1．下列叙述正确的是( )
A．生成物总能量一定低于反应物总能量
B．酒精可用作燃料，说明酒精燃烧是放热反应
C．硝酸铵溶于水温度降低，这个变化是吸热反应
D．同温同压下，H2和Cl2在光照和点燃条件下的ΔH不同
物)和终态(生成物)有关，而与反应条件无关，错误。
2．对于反应中的能量变化，表述正确的是( )
A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量
B．断开化学键的过程会放出能量
C．加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．氧化反应均为吸热反应
解析：选A。当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应是放热反应，故A正确；断开化学键的过程会吸收能量，故B错误；加热才能发生的反应不一定是吸热反应，故C错误；食物的腐败变质是氧化反应，但该过程是放热的，故D错误。
3．对热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1最准确的理解是( )
A．碳和水反应吸收131.3 kJ热量
B．1 mol碳和1 mol水反应生成一氧化碳和氢气，同时放出131.3 kJ热量
C．1 mol碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2，同时吸收131.3 kJ热量
D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ
解析：选C。碳与水反应吸收131.3 kJ的热量，未指明物质的量和聚集状态，故A错误；碳和水的反应为吸热反应，故B错误；热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示分子或原子个数， 故D错误。
4．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ
B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
C．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a,2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝b，则a＞b
D．已知P(白磷，s)===P(红磷，s) ΔH＜0，则白磷比红磷稳定
解析：选A。醋酸是弱酸，其电离过程是吸热的，含40.0 g即1 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ，故A正确；氢气的燃烧热是指1 mol H2完全燃烧生成液态水时所放出的热量，液态水变为气态水是吸热的，故氢气的燃烧热大于241.8 kJ·mol－1，故B错误；碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，又因为该反应的焓变是负值，所以a5．(2016·高考海南卷)(双选)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．由X→Y反应的ΔH＝E5－E2
B．由X→Z反应的ΔH＜0
C．降低压强有利于提高Y的产率
D．升高温度有利于提高Z的产率
6．反应A＋B―→C分两步进行：①A＋B―→X，②X―→C，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应A＋B―→X的活化能。下列有关叙述正确的是( )
A．E2表示反应X―→C的活化能
B．X是反应A＋B―→C的催化剂
C．反应A＋B―→C的ΔH<0
D．加入催化剂可改变反应A＋B―→C的焓变
7．红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如图所示，图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据。可知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是( )
A．其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成
B．反应2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热 ΔH＝－798 kJ·mol－1
C．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P (s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH＝－306 kJ·mol－1
D．其他条件不变，对于2PCl5(g)===2P(s)＋5Cl2(g) ΔH反应，增大压强，PCl5的转化率减小，ΔH减小
解析：选B。由图可知，P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是：P(s)＋Cl2(g)===PCl5(g) ΔH＝－399 kJ·mol－1，A项错误，B项正确；图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据，C项错误；热化学方程式不变，ΔH不变，D项错误。
8．已知：Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH2
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3
则反应Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)的ΔH＝( )
A．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C．ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
D．2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
解析：选A。将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①＋×②＋×③得：Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l) ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，故A项正确。
9．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子时吸收能量a kJ，断裂1 mol F—F、1 mol S—F键需吸收的能量分别为b kJ、c kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )
A．(c－b－a) kJ·mol－1
B．(a＋3b－6c) kJ·mol－1
C．(6c－a－3b) kJ·mol－1
D．(a＋b－c) kJ·mol－1
10．氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式：
4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH1①
4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH2②
3O2(g)===2O3(g) ΔH3③
则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是( )
A．ΔH1－ΔH2＝ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3
C．ΔH2－ΔH1＝ΔH3 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
解析：选A。根据盖斯定律可知，反应①－②可得3O2(g)===2O3(g)，所以ΔH3＝ΔH1－ΔH2。
11．合成二甲醚的三步反应如下：
2H2(g)＋CO(g) ?CH3OH(g) ΔH1
2CH3OH(g) ?CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2
CO(g)＋H2O(g) ?CO2(g)＋H2(g) ΔH3
则3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH是( )
A．ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
B．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
C．ΔH＝ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
D．ΔH＝2ΔH1＋ΔH2－ΔH3
解析：选A。根据盖斯定律，观察目标化学方程式可知，ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，故选A。
12．已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH1＝＋234.1 kJ·mol－1①
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1②
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。由盖斯定律可得ΔH＝ΔH2－ΔH1＝×(－393.5 kJ·mol－1)－(＋234.1 kJ·mol－1)≈－824.4 kJ·mol－1。
13．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
下列关系式正确的是( )
A．2a＝b<0 B．aC．b>d>0 D．2c＝d>0
14．已知298 K时下列反应的有关数据
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1＝－110.5 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
则C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH为( )
A．＋283.5 kJ·mol－1 B．＋172.5 kJ·mol－1
C．－172.5 kJ·mol－1 D．－504 kJ·mol－1
解析：选B 把已知两个热化学方程式依次编号①、②，依据盖斯定律，由①×2－②可得：C(s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝(－110.5 kJ·mol－1)×2＋393.5 kJ·mol－1＝＋172.5 kJ·mol－1。
15．甲醇质子交换膜燃料电池中，将甲醇蒸气转化为氢气的反应原理有如下两种：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)
ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)
ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．CH3OH的燃烧热为192.9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应：
CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH＞－192.9 kJ·mol－1
解析：选D 燃烧热是指在25 ℃，101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水，A项错误；反应①为吸热反应，题图表示放热反应，B项错误；反应②甲醇转变成氢气为放热反应，C项错误；甲醇由液态变成气态要吸收热量，D项正确。
16．下列推论正确的是( )
A．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1；S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
B．C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定
C．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.4 kJ·mol－1，则含20 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7 kJ
D．101 kPa时，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1
热，H2对应的稳定的氧化物是液态H2O，D错误。
17．H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是( )
A．反应①、反应②均为放热反应
B．反应①、反应②均为氧化还原反应
C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关
D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1
解析：选C 根据图象可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，则反应①、②均为放热反应，A正确；反应①、②中都存在元素化合价变化，所以反应①、②都是氧化还原反应，B正确；反应①比反应②的速率慢，说明反应①中正反应的活化能较大，反应②中正反应的活化能较小，C错误；反应①、反应②总的能量变化为218 kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1，D正确。
18．在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g)??2HI(g) ΔH＝－a kJ·mol－1
下列说法不正确的是( )
A．反应物的总能量高于生成物的总能量
B．断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量
C．断开2 mol H—I键所需能量约为(c＋b＋a)kJ
D．向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ
小于2a kJ，D项正确。
19．以下反应均可生成O2。下列有关说法正确的是( )
①二氧化碳分解生成氧气：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH1＝＋566 kJ·mol－1
②过氧化氢分解生成氧气：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH2＝－196.4 kJ·mol－1
③光照条件下，催化分解水蒸气生成氧气：
2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH3＝＋483.6 kJ·mol－1
A．反应①使用催化剂，能降低该反应的活化能
B．反应②为吸热反应
C．反应③是将化学能转化为光能
D．反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－82.4 kJ·mol－1
解析：选A 催化剂能降低反应的活化能而加快反应速率，A正确；ΔH2<0，反应②为放热反应，B错误；反应③是将光能转变为化学能，C错误；将反应按照(③－①)÷2可得D项热化学方程式，ΔH＝－41.2 kJ·mol－1，D错误。
20．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
根据盖斯定律，D正确。
21．CO2是一种主要的温室气体，研究CO2的利用对促进低碳社会的建设具有重要的意义。
(1)金刚石和石墨的燃烧反应中的能量变化如图所示。
①在通常状况下，金刚石和石墨中，______(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，石墨的燃烧热ΔH＝_______kJ·mol－1。
②石墨与CO2反应生成CO的热化学方程式：__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)CO2为原料还可合成多种物质，工业上常以CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇
已知：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
2CO(g)＋4H2(g)===CH3CH2OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－256.1 kJ·mol－1
则：2CO2(g)＋6H2(g)===CH3CH2OH(g)＋3H2O(l) ΔH＝________。
解析：(1)①由图知，金刚石的能量比石墨高，能量高的稳定性较弱，故石墨稳定；石墨的燃烧热为ΔH2＋ΔH3＝(－110.5 kJ·mol－1)＋(－283.0 kJ·mol－1)＝－393.5 kJ·mol－1。
②由图知：C(s，石墨)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 Ⅰ
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1 Ⅱ
Ⅰ－Ⅱ得：C(s，石墨)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH ＝＋172.5 kJ·mol－1
(2)将题中的热化学方程式依次标号为①、②、③，
根据盖斯定律，由③－②×2－①×3可得热化学方程式：2CO2(g)＋6H2(g)===CH3CH2OH(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－256.1 kJ·mol－1－(－41.2×2)kJ·mol－1－44 kJ·mol－1×3＝－305.7 kJ·mol－1
答案：(1)①石墨 －393.5
②C(s，石墨)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝＋172.5 kJ·mol－1
(2)－305.7 kJ·mol－1
22．已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，请参考题中图表，按要求填空：
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，E1的变化是______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。
(2)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应。
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)??(NH4)2CO3(aq)ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)??NH4HCO3(aq)ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)??2NH4HCO3(aq) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是： ΔH3＝______。
(3)下表所示是部分化学键的键能参数：
化学键
P—P
P—O
O===O
P===O
键能/(kJ·mol－1)
a
b
c
x
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol－1，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图Ⅱ所示，表中x＝________kJ· mol－1(用含a、b、c、d的代数式表示)。
解析：(1)加入催化剂能降低反应的活化能，则E1和E2都减小，但E1－E2不变，即反应热不改变。(2)观察方程式，利用盖斯定律，Ⅱ×2－Ⅰ得式Ⅲ，故ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。(3)白磷燃烧的化学方程式为P4＋5O2===P4O10,1 mol白磷完全燃烧需拆开6 mol P—P、5 mol O===O，形成12 mol P—O、4 mol P===O，故12×b kJ·mol－1＋4×x kJ·mol－1－(6×a kJ·mol－1＋5×c kJ ·mol－1)＝d kJ·mol－1，解得x＝(6a＋5c＋d－12b)。
答案：(1)减小 不变
(2)2ΔH2－ΔH1 (3)(d＋6a＋5c－12b)
23．(1)新的《环境空气质量标准》(GB 3095－2012)于2016年1月1日在我国全面实施。据此，环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。
①汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体，用化学方程式解释产生NO的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②汽车排气管内安装的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知：
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。
(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾，催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝a kJ·mol－1；欲计算反应CH4(g)＋4NO(g)===CO2(g)＋2H2O(l)＋2N2(g)的焓变ΔH2则还需要查询某反应的焓变ΔH3，当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时，ΔH3＝b kJ·mol－1，该反应的热化学方程式是____________________________，据此计算出ΔH2＝________ kJ·mol－1(用含a、b的式子表示)。
(3)合成氨用的氢气可以由甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)②按题干顺序给3个热化学方程式编号①、②、③，由盖斯定律③×2－①－②得2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝[－393.5×2－180.5－(－221.0)]kJ·mol－1＝－746.5 kJ·mol－1。(2)根据盖斯定律将已知的两个热化学方程式相减可得热化学方程式为2N2(g)＋2O2(g)===4NO(g) ΔH＝a kJ·mol－1－
答案：(1)①N2＋O22NO ②－746.5
(2)N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH3＝b kJ·mol－1
a－2b
(3)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)
ΔH＝＋161.1 kJ·mol－1
24．SiO2广泛存在于自然界中，其在工业生产中有着广泛的用途。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：
2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g) ΔH1＝＋3 359.26 kJ·mol－1
CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH2＝－89.61 kJ·mol－1
2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g) ΔH3 则ΔH3＝________ kJ·mol－1。
(2)工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。
已知：
请将以下反应的热化学方程式补充完整：
SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g) ΔH＝________。
解析：(1)根据反应2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g) ΔH1＝＋3 359.26 kJ·mol－1 ①，CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH2＝－89.61 kJ·mol－1 ②，运用盖斯定律将①＋②×6得：
2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)，则ΔH3＝＋3 359.26 kJ·mol－1－89.61 kJ·mol－1×6＝＋2 821.6 kJ·mol－1。(2)由题图可知Si(s)＋O2(g)===SiO2(s) ΔH1＝－859.4 kJ·mol－1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2＝－221.0 kJ·mol－1，根据盖斯定律有：ΔH＝ΔH2－ΔH1＝＋638.4 kJ·mol－1。
答案：(1)＋2 821.6 (2)＋638.4 kJ·mol－1
1．(2017·江苏高考)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是( )
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJ·mol－1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝d kJ·mol－1
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(l)的ΔH＝ kJ·mol－1
D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d)kJ·mol－1
2．(2016·江苏高考)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH1＝571.6 kJ·mol－1
②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2＝131.3 kJ·mol－1
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH3＝206.1 kJ·mol－1
A．反应①中电能转化为化学能
B．反应②为放热反应
C．反应③使用催化剂，ΔH3减小
D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8 kJ·mol－1
解析：选D 反应①是太阳能转化为化学能，A不正确；反应②中ΔH2＞0，是吸热反应，B不正确；反应③使用催化剂不能改变反应的焓变，ΔH不变，C不正确；D项中，由盖斯定律，反应③－②可得CH4(g)===C(s)＋2H2(g) ΔH＝74.8 kJ·mol－1，正确。
3．(2016·海南卷)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：
C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)
已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ。油酸甘油酯的燃烧热ΔH为( )
A．3.8×104 kJ/mol
B．－3.8×104 kJ/mol
C．3.4×104 kJ/mol
D．－3.4×104 kJ/mol
答案：D
4．下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法错误的是( )
A．Q3＞0
B．Q1＝Q2＋Q3
C．按Cl、Br、I的顺序，Q2依次增大
D．Q1数值越大，HX越稳定
解析：A.原子形成化学键过程中放热，则反应：2H(g)＋2X(g)===2HX(g)的Q3＞0，故A正确； B．根据盖斯定律可知，途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关，所以Q1＝Q2＋Q3 ，故B正确； C．Cl、Br、I的原子半径依次增大，Cl2、Br2、I2断裂化学键需要能量减小，所以途径Ⅱ按Cl、Br、I的顺序，吸收的热量Q2依次减小，故C错误； D．Q1为氢气和卤素单质形成HX的过程，该反应中Q1越大，说明放出的热量越多，则生成的HX具有能量越低，HX越稳定，故D正确。
答案：C
5．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化( )
下列说法正确的是( )
A．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJ
B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水
答案：B
6．(2016·江苏卷)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH1＝571.6 kJ/mol
②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH2＝131.3 kJ/mol
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH3＝206.1 kJ/mol
A．反应①中电能转化为化学能
B．反应②为放热反应
C．反应③使用催化剂，ΔH3减小
D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8 kJ/mol
解析：反应①是太阳能转化为化学能，A不正确；反应②中ΔH2＞0，是吸热反应，B不正确；反应③使用催化剂不能改变反应的焓变，ΔH不变，C不正确；D项中，由盖斯定律，反应③－②可得：CH4(g)===C(s)＋2H2(g) ΔH＝74.8 kJ/mol，正确。
答案：D
7．已知N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH1＝Q1 kJ/mol反应历程的能量变化如曲线I，说法正确的是( )
A．1 mol N≡N键能与3 mol H—H键能之和大于6 mol N—H键能，所以反应为放热
B．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(l) ΔH＝Q2 kJ/mol反应历程的能量变化如曲线Ⅱ，则Q2＜Q1
C．选择合适的催化剂，可以降低反应所需温度，Q1数值也相应减少
D．2 mol氨气的能量高于1mol氮气和3mol氢气的能量之和，所以反应需要高温
变反应速率，不会引起热效应的改变，选择合适的催化剂，Q1值不会改变，故C错误；D.氮气和氢气合成氨的反应是放热反应，反应物的能量大于产物的能量，即2 mol氨气的能量低于1 mol氮气和3 mol氢气的能量之和，故D错误。
答案：B
8．已知E1＝134 kJ/mol、E2＝368 kJ/mol，请参考题中图表，按要求填空：
图Ⅰ 图Ⅱ
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。NO2和CO反应的热化学方程式为：_______
______________________________________________________。
(2)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应。
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是：ΔH3＝________。
(3)下表所示是部分化学键的键能参数：
化学键
P—P
P—O
O===O
P===O
键能/(kJ/mol)
a
b
c
x
已知白磷的燃烧热为d kJ/mol，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图Ⅱ所示，表中x＝________________ kJ/mol(用含a、b、c、d的代数式表示)。
键、5 mol O===O键，形成12 mol P—O键、4 mol P===O键，故12 mol×b kJ/mol＋4 mol×x kJ/mol－(6 mol×a kJ/mol＋5 mol×c kJ/mol)＝d kJ/mol，解得x＝(6a＋5c＋d－12b)kJ/mol。
答案：(1)减小 不变 NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ/mol
(2)2ΔH2－ΔH1 (3)(d＋6a＋5c－12b)
9．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：ΔH＝＋88.6 kJ/mol则M、N相比，较稳定的是________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－238.6 kJ/mol，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－a kJ/mol，则a________238.6(填“>”“<”或“＝”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：
______________________________________________________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s) ΔH＝－1 176 kJ/mol，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为___________________。
的热量为1 176 kJ÷12＝98 kJ。
答案：(1)M (2)<
(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH＝－290 kJ/mol (4)98 kJ
10．(1)新的《环境空气质量标准》(GB 3095－2012)已于2016年1月1日在我国全面实施。据此，环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。
①汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体，用化学方程式解释产生NO的原因
_________________________________________________________________________________。
②汽车排气管内安装的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知：
N2(g)＋O2(g) ===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ/mol[
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ/mol
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝________ kJ/mol。
(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾，催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝a kJ/mol；欲计算反应CH4(g)＋4NO(g)===CO2(g)＋2H2O(l)＋2N2(g)的焓变ΔH2则还需要查询某反应的焓变ΔH3，当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时，ΔH3＝b kJ/mol，该反应的热化学方程式是________________________，据此计算出ΔH2＝________ kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
(3)合成氨用的氢气可以由甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为________________________________________________
______________________________________________________。
解析：(1)②按题干顺序给3个热化学方程式编号，由盖斯定律③×2－①－②得2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝[－393.5×2－180.5－(－221.0)]kJ/mol＝－746.5 kJ/mol。
(3)按题干顺序给图象中的3个热化学方程式编号，根据盖斯定律，③－②×3－①得CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝[－846.3－(－241.8)×3－(－282.0)] kJ/mol＝＋161.1 kJ/mol。
答案：(1)①N2＋O22NO ②－746.5
(2)N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH3＝b kJ/mol (a－2b)
(3)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋161.1 kJ/mol
易错起源1、吸热反应和放热反应的比较与判断
例1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A．生成物总能量一定低于反应物总能量
B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
【解析】 本题考查化学反应能量变化，意在考查考生的分析推理能力和实际运用知识的能力。放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A选项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，B选项错误；盖斯定律表明：焓变与反应过程无关，只与反应始态和终态有关，C选项正确；同一反应的ΔH不因反应条件的改变而改变，D选项错误。
【答案】 C
【名师点睛】
1.吸热反应和放热反应的比较
2.常见的放热反应和吸热反应
(1)常见的放热反应
①活泼金属与水或酸的反应。例如：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
②酸碱中和反应。例如：2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2O
CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O
③燃烧反应。例如：2CO＋O2 2CO2
CH3CH2OH＋3O2 2CO2＋3H2O
④多数的化合反应。例如：SO3＋H2O===H2SO4
CaO＋H2O===Ca(OH)2
CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O
(2)常见的吸热反应
①多数的分解反应。例如：
CaCO3 CaO＋CO2↑
CuSO4·5H2O CuSO4＋5H2O
②2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)===BaCl2＋2NH3＋10H2O
③C＋H2O(g) CO＋H2
④CO2＋C 2CO
【锦囊妙计，战胜自我】
不同的化学反应发生的条件不同，放热反应和吸热反应均能在一定条件下发生。反应开始需要加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应。吸热反应开始时加热。反应后需要不断加热才能维持反应继续进行。放热反应开始时加热，反应后会放出一定的热量，如果此热量能够使反应继续进行，则反应过程不需要再加热，如煤的燃烧，一旦热量能足够使煤燃烧起来，之后煤就可以继续燃烧下去，不需要外界再加热。由此可见，反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而决定于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。
易错起源2、热化学方程式的书写及正误判断
例2. 用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。
(1)传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现。
其中，反应①为2HCl(g) ＋ CuO(s)??H2O(g)＋CuCl2(s) ΔH1
反应②生成1 mol Cl2的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为________________________，
(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性，
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl～T曲线如下图：
则总反应的ΔH________0(填“＞”、“＝”或“＜”)；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是________。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl～T曲线的示意图，并简要说明理由________________________________________________。
③下列措施中，有利于提高α(HCl)的有________。
A．增大n(HCl) B．增大n(O2)
C．使用更好的催化剂 D．移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中 n(Cl2)的数据如下：
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/10－3 mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min－1为单位，写出计算过程)。
(4)Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。
应，即ΔH＜0；A、B两点A点温度低，平衡常数K(A)大。②结合可逆反应2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)的特点，增大压强平衡向右移动，α(HCl)增大，则相同温度下，HCl的平衡转化率比增压前的大，曲线如答案中图示所示。③有利于提高α(HCl)，则采取措施应使平衡2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)正向移动。A项，增大n(HCl)，则c(HCl)增大，虽平衡正向移动，但α(HCl)减小，错误；B项，增大n(O2)即增大反应物的浓度，D项，移去H2O即减小生成物的浓度，均能使平衡正向移动，两项都正确；C项，使用更好的催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡移动，错误。(3)用在时间段2.0～6.0 min内的HCl物质的量的变化量除以这段时间，即可得2.0～6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率，计算过程见答案。
答案 (1) 2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g) ΔH＝ΔH1＋ΔH2 (2) ①＜ K(A) ②见下图
增大压强，平衡右移，α(HCl)增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前的大 ③BD
(3) 设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则
2HCl(g)＋O2(g) H2O(g)＋Cl2(g)
2mol 1mol
n (5.4－1.8)×10－3mol
n＝7.2×10－3 mol
所以v(HCl) ＝＝1.8×10－3mol·min－1
(4) 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
【变式探究】已知A、B两种气体在一定条件下可以发生反应：2A＋BC＋3D，现将2 mol A气体与1 mol B气体充入一个密闭容器中，温度和压强恒定的情况下，测得反应后气体体积为反应前的一半，且测得放出的热量为198 kJ，则下列热化学方程式可能正确的是( )
A．2A(g)＋B(g) C(g)＋3D(g)；ΔH＝－198kJ·mol－1
B．C(g)＋3D(l) 2A(g)＋B(g)；ΔH＝＋198kJ·mol－1
C．2A(g)＋B(g) C(g)＋3D(l)；ΔH＝－198kJ·mol－1
D．C(g)＋3D(l) 2A(g)＋B(g)；ΔH＝＋264kJ·mol－1
【解析】 恒温恒压条件下，气体物质的量与气体体积成正比。以恒温恒压条件下，测得反应后气体体积为反应前的一半，说明该正反应是气体体积缩小的反应，则D为固态或液态。2 mol A气体与1 mol B气体转化率小于100%，而选项中热化学方程式表示的是消耗或生成2 mol A放出或吸热的热量，故A、B、C三项均不正确，只有D可能正确。
【答案】 D
【名师点睛】
与普通方程式相比，热化学方程式不仅代表物质变化，还代表着能量变化，书写时应注意以下几点：
1．反应条件
反应热与温度和压强等测定条件有关，书写时必须注明反应时的温度和压强，绝大多数ΔH是在25℃、101 kPa下测定的，可以不注明。
2．聚集状态
反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值和符号可能不同，因此必须在方程式中用括号注明反应物和生成物在反应时的聚集状态(s、l、g)，因为：
3．ΔH的符号和单位
ΔH只能写在化学方程式的右边，若为放热反应，则ΔH为“－”；若为吸热反应，则ΔH为“＋”。其单位为kJ·mol－1。
4．反应的可逆性
当反应逆向进行，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
2SO2(g)＋O2(g) 4．反应的可逆性
当反应逆向进行，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，同样是指2 mol SO2气体与1 mol O2完全反应时，放出a kJ的热量，若将2 mol SO2与气体1 mol O2放于一密闭容器中在一定条件下反应达平衡时，放出的热量要小于a kJ，且当平衡移动(各物质状态不变)时，ΔH不变。
【锦囊妙计，战胜自我】
(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
(2)热化学方程式中的反应热是表示反应物完全反应时的热量变化。方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。如：
①H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1
② H2(g)＋ Cl2(g)===HCl(g) ΔH2
③2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH3
则有：ΔH1＝2ΔH2＝－ΔH3
易错起源3、盖斯定律和反应热的计算
例3、黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝x kJ·mol－1
已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1
S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－1
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1，则x为( )
A．3a＋b－c B．c－3a－b
C．a＋b－c D．c－a－b
答案 A
【变式探究】在298 K、100 kPa时，已知：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)；ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)；ΔH2
2Cl2(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】本题考查盖斯定律，意在考查考生对盖斯定律的运用能力及对反应热的计算能力。设提供的三个热化学方程式分别为①、②、③，根据盖斯定律，由①＋②×2可以得到③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3，A项正确。
【答案】A
【名师点睛】
1．盖斯定律
(1)化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即化学反应的反应热(能量)只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，这就是盖斯定律。如：
有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。
(2)应用：计算无法直接用实验测量的反应的反应热。
如：已知下列三个热化学方程式
①H2(g)＋1/2 O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ/mol
②C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
③C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131 kJ/mol
写出碳燃烧生成CO和CO燃烧的热化学方程式。
应用盖斯定律，对几个热化学方程式变换和叠加，可以得出要写的热化学方程式，对应的反应热的数值、符号也随之相应地成比例的变化。
由①＋③可得：C(s)＋1/2 O2(g)===CO(g)
ΔH＝－110.8 kJ·mol－1④，
由②－④可得：CO(g)＋1/2 O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－282.7 kJ·mol－1.
2．反应热的计算
(1)依据反应物与生成物的能量计算
ΔH＝E生成物－E反应物。
(2)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算
ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量。
(3)利用热化学方程式进行计算
先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质之间、物质与反应热之间的关系直接计算反应热。
(4)依据标准燃烧热数据，利用公式直接计算反应热
Q＝标准燃烧热×n(可燃物的物质的量)。
(5)利用盖斯定律计算反应热
①设计合理的反应途径。
②适当加减已知的热化学方程式，得出待求的热化学方程式，反应热也要进行相应的加减运算，从而得出待求热化学方程式的反应热。
③在进行反应热的计算时，要注意反应热的符号以及反应热与热化学方程式中化学计量数间的比例关系。
【锦囊妙计，战胜自我】
解答有关反应热的计算问题时，要注意以下几点：
(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。
(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”、“－”号随之改变。
