第4课时 化学反应的热效应重点题型突破
[核心素养发展目标] 1.进一步理解化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。2.熟悉有关反应热计算的常见类型，形成应用盖斯定律计算反应热的思维模型，进一步提高化学计算的能力。
一、ΔH的大小比较
1．看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：
2．看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
3．看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
4．看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
1．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是________(填序号)。
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(s) ΔH8
2．二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH，一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH1；②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2；体系能量变化如图所示。
则ΔH1________(填“>”“<”或“＝”)ΔH2。
3．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1
②3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH2
③2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3
④2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s) ΔH4
⑤2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A．ΔH1<0，ΔH3>0
B．ΔH5<0，ΔH4<ΔH3
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
二、一定条件下热化学方程式的判断
1．下列化学反应表示正确的是( )
A．水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气法制氢反应中，H2O(g)与足量C(s)反应生成1 mol H2(g)和1 mol CO(g)吸收131.3 kJ的热量。水煤气法制氢：C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g) ΔH＝－131.3 kJ·mol－1
B．甲烷具有较大的热值(55.643 75 kJ·g－1)，甲烷的燃烧：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝890.3 kJ·mol－1
C．H2S的标准燃烧热为－586.16 kJ·mol－1，H2S的燃烧：2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 172.32 kJ·mol－1
D．SO2与O2在400～500 ℃、V2O5催化作用下反应生成SO3，每生成1 mol SO3释放出98.3 kJ的热量，SO2催化氧化：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
2．25 ℃和101 kPa下，下列物质的标准燃烧热如表(单位： kJ·mol－1)。
H2 Mg Li
－285.8 －610 －299
下列化学反应表示正确的是( )
A．H2燃烧的热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
B．锂在氧气中燃烧与Mg相似，其燃烧的热化学方程式：2Li(s)＋O2(g)===Li2O2(s)
ΔH＝299 kJ·mol－1
C．稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol H2O(l)的反应热为－57.3 kJ·mol－1，稀硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应：H2SO4(aq)＋2KOH(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D．镁的燃烧：2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s) ΔH＝－1 220 kJ·mol－1
三、几种常见反应热的计算类型
类型一 已知键能或标准燃烧热计算型
1．已知反应：CH4(g)＋CO2(g)??2CO(g)＋2H2(g)中相关化学键的键能数据如下：
化学键 C—H C==O H—H C≡O (CO)
键能/ (kJ·mol－1) 413 745 436 1 075
该反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
2．[2020·全国卷Ⅱ，28(1)①]乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH1，相关物质的标准燃烧热数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
标准燃烧热 ΔH/( kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286
ΔH1＝________ kJ·mol－1。
类型二 多步方程式叠加型
3．已知热化学方程式：
①C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH1＝－1 301.0 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1
则反应④2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH为( )
A．228.2 kJ·mol－1
B．－228.2 kJ·mol－1
C．1 301.0 kJ·mol－1
D．621.7 kJ·mol－1
4．冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气，实际生产中天然气需要脱硫，在1 200 ℃时，工艺中会发生下列反应：
①H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g) ΔH3
④2S(g)===S2(g) ΔH4。
则ΔH4的正确表达式为______________。
类型三 反应进程图型
5．在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如图。
(1)第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是________________________________________________________________________。
(2)1 mol NH(aq)全部被氧化成NO(aq)的热化学方程式是________________________
________________________________________________________________________。
6．直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”，科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛，总反应为CO2(g)＋2H2(g)??HCHO(g)＋H2O(g) ΔH，转化步骤如图所示：
已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4，则总反应的ΔH＝________________________(用图中焓变以及ΔH4表示)。
第4课时 化学反应的热效应重点题型突破
一、
应用体验
1．②③④
2．＞
解析 反应①为吸热反应，ΔH1＞0，反应②为放热反应，ΔH2＜0，则ΔH1＞ΔH2。
3．B [反应③为放热反应，故ΔH3<0，A错误；反应⑤为放热反应，ΔH5<0，根据盖斯定律得④－③＝⑤，故ΔH5＝ΔH4－ΔH3<0，则ΔH4<ΔH3，B正确，D错误；根据盖斯定律得①＝(②＋③)×，故ΔH1＝(ΔH2＋ΔH3)×，C错误。]
二、
1．D [水煤气法制氢为吸热反应，A错；H2S的燃烧为生成液态水时释放出的热量，C错。]
2．D
三、
1．120
2．137
3．A [热化学方程式①②③和④之间存在如下关系：2×②＋③－①＝④。所以根据盖斯定律，得ΔH4＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1＝2×(－393.5 kJ·mol－1)－285.8 kJ·mol－1＋1 301.0 kJ·mol－1＝228.2 kJ·mol－1。]
4．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)
解析 将2×②＋2×①－6×③得到6S(g)===3S2(g)的焓变3ΔH4＝2ΔH1＋2ΔH2－6ΔH3；所以2S(g)===S2(g)的焓变ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。
5．(1)放热 ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)
(2)NH(aq)＋2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－346 kJ·mol－1
6．ΔH1＋ΔH2＋－
解析 根据题图及盖斯定律，总反应CO2(g)＋2H2(g)??HCHO(g)＋H2O(g)是①＋②＋×③－×④得到的，则反应热ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋－。(共62张PPT)
化学反应的热效应重点题型突破
第4课时
专题1 第一单元
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核心素养
发展目标
1.进一步理解化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。
2.熟悉有关反应热计算的常见类型，形成应用盖斯定律计算反应热的思维模型，进一步提高化学计算的能力。
内容索引
一、ΔH的大小比较
二、一定条件下热化学方程式的判断
课时对点练
三、几种常见反应热的计算类型
ΔH的大小比较
>
<
一
1.看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：
一
ΔH的大小比较
2.看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
3.看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
4.看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
1.下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是________(填序号)。
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
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(s) ΔH8
②③④
①中碳完全燃烧放出的热量多，由于放热反应的ΔH是负值，故放热越多，ΔH越小，则ΔH前者小于后者；
②中固态S的能量低于气态S的能量，气态S燃烧放出的热量多，则ΔH前者大于后者；
③中前者是1 mol 氢气，后者是2 mol氢气，所以后者放热多，则ΔH前者大于后者；
④中前者是吸热反应，后者是放热反应，则ΔH前者大于后者。
2.二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH，一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH1；②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2；体系能量变化如图所示。
则ΔH1________(填“>”“<”或“＝”)ΔH2。
＞
反应①为吸热反应，ΔH1＞0，反应②为放热反应，ΔH2＜0，则ΔH1＞ΔH2。
3.已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1
②3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH2
③2Fe(s)＋ O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3
④2Al(s)＋ O2(g)===Al2O3(s) ΔH4
⑤2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A.ΔH1<0，ΔH3>0
B.ΔH5<0，ΔH4<ΔH3
C.ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D.ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
√
反应③为放热反应，故ΔH3<0，A错误；
反应⑤为放热反应，ΔH5<0，根据盖斯定律得④－③＝⑤，故ΔH5＝ΔH4－ΔH3<0，则ΔH4<ΔH3，B正确，D错误；
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一定条件下热化学方程式的判断
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二
1.下列化学反应表示正确的是
A.水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气法制氢反应中，H2O(g)
与足量C(s)反应生成1 mol H2(g)和1 mol CO(g)吸收131.3 kJ的热量。水煤气法制氢：
C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g) ΔH＝－131.3 kJ·mol－1
B.甲烷具有较大的热值(55.643 75 kJ·g－1)，甲烷的燃烧：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)
＋2H2O(l) ΔH＝890.3 kJ·mol－1
C.H2S的标准燃烧热为－586.16 kJ·mol－1，H2S的燃烧：2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)
＋2H2O(g) ΔH＝－1 172.32 kJ·mol－1
D.SO2与O2在400～500 ℃、V2O5催化作用下反应生成SO3，每生成1 mol SO3释放出
98.3 kJ的热量，SO2催化氧化：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
二
一定条件下热化学方程式的判断
√
水煤气法制氢为吸热反应，A错；
H2S的燃烧为生成液态水时释放出的热量，C错。
2.25 ℃和101 kPa下，下列物质的标准燃烧热如表(单位： kJ·mol－1)。
H2 Mg Li
－285.8 －610 －299
下列化学反应表示正确的是
A.H2燃烧的热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
B.锂在氧气中燃烧与Mg相似，其燃烧的热化学方程式：2Li(s)＋O2(g)===Li2O2(s)
ΔH＝299 kJ·mol－1
C.稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol H2O(l)的反应热为－57.3 kJ·mol－1，稀
硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应：H2SO4(aq)＋2KOH(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D.镁的燃烧：2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s) ΔH＝－1 220 kJ·mol－1
√
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几种常见反应热的计算类型
>
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三
类型一 已知键能或标准燃烧热计算型
1.已知反应：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)中相关化学键的键能数据如下：
化学键 C—H C==O H—H C≡O(CO)
键能/(kJ·mol－1) 413 745 436 1 075
该反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
120
ΔH＝(413 kJ·mol－1×4＋745 kJ·mol－1×2)－(2×1 075 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1)＝120 kJ·mol－1。
2.[2020·全国卷Ⅱ，28(1)①]乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH1，相关物质的标准燃烧热数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
标准燃烧热 ΔH/( kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286
ΔH1＝________ kJ·mol－1。
137
先写出三种气体的标准燃烧热的热化学方程式，然后根据盖斯定律，ΔH1＝－1 560 kJ·mol－1－(－1 411 kJ·mol－1)－(－286 kJ·mol－1)＝137 kJ·
mol－1。
类型二 多步方程式叠加型
3.已知热化学方程式：
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
则反应④2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH为
A.228.2 kJ·mol－1 B.－228.2 kJ·mol－1
C.1 301.0 kJ·mol－1 D.621.7 kJ·mol－1
√
热化学方程式①②③和④之间存在如下关系：2×②＋③－①＝④。所以根据盖斯定律，得ΔH4＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1＝2×(－393.5 kJ·mol－1)－285.8 kJ·mol－1＋1 301.0 kJ·mol－1＝228.2 kJ·mol－1。
4.冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气，实际生产中天然气需要脱硫，在1 200 ℃时，工艺中会发生下列反应：
④2S(g)===S2(g) ΔH4。
则ΔH4的正确表达式为__________________________。
将2×②＋2×①－6×③得到6S(g)===3S2(g)的焓变3ΔH4＝2ΔH1＋2ΔH2－6ΔH3；
类型三 反应进程图型
(1)第一步反应是______(填“放热”
或“吸热”)反应，判断依据是__________________________________
________。
(2)1 mol (aq)全部被氧化成 (aq)的热化学方程式是__________
______________________________________________________。
放热
ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的
总能量)
2O2(g)=== (aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l) ΔH＝－346 kJ·mol－1
6.直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”，科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛，总反应为CO2(g)＋2H2(g) HCHO(g)＋H2O(g)
ΔH，转化步骤如图所示：
已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4，则总反应的ΔH＝____________
___________(用图中焓变以及ΔH4表示)。
ΔH1＋ΔH2＋
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课时对点练
题组一 热化学方程式的理解与书写判断
1.铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。下列有关铍燃烧的热化学方程式正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
2.下列关于热化学方程式的说法正确的是
A.若H2的标准燃烧热为－a kJ·mol－1，则热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===
2HCl(g) ΔH＝－a kJ·mol－1
B.若1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应放热98.3 kJ，则热化学方程式为2SO2(g)＋
O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－98.3 kJ·mol－1
C.若H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀硫酸与稀Ba(OH)2
溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
D.若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为
P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＝－4b kJ·mol－1
√
1
2
3
4
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14
对点训练
H2的标准燃烧热是指1 mol H2在氧气中完全燃烧生成H2O(l)时的反应热，A错误；
稀硫酸与Ba(OH)2溶液发生中和反应时除产生2 mol的H2O(l)放出热量外，反应产生BaSO4沉淀时也会放出热量，反应放出热量越多，则反应热越小，故稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应，H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)
===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH<－114.6 kJ·mol－1，C错误；
1 mol白磷的质量是124 g，若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ，则1 mol白磷的能量比等量的红磷的能量多4b kJ，故白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＝－4b kJ·mol－1，D正确。
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对点训练
题组二 ΔH的大小比较
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol－1
下列关系正确的是
A.a＜c＜0 B.b＞d＞0 C.2a＝b＜0 D.2c＝d＞0
√
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5
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13
14
对点训练
热化学方程式中化学计量数表示物质的量，水从气态变为液态放热，①与③比较，③放出的热量多，所以0＞a＞c，②与④比较，④放出的热量多，所以0＞b＞d，热化学方程式中化学计量数变化，焓变随之变化，所以b＝2a＜0，d＝2c＜0。
1
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对点训练
4.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是
A.ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B.ΔH1＜ΔH3＜ΔH2
C.ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D.ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
√
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5
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14
对点训练
因为稀醋酸是弱酸，电离时吸热，浓硫酸溶于水时会放出较多热量，故发生中和反应时放出的热量：Q(浓硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放热反应中焓变为负值，则ΔH2＜ΔH3＜ΔH1。
1
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14
对点训练
题组三 几种类型反应热的计算
5.下列说法正确的是
A.反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g) ΔH＝－114 kJ·mol－1中反应物的总能量小
于生成物的总能量
B.反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1的ΔH＝E(N—N)＋
3E(H—H)－6E(N—H)(E表示键能)
C.反应2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)的ΔH<0，说明反应物的键能总和
小于生成物的键能总和
D.反应2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝－23.5 kJ·mol－1中反应物
断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
√
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2
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5
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14
对点训练
利用ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，ΔH＝E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)，B错误。
1
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3
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6
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8
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14
对点训练
6.煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，发生的相关反应如下：
④SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq) ΔH4＝d kJ·mol－1
1
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3
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对点训练
下列有关说法正确的是
A.随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小
B.反应①②均为氧化还原反应
C.反应Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)===CaSO4(s)＋2H2O(l)的ΔH＝－c kJ·mol－1
D.d＝a＋b＋c
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对点训练
A项，由反应①和④可知，随着吸收反应的进行，不断消耗OH－，因此吸收剂溶液的pH逐渐减小，正确；
B项，反应①元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，错误；
D项，根据盖斯定律，可得④＝①＋②－③，所以d＝a＋b－c，错误。
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对点训练
7.(2023·桂林高二检测)Li-Li2O体系的能量循环如图所示，则ΔH4等于
A.ΔH2＋ΔH3 B.ΔH1＋ΔH2
C.－ΔH3 D.ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
√
根据盖斯定律分析可知ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4，D正确。
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8.下列表述正确的是
A.根据图甲可知，合成甲醇的热化学方程式为
CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝(b－a) kJ·
mol－1
B.图乙表示2 mol H2(g)所具有的能量比2 mol 气
态水所具有的能量多483.6 kJ
C.1 L 1 mol·L－1 HCl溶液分别和1 mol NaOH、
1 mol NH3·H2O反应，前者比后者ΔH小
D.汽油燃烧时化学能全部转化为热能
综合强化
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由图甲可知，合成甲醇的反应是放热反应，
ΔH＝(a－b) kJ·mol－1，A错误；
由图乙知，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)的总能
量比2 mol气态水的能量多483.6 kJ，B错误；
汽油燃烧时化学能除转化为热能外还转化为
光能等，D错误。
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9.已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝571.6 kJ·mol－1。
以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循
环分解水制H2的图示(如图)与过程为
过程Ⅰ：……
过程Ⅱ：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝129.2 kJ·mol－1
下列说法不正确的是
A.该过程能量转化形式是太阳能→化学能→热能
B.过程Ⅰ的热化学方程式为Fe3O4(s)===3FeO(s)＋ O2(g) ΔH＝156.6 kJ·mol－1
C.氢气的标准燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点
综合强化
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过程Ⅰ中Fe3O4分解为FeO、O2，该反应为吸热反应，
由题意知过程Ⅱ中发生的反应也是吸热反应，因此
不存在化学能→热能的转化，A项错误；
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由2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝571.6 kJ·mol－1
可知，1 mol H2完全燃烧生成1 mol液态水放出285.8 kJ
的热量，故氢气的标准燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，
C项正确；
过程Ⅱ为3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝129.2 kJ·mol－1，产物中氢气为气体，而Fe3O4为固体，故铁氧化合物循环制H2的产物易分离，且整个过程是利用太阳能完成的，成本低，D项正确。
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综合强化
10.(2023·邯郸高二期中)向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是
A.反应 (aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋
H2O(l)为放热反应
B. (aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
C.ΔH1＞ΔH2；ΔH2＜ΔH3
D.H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小
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综合强化
由图像可知，反应 (aq)＋H＋(aq)
===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A错误；
由盖斯定律可知 (aq)＋2H＋(aq)===
CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，
B正确；
由图像可知，能量差值越大，反应热的
绝对值越大，ΔH1、ΔH2都为放热反应，则ΔH1＜ΔH2，C错误；
加入催化剂，反应热不变，D错误。
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综合强化
11.依据题意，写出下列反应的热化学方程式。
(1)若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。则该反应的热化学方程式为________________________________
______________。
(2)用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。则该反应的热化
学方程式为_____________________________________________________。
N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝
67.8 kJ·mol－1
C2H2(g)＋ O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ·mol－1
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综合强化
(3)已知拆开1 mol H—H、1 mol N—H、1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
___________________________________________。
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
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综合强化
12.(1)用O2将HCl转化为Cl2的过程如图所示。
其中，过程①的热化学方程式为2HCl(g)＋CuO(s)===H2O(g)＋CuCl2(s) ΔH1，过程②生成1 mol Cl2的反应热为ΔH2，则由HCl(g)生成Cl2(g)的热
化学方程式为________________________________________________(反
应热用ΔH1和ΔH2表示)。
2HCl(g)＋ O2(g)===H2O(g)＋Cl2(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2
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综合强化
(2)已知：①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝206 kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802 kJ·mol－1
写出由CO2(g)和H2O(g)生成CO(g)的热化学方程式：__________________
_________________________________________。
CO2(g)＋3H2O(g)===
2O2(g)＋CO(g)＋3H2(g) ΔH＝1 008 kJ·mol－1
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综合强化
根据盖斯定律，由①－②得CO2(g)＋3H2O(g)===2O2(g)＋CO(g)＋3H2(g) ΔH＝206 kJ·mol－1－(－802 kJ·mol－1)＝1 008 kJ·mol－1。
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综合强化
13.由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为
已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝141 kJ·mol－1
(1)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝______________。
－80 kJ·mol－1
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综合强化
根据盖斯定律，由2×Ⅰ－Ⅱ＋Ⅲ可得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===
TiCl4(s)＋2CO(g) ΔH＝－80 kJ·mol－1。
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(2)反应TiCl4＋2Mg 2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_______
__________________________________________。
防止
高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用
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14.捕集CO2转化为合成气(CO和H2)，再转化为烃类及含氧化合物等高附加值化学品，有利于实现碳循环利用。捕集CO2涉及以下反应：
①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH1
②CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)
ΔH2
有关物质能量变化如图所示，设稳定
单质的焓(H)为0，则ΔH1＝______ kJ·
mol－1，ΔH2＝________ kJ·mol－1。
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Ⅲ.C (s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH＝－75 kJ·mol－1；
Ⅳ.C (s)＋O2(g)===CO2 (g) ΔH＝－394 kJ·mol－1。
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根据盖斯定律，Ⅱ－Ⅰ＝①，则CO2(g)
＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝
[－242－(－283)] kJ·mol－1＝41 kJ·
mol－1；
Ⅱ×2＋Ⅲ－Ⅳ＝②，则CO2(g)＋4H2(g)
===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝[－242×2
＋(－75)－(－394)] kJ·mol－1＝－165 kJ·mol－1。
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14作业4 化学反应的热效应重点题型突破
(选择题1～10题，每小题7分，共70分)
题组一 热化学方程式的理解与书写判断
1．铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。下列有关铍燃烧的热化学方程式正确的是( )
A．Be＋O2===BeO ΔH＝－564.3 kJ·mol－1
B．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝564.3 kJ·mol－1
C．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3 kJ·mol－1
D．Be(s)＋O2(g)===BeO(g) ΔH＝－564.3 kJ·mol－1
2．下列关于热化学方程式的说法正确的是( )
A．若H2的标准燃烧热为－a kJ·mol－1，则热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－a kJ·mol－1
B．若1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应放热98.3 kJ，则热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－98.3 kJ·mol－1
C．若H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
D．若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＝－4b kJ·mol－1
题组二 ΔH的大小比较
3．已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝c kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol－1
下列关系正确的是( )
A．a＜c＜0 B．b＞d＞0
C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0
4．已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成可溶性盐的热化学方程式用离子方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知弱电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1NaOH溶液中分别加入下列物质：①稀醋酸、②浓硫酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( )
A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2
C．ΔH1＝ΔH3＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2
题组三 几种类型反应热的计算
5．下列说法正确的是( )
A．反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g) ΔH＝－114 kJ·mol－1中反应物的总能量小于生成物的总能量
B．反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1的ΔH＝E(N—N)＋3E(H—H)－6E(N—H)(E表示键能)
C．反应2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)的ΔH<0，说明反应物的键能总和小于生成物的键能总和
D．反应2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝－23.5 kJ·mol－1中反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
6．煤燃烧排放的烟气中含有的SO2和NOx会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，发生的相关反应如下：
①SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l) ΔH1＝a kJ·mol－1
②ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq) ΔH2＝b kJ·mol－1
③CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq) ΔH3＝c kJ·mol－1
④SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq) ΔH4＝d kJ·mol－1
下列有关说法正确的是( )
A．随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小
B．反应①②均为氧化还原反应
C．反应Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)===CaSO4(s)＋2H2O(l)的ΔH＝－c kJ·mol－1
D．d＝a＋b＋c
7．(2023·桂林高二检测)Li-Li2O体系的能量循环如图所示，则ΔH4等于( )
A．ΔH2＋ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2
C．－ΔH3 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
8．下列表述正确的是( )
A．根据图甲可知，合成甲醇的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝(b－a) kJ·mol－1
B．图乙表示2 mol H2(g)所具有的能量比2 mol 气态水所具有的能量多483.6 kJ
C．1 L 1 mol·L－1 HCl溶液分别和1 mol NaOH、1 mol NH3·H2O反应，前者比后者ΔH小
D．汽油燃烧时化学能全部转化为热能
9.已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝571.6 kJ·mol－1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示(如图)与过程为
过程Ⅰ：……
过程Ⅱ：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s) ΔH＝129.2 kJ·mol－1
下列说法不正确的是( )
A．该过程能量转化形式是太阳能→化学能→热能
B．过程Ⅰ的热化学方程式为Fe3O4(s)===3FeO(s)＋O2(g) ΔH＝156.6 kJ·mol－1
C．氢气的标准燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
D．铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点
10．(2023·邯郸高二期中)向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．反应HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应
B．CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
C．ΔH1＞ΔH2；ΔH2＜ΔH3
D．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小
11．(9分)依据题意，写出下列反应的热化学方程式。
(1)若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。则该反应的热化学方程式为__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为____________
________________________________________________________________________。
(3)已知拆开1 mol H—H、1 mol N—H、1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
12．(8分)(1)用O2将HCl转化为Cl2的过程如图所示。
其中，过程①的热化学方程式为2HCl(g)＋CuO(s)===H2O(g)＋CuCl2(s) ΔH1，过程②生成1 mol Cl2的反应热为ΔH2，则由HCl(g)生成Cl2(g)的热化学方程式为_______________________
________________________________________________________________________(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)已知：①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝206 kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802 kJ·mol－1
写出由CO2(g)和H2O(g)生成CO(g)的热化学方程式：_______________________________。
13．(7分)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为
TiO2―→TiCl4Ti
已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
Ⅱ.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
Ⅲ.TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝141 kJ·mol－1
(1)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________________。
(2)反应TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是___________________
________________________________________________________________________。
14．(6分)捕集CO2转化为合成气(CO和H2)，再转化为烃类及含氧化合物等高附加值化学品，有利于实现碳循环利用。捕集CO2涉及以下反应：
①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH1
②CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH2
有关物质能量变化如图所示，设稳定单质的焓(H)为0，则ΔH1＝________ kJ·mol－1，ΔH2＝________ kJ·mol－1。
作业4 化学反应的热效应重点题型突破
1．C 2.D
3．C [热化学方程式中化学计量数表示物质的量，水从气态变为液态放热，①与③比较，③放出的热量多，所以0＞a＞c，②与④比较，④放出的热量多，所以0＞b＞d，热化学方程式中化学计量数变化，焓变随之变化，所以b＝2a＜0，d＝2c＜0。]
4．D [因为稀醋酸是弱酸，电离时吸热，浓硫酸溶于水时会放出较多热量，故发生中和反应时放出的热量：Q(浓硫酸)＞Q(稀硝酸)＞Q(稀醋酸)，又因放热反应中焓变为负值，则ΔH2＜ΔH3＜ΔH1。]
5．C [利用ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，ΔH＝E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)，B错误。]
6．A [A项，由反应①和④可知，随着吸收反应的进行，不断消耗OH－，因此吸收剂溶液的pH逐渐减小，正确；B项，反应①元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，错误；C项，反应Ca(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)===CaSO4(s)＋2H2O(l)的离子方程式为Ca2＋＋SO＋2OH－＋2H＋===CaSO4↓＋2H2O，该离子反应不是反应③的逆反应，因此该反应的ΔH≠－c kJ·mol－1，错误；D项，根据盖斯定律，可得④＝①＋②－③，所以d＝a＋b－c，错误。]
7．D [根据盖斯定律分析可知ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4，D正确。]
8．C 9.A
10．B [由图像可知，反应HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A错误；由盖斯定律可知CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，B正确；由图像可知，能量差值越大，反应热的绝对值越大，ΔH1、ΔH2都为放热反应，则ΔH1＜ΔH2，C错误；加入催化剂，反应热不变，D错误。]
11．(1)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝67.8 kJ·mol－1
(2)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ·mol－1
(3)N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
12．(1)2HCl(g)＋O2(g)===H2O(g)＋Cl2(g)
ΔH＝ΔH1＋ΔH2 (2)CO2(g)＋3H2O(g)===2O2(g)＋CO(g)＋3H2(g) ΔH＝1 008 kJ·mol－1
解析 (1)过程②的热化学方程式为CuCl2(s)＋O2(g)===CuO(s)＋Cl2(g) ΔH2，由盖斯定律可知，由HCl(g)生成Cl2(g)的热化学方程式为2HCl(g)＋O2(g)===H2O(g)＋Cl2(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2。(2)根据盖斯定律，由①－②得CO2(g)＋3H2O(g)===2O2(g)＋CO(g)＋3H2(g) ΔH＝206 kJ·mol－1－(－802 kJ·mol－1)＝1 008 kJ·mol－1。
13．(1)－80 kJ·mol－1 (2)防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用
解析 (1)根据盖斯定律，由2×Ⅰ－Ⅱ＋Ⅲ可得：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g) ΔH＝－80 kJ·mol－1。
14．41 －165
解析 由图知，存在以下热化学方程式：Ⅰ.CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1；Ⅱ.H2(g)＋O2 (g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1；Ⅲ.C (s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH＝－75 kJ·mol－1；Ⅳ.C (s)＋O2(g)===CO2 (g) ΔH＝－394 kJ·mol－1。根据盖斯定律，Ⅱ－Ⅰ＝①，则CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝[－242－(－283)] kJ·mol－1＝41 kJ·mol－1；Ⅱ×2＋Ⅲ－Ⅳ＝②，则CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝[－242×2＋(－75)－(－394)] kJ·mol－1＝－165 kJ·mol－1。
