化学反应焓变的计算(教师版).docx

1.2.2 化学反应焓变的计算

【教师】下图是上海地铁局部运行图，如果在上海搭乘地铁从汉中路到陕西南路，你可以选择以下任意多条路线。例如：
路线 1：乘地铁 12 号线沿途经过 2 个车站（绿色路线）。
路线 2：乘地铁 1 号线沿途经过 4 个车站（红色路线）。

然而，在一般搭乘情况时，无论你选择哪条路线，只要起点站（始点）和终点站（终点）相同，经过闸机时，你所付的车费是一样的。
如果把地铁的起点当作反应物，终点当作生成物，车费就是反应中的能量变化。按照乘地铁的思路：“只要起点站和终点站相同，则车费相同”，你能对反应热与反应物、生成物的关系做出类似的描述吗？
【学生】（尝试描述盖斯定律）
【教师】这节课，我们就以盖斯定律为主要内容，研究《化学反应焓变的计算》（板书）。

学习聚焦

知识精讲

知识点01 盖斯定律
化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间步骤无关。换言之，一个反应若能分解成两步或更多步实现，则总反应的ΔH等于各分步反应的ΔH之和。
【即学即练1】下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
B．反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关
C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D．根据盖斯定律，热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
【答案】D
【解析】选项A，盖斯定律指若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同，故A正确。选项B，反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应，所以反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，故B正确。选项C，有些反应很慢，有的反应有副反应，其反应热通过实验测定有困难，可以用盖斯定律间接计算出来，故C 正确。选项D，根据盖斯定律，热化学方程式按一定系数比加和时，其反应热也按该系数比加和，故D错误。答案为D。

知识点02 盖斯定律的应用
1．设计路径法求反应热

则ΔH＝ΔH1＋ΔH2 = ΔH3+ΔH4 +ΔH5。
【理解应用】已知H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH= ─285.8KJ/moL，可设计两种途径来完成。

则ΔH= ΔH1＋ΔH2+ΔH4 = ΔH3+ΔH4 。
2．利用加合法求反应热
若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 运算规则：根据目标方程式，确定要保留的物质和要消去的物质，运用加、减、乘、除四则运算得到所求目标方程式（调整位置和系数）。
目标物质
方程式数学运算
反应热
小技巧
调位置
加减
同时相加减
将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。
调系数
乘除某数
同时相乘除某数
【理解应用】
方程式
反应热间的关系
AB、aAaB
ΔH2＝ aΔH1
CD、 DC
ΔH4＝－ΔH3
2A+D=2B+C ΔH5
ΔH5＝ 2ΔH1+ ΔH4 ＝ 2ΔH1－ΔH3
【即学即练2】2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是

A．ΔH2＞0
B．ΔH4+ΔH5+ΔH8＝ΔH1
C．在相同条件下，2K(g)→2K+(g)的ΔH2＜ΔH3
D．ΔH6+ΔH7＝ΔH8
【答案】B
【解析】选项A， 金属钠由固态变为气态的过程中需要吸收热量，因此ΔH2＞0，故A正确。选项B，由盖斯定律可知过程1为2、3、4、5、6、7的过程之和，则，ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7=ΔH1，故B错误。选项C，由于钾原子原子核外有4个电子层，其失去最外层一个电子所需的能量较小，因此2K(g)→ 2K+(g)的ΔH2＜ΔH3，故C正确。选项D，由盖斯定律可知ΔH6+ΔH7 = ΔH8，故D正确。答案为B。

知识点03 盖斯定律的意义
间接得到某些反应的反应热。对于进行得很慢的反应、不容易直接发生的反应、产品不纯的反应（有副反应发生），测定其反应热比较困难，如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。
【理解应用】已知：Ⅰ. C(s)+O2(g) =CO2(g) ΔH1=－393.5 kJ·mol－1，
Ⅱ. CO(g)+ O2(g) =CO2(g) ΔH2=－283.0 kJ·mol－1，
求反应Ⅲ. C(s)+ O2(g) =CO(g) 的ΔH3。
（1）请根据路径法设计路径并列式计算该反应的ΔH3。
反应C(s)＋O2(g)====CO2(g)的途径可设计如下：

则ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。
（2）请根据加合法列式算该反应的ΔH3。
Ⅲ式=Ⅰ式－Ⅱ式。则ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。
【即学即练3】已知：H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热(ΔH)分别为－285.8 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1；
CH3OH (l)===CH3OH (g)　ΔH＝35.2 kJ·mol－1；H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝44 kJ·mol－1。
求反应CO2(g)＋3H2(g) ===CH3OH(g)＋H2O(g)的ΔH。
【答案】－51.7 kJ·mol－1
【解析】H2燃烧的热化学方程式：①H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
CH3OH燃烧的热化学方程式为：②CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.5 kJ·mol－1
③CH3OH(l)=CH3OH(g)　ΔH＝ 35.2 kJ·mol－1；
④H2O(l)=H2O(g)　ΔH＝ 44 kJ·mol－1。
将得①×3－②＋③＋④，得CO2(g)＋3H2(g) =CH3OH(g)＋H2O(g)的ΔH＝－51.7 kJ·mol－1。

知识点04 反应焓变的计算
1．根据热化学方程式
热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如，
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．根据盖斯定律
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。
【即学即练4】火箭发射时可以用肼（N2H4，液态）作燃料，NO2作氧化剂，二者反应生成N2和水蒸气。已知：
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH = 67.7 kJ·mol－1
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH = -534 kJ·mol－1
请写出N2H4(l)与NO2(g)反应的热化学方程式。
【答案】2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH = -1135.7 kJ·mol－1
【解析】把第二个热化学方程式乘以2，再减去第一个热化学方程式，消去O2即可。

常见考法
常见考法一 盖斯定律
【例1】已知下列热化学方程式：
反应Ⅰ．Hg(l)＋O2(g)=HgO(s) ΔH1；
反应Ⅱ．Zn(s)＋O2(g)=ZnO(s) ΔH2；
则反应Ⅲ．Zn(s)＋HgO(s)= Hg(l)＋ZnO(s) ΔH3值为
A．ΔH2-ΔH1 B．ΔH2＋ΔH1 C．ΔH1-ΔH2 D．-ΔH1-ΔH2
【答案】A
【解析】反应Ⅱ减去反应Ⅰ，消去O2即为答案。
必杀技
1．可通过“设计路径法”或“加合法”处理热化学方程式。
2．热化学方程式同乘某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。
3．热化学方程式相加减时（目的是消去某物质），反应热也随之相加减（带符号）。
【同步练习1】CH4­CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。
已知：①C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH1＝－75 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－394 kJ·mol－1
③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3＝－111 kJ·mol－1
该催化重整反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
【答案】247
【解析】①×(-1)+②×(-1)+③×2, 可得到CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)，这时，
ΔH＝ΔH1×(-1)+ΔH2×(-1)+ΔH3×2 =(-75)×(-1)+(-394)×(-1)+111×2 = 247。

常见考法二 单一反应的计算
【例2】黄铁矿（主要成分为FeS2）的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一，反应的化学方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
在25℃和101 kPa时，1 mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853 kJ的热量。这些热量（工业上叫“废热”）在生产过程中得到了充分利用，大大降低了生产成本，对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。
（1）请写出FeS2燃烧的热化学方程式。
（2）计算理论上1 kg黄铁矿（FeS2的含量为90%）完全燃烧放出的热量。
【答案】（1）FeS2(s)+11/4O2(g)1/2Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH＝-853 kJ·mol－1 （2）6398 kJ
【解析】（1）根据题意，FeS，燃烧的热化学方程式为：
FeS2(s)+11/4O2(g)1/2Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH＝-853 kJ·mol－1
（2）FeS2的摩尔质量为120 g·mol-1。1 kg黄铁矿含FeS2的质量为：1000 g×90%=900 g，900 g FeS2的物质的量为900/120 =7.5 mol，理论上1 kg 黄铁矿完全燃烧放出的热量为：7.5 mol×853 kJ·mol－1 = 6 398 kJ。
必杀技
把反应的焓变当作生成物中的一项，按常规的化学方程式计算即可。
【同步练习2】已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量。
（1）写出H2燃烧的热化学方程式。
（2）计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量。
【答案】（1）热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)====2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。
（2）50 g H2放出热量为：25 mol× kJ·mol－1＝6 045 kJ。

常见考法三 多个反应的计算
【例3】已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.76 kJ热量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量分别为______________。
【答案】0.2 mol、0.2 mol
【解析】通过液态水的质量计算出氢气为0.2 mol，则其产生热量为57.16 kJ，则CO产生热量为56.58 kJ,所需CO大约为0.2mol。
也可以设二种气体的物质的量，列二元一次方程进行计算。
必杀技
把反应的焓变当作生成物中的一项，一般设反应物的物质的量，按题目中提供的条件列二元一次方程进行计算。
【同步练习3】已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=Q1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=Q2；H2O(g)=H2O(l) ΔH=Q3。常温下，取体积比为4﹕1的甲烷和氢气的混合气体112 L（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常温，放出的热量为
A．4Q1+0.5Q2 B．4Q1+Q2+10Q3
C．4Q1+2Q2 D．4Q1+0.5Q2+9Q3
【答案】D
【解析】112 L混合气体的物质的量为5 mol，则甲烷为4 mol，氢气为1 mol，再考虑生成H2O的状态变化，答案为D。

分层提分

题组A 基础过关练
1．同温同压下，下列各热化学方程式中ΔH最小的是（均为吸热反应）
A．2A(g)+B(g)=2C(l) ΔH=+Q1 kJ/mol
B．2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH=+Q2 kJ/mol
C．2A(l)+B(l)=2C(g) ΔH=+Q3 kJ/mol
D．2A(l)+B(l)=2C(l) ΔH=+Q4 kJ/mol
【答案】A
【解析】各反应中对应物质的物质的量相同，同一物质的能量g＞l＞s，所以反应物的总能量为：A=B＞C=D，生成物的能量为：B=C＞A=D，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，反应热符号为“+”，反应物的总能量越高，生成物的总能量越低，则反应热越小，故A的Q数值最小。答案为A。
2．已知：（1）C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1＝-393.5 kJ·mol－1
（2）CO2(g)=CO(g)+1/2O2(g) ΔH2＝283.0 kJ·mol－1
则反应C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 的ΔH等于
A．-110.5 kJ·mol－1 B．-676.5 kJ·mol－1
C．+110.5 kJ·mol－1 D．+676.5 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】根据盖斯定律，（1）式+（2）式即可。
3．以下反应可表示获得乙醇并用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确的是
①6CO2(g)+6H2O(1)═C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH1
②C6H12O6(s)═2C2H5OH(l)+2CO2(g) ΔH2
③C2H5OH(1)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(1) ΔH3
A．2ΔH3＝﹣ΔH1﹣ΔH2
B．ΔH3、ΔH1、ΔH2均为ΔH＜0
C．在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3会不同
D．植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能
【答案】A
4．反应：H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1；N2(g)＋O2(g)===NO2(g) ΔH2；N2(g)＋H2(g)===NH3(g)ΔH3
则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为
A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3
【答案】D
【解析】由题意把已知反应依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，将热化学方程式①×3＋②×2－3③×2得2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)　则ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。
5．盖斯定律认为能量总是守恒的，不管化学反应过程是一步完成或分几步完成，整个过程的热效应是相同的。
已知：①H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1
③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1
若使23 g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位：kJ)
A．Q1＋Q2＋Q3 B．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3
C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3 D．0.5(Q1＋Q2＋Q3)
【答案】B
【解析】根据盖斯定律，液态无水酒精完全燃烧生成液态水的热化学方程式可由③－②＋①×3得到，即热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－(Q3－Q2＋3Q1)kJ·mol－1,23 g酒精为0.5 mol，完全燃烧放出的热量为(0.5Q3－0.5Q2＋1.5Q1)kJ。
6．某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：
mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2
(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO

下列说法不正确的是
A．该过程中CeO2没有消耗
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)的反应热大于ΔH3
【答案】C
【解析】通过太阳能实现总反应H2O＋CO2→H2＋CO＋O2可知：CeO2没有消耗，CeO2为催化剂，故A正确；该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，故B正确；由图中转化关系及据盖斯定律可知：ΔH1为正值，ΔH2＋ΔH3为负值，则－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故C错误；气态水转化为液态水，放出能量，故H2(g)＋O2(g)=== H2O(l)放热更多，焓变更小，故D正确。
7．天然气使用前需要脱硫，发生下列反应：
①H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g) ΔΗ1
②2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g) ΔΗ2
③H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g) ΔΗ3
④2S(g)=S2(g) ΔΗ4
则ΔΗ4的正确表达式为
A．ΔΗ4=(ΔΗ1＋ΔΗ2-3ΔΗ3) B．ΔΗ4=(3ΔΗ3-ΔΗ1-ΔΗ2)
C．ΔΗ4=(ΔΗ1-ΔΗ2＋3ΔΗ3) D．ΔΗ4=(ΔΗ1-ΔΗ2-3ΔΗ3)
【答案】A
【解析】根据盖斯定律，①×－③×得⑤：S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔΗ5=（ΔΗ1-ΔΗ3）；根据盖斯定律，②×－③×得⑥：SO2(g)+S(g)=O2(g) + S2(g) ΔΗ6=（ΔΗ2-2ΔΗ3）；⑤+⑥得：2S(g) =S2(g) ΔΗ4=（ΔΗ1+ΔΗ2-3ΔΗ3），答案为A。
8．同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。已知：①P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1
②P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)　ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为____________________________。
【答案】P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－29.2 kJ·mol－1
【解析】根据盖斯定律①－②×4得P4(白磷，s)=4P(红磷，s)，则ΔH＝ΔH1－4×ΔH2=－29.2 kJ·mol－1。
9．用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益,减少污染。传统上该转化通过如下所示的催化循环实现。

其中，反应①为：2HCl(g)+ CuO(s) H2O(g)+CuCl2(s)　ΔH1
反应②生成1 mol Cl2(g)的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为：
　　 (反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
【答案】2HCl(g)+ O2(g) H2O(g)+Cl2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2
10．葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，设它在人体组织中完全氧化物时的热化学方程式为：C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH＝－2800 kJ·mol－1。计算100 g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。
【答案】1556 kJ
【解析】C6H12O6的摩尔质量为180 g·mol－1，100 g葡萄糖的物质的量为100/180 mol，放热为：
100/180 mol×2800 kJ·mol－1 =1556 kJ。
题组B 能力提升练
11．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
【答案】B
【解析】根据“CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低”，可知：
CuSO4·5H2O(s) = CuSO4(aq)+5H2O(l) ΔH1＞0。 ……①
根据“将1 mol 的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高”，可知：CuSO4(s) =CuSO4(aq) ΔH2＜0。……②
①－②，即可得到CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)＋5H2O(l)，所以ΔH3＝ΔH1－ΔH2，再结合ΔH1＞0和ΔH2＜0，即可判断答案为B。
12．物质E在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是
A．E→J　ΔH＝－ΔH6
B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝1
C．G→J　|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|
D．|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|
【答案】B
【解析】选项A，由图可知，J→E　ΔH＝ΔH6，则E→J　ΔH＝－ΔH6，A正确。选项B，从E开始，以E结束，整个过程的始态与终态都是E，则能量没有变化，即ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，B错误。选项C和D，根据盖斯定律可知它们都是正确的。答案为B。
13．已知下列热化学方程式：
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-24.8 kJ·mol－1
②Fe2O3(s)+1/3CO(g)=2/3Fe3O4(s)+1/3CO2(g) ΔH2=-15.73 kJ·mol－1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=640.4 kJ·mol－1
则14 g CO气体还原足量FeO固体，得到Fe和CO2气体时对应的ΔH约为
A．-218 kJ·mol－1 B．-109 kJ·mol－1 C．218 kJ·mol－1 D．1.09 kJ·mol－1
【答案】B
【解析】总反应方程式为，CO(g)+FeO(s)═Fe(s)+CO2(g)，可由[①×3−(②×3+③×2)]/6得到，再根据盖斯定律，把数据代入即可求解。
14．用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气时，涉及如下转化，由下图关系可得：ΔH4＝________。

【答案】ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。
【解析】根据盖斯定律分析，反应的能量变化取决于反应物和生成物，与过程无关，所以根据图分析，有ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4，可以计算ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。
15．近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：

反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g) ΔH1＝＋551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－297 kJ·mol－1
反应Ⅱ的热化学方程式：__________________________________。
【答案】3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ·mol－1 。
【解析】由题图可知，反应Ⅱ的化学方程式为3SO2＋2H2O2H2SO4＋S↓。根据盖斯定律，反应Ⅱ＝－(反应Ⅰ＋反应Ⅲ)，可得：3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH2＝－254 kJ·mol－1。
16．（1）0.3mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水放出649.5kJ热量，其热化学方程式为：_______；又已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ/mol，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______kJ。
（2）1mol氧气与足量氢气反应生成水蒸气放热483.6kJ，写出该反应的热化学方程式：_______。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：_______。
（3）含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol·L-1的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量，该离子反应的热化学方程式为_______，则KOH与H2SO4反应的中和热为_______。
（4）已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1= -393.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2= -566 kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3= 141 kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=_______。
【答案】（1）B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) ∆H=-2165 kJ·mol-1 1016.5
（2）2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
（3）OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 57.3kJ·mol-1
（4）-80 kJ·mol-1
17．已知某反应器中存在如下反应：
ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH1
ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　 ΔH2
ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　 ΔH3
……
ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用____________反应的ΔH。
【答案】C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)[或C(s)＋CO2(g) ===2CO(g)]
【解析】根据盖斯定律，由ⅰ＋ⅱ－ⅲ或ⅰ－ⅱ－ⅲ可得目标热化学方程式。
18. 用H2或CO可以催化还原NO，以达到消除污染的目的。已知在一定温度下：
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1 = +180.5 kJ·mol－1 ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2 = -571.6 kJ·mol－1 ②
2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH3 ③
（1）在该温度下反应①属于__________ 反应（填“吸热”或“放热”）
（2）在该温度下反应①消耗 28 g N2(g)时，ΔH1′=____________ 。
（3）在该温度下反应②生成 1 mol H2O(l)时，ΔH2′=____________ 。
（4）在该温度下反应③的ΔH3 =____________ 。
【答案】（1）吸热 （2）ΔH1′= 180.5 kJ·mol－1
（3）ΔH2′= -285.8 kJ·mol－1 （4）ΔH3 = -752.1 kJ·mol－1
19．把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径Ⅰ　C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＜0
途径Ⅱ　先制水煤气：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2＞0　①
再燃烧水煤气：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＜0　 ②
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4＜0　 ③
请回答下列问题：
（1）生活常识告诉我们潮湿的煤炭燃烧时火焰更旺，就是因为有一氧化碳和氢气的生成。思考潮湿的煤炭燃烧时是否能够放出更多热量？
（2）ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是__________________。
（3）将煤转化为水煤气的优点有哪些？
【答案】
（1）不能。碳燃烧的最终产物是二氧化碳，该反应不管是一步完成还是分几步完成，反应热是相同的
（2）途径Ⅱ中，根据盖斯定律①＋(②＋③)×可得途径Ⅰ的方程式，则ΔH1＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4)。
（3）减少SO2和烟尘对大气的污染；燃烧效率高；便于输送等。

题组C 培优拔尖练
20．下列有关反应热说法不正确的是

A．石墨的稳定性比金刚石高
B．ΔH5＞ΔH4
C．C(石墨,s)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH = -110.5 kJ·mol－1
D．1 mol石墨或1 mol CO分别完全燃烧，石墨放出的热量多
【答案】C
【解析】选项A，根据石墨转化为金刚石需要吸收能量可得石墨的能量低，能量越低越稳定，则石墨的能量低，故A正确。
选项B，因为反应的能量只与始态和末态有关，与中间过程无关，故ΔΗ5=ΔΗ4+ΔΗ1，ΔΗ1>0，故ΔΗ5>ΔΗ4，故B正确。
选项C，由①C(石墨，s)+O2(g) = CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，②CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，①-2②可得C(石墨，s)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH＝172.5 kJ·mol－1，故C错误。
选项D，因由C可知，石墨转化为CO需要吸收能量，故1mol石墨完全燃烧放出的热量多，故D正确。
21．如图所示转化关系（X代表卤素），下列说法错误的是

A．ΔH2＞0 B．ΔH3＝ΔH1﹣ΔH2
C．按Cl、Br、I的顺序，ΔH3依次增大 D．ΔH1越大，HX越稳定
【答案】D
【解析】选项A，断开化学键吸热，ΔH2＞0，A正确。选项B，根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2+ΔH3，即ΔH3＝ΔH1﹣ΔH2，B正确。选项C，Cl、Br、I的原子半径依次增大，生成HX中的化学键放热依次减小，即ΔH3依次增大，C正确。选项D，ΔH1越小，说明放出的热量越多，生成的HX越稳定，D错误。答案为D。
22．某硝酸厂处理尾气中NO的方法是在催化剂存在下，用H2将NO还原为N2，其热化学方程式为NO(g)＋H2(g)===N2(g)＋H2O(g)　ΔH＝m kJ·mol－1，其能量变化过程如下：

下列说法正确的是
A．过程①、②、③、④都是放热过程
B．m＝(a＋b－c－d) kJ·mol－1
C．m＝－(c＋a－d－b) kJ·mol－1
D．m＝(c＋d－a－b) kJ·mol－1
【答案】B
【解析】选项A，过程①和③都要断开化学键，是吸热过程，A错。m的求解可使用盖斯定律，把过程①、②、③、④相加即可。
23．现有如下3个热化学方程式：
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 ①
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 ②
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3＝－c kJ·mol－1 ③
则由下表所列的原因能推导出后面结论的是
选项
原因
结论
A
H2的燃烧是放热反应
a、b、c均大于零
B
①和②中物质的化学计量数均相同
a＝b
C
①和③中H2O的状态不同，化学计量数不同
a、c不会有任何关系
D
③的化学计量数是②的2倍
ΔH2＜ΔH3
【答案】A
【解析】①②中由于产生水的状态不同，故ΔH不同，即a、b也不同，B项错误；①③中由于气态水转化为液态水要放热，故c＞2a，C错误；②③中因ΔH3＝2ΔH2，且ΔH2、ΔH3均为负值，故ΔH2＞ΔH3，D项错误。
24．(1)已知2 mol氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ的热量，反应方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)。请回答下列问题：
①该反应的生成物能量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)572 kJ。
(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH1＝－197 kJ·mol－1
H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJ·mol－1
2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)
ΔH3＝－545 kJ·mol－1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是______________________________________。
(3)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)　ΔH＝64.39 kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
在H2SO4溶液中，1 mol Cu与1 mol H2O2完全反应生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于____。
A．－417.91 kJ·mol－1 B．－319.68 kJ·mol－1
C．546.69 kJ·mol－1 D．－448.46 kJ·mol－1
【答案】（1）①小于　②<
（2）SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l) ΔH＝－130 kJ·mol－1
（3）B
【解析】（1）①因反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1是放热反应，故该反应中生成物能量总和小于反应物能量总和。②由题给信息可知，2 mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量572 kJ，因液态水变成水蒸气需要吸收热量，所以2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量小于572 kJ。
（2）首先写出SO3与水反应的化学方程式并注明各物质的状态：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)，然后根据盖斯定律求出反应热，ΔH＝－－ΔH2＋＝－130 kJ·mol－1，即可写出热化学方程式：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJ·mol－1。
（3）将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②×＋③得热化学方程式Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－319.68 kJ·mol－1。
25．热力学标准态(298.15 K、101 kPa)下，由稳定单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。图甲为ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。

(1)①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系：_________________
_______________________________________________________________________________。
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为_____________________________。