資源簡介

第1講　化學反應的熱效應
【復習目標】
1.了解反應熱、內能、焓變的概念,明確三個概念之間的關系。
2.知道常見的吸熱反應、放熱反應,并能從多個角度分析化學反應中能量變化的原因。
3.了解熱化學方程式的含義,能正確書寫熱化學方程式。
4.了解燃燒熱的定義,能進行簡單計算;了解中和反應反應熱的測定方法。
5.理解蓋斯定律的意義,并能運用蓋斯定律進行有關反應焓變的計算。
考點一　反應熱與熱化學方程式
1.化學反應的實質與特征
(1)實質:反應物中化學鍵　　　　和生成物中化學鍵　　　　。
(2)特征:既有　　　　的變化,還伴隨著　　　　的變化;　　　　　　　　主要表現為　　　　的變化。
(3)兩大守恒:　　　　守恒和　　　　守恒。
2.反應熱和焓變
(1)概念。
焓(H):與內能有關的物理量。物質的焓越小,具有的能量越低,穩定性越強。
(2)舉例說明常見的放熱反應和吸熱反應。
放熱反應 吸熱反應
①可燃物的燃燒反應; ②酸堿中和反應; ③金屬與酸的置換反應; ④物質的緩慢氧化; ⑤鋁熱反應; ⑥大多數化合反應 ①鹽類的水解反應; ②Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應; ③C和H2O(g)、C和CO2的反應; ④大多數分解反應; ⑤鹽酸和碳酸氫鈉的反應
(3)宏微結合多角度認識反應熱。
①從能量變化角度理解。
ΔH=E(生成物的總能量)-E(反應物的總能量)。
②從化學鍵變化角度理解。
ΔH=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能。
③從活化能角度理解。
a.在無催化劑的情況下,E1為正反應的活化能,E2為逆反應的活化能,ΔH=　　　　。
b.催化劑能降低反應所需活化能,但不影響焓變的大小。
3.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叫做熱化學方程式。
(2)意義。
既表明了化學反應中的　　　　變化,又表明了化學反應中的　　　　變化。如2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ/mol 表示在 25 ℃、101 kPa條件下,　 　。
(3)書寫。
[理解·辨析] 判斷正誤
(1)化學反應一定伴隨能量變化,伴有能量變化的物質變化都是化學變化。(　　)
(2)同溫同壓下,反應H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH相同。(　　)
(3)石墨轉變為金剛石是吸熱反應,則金剛石比石墨更穩定。(　　)
(4)對于反應SO2(g)+O2(g)SO3(g)　ΔH=-Q kJ/mol,增大壓強平衡右移,放出的熱量增多,Q增大。(　　)
(5)反應2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH1和反應2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH2中,ΔH1=ΔH2。(　　)
(6)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ/mol,則NH3(g)N2(g)+H2(g)　ΔH=+46.2 kJ/mol。(　　)
一、能量—反應歷程圖示分析
1.一定條件下, CH3CHCH2 與HCl反應,有兩種加成產物:①CH3CHClCH3 和②CH3CH2CH2Cl,其反應歷程如圖所示。下列說法正確的是(　　)
[A] 穩定性:CH3CHClCH3[B] 得到加成產物①的反應為放熱反應
[C] 得到加成產物②反應的焓變等于E2-E1
[D] 得到加成產物②的速率比①的速率大
2.科學家用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程如圖所示。
回答下列問題。
(1)從狀態Ⅰ到狀態Ⅲ為　　　　(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)從狀態Ⅰ到狀態Ⅱ需要　　　　(填“吸收”或“釋放”)能量,CO分子　　　　(填“需要”或“不需要”)斷鍵形成C和O。
(3)從狀態Ⅱ到狀態Ⅲ形成的化學鍵是　 。
(4)將相同物質的量的CO轉化為CO2,CO與O反應比CO與O2反應放出的熱量　　　　(填“多”或“少”),可能的原因是　 　。
(5)由該反應過程可知,在化學反應中,舊化學鍵　　　　(填“一定”或“不一定”)完全斷裂,但一定有新化學鍵的　　　　。
二、反應熱與鍵能的相關計算
3.(2022·浙江6月選考,18)標準狀態下,下列物質氣態時的相對能量如下表:
物質(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/ (kJ/mol) 249 218 39 10 0 0 -136 -242
可根據HO(g)+HO(g)H2O2(g)計算出H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214 kJ/mol。下列說法不正確的是(　　)
[A] H2的鍵能為436 kJ/mol
[B] O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍
[C] 解離氧氧單鍵所需能量:HOO[D] H2O(g)+O(g)H2O2(g)　　　ΔH=-143 kJ/mol
4.(2023·新課標卷,29節選)根據圖中數據計算反應 N2(g)+H2(g)NH3(g)的ΔH=
　　　　 kJ/mol。
三、熱化學方程式書寫
5.依據事實,寫出下列反應的熱化學方程式。
(1)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: 　。
(2)CuCl(s)與O2反應生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25 ℃、101 kPa下,已知該反應每消耗 1 mol CuCl(s)放熱44.4 kJ,該反應的熱化學方程式是 　。
(3)1.6 g液態化合物N2H4與液態H2O2恰好完全反應生成兩種對環境友好的氣體,此時放出 75 kJ 的熱量,請寫出該反應的熱化學方程式: 　　　　　　。
(4)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)過程中的能量變化示意圖,請寫出NO2(g)與CO(g)反應的熱化學方程式: 　　　　　　。
(5)合成氨反應常使用鐵觸媒增大反應速率。如圖為有、無鐵觸媒時,反應的能量變化示意圖。寫出該反應的熱化學方程式: 　　　　　　　　　　　　　　。從能量角度分析,鐵觸媒的作用是　 。
(6)NaBH4(s)與H2O(l)反應生成NaBO2(s)和H2(g),在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放熱21.6 kJ,該反應的熱化學方程式為 　。
考點二　中和反應的反應熱、燃燒熱、能源
1.中和反應的反應熱及測定
(1)概念。
在25 ℃和101 kPa下,強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發生中和反應生成 　　　　　　　時所放出的熱量。
(2)中和反應反應熱的測定。
①測定原理。
ΔH=-
c=4.18 J/(g·℃)=4.18×10-3 kJ/(g·℃);n為生成H2O的物質的量。稀溶液密度用1 g/mL進行計算。
②實驗裝置。
③實驗步驟。
步驟 操作
酸溶液溫度的測量 用量筒量取50 mL 0.50 mol/L鹽酸,打開杯蓋,倒入量熱計的內筒,蓋上杯蓋,插入溫度計,測量并記錄鹽酸的溫度
堿溶液溫度的測量 用另一個量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度
反應后體系溫度的測量 打開杯蓋,將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計的內筒,立即蓋上杯蓋,插入溫度計,用攪拌器勻速攪拌。密切關注溫度變化,記錄最高溫度
重復實驗 重復上述步驟2次
④數據處理及結論。
a.數據處理:取三次測量所得溫度差的平均值作為計算依據。
b.結論:在25 ℃和101 kPa下,強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發生中和反應生成 　　　　時,放出57.3 kJ的熱量,熱化學方程式可表示為　 　。
2.燃燒熱
3.能源
[理解·辨析] 判斷正誤
(1)空氣、燃料比越大,燃料燃燒越充分,則燃燒效率一定越高。(　　)
(2)S(s)+O2(g)SO3(g)　ΔH=-315 kJ/mol(燃燒熱)(ΔH的數值正確)。(　　)
(3)氫氣的燃燒熱ΔH=-285.8 kJ/mol,則電解水的熱化學方程式為2H2O(l)2H2(g)+O2(g)
ΔH=+285.8 kJ/mol。(　　)
(4)HCl和NaOH反應的中和熱ΔH=-57.3 kJ/mol,則0.5 mol H2SO4和足量Ba(OH)2反應的ΔH=-57.3 kJ/mol。(　　)
一、中和反應反應熱的測定
1.(2024·山東威海期中)某同學設計如圖所示實驗,探究反應中的能量變化。下列判斷正確的是(　　)
[A] 實驗(a)、(b)、(c)所涉及的反應都是放熱反應
[B] 將實驗(a)中的鋁片更換為等質量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加
[C] 實驗(c)中將玻璃攪拌器改為鐵質攪拌器對實驗結果沒有影響
[D] 實驗(c)中若用NaOH固體測定,則測定數值偏高
2.某同學通過測定反應過程中所放出的熱量來計算中和反應的反應熱,將100 mL
0.5 mol/L鹽酸與100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(在稀溶液中,可以近似地認為酸、堿的密度、比熱容與水的相等)。回答下列問題。
(1)從實驗裝置上看,圖中缺少的一種玻璃儀器是　　　　　　　　,其作用是　
　　　　　　　　。
(2)簡易量熱計如果不蓋杯蓋,生成1 mol H2O(l)時所測得中和反應的反應熱(ΔH)將　　　　(填“偏大”“偏小”或“無影響”),判斷的理由是　 　。
(3)實驗中改用80 mL 0.50 mol/L鹽酸和80 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,兩者所放出的熱量　　　　(填“相等”或“不相等”)。
(4)若用與鹽酸等體積、等物質的量濃度的CH3COOH溶液進行上述實驗,生成1 mol H2O時,所測得的中和反應的反應熱的絕對值(|ΔH|)將　　　　(填“偏大”“偏小”或“無影響”),判斷的理由是　 　。
(5)若通過測定計算出產生的熱量為2.84 kJ,請寫出該反應的熱化學方程式: 　。
二、考查燃燒熱及熱化學方程式的書寫
3.(2024·湖北武漢模擬)物質的燃燒推動了文明的進步和科技的發展。部分物質的燃燒熱數據如下表:
物質 H2(g) CO(g) CH3OH(l) N2H4(l)
ΔH/ (kJ/mol) -285.8 -283.0 -726.5 -622.0
下列熱化學方程式正確的是(　　)
[A] 2CO(g)+O2(g)2CO2(g) 　　ΔH=-566.0 kJ/mol
[B] CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　　ΔH=-726.5 kJ/mol
[C] N2H4(l)+3O2(g)2NO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-622.0 kJ/mol
[D] CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)　　ΔH=+128.1 kJ/mol
4.(1)已知Fe3O4與1 mol Al反應轉化為Fe時放出a kJ的熱量,寫出該反應的熱化學方程式: 　。
(2)工業上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO,已知CH4、CO和H2的燃燒熱分別為890.3 kJ/mol、283.0 kJ/mol和 285.8 kJ/mol,分別寫出表示CH4、CO和H2的燃燒熱的熱化學方程式: 　;
則CH4催化重整的熱化學方程式為 　。
5.在一定條件下,S8(s)和O2(g)發生反應依次轉化為SO2(g)和SO3(g)。反應過程和能量關系可用如圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol產物的數據)。
(1)寫出表示S8(s)燃燒熱的熱化學方程式: 　。
(2)寫出SO3(g)分解生成SO2(g)和O2(g)的熱化學方程式:
　　　　　　。
考點三　蓋斯定律與反應熱的計算　　　　　　 　　　　　 　　　　　
一、蓋斯定律
1.含義:一個化學反應,不管是一步完成的還是分幾步完成的,其反應熱是　　　　的。
2.意義:可以用來間接計算某些不能直接測定的反應的反應熱。
3.圖示
ΔH=　　　　　　=　　　　　　　。
二、反應熱大小的比較
1.看物質的聚集狀態
物質的氣、液、固三態轉化時的能量變化如圖:
2.看ΔH的符號
比較反應熱大小時不能只比較ΔH數值的大小,還要考慮其符號。
3.看化學計量數
當反應物、生成物的聚集狀態相同時,化學計量數越大,放熱反應的ΔH越小,吸熱反應的ΔH越大。
4.看反應的程度
對于可逆反應,參加反應的物質的量和聚集狀態相同時,反應進行的程度越大,熱量變化越大。
[理解·辨析] 判斷正誤
(1)使用催化劑可以增大化學反應的速率是因為改變了化學反應的ΔH。(　　)
(2)若H2(g)+O2(g)H2O(g)　ΔH=-a kJ/mol,H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-b kJ/mol,則a>b。(　　)
(3)已知相同條件下H2(g)+O2(g)H2O(g)　ΔH1,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH2,則ΔH1<ΔH2。(　　)
(4)已知①P4(白磷,s)+5O2(g)P4O10(s)　ΔH1=-2 983.2 kJ/mol,②P(紅磷,s)+O2(g)P4O10(s)　ΔH2=-738.5 kJ/mol,可以得出白磷轉化為紅磷的反應是放熱反應。(　　)
一、反應熱大小的比較
1.(2024·浙江杭州模擬)關于下列ΔH的判斷正確的是(　　)
C(aq)+H+(aq)HC(aq)　ΔH1
C(aq)+H2O(l)HC(aq)+OH-(aq)　ΔH2
OH-(aq)+H+(aq)H2O(l)　ΔH3
OH-(aq)+CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H2O(l)　ΔH4
[A] ΔH1<0、ΔH2<0 [B] ΔH1<ΔH2
[C] ΔH3<0、ΔH4>0 [D] ΔH3>ΔH4
2.(2024·遼寧大連期中)已知ROH(R=Na、K)固體溶于水放熱,有關過程能量變化如圖。下列說法正確的是(　　)
[A] 反應①:ΔH1<0,ΔS<0
[B] ΔH4(NaOH)<ΔH4(KOH)
[C] ΔH3>ΔH2
[D] ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH5+ΔH6
二、應用循環圖分析焓變關系
3.(2022·重慶卷,13)“千畦細浪舞晴空”,氮肥保障了現代農業的豐收。為探究(NH4)2SO4的離子鍵強弱,設計如圖所示的循環過程,可得ΔH4/(kJ/mol)為(　　)
[A] +533 [B] +686
[C] +838 [D] +1 143
三、利用蓋斯定律書寫熱化學方程式
4.(2022·全國乙卷,28改編)油氣開采、石油化工、煤化工等行業廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用。已知:
①2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g)
ΔH1=-1 036 kJ/mol
②4H2S(g)+2SO2(g)3S2(g)+4H2O(g)
ΔH2=+94 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　
ΔH3=-484 kJ/mol
寫出H2S(g)熱分解生成H2(g)與S2(g)的熱化學方程式: 　。
5.(2022·福建卷,13節選)異丙醇(C3H8O)可由生物質轉化得到,催化異丙醇脫水制取高值化學品丙烯(C3H6)的工業化技術已引起人們的關注,其主要反應如下:
Ⅰ.C3H8O(g)C3H6(g)+H2O(g)　ΔH1=+52 kJ/mol
Ⅱ.2C3H6(g)C6H12(g)　ΔH2=-97 kJ/mol
已知2C3H8O(g)+9O2(g)6CO2(g)+8H2O(g)　ΔH=-3 750 kJ/mol,則C3H6(g)燃燒生成CO2(g)和H2O(g)的熱化學方程式為 　。
6.(經典高考題)硫酸是一種重要的基本化工產品。接觸法制硫酸生產中的關鍵工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g)　ΔH=-98 kJ/mol。釩催化劑參與反應的能量變化如圖所示,V2O5(s)與SO2(g)反應生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學方程式為 　。
四、利用蓋斯定律計算反應熱
7.(1)(2024·安徽卷)C2H6氧化脫氫反應:
2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)　ΔH1=-209.8 kJ/mol
C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)　ΔH2=+178.1 kJ/mol
計算:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH3=　　　　 kJ/mol。
(2)(2024·山東卷)水煤氣是H2的主要來源,研究CaO對CH2O體系制H2的影響,涉及主要反應如下:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(Ⅰ)　ΔH1>0
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(Ⅱ) ΔH2<0
CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)(Ⅲ)　ΔH3<0
C(s)+CaO(s)+2H2O(g)CaCO3(s)+2H2(g)的焓變ΔH=　　　　　　　　　　　　　(用代數式表示)。
(3)(2023·浙江6月選考)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:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH=-41.2 kJ/mol
該反應分兩步完成:
3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH1=-47.2 kJ/mol
2Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g) ΔH2
則ΔH2=　　　　 kJ/mol。
1.(2024·全國甲卷,7)人類對能源的利用經歷了柴薪、煤炭和石油時期,現正向新能源方向高質量發展。下列有關能源的敘述錯誤的是(　　)
[A] 木材與煤均含有碳元素
[B] 石油裂化可生產汽油
[C] 燃料電池將熱能轉化為電能
[D] 太陽能光解水可制氫
2.(2021·浙江1月選考,20)已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表:
共價鍵 H—H H—O
鍵能/(kJ/mol) 436 463
熱化學方程式 2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-482 kJ/mol
則2O(g)O2(g)的ΔH為(　　)
[A] +428 kJ/mol [B] -428 kJ/mol
[C] +498 kJ/mol [D] -498 kJ/mol
3.(1)(2024·全國甲卷)已知如下熱化學方程式:
CH4(g)+Br2(g)CH3Br(g)+HBr(g)　ΔH1=-29 kJ/mol
3CH3Br(g)C3H6(g)+3HBr(g) ΔH2=+20 kJ/mol
計算反應3CH4(g)+3Br2(g)C3H6(g)+6HBr(g)的ΔH=　　　　kJ/mol。
(2)(2024·河北卷)硫酰氯常用作氯化劑和氯磺化劑,工業上制備原理為SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)　ΔH=-67.59 kJ/mol。若正反應的活化能為E正kJ/mol,則逆反應的活化能E逆=
　　　　　　　　kJ/mol(用含E正的代數式表示)。
(3)(2024·廣東卷)反應a:N(aq)+N(aq)N2(g)+2H2O(l)
已知:
則反應a的ΔH=　　　　　　　　　　。
第1講　化學反應的熱效應
考點一　反應熱與熱化學方程式
必備知識整合
1.(1)斷裂　形成　(2)物質　能量　能量轉化　熱能　(3)質量　能量
2.(1)釋放　吸收　(3)②>　<　③E1-E2
3.(2)物質　能量　2 mol氣態H2與1 mol氣態O2反應生成2 mol液態H2O時放出
571.6 kJ的熱量
[理解·辨析] (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√
關鍵能力提升
1.B　物質能量越高越不穩定,能量CH3CHClCH3
CH3CH2CH2Cl,故A錯誤;得到加成產物①時,反應物總能量大于生成物總能量,則該反應為放熱反應,故B正確;焓變=生成物總能量-反應物總能量,根據圖中數據無法計算得到加成產物②反應的焓變,故C錯誤;活化能越小,反應速率越大,得到加成產物②的反應的活化能大于得到加成產物①的反應的活化能,所以得到加成產物①的速率比②的速率大,故D錯誤。
2.(1)放熱　(2)吸收　不需要　(3)碳氧雙鍵(或CO)　(4)多　CO與O2反應生成CO2需要先吸收能量斷裂O2分子中的共價鍵　(5)不一定　形成
3.C　由氣態時H、H2的相對能量可知,H2的鍵能為 218 kJ/mol×2=436 kJ/mol,A項正確;由表格中數據可知,O2的鍵能為249 kJ/mol×2=498 kJ/mol,而H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214 kJ/mol,214 kJ/mol×2=428 kJ/mol<498 kJ/mol,B項正確;HOO中解離O—O所需能量為 249 kJ/mol+39 kJ/mol-10 kJ/mol=278 kJ/mol,H2O2中解離O—O所需能量為 214 kJ/mol,C項錯誤;ΔH=-136 kJ/mol+242 kJ/mol-249 kJ/mol=-143 kJ/mol,D項正確。
4.【答案】 -45
【解析】 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,由圖中數據可知,反應N2(g)+H2(g)NH3(g)的 ΔH=(473+654-436-397-339) kJ/mol=-45 kJ/mol。
5.(1)C(石墨,s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.3 kJ/mol
(2)4CuCl(s)+O2(g)2CuCl2(s)+2CuO(s)　ΔH=-177.6 kJ/mol
(3)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-1 500 kJ/mol
(4)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)　ΔH=-234 kJ/mol
(5)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=(b-a) kJ/mol　降低反應的活化能
(6)NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(s)+4H2(g)　ΔH=-216 kJ/mol
考點二　中和反應的反應熱、燃燒熱、能源
必備知識整合
1.(1)1 mol液態H2O　(2)④1 mol H2O(l)　H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ/mol
2.1 mol　指定產物　1 mol C(s)　CO2(g)　放熱
[理解·辨析] (1)×　(2)×　(3)×　(4)×
關鍵能力提升
1.D　金屬與酸的反應為放熱反應,Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固體的反應為吸熱反應,中和反應為放熱反應,A錯誤;等質量的鋁片和鋁粉分別與足量鹽酸反應放出的熱量相同,B錯誤;鐵的導熱性良好,換用鐵質攪拌器后熱量損失增大,導致測定的數值偏低,C錯誤;NaOH固體溶于水時放熱,會使測定的數值偏高,D正確。
2.【答案】 (1)玻璃攪拌器　攪拌,使酸、堿充分反應
(2)偏大　不蓋杯蓋會向外界散熱,測得的反應熱的數值偏小,但是ΔH為負值,數值越小,ΔH反而越大
(3)不相等
(4)偏小　CH3COOH是弱酸,在溶液中存在電離平衡,與堿反應時醋酸會繼續發生電離,電離過程是吸熱的
(5)NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.8 kJ/mol
【解析】 (1)由題圖可知,缺少的玻璃儀器是玻璃攪拌器,其作用是攪拌,使酸、堿充分反應。
(2)簡易量熱計如果不蓋杯蓋,裝置內的熱量會向外界散失,測得的反應熱的數值偏小,但是ΔH為負值,數值越小,ΔH反而越大。
(3)實驗中改用80 mL 0.50 mol/L鹽酸和80 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進行反應,與原實驗相比,酸、堿的用量都減少了,則放出的熱量一定不相等。
(4)CH3COOH是弱酸,在溶液中存在電離平衡,與堿反應時醋酸會繼續發生電離,電離過程是吸熱的,則所測得的反應熱的絕對值(|ΔH|)將偏小。
(5)鹽酸的用量少,則按HCl的物質的量計算生成水的物質的量,n(H2O)=n(HCl)=0.1 L×
0.5 mol/L=0.05 mol,ΔH=-=-=-56.8 kJ/mol,則其熱化學方程式為NaOH(aq)+
HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.8 kJ/mol。
3.A　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。CO(g)燃燒熱ΔH=-283.0 kJ/mol,則 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH=2×(-283.0 kJ/mol)=
-566.0 kJ/mol,A正確;應生成液態水,而不是氣態水,B、C錯誤;由表中數據可得,
①H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ/mol、②CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ/mol、③CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-726.5 kJ/mol,根據蓋斯定律,①×2+②-③得CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)　ΔH=-285.8 kJ/mol×2+(-283.0 kJ/mol)-
(-726.5 kJ/mol)=-128.1 kJ/mol,D錯誤。
4.【答案】 (1)8Al(s)+3Fe3O4(s)9Fe(s)+4Al2O3(s)　ΔH=-8a kJ/mol
(2)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ/mol、CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ/mol、H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ/mol　
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH=+247.3 kJ/mol
【解析】 (1)1 mol Al與Fe3O4反應轉化為Fe時放出a kJ的熱量,則熱化學方程式為 8Al(s)+3Fe3O4(s)4Al2O3(s)+9Fe(s)　ΔH=-8a kJ/mol。
(2)由題意可知,CH4、CO和H2的燃燒熱的熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ/mol ①、CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ/mol ②、H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ/mol ③,根據蓋斯定律,①-(②+③)×2得CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH=-890.3 kJ/mol-(-283.0 kJ/mol-285.8 kJ/mol)×2=+247.3 kJ/mol。
5.【答案】 (1)S8(s)+8O2(g)8SO2(g)　ΔH=-8a kJ/mol　(2)SO3(g)SO2(g)+O2(g)　ΔH=+b kJ/mol
【解析】 (1)1 mol S8(s)和O2(g)發生反應轉化為SO2(g)時放出的熱量為燃燒熱,由圖可知,生成 1 mol SO2(g)放出的熱量為a kJ,則S8燃燒熱的熱化學方程式為S8(s)+8O2(g)8SO2(g)　ΔH=-8a kJ/mol。
考點三　蓋斯定律與反應熱的計算
必備知識整合
一、1.相同　3.ΔH1+ΔH2　ΔH3+ΔH4+ΔH5
[理解·辨析] (1)×　(2)×　(3)×　(4)√
【提示】 (1)化學反應的ΔH只與反應體系的始態和終態有關,而與反應的途徑無關。催化劑可以增大化學反應的速率是因為降低了反應的活化能。
(2)這里的a、b只表示熱量變化的數值,生成液態水放出的熱量更多,故a(3)在比較ΔH的大小時,需要注意ΔH的符號,放出熱量越多,ΔH越小。
(4)根據蓋斯定律,①-4×②得P4(白磷,s)4P(紅磷,s)　ΔH=-29.2 kJ/mol,為放熱反應。
關鍵能力提升
1.B　HC的電離屬于吸熱過程,則C(aq)+H+(aq)HC(aq)為放熱反應,所以 ΔH1<0;C(aq)+H2O(l)HC(aq)+OH-(aq)為C的水解離子方程式,C的水解反應為吸熱反應,所以ΔH2>0;OH-(aq)+H+(aq)H2O(l)表示強酸和強堿的中和反應,為放熱反應,所以ΔH3<0;OH-(aq)+CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H2O(l)表示醋酸與強堿的中和反應,為放熱反應,所以ΔH4<0;由于醋酸是弱酸,電離過程中會吸收部分熱量,所以醋酸與強堿反應過程放出的熱量小于強酸和強堿反應放出的熱量,則ΔH4>ΔH3。綜上所述,故選B。
2.C　因為反應①為分解反應,所以ΔH1>0,ΔS>0,A項錯誤;Na+核外電子層數為2,K+核外電子層數為3,所以 r(Na+)ΔH4(KOH),B項錯誤;由蓋斯定律可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2,ΔH3-ΔH2=ΔH1>0,所以ΔH3>ΔH2,C項正確;由蓋斯定律可知,ΔH1+ΔH2=ΔH4+ΔH5+ΔH6,則ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH5-ΔH6,D項錯誤。
3.C　①NH4Cl(s)N(g)+Cl-(g)　ΔH1=+698 kJ/mol,②NH4Cl(s)N(aq)+Cl-(aq)　ΔH2=+15 kJ/mol,③Cl-(g)Cl-(aq)　ΔH3=-378 kJ/mol,④(NH4)2SO4(s)N(g)+S(g)　ΔH4,⑤(NH4)2SO4(s)N(aq)+S(aq)　ΔH5=+3 kJ/mol,
⑥S(g)S(aq)　ΔH6=-530 kJ/mol,根據蓋斯定律,由⑤+①-⑥-②+③得④,ΔH4=+838 kJ/mol,C正確。
4.【答案】 2H2S(g)S2(g)+2H2(g)　ΔH=+170 kJ/mol
【解析】 根據蓋斯定律,由(①+②)×-③可得目標熱化學方程式2H2S(g)S2(g)+2H2(g)　ΔH=(-1 036+94) kJ/mol×-(-484 kJ/mol)=+170 kJ/mol。
5.【答案】 2C3H6(g)+9O2(g)6CO2(g)+6H2O(g)　ΔH=-3 854 kJ/mol
【解析】 設反應Ⅲ為 2C3H8O(g)+9O2(g)6CO2(g)+8H2O(g)　ΔH3=-3 750 kJ/mol,根據蓋斯定律,Ⅲ-2×Ⅰ得2C3H6(g)+9O2(g)6CO2(g)+6H2O(g)　ΔH=-3 854 kJ/mol。
6.【答案】 2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)　ΔH=-351 kJ/mol
【解析】 根據題圖可知,①V2O4(s)+2SO3(g)2VOSO4(s)　ΔH1=-399 kJ/mol,
②V2O4(s)+SO3(g)V2O5(s)+SO2(g)　ΔH2=-24 kJ/mol。根據蓋斯定律,由①-②×2得2V2O5(s)+2SO2(g)2VOSO4(s)+V2O4(s)　ΔH=-399 kJ/mol-(-24 kJ/mol)×2=-351 kJ/mol。
7.【答案】 (1)-566
(2)ΔH1+ΔH2+ΔH3
(3)+6
【解析】 (1)根據蓋斯定律可得ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2)kJ/mol=-566 kJ/mol。
(2)設目標反應C(s)+CaO(s)+2H2O(g)CaCO3(s)+2H2(g)　ΔH為Ⅳ,根據蓋斯定律,Ⅳ=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ,所以ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
(3)將題述反應依次編號為①②③,根據蓋斯定律,③=①-②,則ΔH2=ΔH-ΔH1=
-41.2 kJ/mol-(-47.2 kJ/mol)=+6 kJ/mol。
真題驗收
1.C　木材的主要成分為纖維素,纖維素中含碳、氫、氧三種元素,煤是由有機物和無機物組成的復雜混合物,主要含碳元素,A正確;石油裂化是將相對分子質量較大、沸點較高的烴斷裂為相對分子質量較小、沸點較低的烴的過程,汽油的相對分子質量較小,可以通過石油裂化的方式得到,B正確;燃料電池是將燃料的化學能轉化為電能的裝置,不是將熱能轉化為電能,C錯誤;在催化劑作用下,利用太陽能光解水可以生成氫氣和氧氣,D正確。
2.D　設O2中氧原子間共價鍵的鍵能為 x kJ/mol,可得 436×2+x-4×463=-482,解得x=498,則2O(g)O2(g)的ΔH=-498 kJ/mol,D項正確。
3.【答案】 (1)-67
(2)E正+67.59
(3)ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4
【解析】 (1)將第一個熱化學方程式編號為①,將第二個熱化學方程式編號為②。根據蓋斯定律,①×3+②可得目標熱化學方程式,故熱化學方程式3CH4(g)+3Br2(g)C3H6(g)+
6HBr(g)的ΔH=-29 kJ/mol×3+20 kJ/mol=-67 kJ/mol。
(2)反應熱ΔH與正、逆反應活化能的關系為 ΔH=正反應活化能-逆反應活化能,則反應的 E逆=E正 kJ/mol-ΔH=(E正+67.59)kJ/mol。
(3)由已知可得
Ⅰ.NaNO2(s)+NH4Cl(s)N2(g)+NaCl(s)+2H2O(l)　ΔH1
Ⅱ.NaNO2(s)Na+(aq)+N(aq)　ΔH2
Ⅲ.NH4Cl(s)Cl-(aq)+N(aq)　ΔH3
Ⅳ.NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)　ΔH4
由蓋斯定律可知,目標熱化學方程式N(aq)+N(aq)N2(g)+2H2O(l)　ΔH可由Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到,故反應a的ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4。
(
第
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化學反應的熱效應
第1講
1.了解反應熱、內能、焓變的概念,明確三個概念之間的關系。
2.知道常見的吸熱反應、放熱反應,并能從多個角度分析化學反應中能量變化的原因。
3.了解熱化學方程式的含義,能正確書寫熱化學方程式。
4.了解燃燒熱的定義,能進行簡單計算;了解中和反應反應熱的測定方法。
5.理解蓋斯定律的意義,并能運用蓋斯定律進行有關反應焓變的計算。
1.化學反應的實質與特征
(1)實質:反應物中化學鍵 和生成物中化學鍵 。
(2)特征:既有 的變化,還伴隨著 的變化; 主要表現為 的變化。
(3)兩大守恒: 守恒和 守恒。
斷裂
形成
物質
能量
能量轉化
熱能
質量
能量
2.反應熱和焓變
(1)概念。
焓(H):與內能有關的物理量。物質的焓越小,具有的能量越低,穩定性越強。
釋放　
吸收
(2)舉例說明常見的放熱反應和吸熱反應。
放熱反應 吸熱反應
①可燃物的燃燒反應; ②酸堿中和反應; ③金屬與酸的置換反應; ④物質的緩慢氧化; ⑤鋁熱反應; ⑥大多數化合反應 ①鹽類的水解反應;
②Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應;
③C和H2O(g)、C和CO2的反應;
④大多數分解反應;
⑤鹽酸和碳酸氫鈉的反應
(3)宏微結合多角度認識反應熱。
①從能量變化角度理解。
ΔH=E(生成物的總能量)-E(反應物的總能量)。
②從化學鍵變化角度理解。
ΔH=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能。
>　
<
③從活化能角度理解。
a.在無催化劑的情況下,E1為正反應的活化能,E2為逆反應的活化能,ΔH=
。
b.催化劑能降低反應所需活化能,但不影響焓變的大小。
E1-E2
3.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叫做熱化學方程式。
(2)意義。
物質
能量
2 mol氣態H2與1 mol氣態O2反應生成2 mol液態H2O時放出
571.6 kJ的熱量
(3)書寫。
[理解·辨析] 判斷正誤
(1)化學反應一定伴隨能量變化,伴有能量變化的物質變化都是化學變化。
(　 　)
×
√
(3)石墨轉變為金剛石是吸熱反應,則金剛石比石墨更穩定。(　 　)
×
×
×
√
一、能量—反應歷程圖示分析
B
[A] 穩定性:CH3CHClCH3[B] 得到加成產物①的反應為放熱反應
[C] 得到加成產物②反應的焓變等于E2-E1
[D] 得到加成產物②的速率比①的速率大
【解析】 物質能量越高越不穩定,能量CH3CHClCH3CH3CH2CH2Cl,故A錯誤;得到加成產物①時,反應物總能量大于生成物總能量,則該反應為放熱反應,故B正確;焓變=生成物總能量-反應物總能量,根據圖中數據無法計算得到加成產物②反應的焓變,故C錯誤;活化能越小,反應速率越大,得到加成產物②的反應的活化能大于得到加成產物①的反應的活化能,所以得到加成產物①的速率比②的速率大,故D錯誤。
2.科學家用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程如圖所示。
回答下列問題。
(1)從狀態Ⅰ到狀態Ⅲ為　　　　(填“吸熱”或“放熱”)反應。
放熱
(2)從狀態Ⅰ到狀態Ⅱ需要　　　　 (填“吸收”或“釋放”)能量,CO分子
　　　　(填“需要”或“不需要”)斷鍵形成C和O。
吸收
不需要
(3)從狀態Ⅱ到狀態Ⅲ形成的化學鍵是　 。
(4)將相同物質的量的CO轉化為CO2,CO與O反應比CO與O2反應放出的熱量　　　　(填“多”或“少”),可能的原因是
　 　。
多
CO與O2反應生成CO2需要
先吸收能量斷裂O2分子中的共價鍵
(5)由該反應過程可知,在化學反應中,舊化學鍵　　　　(填“一定”或“不一定”)完全斷裂,但一定有新化學鍵的　　　　。
不一定
形成
二、反應熱與鍵能的相關計算
3.(2022·浙江6月選考,18)標準狀態下,下列物質氣態時的相對能量如下表:
物質(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/ (kJ/mol) 249 218 39 10 0 0 -136 -242
C
-45
三、熱化學方程式書寫
5.依據事實,寫出下列反應的熱化學方程式。
(1)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: 　 。
(2)CuCl(s)與O2反應生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25 ℃、101 kPa下,已知該反應每消耗 1 mol CuCl(s)放熱44.4 kJ,該反應的熱化學方程式是
　。
(3)1.6 g液態化合物N2H4與液態H2O2恰好完全反應生成兩種對環境友好的氣體,此時放出 75 kJ 的熱量,請寫出該反應的熱化學方程式:
　。
(4)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)過程中的能量變化示意圖,請寫出NO2(g)與CO(g)反應的熱化學方程式:
　。
(5)合成氨反應常使用鐵觸媒增大反應速率。如圖為有、無鐵觸媒時,反應的能量變化示意圖。寫出該反應的熱化學方程式:
　　　　　　　。從能量角度分析,鐵觸媒的作用是　 。
ΔH=(b-a) kJ/mol
降低反應的活化能
(6)NaBH4(s)與H2O(l)反應生成NaBO2(s)和H2(g),在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放熱21.6 kJ,該反應的熱化學方程式為
　 。
1.中和反應的反應熱及測定
(1)概念。
在25 ℃和101 kPa下,強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發生中和反應生成
時所放出的熱量。
(2)中和反應反應熱的測定。
①測定原理。
c=4.18 J/(g·℃)=4.18×10-3 kJ/(g·℃);n為生成H2O的物質的量。稀溶液密度用1 g/mL進行計算。
1 mol液態H2O
②實驗裝置。
③實驗步驟。
步驟 操作
酸溶液溫度的測量 用量筒量取50 mL 0.50 mol/L鹽酸,打開杯蓋,倒入量熱計的內筒,蓋上杯蓋,插入溫度計,測量并記錄鹽酸的溫度
堿溶液溫度的測量 用另一個量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度
反應后體系溫度的測量 打開杯蓋,將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計的內筒,立即蓋上杯蓋,插入溫度計,用攪拌器勻速攪拌。密切關注溫度變化,記錄最高溫度
重復實驗 重復上述步驟2次
④數據處理及結論。
a.數據處理:取三次測量所得溫度差的平均值作為計算依據。
b.結論:在25 ℃和101 kPa下,強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發生中和反應生成 時,放出57.3 kJ的熱量,熱化學方程式可表示為
。
1 mol H2O(l)
2.燃燒熱
1 mol　
指定產物　
1 mol C(s)　
CO2(g)　
放熱
3.能源
[理解·辨析] 判斷正誤
(1)空氣、燃料比越大,燃料燃燒越充分,則燃燒效率一定越高。(　 　)
×
×
×
(4)HCl和NaOH反應的中和熱ΔH=-57.3 kJ/mol,則0.5 mol H2SO4和足量Ba(OH)2反應的ΔH=-57.3 kJ/mol。(　 　)
×
一、中和反應反應熱的測定
1.(2024·山東威海期中)某同學設計如圖所示實驗,探究反應中的能量變化。下列判斷正確的是(　　)
[A] 實驗(a)、(b)、(c)所涉及的反應都是放熱反應
[B] 將實驗(a)中的鋁片更換為等質量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加
[C] 實驗(c)中將玻璃攪拌器改為鐵質攪拌器對實驗結果沒有影響
[D] 實驗(c)中若用NaOH固體測定,則測定數值偏高
D
【解析】 金屬與酸的反應為放熱反應,Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固體的反應為吸熱反應,中和反應為放熱反應,A錯誤;等質量的鋁片和鋁粉分別與足量鹽酸反應放出的熱量相同,B錯誤;鐵的導熱性良好,換用鐵質攪拌器后熱量損失增大,導致測定的數值偏低,C錯誤;NaOH固體溶于水時放熱,會使測定的數值偏高,D正確。
2.某同學通過測定反應過程中所放出的熱量來計算中和反應的反應熱,將100 mL 0.5 mol/L鹽酸與100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(在稀溶液中,可以近似地認為酸、堿的密度、比熱容與水的相等)。回答下列問題。
(1)從實驗裝置上看,圖中缺少的一種玻璃儀器是　　　　　 ,其作用是　 　　　　　　　　。
玻璃攪拌器
攪拌,使酸、堿充分反應
【解析】 (1)由題圖可知,缺少的玻璃儀器是玻璃攪拌器,其作用是攪拌,使酸、堿充分反應。
(2)簡易量熱計如果不蓋杯蓋,生成1 mol H2O(l)時所測得中和反應的反應熱(ΔH)將　　 　　(填“偏大”“偏小”或“無影響”),判斷的理由是
　 　。
偏大
不蓋杯蓋
會向外界散熱,測得的反應熱的數值偏小,但是ΔH為負值,數值越小,ΔH反而越大
【解析】 (2)簡易量熱計如果不蓋杯蓋,裝置內的熱量會向外界散失,測得的反應熱的數值偏小,但是ΔH為負值,數值越小,ΔH反而越大。
(3)實驗中改用80 mL 0.50 mol/L鹽酸和80 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,兩者所放出的熱量　　 　　(填“相等”或“不相等”)。
不相等
【解析】 (3)實驗中改用80 mL 0.50 mol/L鹽酸和80 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進行反應,與原實驗相比,酸、堿的用量都減少了,則放出的熱量一定不相等。
(4)若用與鹽酸等體積、等物質的量濃度的CH3COOH溶液進行上述實驗,生成1 mol H2O時,所測得的中和反應的反應熱的絕對值(|ΔH|)將　　　(填
“偏大”“偏小”或“無影響”),判斷的理由是
　 　。
偏小
CH3COOH是弱酸,在溶液中存在
電離平衡,與堿反應時醋酸會繼續發生電離,電離過程是吸熱的
【解析】 (4)CH3COOH是弱酸,在溶液中存在電離平衡,與堿反應時醋酸會繼續發生電離,電離過程是吸熱的,則所測得的反應熱的絕對值(|ΔH|)將偏小。
(5)若通過測定計算出產生的熱量為2.84 kJ,請寫出該反應的熱化學方程式: 　。
二、考查燃燒熱及熱化學方程式的書寫
3.(2024·湖北武漢模擬)物質的燃燒推動了文明的進步和科技的發展。部分物質的燃燒熱數據如下表:
物質 H2(g) CO(g) CH3OH(l) N2H4(l)
ΔH/ (kJ/mol) -285.8 -283.0 -726.5 -622.0
下列熱化學方程式正確的是(　　)
A
4.(1)已知Fe3O4與1 mol Al反應轉化為Fe時放出a kJ的熱量,寫出該反應的熱化學方程式: 　。
(2)工業上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO,已知CH4、CO和H2的燃燒熱分別為890.3 kJ/mol、283.0 kJ/mol和 285.8 kJ/mol,分別寫出表示CH4、CO和H2的燃燒熱的熱化學方程式:
　;
則CH4催化重整的熱化學方程式為
　。
ΔH=+247.3 kJ/mol
5.在一定條件下,S8(s)和O2(g)發生反應依次轉化為SO2(g)和SO3(g)。反應過程和能量關系可用如圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol產物的數據)。
(1)寫出表示S8(s)燃燒熱的熱化學方程式:
　。
(2)寫出SO3(g)分解生成SO2(g)和O2(g)的熱化學方程式:
　　　 　　　。
一、蓋斯定律
1.含義:一個化學反應,不管是一步完成的還是分幾步完成的,其反應熱是
的。
2.意義:可以用來間接計算某些不能直接測定的反應的反應熱。
相同
3.圖示
ΔH= = 。
ΔH1+ΔH2
ΔH3+ΔH4+ΔH5
二、反應熱大小的比較
1.看物質的聚集狀態
物質的氣、液、固三態轉化時的能量變化如圖:
2.看ΔH的符號
比較反應熱大小時不能只比較ΔH數值的大小,還要考慮其符號。
3.看化學計量數
當反應物、生成物的聚集狀態相同時,化學計量數越大,放熱反應的ΔH越小,吸熱反應的ΔH越大。
4.看反應的程度
對于可逆反應,參加反應的物質的量和聚集狀態相同時,反應進行的程度越大,熱量變化越大。
[理解·辨析] 判斷正誤
(1)使用催化劑可以增大化學反應的速率是因為改變了化學反應的ΔH。
(　 　)
×
【提示】 (1)化學反應的ΔH只與反應體系的始態和終態有關,而與反應的途徑無關。催化劑可以增大化學反應的速率是因為降低了反應的活化能。
×
【提示】 (2)這里的a、b只表示熱量變化的數值,生成液態水放出的熱量更多,故a×
【提示】 (3)在比較ΔH的大小時,需要注意ΔH的符號,放出熱量越多,ΔH越小。
√
一、反應熱大小的比較
1.(2024·浙江杭州模擬)關于下列ΔH的判斷正確的是(　　)
B
[A] ΔH1<0、ΔH2<0 [B] ΔH1<ΔH2
[C] ΔH3<0、ΔH4>0 [D] ΔH3>ΔH4
2.(2024·遼寧大連期中)已知ROH(R=Na、K)固體溶于水放熱,有關過程能量變化如圖。下列說法正確的是(　　)
[A] 反應①:ΔH1<0,ΔS<0
[B] ΔH4(NaOH)<ΔH4(KOH)
[C] ΔH3>ΔH2
[D] ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH5+ΔH6
C
【解析】 因為反應①為分解反應,所以ΔH1>0,ΔS>0,A項錯誤;Na+核外電子層數為2,K+核外電子層數為3,所以r(Na+)ΔH4(KOH),B項錯誤;由蓋斯定律可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2,ΔH3-ΔH2=ΔH1>0,所以ΔH3>ΔH2,C項正確;由蓋斯定律可知,ΔH1+ΔH2=ΔH4+ΔH5+ΔH6,則ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH5-ΔH6,D項錯誤。
二、應用循環圖分析焓變關系
3.(2022·重慶卷,13)“千畦細浪舞晴空”,氮肥保障了現代農業的豐收。為探究(NH4)2SO4的離子鍵強弱,設計如圖所示的循環過程,可得ΔH4/(kJ/mol)為(　　)
[A] +533 [B] +686
[C] +838 [D] +1 143
C
三、利用蓋斯定律書寫熱化學方程式
4.(2022·全國乙卷,28改編)油氣開采、石油化工、煤化工等行業廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用。已知:
寫出H2S(g)熱分解生成H2(g)與S2(g)的熱化學方程式:
　。
ΔH=+170 kJ/mol
5.(2022·福建卷,13節選)異丙醇(C3H8O)可由生物質轉化得到,催化異丙醇脫水制取高值化學品丙烯(C3H6)的工業化技術已引起人們的關注,其主要反應如下:
四、利用蓋斯定律計算反應熱
7.(1)(2024·安徽卷)C2H6氧化脫氫反應:
-566
【解析】 (1)根據蓋斯定律可得ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2)kJ/mol=
-566 kJ/mol。
(2)(2024·山東卷)水煤氣是H2的主要來源,研究CaO對C-H2O體系制H2的影響,涉及主要反應如下:
ΔH1+ΔH2+ΔH3
(3)(2023·浙江6月選考)水煤氣變換反應是工業上的重要反應,可用于制氫。
則ΔH2=　　　 kJ/mol。
+6
【解析】 (3)將題述反應依次編號為①②③,根據蓋斯定律,③=①-②,則ΔH2=ΔH-ΔH1=-41.2 kJ/mol-(-47.2 kJ/mol)=+6 kJ/mol。
1.(2024·全國甲卷,7)人類對能源的利用經歷了柴薪、煤炭和石油時期,現正向新能源方向高質量發展。下列有關能源的敘述錯誤的是(　　)
[A] 木材與煤均含有碳元素
[B] 石油裂化可生產汽油
[C] 燃料電池將熱能轉化為電能
[D] 太陽能光解水可制氫
C
【解析】 木材的主要成分為纖維素,纖維素中含碳、氫、氧三種元素,煤是由有機物和無機物組成的復雜混合物,主要含碳元素,A正確;石油裂化是將相對分子質量較大、沸點較高的烴斷裂為相對分子質量較小、沸點較低的烴的過程,汽油的相對分子質量較小,可以通過石油裂化的方式得到,B正確;燃料電池是將燃料的化學能轉化為電能的裝置,不是將熱能轉化為電能,C錯誤;在催化劑作用下,利用太陽能光解水可以生成氫氣和氧氣,D正確。
2.(2021·浙江1月選考,20)已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表:
[A] +428 kJ/mol [B] -428 kJ/mol
[C] +498 kJ/mol [D] -498 kJ/mol
D
3.(1)(2024·全國甲卷)已知如下熱化學方程式:
-67
E正+67.59
【解析】 (2)反應熱ΔH與正、逆反應活化能的關系為 ΔH=正反應活化能-逆反應活化能,則反應的 E逆=E正 kJ/mol-ΔH=(E正+67.59)kJ/mol。
已知:
則反應a的ΔH=　　　　　　　　　　。
ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4
課時作業28　化學反應的熱效應
(時間:30分鐘　滿分:60分)
一、選擇題(共8小題,每小題6分,共48分)
D
2.(2024·河北石家莊期中)實驗室用鹽酸和NaOH溶液反應來測定中和反應的反應熱。下列說法正確的是(　　)
[A] 用同一溫度計測量酸液溫度后立即測量堿液溫度
[B] 為使兩物質充分反應,添加NaOH溶液時應遵循少量多次原則
[C] 實驗中需要稍過量的NaOH溶液以保證實驗數據的準確性
[D] 為防止玻璃攪拌器損壞,可用鐵質材料替代
C
【解析】 用溫度計測量酸溶液的溫度后立即測量堿溶液的溫度,酸堿會發生中和反應,導致熱量損失,則用溫度計測量酸溶液的溫度后,應先用水沖洗溫度計再測量堿溶液的溫度,A錯誤;向酸(堿)中分次加入堿(酸),熱量損失較多,不能分次加入堿(酸),B錯誤;中和反應反應熱測定時,為了減小誤差,保證鹽酸完全被中和,加入的氫氧化鈉溶液應該稍過量,C正確;用鐵質材料代替玻璃攪拌器,會使熱量損失較多,使中和反應放熱測定值偏小,D錯誤。
B
3.根據下列物質變化,所得能量變化關系正確的是(　　)
4.(2025·廣東海德雙語學校期中)順-2-丁烯、反-2-丁烯分別與氫氣加成制備丁烷的焓的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　)
[A] 上述反應中只有π鍵斷裂
[B] 順-2-丁烯比反-2-丁烯穩定
[C] 1 mol順-2-丁烯轉化為1 mol反-2-丁烯放熱4.2 kJ
[D] 發生加成反應時,順-2-丁烯斷鍵吸收的能量高于反-2-丁烯斷鍵吸收的能量
C
【解析】 由圖可知,題述反應中順-2-丁烯和反-2-丁烯中π鍵斷裂,H2中的σ鍵斷裂,A錯誤;由圖可知,順-2-丁烯比反-2-丁烯的能量高,所以反-2-丁烯比順-2-丁烯更穩定,B錯誤;由圖可知,1 mol順-2-丁烯轉化為1 mol反-2-丁烯放熱[-115.5-(-119.7)] kJ=4.2 kJ,C正確;發生加成反應時,順-2-丁烯斷鍵吸收的能量低于反-2-丁烯斷鍵吸收的能量,所以順-2-丁烯放出的能量高于反-2-丁烯放出的能量,D錯誤。
5.(2025·重慶期中)甲醇是重要的化工原料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發生的主反應如下:
已知H—H鍵能為a kJ/mol,C—H鍵能為 b kJ/mol,CH3OH(g)中的C—O鍵能為 c kJ/mol,O—H鍵能為d kJ/mol,則CO(g)中的碳氧鍵的鍵能(單位:
kJ/mol)為(　　)
[A] -99+2a-3b-c-d
[B] -99-2a+3b+c+d
[C] 99+2a-3b-c-d
[D] 99-2a+3b+c+d
B
【解析】 根據蓋斯定律可知,反應①=反應②-反應③,則ΔH1=ΔH2-ΔH3=
-58 kJ/mol-41 kJ/mol=-99 kJ/mol,設CO(g)中的碳氧鍵的鍵能為x,ΔH1=
x+2a kJ/mol-(3b kJ/mol+c kJ/mol+d kJ/mol)=-99 kJ/mol,則x=(-99-2a+
3b+c+d) kJ/mol,故選B。
6.(2025·四川自貢期中)多相催化反應是在催化劑表面通過吸附、解吸過程進行的。我國學者發現 T ℃ 時(各物質均為氣態),甲醇與水在銅基催化劑上的反應機理和能量圖如圖所示:
下列說法正確的是(　　)
[A] 反應Ⅱ的熱化學方程式為CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)　ΔH=
+a kJ/mol(a>0)
[B] CO(g)在反應中生成又消耗,CO(g)可認為是催化劑
[C] 選擇優良的催化劑可以降低反應Ⅰ和Ⅱ的活化能,減少過程中的能耗和反應的焓變
[D] 1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)的總能量小于1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)的總能量
D
7.根據下列已知條件,所寫熱化學方程式正確的是(　　)
D
下列說法不正確的是(　　)
[A] O的非金屬性大于S,推知熱穩定性:H2O>H2S
[B] 兩步反應中化學鍵斷裂吸收的總能量均小于化學鍵形成釋放的總能量
C
二、非選擇題(共1小題,共12分)
9.(12分,每空3分)(1)(2023·全國甲卷)已知下列反應的熱化學方程式:
-307
(2)(2024·河南高考適應性考試)二氧化碳—甲烷重整反應制備合成氣(H2+CO)是一種生產高附加值化學品的低碳過程。該過程存在如下化學反應:
ΔH1=　　　　　　　　。
+247.3 kJ/mol
【解析】 (2)根據蓋斯定律,①=②+③-2×④,則 ΔH1=ΔH2+ΔH3-2ΔH4=
-90.2 kJ/mol+74.9 kJ/mol-2×(-131.3 kJ/mol)=+247.3 kJ/mol。
(3)(2024·安徽高考適應性考試)丙烷價格低廉且產量大,而丙烯及其衍生物具有較高的經濟附加值,因此丙烷脫氫制丙烯具有重要的價值。回答下列問題。
①已知下列反應的熱化學方程式:
-118
化學鍵 C—C C—H H—H
鍵能/(kJ/mol) 347.7 413.4 436.0
614.7課時作業28　化學反應的熱效應
(時間:30分鐘　滿分:60分)
一、選擇題(共8小題,每小題6分,共48分)
1.(2024·江西撫州模擬)已知:S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH=-297.23 kJ/mol,下列說法正確的是(　　)
[A] S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH=-Q kJ/mol;Q=297.23
[B] S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH=-Q kJ/mol;Q<297.23
[C] 1 mol SO2(g)的能量大于1 mol S(s)和 1 mol O2(g)的能量總和
[D] 1 mol SO2(g)的能量小于1 mol S(s)和 1 mol O2(g)的能量總和
2.(2024·河北石家莊期中)實驗室用鹽酸和NaOH溶液反應來測定中和反應的反應熱。下列說法正確的是(　　)
[A] 用同一溫度計測量酸液溫度后立即測量堿液溫度
[B] 為使兩物質充分反應,添加NaOH溶液時應遵循少量多次原則
[C] 實驗中需要稍過量的NaOH溶液以保證實驗數據的準確性
[D] 為防止玻璃攪拌器損壞,可用鐵質材料替代
3.根據下列物質變化,所得能量變化關系正確的是(　　)
選項 物質變化 能量關系
[A] 將充滿NO2的針筒置于熱水中,氣體顏色變深 能量大小:NO2(g)>N2O4(g)
[B] 將NaOH溶液與HCl溶液混合
[C] 1 g氣態SiH4在空氣中燃燒,生成SiO2(s)與液態水,放熱44.6 kJ SiH4(g)+2O2(g)SiO2(s)+2H2O(l)　 ΔH=-44.6 kJ/mol
續　表
選項 物質變化 能量關系
[D] 合成氨:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ/mol 反應物的鍵能總和>生成物的鍵能總和
4.(2025·廣東海德雙語學校期中)順2丁烯、反2丁烯分別與氫氣加成制備丁烷的焓的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　)
[A] 上述反應中只有π鍵斷裂
[B] 順2丁烯比反2丁烯穩定
[C] 1 mol順2丁烯轉化為1 mol反2丁烯放熱4.2 kJ
[D] 發生加成反應時,順2丁烯斷鍵吸收的能量高于反2丁烯斷鍵吸收的能量
5.(2025·重慶期中)甲醇是重要的化工原料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發生的主反應如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2=-58 kJ/mol
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　
ΔH3=+41 kJ/mol
已知H—H鍵能為a kJ/mol,C—H鍵能為 b kJ/mol,CH3OH(g)中的C—O鍵能為 c kJ/mol,O—H鍵能為d kJ/mol,則CO(g)中的碳氧鍵的鍵能(單位:kJ/mol)為(　　)
[A] -99+2a-3b-c-d
[B] -99-2a+3b+c+d
[C] 99+2a-3b-c-d
[D] 99-2a+3b+c+d
6.(2025·四川自貢期中)多相催化反應是在催化劑表面通過吸附、解吸過程進行的。我國學者發現T ℃時(各物質均為氣態),甲醇與水在銅基催化劑上的反應機理和能量圖如圖所示:
下列說法正確的是(　　)
[A] 反應Ⅱ的熱化學方程式為CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)　ΔH=+a kJ/mol(a>0)
[B] CO(g)在反應中生成又消耗,CO(g)可認為是催化劑
[C] 選擇優良的催化劑可以降低反應Ⅰ和Ⅱ的活化能,減少過程中的能耗和反應的焓變
[D] 1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)的總能量小于1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)的總能量
7.根據下列已知條件,所寫熱化學方程式正確的是(　　)
[A] H2的燃燒熱為a kJ/mol:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)　ΔH=-a kJ/mol
[B] 1 mol SO2(g)、0.5 mol O2(g)完全反應,放出熱量98.3 kJ:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-98.3 kJ/mol
[C] H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ/mol,則H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l)　ΔH=-114.6 kJ/mol
[D] 96 g O2(g)的能量比96 g O3(g)的能量低 b kJ:3O2(g)2O3(g)　ΔH=+b kJ/mol
8.(2024·北京朝陽區二模)土壤中的微生物可將大氣中的H2S經兩步反應氧化成S,兩步反應的能量變化如圖。
下列說法不正確的是(　　)
[A] O的非金屬性大于S,推知熱穩定性:H2O>H2S
[B] 兩步反應中化學鍵斷裂吸收的總能量均小于化學鍵形成釋放的總能量
[C] H2S(g)+2O2(g)2H+(aq)+S(aq)　ΔH=-364.01 kJ· mol-1
[D] 結合S(s)的燃燒熱,可求算2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g)的ΔH
二、非選擇題(共1小題,共12分)
9.(12分,每空3分)(1)(2023·全國甲卷)已知下列反應的熱化學方程式:
①3O2(g)2O3(g)　ΔH1=+285 kJ/mol
②2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(l)　ΔH2=-329 kJ/mol
反應③CH4(g)+O3(g)CH3OH(l)+O2(g)的ΔH3=　　　　kJ/mol。
(2)(2024·河南高考適應性考試)二氧化碳—甲烷重整反應制備合成氣(H2+CO)是一種生產高附加值化學品的低碳過程。該過程存在如下化學反應:
①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)　ΔH1
②CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)
ΔH2=-90.2 kJ/mol
③CH4(g)C(s)+2H2(g)
ΔH3=+74.9 kJ/mol
④CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)
ΔH4=-131.3 kJ/mol
ΔH1=　　　　　　　　。
(3)(2024·安徽高考適應性考試)丙烷價格低廉且產量大,而丙烯及其衍生物具有較高的經濟附加值,因此丙烷脫氫制丙烯具有重要的價值。回答下列問題。
①已知下列反應的熱化學方程式:
Ⅰ.直接脫氫:CH3CH2CH3(g)CH2CHCH3(g)+H2(g)　ΔH1=+123.8 kJ/mol
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH2=-483.6 kJ/mol
計算O2氧化丙烷脫氫反應Ⅲ.CH3CH2CH3(g)+O2(g)CH2CHCH3(g)+H2O(g)的
ΔH3=　　　　 kJ/mol。
②已知下列鍵能數據,結合反應Ⅰ數據,計算CC的鍵能是　　　　 kJ/mol。
化學鍵 C—C C—H H—H
鍵能/(kJ/mol) 347.7 413.4 436.0
課時作業28　化學反應的熱效應
1.D　因物質由固態轉變成氣態也要吸收熱量,所以S(g)+O2(g)SO2(g)　ΔH=-Q kJ/mol中Q>297.23,故A、B錯誤;放熱反應中反應物的總能量大于生成物的總能量,所以1 mol SO2(g)的能量小于1 mol S(s)和1 mol O2(g)的能量總和,故C錯誤,D正確。
2.C　用溫度計測量酸溶液的溫度后立即測量堿溶液的溫度,酸堿會發生中和反應,導致熱量損失,則用溫度計測量酸溶液的溫度后,應先用水沖洗溫度計再測量堿溶液的溫度,A錯誤;向酸(堿)中分次加入堿(酸),熱量損失較多,不能分次加入堿(酸),B錯誤;中和反應反應熱測定時,為了減小誤差,保證鹽酸完全被中和,加入的氫氧化鈉溶液應該稍過量,C正確;用鐵質材料代替玻璃攪拌器,會使熱量損失較多,使中和反應放熱測定值偏小,D錯誤。
3.B　將充滿NO2的針筒置于熱水中,氣體顏色變深,說明升高溫度,2NO2(g)N2O4(g)的平衡逆向移動,則該反應為放熱反應,2分子NO2(g)的能量高于1分子N2O4(g)的能量,A錯誤;NaOH和HCl的中和反應為放熱反應,圖示反應的反應物總能量高于生成物總能量,為放熱反應,B正確;1 g氣態SiH4的物質的量為 mol,所以1 mol氣態SiH4在空氣中燃燒,生成SiO2(s)與液態水,放熱44.6×32 kJ=1 427.2 kJ,C錯誤;合成氨的反應為放熱反應,說明反應物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和,D錯誤。
4.C　由圖可知,題述反應中順2丁烯和反2丁烯中π鍵斷裂,H2中的σ鍵斷裂,A錯誤;由圖可知,順2丁烯比反2丁烯的能量高,所以反2丁烯比順2丁烯更穩定,B錯誤;由圖可知,1 mol順2丁烯轉化為1 mol反2丁烯放熱[-115.5-(-119.7)] kJ=4.2 kJ,C正確;發生加成反應時,順2丁烯斷鍵吸收的能量低于反2丁烯斷鍵吸收的能量,所以順2丁烯放出的能量高于反2丁烯放出的能量,D錯誤。
5.B　根據蓋斯定律可知,反應①=反應②-反應③,則 ΔH1=ΔH2-ΔH3=-58 kJ/mol-41 kJ/mol=-99 kJ/mol,設CO(g)中的碳氧鍵的鍵能為x,ΔH1=x+2a kJ/mol-(3b kJ/mol+c kJ/mol+d kJ/mol)=-99 kJ/mol,則x=(-99-2a+3b+c+d) kJ/mol,故選B。
6.D　由圖可知,反應Ⅱ中反應物的總能量大于生成物的總能量,則反應Ⅱ的熱化學方程式為 CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)　ΔH=-a kJ/mol(a>0),故A錯誤;CO(g)在反應中生成又消耗,則該物質為中間產物,不是催化劑,故B錯誤;選擇優良的催化劑可以降低反應Ⅰ和Ⅱ的活化能,減少過程中的能耗,但不能改變反應的焓變,故C錯誤;由圖可知,1 mol CH3OH(g)和 1 mol H2O(g)的總能量小于1 mol CO2(g)和 3 mol H2(g)的總能量,故D正確。
7.D　燃燒熱是指在101 kPa時,1 mol純物質完全燃燒生成指定產物時放出的熱量,HCl不是指定產物,A錯誤;1 mol SO2(g)、0.5 mol O2(g)完全反應放出熱量 98.3 kJ,2 mol SO2(g)、1 mol O2(g)完全反應放出熱量為196.6 kJ,B錯誤;反應H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l)中生成H2O(l)的同時還生成BaSO4(s),生成沉淀也放熱,C錯誤;96 g O2(g)的物質的量為3 mol,96 g O3(g)的物質的量為2 mol,則由96 g O2(g)的能量比96 g O3(g)的能量低 b kJ可知,3O2(g)2O3(g)　ΔH=+b kJ/mol,D正確。
8.C　元素非金屬性越強,其簡單氣態氫化物穩定性越強,O的非金屬性大于S,推知熱穩定性H2O>H2S,A正確;由題圖可知兩步反應均為放熱反應,所以兩步反應中反應物化學鍵斷裂吸收的總能量均小于生成物化學鍵形成釋放的總能量,B正確;第一步反應的熱化學方程式為H2S(g)+O2(g)S(s)+H2O(g)　ΔH=-221.19 kJ· mol-1,第二步反應的熱化學方程式為S(s)+O2(g)+H2O(g)S(aq)+2H+(aq)　ΔH=-585.20 kJ· mol-1,根據蓋斯定律,兩步反應相加可得H2S(g)+2O2(g)2H+(aq)+S(aq)　ΔH=-806.39 kJ· mol-1,C錯誤;結合S(s)的燃燒熱可得到代表S(s)的燃燒熱的熱化學方程式,再結合第一步反應的熱化學方程式,根據蓋斯定律,可求算2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g)的ΔH,D正確。
9.【答案】 (1)-307
(2)+247.3 kJ/mol
(3)①-118　②614.7
【解析】 (1)根據蓋斯定律,③=×(②-①),則ΔH3=(ΔH2-ΔH1)=×(-329 kJ/mol-285 kJ/mol)=-307 kJ/mol。
(2)根據蓋斯定律,①=②+③-2×④,則 ΔH1=ΔH2+ΔH3-2ΔH4=-90.2 kJ/mol+74.9 kJ/mol-2×(-131.3 kJ/mol)=+247.3 kJ/mol。
(3)①根據蓋斯定律,反應Ⅲ=反應Ⅰ+反應Ⅱ,則 ΔH3=ΔH1+ΔH2=+123.8 kJ/mol+×(-483.6 kJ/mol)=-118 kJ/mol。
②反應Ⅰ為CH3CH2CH3(g)CH2CHCH3(g)+H2(g)　ΔH1=+123.8 kJ/mol,設CC的鍵能是 x kJ/mol,根據ΔH=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,可得ΔH1=[2×347.7+8×413.4-(x+347.7+6×413.4+436.0)]kJ/mol=+123.8 kJ/mol,解得x=614.7。
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