第1节化学反应的热效应
第1课时 化学反应的反应热、焓变
[课标要求]
1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
2．了解化学能与热能的相互转化。了解反应热、焓变的概念及表示方法，了解焓变与反应热、物质的能量之间的关系。
3．了解定量测定反应热的基本原理和实验方法。
1．反应热是指当一个化学反应在一定温度下进行时，反应释放或
吸收的热量。
2．反应热可用量热计测量，计算公式：Q＝－c(T2－T1)。
3．焓是用来描述物质具有的能量的物理量。焓变ΔH＝H反应产物－
H反应物，ΔH>0时为吸热反应，ΔH<0时为放热反应。
4．反应热与化学键能的关系：
ΔH＝反应物断键吸收的能量总和－反应产物成键放出的能量总和
1．概念：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。
2．符号：用Q表示，反应吸热时，Q为正值；反应放热时，Q为负值。
3．单位：kJ·mol－1或J·mol－1。
4．热化学：用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支称为热化学。
[特别提醒]
(1)物理变化中的能量变化不是反应热。如物质的三态变化、NH4NO3溶于水吸热、浓H2SO4稀释放热等。
(2)反应放热或吸热与反应条件无关。
1．下列关于反应热的说法正确的是( )
①通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能和热能之间的转化 ②同一化学反应在不同温度下进行，反应热的数值不同 ③反应热通常用Q表示，反应放热时，Q为负值，反应吸热时，Q为正值
A．只有③ B．只有①②
C．只有①③ D．全部正确
解析：选D 通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能和热能之间的转化，几乎所有的化学反应都伴随着热量的释放或吸收，故①正确。反应热定量描述一定温度下化学反应释放或吸收的热量，一般规定，吸热时Q为正值，放热时Q为负值，并且可通过实验测得，故②③也正确。
2．下列说法正确的是( )
A．化学反应都伴随着能量变化
B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C．化学反应可能发生颜色变化，有颜色变化的物质变化一定是化学变化
D．碘升华时放出能量
解析：选A 物质发生化学变化时，光、电、热等能量可转化为化学能，化学能也可转化为光、电、热等能量，A项正确；有些物理变化也伴随着能量变化，如物质三态之间的变化，B项错误；化学反应可能发生颜色变化，如H2＋I2===2HI,2NO＋O2===2NO2，但有颜色变化的物质变化不一定是化学变化，如活性炭使红墨水退色，C项错误；碘升华吸收能量，故D项错误。
1．主要仪器
用于测定反应热的仪器称为量热计，由内、外两个筒组成，内筒为反应容器，外筒起保温作用。
2．原理
反应热的计算公式为Q＝－c(T2－T1)，式中C代表体系的热容，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。
3．利用简易量热计测定室温下中和反应的反应热
(1)实验药品
1．0 mol·L－1盐酸，1.0 mol·L－1 NaOH溶液，1.0 mol·L－1 硝酸，1.0 mol·L－1氨水，1.0 mol·
L－1 KOH溶液。
(2)实验步骤
①向量热计内筒中加入盐酸100 mL，搅拌后测初始温度T1。
②向烧杯中加入NaOH溶液100 mL，调节温度为T1。
③快速将烧杯中碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系的最高温度T2。
④根据溶液温度升高的数值，计算中和反应的反应热，
ΔH＝ kJ·mol－1。
⑤用同样方法测定KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应、盐酸与氨水的反
应热。
(3)数据处理
实验
溶液温度/K
温度变化
ΔT/K
反应热
kJ·mol－1
T1
T2
一组
NaOH＋HCl
二组
KOH＋HCl
三组
NaOH＋HNO3
四组
HCl＋NH3·H2O
1．以上四组实验，测得热效应相等吗？
提示：实验测得前三组中和反应的反应热相同，第四组中和反应的反应热最小。
2．实验操作一般重复2～3次的目的是什么？
提示：多次计算求平均值，以减少实验过程中的误差。
1．强酸和强碱的稀溶液发生中和反应，其反应热是相等的，都约是57.3 kJ·mol－1。
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
2．强酸和弱碱或弱酸和强碱的稀溶液发生中和反应，反应热一般小于57.3 kJ·mol－1，因为弱电解质的电离是吸热的。
3．中和反应的实质是H＋和OH－化合生成H2O。若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质、难电离物质等)，这部分反应热不在中和反应反应热之内。
4.测定中和反应的反应热需注意的几个问题
(1)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1)。
(2)操作时动作要快，尽量减少热量的损失，使用绝热装置，避免热量散发到反应体系外。
(3)测量盐酸的温度后，要将温度计上的酸冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。
(4)读取中和反应的温度(t2)是反应混合液的最高温度。
(5)不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。
(6)反应热的数值是57.3 kJ·mol－1，测定时与强酸、强碱的用量无关。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)中和反应反应热与酸的强弱有关，而与浓度无关。(×)
(2)10 mL 1.0 mol·L－1的NaOH溶液与10 mL 1.0 mol·L－1的盐酸混合，20 mL 1.0 mol·
L－1的NaOH溶液与20 mL 1.0 mol·L－1的盐酸混合，反应热后者是前者的2倍。(√)
(3)在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓H2SO4与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ。(√)
(4)测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测温度值偏小。(√)
2．实验室利用如图装置进行中和反应反应热的测定。回答下列问题：
(1)为准确测定实验数据，起始时盐酸与烧碱温度相同，而终止温度与起始温度之差(t1－t2)分别为①2.3 ℃，②2.4 ℃，③2.9 ℃，则最终代入计算式的温度差的平均值为________ ℃。
(2)在操作正确的前提下提高中和反应反应热测定的准确性的关键是_______________。
(3)如果用0.50 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的中和反应反应热的热值将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析：(1)所测温度2.9 ℃与其他温度相差太大，应舍去，代入计算式的温度差应取①和②的平均值。(2)该实验的关键是温度的测定，在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是提高装置的保温效果。(3)因为固体NaOH溶于水放热，所以如果用0.50 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”的热值将偏大。
答案：(1)2.35 (2)提高装置的保温效果 (3)偏大
[方法技巧]
中和热测量的误差分析方法
(1)分析误差原理
根据中和热ΔH(即生成1 mol水时的反应热)计算公式：ΔH＝，若实验过程导致放热(Q)变小，则中和热(ΔH)偏大；反之若实验过程导致放热(Q)变大，则中和热(ΔH)偏小。
(2)产生误差的原因
①量取溶液的体积不准确。
②温度计的读数有误。
③实验过程中有液体溅在外面。
④混合酸、碱溶液时，动作缓慢。
⑤隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失。
⑥测过盐酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度。
1．焓
(1)概念：用来描述物质所具有的能量的物理量，用符号H表示。
(2)意义：相同量的不同物质所具有的能量不同，其焓不同。
2．焓变
(1)概念：反应产物总焓与反应物总焓之差。
(2)表达式：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，
单位：_kJ·mol－1或J·mol－1。
(3)与反应热的关系
等压条件下，反应中的能量变化全部转化为热能时，焓变与化学反应的反应热相等，数学表达式为ΔH＝Qp。
[特别提醒] 物质所聚集的状态不同，所具有的能量也不同，“焓”也不同，一般来说气态>液态>固态。
1．焓变与反应吸热或放热的关系是什么？
提示：ΔH>0为吸热反应，ΔH<0为放热反应。
2．化学键的形成和断裂时，与能量有什么关系？反应的焓变与其又有什么关系？
提示：化学键形成时放出能量，化学键断裂时吸收能量，反应的焓变等于两者之差。
3．化学反应的焓变与反应条件有什么关系？
提示：焓变与物质的状态有关，与反应条件无关。
1．焓变与吸热反应、放热反应的关系
2．焓变与化学键变化的关系
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因(如下)。
吸收能量E1
↓
反应物反应产物
↓
放出能量E2
E1>E2 反应吸收能量 ΔH>0
E1即：ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量总和－反应产物的化学键形成时放出的能量总和。
3．焓变与物质能量变化的关系
放热反应
吸热反应
关系
反应物具有的总能量大于反应产物具有的总能量
反应物具有的总能量小于反应产物具有的总能量
表示
方法
ΔH<0
ΔH>0
图示
4．ΔH的计算方法
(1)ΔH＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键释放的总能量。
(2)ΔH＝生成物所具有的总能量－反应物所具有的总能量。
1．“焓”是指( )
A．物质所具有的能量
B．反应热的变化
C．化学键所具有的能量
D．物质的一种化学性质
解析：选A “焓”描述的是物质所具有的能量，是物质固有的性质。
2．已知某反应的焓变小于零，下列说法正确的是( )
A．该反应为放热反应
B．该反应为吸热反应
C．反应产物的焓大于反应物的焓
D．反应物的总能量小于反应产物的总能量
解析：选A ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，ΔH<0时，为放热反应。反应产物的总焓小于反应物的总焓，反应物的总能量大于反应产物的总能量。
3．下表为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化，填写空白处。
化学键
反应中能量变化
1 mol A—B化学键
反应中能量变化
H—H
吸收436 kJ
吸收243 kJ
共吸收________kJ
Cl—Cl
H—Cl
放出431 kJ
共放出________kJ
结论
1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)放出________ kJ的热量
解析：共吸收能量：436 kJ＋243 kJ＝679 kJ；
共放出能量：2×431 kJ＝862 kJ，
共吸收能量－共放出能量＝679 kJ－862 kJ＝－183 kJ，即反应生成2 mol HCl时放出183 kJ热量。
答案：679 862 183
[三级训练·节节过关]
1．下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是( )
A．任何化学反应都有反应热
B．某些化学键形成时吸收能量，某些化学键断裂时放出能量
C．形成新化学键不一定放出能量
D．有热量变化的过程一定有化学键的断裂与形成
解析：选A 断裂化学键一定吸收能量，形成化学键一定放出能量；有热量变化的过程可能是物理变化，如浓硫酸溶于水放出热量。
2．下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的是( )
A．氢气在氧气中燃烧
B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧
D．焦炭在高温下与水蒸气反应
解析：选D 焦炭在高温下与水蒸气反应为吸热反应，则生成物总能量大于反应物总
能量。
3．下列示意图能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的是( )
解析：选B 氢气与氯气分子中旧化学键断裂需要吸收能量，而氯化氢分子中新化学键形成要释放能量，该反应放热，因此断裂旧键吸收的能量小于形成新键放出的能量，B项
正确。
4．下列有关叙述正确的是( )
A．如右图所示，测定中和反应的反应热时，大小两烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是固定小烧杯
B．若用50 mL 0.55 mol·L－1的氢氧化钠溶液，分别与50 mL 0.50 mol·L－1 的盐酸和50 mL 0.50 mol·L－1 的硝酸充分反应，两反应测定的反应热不相等
C．实验时需要记录初始温度T1 和最高温度T2
D．做一次实验根据公式即可得出中和反应的反应热
解析：选C 碎泡沫塑料的作用是保温；氢氧化钠溶液稍过量，能使反应进行完全，由于参加反应的n(H＋)和n(OH－)相等，测得的反应热也相等；反应热可通过前后体系温度的变化来计算：Q＝－C(T2－T1)，实验时需记录初始温度T1和最高温度T2；需做2～3次求平
均值。
5．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成(或拆开)1 mol 化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能P－P：198 kJ·mol－1，P－O：360 kJ·mol－1，O===O：498 kJ·mol－1。则反应：P4(白磷)＋3O2===P4O6的能量变化为__________________________________________________，
其反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
解析：旧键断裂需吸收能量，新键形成释放能量，化学反应是吸热还是放热决定于二者的相对大小，由题意得反应断键吸收的能量为6×198 kJ＋3×498 kJ＝2 682 kJ，形成新键释放的能量为12×360 kJ＝4 320 kJ，所以反应释放能量1 638 kJ，ΔH小于零。
答案：释放1 638 kJ的能量 小于
1．下列变化会放出热量的是( )
A．酒精用于降温 B．冰雪的融化
C．氢分子变成氢原子 D．镁和盐酸反应
解析：选D 酒精用于降温、冰雪融化的过程中，均需要吸收体系的热量，均属于吸热过程，A、B项错误。氢分子变成氢原子需要断裂H—H键，断键吸收热量，C项错误。镁与盐酸的反应是放热反应，D项正确。
2．下列各图中，表示吸收能量的反应的图是( )
解析：选A 当E生成物>E反应物时，反应为吸热反应。
3．下列说法正确的是( )
①物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热
②化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化
③化学反应过程中放出或吸收的热量，都是物质本身所具有的能量变化的表现
④化学反应总是放出热量
A．①② B．③④
C．②③ D．②④
解析：选C 化学反应热效应与反应条件无关，①错。部分化学反应放出热量，部分化学反应吸收热量，④错。
4．下列反应既属于氧化还原反应，又是放热反应的是( )
A．铝片与稀盐酸的反应
B．灼热的炭与CO2的反应
C．Ca(OH)2与NH4Cl的反应
D．盐酸与氢氧化钠发生中和反应
解析：选A 选项B、C为吸热反应，选项D不是氧化还原反应。
5．下列变化一定为放热的化学反应的是( )
A．H2O(g)―→H2O(l)放出44 kJ热量
B．ΔH>0的化学反应
C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
解析：选D H2O(g)―→H2O(l)为物理变化；ΔH>0的化学反应为吸热反应；形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应的ΔH不能确定是大于零还是小于零；当H反应物>H反应产物时，ΔH<0，反应放热。
6．参照反应Br＋H2―→HBr＋H的能量对反应过程的示意图，下列叙述中正确的是( )
A．正反应为吸热反应
B．正反应为放热反应
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．断裂反应物中化学键吸收能量小于形成生成物中化学键放出能量
解析：选A A项，反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，正确；B、C错误；D项，反应为吸热反应，断裂化学键吸收能量大于形成化学键放出能量，错误。
7．在测定中和热的实验中，计算反应热时需要的数据有( )
①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容
④反应后所得溶液的质量 ⑤生成水的物质的量
⑥反应前后溶液的温度差 ⑦操作所需的时间
A．①②③⑥ B．①③④⑤
C．③④⑤⑥ D．①②③④⑥
解析：选C 在中和热的测定实验中，反应热的计算公式是ΔH＝－，其中m是酸溶液和碱溶液的质量之和，即反应后溶液的总质量；c是反应溶液的比热容，近似等于水的比热容，为4.18×10－3 kJ/(g·℃)；Δt是反应体系的温度变化；n是生成水的物质的量。
8．已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( )
A．X的能量一定高于M
B．Y的能量一定高于N
C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
解析：选C 放热反应指反应物的总能量高于生成物的总能量，所以X和Y的总能量高于M和N的总能量，C项正确；A项，X的能量不一定高于M的能量，错误；B项，Y的能量不一定高于N的能量，错误；D项，放热反应有些也需要加热，错误。
9．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中能量变化如图，问：
(1)a、b、c分别代表什么意义？
a________________________________________________________________________；
b________________________________________________________________________；
c________________________________________________________________________。
(2)该反应是放热反应还是吸热反应？_________________________________________。
ΔH________0(填“<”或“>”)
(3)a、b、c的关系式为________。
解析：H2(g)和O2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量之差是H2(g)→2H(g)和O2(g)→O(g)过程中断裂H—H键和O===O键吸收的能量，故a代表旧化学键断裂时吸收的能量，b代表2H(g)和O(g)结合成H2O(g)中的化学键时放出的能量，c代表断裂旧化学键吸收的能量与形成新化学键释放的能量之差即b－a＝c，由题图可知该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，ΔH<0。
答案：(1)反应中旧键断裂吸收的总能量 反应中新键形成放出的总能量 反应热
(2)放热反应 < (3)c＝b－a
10. 如右图所示，把试管放入盛有25 ℃饱和Ca(OH)2溶液的烧杯中，试管开始放入几小块镁片，再用滴管滴5 mL盐酸于试管中。请回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是______________________。
(2)产生上述现象的原因是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出有关的离子方程式：_______________________________________________。
(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)镁片和盐酸的总能量，ΔH________0。
解析：Mg与稀盐酸反应生成H2，试管中有气泡产生，反应放热，体系温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出晶体。放热反应生成物的总能量小于反应物的总能量，ΔH<0。
答案：(1)镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中液体变浑浊
(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度的升高而降低，故析出Ca(OH)2晶体
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于 小于
1．下列说法正确的是( )
A．反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化
B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0
C．任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D．在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差来决定
解析：选D 化学反应过程中释放或吸收的热量称为反应热，A项错误；当反应放热时ΔH<0，反应吸热时ΔH>0，B项错误；只有在恒压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，C项错误；一个化学反应是吸热还是放热，取决于生成物和反应物的焓值差，也可以根据断键时吸收的能量与成键时放出的能量的相对大小判断，D项正确。
2．对于放热反应H2＋Cl22HCl，下列说法正确的是( )
A．该反应涉及离子键和共价键的断裂与形成
B．该反应中，化学能只转变为热能
C．断开1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键所吸收的总能量，小于形成1 mol H—Cl键所放出的能量
D．反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量
解析：选D A项，H2与Cl2含有的化学键为共价键，该反应只涉及共价键的断裂与形成，错误；B项，该反应的化学能可以转化为热能，也可以转化为光能、电能等其他形式的能量，错误；C项，该反应为放热反应，所以断开1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键所吸收的总能量，小于形成2 mol H—Cl键所放出的能量，错误；D项，因为反应为放热反应，所以反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，正确。
3．在进行中和热的测定中，下列操作错误的是( )
A．反应前酸、碱溶液的温度要相同
B．环形玻璃棒搅拌能加快反应速率，减少实验误差
C．为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
D．为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量
解析：选C A项，反应前酸、碱溶液温度要相同，不同时误差较大，正确；B项，环形玻璃棒搅拌能加快反应速率，减小实验误差，正确；C项，分次加入混合时，容易造成热量损失，使测定结果不准确，错误；D项，为了使反应进行更完全，可以使酸(碱)适当过量，正确。
4. 已知反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)为放热反应，则下列说法中正确的是( )
A．反应过程中的能量变化关系可用右图表示
B．甲烷燃烧时化学能转化为热能和光能
C．断开反应物中旧化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量
D．该反应发生断裂的化学键有离子键和共价键
解析：选B 此反应为放热反应，图中不能准确表示反应过程中的能量变化情况，A项错误；甲烷燃烧时化学能转化为热能和光能，B项正确；放热反应断开反应物中旧化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量，C项错误；该反应中只有共价键断裂，D项错误。
5．已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表：
断裂或形成的化学键
能量数据
断裂1 mol H2分子中的化学键
吸收能量436 kJ
断裂1 mol Cl2分子中的化学键
吸收能量243 kJ
形成1 mol HCl分子中的化学键
释放能量431 kJ
对于反应：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，下列说法正确的是( )
A．该反应的反应热ΔH>0
B．生成1 mol HCl时反应放热431 kJ
C．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固
D．相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量
解析：选C 由于436 kJ＋243 kJ＝679 kJ<862 kJ，所以该反应的反应热为ΔH<0，A错误；生成1 mol HCl时放出热量91.5 kJ，B错误；氢气的键能大于氯气的键能，所以氢气分子中的化学键更牢固，C正确；相同条件下，氢气稳定，则氢气分子具有的能量低于氯气分子具有的能量，D错误。
6．下列说法正确的是( )
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ②放热反应在常温下一定很易发生 ③反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有总能量的大小 ④吸热反应在一定条件下也能发生
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
解析：选D 反应是吸热还是放热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。例如C＋O2CO2的反应为放热反应，但反应开始也需加热，需要向反应体系先提供一定的能量。
7．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ，下列关系式中正确的是( )
A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3
C．Q1＋Q2解析：选D 由于氢气在氯气中燃烧是放热反应，则Q<0，Q＝Q1＋Q2－2Q3，则Q1＋Q2－2Q3<0，即Q1＋Q2<2Q3，D项正确。
8．已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1，断开1 mol O===O键和1 mol H—O键所吸收的能量分别为496 kJ和463 kJ，则断开1 mol H—H键所吸收的能量为( )
A．920 kJ B．557 kJ
C．436 kJ D．188 kJ
解析：选C 1 mol H2O中含有2 mol H—O键，ΔH＝E(H—H)＋E(O===O)－2E(H—O)＝E(H—H)＋×496 kJ·mol－1－2×463 kJ·mol－1＝－242 kJ·mol－1，解得：E(H—H)＝436 kJ·mol－1，故断开1 mol H—H键所吸收的能量为436 kJ。
9. 50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是______________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是________。
(3)大烧杯如果不盖泡沫塑料板，所求得的中和热数值将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L－1 盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，理由是___________________________________
________________________________________________________________________。
解析：在测定中和热时，需使用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，加快酸碱的反应。实验中要尽可能减少热量损失，否则会使测得的中和热偏小。实验中反应的酸和碱增多，放出的热量也增多，但测得的中和热不变，因为中和热是指生成1 mol 水时放出的热量，与反应的酸碱的用量无关。
答案：(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)偏小
(4)不相等 相等 中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关
10．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH1＝－99 kJ·mol－1。
请回答下列问题：
(1)该反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)图中C表示________________________________________________________。
(3)从化学键的角度分析，F代表什么意义？____________________________________。
(4)图中ΔH＝________kJ·mol－1。
(5)若已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(l)的ΔH2＝－Q kJ·mol－1，则ΔH1________ΔH2(填“>”“<”或“＝”)。
解析：(1)由题目条件可知，1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH1＝－99 kJ·mol－1<0，该反应为放热反应。
(2)图中C点为反应过程的最终时刻，即代表反应产物的总能量。
(3)E代表断裂旧键时吸收的能量，则F代表形成新键时释放的能量。
(4)图示代表2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)反应过程的能量变化，所以ΔH＝2×(－99)kJ·
mol－1＝－198 kJ·mol－1。
(5)SO3(g)===SO3(l) ΔH<0(放热过程)，所以ΔH1>ΔH2。
答案：(1)放热
(2)反应产物的总能量
(3)形成新键释放的能量 (4)－198 (5)>
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第2课时 热化学方程式、反应焓变的计算
[课标要求]
1．能正确书写热化学方程式并利用热化学方程式进行简单计算。
2．知道盖斯定律的内容，能运用盖斯定律计算化学反应的反应热。
1．热化学方程式前面的系数不代表分子个数，代表物质的量。
2．同一反应的热化学方程式系数不同，ΔH不同。
3．书写热化学方程式应注明物质的聚集状态、反应温度和ΔH的
正、负值、单位等。
4．焓变与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关。焓变的运
算是包括符号在内的代数运算。
1．概念
把一个化学反应中物质的变化和反应的焓变同时表示出来的式子。
2．意义
(1)表示化学反应中的物质变化。
(2)表示化学反应中的焓变。
例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在25_℃和101 kPa下，1_mol H2(g)与 mol O2(g)完全反应生成1_mol H2O(l)时放出285.8 kJ的热量。其中O2前边的系数，只代表物质的量，不能代表分子数。
3．书写原则
(1)热化学方程式的系数只表示物质的量，不表示分子个数，可以用整数也可以用分数。
(2)必须注明物质的聚集状态、ΔH的“＋、－”和单位。
(3)对于相同反应，ΔH的数值必须与化学计量数对应。
4．实例
8 g甲烷完全燃烧生成液态水时放出445 kJ的热量，该反应的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1。
1．1 g氢气在氧气中燃烧生成液态水，放出142.9 kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是( )
A．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ
D．H2＋O2===H2O ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
解析：选A 由1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量可知，1 mol H2燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量，则ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。
2．写出下列反应的热化学方程式。
(1)N2(g)与H2(g)反应生成17 g NH3(g)，放出46.1 kJ热量。
________________________________________________________________________
(2)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 366.8 kJ热量。
________________________________________________________________________
(3)1 mol CO完全转化为CO2放出283 kJ的热量。
________________________________________________________________________
(4)24 g C(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收262.6 kJ热量。
________________________________________________________________________
解析：(1)1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出的热量为46.1 kJ×2＝92.2 kJ。
(2)C2H5OH燃烧的化学方程式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，故C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2和H2O(l)的热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1。
(3)CO转化为CO2的化学方程式为2CO＋O2===2CO2,2 mol CO生成CO2放出热量为2×283 kJ＝566 kJ，则反应的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1。
(4)1 mol C(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)吸收的热量为＝131.3 kJ。
答案：(1)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
ΔH＝－92.2 kJ·mol－1
(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1
(3)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH＝－566 kJ·mol－1
(4)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
[方法技巧]
热化学方程式的书写步骤与注意事项
1.书写“三”步骤
(1)写出配平的化学方程式。
(2)注明物质的聚集状态。
(3)写出ΔH的数值、单位及符号。
2.注意“五”事项
(1)要在物质的化学式后面用括号注明各物质的聚集状态。一般用英文字母g、l和s分别表示气态、液态和固态，水溶液中的溶质则用aq表示。
(2)ΔH的单位是kJ·mol－1。
(3)根据焓的性质，对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH也不同。若化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则ΔH的数值也加倍。
(4)热化学方程式中不用“↑”“↓”，“===”上不用标明反应条件。
(5)必须标明ΔH的符号，放热反应ΔH为“－”，吸热反应ΔH为“＋”，正负号不可省略。
1．盖斯定律
对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变都是一样的，这一规律称为盖斯定律。
2．反应热特点
(1)反应的热效应只与始态、终态有关，与反应途径无关。
(2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。
则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。
3．应用实例
(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1，
(2)CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1，求C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
根据盖斯定律，知：
ΔH1＝ΔH＋ΔH2，
则：ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－393.5_kJ·mol－1－(－283.0_kJ·mol－1)＝－110.5_kJ·mol－1。
[特别提醒] 同一物质三态变化与反应热的关系：
A(g)A(l)A(s)。
1．已知：①C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.1 kJ·mol－1
②C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－395.0 kJ·mol－1
由石墨变成金刚石是放热反应还是吸热反应？判断金刚石和石墨哪种物质稳定性更强。
提示：由①－②得：C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，石墨变成金刚石是吸热反应；石墨的稳定性更强。
2．已知①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH3＝－241.8 kJ·mol－1
和②H2O(g)===H2O(l) ΔH4＝－44 kJ·mol－1
根据①和②，如何求出氢气的燃烧热？
提示：要计算H2的燃烧热，即求热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)的反应热，此时需要将气态水转化为液态水。根据盖斯定律知：
ΔH＝ΔH3＋ΔH4＝(－241.8 kJ·mol－1)＋(－44 kJ·mol－1)＝－285.8 kJ·mol－1。
3．相同质量的H2分别与O2完全反应时生成液态水和气态水，哪一个放出的热量多？
提示：生成液态水放出的热量多。
1．应用盖斯定律的常用方法
(1)虚拟路径法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，如图所示：，则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
(2)加和法
①确定待求反应的热化学方程式。
②找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)
③利用同侧相加、异侧相减进行处理。
④根据待求方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。
⑤实施叠加并确定反应热的变化。
2．应用盖斯定律计算反应热时的注意事项
(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。
(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减(带符号)。
(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变，但数值不变。
1．已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234.1 kJ·mol－1 ①
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 ②
则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是( )
A．－824.4 kJ·mol－1 B．－627.6 kJ·mol－1
C．－744.7 kJ·mol－1 D．－169.4 kJ·mol－1
解析：选A 根据盖斯定律，由②×－①得ΔH＝－393.5 kJ·mol－1×－234.1 kJ·
mol－1＝－824.4 kJ·mol－1。
2．已知：
2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)ΔH1＝－196.6 kJ·mol－1 ①
2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)
ΔH2＝－113.0 kJ·mol－1 ②
则反应NO2(g)＋SO2(g)??SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。
解析：根据盖斯定律，由①×－②×可得，SO2(g)＋NO2(g)??SO3(g)＋NO(g)，
则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝×(－196.6 kJ·mol－1)－×(－113.0 kJ·mol－1)＝－41.8 kJ·
mol－1。
答案：－41.8
计算依据
计算方法
热化学方
程式
热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变正负号，各项的系数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数
根据盖斯
定律
根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式
根据燃烧热
可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热
根据化学键
的键能
ΔH＝反应物化学键键能总和－生成物化学键键能总和
根据反应物
和生成物的
总能量
ΔH＝E(生成物)－E(反应物)
1．已知：
①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；
②2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋483.6 kJ·mol－1。
现有18 g液态H2O，蒸发时吸收的热量为( )
A．88 kJ B．44 kJ
C．4.89 kJ D．2.45 kJ
解析：选B ①×＋②×，得H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1，故H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1。m(H2O)＝18 g，n(H2O)＝＝1 mol，故18 g液态H2O蒸发时吸收的热量为44 kJ，B项正确。
2．已知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1
常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧后恢复到室温，则放出的热量(单位：kJ)为( )
A．0.4Q1＋0.05Q3 B．0.4Q1＋0.05Q2
C．0.4Q1＋0.1Q3 D．0.4Q1＋0.2Q2
解析：选A 混合气体的物质的量为＝0.5 mol，所以混合气体中CH4、H2的物质的量分别为0.5 mol×＝0.4 mol和0.5 mol－0.4 mol＝0.1 mol，根据两种气体燃烧的热化学方程式及题意(反应后恢复至室温，H2O为液态)知反应后放出的热量为Q1 kJ·mol－1×0.4 mol＋Q3 kJ·mol－1×0.1 mol＝0.4Q1＋0.05Q3。
1．直接比较法
依照规律、经验和常识直接判断不同反应的ΔH的大小。
(1)吸热反应的ΔH肯定比放热反应的ΔH大(前者ΔH大于0，后者ΔH小于0)。
(2)物质燃烧时，可燃物的量越大，燃烧放出的热量越多，ΔH反而越小。
(3)等量的可燃物完全燃烧放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多，但ΔH小。
(4)同一反应，产物相同时，气态物质燃烧所放出的热量比固态物质燃烧所放出的热量多。
(5)同一反应，反应物相同时，生成液态物质放出的热量比生成气态物质所放出的热量多。
(6)中和反应生成等量的水时，强酸与强碱的稀溶液反应比弱酸与强碱(或强碱与弱酸、弱碱与弱酸)的稀溶液反应放出的热量多，但ΔH小。
(7)对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。例如：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，则向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反应达到平衡后，放出的热量要小于197 kJ。
2．利用盖斯定律比较法
利用盖斯定律，设计不同反应途径，由能量守恒定律列式比较。如：
(1)同一反应，生成物状态不同时：
A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1＜0 ①
A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2＜0 ②
因为反应②－①为：C(g)===C(l) ΔH3＝ΔH2－ΔH1，而ΔH3＜0，所以ΔH2＜ΔH1。
(2)同一反应，反应物状态不同时：
A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1＜0 ①
A(s)＋B(g)===C(g) ΔH2＜0 ②
因为ΔH2＝ΔH3＋ΔH1，且ΔH3＞0，所以ΔH2＞ΔH1。
[特别提醒]
在进行ΔH的大小比较时，需要注意ΔH的“＋”、“－”、数值和单位属于一个整体，不能随意分割。
(1)在比较两个热化学方程式中ΔH的大小时，比的是其代数值，要带“＋”、“－”进行比较。
(2)在比较两个反应放出或吸收的热量多少时，比的是其绝对值，应去掉“＋”、“－”进行比较。
1．已知：CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH1
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3
CuO(s)＋CO(g)===Cu(s)＋CO2(g) ΔH4
2CuO(s)＋C(s)===2Cu(s)＋CO2(g) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断不正确的是( )
A．ΔH1＞0 B．ΔH2＞0
C．ΔH2＜ΔH3 D．ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1
解析：选C 分别给各反应编号。A项，此反应是吸热反应，ΔH1＞0，正确；B项，生成水煤气的反应是吸热反应，ΔH2＞0，正确；C项，根据盖斯定律，反应②－反应③得反应①。即ΔH1＝ΔH2－ΔH3＞0，则ΔH2＞ΔH3，错误；D项，CuO(s)＋CO(g)===Cu(s)＋CO2(g) ΔH4 ④，④×2＋①得出：2CuO(s)＋C(s)===2Cu(s)＋CO2(g) ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1，正确。
2．下列各组热化学方程式中，ΔH1＞ΔH2的是( )
①C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH1
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A．①③④ B．②③④
C．①②③④ D．①②③
解析：选C ①碳完全燃烧放热多，放热越多，ΔH越小，则ΔH1＞ΔH2；②固态S的能量低于气态S的能量，因此气态硫燃烧放热多，则ΔH1＞ΔH2；③参加反应的氢气越多，放热越多，则ΔH1＞ΔH2；④碳酸钙分解吸热，氧化钙溶于水生成氢氧化钙放热，则ΔH1＞ΔH2。
[三级训练·节节过关]
1．已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水放出48.40 kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是( )
A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－48.40 kJ·mol－1
B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝＋5 518 kJ·mol－1
D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝＋48.40 kJ·mol－1
解析：选B 由题意可知：114 g (1 mol) C8H18燃烧放出5 518 kJ热量，故B正确。
2．在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：
H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g) ΔH1
2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g) ΔH2
H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g) ΔH3
2S(g)===S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为( )
A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)
B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)
C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)
D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)
解析：选A 根据盖斯定律将第1个反应和第2个反应都乘以，相加再减去第3个反应的2倍就得到反应2S(g)===S2(g)，故ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2)－2ΔH3，即答案为A。
3．已知下列热化学方程式：①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 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2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的ΔH为( )
A．＋488.3 kJ·mol－1 B．－244.15 kJ·mol－1
C．＋244.15 kJ·mol－1 D．－488.3 kJ·mol－1
解析：选D 根据盖斯定律，②×2＋③×2－①即得题中反应，ΔH＝－393.5×2－285.8×2＋870.3＝－488.3 (kJ·mol－1)。
4．已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g) ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436
a
369
则表中a为( )
A．404 B．260
C．230 D．200
解析：选D 根据题意，结合盖斯定律有：H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－102 kJ·
mol－1，而化学反应的反应热ΔH等于破坏反应物化学键所吸收的能量－形成生成物化学键所放出的能量，即－102 kJ·mol－1＝436 kJ·mol－1＋a kJ·mol－1－2×369 kJ·mol－1，a＝200。
5．已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2 220 kJ·mol－1
根据上面两个热化学方程式，试完成下列问题：
(1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。
(2)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3 847 kJ，则在混合气体中H2和C3H8 的体积比是________。
(3)已知：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1。试写出丙烷燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式： __________________________________________________________。
解析：(1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为285.8 kJ·
mol－1×1 mol＋2 220 kJ·mol－1×2 mol＝4 725.8 kJ。(2)设混合气体中H2的物质的量为x，则C3H8的物质的量为5 mol－x，所以：285.8 kJ·mol－1×x＋(5 mol－x)×2 220 kJ·mol－1＝3 847 kJ，解方程得x＝3.75 mol，则5 mol－x＝1.25 mol，故V(H2)∶V(C3H8)＝3.75 mol∶1.25 mol＝3∶1。
答案：(1)4 725.8 kJ
(2)3∶1
(3)C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－2 044 kJ·mol－1
1．已知热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1＝－571.6 kJ·mol－1，则下列关于热化学方程式2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH2的说法正确的是( )
A．热化学方程式中的系数表示分子数
B．该反应中ΔH2>0
C．该反应中ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1
D．该反应与题述反应互为可逆反应
解析：选B 热化学方程式中的系数表示物质的物质的量，不表示分子数。该反应是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1＝－571.6 kJ·mol－1逆向进行的反应，其反应热ΔH2＝＋571.6 kJ·mol－1，但该反应与题述反应不互为可逆反应，因为二者的反应条件不同。
2．热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1表示( )
A．碳和水反应吸收131.3 kJ能量
B．1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气并吸收131.3 kJ热量
C．1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气，吸收热量131.3 kJ
D．1个固态碳原子和1个水蒸气分子反应吸收热量131.3 kJ
解析：选C 题中热化学方程式表示1 mol固态碳和1 mol 水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气，吸收131.3 kJ的热量。
3．已知1 mol白磷(s)转化为1 mol红磷，放出18.39 kJ热量，又知：
4P(白、s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1①
4P(红、s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2②
则ΔH1和ΔH2的关系正确的是( )
A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1＞ΔH2
C．ΔH1＜ΔH2 D．无法确定
解析：选C 根据盖斯定律，由①－②可得4P(白、s)＝4P(红、s)，ΔH＝ΔH1－ΔH2，因白磷转化为红磷放出热量，则ΔH＜0，所以ΔH1＜ΔH2。
4．在298 K、100 kPa时，已知：
①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1
②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
解析：选A 因为反应式①、②和③之间存在关系：①＋2×②＝③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3。
5．工业生产硫酸的过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是( )
A．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
B．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－98.3 kJ·mol－1
C．SO2(g)＋O2(g)??SO3(g) ΔH＝＋98.3 kJ·mol－1
D．SO2(g)＋O2(g)??SO3(g) ΔH＝－49.2 kJ·mol－1
解析：选A 根据题意可知，实际参加反应的SO2为1 mol，即1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应时，放出热量98.3 kJ，那么当2 mol SO2完全反应时，即可放出热量196.6 kJ，A项正确。
6．已知下列热化学方程式：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－25 kJ·mol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－47 kJ·mol－1
则下列关于Fe3O4(s)被CO还原成Fe(s)和CO2的热化学方程式的书写中正确的是( )
A．Fe3O4＋4CO===3Fe＋4CO2 ΔH＝－14 kJ·mol－1
B．Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g) ΔH＝－22 kJ·mol－1
C．Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g) ΔH＝＋14 kJ·mol－1
D．Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g) ΔH＝－14 kJ·mol－1
解析：选D 根据盖斯定律，(－②＋3×①)可得，Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g)
ΔH＝c(47 kJ·mol－1＋3×(－25 kJ·mol－1)]＝－14 kJ·mol－1。
7．2 mol Cl2(g)与足量的H2(g)反应生成HCl(g)，在25 ℃时测得放出的热量为369.2 kJ。下列热化学方程式中不正确的是( )
A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－369.2 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋2Cl2(g)===4HCl(g)ΔH＝－369.2 kJ·mol－1
C．HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)
ΔH＝92.3 kJ·mol－1
D.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)
ΔH＝－92.3 kJ·mol－1
解析：选A 2 mol Cl2反应放出热量为369.2 kJ，则1 mol Cl2反应放出的热量为184.6 kJ， mol Cl2反应放出的热量为92.3 kJ。因H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)是放热反应，则HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)为吸热反应，ΔH＝92.3 kJ·mol－1。综上分析可知不正确的为A项。
8．在101 kPa 298 K条件下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓，H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol－1、463 kJ·mol－1和495 kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是( )
A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)
ΔH＝－485 kJ·mol－1
B．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋485 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝＋485 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝－485 kJ·mol－1
解析：选D H2O(g)===H2(g)＋O2(g)的ΔH＝463 kJ·mol－1×2－436 kJ·mol－1－495 kJ·mol－1×＝＋242.5 kJ·mol－1，A、B项错误；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－485 kJ·
mol－1，C项错误，D项正确。
9．切开的金属Na暴露在空气中，其变化过程如图所示：
……―→
反应Ⅰ的反应过程与能量变化的关系如图所示，请回答下列问题：
(1)反应Ⅰ是________反应(填“放热”或“吸热”)，判断依_____________________。
(2)1 mol Na(s)被氧化成 mol Na2O(s)的热化学方程式是__________________________。
解析：(1)由题图可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，故反应Ⅰ是放热反应。(2)由题给数据可得2 mol Na(s)被氧化成1 mol Na2O(s)时放出的热量是414 kJ，所以1 mol Na(s)被氧化成 mol Na2O(s)时放出的热量是207 kJ，则热化学方程式是Na(s)＋O2(g)===Na2O(s) ΔH＝－207 kJ·mol－1。
答案：(1)放热 反应物的总能量大于生成物的总能量
(2)Na(s)＋O2(g)===Na2O(s)
ΔH＝－207 kJ·mol－1
10．煤燃烧的反应热的利用有如下两条途径：
Ⅰ.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的热量。
Ⅱ.先使煤气化，即将煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。
这两个过程的热化学方程式分别为：
Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
Ⅱ.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH2＝b kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝c kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH4＝d kJ·mol－1
填写下列空白：
(1)途径Ⅱ与途径Ⅰ相比有许多优点，其优点是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)上述四个热化学方程式中________大于零(填“ΔH1”“ΔH2”“ΔH3”或“ΔH4”)。
(3)等质量的煤分别按以上两个不同途径反应产生的反应热的正确关系是________。
A．Ⅰ比Ⅱ多 B．Ⅰ比Ⅱ少
C．Ⅰ与Ⅱ在理论上相同
(4)依据能量守恒定律，ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4之间的关系为________________________。
解析：(1)煤作为燃料直接使用，不仅燃烧不充分，还会产生SO2等污染性气体，将煤气化后，既便于管道输送，又能使煤燃烧充分，热效率高，还能除去硫，减少污染。
(2)只有碳和水蒸气的反应属于吸热反应，故ΔH2>0。
(3)根据盖斯定律，将Ⅱ中的三个热化学方程式相加就能得到Ⅰ中方程式，因此C正确。
(4)由(3)可知，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。
答案：(1)煤气化后便于管道输送，燃烧充分、利用率高，洁净 (2)ΔH2 (3)C
(4)ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
1．已知C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1，
则2 mol C在O2中完全燃烧，放出的热量为( )
A．221 kJ B．787 kJ
C．393.5 kJ D．110.5 kJ
解析：选B C在O2中完全燃烧生成CO2，故2 mol C完全燃烧放出的热量为2 mol×393.5 kJ·mol－1＝787 kJ。
2．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料，0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是( )
A.N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(g)
ΔH＝＋267 kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534 kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝＋534 kJ·mol－1
D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－133.5 kJ·mol－1
解析：选B 题述反应是放热反应，ΔH<0，故A、C项错误；D项中水的状态和ΔH的值错误。
3．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。则反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为( )
A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1
C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1
解析：选D 根据盖斯定律，由(①－②)/2可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝ kJ·mol－1＝＋131.3 kJ·mol－1，D项正确。
4．50 g碳在氧气中燃烧，得到等体积的CO和CO2。已知：C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.35 kJ·mol－1，CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ·mol－1。损失的能量与实际放出的能量之比大约是( )
A．283∶503 B．55∶141
C．141∶196 D．1∶1
解析：选A 假设C为2 mol，由题意可知2 mol C全部转化成2 mol CO后，只有1 mol CO转化成1 mol CO2，损失的能量和实际放出的能量之比为282.57∶(110.35×2＋282.57)≈283∶503。故当C为50 g时，损失的能量和实际放出的能量之比约为283∶503。
5．盖斯定律认为能量总是守恒的，不管化学反应过程是一步完成或分几步完成，整个过程的热效应是相同的。
已知：①H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1
③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1
若使23 g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位：kJ)( )
A．Q1＋Q2＋Q3 B．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3
C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3 D．0.5(Q1＋Q2＋Q3)
解析：选B 根据盖斯定律，液态无水酒精完全燃烧生成液态水的热化学方程式可由③－②＋①×3得到，即热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－(Q3－Q2＋3Q1)kJ·mol－1,23 g酒精为0.5 mol，完全燃烧放出的热量为(0.5Q3－0.5Q2＋1.5Q1)kJ。
6．丙烷的分子式为C3H8，其完全燃烧后只有CO2和H2O，不会造成环境污染，已知有以下四个热化学反应方程式：
①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－a kJ·mol－1
②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－b kJ·mol－1
③2C3H8(g)＋9O2(g)===4CO2(g)＋2CO(g)＋8H2O(l)
ΔH＝－c kJ·mol－1
④C3H8(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－d kJ·mol－1
其中 a、b、c、d最大的是( )
A．a B．b
C．c D．d
解析：选C ①与②相比生成液态水比气态水放出的热量多，所以b>a，④中各物质的量均为①中的一半，所以d＝a，③中与②相比，2 mol C3H8燃烧生成 4 mol CO2和2 mol CO，相当于此反应中的2 mol C3H8有1 mol 完全燃烧，1 mol不完全燃烧，故放出的热量c大于b，所以c最大。
7．已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1
常温下，取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(已折合成标准状况)，经完全燃烧后恢复至常温，则下列说法正确的是( )
A．放出的热量为(0.4Q1＋0.05Q3)kJ
B．放出的热量为(0.4Q1＋0.05Q2)kJ
C．ΔH2＝ΔH3
D．ΔH2<ΔH3
解析：选A n(CH4)＝×＝0.4 mol，n(H2)＝×＝0.1 mol，混合气体放出的热量为(0.4Q1＋0.05Q3)kJ，A项正确，B项错误；由于H2O(g)===H2O(l) ΔH<0，所以生成液态水时放热更多，ΔH值更小，应为ΔH2>ΔH3，C、D项错误。
8．已知：(1)胆矾受热分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH1＝＋Q1 kJ·mol－1 ①；(2)室温下，无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)===
Cu2＋(aq)＋SO(aq) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1 ②；(3)胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水时溶液温度降低。则Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数)( )
A．Q1>Q2 B．Q1＝Q2
C．Q1解析：选A 由(3)中信息可得CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l) ΔH3>0 ③，将反应①与反应②相加可得反应③，所以ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(Q1－Q2)kJ·mol－1>0，即Q1>Q2。
9．(1)已知2 mol氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ的热量，反应方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)。请回答下列问题：
①该反应的生成物能量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量
总和。
②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)
572 kJ。
(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时：
2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1
H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1
2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)
ΔH3＝－545 kJ·mol－1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)
ΔH＝＋64.39 kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)
ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
在H2SO4溶液中，1 mol Cu与1 mol H2O2完全反应生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于________。
A．－417.91 kJ·mol－1 B．－319.68 kJ·mol－1
C．＋546.69 kJ·mol－1 D．－448.46 kJ·mol－1
解析：(1)①因反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1是放热反应，故该反应中生成物能量总和小于反应物能量总和。②由题给信息可知，2 mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量572 kJ，因液态水变成水蒸气需要吸收热量，所以2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量小于572 kJ。(2)首先写出SO3与水反应的化学方程式并注明各物质的状态：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)，然后根据盖斯定律求出反应热，ΔH＝－－ΔH2＋＝－130 kJ·mol－1，即可写出热化学方程式：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l) ΔH＝－130 kJ·
mol－1。(3)将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②×＋③得热化学方程式Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－319.68 kJ·
mol－1。
答案：(1)①小于 ②<
(2)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)
ΔH＝－130 kJ·mol－1
(3)B
课件46张PPT。
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(二)”
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课时跟踪检测（一） 化学反应的反应热、焓变
1．下列变化会放出热量的是( )
A．酒精用于降温 B．冰雪的融化
C．氢分子变成氢原子 D．镁和盐酸反应
解析：选D 酒精用于降温、冰雪融化的过程中，均需要吸收体系的热量，均属于吸热过程，A、B项错误。氢分子变成氢原子需要断裂H—H键，断键吸收热量，C项错误。镁与盐酸的反应是放热反应，D项正确。
2．下列各图中，表示吸收能量的反应的图是( )
解析：选A 当E生成物>E反应物时，反应为吸热反应。
3．下列说法正确的是( )
①物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热
②化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化
③化学反应过程中放出或吸收的热量，都是物质本身所具有的能量变化的表现
④化学反应总是放出热量
A．①② B．③④
C．②③ D．②④
解析：选C 化学反应热效应与反应条件无关，①错。部分化学反应放出热量，部分化学反应吸收热量，④错。
4．下列反应既属于氧化还原反应，又是放热反应的是( )
A．铝片与稀盐酸的反应
B．灼热的炭与CO2的反应
C．Ca(OH)2与NH4Cl的反应
D．盐酸与氢氧化钠发生中和反应
解析：选A 选项B、C为吸热反应，选项D不是氧化还原反应。
5．下列变化一定为放热的化学反应的是( )
A．H2O(g)―→H2O(l)放出44 kJ热量
B．ΔH>0的化学反应
C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
解析：选D H2O(g)―→H2O(l)为物理变化；ΔH>0的化学反应为吸热反应；形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应的ΔH不能确定是大于零还是小于零；当H反应物>H反应产物时，ΔH<0，反应放热。
6．参照反应Br＋H2―→HBr＋H的能量对反应过程的示意图，下列叙述中正确的是( )
A．正反应为吸热反应
B．正反应为放热反应
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．断裂反应物中化学键吸收能量小于形成生成物中化学键放出能量
解析：选A A项，反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，正确；B、C错误；D项，反应为吸热反应，断裂化学键吸收能量大于形成化学键放出能量，错误。
7．在测定中和热的实验中，计算反应热时需要的数据有( )
①酸的浓度和体积 ②碱的浓度和体积 ③比热容
④反应后所得溶液的质量 ⑤生成水的物质的量
⑥反应前后溶液的温度差 ⑦操作所需的时间
A．①②③⑥ B．①③④⑤
C．③④⑤⑥ D．①②③④⑥
解析：选C 在中和热的测定实验中，反应热的计算公式是ΔH＝－，其中m是酸溶液和碱溶液的质量之和，即反应后溶液的总质量；c是反应溶液的比热容，近似等于水的比热容，为4.18×10－3 kJ/(g·℃)；Δt是反应体系的温度变化；n是生成水的物质的量。
8．已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( )
A．X的能量一定高于M
B．Y的能量一定高于N
C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
解析：选C 放热反应指反应物的总能量高于生成物的总能量，所以X和Y的总能量高于M和N的总能量，C项正确；A项，X的能量不一定高于M的能量，错误；B项，Y的能量不一定高于N的能量，错误；D项，放热反应有些也需要加热，错误。
9．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中能量变化如图，问：
(1)a、b、c分别代表什么意义？
a________________________________________________________________________；
b________________________________________________________________________；
c________________________________________________________________________。
(2)该反应是放热反应还是吸热反应？_________________________________________。
ΔH________0(填“<”或“>”)
(3)a、b、c的关系式为________。
解析：H2(g)和O2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量之差是H2(g)→2H(g)和O2(g)→O(g)过程中断裂H—H键和O===O键吸收的能量，故a代表旧化学键断裂时吸收的能量，b代表2H(g)和O(g)结合成H2O(g)中的化学键时放出的能量，c代表断裂旧化学键吸收的能量与形成新化学键释放的能量之差即b－a＝c，由题图可知该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，ΔH<0。
答案：(1)反应中旧键断裂吸收的总能量 反应中新键形成放出的总能量 反应热
(2)放热反应 < (3)c＝b－a
10. 如右图所示，把试管放入盛有25 ℃饱和Ca(OH)2溶液的烧杯中，试管开始放入几小块镁片，再用滴管滴5 mL盐酸于试管中。请回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是______________________。
(2)产生上述现象的原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出有关的离子方程式：_______________________________________________。
(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)镁片和盐酸的总能量，ΔH________0。
解析：Mg与稀盐酸反应生成H2，试管中有气泡产生，反应放热，体系温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出晶体。放热反应生成物的总能量小于反应物的总能量，ΔH<0。
答案：(1)镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中液体变浑浊
(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度的升高而降低，故析出Ca(OH)2晶体
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于 小于
1．下列说法正确的是( )
A．反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化
B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0
C．任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D．在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差来决定
解析：选D 化学反应过程中释放或吸收的热量称为反应热，A项错误；当反应放热时ΔH<0，反应吸热时ΔH>0，B项错误；只有在恒压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，C项错误；一个化学反应是吸热还是放热，取决于生成物和反应物的焓值差，也可以根据断键时吸收的能量与成键时放出的能量的相对大小判断，D项正确。
2．对于放热反应H2＋Cl22HCl，下列说法正确的是( )
A．该反应涉及离子键和共价键的断裂与形成
B．该反应中，化学能只转变为热能
C．断开1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键所吸收的总能量，小于形成1 mol H—Cl键所放出的能量
D．反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量
解析：选D A项，H2与Cl2含有的化学键为共价键，该反应只涉及共价键的断裂与形成，错误；B项，该反应的化学能可以转化为热能，也可以转化为光能、电能等其他形式的能量，错误；C项，该反应为放热反应，所以断开1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键所吸收的总能量，小于形成2 mol H—Cl键所放出的能量，错误；D项，因为反应为放热反应，所以反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，正确。
3．在进行中和热的测定中，下列操作错误的是( )
A．反应前酸、碱溶液的温度要相同
B．环形玻璃棒搅拌能加快反应速率，减少实验误差
C．为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
D．为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量
解析：选C A项，反应前酸、碱溶液温度要相同，不同时误差较大，正确；B项，环形玻璃棒搅拌能加快反应速率，减小实验误差，正确；C项，分次加入混合时，容易造成热量损失，使测定结果不准确，错误；D项，为了使反应进行更完全，可以使酸(碱)适当过量，正确。
4. 已知反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)为放热反应，则下列说法中正确的是( )
A．反应过程中的能量变化关系可用右图表示
B．甲烷燃烧时化学能转化为热能和光能
C．断开反应物中旧化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量
D．该反应发生断裂的化学键有离子键和共价键
解析：选B 此反应为放热反应，图中不能准确表示反应过程中的能量变化情况，A项错误；甲烷燃烧时化学能转化为热能和光能，B项正确；放热反应断开反应物中旧化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量，C项错误；该反应中只有共价键断裂，D项错误。
5．已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表：
断裂或形成的化学键
能量数据
断裂1 mol H2分子中的化学键
吸收能量436 kJ
断裂1 mol Cl2分子中的化学键
吸收能量243 kJ
形成1 mol HCl分子中的化学键
释放能量431 kJ
对于反应：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，下列说法正确的是( )
A．该反应的反应热ΔH>0
B．生成1 mol HCl时反应放热431 kJ
C．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固
D．相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量
解析：选C 由于436 kJ＋243 kJ＝679 kJ<862 kJ，所以该反应的反应热为ΔH<0，A错误；生成1 mol HCl时放出热量91.5 kJ，B错误；氢气的键能大于氯气的键能，所以氢气分子中的化学键更牢固，C正确；相同条件下，氢气稳定，则氢气分子具有的能量低于氯气分子具有的能量，D错误。
6．下列说法正确的是( )
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ②放热反应在常温下一定很易发生 ③反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有总能量的大小 ④吸热反应在一定条件下也能发生
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
解析：选D 反应是吸热还是放热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。例如C＋O2CO2的反应为放热反应，但反应开始也需加热，需要向反应体系先提供一定的能量。
7．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ，下列关系式中正确的是( )
A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3
C．Q1＋Q2解析：选D 由于氢气在氯气中燃烧是放热反应，则Q<0，Q＝Q1＋Q2－2Q3，则Q1＋Q2－2Q3<0，即Q1＋Q2<2Q3，D项正确。
8．已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1，断开1 mol O===O键和1 mol H—O键所吸收的能量分别为496 kJ和463 kJ，则断开1 mol H—H键所吸收的能量为( )
A．920 kJ B．557 kJ
C．436 kJ D．188 kJ
解析：选C 1 mol H2O中含有2 mol H—O键，ΔH＝E(H—H)＋E(O===O)－2E(H—O)＝E(H—H)＋×496 kJ·mol－1－2×463 kJ·mol－1＝－242 kJ·mol－1，解得：E(H—H)＝436 kJ·mol－1，故断开1 mol H—H键所吸收的能量为436 kJ。
9. 50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是______________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是________。
(3)大烧杯如果不盖泡沫塑料板，所求得的中和热数值将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L－1 盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，理由是___________________________________
________________________________________________________________________。
解析：在测定中和热时，需使用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，加快酸碱的反应。实验中要尽可能减少热量损失，否则会使测得的中和热偏小。实验中反应的酸和碱增多，放出的热量也增多，但测得的中和热不变，因为中和热是指生成1 mol 水时放出的热量，与反应的酸碱的用量无关。
答案：(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)偏小
(4)不相等 相等 中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关
10．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH1＝－99 kJ·mol－1。
请回答下列问题：
(1)该反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)图中C表示________________________________________________________。
(3)从化学键的角度分析，F代表什么意义？____________________________________。
(4)图中ΔH＝________kJ·mol－1。
(5)若已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(l)的ΔH2＝－Q kJ·mol－1，则ΔH1________ΔH2(填“>”“<”或“＝”)。
解析：(1)由题目条件可知，1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH1＝－99 kJ·mol－1<0，该反应为放热反应。
(2)图中C点为反应过程的最终时刻，即代表反应产物的总能量。
(3)E代表断裂旧键时吸收的能量，则F代表形成新键时释放的能量。
(4)图示代表2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)反应过程的能量变化，所以ΔH＝2×(－99)kJ·
mol－1＝－198 kJ·mol－1。
(5)SO3(g)===SO3(l) ΔH<0(放热过程)，所以ΔH1>ΔH2。
答案：(1)放热
(2)反应产物的总能量
(3)形成新键释放的能量 (4)－198 (5)>
课时跟踪检测（二） 热化学方程式、反应焓变的计算
1．已知热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1＝－571.6 kJ·mol－1，则下列关于热化学方程式2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH2的说法正确的是( )
A．热化学方程式中的系数表示分子数
B．该反应中ΔH2>0
C．该反应中ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1
D．该反应与题述反应互为可逆反应
解析：选B 热化学方程式中的系数表示物质的物质的量，不表示分子数。该反应是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1＝－571.6 kJ·mol－1逆向进行的反应，其反应热ΔH2＝＋571.6 kJ·mol－1，但该反应与题述反应不互为可逆反应，因为二者的反应条件不同。
2．热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1表示( )
A．碳和水反应吸收131.3 kJ能量
B．1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气并吸收131.3 kJ热量
C．1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气，吸收热量131.3 kJ
D．1个固态碳原子和1个水蒸气分子反应吸收热量131.3 kJ
解析：选C 题中热化学方程式表示1 mol固态碳和1 mol 水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气，吸收131.3 kJ的热量。
3．已知1 mol白磷(s)转化为1 mol红磷，放出18.39 kJ热量，又知：
4P(白、s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1①
4P(红、s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2②
则ΔH1和ΔH2的关系正确的是( )
A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1＞ΔH2
C．ΔH1＜ΔH2 D．无法确定
解析：选C 根据盖斯定律，由①－②可得4P(白、s)＝4P(红、s)，ΔH＝ΔH1－ΔH2，因白磷转化为红磷放出热量，则ΔH＜0，所以ΔH1＜ΔH2。
4．在298 K、100 kPa时，已知：
①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1
②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
解析：选A 因为反应式①、②和③之间存在关系：①＋2×②＝③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3。
5．工业生产硫酸的过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是( )
A．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
B．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－98.3 kJ·mol－1
C．SO2(g)＋O2(g)??SO3(g) ΔH＝＋98.3 kJ·mol－1
D．SO2(g)＋O2(g)??SO3(g) ΔH＝－49.2 kJ·mol－1
解析：选A 根据题意可知，实际参加反应的SO2为1 mol，即1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应时，放出热量98.3 kJ，那么当2 mol SO2完全反应时，即可放出热量196.6 kJ，A项正确。
6．已知下列热化学方程式：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－25 kJ·mol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－47 kJ·mol－1
则下列关于Fe3O4(s)被CO还原成Fe(s)和CO2的热化学方程式的书写中正确的是( )
A．Fe3O4＋4CO===3Fe＋4CO2 ΔH＝－14 kJ·mol－1
B．Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g) ΔH＝－22 kJ·mol－1
C．Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g) ΔH＝＋14 kJ·mol－1
D．Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g) ΔH＝－14 kJ·mol－1
解析：选D 根据盖斯定律，(－②＋3×①)可得，Fe3O4(s)＋4CO(g)===3Fe(s)＋4CO2(g)
ΔH＝c(47 kJ·mol－1＋3×(－25 kJ·mol－1)]＝－14 kJ·mol－1。
7．2 mol Cl2(g)与足量的H2(g)反应生成HCl(g)，在25 ℃时测得放出的热量为369.2 kJ。下列热化学方程式中不正确的是( )
A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－369.2 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋2Cl2(g)===4HCl(g)ΔH＝－369.2 kJ·mol－1
C．HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)
ΔH＝92.3 kJ·mol－1
D.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)
ΔH＝－92.3 kJ·mol－1
解析：选A 2 mol Cl2反应放出热量为369.2 kJ，则1 mol Cl2反应放出的热量为184.6 kJ， mol Cl2反应放出的热量为92.3 kJ。因H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)是放热反应，则HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)为吸热反应，ΔH＝92.3 kJ·mol－1。综上分析可知不正确的为
A项。
8．在101 kPa 298 K条件下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓，H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol－1、463 kJ·mol－1和495 kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是( )
A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)
ΔH＝－485 kJ·mol－1
B．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋485 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝＋485 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝－485 kJ·mol－1
解析：选D H2O(g)===H2(g)＋O2(g)的ΔH＝463 kJ·mol－1×2－436 kJ·mol－1－495 kJ·mol－1×＝＋242.5 kJ·mol－1，A、B项错误；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－485 kJ·mol－1，C项错误，D项正确。
9．切开的金属Na暴露在空气中，其变化过程如图所示：
……―→
反应Ⅰ的反应过程与能量变化的关系如图所示，请回答下列问题：
(1)反应Ⅰ是________反应(填“放热”或“吸热”)，判断依_____________________。
(2)1 mol Na(s)被氧化成 mol Na2O(s)的热化学方程式是_______________________。
解析：(1)由题图可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，故反应Ⅰ是放热反应。(2)由题给数据可得2 mol Na(s)被氧化成1 mol Na2O(s)时放出的热量是414 kJ，所以1 mol Na(s)被氧化成 mol Na2O(s)时放出的热量是207 kJ，则热化学方程式是Na(s)＋O2(g)===Na2O(s) ΔH＝－207 kJ·mol－1。
答案：(1)放热 反应物的总能量大于生成物的总能量
(2)Na(s)＋O2(g)===Na2O(s)
ΔH＝－207 kJ·mol－1
10．煤燃烧的反应热的利用有如下两条途径：
Ⅰ.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的热量。
Ⅱ.先使煤气化，即将煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。
这两个过程的热化学方程式分别为：
Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
Ⅱ.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH2＝b kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝c kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH4＝d kJ·mol－1
填写下列空白：
(1)途径Ⅱ与途径Ⅰ相比有许多优点，其优点是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)上述四个热化学方程式中________大于零(填“ΔH1”“ΔH2”“ΔH3”或“ΔH4”)。
(3)等质量的煤分别按以上两个不同途径反应产生的反应热的正确关系是________。
A．Ⅰ比Ⅱ多 B．Ⅰ比Ⅱ少
C．Ⅰ与Ⅱ在理论上相同
(4)依据能量守恒定律，ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4之间的关系为________________________。
解析：(1)煤作为燃料直接使用，不仅燃烧不充分，还会产生SO2等污染性气体，将煤气化后，既便于管道输送，又能使煤燃烧充分，热效率高，还能除去硫，减少污染。
(2)只有碳和水蒸气的反应属于吸热反应，故ΔH2>0。
(3)根据盖斯定律，将Ⅱ中的三个热化学方程式相加就能得到Ⅰ中方程式，因此C
正确。
(4)由(3)可知，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。
答案：(1)煤气化后便于管道输送，燃烧充分、利用率高，洁净 (2)ΔH2 (3)C
(4)ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
1．已知C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1，
则2 mol C在O2中完全燃烧，放出的热量为( )
A．221 kJ B．787 kJ
C．393.5 kJ D．110.5 kJ
解析：选B C在O2中完全燃烧生成CO2，故2 mol C完全燃烧放出的热量为2 mol×393.5 kJ·mol－1＝787 kJ。
2．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料，0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是( )
A.N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(g)
ΔH＝＋267 kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534 kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝＋534 kJ·mol－1
D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－133.5 kJ·mol－1
解析：选B 题述反应是放热反应，ΔH<0，故A、C项错误；D项中水的状态和ΔH的值错误。
3．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。则反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为( )
A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1
C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1
解析：选D 根据盖斯定律，由(①－②)/2可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝ kJ·mol－1＝＋131.3 kJ·mol－1，D项正确。
4．50 g碳在氧气中燃烧，得到等体积的CO和CO2。已知：C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.35 kJ·mol－1，CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ·mol－1。损失的能量与实际放出的能量之比大约是( )
A．283∶503 B．55∶141
C．141∶196 D．1∶1
解析：选A 假设C为2 mol，由题意可知2 mol C全部转化成2 mol CO后，只有1 mol CO转化成1 mol CO2，损失的能量和实际放出的能量之比为282.57∶(110.35×2＋282.57)≈283∶503。故当C为50 g时，损失的能量和实际放出的能量之比约为283∶503。
5．盖斯定律认为能量总是守恒的，不管化学反应过程是一步完成或分几步完成，整个过程的热效应是相同的。
已知：①H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1
③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1
若使23 g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位：kJ)( )
A．Q1＋Q2＋Q3 B．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3
C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3 D．0.5(Q1＋Q2＋Q3)
解析：选B 根据盖斯定律，液态无水酒精完全燃烧生成液态水的热化学方程式可由③－②＋①×3得到，即热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－(Q3－Q2＋3Q1)kJ·mol－1,23 g酒精为0.5 mol，完全燃烧放出的热量为(0.5Q3－0.5Q2＋1.5Q1)kJ。
6．丙烷的分子式为C3H8，其完全燃烧后只有CO2和H2O，不会造成环境污染，已知有以下四个热化学反应方程式：
①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－a kJ·mol－1
②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－b kJ·mol－1
③2C3H8(g)＋9O2(g)===4CO2(g)＋2CO(g)＋8H2O(l)
ΔH＝－c kJ·mol－1
④C3H8(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－d kJ·mol－1
其中 a、b、c、d最大的是( )
A．a B．b
C．c D．d
解析：选C ①与②相比生成液态水比气态水放出的热量多，所以b>a，④中各物质的量均为①中的一半，所以d＝a，③中与②相比，2 mol C3H8燃烧生成 4 mol CO2和2 mol CO，相当于此反应中的2 mol C3H8有1 mol 完全燃烧，1 mol不完全燃烧，故放出的热量c大于b，所以c最大。
7．已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1
常温下，取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(已折合成标准状况)，经完全燃烧后恢复至常温，则下列说法正确的是( )
A．放出的热量为(0.4Q1＋0.05Q3)kJ
B．放出的热量为(0.4Q1＋0.05Q2)kJ
C．ΔH2＝ΔH3
D．ΔH2<ΔH3
解析：选A n(CH4)＝×＝0.4 mol，n(H2)＝×＝0.1 mol，混合气体放出的热量为(0.4Q1＋0.05Q3)kJ，A项正确，B项错误；由于H2O(g)===H2O(l) ΔH<0，所以生成液态水时放热更多，ΔH值更小，应为ΔH2>ΔH3，C、D项错误。
8．已知：(1)胆矾受热分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH1＝＋Q1 kJ·mol－1 ①；(2)室温下，无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)===
Cu2＋(aq)＋SO(aq) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1 ②；(3)胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水时溶液温度降低。则Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数)( )
A．Q1>Q2 B．Q1＝Q2
C．Q1解析：选A 由(3)中信息可得CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l) ΔH3>0 ③，将反应①与反应②相加可得反应③，所以ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(Q1－Q2)kJ·mol－1>0，即Q1>Q2。
9．(1)已知2 mol氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ的热量，反应方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)。请回答下列问题：
①该反应的生成物能量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量
总和。
②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)
572 kJ。
(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时：
2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1
H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1
2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)
ΔH3＝－545 kJ·mol－1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)
ΔH＝＋64.39 kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)
ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
在H2SO4溶液中，1 mol Cu与1 mol H2O2完全反应生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于________。
A．－417.91 kJ·mol－1 B．－319.68 kJ·mol－1
C．＋546.69 kJ·mol－1 D．－448.46 kJ·mol－1
解析：(1)①因反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1是放热反应，故该反应中生成物能量总和小于反应物能量总和。②由题给信息可知，2 mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量572 kJ，因液态水变成水蒸气需要吸收热量，所以2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量小于572 kJ。(2)首先写出SO3与水反应的化学方程式并注明各物质的状态：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)，然后根据盖斯定律求出反应热，ΔH＝－－ΔH2＋＝－130 kJ·mol－1，即可写出热化学方程式：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l) ΔH＝－130 kJ·mol－1。(3)将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②×＋③得热化学方程式Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－319.68 kJ·mol－1。
答案：(1)①小于 ②<
(2)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)
ΔH＝－130 kJ·mol－1
(3)B
