2019高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 第6講 化學(xué)能與熱能學(xué)案.docx

第6講　化學(xué)能與熱能 知考點　明方向　滿懷信心正能量　 設(shè)問 方式 ①從宏觀和微觀的角度考查對反應(yīng)熱的理解 [例](2018天津卷，10)，(2017天津卷，3) ②熱化學(xué)方程式書寫及判斷 [例](2017江蘇卷，8) ③能源問題、蓋斯定律及反應(yīng)熱計算 [例](2018全國卷Ⅱ，28)，(2016全國卷Ⅱ，26,27) 知識點　網(wǎng)絡(luò)線　引領(lǐng)復(fù)習(xí)曙光現(xiàn)　 釋疑難　研熱點　建模思維站高端　 考點一　反應(yīng)熱宏觀表現(xiàn)與微觀變化　 ▼命題規(guī)律： 1．題型：選擇題(主)、填空題(次)。 2．考向：常以具體的事實為背景設(shè)計題目，突出對概念的理解和應(yīng)用，以圖表為背景，考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化，以及鍵能的簡單計算逐漸成為高考出題的新熱點。 ▼方法點撥： 1．從宏觀、微觀兩個角度理解化學(xué)反應(yīng)熱： 反應(yīng)熱 圖示 圖像 分析 微觀 宏觀 a表示斷裂舊化學(xué)鍵吸收的熱量； b表示新化學(xué)鍵生成放出的熱量； c表示反應(yīng)熱 a表示反應(yīng)物的活化能； b表示活化分子形成生成物釋放的能量； c表示反應(yīng)熱 2．燃燒熱與中和熱概念理解“三點注意” 三點注意 燃燒熱 (1)外界條件：25 ℃，101 kPa(因此要注意常見可燃物該條件下狀態(tài)) (2)可燃物的量：1 mol (3)產(chǎn)物：穩(wěn)定的氧化物；C→CO2(g)、H2→H2O(l)、P→P2O5(s)、S→SO2(g)、N→N2(g)；在其他氣體中燃燒不屬于燃燒熱 中和熱 (1)反應(yīng)物應(yīng)該為稀溶液：固體或濃溶液溶解放熱 (2)強(qiáng)酸強(qiáng)堿：弱酸弱堿電離吸熱 (3)生成物：1 mol H2O，且生成的鹽如果難溶，則產(chǎn)生沉淀放熱 1．(1)下列說法中正確的是(　AD　) 　 甲　　　　　　　　　　乙 A．(2016海南卷)由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖甲所示，X→Y反應(yīng)的ΔH應(yīng)該為：E3－E2 B．(2016江蘇卷)甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝206.1 kJmol－1，使用催化劑ΔH減小 C．(2017海南卷)某反應(yīng)過程能量變化如圖乙所示，有催化劑條件下，反應(yīng)的活化能等于E1＋E2 D．(2017海南卷)同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH相同 (2)(2015海南卷)由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1mol N2，其ΔH1＝__－139__kJmol－1， (3)(2016浙江卷)煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝218.4 kJmol－1(反應(yīng)Ⅰ) CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g) ΔH2＝－175.6 kJmol－1(反應(yīng)Ⅱ) 假設(shè)某溫度下，反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2)，則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是__C__。 A　　　　　B　　　　　　C　　　　　D 解析　(1)由X→Y反應(yīng)的ΔH＝E3－E2，選項A正確；催化劑改變反應(yīng)歷程，但是不改變反應(yīng)物和生成物，所以反應(yīng)物和生成物的總能量均保持不變，反應(yīng)熱不變，選項B錯誤；使用催化劑后，反應(yīng)分兩步，兩步反應(yīng)的活化能分別為E1和E2，但反應(yīng)的活化能不等于E1＋E2，選項C錯誤；一旦化學(xué)方程式中反應(yīng)物、生成物的量以及狀態(tài)確定，外界條件均不能改變該反應(yīng)的ΔH，選項D正確。(2)由圖可知反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高(348—209)＝139，所以為放熱反應(yīng)，ΔH＝－139 kJmol－1。 (3)由于反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng)，故反應(yīng)Ⅰ生成物所具有的能量高于反應(yīng)物，選項A、D錯誤；反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2)，說明反應(yīng)Ⅰ的活化分子百分?jǐn)?shù)比較大、活化能低于反應(yīng)Ⅱ，反應(yīng)Ⅰ的中間產(chǎn)物所具有的能量低，選項B錯誤。 【變式考法】 (1)(2018江淮十校聯(lián)考)下列說法中正確的是__D__。 A．中和熱的測定時：酸和堿溶液取用量越大，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量就越多，測得的中和熱ΔH將越小 B．中和熱測定實驗中，所取用的酸和堿的量應(yīng)該恰好完全反應(yīng)，且要一次性迅速倒入 C．由乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式：2C2H6O(g)＋4O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2a kJ/mol，可知乙醇的燃燒熱ΔH＝－a kJ/mol D．由于紅磷比白磷穩(wěn)定，所以紅磷的燃燒熱ΔH比白磷的燃燒熱ΔH要大 E．因為2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－241.8 kJ/mol，所以CO所具有的能量要比CO2高，由此可知CO2比CO 更穩(wěn)定 F．為了將煤炭充分使用，最好使用更小的顆粒，而且要鼓入盡量多的過量空氣 H．所有化學(xué)反應(yīng)的活化能均大于0 I．生石灰和燒堿溶于水都屬于放熱反應(yīng) (2)(2018皖南八校二模)I－催化H2O2分解的原理分為兩步，總反應(yīng)可表示為：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH<0 若第一步反應(yīng)為H2O2(aq)＋I(xiàn)－(aq)===IO－(aq)＋H2O(l) ΔH>0　慢反應(yīng) 則第二步反應(yīng)為__H2O2(aq)＋I(xiàn)O－(aq)===I－(aq)＋H2O(l)＋O2(g)__ΔH<0　快反應(yīng) 能正確的表示I－催化H2O2分解機(jī)理的示意圖為__A__。 A　　　　　B　　　　　　C　　　　　D (3)(2017鄂東南聯(lián)盟)人們常用催化劑來選擇反應(yīng)進(jìn)行的方向。如圖所示為一定條件下1 mol CH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時，生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化劑作用下，CH3OH與O2反應(yīng)主要生成__HCHO__(填“CO”“CO2”或“HCHO”)。 解析　(1)中和熱是以生成1 mol H2O為標(biāo)準(zhǔn)，所以與酸和堿溶液取用量的多少無關(guān)，選項A錯誤；在中和熱測定實驗中，通常使酸和堿中的一方稍微過量，這樣才能使另一方完全反應(yīng)，以保證能到達(dá)預(yù)期的水的生成量，為了防止熱量散失，應(yīng)該迅速混合，選項B錯誤；燃燒熱是在25 ℃，101 kPa時測定，此時乙醇應(yīng)該為液態(tài)，而熱化學(xué)方程式中的乙醇為氣態(tài)，選項C錯誤；紅磷和白磷燃燒產(chǎn)物相同，也就是生成物能量相同，但是因為紅磷比白磷穩(wěn)定，所以紅磷的能量低，反應(yīng)放出的熱量少，考慮到ΔH為負(fù)值，所以紅磷的燃燒熱ΔH比白磷的燃燒熱ΔH要大，選項D正確；由熱化學(xué)方程式2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－241.8 kJ/mol，得出的結(jié)論是：2 mol CO(g)和1 mol O2(g)的總能量比2 mol CO2(g)的能量高，選項E錯誤；燃料燃燒時，鼓入的空氣應(yīng)該是適當(dāng)?shù)倪^量，加入太多，過量的空氣會帶走熱量而損失，選項F錯誤；離子之間的反應(yīng)和原子之間的反應(yīng)因為不需要斷裂化學(xué)鍵，所以活化能幾乎為0，H錯誤；氫氧化鈉溶解是物理變化，該過程的ΔH不屬于反應(yīng)熱，I錯誤； (2)可由總反應(yīng)方程式減去第一步反應(yīng)方程式即可得到第二步反應(yīng)的方程式；由于第一步吸熱、第二步放熱，所以起始反應(yīng)物的總能量低于中間產(chǎn)物的總能量，高于最終產(chǎn)物的總能量，選項B、D錯誤；由于第一步為慢反應(yīng)、第二步為快反應(yīng)，所以第一步反應(yīng)的活化能高于第二步反應(yīng)的活化能，選項A正確。(3)使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，活化能越低，普通分子越容易轉(zhuǎn)化成活化分子，反應(yīng)越容易，由圖可知，用甲醇轉(zhuǎn)化為甲醛需要活化能最低，因此CH3OH與O2反應(yīng)主要生成HCHO。 2．(2018洛陽三模)研究表明N2O與CO在Fe＋作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示，下列說法錯誤的是(　C　) A．反應(yīng)總過程ΔH<0 B．Fe＋使反應(yīng)的活化能減小 C．FeO＋也是該反應(yīng)的催化劑 D．Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng) 解析　反應(yīng)總過程為N2O＋CO===N2＋CO2，根據(jù)圖示可知，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，ΔH<0，選項A正確；根據(jù)反應(yīng)歷程，F(xiàn)e＋為催化劑，能夠降低反應(yīng)的活化能，選項B正確；FeO＋為中間產(chǎn)物，而不是催化劑，選項C錯誤；根據(jù)圖示，F(xiàn)e＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2兩反應(yīng)中反應(yīng)物總能量均高于生成物總能量，均為放熱反應(yīng)，選項D正確。 3．(2018揚州四模)當(dāng)1,3－丁二烯和溴單質(zhì)1∶1加成時，其反應(yīng)機(jī)理及能量變化如下： 則： C4H6(g,1,3－丁二烯)＋Br2(l)===A(l)　ΔH1； C4H6(g,1,3－丁二烯)＋Br2(l)===B(l)　ΔH2； ΔH1__>__ΔH2(填“>”“ <”或“＝”)生成A的反應(yīng)速率__>__(填“>”“ <”或“＝”)生成B的反應(yīng)速率。 解析　由圖可知，兩個反應(yīng)的特點均為：反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以均為放熱反應(yīng)，ΔH為“－”值，又由圖可知生成物B的能量低，放熱多，ΔH更??；由圖可知生成A的反應(yīng)活化能低，所以反應(yīng)速率快。 反應(yīng)熱、活化能及催化劑的關(guān)系 (1)反應(yīng)熱＝正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)的活化能； (2)不同的化學(xué)反應(yīng)：正反應(yīng)活化能越大，反應(yīng)速率越慢； (3)使用催化劑后，正、逆反應(yīng)活化能等幅度減小，所以反應(yīng)熱不變； (4)使用催化劑后只改變了反應(yīng)途徑，反應(yīng)進(jìn)程與能量曲線圖中起點和落點不變，圖像應(yīng)該從一個拋物線變成多個連續(xù)拋物線； 注意催化劑與中間產(chǎn)物的區(qū)別：催化劑——開始為反應(yīng)物，后面反應(yīng)的生成物；中間產(chǎn)物——開始反應(yīng)的生成物，后面反應(yīng)的反應(yīng)物。 考點二　熱化學(xué)方程式的書寫與判斷　 ▼命題規(guī)律： 1．題型：填空題(主)、選擇題(次)。 2．考向：Ⅱ卷中根據(jù)已知熱化學(xué)方程式借助蓋斯定律書寫待求熱化學(xué)方程式是近幾年比較流行的考查形式，以選擇題的形式考查熱化學(xué)方程式的意義，根據(jù)題干信息判斷正誤在某些選項中出現(xiàn)。 ▼方法點撥： 1．熱化學(xué)方程式書寫注意“六要素” 2．“四看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤 1．(1)(2018北京卷 )近年來，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如下： 反應(yīng)Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)　 ΔH1＝＋551 kJmol－1 反應(yīng)Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3＝－297 kJmol－1 反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式：__3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJmol－1__。 (2)(2017全國卷Ⅰ)下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。 通過計算，可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學(xué)方程式分別為__H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋286 kJ/mol __、__H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝＋20 kJ/mol__，制得等量H2所需能量較少的是__系統(tǒng)(Ⅱ)__。 (3)(2017天津卷)0.1 mol Cl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng)，生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2xH2O的液態(tài)化合物，放熱4.28 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)　ΔH＝－85.6 kJmol－1__。 (4)(2016天津卷)Si與Cl兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1mol SiCl4，恢復(fù)至室溫，放熱687 kJ，已知該SiCl4的熔、沸點分別為－69℃和58℃，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ/mol__。 突破點撥 (1)陌生物質(zhì)的聚集狀態(tài)，一定要符合題中已知條件的要求。 (2)運用蓋斯定律可由已知熱化學(xué)方程式推未知熱化學(xué)方程式。 解析　(1)根據(jù)過程，反應(yīng)Ⅱ為SO2催化歧化生成H2SO4和S，反應(yīng)為3SO2＋2H2O===2H2SO4＋S。應(yīng)用蓋斯定律，反應(yīng)Ⅰ＋反應(yīng)Ⅲ得，2H2SO4(l)＋S(s)===3SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH3＝(＋551 kJ/mol)＋(－297 kJ/mol)＝＋254 kJ/mol，反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式為3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH＝－254 kJ/mol。(2)根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知系統(tǒng)(Ⅰ)中反應(yīng)的實質(zhì)是水的分解反應(yīng)，根據(jù)蓋斯定律可得H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋286 kJ/mol；系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的原理是硫化氫的分解反應(yīng)，根據(jù)蓋斯定律可得，其熱化學(xué)方程式為H2S (g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝＋20 kJ/mol，則制得等量H2所需要能量較少的是系統(tǒng)(Ⅱ)。(3)由題意可知還原性氣體應(yīng)該為CO，再根據(jù)題意(元素類別、性質(zhì)變化)可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)　ΔH＝－85.6 kJmol－1。(4)根據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的方法，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ/mol。 【變式考法】 (1)(2018中原名校預(yù)測)已知 1 L 1molL－1 (NH4)2CO3溶液與2 L 1molL－1Ba(OH)2溶液加熱充分反應(yīng)，放出100 kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__(NH4)2CO3(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaCO3(s)＋2H2O(l)＋2NH3(g)　ΔH＝－100 kJmol－1__。 (2)(2018莆田二模 )甲醇(CH3OH)常溫下為無色液體，是應(yīng)用廣泛的化工原料和前景樂觀的燃料。已知：CO、H2、CH3OH的燃燒熱(ΔH)分別為－283.0 kJmol－1、－285.8 kJmol－1、－726.8 kJmol－1，則CO和H2反應(yīng)生成CH3OH的熱化學(xué)方程式是__CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　ΔH＝－127.8 kJmol－1__。 (3)(2018魯晉三模)在微生物作用的條件下，廢水中的NH經(jīng)過兩步反應(yīng)氧化成NO，兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下： 第一步反應(yīng)是__放熱__反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)，判新依據(jù)是__ΔH＝－273_kJ/mol(或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量)__。1 mol NH (aq)全部氧化成NO (aq)的熱化學(xué)方程式為__NH(aq)＋2O2(g)===2H＋(aq)＋NO(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ/mol__。 解析　 (1)根據(jù)(NH4)2CO3溶液與Ba(OH)2的用量可知Ba(OH)2過量，所以應(yīng)該由(NH4)2CO3的物質(zhì)的量進(jìn)行反應(yīng)熱的計算，另外注意各物質(zhì)的狀態(tài)的確定；溶于水的物質(zhì)為aq。 (2)①由CO、H2、CH3OH的燃燒熱可得到對應(yīng)的熱化學(xué)方程式： CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJmol－1?、?；H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJmol－1　Ⅱ；CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.8 kJmol－1　Ⅲ；根據(jù)蓋斯定律，由Ⅰ＋Ⅱ2－Ⅲ得CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝－127.8 kJmol－1。 (3)從第一步反應(yīng)的圖中得到反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，所以是放熱反應(yīng)。從左圖得到NH(aq)＋3/2O2(g)===2H＋(aq)＋NO(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－273 kJ/mol；從右圖得到NO(aq)＋1/2O2(g)===NO(aq)　ΔH＝－73 kJ/mol；兩個方程式相加得到：NH(aq)＋2O2(g)===2H＋(aq)＋NO(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ/mol。 2．(2018臨沂三模)下列熱化學(xué)方程式正確的是(　D　) 選項 已知條件 熱化學(xué)方程式 A H2的燃燒熱為a kJmol－1 H2＋Cl2HCl　ΔH＝－a kJmol－1 B 1 mol SO2、0.5 mol O2充分反應(yīng)后，放出熱量98.3 kJ 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6kJmol－1 C H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1 H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1 D 31 g白磷比31 g紅磷能量多b kJ P4(白磷，s)===4P(紅磷，s) ΔH＝－4b kJmol－1 解析　燃燒熱是指可燃物在氧氣中安全燃燒放出的熱量，應(yīng)是H2和O2反應(yīng)，選項A錯誤；SO2與O2反應(yīng)為可逆反應(yīng)，ΔH應(yīng)大于－196.6 kJmol－1，選項B錯誤；由于生成BaSO4沉淀是要放熱，所以放出的熱量大于114.6 kJ，選項C錯誤。 3．寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： (1)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為__SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJmol－1__。 (2)(2018廈門質(zhì)檢)隨原子序數(shù)遞增，八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對大小、最高正價或最低負(fù)價的變化如下圖所示。 根據(jù)判斷出的元素回答問題： 已知1 mol e的單質(zhì)在足量d2中燃燒，恢復(fù)至室溫，放出255.5 kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH＝－511 kJmol－1__。 (3)(2018宿州三模)用V2O5作催化劑，氨氣將NO還原成N2的一種反應(yīng)歷程如圖所示 ①寫出總反應(yīng)化學(xué)方程式__4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O__。 ②測得該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為：lg K＝5.08＋217.5/T，該反應(yīng)ΔH__<__0(填“>”“ <”或“＝”)。 解析　(1)n(SiH4)＝＝mol，則1 mol SiH4燃燒放出的熱量為：89.2 kJ16＝1 427.2 kJ，則化學(xué)方程式為：SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJmol－1。(2)根據(jù)e和d的化合價以及原子半徑可知e為鈉，d為氧，鈉在氧氣中燃燒生成過氧化鈉，所以據(jù)此可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(3)①由圖可知，反應(yīng)物為：NH3、NO、O2，生成物為N2和H2O，并結(jié)合圖中加入的NO與O2的比例關(guān)系，可以寫出反應(yīng)的總化學(xué)方程式；②由關(guān)系式lgK＝5.08＋217.5/T可知，溫度越高K越小，即加熱平衡向逆反應(yīng)方向移動，根據(jù)勒夏特列原理可知：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 熱化學(xué)方程式書寫易出現(xiàn)的錯誤 (1)未標(biāo)明反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)而造成錯誤。 (2)反應(yīng)熱的符號使用不正確，即吸熱反應(yīng)未標(biāo)出“＋”號，放熱反應(yīng)未標(biāo)出“－”號，從而導(dǎo)致錯誤。 (3)漏寫ΔH的單位，或者將ΔH的單位寫為kJ，從而造成錯誤。 (4)反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式的化學(xué)計量數(shù)不對應(yīng)而造成錯誤。 (5)對燃燒熱、中和熱的概念理解不到位，忽略其標(biāo)準(zhǔn)是1 mol 可燃物或生成1 mol H2O(l)而造成錯誤。 (6)對于具有同素異形體以及同分異構(gòu)體的物質(zhì)，只注明聚集狀態(tài)，未注明物質(zhì)的名稱。 考點三　反應(yīng)熱的計算及大小比較　 ▼命題規(guī)律： 1．題型：選擇題(次)、非選擇題(主)。 2．考向：考查方式多為根據(jù)已知熱化學(xué)方程式書寫待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式或直接計算其反應(yīng)熱，難度不大，是近幾年高考熱點。 ▼方法點撥： 1．常見的反應(yīng)熱計算方法 (1)根據(jù)反應(yīng)物、生成物總能量、總鍵能計算反應(yīng)熱 ΔH＝E(生成物的總能量)－E(反應(yīng)物的總能量)； ΔH＝E(反應(yīng)物的鍵能之和)－E(生成物的鍵能之和)。 (2)根據(jù)熱化學(xué)方程式計算反應(yīng)熱 對于任意一個熱化學(xué)方程式，焓變與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比(Q＝n|ΔH|)。 (3)根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)熱 若一個化學(xué)方程式可由另外幾個化學(xué)方程式相加減得到，則該反應(yīng)的焓變也通過這幾個化學(xué)反應(yīng)的焓變加減而得到。 2．反應(yīng)熱大小的比較方法 (1)同一可燃物，完全燃燒時放熱大于不完全燃燒，所以ΔH(不完全燃燒)＞ΔH(完全燃燒)； (2)同一反應(yīng)物狀態(tài)不同或同一生成物狀態(tài)不同時：根據(jù)能量與狀態(tài)的關(guān)系：氣態(tài)＞液態(tài)＞固態(tài)，再結(jié)合ΔH＝E(生成物的總能量)－E(反應(yīng)物的總能量)即可判斷； (3)兩個有聯(lián)系的反應(yīng)相比較： ①化學(xué)計量數(shù)為倍數(shù)關(guān)系，則ΔH亦為倍數(shù)關(guān)系(注意ΔH正、負(fù)對大小比較的影響)； ②互為可逆反應(yīng)，則ΔH互為相反數(shù)(注意ΔH正、負(fù)對大小比較的影響)。 1．(1)(2018全國卷Ⅱ) CH4－CO2催化重整反應(yīng)為：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。 已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJmol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJmol－1 C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJmol－1 該催化重整反應(yīng)的ΔH＝__＋247__kJmol－1。 (2)(2018天津卷)CO2與CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣：CH4(g)＋ CO2(g)2CO (g)＋ 2H2(g)已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 化學(xué)鍵 C—H C===O H—H CO(CO) 鍵能/kJmol－1 413 745 436 1075 則該反應(yīng)的ΔH＝__＋120_kJmol－1__。 (3)(2015全國Ⅱ卷)甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇。發(fā)生的主要反應(yīng)如下： ①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1 ②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2 ③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3 已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 化學(xué)鍵 H—H C—O CO H—O C—H E/(kJmol－1) 436 343 1 076 465 413 由此計算ΔH1＝__－99__kJmol－1； 已知ΔH2＝－58 kJmol－1，則ΔH3＝__＋41__kJmol－1。 突破點撥 (1)ΔH＝(反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能)； (2)由已知熱化學(xué)方程式求未知熱化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，常用蓋斯定律求解。 解析　(1)①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJmol－1； ②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJmol－1； ③C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　ΔH＝－111 kJmol－1； 根據(jù)蓋斯定律可知③2－②－①即得到該催化重整反應(yīng)CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋247 kJmol－1。 (2)化學(xué)反應(yīng)的焓變應(yīng)該等于反應(yīng)物鍵能減去生成物的鍵能，所以焓變?yōu)?4413＋2745)－(21075＋2436)＝＋120 kJmol－1。 (3)根據(jù)鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系可知，ΔH1＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝(1 076 kJmol－1＋2436 kJmol－1)－(413 kJmol－13＋343 kJmol－1＋465 kJmol－1)＝－99 kJmol－1。根據(jù)蓋斯定律，由②－①可得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58 kJmol－1)－(－99 kJmol－1)＝＋41 kJmol－1。 【變式考法】 (1)(2016全國卷Ⅱ)①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1 ②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2 ③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3 ④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4 上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝__2ΔH3－2ΔH2－ΔH1__， (2)(2018益陽三模)已知反應(yīng)2HI(g)===H2(g)＋I(xiàn)2(g)的ΔH＝＋11 kJmol－1,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，則1mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為__299__kJ。 (3)(2018武邑五模)①已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ/mol，則C(s)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g)的ΔH__>__(填“>”“<”或“＝”) 131.3 kJ/mol ②已知：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ/mol，則2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝__＋566__kJ/mol ③25 ℃、101 kPa時，14 g CO在足量的O2中充分燃燒，放出141.3 kJ熱量，則CO的燃燒熱為ΔH＝__－282.6_kJ/mol__。 解析　(1)根據(jù)蓋斯定律，由③2－②2－①可得④，則ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；(2)ΔH＝E(反應(yīng)物鍵能總和)－E(生成物鍵能總和)；設(shè)1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為x kJ，代入計算：＋11＝2x－(436＋151)，x＝299；(3)①由于兩個反應(yīng)生成物狀態(tài)相同，所以生成物的總能量相同，但是H2O(g)所具有的能量要高于H2O(l)所具有的能量，所以反應(yīng)C(s)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g)吸收更多熱量，ΔH大；②反應(yīng)2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)可看作反應(yīng)CO(g)＋O2(g)===CO2(g)兩邊系數(shù)乘2，再將反應(yīng)物和生成物顛倒，可見其反應(yīng)熱為：－2(－283 kJ/mol)；③25 ℃、101 kPa時，14 g CO在足量的O2中充分燃燒，放出141.3 kJ熱量，則1 mol CO(即28 g CO)完全燃燒放出的熱量是141.3 kJ2＝282.6 kJ，即CO的燃燒熱ΔH＝－282.6 kJmol－1。 2．已知：①膽礬失水的熱化學(xué)方程式為 CuSO45H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH＝＋Q1 kJmol－1； ②室溫下，無水硫酸銅溶于水的熱化學(xué)方程式為CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH＝－Q2 kJmol－1； ③膽礬(CuSO45H2O)溶于水時溶液溫度降低。 則Q1與Q2的關(guān)系是(Q1、Q2為正數(shù))(　A　) A．Q1>Q2　　　 B．Q1＝Q2 C．Q1<Q2　　　 D．無法確定 解析　利用熱化學(xué)方程式相加法，將膽礬失水和無水CuSO4溶于水的熱化學(xué)方程式相加得：CuSO45H2O(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH＝(Q1－Q2) kJmol－1。由題意知，膽礬溶于水為吸熱過程，即有ΔH＝(Q1－Q2) kJmol－1>0，因此，Q1>Q2。 3．(2018百校聯(lián)盟三模)參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題： (1)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　 ΔH＝＋49.0 kJmol－1 ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　 ΔH＝－192.9 kJmol－1 又知：③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJmol－1 則CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝__－764.7_kJmol－1__。甲醇的燃燒熱ΔH2__＞__ΔH1(填“>”“<”或“＝”) (2)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)： 化學(xué)鍵 P—P P—O O===O P===O 鍵能/kJmol－1 a b c x 已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為d kJ，白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖所示，則上表中x＝__(d＋6a＋5c－12b)__(用含有a、b、c、d的代數(shù)式表示)。 解析　(1)②3－①2＋③2得CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝3(－192.9 kJmol－1)－249.0 kJmol－1＋(－44 kJmol－1)2＝－764.7 kJmol－1。由于甲醇室溫下為液體，所以1mol CH3OH(l)完全燃燒放熱小于764.7 kJ，但因為ΔH2為負(fù)值，所以ΔH2>ΔH1；(2)反應(yīng)熱＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和，即6a＋5c－(4x＋12b)＝－d，解得x＝(d＋6a＋5c－12b)。 比較反應(yīng)熱大小的3項注意 (1)反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。 (2)ΔH有正負(fù)之分，比較時要連同“＋”“－”一起比較，類似數(shù)學(xué)中的正、負(fù)數(shù)大小的比較。 (3)若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值的大小，不考慮正、負(fù)號。 享資源　練類題　彎道超越顯功力　 蓋斯定律與勒夏特列原理的綜合應(yīng)用 考向預(yù)測 蓋斯定律是高考必考內(nèi)容，大多以反應(yīng)熱的計算以及熱化學(xué)方程式書寫方式考查，但是由于能量變化也會影響化學(xué)平衡移動，所以將蓋斯定律和勒夏特列原理有機(jī)結(jié)合是高考值得注意的趨勢。這類題目能很好考查學(xué)生思維深度，同時也考查了考生“變化觀念與平衡思想”的學(xué)科素養(yǎng) 解題關(guān)鍵 (1)蓋斯定律的幾種常用關(guān)系 熱化學(xué)方程式 焓變之間的關(guān)系 aA(g)===B(g)　ΔH1 A(g)===B(g)　ΔH2 ΔH2＝ΔH1或 ΔH1＝aΔH2 aA(g)===B(g)　ΔH1 B(g)===aA(g)　ΔH2 ΔH1＝－ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2 (2)溫度與勒夏特列原理關(guān)系：升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；降溫平衡向放熱反應(yīng)方向移動 失分防范 (1)巧用蓋斯定律方法技巧 (2)根據(jù)溫度對平衡的影響判斷反應(yīng)的放吸熱 (3)根據(jù)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行判斷反應(yīng)的放吸熱 【預(yù)測】(1)已知平衡：①C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)，②2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)．當(dāng)升高溫度時，①和②平衡皆向右移動。 (1)C(s)＋2H2(g)CH4(g)　ΔH1 (2)2C(s)＋H2(g)C2H2(g)　ΔH2 (3)2C(s)＋2H2(g)C2H4(g)　ΔH3 下列有關(guān)(1)、(2)和(3)中的ΔH1、ΔH2、ΔH3大小順序排列正確的是(　　) A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH2＞ΔH3＞2ΔH1 C．ΔH2＞ΔH1＞ΔH3 D．ΔH3＞ΔH2＞2ΔH1 (2) 氫氣可用于制備H2O2。已知： H2(g)＋A(l)===B(l)　ΔH1 O2(g)＋B(l)===A(l)＋H2O2(l)　ΔH2 其中A、B為有機(jī)物，兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，則H2(g)＋ O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“>”、“<”或“＝”)。 思維導(dǎo)航 (1)根據(jù)勒夏特列原理確定反應(yīng)①②的反應(yīng)放吸熱；再根據(jù)蓋斯定律與反應(yīng)(1)(2)(3)建立聯(lián)系。 (2)根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件判斷 ΔH1和ΔH2的特點，根據(jù)蓋斯定律確定ΔH。 規(guī)范答題：(1)當(dāng)升高溫度時，反應(yīng)①C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)，反應(yīng)②2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)的平衡向右移動，說明二反應(yīng)正向為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，利用蓋斯定律，(2)－(3)，得到C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)，ΔH＝ΔH2－ΔH3，與已知①方程式一樣，則ΔH2－ΔH3＞0，所以ΔH2＞ΔH3，同理：(3)－2(1)，得到2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)，ΔH＝ΔH3－2ΔH1，與已知②方程式一樣，則ΔH3－2ΔH1＞0，所以ΔH3＞2ΔH1；綜上所述ΔH2＞ΔH3＞2ΔH1，選項B正確。(2)①H2(g)＋A(l)===B(l)　ΔH1，②O2(g)＋B(l)===A(l)＋H2O2(l)　ΔH2，兩反應(yīng)的ΔS＜0，根據(jù)兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，ΔG＝ΔH－TΔS＜0，因此ΔH1、ΔH2均小于0，將①＋②得：H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)的ΔH＝ΔH1＋ΔH1＜0，故答案為＜。 答案：(1)B　(2)＜ 【變式考法】 (2017江蘇卷)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列說法不正確的是(　C　) ①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2 (g) ΔH1＝a kJmol－1 ②CO(g)＋H2O(g)===CO2 (g)＋H2 (g)　 ΔH2＝b kJmol－1 ③CO2(g)＋3H2 (g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH3＝c kJmol－1 ④2CH3OH(g)===CH3OCH3 (g)＋H2O(g)　 ΔH4＝d kJmol－1 A．反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣 B．反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一 C．反應(yīng)CH3OH(g)===CH3OCH3 (g)＋H2O(l)的ΔH＝kJmol－1 D．反應(yīng) 2CO(g)＋4H2 (g)===CH3OCH3 (g)＋H2O(g)的ΔH＝ (2b＋2c＋d) kJmol－1 解析　反應(yīng)①、②的生成物CO2和H2是反應(yīng)③的反應(yīng)物，選項A正確；反應(yīng)③可將CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH，變廢為寶，選項B正確；4個反應(yīng)中，水全是氣態(tài)，沒有給出水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的焓變，選項C錯誤；把反應(yīng)②③④三個反應(yīng)按(②＋③)2＋④可得該反應(yīng)及對應(yīng)的焓變，選項D正確。 對點特訓(xùn)(六)　化學(xué)能與熱能 1．(2018南昌質(zhì)檢)同溫同壓下，已知下列各反應(yīng)為放熱反應(yīng)，下列各熱化學(xué)方程式中焓變絕對值數(shù)值最小的是(　A　) A．2H2(l)＋O2(l)===2H2O(g) ΔH1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3 D．2H2(l)＋O2(l)===2H2O(l) ΔH4 解析　相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，氣態(tài)時的能量>液態(tài)時的能量>固態(tài)時的能量，氫氣的燃燒為放熱反應(yīng)，所以當(dāng)反應(yīng)物全為液態(tài)，生成物為氣態(tài)時，反應(yīng)放出的熱量最少，即焓變的絕對值最小，選項A正確。 2．(2018北京卷)我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。 下列說法不正確的是(　D　) A．生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100% B．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂 C．①→②放出能量并形成了C—C鍵 D．該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率 解析　根據(jù)圖示CH4與CO2在催化劑存在時生成CH3COOH，總反應(yīng)為CH4＋CO2CH3COOH，只有CH3COOH一種生成物，原子利用率為100%，選項A正確；CH4選擇性活化變?yōu)棰龠^程中，有1個C—H鍵發(fā)生斷裂，選項B正確；根據(jù)圖示，①的總能量高于②的總能量，①→②放出能量，對比①和②，①→②形成C—C鍵，選項C正確；催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，選項D錯誤。 3．(2018江蘇百校聯(lián)盟)H2與ICl的反應(yīng)分①、②兩步進(jìn)行，其能量曲線如下圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是(　C　) A．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為放熱反應(yīng) B．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為氧化還原反應(yīng) C．反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，與相應(yīng)正反應(yīng)的活化能無關(guān) D．反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH＝－218 kJmol－1 解析　根據(jù)圖像可知，反應(yīng)①和反應(yīng)②中反應(yīng)物總能量都大于生成物，則反應(yīng)①、②均為放熱反應(yīng)，選項A正確；反應(yīng)①、②中都存在元素化合價變化，所以反應(yīng)①、②都是氧化還原反應(yīng)，選項B正確；反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢，是因為反應(yīng)①中正反應(yīng)的活化能較大，反應(yīng)②中正反應(yīng)的活化能較小，選項C錯誤；反應(yīng)①、反應(yīng)②總的能量變化為218 kJ，根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH＝－218 kJmol－1，選項D正確。 4．(2018豐臺期末)N2O和CO是環(huán)境污染性氣體，可在Pt2O＋表面轉(zhuǎn)化為無害氣體，其反應(yīng)原理為N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)　ΔH，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過程及能量如下。下列說法不正確的是(　D　) 　 A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2 B．ΔH＝－226 kJ/mol C．該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能 D．為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)化需不斷向反應(yīng)器中補(bǔ)充 Pt2O＋和 Pt2O 解析?、貼2O＋Pt2O＋===Pt2O＋N2 ΔH1，②Pt2O＋CO===Pt2O＋＋CO2 ΔH2，結(jié)合蓋斯定律計算①＋②得到N2O(g)＋CO(g)===CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2，選項A正確；圖示分析可知，反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)焓變ΔH＝生成物總焓－反應(yīng)物總焓＝134 kJmol－1－360 kJmol－1＝－226 kJmol－1，選項B正確；正反應(yīng)活化能E1＝134 kJmol－1小于逆反應(yīng)活化能E2＝360 kJmol－1，選項C正確；①N2O＋Pt2O＋===Pt2O＋N2 ΔH1，②Pt2O＋CO===Pt2O＋＋CO2ΔH2，反應(yīng)過程中Pt2O＋和Pt2O參與反應(yīng)后又互相生成不需要補(bǔ)充，選項D錯誤。 5．(2018邢臺模擬)近年來發(fā)現(xiàn)用鈰(Ce)的氧化物可高效制取H2，制備原理如圖所示，已知0＜δ＜2，下列說法不正確的是(　B　) A．太陽能最終轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 B．T<1 050 ℃時，CeO2－δ比CeO2穩(wěn)定 C．CeO2是水分解的催化劑 D．兩步反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng) 解析　由圖可知太陽能最終轉(zhuǎn)化為氧氣和氫氣中的能量，所以將太陽能量最終轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，選項A正確；T<1 050 ℃時，CeO2－δ轉(zhuǎn)化成CeO2，應(yīng)該是CeO2比CeO2－δ穩(wěn)定，選項B錯誤；CeO2在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不變，所以CeO2是水分解的催化劑，選項C正確；兩步反應(yīng)中都有元素化合價的變化，第一步生成氧氣單質(zhì)、第二步生成氫氣單質(zhì)，所以兩步反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng)，選項D正確。 6．(2018天津五縣期末)向Na2CO3溶液中滴加鹽酸，反應(yīng)過程中能量變化如下圖所示，下列說法正確的是(　B　) A．反應(yīng)HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) 為放熱反應(yīng) B．CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 C．ΔH1＞ΔH2　ΔH2＜ΔH3 D．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化劑，則ΔH3變小 解析　根據(jù)圖示，反應(yīng)HCO(aq)和H＋(aq)的總能量小于CO2(g)和H2O(l) 的總能量，為吸熱反應(yīng)，選項A錯誤；將圖中ΔH1、ΔH2、ΔH3對應(yīng)表達(dá)為三個階段的熱化學(xué)方程式，結(jié)合蓋斯定律，CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，選項B正確；ΔH1＜0，ΔH2＜0，根據(jù)圖像，ΔH1＜ΔH2，選項C錯誤；使用催化劑，反應(yīng)熱不變，選項D錯誤。 7．(2018江西六校聯(lián)考)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： ①6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2 ③C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3 ④H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH4 ⑤4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)　ΔH5 下列判斷正確的是(　C　) A．反應(yīng)②③④的焓變ΔH均大于0 B．ΔH2＜2ΔH4 C．ΔH5＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 D．ΔH5＝2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 解析　反應(yīng)②③④均為放熱反應(yīng)，故焓變ΔH均小于0，選項A錯誤；反應(yīng)②生成氣態(tài)水，反應(yīng)④生成液態(tài)水，兩個反應(yīng)生成等量H2O的情況下，生成液態(tài)水釋放出更多熱量，釋放熱量越多，ΔH越小，故有ΔH2＞2ΔH4，選項B錯誤；根據(jù)蓋斯定律，⑤＝12③＋5②－2①，故ΔH5＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。選項C正確，選項D錯誤。 8．(2018安徽六校聯(lián)考)有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示： 化學(xué)鍵 C===O O===O C—C 鍵能/kJmol－1 x 498.8 345.6 碳的燃燒熱ΔH＝－395 kJmol－1，假設(shè)單質(zhì)碳中只存在C—C鍵且基本結(jié)構(gòu)單元為正四面體，則x的值為(　C　) A．619.7　　　 B．1 239.4　　　　 C．792.5　　　 D．1 138.1 解析　在碳的正四面體結(jié)構(gòu)中，每個碳原子形成4個C—C鍵，每個C—C鍵由2個碳原子共有，故每個碳原子擁有的C—C鍵數(shù)目為2。結(jié)合反應(yīng)熱與鍵能關(guān)系：ΔH＝反應(yīng)物鍵能之和－生成物鍵能之和，可得2345.6＋498.8－2x＝－395，計算得x＝792.5。 9．(2018鄂東南聯(lián)考)下列化學(xué)用語的相關(guān)表述正確的有(　D　) A．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－a kJ mol－1，故1 mol NaOH固體與足量的稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量為a kJ B．因CuSO45H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH＝＋b kJ mol－1，故1 mol CuSO4(s)溶于水時，放出熱量b kJ C．因氫氣的燃燒熱為c kJ mol－1，故電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋c kJ mol－1 D．已知500 ℃、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放出19.3 kJ的熱量，無法推出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 解析　H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－a kJ mol－1，表示酸堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱為a kJ mol－1，但由于NaOH固體溶解于水時放熱，所以1 mol NaOH固體與足量的稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量大于a kJ，選項A錯誤；因CuSO45H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH＝＋b kJ mol－1，故1 mol CuSO4(s)與水反應(yīng)生成CuSO45H2O(s)時放出熱量小于b kJ，因為CuSO45H2O(s)溶于水時又有吸熱，選項B錯誤；氫氣的燃燒熱為c kJ mol－1，故電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋2c kJ mol－1，選項C錯誤；合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，無法計算放出19.3 kJ熱量生成氨氣的物質(zhì)的量，則無法書寫該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，選項D正確。 10．(2018天津十二校聯(lián)考)下圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的能量變化示意圖。下列說法正確的是(　A　) A．金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)的反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行是因為ΔH均小于零 B．熱穩(wěn)定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2 C．工業(yè)上可由電解MgCl2溶液冶煉金屬Mg，該過程需吸收熱量 D．由圖可知此溫度下MgBr2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)　ΔH＝＋117 kJmol－1 解析　金屬鎂和鹵素單質(zhì)X2(g)反應(yīng)生成MgX2(s)，ΔS<0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，ΔH－TΔS<0，必須ΔH<0，選項A正確；能量越低越穩(wěn)定。比較圖中物質(zhì)能量大小可知熱穩(wěn)定順序為：MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2，選項B錯誤；已知由Mg制取MgCl2是放熱過程，電解熔融的氯化鎂制取鎂是吸熱過程，而電解氯化鎂溶液得不到金屬鎂，選項C錯誤；已知①Mg(s)＋Cl2(s)＝MgCl2(s) ΔH＝－641 kJmol－1，②Mg(s)＋Br2(s)＝MgBr2(s)　ΔH＝－524 kJmol－1，得MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)　ΔH＝－117 kJmol－1，選項D錯誤。 11．(2018江蘇四市聯(lián)考)在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系可用如圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol含硫產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。 (1)由圖得出的結(jié)論正確的是__A__ A．S8(s)的燃燒熱ΔH＝－8a kJmol－1 B．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝－2b kJmol－1 C．S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－a kJmol－1 D．由1 mol S8(s)生成SO3的反應(yīng)熱ΔH＝－(a＋b) kJmol－1 (2)寫出表示S8燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－8a kJ/mol－1。 (3)寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式：__SO3(g)===SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋bkJ/mol；__。 解析　(1)根據(jù)燃燒熱的概念和圖像數(shù)據(jù)可求出S8(s)的燃燒熱為ΔH＝－8a kJ/mol，選項A正確；三氧化硫分解生成二氧化硫和氧氣的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，用“＋”表示，選項B錯誤；反應(yīng)熱應(yīng)為ΔH＝－8a kJ/mol，選項C錯誤；反應(yīng)熱應(yīng)為ΔH＝－8(a＋b) kJ/mol，選項D錯誤。(2)S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO2(g)時放熱為燃燒熱，由圖可知生成1 mol SO2(g)放出熱量為a kJ，則燃燒熱的S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)ΔH＝－8a kJ/mol，(3)依據(jù)圖像分析結(jié)合反應(yīng)能量變化，寫出化學(xué)方程式，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)熱，SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式為：SO3(g)===SO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋b kJ/mol。 12．依據(jù)信息書寫熱化學(xué)方程式 (1)(2018湖北八校聯(lián)考)在25 ℃、101 kPa下，一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為__C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJ mol－1__。 (2)(廣東卷經(jīng)典)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如下圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)。 其中，反應(yīng)①為2HCl(g)＋CuO(s)H2O(g)＋CuCl2(s)ΔH1 反應(yīng)②生成1 mol Cl2的反應(yīng)熱為ΔH2，則總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__2HCl(g)＋O2(g)