2021高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)核心考點(diǎn)專項(xiàng)突破化學(xué)反應(yīng)中與能量練習(xí)（含解析）

化學(xué)反應(yīng)中與能量知識點(diǎn)一、反應(yīng)中能量的變化1.基本概念：⑴反應(yīng)熱：在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量。反應(yīng)熱用符號“ΔH”表示。單位“kJ/mol”。⑵吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)：在化學(xué)反應(yīng)過程中，通常用E反表示反應(yīng)物所具有的總能量，E生表示生成物所具有的總能量。①若E反>E生，為放熱反應(yīng)；當(dāng)△H為“-”或△H<0。②若E反<E生，為吸熱反應(yīng)；當(dāng)△H為“+”或△H>0。2．吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷方法⑴根據(jù)反應(yīng)類型判斷：通常情況下燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬和酸反應(yīng)制氫氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；電解質(zhì)的電離、鹽類水解、大多數(shù)的分解反應(yīng)等為吸熱反應(yīng)。若正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)。⑵根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷：使反應(yīng)體系溫度升高的反應(yīng)，為放熱反應(yīng)。反之為吸熱反應(yīng)。如：鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象：鈉“熔”成一個小球，可以說明這一反應(yīng)為放熱反應(yīng)；Fe粉與硫的混合物稍微受熱后反應(yīng)繼續(xù)劇烈進(jìn)行，且保持紅熱狀態(tài)，說明這一反應(yīng)為放熱反應(yīng)。在燃燒很旺的爐火中加入煤，爐火馬上“暗”下來，說明CO2與C反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；Ba(OH)2與NH4Cl反應(yīng)，燒杯與玻璃片粘在一起，說明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。⑶由物質(zhì)的聚集狀態(tài)判斷：同種物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，其本身具有的能量也不相同。一般情況下：氣態(tài)物質(zhì)所具有的能量大于液態(tài)，液態(tài)具有的能量大于固態(tài)；物質(zhì)處與穩(wěn)定狀態(tài)的能量小于不穩(wěn)定狀態(tài)的能量。如：硫蒸氣在氧氣中完全燃燒放出的能量大于固態(tài)硫完全燃燒放出的能量。石墨比金剛石穩(wěn)定，所以由石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。⑷由蓋斯定律判斷：如一個反應(yīng)可分步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱相同，通過化學(xué)反應(yīng)的能量變化值來進(jìn)行計(jì)算，若ΔH>0，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之則為放熱反應(yīng)。⑸用儀器來測量：量熱計(jì)【特別提醒】我們不能通過看一個反應(yīng)是否需要加熱來判斷是吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，因?yàn)樾杓訜岬姆磻?yīng)不一定都是吸熱反應(yīng)，如物質(zhì)的燃燒一般需要加熱來引發(fā)反應(yīng)的進(jìn)行，但屬于放熱反應(yīng)，只有哪些需持續(xù)加熱的反應(yīng)才是吸熱反應(yīng)，而那些只是通過加熱來引起反應(yīng)，反應(yīng)開始后則無須加熱的反應(yīng)，則屬放熱反應(yīng)。所以注意兩點(diǎn)，若一個反應(yīng)需持續(xù)加熱才能進(jìn)行，一旦停止加熱，反應(yīng)則停止，這樣的反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng)，若一個反應(yīng)雖然需進(jìn)行加熱來引起反應(yīng)，但只要反應(yīng)開始后，不需加熱繼續(xù)反應(yīng)，則這樣的反應(yīng)屬放熱反應(yīng)。常見的放熱反應(yīng)有：酸堿中和反應(yīng)、活潑金屬和酸反應(yīng)、燃燒反應(yīng)；常見的吸熱反應(yīng)有：大多數(shù)分解反應(yīng)；氯化銨與八水合氫氧化鋇的反應(yīng)。知識點(diǎn)二、熱化學(xué)方程式的書寫1．定義：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。2．書寫熱化學(xué)方程式：⑴先書寫化學(xué)方程式。⑵有g(shù)（氣體）、l（液體）、s（固體）標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。⑶反應(yīng)熱用“ΔH”表示，標(biāo)在化學(xué)方程式后面，中間用“；”隔開，吸收熱量用“＋”，放出熱量用“－”。⑷ΔH與測定的條件有關(guān)，書寫時(shí)應(yīng)著名條件。若條件為25℃，103kPa，則可不注明。⑸熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子個數(shù)，因此熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)可以是小數(shù)或分?jǐn)?shù)，表示熱量的單位“kJ/mol”表示的是對應(yīng)方程式中的物質(zhì)的量，所以熱量的數(shù)值必須與熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)相對應(yīng)。⑹熱化學(xué)方程式中不注明反應(yīng)發(fā)生的條件。生成物中不能用“↑”或“↓”符號。知識點(diǎn)三、燃燒熱1．燃燒熱⑴定義：在101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。⑵注意事項(xiàng)①燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的化學(xué)方程式時(shí)，一般以燃燒物前系數(shù)為1的標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。②燃燒產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物，例如C→CO2，H→H2O(l)等。⑶燃料的充分燃燒①化石燃料主要包括：煤、石油、天然氣以及它們的產(chǎn)品等。②可燃物的燃燒條件是：溫度達(dá)到著火點(diǎn)、與氧氣充分接觸。③充分燃燒的必要條件是：氧氣要充足、可燃物與氧氣接觸面要大。實(shí)施方案：故體燃料粉碎，或液化、汽化。④不充分燃燒的危害是產(chǎn)熱少、浪費(fèi)資源、污染環(huán)境。⑷化石燃料提供能量的弊端以及預(yù)防措施：①弊端：化石燃料為不可再生能源、燃燒產(chǎn)物中含有SO2造成環(huán)境污染、CO2引起溫室效應(yīng)。②預(yù)防措施：開發(fā)新能源、對燃料進(jìn)行脫硫或固硫處理。知識點(diǎn)四、中和熱1.中和熱⑴定義：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。⑵注意事項(xiàng)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH—反應(yīng)生成H2O。若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成（如生成沉淀或弱電解質(zhì)），則其反應(yīng)熱不等于中和熱。⑶對于強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)，其中和熱基本上是相等的。都約為57.3kJ/mol⑷對于強(qiáng)酸與弱堿或弱酸與強(qiáng)堿的反應(yīng),中和熱一般低于57.3kJ/mol。因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)的電離屬于吸熱反應(yīng)。（1）實(shí)驗(yàn)步驟：①保溫裝置的準(zhǔn)備：大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條)使放入的小燒杯口與大燒杯口相平。在大小燒杯之間也同時(shí)填滿碎泡沫塑料或紙條，大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。②用量筒量取50ml，0.50moL/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測量其溫度。(tHCl)③另取一量筒量取50ml，0．55mol/LNaOH溶液，用溫度計(jì)測量NaOH溶液的溫度:(tNaOH)④將量筒內(nèi)的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小燒杯中，用玻璃攪棒輕輕攪動溶液，準(zhǔn)確記錄混合溶液的最高溫度(t2)。⑤計(jì)算：起始溫度t10C=(tHCl+tNaOH)/2，終止溫度t20C，溫度差=(t2-t1)0C（2）注意的幾個問題：①作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。因此可以用保溫杯來做，也可按課本中方法做，一定要使小燒杯口與大燒杯口相平，這樣可以減少熱量的損失。②鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準(zhǔn)確，且NaOH溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測得的中和熱更準(zhǔn)確，因此HC1和NaOH溶液的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用就大，表觀電離度就會減?。@樣酸堿中和時(shí)產(chǎn)生的熱量勢必要用去一部分來補(bǔ)未電離分子的離解熱，造成較大誤差。③宜用有O．1分刻度的溫度計(jì)，且測量應(yīng)盡可能讀準(zhǔn)，并估讀到小數(shù)點(diǎn)后第二位。溫度計(jì)的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù)，以提高所測溫度的精度。④不宜用弱酸、弱堿代替強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，來測中和熱，否則會因中和過程中電離吸熱，使測得的中和熱數(shù)值不準(zhǔn)確。⑤實(shí)驗(yàn)操作時(shí)動作要快。以盡量減少熱量的散失。⑥實(shí)驗(yàn)過程要至少重復(fù)兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)，可以使中和熱測定盡量準(zhǔn)確?！咎貏e提醒】燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱反應(yīng)△H△H＜0，單位：KJ/mol不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol（O2的量不限）生成物的量不限量H2O是1mol反應(yīng)熱的含義1mol反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量；不同反應(yīng)物，燃燒熱不同生成1molH2知識點(diǎn)五、蓋斯定律的應(yīng)用1.理論依據(jù)：反應(yīng)熱只與反應(yīng)始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與具體反應(yīng)的途徑無關(guān)。2．計(jì)算模式：3．主要應(yīng)用：計(jì)算某些難以直接測量的反應(yīng)熱。4．注意事項(xiàng)：應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡單計(jì)算，關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)反應(yīng)途徑。(1)當(dāng)反應(yīng)式乘以或除以某數(shù)時(shí)，ΔH也應(yīng)乘以或除以某數(shù)。(2)熱化學(xué)方程式加減運(yùn)算以及比較反應(yīng)熱的大小時(shí)，ΔH都要帶“＋”、“－”號進(jìn)行計(jì)算、比較，即把ΔH看作一個整體進(jìn)行分析判斷。(3)在設(shè)計(jì)的反應(yīng)途徑中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固→液→氣變化時(shí)，會吸熱；反之會放熱。(4)當(dāng)設(shè)計(jì)的反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其ΔH與正反應(yīng)的ΔH數(shù)值相等，符號相反?！痉椒ㄒ?guī)律】利用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式(1)蓋斯定律是指化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的，即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(2)在具體的應(yīng)用過程中，采用以下五個步驟就能快速、準(zhǔn)確地解決問題。具體步驟：第一步：寫，書寫待求的反應(yīng)方程式。第二步：看，看待求的反應(yīng)方程式中的反應(yīng)物和生成物在已知方程式中的位置，如果位置相同，即都是反應(yīng)物或都是生成物，則用加法，即加ΔH；如果位置相反，則用減法，即減ΔH。第三步：調(diào)，根據(jù)待求方程式中的反應(yīng)物和生成物的系數(shù)，觀察同一物質(zhì)前的系數(shù)是否一致，若不一致，則在相應(yīng)的物質(zhì)前乘或除以一定數(shù)字，將其系數(shù)調(diào)整與待求的方程式中的反應(yīng)物和生成物的系數(shù)一致。第四步：查，有時(shí)往往會出現(xiàn)一些干擾的方程式，我們最好檢驗(yàn)上述分析的正確與否。第五步：和，將已知方程式變形后的ΔH相加，計(jì)算得出新的ΔH的值。高頻考點(diǎn)一反應(yīng)熱的基本概念、能量圖像例1．(2018·北京理綜，7)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。該歷程示意圖如圖。下列說法不正確的是()3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%4→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【解析】由CO2和CH4制備CH3COOH的化學(xué)方程式為CO2＋CH4eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH3COOH，反應(yīng)中沒有副產(chǎn)物生成，所以總反應(yīng)的原子利用率為100%，A項(xiàng)正確；CH4分子中含有4個C—H鍵，而CH3COOH分子中含有3個C—H鍵，顯然CH4→CH3COOH過程中必有C—H鍵發(fā)生斷裂，B項(xiàng)正確；觀察反應(yīng)的示意圖可知，①→②過程中放出能量，且在此過程中形成了新化學(xué)鍵，即乙酸分子中的C—C鍵，C項(xiàng)正確；催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，而不影響化學(xué)平衡，不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，D項(xiàng)錯誤?！敬鸢浮緿【舉一反三】最新報(bào)道：科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下：下列說法正確的是()A．CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O形成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程【答案】C【解析】A.狀態(tài)Ⅰ總能量為反應(yīng)物總能量，狀態(tài)Ⅲ總能量為生成物總能量，由圖示知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。B.從狀態(tài)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的圖示可以看出，反應(yīng)中CO并未斷裂成C和O，C、O原子間一直有化學(xué)鍵。C.由圖示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C與O形成極性共價(jià)鍵。D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應(yīng)生成CO2的過程，并不是CO與O2的反應(yīng)過程?！咀兪教骄俊磕撤磻?yīng)過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是()A．反應(yīng)過程a有催化劑參與B．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)等于ΔHC．改變催化劑，不能改變該反應(yīng)的活化能D．有催化劑的條件下，反應(yīng)的活化能等于E1＋E2【答案】B【解析】A項(xiàng)，由圖可知，反應(yīng)過程a需要的活化能比b要高，所以a沒有催化劑參與，錯誤；B項(xiàng)，由圖可知，該反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)的熱效應(yīng)等于反應(yīng)物與生成物能量之差，即ΔH，正確；C項(xiàng)，改變催化劑，改變了反應(yīng)進(jìn)行的途徑，可改變反應(yīng)的活化能，錯誤；有催化劑的條件下，反應(yīng)的活化能為E1，D錯誤。高頻考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式的書寫與判斷例2．(2019·天津理綜，10)硅粉與HCl在300℃時(shí)反應(yīng)生成1molSiHCl3氣體和H2，放出225kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________________________________?！窘馕觥吭摲磻?yīng)的熱化學(xué)方程式為：Si(s)＋3HCl(g)eq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH＝－225kJ·mol－1?！敬鸢浮縎i(s)＋3HCl(g)eq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH＝－225kJ·mol－1【舉一反三】【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①C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) ΔH1=akJ·mol?1②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) ΔH2=bkJ·mol?1③CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=ckJ·mol?1④2CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=dkJ·mol?1A．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=kJ·mol?1D．反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol?1【答案】C【解析】反應(yīng)①、②的生成物CO2和H2是反應(yīng)③的反應(yīng)物，A正確；反應(yīng)③可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，變廢為寶，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，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，D正確?！咀兪教骄俊肯铝袛⑹鲋姓_的是()A．甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)，放熱19.3kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up8(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1C．氫氣的燃燒熱為285.5kJ·mol－1，則電解水的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)eq\o(=====,\s\up12(通電))2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.0kJ·mol－1D．稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6kJ·mol－1【答案】C【解析】燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)的反應(yīng)熱，所以生成的應(yīng)為液態(tài)水，A錯；N2和H2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所以1molN2完全反應(yīng)放出的熱量大于38.6kJ，B錯誤；電解2mol水吸收的熱量和2molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量相等，ΔH＝＋571.0kJ·mol－1，C正確；Ba2＋與SOeq\o\al(2－,4)反應(yīng)有熱量放出，使ΔH減小，D錯誤。【變式探究】依據(jù)事實(shí)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(1)適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成23gNO2吸收16.95kJ熱量。N2與O2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________。(2)18g葡萄糖與適量O2反應(yīng)，生成CO2和液態(tài)水，放出280.4kJ熱量。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________。(3)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2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為____________________________________________。(4)如圖是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_______________________________________________________。(5)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2Og)ΔH1＝－867kJ·mol－1①2NO2(g)N2O4(g)ΔH2＝－56.9kJ·mol－1②寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式________________________?！窘馕觥?1)23gNO2的物質(zhì)的量為0.5mol，則生成2molNO2吸收的熱量為67.8kJ。吸熱反應(yīng)ΔH為正值，故反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋67.8kJ·mol－1。(2)18g葡萄糖的物質(zhì)的量為0.1mol，故1mol葡萄糖燃燒生成CO2和液態(tài)水放出2804kJ的熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)ΔH＝－2804kJ·mol－1。(3)2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ，1molSiH4自燃放出熱量1427.2kJ，故熱化學(xué)方程式為SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ·mol－1。(4)由圖可知放出能量；ΔH＝368kJ·mol－1－134kJ·mol－1＝234kJ·mol－1。(5)用①式－②式即可得目標(biāo)熱方程式?！敬鸢浮?1)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋67.8kJ·mol－1(2)C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)ΔH＝－2804kJ·mol－1(3)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ·mol－1(4)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)ΔH＝－234kJ·mol－1(5)CH4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－810.1kJ·mol－1高頻考點(diǎn)三蓋斯定律及其應(yīng)用例3．(1)[2019·課標(biāo)全國Ⅱ，27(1)]環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：已知：(g)=(g)＋H2(g)ΔH1＝100.3kJ·mol－1①H2(g)＋I(xiàn)2(g)=2HI(g)ΔH2＝－11.0kJ·mol－1②對于反應(yīng)：(g)＋I(xiàn)2(g)=(g)＋2HI(g)③ΔH3＝________kJ·mol－1。(2)[2019·北京理綜，27(1)]甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。①反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4∶1，甲烷和水蒸氣反應(yīng)的方程式是___________________________________________________________________。②已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2ⅲ.CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH3……ⅲ為積炭反應(yīng)，利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí)，還需要利用____________________________________________________________反應(yīng)的ΔH。(3)[2018·天津理綜，10(2)①]CO2與CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣：CH4(g)＋CO2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))2CO(g)＋2H2(g)①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—HC=OH—HCO(CO)鍵能/kJ·mol－14137454361075則該反應(yīng)的ΔH＝________。【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)①＋反應(yīng)②得反應(yīng)③，則ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝(100.3－11.0)kJ·mol－1＝＋89.3kJ·mol－1。(2)①根據(jù)CH4與H2O反應(yīng)生成H2、CO2的物質(zhì)的量之比為4∶1，結(jié)合原子守恒可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4＋2H2O(g)=4H2＋CO2。②根據(jù)蓋斯定律，由ⅰ＋ⅱ－?；颌。ⅲ？傻肅(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)。(3)根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，該反應(yīng)的ΔH＝(413×4＋745×2)kJ·mol－1－(1075×2＋436×2)kJ·mol－1＝＋120kJ·mol－1。(2)①CH4＋2H2O(g)eq\o(=,\s\up7(催化劑))4H2＋CO2②C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)(3)＋120kJ·mol－1【舉一反三】(2017·全國卷Ⅲ節(jié)選)已知：As(s)＋eq\f(3,2)H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)ΔH1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH22As(s)＋eq\f(5,2)O2(g)===As2O5(s)ΔH3則反應(yīng)As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝_________________________?！窘馕觥繉⒁阎獰峄瘜W(xué)方程式依次編號為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，由①×2－②×3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3?！敬鸢浮?ΔH1－3ΔH2－ΔH3【舉一反三】聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料。已知：①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)ΔH1②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)ΔH2③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)ΔH3④2N2H4(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＝_______________________________________?！窘馕觥坑梢阎獰峄瘜W(xué)方程式①②③可得：N2O4(l)===2O2(g)＋N2(g)－ΔH12N2H4(l)===2N2(g)＋4H2(g)－2ΔH22O2(g)＋4H2(g)===4H2O(g)2ΔH3根據(jù)蓋斯定律，將上述三個熱化學(xué)方程式相加，可得2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。【答案】2ΔH3－2ΔH2－ΔH1【變式探究】已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH22CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH34Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH43CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)ΔH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是()A．ΔH1＞0，ΔH3＜0 B．ΔH2＞0，ΔH4＞0C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5【答案】C【解析】C與O2生成CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH1＜0，CO2與C生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH2＞0，CO與O2生成CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH3＜0，F(xiàn)e與O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH4＜0，A、B項(xiàng)錯誤；前兩個方程式相減得：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C項(xiàng)正確；由4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)===6CO2(g)＋4Fe(s)2ΔH5相加，再除以3得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH3＝eq\f(ΔH4＋2ΔH5,3)，D項(xiàng)錯誤。1．[2019江蘇]氫氣與氧氣生成水的反應(yīng)是氫能源應(yīng)用的重要途徑。下列有關(guān)說法正確的是A．一定溫度下，反應(yīng)2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)能自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)的ΔH<0B．氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為O2+2H2O+4e?==4OH?C．常溫常壓下，氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2LH2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.02×1023D．反應(yīng)2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)的ΔH可通過下式估算：ΔH=反應(yīng)中形成新共價(jià)鍵的鍵能之和?反應(yīng)中斷裂舊共價(jià)鍵的鍵能之和【答案】A【解析】體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向，該反應(yīng)屬于混亂度減小的反應(yīng)，能自發(fā)說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即?H<0，A正確；氫氧燃料電池，氫氣作負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，中性條件的電極反應(yīng)式為：2H2?4e?=4H+，B錯誤；常溫常壓下，Vm≠22.L/mol，無法根據(jù)氣體體積進(jìn)行微粒數(shù)目的計(jì)算，C錯誤；反應(yīng)中，應(yīng)該如下估算：?H=反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和?反應(yīng)中形成新共價(jià)鍵的鍵能之和，D錯誤。2．[2019新課標(biāo)Ⅱ節(jié)選]環(huán)戊二烯（）是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：（1）已知：(g)====(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol?1①H2(g)+I2(g)===2HI(g)ΔH2=?11.0kJ·mol?1②對于反應(yīng)：(g)+I2(g)===(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol?1?！窘馕觥浚?）根據(jù)蓋斯定律①?②，可得反應(yīng)③的ΔH=89.3kJ/mol；3．[2019新課標(biāo)Ⅲ節(jié)選]近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)?；卮鹣铝袉栴}：（2）Deacon直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行：CuCl2(s)==CuCl(s)+Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol?1CuCl(s)+O2(g)==CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=?20kJ·mol?1CuO(s)+2HCl(g)==CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=?121kJ·mol?1則4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol?1?！敬鸢浮浚?）【解析】（2）根據(jù)蓋斯定律知，（反應(yīng)I+反應(yīng)II+反應(yīng)III）×2得?H=（?H1+?H2+?H3）×2=?116kJ·mol?1。4．[2019北京節(jié)選]氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。（1）甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。①反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4∶1，甲烷和水蒸氣反應(yīng)的方程式是______________。②已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH24(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3……iii為積炭反應(yīng)，利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí)，還需要利用__________反應(yīng)的ΔH。【答案】（1）①CH4+2H2O=4H2+CO2②C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】（1）①由于生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4：1，反應(yīng)物是甲烷和水蒸氣，因而反應(yīng)方程式為CH4+2H2O=4H2+CO2；②ⅰ?ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),設(shè)為ⅳ，用ⅳ??？傻肅(s)+CO2(g)=2CO(g)，因?yàn)檫€需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反應(yīng)的焓變。1.（2018年北京卷）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【答案】D【解析】根據(jù)圖示CH4與CO2在催化劑存在時(shí)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%，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，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，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，D錯誤。2.（2018年江蘇卷）下列說法正確的是A.氫氧燃料電池放電時(shí)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能B.反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.3molH2與1molN2混合反應(yīng)生成NH3，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反應(yīng)中，溫度越高淀粉水解速率越快【答案】C【解析】氫氧燃料電池放電時(shí)化學(xué)能不能全部轉(zhuǎn)化為電能，理論上能量轉(zhuǎn)化率高達(dá)85%~90%，A錯誤；反應(yīng)4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）的ΔS＜0，該反應(yīng)常溫下可自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B錯誤；N2與H2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，3molH2與1molN2混合反應(yīng)生成NH3，轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于6mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于61023，C正確；酶是一類具有催化作用的蛋白質(zhì)，酶的催化作用具有的特點(diǎn)是：條件溫和、不需加熱，具有高度的專一性、高效催化作用，溫度越高酶會發(fā)生變性，催化活性降低，淀粉水解速率減慢，D錯誤。1.【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①C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) ΔH1=akJ·mol?1②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) ΔH2=bkJ·mol?1③CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=ckJ·mol?1④2CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=dkJ·mol?1A．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=kJ·mol?1D．反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol?1【答案】C【解析】反應(yīng)①、②的生成物CO2和H2是反應(yīng)③的反應(yīng)物，A正確；反應(yīng)③可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，變廢為寶，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，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，D正確。1．【2016年高考海南卷】油酸甘油酯（相對分子質(zhì)量884）在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng)：C57H104O6(s)+80O2(g)=57CO2(g)+52H2O(l)已知燃燒1kg該化合物釋放出熱量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃燒熱△H為（）A．3.8×104kJ·mol-1B．－3.8×104kJ·mol-1C．3.4×104kJ·mol-1D．－3.4×104kJ·mol-1【答案】D【解析】燃燒熱指的是燃燒1mol可燃物生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。燃燒1kg油酸甘油酯釋放出熱量3.8×104kJ，則燃燒1mol油酸甘油酯釋放出熱量為3.4×104kJ，則得油酸甘油酯的燃燒熱△H=－3.4×104kJ·mol-12．【2016年高考海南卷】由反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是（）A．由反應(yīng)的ΔH=E5?E2B．由反應(yīng)的ΔH<0C．降低壓強(qiáng)有利于提高Y的產(chǎn)率D．升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率【答案】BC【解析】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，由反應(yīng)的ΔH=E3?E2，A錯誤；由圖像可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即由反應(yīng)的ΔH<0，B正確；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2X(g)≒3Y(g)，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)增加的可逆反應(yīng)，降低壓強(qiáng)，平衡正向移動，有利于提高Y的產(chǎn)率，C正確；由B分析可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，Z的產(chǎn)率降低，D錯誤。3．【2016年高考江蘇卷】通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是（）=1\*GB3①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)＝2H2（g）+O2（g）ΔH1=571.6kJ·mol–1=2\*GB3②焦炭與水反應(yīng)制氫：C（s）+H2O(g)＝CO（g）+H2（g）ΔH2=131.3kJ·mol–1=3\*GB3③甲烷與水反應(yīng)制氫：CH4（g）+H2O(g)＝CO（g）+3H2（g）ΔH3=206.1kJ·mol–1A．反應(yīng)=1\*GB3①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．反應(yīng)=2\*GB3②為放熱反應(yīng)C．反應(yīng)=3\*GB3③使用催化劑，ΔH3減小D．反應(yīng)CH4（g）＝C（s）+2H2（g）的ΔH=74.8kJ·mol–1【答案】D[來源:Z+xx+k.Com]【解析】①中太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A錯誤；②中ΔH2===131.3kJ·mol–1＞0，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，B錯誤；使用催化劑能改變反應(yīng)的活化能，從而改變反應(yīng)速率，但不能改變化學(xué)反應(yīng)的焓變，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律：③－②即可得反應(yīng)CH4（g）===C（s）+2H2（g）的ΔH＝206.1kJ·mol–1－131.3kJ·mol–1＝74.8kJ·mol–1，D正確。4．【2016年高考天津卷】(14分)氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。回答下列問題：（2）氫氣可用于制備H2O2。已知：H2(g)+A(l)=B(l)ΔH1O2(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“=”)。【答案】（2）＜【解析】（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)ΔG=ΔH-TΔS，因?yàn)榫鶠閮煞磻?yīng)自發(fā)反應(yīng)，因此ΔH均小于0，將①+②得：H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的ΔH=ΔH1+ΔH1＜0，故答案為：＜；5．【2016年高考新課標(biāo)Ⅱ卷】聯(lián)氨（又稱聯(lián)肼，N2H4，無色液體）是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列問題：（1）聯(lián)氨分子的電子式為_________，其中氮的化合價(jià)為______。（2）實(shí)驗(yàn)室可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。（3）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)△H1②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H2[來源:學(xué)§科§網(wǎng)Z§X§X§K]③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)△H3④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H4上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H4=________________，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)開________________________________________________?！敬鸢浮?6、（1）；-2（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O（3）△H4=2△H3-2△H2-△H1；反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體【解析】（1）聯(lián)氨是由兩種非金屬元素形成的共價(jià)化合物，電子式為，根據(jù)化合價(jià)的代數(shù)和為零，其中氮的化合價(jià)為-3×2+4=-2價(jià)。（2）次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，Cl元素的化合價(jià)由+1價(jià)降低到-1價(jià)，N元素的化合價(jià)由-3價(jià)升高到-2價(jià)，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。（3）根據(jù)蓋斯定律，2×③-2×②-①即得2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)的△H4，所以反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H4=2△H3-2△H2-△H1。聯(lián)胺有強(qiáng)還原性，N2O4有強(qiáng)氧化性，兩者在一起易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體，所以聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑。6．【2016年