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章末綜合提升
　
第一章　化學反應的熱效應
概念梳理 建體系
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分層突破 提能力
一、熱化學方程式
1.熱化學方程式
(1)概念：表明反應所釋放或吸收的熱量的化學方程式。
(2)意義：不僅表明了化學反應中的物質變化，也表明了化學反應中的能量變化，還說明了物質的“物質的量”與“能量”之間的數量關系。
示例：H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1表示的意義是在25 ℃、101 kPa下，1 mol氣態H2與0.5 mol氣態O2反應生成1 mol液態H2O時，放出的熱量是285.8 kJ。
2.書寫熱化學方程式時應注意的問題
書寫步驟 注意事項
書寫配平的熱化學方程式 化學計量數可以是整數，也可以是分數
注明反應所需的條件 在25 ℃、101 kPa下進行的反應，可不注明條件
注明物質的聚集狀態 固體—s、液體—l、氣體—g、溶液—aq
注明ΔH的符號、數值及單位 放熱反應：ΔH<0
吸熱反應：ΔH>0
計算ΔH的數值 各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量，并不表示物質的分子數、原子數，因此化學計量數可以是整數，也可以是分數
無論化學反應是否可逆，ΔH都表示每摩爾反應進行到底時的能量變化
ΔH的數值與各物質前的化學計量數成比例增加或減小；若反應逆向進行，則ΔH改變符號，但絕對值不變
已知H2的燃燒熱為285.8 kJ·mol－1，CO的燃燒熱為282.8 kJ·mol－1。現有H2和CO組成的混合氣體56.0 L(折合標準狀況)，充分燃燒后，放出熱量710.0 kJ，并生成液態水。下列說法正確的是
A.CO燃燒的熱化學方程式為2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝282.8 kJ·mol－1
B.H2燃燒的熱化學方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　 ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C.燃燒前的混合氣體中，H2的體積分數為40%
D.混合氣體燃燒后若生成的水為氣態，則放熱大于710.0 kJ
√
典例1
燃燒熱是在101 kPa時，1 mol純物質完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量；燃燒熱對應的純物質是1 mol，而且燃燒反應的反應熱小于零，所以CO燃燒的熱化學方程式為2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－565.6 kJ/mol，故A錯誤；表示氫氣燃燒熱時應該對應液態水，所以H2燃燒的熱化學方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol，故B錯誤；H2和CO組成的混合氣體的物質的量n＝ ＝
＝2.5 mol，根據題意可得：285.8 kJ/mol×n(H2)＋282.8 kJ/mol×[2.5 mol－n(H2)]＝710.0 kJ，n(H2)＝1.0 mol，所以燃燒前的混合氣體中，H2的體積分數等于物質的量分數為 ×100%＝40%，故C正確；混合氣體燃燒后若生成的水為氣態，液態水變為氣態需要吸收熱量，則放熱小于710.0 kJ，故D錯誤；故選C。
二、反應熱的計算
1.根據熱化學方程式計算
熱化學方程式中反應熱數值與各物質的化學計量數成正比。例如：
aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH
a　 b　　　 c　　 d　　 |ΔH|
n(A) n(B) n(C) n(D) Q
已知由氫氣和氧氣反應生成4.5 g水蒸氣時放出60.45 kJ的熱量。
(1)寫出H2燃燒的熱化學方程式。
答案：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1　
典例2
已知生成4.5 g水蒸氣(0.25 mol)放出60.45 kJ的熱量，
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH
2 mol　　1 mol　　2 mol　　　|ΔH|
　　　　　　　 0.25 mol 60.45 kJ·mol－1
則＝
|ΔH|＝483.6 kJ·mol－1，
由于反應放熱，所以ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，
故熱化學方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。
(2)計算該條件下50 g H2燃燒放出的熱量。
答案：6 045 kJ
2.根據反應物、生成物的鍵能計算
ΔH＝E(反應物的鍵能總和)－E(生成物的鍵能總和)。
　 已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol。若斷裂1 mol H—H鍵、1 mol N≡N鍵需要吸收的能量分別為436 kJ、945.6 kJ，則斷裂1 mol N—H鍵需要吸收的能量為
A.431 kJ B.391 kJ
C.782 kJ D.360.2 kJ
舊化學鍵斷開吸收能量，形成新化學鍵釋放能量，反應熱＝舊化學鍵斷裂吸收的總能量－形成新化學鍵釋放的總能量，要注意1 mol NH3中有3 mol的N—H鍵。設1 mol N—H鍵的吸收的能量為x，則(945.6 kJ＋3×436 kJ)－2×3x＝－92.4 kJ，解得x＝391 kJ，故本題選B。
√
典例3
3.根據物質的燃燒熱數值計算
Q放＝n(純物質)×|ΔH|(燃燒熱)。
已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水，則放出的熱量約為
A.55 kJ B.220 kJ
C.550 kJ D.1 108 kJ
丙烷分子式是C3H8，燃燒熱為2 215 kJ·mol－1，則1 mol丙烷完全燃燒會產生4 mol水，放熱2 215 kJ，1.8 g水的物質的量為0.1 mol，則消耗丙烷的物質的量為0.025 mol，所以反應放出的熱量為0.025 mol×2 215 kJ·mol－1＝55.375 kJ，則放出的熱量約為55 kJ。
√
典例4
4.根據圖像計算
化學反應 A2(g)＋B2(g)===2AB(g) 的能量變化如圖所示。下列有關敘述正確的是
A.反應熱 ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1
B.該反應反應物的總能量高于生成物的總能量
C.每生成 2 mol AB(g)吸收b kJ熱量
D.該反應斷裂1 mol A—A鍵放出a kJ能量
由題圖可知，反應物的總能量小于生成物的總能量，反應為吸熱反應，ΔH >0，a為正反應的活化能，b為逆反應的活化能，ΔH＝＋(a－b) kJ/mol。故A正確；依據能量圖像分析可知反應物能量低于生成物能量，故B錯誤；依據圖像分析判斷1 mol A2(g)和1 mol B2(g)反應生成2 mol AB(g)，每生成2 mol AB(g)吸收(a－b) kJ熱量，故C錯誤；斷裂1 mol A—A鍵和1 mol B—B鍵，吸收a kJ能量，故D錯誤；故選A。
√
典例5
5.根據蓋斯定律計算
將兩個或兩個以上的熱化學方程式及其ΔH相加或相減，得到一個新的熱化學方程式及其ΔH。
CH4-CO2催化重整反應為CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　 ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝－394 kJ·mol－1
C(s)＋ O2(g)===CO(g)　 ΔH＝－111 kJ·mol－1
該催化重整反應的ΔH＝________kJ·mol－1。
將題給三個反應依次編號為①②③：
根據蓋斯定律，由③×2－①－②可得：
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋247 kJ·mol－1。
＋247
典例6
三、ΔH的大小比較
1.同一物質不同聚集狀態
H2O(s)===H2O(l)　 ΔH1
H2O(s)===H2O(g)　ΔH2

由物質的能量E大小比較知熱量：Q12.同一反應，物質的聚集狀態不同
S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2
由物質的能量(E)的大小知熱量：Q1>Q2，此反應為放熱反應，則ΔH1＝
－Q1 kJ·mol－1，ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1，得ΔH1<ΔH2。
已知：C(石墨，s)在一定條件下可發生一系列變化，如圖所示：

已知：ΔH1＞0。
下列說法錯誤的是
A.ΔH5＞ΔH4
B.0＞ΔH3＞ΔH5
C.ΔH2＝ΔH3－ΔH1－ΔH4
D.C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝2ΔH5－ΔH3
√
典例7
按蓋斯定律，ΔH5＝ΔH1＋ΔH4，因ΔH1＞0，故ΔH4＜ΔH5，A正確；對放熱反應而言，ΔH＜0，燃燒越充分，焓變越小，故0＞ΔH5＞ΔH3，B錯誤；由蓋斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH4＋ΔH2，則ΔH2＝ΔH3－ΔH1－ΔH4，C正確；由蓋斯定律，C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝2ΔH5－ΔH3，D正確；故選B。
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教考銜接 明考向
√
1.(2023·湖北卷)2023年5月10日，天舟六號貨運飛船成功發射，標志著我國航天事業進入到高質量發展新階段。下列不能作為火箭推進劑的是
A.液氮—液氫　　　　　 B.液氧—液氫　
C.液態NO2—肼 D.液氧—煤油
雖然氮氣在一定的條件下可以與氫氣反應，而且是放熱反應，但是，由于N≡N鍵能很大，該反應的速率很慢，氫氣不能在氮氣中燃燒，在短時間內不能產生大量的熱量和大量的氣體，因此，液氮—液氫不能作為火箭推進劑，A符合題意；氫氣可以在氧氣中燃燒，反應速率很快且放出大量的熱，生成大量氣體，因此，液氧—液氫能作為火箭推進劑，B不符合題意；肼和NO2在一定的條件下可以發生劇烈反應，該反應放出大量的熱，且生成大量氣體，因此，液態NO2—肼能作為火箭推進劑，C不符合題意；煤油可以在氧氣中燃燒，反應速率很快且放出大量的熱、生成大量氣體，因此，液氧—煤油能作為火箭推進劑，D不符合題意；故選A。
在化學反應中，斷開化學鍵要吸收能量，形成化學鍵要釋放能量，反應的焓變等于反應物的鍵能總和與生成物的鍵能總和的差，因此，由題圖數據可知，反應 N2(g)＋ H2(g)===NH3(g)的ΔH＝(473＋654－436－397－339)kJ·mol－1＝－45 kJ·mol－1。
2.(2023·新課標卷，節選)根據如圖數據計算反應 N2(g)＋
H2(g)===NH3(g)的ΔH＝______ kJ·mol－1。
－45
3.(2023·浙江6月選考，節選)水煤氣變換反應是工業上的重要反應，可用于制氫。
水煤氣變換反應：H2O(g)＋CO(g) CO2 (g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
該反應分兩步完成：
3Fe2O3(s)＋CO(g) 2Fe3O4(s)＋CO2(g)　 ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1
2Fe3O4 (s)＋H2O(g) 3Fe2O3 (s)＋H2(g)　 ΔH2
請回答：
ΔH2＝______ kJ·mol－1。
＋6
設方程式①H2O(g)＋CO(g) CO2 (g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g) 2Fe3O4(s)＋CO2(g)　 ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1
③2Fe3O4 (s)＋H2O(g) 3Fe2O3 (s)＋H2(g)　 ΔH2
根據蓋斯定律可知，③＝①－②，則ΔH2＝ΔH－ΔH1＝(－41.2 kJ·mol－1)－( －47.2 kJ·mol－1)＝＋6 kJ·mol－1。
4.(2023·湖南卷，節選)苯乙烯的制備。已知下列反應的熱化學方程式：
①C6H5C2H5(g)＋ O2(g)===8CO2(g)＋5H2O(g)　 ΔH1＝－4 386.9 kJ·mol－1
②C6H5CH==CH2(g)＋10O2(g)===8CO2(g)＋4H2O(g) ΔH2＝－4 263.1 kJ·mol－1
③H2(g)＋ O2(g)===H2O(g)　 ΔH3＝－241.8 kJ·mol－1
計算反應④C6H5C2H5(g) C6H5CH==CH2(g)＋H2(g)的ΔH4＝_______ kJ·mol－1。
＋118
根據蓋斯定律，將①－②－③可得C6H5C2H5(g) C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)　ΔH4＝－4 386.9 kJ·mol－1－(－4 263.1 kJ·mol－1)－(－241.8 kJ·mol－1)＝＋118 kJ·mol－1。
5.(2023·全國乙卷，節選)已知下列熱化學方程式：
FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)＋7H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1
FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)＋xH2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1
FeSO4·yH2O (s)===FeSO4(s)＋yH2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1
則FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O (s) 2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH＝
_________ kJ·mol－1。
a＋c－2b
===
①FeSO4·7H2O(s) FeSO4(s)＋7H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1；②FeSO4·xH2O (s) FeSO4(s)＋xH2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1；③FeSO4·yH2O(s) FeSO4(s)＋yH2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1；根據蓋斯定律可知，①＋③－②×2可得FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O(s)
2(FeSO4·xH2O)(s)，則ΔH＝(a＋c－2b) kJ·mol－1。
返回
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單元檢測
√
1.化學與人類生活密切相關，下列措施有利于節能減排、保護環境的是
①加快化石燃料的開采與使用　 ②研發易降解的生物農藥　
③應用高效潔凈的能源轉換技術　④田間焚燒秸稈　
⑤推廣使用節能環保材料
A.①③⑤　 B.②③⑤
C.①②④ D.②④⑤
①加快化石燃料的開采與使用會增加污染物的排放量，故不符合題意；②研發易降解的生物農藥能減少污染物的排放，故符合題意；③應用高效潔凈的能源轉換技術，可以節約能源，減少二氧化碳的排放，故符合題意；④田間焚燒秸稈增加二氧化碳的排放，故不符合題意；⑤推廣使用節能環保材料可以節約能源，減少二氧化碳的排放，故符合題意。即有利于節能減排、保護環境的是②③⑤。
√
2.在25 ℃、101 kPa下，0.2 mol C2H2完全燃燒生成CO2和液態水時放出259.92 kJ熱量。表示上述反應的熱化學方程式正確的是
A.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)　 ΔH＝＋259.92 kJ/mol
B.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝－259.92 kJ/mol
C.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)　 ΔH＝－2 599.2 kJ/mol
D.2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝－2 599.2 kJ/mol
在25 ℃、101 kPa下，0.2 mol C2H2完全燃燒生成CO2和液態水時放出259.92 kJ熱量，則2 mol C2H2完全燃燒生成CO2和液態水時放出2 599.2 kJ熱量，因此熱化學方程式是2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－2 599.2 kJ/mol。答案選D。
√
3.下列有關H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1的說法正確的是
A.代表所有的酸堿中和反應
B.反應物一定是強酸與強堿
C.強酸與強堿的中和反應的熱化學方程式都可以這樣表示
D.表示稀的強酸溶液與稀的強堿溶液反應生成可溶性鹽和1 mol液態水時放出57.3 kJ熱量
弱酸與弱堿在溶液中主要以分子形式存在，由于電離吸熱，生成1 mol液態水時放出的熱量小于57.3 kJ，A錯誤；該熱化學方程式表示的反應不一定是強酸與強堿的反應，也可以是硫酸氫鈉與氫氧化鈉的反應，B錯誤；該熱化學方程式不能表示強酸與強堿生成難溶鹽的反應，如硫酸與氫氧化鋇的反應，C錯誤；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1表示稀的強酸溶液與稀的強堿溶液反應生成可溶性鹽和1 mol 液態水時放出57.3 kJ熱量，D正確。
√
4.由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說法正確的是
A.反應物總能量小于生成物總能量
B.斷鍵吸收能量之和大于成鍵釋放能量之和
C.N2(g)＋NO2(g)===N2O(g)＋NO(g)　ΔH＝－139 kJ·mol－1
D.反應生成1 mol N2時轉移2 mol電子
據題圖可知反應物的總能量高于生成物總能量，
故A錯誤；該反應的反應物的總能量高于生成
物總能量，為放熱反應，所以斷鍵吸收能量
之和小于成鍵釋放能量之和，故B錯誤；
據題圖可知N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)
的ΔH＝－139 kJ·mol－1，所以N2(g)＋NO2(g)===N2O(g)＋NO(g)的ΔH＝＋139 kJ·mol－1，故C錯誤；根據氧化還原反應的規律可知該反應中N2O中N元素被還原生成N2，N元素化合價由＋1價變為0價，所以生成1 mol N2時轉移2 mol電子，故D正確；綜上所述答案為D。
√
5.SF6是一種優良的絕緣氣體，分子結構中只存在S—F鍵。已知：1 mol S(s)轉化為氣態硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1 mol F—F鍵、S—F鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則反應S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反應熱ΔH為
A.－1 780 kJ·mol－1　　　 B.－1 220 kJ·mol－1
C.－450 kJ·mol－1 D.＋430 kJ·mol－1
反應熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值，因此該反應的反應熱是280 kJ·mol－1＋3×160 kJ·mol－1－6×330 kJ·mol－1＝－1 220 kJ·mol－1。
√
6.已知Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)，ΔH＜0，則下列敘述正確的是
A.該反應中各物質的化學計量數既可表示物質的量，又可表示分子個數
B.熱化學方程式中ΔH的值與化學方程式中物質的化學計量數無關
C.ΔH越大反應越易進行
D.該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量
熱化學方程式中，化學計量數只表示物質的量，不表示分子個數，故A錯誤；熱化學方程式中ΔH的值與化學方程式中物質的化學計量數有關，故B錯誤；放熱反應易發生，ΔH越小反應越易進行，故C錯誤；該反應放熱，該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量，故D正確；選D。
√
7.(2023·宣漢縣第二中學高二期末)在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中，ΔH2＞ΔH1的是
A.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH2
B.S(s)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH1； S(g)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH2
C.C(s)＋ O2(g)===CO(g)　 ΔH1； C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH2
D.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1； H2(g)＋ Cl2(g)===HCl(g)　 ΔH2
由于氣態水到液態水能繼續放熱，故氫氣燃燒生成液態水時放熱更多，但該反應為放熱反應，故放熱多，ΔH反而小，所以ΔH1＞ΔH2，A不符合題意；由于E(S，g)＞E(S，s)，故氣態S燃燒生成SO2放熱更多，放熱多，ΔH反而小，所以ΔH1＞ΔH2，B不符合題意；C完全燃燒生成CO2要比不完全燃燒生成CO放熱更多，放熱多，ΔH反而小，故ΔH1＞ΔH2，C不符合題意；1 mol H2與1 mol Cl2反應放出的熱量等于0.5 mol H2與0.5 mol Cl2反應放出的熱量的兩倍，放熱多，ΔH反而小，故ΔH1＜ΔH2，D符合題意；故答案選D。
√
8.(2023·安徽黃山市高二期末)蓋斯定律認為能量總是守恒的，不管化學反應過程是一步完成或分幾步完成，整個過程的熱效應是相同的。
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液態無水酒精完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出的熱量為(單位：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)
液態無水酒精完全燃燒生成液態水的方程式為C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)，根據蓋斯定律，此方程式可由③－②＋①×3得到，焓變ΔH＝－(Q3－Q2＋3Q1)kJ·mol－1，23 g酒精的物質的量為 ＝0.5 mol，完全燃燒放出的熱量為(0.5Q3－0.5Q2＋1.5Q1)kJ，答案選B。
√
9.在常溫常壓時，充分燃燒一定量的丁烷(C4H10)氣體，放出熱量Q kJ(Q>0)，將生成的二氧化碳全部通入足量NaOH溶液中，發生的反應為CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，共消耗了4 mol·L－1的NaOH溶液200 mL。則此條件下，下列熱化學方程式正確的是
===
===
===
===
消耗氫氧化鈉的物質的量是0.2 L×4 mol/L＝0.8 mol，則需要的二氧化碳的物質的量是0.4 mol，說明0.1 mol C4H10(g)完全燃燒生成0.4 mol的二氧化碳放出Q kJ的熱量，則1 mol C4H10(g)完全燃燒放出的熱量是10Q kJ，熱化學反應方程式為C4H10(g)＋ O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－10Q kJ·mol－1。故答案選B。
√
10.25 ℃、101 kPa 下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是 393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol。下列熱化學方程式中，正確的是
A.C(s)＋ O2(g)===CO(g)　 ΔH＝－393.5 kJ/mol
B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝＋571.6 kJ/mol
C.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　 ΔH＝－890.3 kJ/mol
D. C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ/mol
CO不是指定產物，C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol，故A錯誤；氫氣的燃燒熱應是1 mol氫氣完全燃燒放熱285.8 kJ，放熱焓變為負值，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol，故B錯誤；生成的水應是液態，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ/mol，故C錯誤；0.5 mol C6H12O6(s)完全燃燒放出1 400 kJ/mol的熱量， C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ/mol，故D正確；故選D。
11.(2023·淮北高二期中)已知：
(Ⅰ)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH1
(Ⅱ)H2(g)＋ O2(g)===H2O(g)　 ΔH2
(Ⅲ)CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)　 ΔH3
(Ⅳ)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH4
下列說法正確的是
A.ΔH1＜0、ΔH3＞0
B.ΔH4＝ΔH2＋ΔH3－ΔH1
C.ΔH2＋ΔH3＜ΔH1
D.ΔH1、ΔH2、ΔH3分別對應為C、H2、CO的標準燃燒熱
√
C、CO的燃燒反應是放熱反應，所以ΔH1＜0、ΔH3＜0，A錯誤；根據蓋斯定律，將(Ⅰ)－(Ⅱ)－(Ⅲ)，整理可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，所以ΔH4＝ΔH1－ΔH2－ΔH3，B錯誤；根據蓋斯定律，(Ⅳ)＝(Ⅰ)－(Ⅱ)－(Ⅲ)，(Ⅳ)為吸熱反應，所以ΔH4＞0，ΔH2＋ΔH3＜ΔH1，C正確；標準燃燒熱是指在25 ℃、101 kPa時，1 mol純物質完全燃燒生成指定產物時放出的熱量，H2燃燒生成的指定產物是液態水，ΔH2不是H2的標準燃燒熱，D錯誤；故合理選項是C。
12.已知下列熱化學方程式：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　 ΔH1＝－24.8 kJ/mol
②Fe2O3(s)＋ CO(g)=== Fe3O4(s)＋ CO2(g) ΔH2＝－15.73 kJ/mol
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)　 ΔH3＝＋640.4 kJ/mol
則14 g CO氣體還原足量FeO固體生成CO2氣體時對應的ΔH約為
A.－218 kJ/mol B.－109 kJ/mol
C.＋218 kJ/mol D.＋1.09 kJ/mol
√
氫氣和氧氣反應生成水放出熱量，則電解水生成氫氣和氧氣為吸熱反應，ΔH>0，A正確；綠色植物進行光合作用時，太陽能轉化為化學能儲存在植物體內，B正確；煤燃燒時產生大量的熱，化學能主要轉化為熱能，為放熱反應，ΔH＜0，C正確；白熾燈工作時，電能除轉化為光能，還轉化為熱能，D錯誤；答案選D。
13.(2023·上海高二專題練習)下列對能量變化的認識不正確的是
A.電解水生成氫氣和氧氣時，電能轉化為化學能，ΔH>0
B.綠色植物進行光合作用時，太陽能轉化為化學能
C.煤燃燒時，化學能主要轉化為熱能，ΔH＜0
D.白熾燈工作時，電能全部轉化為光能
√
14.已知①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH1＝a kJ·mol－1
②3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(l)　 ΔH2＝b kJ·mol－1
③2Fe(s)＋ O2(g)===Fe2O3(s)　 ΔH3
則ΔH3為(用a、b表示)
√
15.(18分)回答下列問題。
(1)2017年中科院某研究團隊通過設計一種新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能復合催化劑，成功實現了CO2直接加氫制取辛烷值汽油，該研究成果被評價為“CO2催化轉化領域的突破性進展”。
已知：H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　 ΔH1＝－a kJ·mol－1
C8H18(l)＋ O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　 ΔH2＝－b kJ·mol－1
試寫出25 ℃、101 kPa條件下，CO2與H2反應生成汽油(以C8H18表示)的熱化學方程式：____________________________________________________
________________________。
8CO2(g)＋25H2(g) C8H18(l)＋16H2O(l)　
ΔH＝－(25a－b) kJ·mol－1
===
已知：①H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1，②C8H18(l)＋
O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1；根據蓋斯定律，
由①×25－②得8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l)　ΔH＝25ΔH1－ΔH2＝－(25a－b) kJ·mol－1；
(2)直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環境。工業上常用催化還原法和堿吸收法處理SO2氣體。1 mol CH4完全燃燒生成氣態水和1 mol S(g)燃燒的能量變化如下圖所示：
在催化劑作用下，CH4可以還原SO2生成單質S(g)、H2O(g)和CO2，寫出該反應的熱化學方程式：__________________________________________
____________________。
CH4(g)＋2SO2(g)===2S(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　
ΔH＝＋352 kJ·mol－1
根據圖像可知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝Ea1－Ea2＝126 kJ·mol－1－928 kJ·mol－1＝－802 kJ·mol－1；
②S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－577 kJ·mol－1；根據蓋斯定律可知①－②×2即得到CH4(g)＋2SO2(g)===CO2(g)＋2S(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋352 kJ·mol－1；
(3)合成氨在工業生產中具有重要意義。在合成氨工業中I2O5常用于定量測定CO的含量。已知2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s)　ΔH＝－76 kJ·mol－1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1。則該測定反應的熱化學方程式為____________________________________________________。
5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s)　ΔH＝－1 377 kJ·mol－1
依次設題給方程式為①、②，根據蓋斯定律，①×(－ )＋②× 得到5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s)　ΔH＝－1 377 kJ·mol－1；
(4)化學反應原理研究物質轉化過程中的規律并在生產生活中有廣泛的應用。汽車排氣管內的催化轉化器可實現尾氣無毒處理。
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
CO2(g)===C(s)＋O2(g)　 ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
則反應2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝__________kJ·mol－1。
－746.5
將反應編號，①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　 ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
③CO2(g)===C(s)＋O2(g)　 ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
應用蓋斯定律，由－(①＋②＋③×2)得反應2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝－746.5 kJ·mol－1；
(5)氮及其化合物與人類生產、生活密切相關。氮氧化物是造成光化學煙霧和臭氧層損耗的主要氣體。
已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g)　 ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)
2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　 ΔH＝－b kJ·mol－1(b>0)
若用CO還原NO2至N2，當消耗標準狀況下3.36 L CO時，放出的熱量為
____________________kJ(用含有a和b的代數式表示)。
依次設反應為①、②，根據蓋斯定律①×2＋②得4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－(2a＋b) kJ·mol－1，標準狀況下
3.36 L CO的物質的量是0.15 mol，放出的熱量為 kJ。
16.(16分)某化學興趣小組要完成中和反應反應熱的測定實驗。
(1)實驗桌上備有大、小兩個燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、玻璃攪拌器、0.5 mol·L－1鹽酸、0.55 mol·L－1氫氧化鈉溶液，實驗尚缺少的玻璃儀器是________、________。
量筒
溫度計
中和反應反應熱測定的關鍵是減少熱量損失，需要的玻璃儀器除題目中的儀器外，還要量取液體體積的量筒，測量液體溫度的溫度計。
(2)實驗中能否用環形銅絲攪拌器代替玻璃攪拌器________(填“能”或“否”)，其原因是___________________________________________。
否
金屬銅絲易導熱，熱量散失多，導致誤差偏大
金屬銅絲易導熱，熱量散失多，導致誤差偏大。
(3)他們記錄的實驗數據如下：

已知：Q＝cm(t2－t1)，反應后溶液的比熱容c為4.18 kJ·℃－1·kg－1，各物質的密度均為1 g·cm－3。
① 通過計算得出生成1 mol H2O放出的熱量為____________。
實驗用品 溶液溫度 生成1 mol H2O
放出的熱量
t1 t2
a 50 mL 0.55 mol·L－1
NaOH溶液 50 mL 0.5mol·L－1
HCl溶液 20 ℃ 23.3 ℃
b 50 mL 0.55mol·L－1
NaOH溶液 50 mL 0.5mol·L－1
HCl溶液 20 ℃ 23.5 ℃
56.8 kJ
②根據實驗結果寫出氫氧化鈉溶液與鹽酸反應的熱化學方程式：____________________________________________________________。
NaOH(aq)＋HCl(aq) NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－56.8 kJ·mol－1
===
①由題意知：a中t2－t1＝23.3 ℃－20 ℃＝3.3 ℃；b中t2－t1＝23.5 ℃－
20 ℃＝3.5 ℃，故 ＝3.4 ℃。由Q＝cm(t2－t1)＝4.18 kJ·℃－1·
kg－1×0.1 kg×3.4 ℃≈1.42 kJ，則生成1 mol H2O放出的熱量為56.8 kJ。(4)KOH、NaOH都是強堿，對結果無影響。而用CH3COOH代替鹽酸，由于CH3COOH為弱酸，電離需吸熱，則測得中和熱的數值小于57.3。
(4)若用氫氧化鉀代替氫氧化鈉，對測定結果____(填“有”或“無”)影響；若用醋酸代替鹽酸做實驗，則測得中和熱的數值________ (填“大于”、“小于”或“等于”) 57.3。
無
小于
KOH、NaOH都是強堿，對結果無影響。而用CH3COOH代替鹽酸，由于CH3COOH為弱酸，電離需吸熱，則測得中和熱的數值小于57.3。
17.(12分)氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用。

(1)如圖是N2(g)和H2(g)反應生成1 mol NH3(g)過程中能量的變化示意圖，該化學反應屬于________(“放熱”或“吸熱”)反應，正反應的活化能為__________，寫出該反應的熱化學方程式：________________________。
放熱
254 kJ
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
根據反應能量圖中發現反應物的能量高于生成物，則判斷該反應為放熱反應；根據圖像判斷反應的正反應活化能為254 kJ，逆反應活化能為300 kJ，能量差是46 kJ，生成的是1 mol NH3，則該反應的熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ/mol；
(2)上述反應用到的氫氣是一種清潔燃料，已知氫氣的燃燒熱為285.8 kJ·mol－1，請寫出氫氣燒熱的熱化學方程式：________________________
___________________。已知1 mol H2O(l)轉化成1 mol H2O(g)吸收44 kJ的熱量，________mol H2完全燃燒生成氣態水可以放出120.9 kJ的熱量(不考慮熱量損失)。
0.5
氫氣的燃燒熱是燃燒1 mol氫氣生成指定產物液態水所放出的熱量，熱化學方程式為H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol，根據已知1 mol H2O(l)轉化成1 mol H2O(g)吸收44 kJ的熱量，得H2(g)＋
O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ/mol，根據熱化學方程式的含義判斷，當放出120.9 kJ的能量時，氫氣的物質的量為0.5 mol。
18.(12分)依據事實，寫出下列反應的熱化學方程式。
(1)已知1 mol C(石墨，s)與適量H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ熱量，則該反應的熱化學方程式為________________________________
______________________。
C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　
ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
(2)2.3 g某液態有機物和一定量的氧氣混合點燃，恰好完全燃燒，生成2.7 g水和2.24 L CO2(標準狀況)，并放出68.35 kJ的熱量，則該反應的熱化學方程式為______________________________________________________。
C2H6O(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 367 kJ·mol－1
(3)已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為____________________________________________。
N2(g)＋3H2(g) == 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1
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