2019版高考化学一轮精选教师用书苏教专用：专题61第一单元　化学反应中的热效应


第一单元　化学反应中的热效应

1．了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。　2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。　3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。　4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。　5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。　6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
　反应热与焓变

[知识梳理]
一、反应热和焓变
1．反应热是化学反应中放出或吸收的热量。
2．焓变是化学反应在恒温、恒压条件下放出或吸收的热量。
3．化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为ΔH，单位为 kJ·mol－1。
　干冰、冰、液氨等的汽化过程为物理变化，它们的热效应不是反应热。
二、吸热反应与放热反应
1．从能量高低角度理解

2．从化学键角度理解

3．常见放热反应
(1)可燃物的燃烧；(2)酸碱中和反应；(3)大多数化合反应；(4)金属跟酸的置换反应；(5)物质的缓慢氧化。
4．常见吸热反应
(1)大多数分解反应；(2)盐的水解；(3)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；(4)碳和水蒸气、C和CO2的反应。
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。(　　)
(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化。(　　)
(3)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热。(　　)
(4)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。(　　)
(5)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。(　　)
解析：(1)反应的吸、放热与是否加热无关，如燃烧反应是放热反应，一般需要点燃，而NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O晶体反应是吸热反应，不需要加热，错误；(3)水由气态变液态，是物理变化，其能量变化不能称为反应热，错误；(4)ΔH与反应的条件和途径无关，只与反应物和生成物的能量有关，错误。
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
2．下列说法中正确的是(　　)
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应
C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0
D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
解析：选C。化学反应中一定有能量变化，A错误；B项中，由ΔH＝断开旧化学键吸收的能量－形成新化学键放出的能量，得ΔH<0，故为放热反应，B错误；ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比，D错误。

(1)并不是所有的化合反应均为放热反应，如C和CO2、N2和O2的反应是化合反应，但为吸热反应。
(2)反应热ΔH大小只跟所有反应物的总能量、所有生成物的总能量有关，跟反应条件无关。
(3)需要加热的反应不一定是吸热反应，如C＋O2CO2　ΔH<0；不需要加热的反应也不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。

　(2018·保定高三检测)某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．改变催化剂，可改变该反应的活化能
D．有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1＋E2
[解析]　解答本题，首先应该会看图像，清楚图像的横坐标、纵坐标表示的含义。然后看清反应物与生成物的相对能量的多少及反应热、活化能的含义。最后根据各个选项的问题逐一解答。A.由图示可知反应过程a需要的活化能较高，这是没有催化剂参与的过程，错误；B.由于反应物的能量高于生成物的能量，多余的能量就以热能的形式释放出来，所以该反应为放热反应，热效应等于反应物与生成物能量的差值ΔH，错误；C.加入催化剂，改变了反应途径，降低了反应的活化能，正确；D.在有催化剂条件下整个反应的活化能为E1，错误。
[答案]　C

从上述例题知使用催化剂________(填“会”或“不会”)改变反应的焓变，说明焓变只与____________有关。则同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？_______________________________________。
答案：不会　反应体系的始末状态　在空气中燃烧放出的热量多，因在纯氧中燃烧火焰明亮，转化成的光能多，故放出的热量少

题组一　化学反应的能量判断
1．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是(　　)
A
B
C
D




硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
解析：选D。硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，A项错误；锂离子电池是将化学能转化为电能的装置，B项错误；太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，C项错误；燃气通过燃气灶发生燃烧反应，如CH4＋2O2CO2＋2H2O，实现了化学能到热能的转化，D项正确。
2．下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(　　)
A．铝片与稀盐酸的反应
B．生石灰与水的反应
C．灼热的炭与水蒸气的反应
D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应
解析：选C。铝片与稀盐酸之间的置换反应、甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应既是氧化还原反应，又是放热反应；灼热的炭与水蒸气发生的氧化还原反应是吸热反应；生石灰与水之间发生的化合反应是放热反应。
题组二　化学反应能量变化中的图像分析
3．某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)

A．该反应为放热反应
B．催化剂能改变该反应的焓变
C．催化剂能降低该反应的活化能
D．逆反应的活化能大于正反应的活化能
解析：选C。从图中看，反应物的总能量低于生成物的总能量，故为吸热反应，A项错；焓变是指生成物与反应物之间的能量差值，与反应条件无关，B项错；加入催化剂之后，改变了反应历程，活化能减小了，C项正确；从图像看出，正反应活化能大于逆反应活化能，D项错。
4．(2018·延安模拟)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)
ΔH1＝218.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)
ΔH2＝－175.6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)
假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是(　　)


解析：选C。相同温度下，因两个反应的反应物完全相同，反应速率越大，则反应的活化能越小，因此反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能；反应Ⅰ的ΔH>0，生成物的能量高于反应物的能量，反应Ⅱ的ΔH<0，生成物的能量低于反应物的能量，故C项正确。
　热化学方程式

[知识梳理]
1．概念
表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2．意义
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1：表示在25 ℃、101 kPa条件下，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)，放出571.6 kJ的热量。
3．书写规则

[自我检测]
1．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种反应原理为CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　 ΔH＝49.0 kJ·mol－1。
对下列说法作出正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)1 L CH3OH蒸气与1 L水蒸气反应生成1 L CO2气体与3 L氢气吸收热量49.0 kJ。(　　)
(2)1个CH3OH分子与1个水分子反应生成1个CO2分子与3个H2分子吸收热量49.0 kJ。(　　)
(3)相同条件下，1 mol CH3OH(g)与1 mol H2O(g)的能量总和小于1 mol CO2(g)与3 mol H2(g)的能量总和。(　　)
(4)1 mol CH3OH蒸气与1 mol液态水反应生成1 mol CO2气体与3 mol氢气吸收的热量小于49.0 kJ。(　　)
解析：(1)～(2)热化学方程式前的化学计量数表示的是物质的量，而不是表示体积或分子数，错误；(3)该反应是吸热反应，正确；(4)液态水变为气态水，需要吸收热量，所以吸收的热量大于49.0 kJ，错误。
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
2．化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和 76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_______________________。
解析：根据AX3的熔点和沸点可知室温时AX3为液体，由AX5的熔点可知AX5室温时为固体。由此可写出室温时AX3与气体X2生成AX5的热化学方程式：AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ· mol－1。
答案：AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·mol－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，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。

　(1)(2017·高考天津卷)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为_________________________。
(2)(2016·高考天津卷)硅与氯两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ。已知该化合物的熔、沸点分别为－69 ℃和58 ℃，写出该反应的热化学方程式：________________________________。
[解析]　(1)生成的还原性气体为CO，易水解成TiO2·xH2O的液态化合物为TiCl4，反应的化学方程式为2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)，结合题意知ΔH＝－×2＝－85.6 kJ·mol－1。
(2)生成物是四氯化硅，书写热化学方程式的关键是判断常温下四氯化硅的状态。根据其熔点和沸点数据，可推断出四氯化硅在常温下呈液态。据此可写出反应的热化学方程式。
[答案]　(1)2Cl2(g)＋TiO2(s)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)　ΔH＝－85.6 kJ·mol－1
(2)Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH＝－687 kJ·mol－1

(1)(2015·高考天津卷)已知1 mol Na的单质在足量O2中燃烧，恢复至室温，放出255.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________。
(2)(2015·高考安徽卷)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是
________________________________________________________________________。
解析：(1)1 mol Na在O2中完全燃烧生成Na2O2放出热量为255.5 kJ，则该反应的热化学方程式为2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH＝－511 kJ·mol－1。
(2)NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，3.8 g NaBH4的物质的量为0.1 mol，故1 mol NaBH4与水反应时放出216.0 kJ热量，由此可写出热化学方程式。
答案：(1)2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)
ΔH＝－511 kJ·mol－1
(2)NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)
ΔH＝－216.0 kJ·mol－1

书写热化学方程式的“五步”


题组一　热化学方程式的正误判断
1．实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是(　　)
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝890.3 kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
A．仅有②　　　　　　　　　 B．仅有②④
C．仅有②③④ D．全部符合要求
解析：选B。写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：(1)产物的稳定状态，H2O为液态，碳单质的稳定氧化物为CO2；(2)单位是kJ·mol－1，不是kJ；(3)数值，ΔH的数值要与方程式中化学计量数保持一致；(4)符号，吸热为“＋”(“＋”常省略)，放热为“－”。仅②④符合要求。
2．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(　　)
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)
ΔH＝－1 367.0 kJ/mol(标准燃烧热)
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
ΔH＝57.3 kJ/mol(中和热)
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH＝－296.8 kJ/mol(反应热)
D．2NO2===O2＋2NO　ΔH＝116.2 kJ/mol(反应热)
解析：选C。A项，表示标准燃烧热时，应生成稳定的氧化物，则水的状态应为液态；B项，酸碱中和反应为放热反应，ΔH值为负值；D项，各物质未注明聚集状态。
题组二　热化学方程式的书写
3. (1)已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式：__________________。
(2)化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示(假设该反应进行完全)。

试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：________________。
答案：(1)A2(g)＋B2(g)===2AB(g)　
ΔH＝(a－b) kJ·mol－1
(2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)　
ΔH＝－2(c＋b－a) kJ·mol－1
4．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为___________________________。
解析：(1)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ，1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。
(2)根据C原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。
答案：(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1
(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－2Q kJ·mol－1

“五审”突破热化学方程式的正误判断

　标准燃烧热、中和热及能源

[知识梳理]
1．标准燃烧热
(1)概念：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热。标准燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示。
标准燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。
(2)表示的意义：例如：C的标准燃烧热为393.5 kJ·mol－1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧生成CO2气体时放出393.5 kJ的热量。
(3)书写热化学方程式：标准燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1，即C8H18的标准燃烧热ΔH为－5 518 kJ·mol－1。
(4)标准燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。
式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的标准燃烧热。
2．中和热
(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1__mol__液态H2O时的反应热。
(2)注意几个限定词：①稀溶液；②产物是1 mol液态H2O；③用热化学方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
(3)中和热的测定
①测定原理
ΔH＝－
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。
②装置如图(在横线上填出仪器的名称)

3．能源

[自我检测]
1．CH4的标准燃烧热ΔH＝－890.31 kJ·mol－1表示什么意义？
答案：在25 ℃、101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出890.31 kJ的热量。
2．浓硫酸与稀NaOH溶液反应、稀醋酸与稀NaOH溶液反应所测得的中和热ΔH都是－57.3 kJ·mol－1吗？为什么？
答案：不是。由于浓硫酸溶于水放热，所以浓硫酸与稀NaOH溶液反应所测得的中和热ΔH<－57.3 kJ·mol－1；由于醋酸是弱电解质，其电离要吸热，所以稀醋酸与稀NaOH溶液反应所测得的中和热ΔH>－57.3 kJ·mol－1。
3．能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。下列做法不利于能源“开源节流”的是(　　)
A．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
B．大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求
C．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少煤、石油等化石燃料的使用
D．减少资源消耗，增加资源的重复使用，注重资源的循环再生
答案：B

(1)中和热不包括浓溶液稀释、电解质溶解、电离、生成沉淀所产生的热效应。
(2)强酸和强碱反应的中和热ΔH为－57.3 kJ·mol－1。强酸和弱碱或弱酸和强碱反应的中和热ΔH一般大于－57.3 kJ·mol－1，因为它们在中和反应过程中进一步电离需吸热，使中和反应中所放出热量被消耗一部分。

　(2018·福州高三质检)25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH为－57.3 kJ/mol，辛烷的标准燃烧热ΔH为－5 518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是(　　)
A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋2Na＋(aq)＋2OH－(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol
B．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)
ΔH＝－5 518 kJ/mol
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)
ΔH＝－5 518 kJ/mol
[解析]　中和热是指在25 ℃、101 kPa时，在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量。A项中生成的是2 mol H2O，错误。B项符合中和热的定义且符合热化学方程式的书写要求，正确。C项中H2O(g)不符合标准燃烧热生成“稳定的氧化物”的定义，错误。D项中ΔH应为－(2×5 518) kJ/mol，错误。
[答案]　B

将上述例题中A项改为2H＋(aq)＋SO －(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ/mol，是否正确？
答案：不正确。114.6 kJ/mol仅是发生中和反应放出的热量，该反应除中和反应放出热量外，Ba2＋与SO生成BaSO4沉淀也有热效应。

书写表示标准燃烧热、中和热的热化学
方程式时的注意事项


题组一　标准燃烧热、中和热的理解
1．下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　)
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，则HCl和NH3·H2O反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ/mol
B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2 (g)　ΔH＝－192.9 kJ/mol，则CH3OH(g)的标准燃烧热ΔH＝－192.9 kJ/mol
C．H2(g)的标准燃烧热ΔH＝－285.8 kJ/mol，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571.6 kJ/mol
D．葡萄糖的标准燃烧热ΔH＝－2 800 kJ/mol，则
C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ/mol
解析：选D。NH3·H2O是弱电解质，电离时吸热，故反应热ΔH>－57.3 kJ/mol，A错误；甲醇蒸气的标准燃烧热是1 mol CH3OH(g)完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量，B错误；标准燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，反应中的H2O应该为液态，C错误；葡萄糖的标准燃烧热ΔH＝－2 800 kJ/mol，故C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ/mol，D正确。
2．将V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是(　　)

A．做该实验时环境温度为22 ℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约是1.0 mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析：选B。从表中分析当加入HCl溶液5 mL，NaOH溶液45 mL时，反应后温度为22 ℃，故实验时环境温度小于22 ℃，A错；中和反应为放热反应，B正确；当加入HCl溶液30 mL反应放热最多，应是酸碱恰好完全中和，故c(NaOH)＝＝1.5 mol/L，C错；中和反应有水生成，但有水生成的不一定是放热反应，如H2＋CuOH2O＋Cu是吸热反应，D错。
题组二　能源　中和热的测定
3．(2018·弥勒模拟)美国前总统奥巴马就环境问题公开表示，到2020年，美国将会把温室气体排放量削减到1990年水平的80%，此外美国将把新能源比重提高到30%。同时计划每年拿出150亿美元大举投资太阳能、风能和生物质能源等，并且举全国之力构建美国的低碳经济领袖地位。下列说法不正确的是(　　)
A．CO2、甲烷都属于温室气体
B．用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源，利用乙醇燃料不会产生温室气体
C．太阳能、风能和生物质能属于新能源
D．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
解析：选B。乙醇作燃料产生CO2气体，会引起温室效应。
4. 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。
回答下列问题：
(1)所用NaOH溶液要稍过量的原因：___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是__________(填序号)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入
B．分三次少量倒入
C．一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______(填序号)。
A．用温度计小心搅拌
B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯
D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：
实验序号
起始温度t1/℃
最高温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝________(结果保留一位小数)。
解析：(1)在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。
(2)为了减小热量损失，倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入。
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动。
(4)取三次实验的平均值代入公式计算即可。
答案：(1)确保盐酸被完全中和　(2)C　(3)D
(4)－51.8 kJ·mol－1

中和热测定的注意事项
(1)碎泡沫塑料(或纸条)及硬纸板(或泡沫塑料板)的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。
(2)为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量。
(3)不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快，热量损失大。
(4)计算时应注意单位的统一。
　盖斯定律　反应热的计算与比较

[知识梳理]
1．盖斯定律
(1)内容
对于一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。即一个化学反应的焓变仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关。
(2)应用
间接计算某些反应的反应热(无法直接测得)。若某个化学反应可由另外几个化学方程式相加而得到，那么该化学反应的焓变即为这几个化学反应的焓变的代数和。例如：

ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
2．反应热的计算
(1)利用热化学方程式计算：反应热与化学方程式中反应物的化学计量数成正比。
(2)利用旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。
(3)利用盖斯定律计算。
3．ΔH的比较
比较ΔH的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。
[自我检测]
1．(2018·六安模拟)已知：
①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－484 kJ·mol－1
③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－802 kJ·mol－1
则：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝________。
解析：根据盖斯定律，③－①－②可得目标热化学方程式，则ΔH＝(－802 kJ·mol－1)－(－566 kJ·mol－1)－(－484 kJ·mol－1)＝248 kJ·mol－1。
答案：248 kJ·mol－1
2．试比较下列三组ΔH的大小。
(1)同一反应，生成物状态不同时
A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1<0，
A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2<0，
则ΔH1________ΔH2(填“>”“<”或“＝”，下同)。
(2)同一反应，反应物状态不同时
S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1<0，
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2<0，
则ΔH1________ΔH2。
(3)两个有联系的不同反应相比
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0，
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0，
则ΔH1________ΔH2。
解析：(1)因为C(g)===C(l)　ΔH3<0，则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2<ΔH1。(2)S(g)S(s)SO2(g)　ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。(3)根据常识可知CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3<0，又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。
答案：(1)>　(2)<　(3)<

(1)等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。
(2)产物相同时，同种气态物质燃烧放出的热量比等量的固态物质燃烧放出的热量多。反应物相同时，生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多。

　(1)[2017·高考全国卷Ⅰ，28(2)]下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_____________________、_______________________________。
(2)[2017·高考全国卷Ⅲ，28(3)]已知：
As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s) 　ΔH1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2
2As(s)＋O2(g)===As2O5(s)　ΔH3
则反应As2O5(s) ＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝________。
[解析]　(2)将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①×2－②×3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)　ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。
[答案]　(1)H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝286 kJ·mol－1
H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝20 kJ·mol－1
(2)2ΔH1－3ΔH2－ΔH3

(1)[2015·高考全国卷Ⅰ，28(3)]已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝11 kJ·mol－1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______kJ。
(2)[2015·高考全国卷Ⅱ，27(1)]甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：
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
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键
H—H
C—O

H—O
C—H
E/(kJ·mol－1)
436
343
1 076
465
413
由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。
解析：(1)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x－436 kJ－151 kJ＝11 kJ，x＝299 kJ。
(2)根据键能与反应热的关系可知，ΔH1＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝(1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1)－(413 kJ·mol－1×3＋343 kJ·mol－1＋465 kJ·mol－1)＝ －99 kJ·mol－1。
根据盖斯定律可得：ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58 kJ·mol－1)－(－99 kJ·mol－1)＝41 kJ·mol－1。
答案：(1)299　(2)－99　41



题组一　盖斯定律的应用
1．(2015·高考重庆卷)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：碳的标准燃烧热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
解析：选A。表示碳标准燃烧热的热化学方程式为①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ，将另外两个热化学方程式进行编号，②S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1 ，③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1，运用盖斯定律，①×3＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝(3a＋b－c) kJ·mol－1 ，则x＝3a＋b－c，故A正确。
2．室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol 的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(　　)
A．ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3
解析：选B。1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故ΔH1>0，1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热过程，故ΔH2<0，1 mol CuSO4·5H2O(s)溶于水可以分为两个过程，先分解成1 mol CuSO4(s)和5 mol水，然后1 mol CuSO4(s)再溶于水。CuSO4·5H2O受热分解为吸热反应，即ΔH3>0。根据盖斯定律得到关系式ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，分析得到答案：ΔH1<ΔH3。
3．已知：
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1
CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3
4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4
3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5
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．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
解析：选C。A.C(s)、CO(g)在O2(g)中燃烧生成CO2，均为放热反应，则有ΔH1<0、ΔH3<0。
B．CO2(g)与C(s)在高温条件下反应生成CO(g)，该反应为吸热反应，则有ΔH2>0；Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)为放热反应，则有ΔH4<0。
C．将五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，根据盖斯定律，由②＋③可得①，则有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。
D．将五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤，根据盖斯定律，由③×3－⑤×2可得④，则有ΔH4＝3ΔH3－2ΔH5。
题组二　与盖斯定律相关的热化学方程式的书写与反应热的计算
4．(1)[2016·高考全国卷Ⅱ，26(3)]联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。
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＝－1 048.9 kJ·mol－1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝____________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为______________________________________。
(2)已知：
甲醇脱水反应
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1
甲醇制烯烃反应
2CH3OH(g)===C2H4 (g)＋2H2O(g)
ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1
乙醇异构化反应
C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)　ΔH3＝50.7 kJ·mol－1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(3)已知：25 ℃、101 kPa时，
Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH＝－520 kJ·mol－1
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ·mol－1
Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)ΔH＝－1 065 kJ·mol－1
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是
________________________________________________________________________。
(4)(2017·高考北京卷)TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知：①TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)
ΔH1＝175.4 kJ·mol－1
②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220.9 kJ·mol－1
TiO2加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：_____________________________。
(5)[2016·高考全国卷Ⅲ，27(4)②]已知下列反应：
SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1
ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2
CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3
则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝________________________________________________________________________。
(6)(2016·高考天津卷)氢气可用于制备H2O2。已知：H2(g)＋A(l)===B(l)　ΔH1
O2(g)＋B(l)===A(l)＋H2O2(l)　ΔH2
其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“＞”“＜”或“＝”)。
解析：(1)根据盖斯定律，由③×2－②×2－①可得④，则ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；联氨和N2O4反应释放出大量热、产物无污染、产生大量气体等，故联氨和N2O4可作为火箭推进剂。
(2)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1　①
2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1　②
C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)　ΔH3＝50.7 kJ·mol－1　③
根据盖斯定律，由①－②－③得：C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1。
(3)将给定的三个热化学方程式依次编为①②③，将三个方程式按照③－①－②处理后可得热化学方程式MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)　ΔH＝－248 kJ·mol－1。
(4)根据盖斯定律，将已知的两个热化学方程式相加即可得到所求热化学方程式。
答案：(1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反应放热量大、产生大量气体
(2)－45.5
(3)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)
ΔH＝－248 kJ·mol－1
(4)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)
ΔH＝－45.5 kJ·mol－1
(5)ΔH1＋ΔH2－ΔH3
(6)<

应用盖斯定律的注意事项
应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意：
(1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。
(2)反应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。
(3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。
(4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
(5)当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
[课后达标检测]
一、选择题
1．2016年10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号成功实施自动交会对接。下列有关说法正确的是(　　)
A．火箭升空的动力主要来源于化学能
B．神舟十一号飞船的太阳能帆板将太阳能直接转换为动能
C．天宫二号中的氢氧燃料电池将电能转换为化学能
D．天宫二号利用太阳能将水加热分解为氢气和氧气
解析：选A。A项，火箭升空的动力主要来源于推进剂之间的化学反应，属于化学能，正确；B项，神舟十一号飞船的太阳能帆板将太阳能直接转换为电能，错误；C项，天宫二号中的氢氧燃料电池将化学能转换为电能，错误；D项，天宫二号利用太阳能将水电解为氢气和氧气，错误。
2．(2018·湖北高三模拟)已知2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)反应过程中的能量变化曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A．途径Ⅱ与途径Ⅰ相比，可能是加入了二氧化锰
B．2 mol H2O2(l)的能量高于2 mol H2O(l)的能量
C．其他条件相同，产生相同量氧气时放出的热量，途径Ⅰ大于途径Ⅱ
D．其他条件相同，产生相同量氧气时所需的时间，途径Ⅰ大于途径Ⅱ
解析：选C。途径Ⅱ中活化能较低，可能是加入催化剂，A项正确；由图可知题给反应为放热反应，2 mol H2O2(l)的能量高于2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)之和，B项正确；该反应放出的热量与途径无关，C项错误；途径Ⅱ中加入催化剂，降低了活化能，化学反应速率更快，D项正确。
3．沼气的主要成分是CH4，已知0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是(　　)
A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝890 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝890 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890 kJ·mol－1
D．CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－890 kJ·mol－1
解析：选C。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445 kJ热量，即1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出890 kJ热量。根据书写热化学方程式的规定，要注明物质的聚集状态，标出反应的热效应，只有C项正确。
4．(2018·云南高三模拟)已知：
①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH1
②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH2
下列推断正确的是(　　)
A．若CO的标准燃烧热为ΔH3，则H2的标准燃烧热为ΔH3－ΔH1
B．反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH1
C．若反应②的反应物总能量低于生成物总能量，则ΔH2 <0
D．若等物质的量的CO和H2完全燃烧生成气态产物时前者放热更多，则ΔH1>0
解析：选B。A项，由CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH3 ③，反应③－①得：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)，标准燃烧热要求生成液态水，错误；B项，目标反应可由反应②－①获得，正确；C项，ΔH2 <0表示放热反应，说明反应物能量高，错误；D项，反应①为放热反应，ΔH1<0，错误。
5．常温下，1 mol 化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合下表判断下列说法不正确的是(　　)
共价键
H—H
F—F
H—F
H—Cl
H—I
E(kJ·mol－1)
436
157
568
432
298
A.432 kJ·mol －1＞E(H－Br)＞298 kJ·mol－1
B．表中最稳定的共价键是 H—F键
C．H2(g)2H(g)　ΔH＝436 kJ·mol－1
D．H2 (g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－25 kJ·mol－1
解析：选D。由于 H—Br键的键长在H—Cl键和H—I键键长之间，所以其键能在H—Cl键和H—I键之间，A正确；表中H—F键的键能最大，所以H—F键最稳定，B正确；断裂1 mol H—H键吸收436 kJ能量，C正确；D项，ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝(436＋157－568×2) kJ·mol－1＝－543 kJ·mol－1，D错误。
6．已知：①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)　ΔH1
②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH2
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3
则反应Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)的ΔH是(　　)
A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
B．ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C．ΔH＝ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
D．ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
解析：选A。利用盖斯定律，由①＋②×＋③×可得所求的热化学反应方程式，即ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
7．(2018·陕西模拟)如图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298 K时的稳定状态)。下列选项中不正确的是(　　)

A．Mg与F2反应的ΔS<0
B．MgF2(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)＋F2(g)
ΔH＝600 kJ·mol－1
C．MgBr2与Cl2反应的ΔH<0
D．化合物的热稳定顺序：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
解析：选D。A项，Mg与F2反应生成固态MgF2，气体分子数减小，ΔS<0，正确；B项，由Mg(s)＋F2(g)===MgF2(s)　ΔH＝－1 124 kJ·mol－1，Mg(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)　ΔH＝－524 kJ·mol－1，由盖斯定律得MgF2(s)＋Br2(l)===MgBr2(s)＋F2(g)　ΔH＝600 kJ·mol－1，正确；C项，MgBr2与Cl2反应生成MgCl2，ΔH＝－117.3 kJ·mol－1，正确；D项，能量越低越稳定，错误。
8．下列叙述正确的是(　　)
A．等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，后者放出热量多
B．稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
C．C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝1.9 kJ·mol－1，则说明金刚石比石墨稳定
D．反应2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298 K时能自发进行，则它的ΔH>0，ΔS>0
解析：选B。A项，等质量时硫蒸气的能量高，燃烧生成等量的SO2放出热量多，错误；B项，浓硫酸稀释时放出热量，正确；C项，石墨能量低，更稳定，错误；D项，该反应是熵减的反应，能自发进行，说明反应放热，错误。
9．(2017·高考江苏卷)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
解析：选C。反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；反应④中生成物H2O为气体，C项中生成物H2O为液体，故C项中反应的焓变不等于 kJ·mol－1，C项错误；依据盖斯定律，由②×2＋③×2＋④，可得所求反应的焓变，D项正确。
二、非选择题
10．(1)化学反应中放出的热能与反应物和生成物在断键和成键过程中吸收和放出能量的大小有关。
已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，断裂1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，断裂1 mol Cl—Cl键吸收的能量为247 kJ，则形成1 mol H—Cl 键放出的能量为________。
(2)燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。已知：
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
②C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
标准状况下22.4 L氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧放出588.05 kJ的热量，原混合气体中氢气的质量是________。根据以上三个热化学方程式，计算C(石墨，s)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH为________。
解析：(1)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ/mol，该反应的ΔH＝旧键断裂吸收的能量－新键形成放出的能量，设形成1 mol H—Cl键放出的能量为x kJ，则ΔH＝436 kJ·mol－1＋247 kJ·mol－1－2x kJ·mol－1＝－185 kJ·mol－1，解得x＝434，所以形成1 mol H—Cl键放出434 kJ的能量。
(2)设混合气体中CH4的物质的量为a，H2的物质的量为b，a＋b＝1 mol，890.3 kJ·mol－1×a＋571.6 kJ·mol－1×b/2＝588.05 kJ，解得a＝0.5 mol，b＝0.5 mol，所以H2的质量为0.5 mol×2 g·mol－1＝1.0 g。
反应C(石墨，s)＋2H2(g)===CH4(g)由反应②＋③－①得，即该反应的反应热ΔH＝－393.5 kJ·mol－1－571.6 kJ·mol－1＋890.3 kJ·mol－1＝－74.8 kJ·mol－1。
答案：(1)434 kJ　(2)1.0 g　－74.8 kJ·mol－1
11．化学反应过程中一定伴随着能量变化，某同学通过如下实验进行探究。
Ⅰ.探究化学反应中的能量变化。通过如图实验测出，烧杯中的温度降低。

(1)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的化学方程式：_________________。
(2)从反应热的角度分析，该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应；从氧化还原角度分析，该反应属于________(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应；从基本反应类型角度分析，该反应属于________反应。
Ⅱ.测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的中和热(实验装置如图所示)。

(1)图中尚缺少的一种仪器是________。
(2)实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是________。
a．上下运动　　　　　　　 b．左右运动
c．顺时针运动 d．逆时针运动
(3)写出该反应的热化学方程式：_______________________________(中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1)。
(4)该同学每次分别取0.50 mol·L－1 50 mL NaOH溶液和0.50 mol·L－1 30 mL硫酸进行实验，通过多次实验测定中和热ΔH＝－53.5 kJ·mol－1，与－57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因不可能是___________________________________________(填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
解析：Ⅱ.(4)实验测定中和热ΔH＝－53.5 kJ·mol－1与－57.3 kJ·mol－1有偏差，是因为实验过程中热量有散失。此实验中硫酸过量，用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数使NaOH的量偏多，所测中和热数值应偏大。
答案：Ⅰ.(1)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3·H2O＋8H2O
(2)吸热　非氧化还原　复分解
Ⅱ.(1)温度计　(2)a
(3)NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1[或2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1]
(4)b
12．白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。
(1)已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)
ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1
P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)
ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(白磷，s)＋3O2(g)===P4O6(s)　ΔH＝－1 638 kJ·mol－1。在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L氧气(标准状况)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为________，反应过程中放出的热量为________。
(3)已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。则反应P4(白磷，s)＋6Cl2(g)===4PCl3(s)的反应热ΔH＝________。

解析：(1)根据盖斯定律，由第一个反应－第二个反应×4，可得：P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－2 983.2 kJ·mol－1－(－738.5 kJ·mol－1)×4＝－29.2 kJ·mol－1。(2)n(白磷)＝＝0.5 mol，n(O2)＝＝2.25 mol，设得到的P4O10与P4O6的物质的量分别为x mol、y mol。则x＋y＝0.5，5x＋3y＝2.25，解得x＝0.375，y＝0.125。反应过程中放出的热量为2 983.2 kJ·mol－1×0.375 mol＋1 638 kJ·mol－1×0.125 mol＝1 323.45 kJ。(3)根据图示，1分子P4、PCl3中分别含有6个P—P键、3个P—Cl键，反应热为断裂6 mol P—P键、6 mol Cl—Cl键吸收的能量和形成
12 mol P—Cl键放出的能量之差，即ΔH＝(6×198 kJ·mol－1＋6×243 kJ·mol－1)－12×331 kJ·mol－1＝－1 326 kJ·mol－1。
答案：(1)P4(白磷，s)===4P(红磷，s)
ΔH＝－29.2 kJ·mol－1
(2)3∶1　1 323.45 kJ
(3)－1 326 kJ·mol－1