单元07 化学能与热能-【过关测试】-2022年高考一轮化学单元复习过过过（全国通用）

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1．（2021·浙江嘉兴市·高三二模）已知共价键的键能与热化学方程式等信息如下表：
已知乙烷的标准燃烧热为-1560kJ·ml-1。则H－O的键能为
A．464kJ/mlB．－464kJ/mlC．486kJ/mlD．－486kJ/ml
【答案】A
【详解】
表示乙烷燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1560kJ·ml-1 ①；又已知H2O(l)= H2O(g)ΔH=+44kJ·ml-1 ②；根据盖斯定律①+3×②可得C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)的ΔH=-1560kJ·ml-1+3×44kJ·ml-1=-1428kJ·ml-1，设H-O的键能为x kJ/ml，根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和可得：-1428kJ·ml-1=(331+6×413+×498-4×799-6x) kJ·ml-1，解得x=464kJ/ml；
故答案为A。
2．（2021·上海闵行区·高三二模）I2(s)+ H2(g)⇌2HI(g)能量变化如图所示，有关叙述错误的是
A．正反应为吸热反应
B．该反应的反应热为E2-E1
C．加入催化剂，E1、E2都不变
D．若I2为气态，则该反应热大于E2-E1
【答案】C
【详解】
A．反应物总能量小于生成物总能量，则该反应为吸热反应，选项A正确；
B．E1表示反应物的活化能，E2表示生成物的活化能，该反应的反应热为E2-E1，选项B正确；
C．催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变，所以加入催化剂可同等程度的降低E1、E2，但△H不变，选项C错误；
D．I2由固态转化为气态需要吸热，若I2为气态，则该反应热大于E2-E1，选项D正确；;
答案选C。
3．（2021·浙江绍兴市·高三二模）已知溶液与盐酸反应生成吸热，溶液与盐酸反应生成放热。关于下列的判断正确的是




A． B．
C．D．
【答案】B
【分析】
由题意可知，碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为吸热反应，△H＇＞0，碳酸钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳的反应为放热反应，△H＇＇＜0，将已知反应依次编号为①②③④，由盖斯定律可知，②+③可得△H＇=△H2+△H3＞0，①+②+③可得△H＇＇=△H1+△H2+△H3＜0，②—④可得碳酸氢根离子的水解反应，盐类水解反应为吸热反应，则△H＇＇＇=△H2—△H4＞0。
【详解】
A．由分析可知，△H2+△H3＞0，△H1+△H2+△H3＜0，则△H1＜0；碳酸的分解反应为吸热反应，△H3＞0，由△H2+△H3＞0可知，△H2可能大于0，也可能小于0，故A错误；
B．由分析可知，△H2+△H3＞0，故B正确；
C．由分析可知，△H1+△H2+△H3＜0，故C错误；
D．由分析可知，△H2—△H4＞0，则△H2＞△H4，故D错误；
故选B。
4．（2021·河北邯郸市·高三一模）一定条件下，可以将置换出来，其转化的能量变化如下：
则在1538℃时，反应的为
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】
本题主要考查盖斯定律：反应的热效应只与系统始、末状态有关，而与变化途径无关。由图可知，，即的为；所以的为，D项正确；
答案选D。
5．（北京市密云2020届高三第二次模拟）甲烷燃烧时的能量变化如图，有关说法正确的是（ ）
A．图1中反应为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=+890.3kJ/ml
B．图2中反应为：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) H=﹣607.3kJ/ml
C．由图可以推得：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=﹣283kJ/ml
D．由图可以推知：等物质的量的CO2和CO，CO2具有的能量高
【答案】C
【解析】A．根据图像分析，反应物的总能量高于生成物总能量，则图1中反应为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ/ml，A错误；
B．根据图像分析，生成物水的状态是液态，则图2中反应为：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) H=﹣607.3kJ/ml，B错误；
C．CO(g)+O2(g)=CO2(g) 的焓变可根据CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ/ml和反应H=﹣283kJ/ml，CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) H=﹣607.3kJ/ml求出焓变H=﹣283kJ/ml，C正确；
D．CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=﹣283kJ/ml，该反应放热，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以等物质的量的CO2和CO，CO具有的能量高，D错误；故选C。
6．（2021·福建福州市·高三二模）三甲胺是重要的化工原料。我国科学家实现了使用铜催化剂将，二甲基甲酰胺[，简称]转化为三甲胺的合成路线。结合实验与计算机模拟结果，研究单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*装示物质吸附在铜催化剂上)。下列说法错误的是
A．该历程中发生极性键和非极性键的断裂
B．该历程中的最大能垒(活化能)为
C．铜催化剂的作用之一是吸附反应物形成更稳定的反应中间体
D．若完全转化为三甲胺，则会释放出的能量
【答案】D
【详解】
A．(CH3)2NCHO(g)与H2(g)反应最终生成N(CH3)3(g)过程中N-C与H-H键一定会断裂，故有极性键和非极性键断裂，A项正确；
B．看历程最后一步中出现了最大能量-1.02-(-2.21)eV=1.19eV，B项正确；
C．铜催化剂的作用之一是吸附反应物形成更稳定的反应中间体，图中可见反应中间体能量低，稳定，C项正确；
D．该反应的总反应由(CH3)2NCHO(g)转化为N(CH3)3(g)，但1.02eV为单个(CH3)2NCHO(g)反应时放出的热量，故，D项错误；
答案选D。
7．（2021·北京顺义区·高三二模）乙烯与水加成制备乙醇的能量变化过程如图所示。下列说法不正确的是
A．反应①中有C=C断裂
B．反应①和反应②均为放热反应
C．C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(1)△H=(E1-E2+E3-E4)kJ·ml-1
D．H2SO4是该合成过程的催化剂，可提高反应物的平衡转化率
【答案】D
【分析】
由图可知乙烯与水加成制备乙醇的过程为：
①C2H4(g)+H2SO4(l)=C2H5OSO3H(l) kJ·ml-1；
②C2H5OSO3H(l)+H2O(l)=C2H5OH(1)+H2SO4(l) kJ·ml-1。
【详解】
A．对比C2H4和C2H5OSO3H可知反应①为加成反应，有C=C断裂，A正确；
B．由图可知反应①、反应②的反应物的总能量均高于生成物的总能量，均为放热反应，B正确；
C．结合分析可知①+②得C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(1)△H=(E1-E2+E3-E4)kJ·ml-1，C正确；
D．H2SO4在两步反应中出现，在总反应中未出现，是该合成过程的催化剂，它可提高反应速率，但是不能使平衡发生移动，不能提高反应物的平衡转化率，D错误；
答案选D。
8．（2020·湖北华中师大一附中高三月考）通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH1=+571.6kJ·ml-1
②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH2=+131.3kJ·ml-1
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH3=+206.1kJ·ml-1
A．反应①中电能转化为化学能
B．反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8kJ·ml-1
C．反应③使用催化剂，ΔH3减小
D．反应②为放热反应
【答案】B
【解析】A．太阳光催化分解水制氢气，是光能转化为化学能，故A错误；
B．根据盖斯定律，目标反应CH4(g)═C(s)+2 H2(g)相当于③-②，故△H=△H3-△H2，△H=+206.1kJ•ml-1-(+131.3kJ•ml-1)=+74.8kJ•ml-1，故B正确；
C．催化剂不能改变反应热的大小，只能改变化学反应速率，故C错误；
D．反应的△H2＞0，则该反应为吸热反应，故D错误；
故答案为B。
9．（2021·河北秦皇岛市·高三二模）已知25℃、101kPa下，1ml水蒸发为水蒸气需要吸热44.0kJ
①H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H1=-57.3kJ•ml-1
②2CH3OH(l)+3O2(g)=4H2O(g)+2CO2(g)△H2=-1277.0kJ•ml-1
下列有关说法错误的是
A．若反应②中CH3OH变为气态，则该反应的反应热△H>△H2
B．CH3OH(l)的燃烧热△H=-726.5kJ•ml-1
C．CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H>﹣57.3kJ•ml-1
D．液态水变为水蒸气过程中需要克服分子间作用力
【答案】A
【详解】
A．液态转化为气态的过程吸热，燃烧焓变为负，若反应②中CH3OH变为气态，则同样条件下燃烧，气态CH3OH放出热量多，即反应热：△H<△H2，故A错误；
B．1ml水蒸发为水蒸气需要吸热44.0kJ，可得③H2O(l)=H2O(g)△H=44kJ•ml-1，由盖斯定律，②-4③可得：2CH3OH(l)+3O2(g)=4H2O(g)+2CO2(g)△H2=-1453.0kJ•ml-1，则甲醇的燃烧△H=-，故B正确；
C．醋酸是弱电解质，电离吸热，故1ml NaOH与1ml醋酸反应时放热小于57.3kJ，故CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H>﹣57.3kJ•ml-1，故C正确；
D．液态水变为水蒸气过程中分子间距发生变化，需要克服分子间作用力，故D正确；
答案选A。
10．（2021·福建福州市·高三一模）反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6 kJ·ml-1 过程中的能量变化关系如图。下列说法错误的是
A．ΔH1＞△H2
B．ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4=-571.6kJ·ml-1
C．2ml水蒸气转化为液态水能够释放出的能量为kJ
D．若将上述反应设计成原电池，则当氢失4ml电子时能够产生571.6kJ的电能
【答案】D
【详解】
A．由题中图示可知，＞，由于该反应为放热反应，△H为负值，则ΔH1＞△H2，故A正确；
B．由题中图示可知，图中为各个中间反应的能量变化，由2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6 kJ·ml-1可知，根据盖斯定律，△H4=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-571.6 kJ·ml-1，故B正确；
C．由题中图示可知，H2O(g)转化为H2O(l)的过程中，能量降低，即2 ml水蒸气转化为液态水能够释放出的能量为kJ，故C正确；
D．该反应放出的热量不会被全部利用，会有一部分损失，故D错误；
答案为D。
11．（2021·浙江杭州市·高三二模）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用●标注。则下列说法不正确的是

A．水煤气变换为放热反应
B．物质在金催化剂表面吸附过程中能量保持不变
C．该历程中断开一个H－O键要吸收能量
D．该历程中正向的最大能垒(活化能)
【答案】B
【分析】
由图可知，水煤气的生成过程经过了过渡态1和过渡态2，最后生成产物的总能量低于反应物，即反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)为放热反应；结合图此分析判断，该历程中最大能垒(活化能) E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV＞过程①能垒(活化能)1.91eV，反应速率快慢由活化能较高的过程②决定，据此分析解答。
【详解】
A．焓变△H与反应过程无关，只与反应的起始状态有关，由图可知：生成产物的能量低于反应物，故水煤气变换反应为放热反应，A正确；
B．根据图示可知：物质在金催化剂表面吸附过程中能量会发生改变，B错误；
C．在任何化学反应中，断裂化学键需吸收能量，因此在该历程中断开一个H－O键要吸收能量，C正确；
D．过程①能垒(活化能)=1.59eV-(-0.32eV)=1.91eV；过程②能垒(活化能)E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV，则该历程中最大能垒(活化能) E正=2.02eV，D正确；
故合理选项是B。
12.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.反应生成1 ml N2时转移4 ml e－
B.反应物能量之和大于生成物能量之和
C.N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g) ΔH＝－139 kJ·ml－1
D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
【答案】A
【详解】
A项，化学方程式：N2O＋NO===N2＋NO2，生成1 ml N2时转移电子2 ml，故说法错误；B项，根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应，故说法正确；C项，根据能量变化图，N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g) ΔH＝(209－348)kJ·ml－1＝－139 kJ·ml－1，故说法正确；D项，断键吸收能量，成键释放能量，此反应是放热反应，因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，故说法正确。
13．已知反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．常温下，向体积为V L的容器中充入2 ml HI(g)充分反应，可吸收12.5 kJ的热量
B．加入催化剂，分子的能量不变，但单位体积活化分子数增多，速率加快
C．其他条件不变，升高温度，反应速率加快，HI分解率不变
D．H2(g)＋I2(g)2HI(g)的活化能Ea为12.5 kJ·ml－1
【答案】B
【详解】
该反应为可逆反应，充入2 ml HI(g)充分反应，反应不能进行到底，所以吸收的热量小于12.5 kJ，A错误；加入催化剂，单位体积活化分子数增多，有效碰撞增多，速率加快，B正确；从图表信息可知，该反应为吸热反应，其他条件不变，升高温度，反应速率加快，平衡右移，HI分解率增大，C错误；由于该反应为吸热反应，所以H2(g)＋I2(g)2HI(g)的活化能Ea＝(185－12.5) kJ·ml－1＝172.5 kJ·ml－1，D错误。
14.已知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH1 2NO2(g)N2O4(l) ΔH2
下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母) ( )

【答案】A
【详解】
等质量的N2O4(g)具有的能量高于N2O4(l)，因此等量的NO2(g)生成N2O4(l)放出的热量多，只有A项符合题意。
15．（2021·河北高三其他模拟）氢气可将CO2还原为甲烷：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)，科学家研究在催化剂表面上CO2与H2反应的前三步历程如图所示，吸附在催化剂表面上的物种用“·”标注，Ts表示过渡态。下列说法中一定正确的是
A．起始到Ts1历程中发生了非极性共价键的断裂
B．该转化反应的速率取决于Ts2的能垒
C．前三步历程中最小能垒步骤的化学方程式为·CO＋·OH＋·H＋3H2(g)=·CO＋3H2(g)＋H2O(g)
D．物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会放出热量
【答案】AC
【详解】
A．由图分析可知，起始到Ts1历程中反应过程为CO2(g)+4H2(g)→●HOCO+H2(g)，则反应过程断裂氢氢键和碳氧键，形成氧氢键，故发生了非极性共价键的断裂，A正确；
B．由图分析可知，Ts1的能垒最大，反应过程中的能垒越大，反应速率越慢，而整个反应的反应速率取决于最慢的一步反应，该转化反应的速率取决于Ts1的能垒， B错误；
C．由图分析可知，前三步历程中最小能垒步骤为Ts3，故其化学方程式可表示为·CO＋·OH＋·H＋3H2(g)=·CO＋3H2(g)＋H2O(g)，C正确；
D．由图分析可知，物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程需要吸收能量，D错误；
故答案为：AC。
16.下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )

A.由MgCl2制取Mg是放热过程
B.热稳定性：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2
C.常温下氧化性：F2＜Cl2＜Br2＜I2
D.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式：MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)，ΔH＝－117 kJ·ml－1
【答案】D
【详解】
A项，依据图像分析判断，Mg与Cl2的能量高于MgCl2，依据能量守恒判断，由MgCl2制取Mg是吸热反应，错误；B项，物质的能量越低越稳定，由图像数据分析，化合物的热稳定性顺序：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，错误；C项，氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2，错误；D项，依据图像Mg(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s) ΔH＝－641 kJ·ml－1，Mg(s)＋Br2(g)===MgBr2(s) ΔH＝－524 kJ·ml－1，将第一个方程式减去第二方程式得MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g) ΔH＝－117 kJ·ml－1，正确。
17．一定条件下，在水溶液中1 ml Cl－、ClOeq \\al(－,x)(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．a、b、c、d、e中，c最稳定
B．b→a＋c反应的反应热为反应物能量减生成物能量
C．b→a＋d反应的热化学方程式为：3ClO－(aq)===ClOeq \\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq) ΔH＝＋116 kJ·ml－1
D．一定温度下，Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d，溶液中a、b、d的浓度之比可能为11∶1∶2
【答案】D
【详解】
a、b、c、d、e中a能量最低，所以最稳定，故A错误；b→a＋c反应的反应热为生成物能量减反应物能量，故B错误：b→a＋d，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO－===ClOeq \\al(－,3)＋2Cl－，反应热＝(64 kJ·ml－1＋2×0 kJ·ml－1)－3×60 kJ·ml－1＝－116 kJ·ml－1，所以该热化学反应方程式为3ClO－(aq)===ClOeq \\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq) ΔH＝－116 kJ·ml－1，故C错误；一定温度下，Cl2与NaOH溶液反应生成的产物有a、b、d，根据得失电子守恒，溶液中a、b、d的浓度之比可能为11∶1∶2，故D正确。
18．将CO2应用于生产清洁燃料甲醇，既能缓解温室效应的影响，又能为能源的制备开辟新的渠道，其合成反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列问题：
（2）利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺，其反应原理为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下：
则该反应的△H=_______________k.J•ml-1 。
（3）已知：①CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H1=-226kJ•rnl-1
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)△H2=+68kJ•ml-1
③N2(g)+O2(g)2NO(g) △H3=+183kJ•ml-1
则：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) △H=_______________kJ•ml-1。
【答案】（2）-12 （3）-750
【解析】（2）反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，故△H =351 kJ/ml +393 kJ/ml -293 kJ/ml -463kJ/ml=-12kJ/ml；
（3）由盖斯定律：①×2+②-③×2可得：2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)△H=-750kJ•ml-1，故答案为：-750；
19．CO2加氢可转化为高附加值的CO、CH4、CH3OH等C1产物。该过程可缓解CO2带来的环境压力，同时可变废为宝，带来巨大的经济效益。CO2加氢过程，主要发生的三个竞争反应为：
反应i：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.01kJ•ml-1
反应ii：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-165.0kJ•ml-1
反应iii：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.17kJ•ml-1
回答下列问题：
（1）由CO、H2合成甲醇的热化学方程式为_____。
（2）反应iii为逆水煤气变换反应，简称RWGS。以金属催化剂为例，该反应历程的微观示意和相对能量(eV)变化图如图所示(为催化剂，为C原子，为O原子，为H原子）
历程I：
历程II：
历程III：
①历程1方框内反应的方程式为CO2*+*=CO*+O*(*为催化剂活性位点）。根据图示，其反应热△H_____0(填“＞”或“<”)。
②反应历程II方框内的方程式是_____。
【答案】（1）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.18kJ•ml-1 （2）①< ②O*+H*=OH*+*
【解析】 （1）反应i−反应iii即可得CO、H2合成甲醇的热化学方程式：CO(g)+2H2(g) =C H3OH(g)，计算焓变：△H=−49kJ⋅ml−1−41.17kJ⋅ml−1=−90.17kJ⋅ml−1；
（2）①根据图示△H=−0.75eV+0.37eV=−0.38eV<0，故答案为：<；
②根据图示，反应历程Ⅱ方框内的方程式是：O∗+H∗=OH∗。
20．氮氧化物(NOx)、CO2和SO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行化学方法处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
已知氢气与甲醇的燃烧热分别为285.8 kJ·ml－1、726.5 kJ·ml－1，则CO2与H2反应产生液态甲醇与液态水的热化学方程式为_______________________。
【答案】CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－130.9 kJ·ml－1
【详解】
已知氢气与甲醇的燃烧热分别为285.8 kJ·ml－1、726.5 kJ·ml－1，则①H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·ml－1；②CH3OH(l)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.5 kJ·ml－1；由盖斯定律可知用①×3－②得CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)，该反应的反应热ΔH＝－285.8 kJ·ml－1×3－(－726.5 kJ·ml－1)＝－130.9 kJ·ml－1。
21．乙二醛(OHC—CHO)是一种重要化工产品。工业上，可用乙二醇
(HOCH2CH2OH)气相氧化法制备乙二醛。
已知：①OHC—CHO(g)＋2H2(g)HOCH2CH2OH(g)ΔH＝－78 kJ·ml－1
②几种化学键的键能如下表所示：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝________ kJ·ml－1。乙二醇气相氧化法制备乙二醛的热化学方程式为________________________________。
【答案】－483 HOCH2CH2OH(g)＋O2(g)OHC—CHO(g)＋2H2O(g) ΔH＝－405 kJ·ml－1
【详解】
根据ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，得ΔH＝2×436 kJ·ml－1＋497 kJ·ml－1－4×463 kJ·ml－1＝－483 kJ·ml－1；
已知：①OHC—CHO(g)＋2H2(g)HOCH2CH2OH(g) ΔH1＝－78 kJ·ml－1，
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝－483 kJ·ml－1，根据盖斯定律，将②－①得：HOCH2CH2OH(g)＋O2(g)OHC—CHO(g)＋2H2O(g) ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－483 kJ·ml－1－(－78 kJ·ml－1)＝－405 kJ·ml－1。
22．CO2等温室气体的排放所带来的温室效应已经对人类的生存环境产生很大影响。CO2的利用也成为人们研究的热点。以CO2和H2为原料合成甲醇技术获得应用。
(1)已知CH3OH (g)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－363 kJ/ml
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ/ml
H2O(l)===H2O(g) ΔH3＝＋44 kJ/ml
则CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)的反应热ΔH＝________。
(2)该反应常在230～280 ℃、1.5 MPa条件下进行。采用催化剂主要组分为CuO－ZnO－Al2O3。催化剂活性组分为单质铜，因此反应前要通氢气还原。写出得到活性组分的反应的化学方程式：__________________。
使用不同催化剂时，该反应反应热ΔH________(填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)－450.4 kJ/ml
(2)H2＋CuOeq \(=====,\s\up10(△))Cu＋H2O 相同
【详解】
(1)已知①CH3OH(g)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－363 kJ/ml ②2H2(g)＋O2(g)===
2H2O(l) ΔH2－571.6 kJ/ml ③H2O(l)===H2O(g) ΔH3＝＋44 kJ/ml，根据盖斯定律可知，②×eq \f(3,2)＋③－①可得CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，则其反应热ΔH＝(－571.6 kJ/ml)×eq \f(3,2)＋(＋44 kJ/ml)－(－363 kJ/ml)＝－450.4 kJ/ml。
(2)催化剂活性组分为单质铜，并且反应前要通氢气还原，说明是氢气还原氧化铜生成铜和水，发生反应的化学方程式为H2＋CuOeq \(=====,\s\up10(△))Cu＋H2O；使用不同催化剂时，能改变反应的活化能，但不改变反应的热效应，即该反应反应热ΔH相同。 共价键
C－H
O=O
C－C
C=O
键能/(kJ/ml)
413
498
331
799
热化学方程式
H2O(l)= H2O(g)ΔH=+44kJ·ml-1
共价键
C—O
H—O
N—H
C—N
键能/k.J•ml-1
351
463
393
293
化学键
H—H
O==O
H—O
键能/kJ·ml－1
436
497
463