化学选择性必修1第二节 反应热的计算导学案及答案

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第二节　反应热的计算

1.认识化学变化伴随着能量变化；利用守恒原理理解盖斯定律。
变化观念与平衡思想
2.认识反应热与始态和终态的相互关系，并能运用模型解决相关反应热的计算问题。
证据推理与模型认知

要点一　盖斯定律
1．盖斯定律
一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同(填“相同”或“不同”)的。
2．反应热特点
(1)盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。
(2)反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。

则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。
3．意义
利用盖斯定律，可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热：
(1)有些反应进行得很慢。
(2)有些反应不容易直接发生。
(3)有些反应往往伴有副反应发生。
4．实例——应用盖斯定律计算C燃烧生成CO的反应热
C燃烧时是不可能全部生成CO的，总有一部分CO2生成，该反应的反应热是无法直接测定的。
已知：(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
对于反应：C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH
①虚拟路径：

②应用盖斯定律求解：
ΔH1＝ΔH＋ΔH2，
则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－393.5_kJ·mol－1－(－283.0_kJ·mol－1)＝－110.5_kJ·mol－1。
要点二　反应热的计算
1．主要依据
热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热等数据。
2．主要方法
(1)依据热化学方程式：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的ΔH求反应热，如
aA(g)　＋　bB(g)===cC(g)　＋　dD(g)　ΔH
　a 　 b 　 c 　 d |ΔH|
n(A) n(B) n(C) n(D) |Q|
则＝＝＝＝。
(2)依据盖斯定律：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，同时反应热也作相应的改变。
(3)依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算：ΔH＝Q吸－Q放。
(4)依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算：ΔH＝E生成物－E反应物。
(5)依据物质的燃烧热ΔH计算：Q放＝n可燃物×|ΔH|。
(6)依据比热公式计算：Q＝cmΔt。

判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多。(　　)
(2)化学反应的反应热与化学反应的始态有关，与终态无关。(　　)
(3)利用盖斯定律，可计算某些反应的反应热。(　　)
(4)任何化学反应的反应热都可以直接测定。(　　)
(5)不同的热化学方程之间，因反应的物质不同，故热化学方程式不能加减。(　　)
答案 (1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×

(1)盖斯定律是能量守恒定律的形式之一，说明化学反应的焓变只与物质所处的始态和终态有关，与过程无关。
(2)反应热(焓变)是热化学方程式的一部分，可以根据化学方程进行热量计算。

考点一　盖斯定律的应用

1．长征三号运载火箭的三子级使用的是效能更高的液氢和液氧作为推进剂。已知：
①H2(g)===H2(l)　ΔH1＝－0.92 kJ·mol－1
②O2(g)===O2(l)　ΔH2＝－6.84 kJ·mol－1
③H2O(l)===H2O(g)　ΔH3＝＋44.0 kJ·mol－1
④H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH4＝－285.8 kJ·mol－1
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式。
答案 (1)虚拟途径法：

ΔH＝－ΔH1－ΔH2＋ΔH4＋ΔH3
＝－(－0.92 kJ·mol－1)＋＋(－285.8 kJ·mol－1)＋44.0 kJ·mol－1＝－237.46 kJ·mol－1。
(2)加和法：根据盖斯定律，由④＋③－①－②×得H2(l)＋O2(l)===H2O(g)　ΔH＝－237.46 kJ·mol－1。

1．盖斯定律应用的两种常用方法
(1)虚拟路径法
要使反应物A变为生成物D，可以有两种途径：
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
运用已知热化学方程式，通过加减的方法得到新化学方程式。如H2(g)＋O2(g)===H2O(l)可以通过两种途径来完成，如图所示：

已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝－241.8 kJ·mol－1(a)
H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44.0 kJ·mol－1 (b)。
由(a)＋(b)得：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1＋(－44.0 kJ·mol－1)＝－285.8 kJ·mol－1。
【例题1】 (1)已知下列热化学方程式：
①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝－24.8 kJ·mol－1
②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH＝－47.2 kJ·mol－1
③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)　ΔH＝＋640.5 kJ·mol－1
则14 g CO气体与足量FeO充分反应得到Fe单质和CO2气体时的ΔH为(　　)
A．－109 kJ·mol－1 　 B．－218 kJ·mol－1
C．＋109 kJ·mol－1 　 D．＋218 kJ·mol－1
(2)如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为__________、_____________，制得等量H2所需能量较少的是______。
思维导引：通过题意明确目标方程式的物质转化关系→从已知反应中找到需要保留的物质→通过“消元法”对已知反应进行处理得到目标反应→对相关反应的反应热进行相同的数学处理得到反应热→书写热化学方程式。
解析 (1)根据盖斯定律，由得CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＝(－24.8×3－640.5×2＋47.2) kJ·mol－1/6＝－218 kJ·mol－1，则14 g一氧化碳完全反应时对应的ΔH为－109 kJ·mol－1，A项正确。(2)系统(Ⅰ)中最终是水分解制取氢气，系统(Ⅱ)中最终是H2S分解为硫和氢气。将实线框和虚线框内的热化学方程式从上到下依次标号为①、②、③、④。目标方程式为H2O(l)===H2(g)＋O2(g)，要消去的过渡物质有H2SO4、SO2、I2、HI，由①＋②＋③整理可得系统(Ⅰ)的热化学方程式为H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋286 kJ·mol－1；同理对实线框内的反应进行过渡物质消元，由②＋③＋④整理可得系统(Ⅱ)的热化学方程式为H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝＋20 kJ·mol－1。由此可知反应产生1 mol H2，后者吸收的热量比前者的少，所以制取等量的H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。
答案 (1)A　(2)H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋286kJ·mol－1　
H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝＋20 kJ·mol－1　系统(Ⅱ)
【变式1】 (1)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－283.0 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1。请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：______________________________________________________________。
(2)已知25 ℃、101 kPa时：4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)
ΔH＝－1 648 kJ·mol－1①
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393 kJ·mol－1②
2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s)　ΔH＝－1 480 kJ·mol－1③
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3和CO2的热化学方程式是___________。
解析 (1)依据燃烧热的概念写出两个热化学方程式：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－726.5 kJ·mol－1①，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1②，根据盖斯定律，由①－②可得CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)，则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－726.5 kJ·mol－1－(－283.0 kJ·mol－1)＝－443.5 kJ·mol－1。(2)根据盖斯定律，由①＋②×4－③×2可得4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝－1 648 kJ·mol－1＋(－393 kJ·mol－1×4)－(－1 480 kJ·mol－1×2)＝－260 kJ·mol－1。
答案 (1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－443.5 kJ·mol－1
(2)4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝－260 kJ·mol－1
考点二　反应热计算常用的方法

2．(1)Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)　ΔH＝－411 kJ·mol－1，求生成2 mol NaCl的反应热。
(2)乙醇的燃烧热ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1，求1 kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？
答案 (1)ΔH′＝2ΔH＝－411 kJ·mol－1×2＝－822 kJ·mol－1
(2)Q＝n×1 366.8 kJ·mol－1＝×1 366.8 kJ·mol－1≈29 713.0 kJ＝2.97×104 kJ

计算依据
计算方法
热化学方程式
热化学方程式可以移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数
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
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
中和反应反应热
中和反应放出的热量＝n(H2O)×|ΔH|
化学键的变化
ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的能量之和－生成物的化学键形成所放出的能量之和
反应物和生成物的总能量
ΔH＝E生成物－E反应物
根据图像

ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1

ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝＋c kJ·mol－1
【例题2】 有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源。
(1)在101 kPa下，1 g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量。
①该反应的反应物的总能量____(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量。
②氢气的燃烧热为____________。
③该反应的热化学方程式为____________________。
④若1 mol氢气完全燃烧生成1 mol气态水放出241 kJ的热量，已知H—O键键能为463 kJ·mol－1，O===O键键能为498 kJ·mol－1，
则H—H键键能为____kJ·mol－1。
(2)氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni。
已知：
Mg(s)＋H2(g)===MgH2(s)　ΔH1＝－74.5 kJ·mol－1；
Mg2Ni(s)＋2H2(g)===Mg2NiH4(s)　ΔH2＝－64.4 kJ·mol－1；
Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3。
则ΔH3＝______kJ·mol－1。
思维导引：依据题意，从燃烧热、键能和盖斯定律等不同角度，结合化学方程式进行计算。
解析 (1)①该反应为放热反应，则生成物的总能量小于反应物的总能量。②2 g氢气的物质的量为1 mol，完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量，可知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1。③H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1。④若1 mol氢气完全燃烧生成1 mol气态水放出241 kJ的热量，热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－482 kJ·mol－1；设H—H键键能为x kJ·mol－1，则2x kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－4×463 kJ·mol－1＝－482 kJ·mol－1，解得x＝436。(2)根据盖斯定律，由②－2×①得到Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)===2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)
ΔH3＝－64.4 kJ·mol－1－2×(－74.5 kJ·mol－1)＝＋84.6 kJ·mol－1。
答案 (1)①大于　②285.8 kJ·mol－1　③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1　④436　(2)＋84.6

正确运用键能计算反应热
由键能计算反应热依据破坏旧化学键吸收的能量与形成新化学键放出的能量之差，即ΔH＝E(反应物中化学键的总键能)－E(生成物中化学键的总键能)。关键在于需弄清反应物分子和生成物分子所含化学键的种类和数目。例如，P4分子的结构为正四面体，1 mol P4中含有6 mol P—P键。
【变式2】 断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。表格中列出了一些化学键的键能E：
化学键
H—H
Cl—Cl
O===O
C—Cl
C—H
O—H
H—Cl
E/(kJ·mol－1)
436
247
x
330
413
463
431
请回答下列问题：
(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为____(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝________(用含有a、b的代数式表示)。

(2)若图示中表示反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则b＝______kJ·mol－1，x＝______。
(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃时利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为__________________________。
若忽略温度和压强对反应热的影响，根据表中的有关数据，计算当反应中有1 mol电子转移时，反应的热量变化为______________。
解析 (1)由题图可知，反应物的能量高于生成物的能量，因此是放热反应。反应热为反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量之差，即ΔH＝(a－b) kJ·mol－1。(2)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化，其数值为463×2＝926；结合热化学方程式及题给数据可得(436＋x－926) kJ·mol－1＝－241.8 kJ·mol－1，解得x＝496.4。(3)根据题意易写出化学方程式，反应的ΔH＝(496.4＋431×4－247×2－463×4) kJ·mol－1＝－125.6 kJ·mol－1，转移4 mol电子时反应放出的热量为125.6 kJ，则转移1 mol电子时反应放出的热量为31.4 kJ。
答案 (1)放热　(a－b) kJ·mol－1　(2)926　496.4
(3)O2＋4HCl2Cl2＋2H2O　放出热量31.4 kJ

【例题】 (1)(2020·山东卷)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.5 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2＝－90.4 kJ·mol－1
Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　　ΔH3
ΔH3＝________kJ·mol－1。
(2)(2020·全国卷Ⅰ)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－98 kJ·mol－1。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：____________________________。

(3)(2020·全国卷Ⅱ)天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=== C2H4(g)＋H2(g) ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
燃烧热ΔH/( kJ·mol－1)
－1 560
－1 411
－286
则ΔH＝____kJ·mol－1。
解析 (1)根据盖斯定律反应Ⅰ－Ⅱ＝Ⅲ，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－49.5 kJ·mol－1－(－90.4 kJ·mol－1)＝＋40.9 kJ·mol－1。
(2)由题中信息可知：①SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH1＝－98 kJ·mol－1；②V2O4(s)＋SO3(g)V2O5(s)＋SO2(g)　ΔH2＝－24 kJ·mol－1；③V2O4(s)＋ 2SO3(g)2VOSO4(s)　ΔH3＝－399 kJ·mol－1；根据盖斯定律可知，③－②×2得2V2O5(s)＋ 2SO2(g)2VOSO4(s)＋ V2O4(s)，则ΔH＝ΔH3－2ΔH2＝(－399 ＋24)×2 kJ·mol－1＝－351 kJ·mol－1，所以该反应的热化学方程式为 2V2O5(s)＋2SO2(g)2VOSO4(s)＋V2O4(s)　ΔH＝－351 kJ·mol－1。
(3)由表中相关物质的燃烧热数据可知：①C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH1＝－1 560 kJ·mol－1；②C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2＝－1 411 kJ·mol－1；③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－286 kJ·mol－1；根据盖斯定律可知，①－②－③得C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)，则ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝(－1 560 kJ·mol－1)－(－1 411 kJ·mol－1)－(－286 kJ·mol－1)＝＋137kJ·mol－1。
答案 (1)＋40.9　
(2)2V2O5(s)＋2SO2(g)2VOSO4(s)＋V2O4(s)　ΔH＝－351 kJ·mol－1　
(3)＋137

利用盖斯定律计算反应热(ΔH)的解题流程


1．现有三个热化学方程式：
(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJ/mol；
(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ/mol；
(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ/mol。
则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为(　　)
A．－488.3 kJ/mol B．＋488.3 kJ/mol
C．－2 228.9 kJ/mol D．＋191 kJ/mol
答案　A
解析　根据盖斯定律可知，目标反应可由2×(2)＋2×(3)－(1)得到，故目标反应的焓变ΔH＝2ΔH2＋2ΔH3－ΔH1＝2×(－393.5 kJ/mol)＋2×(－285.8 kJ/mol)－(－870.3 kJ/mol)＝－488.3 kJ/mol。
2．(2020·北京卷)依据图示关系，下列说法不正确的是(　　)

A．石墨燃烧是放热反应
B．1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多
C．C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
答案　C
解析　燃烧反应都是放热反应，A项正确；从图示看，1 mol石墨、CO完全燃烧，分别放出的热量为393.5 kJ、283 kJ，B项正确；根据图示，①C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ/mol，②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ/mol，根据盖斯定律①－②×2可得C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝ΔH1－2ΔH2，C项错误；根据盖斯定律，反应热与反应过程无关，只与反应的始态和终态有关，D项正确。
3．已知：①C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；
②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2；
③CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH3；
④2C(石墨)＋O2(g)＋3H2(g)===CH3CH2OH(l)　ΔH4。下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)
A．ΔH1＞0，ΔH3＜0
B．ΔH2＞0，ΔH4＞0
C．ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3
D．ΔH3＝2ΔH1＋3ΔH2－ΔH4
答案　D
解析　反应①是石墨的燃烧反应、反应③是乙醇的燃烧反应，物质的燃烧均为放热反应，放热反应的ΔH＜0，A项错误；反应②是氢气的燃烧反应，物质的燃烧均为放热反应，反应④是化合反应，化合反应绝大多数是放热反应，放热反应的ΔH＜0，B项错误；根据盖斯定律可知，将①×2＋②×3－③可得：2C(石墨)＋O2(g)＋3H2(g)===CH3CH2OH(l)
ΔH4＝2ΔH1＋3ΔH2－ΔH3，C项错误，D项正确。
4．(1)SO2的排放主要来自煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：
①SO2(g)＋NH3·H2O(aq)===NH4HSO3(aq)　ΔH1＝a kJ/mol；
②NH3·H2O(aq)＋NH4HSO3(aq)===(NH4)2SO3(aq)＋H2O(l)　ΔH2＝b kJ/mol；
③2(NH4)2SO3(aq)＋O2(g)===2(NH4)2SO4(aq)　ΔH3＝c kJ/mol。
则反应2SO2(g)＋4NH3·H2O(aq)＋O2(g)===2(NH4)2SO4(aq)＋2H2O(l)的ΔH＝______kJ/mol。
(2)已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有：
①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131 kJ·mol－1
②CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1
查阅资料：反应②中相关化学键键能数据如表：
化学键
C≡O
H—H
H—C
H—O
E(kJ·mol－1)
1 072
436
414
465
①则反应②中a＝______。
②煤直接甲烷化反应C(s)＋2H2(g)CH4(g)的ΔH＝______kJ·mol－1。
(3)在Co＋的催化作用下，CO(g)还原N2O(g)的反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质状态不发生变化，在图中略去)。已知总反应的化学方程式为：CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)。

该反应分两步进行：
第一步：Co＋(s)＋N2O(g)CoO＋(s)＋N2(g)
ΔH1＝＋15.9 kJ·mol－1；
第二步：_________________________________；
ΔH2＝________________。
①填写第二步反应的热化学方程式，并根据反应历程图计算ΔH2的数值。
②该反应的最高能垒(活化能)为____________。
解析 (1)根据盖斯定律，热化学方程式①×2＋②×2＋③得2SO2(g)＋4NH3·H2O(aq)＋O2(g)===2(NH4)2SO4(aq)＋2H2O(l)，故该反应的ΔH＝(2a＋2b＋c) kJ/mol。(2)①ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝a＝1 072 kJ/mol＋3×436 kJ/mol－(4×414 kJ/mol＋2×465 kJ/mol)＝－206 kJ/mol。②由盖斯定律，方程式①＋②得到C(s)＋2H2(g)CH4(g)，则ΔH＝－75 kJ/mol。(3)①总反应方程式为CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)；第一步反应为Co＋(s)＋N2O(g)CoO＋(s)＋N2(g)　ΔH1＝＋15.9 kJ·mol－1；第二步反应＝总反应－第一步反应，所以第二步反应为CoO＋(s)＋CO(g)Co＋(s)＋CO2(g)；据图可知该反应初始时的相对能量为＋15.9 kJ/mol，终态的相对能量为－358.6 kJ/mol，所以该反应的ΔH2＝－358.6 kJ/mol－15.9 kJ/mol＝－374.5 kJ/mol。②根据反应历程图像中的数据可知，－127.9 kJ/mol到＋15.9 kJ/mol这两个能量状态之间的转化过程能垒最高，为143.8 kJ/mol。
答案 (1)2a＋2b＋c　(2)①－206　②－75　
(3)①CoO＋(s)＋CO(g)Co＋(s)＋CO2(g)－374.5 kJ·mol－1　②143.8 kJ·mol－1