子簇表面，以N2和H2为原料合成氨的反应机理如下：
①H2(g)===2H(g)　ΔH1
②N2(g)＋2H(g)2(NH)(g)　ΔH2
③(NH)(g)＋H(g)(NH2)(g)　ΔH3
④(NH2)(g)＋H(g)NH3(g)　ΔH4
总反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH。则ΔH4＝ (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH的式子表示)。
解析：　(1)根据题图可得如下热化学方程式：①HCOOH(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋72.6 kJ·mol－1；②CO(g)＋O2(g)CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1；③H2(g)＋O2(g)H2O(g)　ΔH3＝－241.80 kJ·mol－1。反应CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)可以由③－①－②得到，由盖斯定律可得ΔH＝ΔH3－ΔH1－ΔH2＝(－241.80 kJ·mol－1)－(＋72.6 kJ·mol－1)－(－283.0 kJ·mol－1)＝－31.4 kJ·mol－1。
(2)依据三个能量关系图像写出对应的热化学方程式：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－m kJ·mol－1；H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－n kJ·mol－1；CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3＝－p kJ·mol－1；由盖斯定律得：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝ΔH3－3ΔH2－ΔH1＝＋(－p＋3n＋m) kJ·mol－1。
(3)根据图像可知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝126 kJ/mol－928 kJ/mol＝－802 kJ/mol；②S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－577 kJ/mol；根据盖斯定律可知①－②×2即得到CH4和SO2反应的热化学方程式为CH4(g)＋2SO2(g)2S(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋352 kJ/mol。
(4)根据盖斯定律，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热都是相同的，由题图可知热化学方程式为2HCl(g)＋O2(g)===H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
(5)首先写出反应②的化学方程式并注明状态NaAlO2(aq)＋2H2O(l)===NaOH(aq)＋α Al(OH)3(s)，根据盖斯定律求出该反应的焓变ΔH＝(ΔH3－ΔH1)＝－50 kJ·mol－1，可得热化学方程式为NaAlO2(aq)＋2H2O(l)===NaOH(aq)＋α Al(OH)3(s)　ΔH＝－50 kJ·mol－1。
(6)根据盖斯定律，①×3＋②＋③×2＋④×2可得N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＋2ΔH4，则ΔH4＝(ΔH－3ΔH1－ΔH2－2ΔH3)。
答案：　(1)－31.4
(2)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋(－p＋3n＋m) kJ·mol－1
(3)CH4(g)＋2SO2(g)2S(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋352 kJ/mol
(4)2HCl(g)＋O2(g)===H2O(g)＋Cl2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
(5)NaAlO2(aq)＋2H2O(l)===NaOH(aq)＋α Al(OH)3(s)　ΔH＝－50 kJ·mol－1
(6)(ΔH－3ΔH1－ΔH2－2ΔH3)