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[复习目标] 1.了解焓变与反应热的含义，会利用键能计算焓变。2.了解热化学方程式的含
义，能正确书写热化学方程式。3.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关焓变的计算。
考点一 焓变(ΔH)的计算
1．根据(相对)能量计算ΔH
ΔH＝H(生成物)－H(反应物)
2．根据键能计算ΔH
ΔH＝∑E(反应物键能)－∑E(生成物键能)
按要求回答下列问题：
(1)航天员呼吸产生的CO 利用Bosch反应：CO(g)＋2H(g)C(s)＋2HO(g) ΔH，再电解
2 2 2 2
水可实现O 的循环利用。热力学中规定由最稳定单质生成 1 mol某物质的焓变称为该物质
2
的标准生成焓(符号：ΔH)，最稳定单质的标准生成焓规定为0。已知上述反应中：ΔH(CO)
f f 2
＝－394 kJ·mol－1；ΔH(H )＝0 kJ·mol－1；ΔH(C)＝0 kJ·mol－1；ΔH(H O)＝－242 kJ·mol－1，
f 2 f f 2
则ΔH＝________ kJ·mol－1。
答案 －90
解析 ΔH＝生成物的总焓－反应物的总焓，若规定最稳定单质的标准生成焓为0，则各物
质的标准生成焓可看作该物质的总焓，可得 ΔH＝2ΔH(H O)－ΔH(CO)＝2×(－242 kJ·mol－
f 2 f 2
1)－(－394 kJ·mol－1)＝－90 kJ·mol－1。
(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
＋H(g)
2
已知：
化学键 C—H C—C C==C H—H
键能/(kJ·mol－1) 412 348 612 436
计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
答案 ＋124解析 设“ ”部分的化学键键能为a kJ·mol－1，则ΔH＝(a＋348＋412×5) kJ·mol－
1－(a＋612＋412×3＋436) kJ·mol－1＝＋124 kJ·mol－1。
(3)已知反应2HI(g)H(g)＋I(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1，1 mol H (g)、1 mol I (g)分子中化
2 2 2 2
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。
答案 299
解析 形成1 mol H (g)和1 mol I (g)共放出436 kJ＋151 kJ＝587 kJ能量，设断裂2 mol HI(g)
2 2
中化学键吸收2a kJ能量，则有2a－587＝11，得a＝299。
常见1 mol物质中化学键数目
物质 金刚石 硅 SiO
2
化学键 C—C Si—Si Si—O
化学键数 2N 2N 4N
A A A
物质 CO CH S
2 4 8
化学键 C==O C—H S—S
化学键数 2N 4N 8N
A A A
1．(2022·浙江6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H O HO HO
2 2 2 2 2
能量/ (kJ·mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242
可根据HO(g)＋HO(g)===HO(g)计算出HO 中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1。下列说法
2 2 2 2
不正确的是( )
A．H 的键能为436 kJ·mol－1
2
B．O 的键能大于HO 中氧氧单键的键能的两倍
2 2 2
C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H O
2 2
D．HO(g)＋O(g)===HO(g) ΔH＝－143 kJ·mol－1
2 2 2
答案 C
解析 根据表格中的数据可知，H 的键能为218 kJ·mol－1×2＝436 kJ·mol－1，A正确；由表
2
格中的数据可知O 的键能为249 kJ·mol－1×2＝498 kJ·mol－1，由题中信息可知HO 中氧氧
2 2 2
单键的键能为214 kJ·mol－1，则O 的键能大于HO 中氧氧单键的键能的两倍，B正确；由
2 2 2
表格中的数据可知HOO===HO＋O，解离其中氧氧单键需要的能量为249 kJ·mol－1＋39 kJ·
mol－1－10 kJ·mol－1＝278 kJ·mol－1，HO 中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1，C错误；由表
2 2中的数据可知HO(g)＋O(g)===HO(g)的ΔH＝－136 kJ·mol－1－(－242 kJ·mol－1)－249 kJ·
2 2 2
mol－1＝－143 kJ·mol－1，D正确。
2．[2021·湖南，16(1)]氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，
可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅰ.氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键 N≡N H—H N—H
键能E/(kJ·mol－1) 946 436.0 390.8
在一定温度下，利用催化剂将NH 分解为N 和H。回答下列问题：
3 2 2
反应2NH (g)N(g)＋3H(g)
3 2 2
ΔH＝______ kJ·mol－1。
答案 ＋90.8
解析 根据反应热＝反应物的总键能－生成物的总键能，2NH (g)N(g)＋3H(g)，ΔH＝
3 2 2
390.8 kJ·mol－1×3×2－(946 kJ·mol－1＋436.0 kJ·mol－1×3)＝＋90.8 kJ·mol－1。
1．目前Haber-Bosch法是工业合成氨的主要方式，其生产条件需要高温高压。为了有效降
低能耗，过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有
吸附—解离—反应—脱附等过程，图示为N 和H 在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能
2 2
面图(部分数据略)，其中“*”表示被催化剂吸附。
氨气的脱附是________(填“吸热”或“放热”)过程，合成氨的热化学方程式为
___________
_______________________________________________________________________________
。
答案 吸热 N(g)＋3H(g)2NH (g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
2 2 3
解析 由势能面图可知，氨气从催化剂上脱离时势能面在升高，为吸热过程，由图可知，
mol氮气和 mol氢气生成1 mol氨气的反应热为21 kJ·mol－1－17 kJ·mol－1－50 kJ·mol－1＝－
46 kJ·
mol－1，则合成氨的热化学方程式为N(g)＋3H(g)2NH (g) ΔH＝－92 kJ·mol－1。
2 2 3
2．CO 经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为2CO(g)＋6H(g)CH==CH(g)
2 2 2 2 2＋4HO(g) ΔH。几种物质的能量(在标准状况下规定单质的能量为0，测得其他物质在生成
2
时所放出或吸收的热量)如下表所示：
物质 H(g) CO(g) CH==CH(g) HO(g)
2 2 2 2 2
能量/(kJ·mol－1) 0 －394 52 －242
则ΔH＝______________。
答案 －128 kJ·mol－1
解析 反应焓变＝生成物总能量－反应物总能量，则该反应的焓变为52 kJ·mol－1＋(－242
kJ·
mol－1)×4－(－394 kJ·mol－1)×2－0＝－128 kJ·mol－1。
3．已知NO 和NO 的结构式分别是 和 。实验测得N—N的键能为
2 2 4
167 kJ·mol－1，NO 中氮氧双键的平均键能为466 kJ·mol－1，NO 中氮氧双键的平均键能为
2 2 4
438.5 kJ·mol－1。写出NO 转化为NO 的热化学方程式：___________________。
2 2 4
答案 2NO (g)NO(g) ΔH＝－57 kJ·mol－1
2 2 4
解析 反应热＝反应物的总键能－生成物的总键能，则反应热为 2×2×466 kJ·mol－1－(167
kJ·mol－1＋4×438.5 kJ·mol－1)＝－57 kJ·mol－1，反应的热化学方程式为2NO (g)NO(g)
2 2 4
ΔH＝－57 kJ·mol－1。
4．以下是部分共价键键能数据：
共价键 H—S S—S S==O H—O
键能/ (kJ·mol－1) 364 266 522 464
则2HS(g)＋SO (g)===3S(g)＋2HO(g) ΔH＝____________。
2 2 2
答案 －154 kJ·mol－1
解析 根据题图8个S原子有8个S—S共价键，则1个S原子平均有1个S—S共价键，ΔH
＝∑E(反应物键能)－∑E(生成物键能)＝4×364 kJ·mol－1＋2×522 kJ·mol－1－3×266 kJ·mol－1
－4×464 kJ·mol－1＝－154 kJ·mol－1。
考点二 热化学方程式的书写、盖斯定律1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的化学方程式可表示为CH(g)＋O(g)===
4 2
CO(g)＋2HO(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1( )
2
(2)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===HO(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则HSO 和Ba(OH) 反应的ΔH
2 2 4 2
＝2×(－57.3) kJ·mol－1( )
(3)肼(N H)是一种高效清洁的火箭燃料。25 ℃、101 kPa时，0.25 mol N H(g)完全燃烧生成
2 4 2 4
氮气和气态水，放出133.5 kJ热量。则该反应的热化学方程式为NH(g)＋O(g)===N(g)＋
2 4 2 2
2HO(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1( )
2
答案 (1)× (2)× (3)√
2．已知2 000 ℃时，有下列热化学反应：
①CaO(s)＋C(s)Ca(g)＋CO(g)
ΔH＝a kJ·mol－1
1
②Ca(g)＋2C(s)===CaC (s)
2
ΔH＝b kJ·mol－1
2
③CaCO (s)===CaO(s)＋CO(g)
3 2
ΔH＝c kJ·mol－1
3
④2CaO(s)＋CaC (s)3Ca(g)＋2CO(g) ΔH
2 4
则ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b、c的代数式表示)。
4
答案 2a－b
1．热化学方程式书写易出现的错误
(1)未标明反应物或生成物的状态而造成错误。
(2)反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“＋”号，放热反应未标出“－”号，从
而导致错误。
(3)漏写ΔH的单位，或者将ΔH的单位写为kJ，从而造成错误。
(4)反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。
(5)对燃烧热的概念理解不到位，忽略其标准是1 mol 可燃物而造成错误。
提醒 对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。
如：①S(单斜，s)＋O(g)===SO (g)
2 2
ΔH＝－297.16 kJ·mol－1
1
②S(正交，s)＋O(g)===SO (g)
2 2
ΔH＝－296.83 kJ·mol－1
2
③S(单斜，s)===S(正交，s)
ΔH＝－0.33 kJ·mol－1
3
2．盖斯定律的答题模板——叠加法步骤1 “倒”
为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。
这样就不用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错。
步骤2 “乘”
为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要乘以某个倍数。
步骤3 “加”
上面的两个步骤做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加。
(一)三年全国卷真题汇编
1．[2022·全国乙卷，28(1)]油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢，需要
回收处理并加以利用。回答下列问题：
已知下列反应的热化学方程式：
①2HS(g)＋3O(g)===2SO (g)＋2HO(g)
2 2 2 2
ΔH＝－1 036 kJ·mol－1
1
②4HS(g)＋2SO (g)===3S(g)＋4HO(g)
2 2 2 2
ΔH＝＋94 kJ·mol－1
2
③2H(g)＋O(g)===2HO(g)
2 2 2
ΔH＝－484 kJ·mol－1
3
计算HS热分解反应④2HS(g)===S(g)＋2H(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
2 2 2 2 4
答案 ＋170
解析 根据盖斯定律(①＋②)×－③即得到④2HS(g)===S(g)＋2H(g)的ΔH ＝(－1 036＋
2 2 2 4
94) kJ·mol－1×＋484 kJ·mol－1＝＋170 kJ·mol－1。
2．[2021·全国甲卷，28(1)]二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答
下列问题：
二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：
CO(g)＋3H(g)===CHOH(g)＋HO(g)
2 2 3 2
该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①CO(g)＋H(g)===CO(g)＋HO(g)
2 2 2
ΔH＝＋41 kJ·mol－1
1
②CO(g)＋2H(g)===CHOH(g)
2 3
ΔH＝－90 kJ·mol－1
2
总反应的ΔH＝________kJ·mol－1；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量
变化的是__________(填标号)，判断的理由是_____________________________________。答案 －49 A ΔH 为正值，ΔH 和ΔH为负值，反应①的活化能大于反应②的活化能
1 2
解析 根据盖斯定律可知，①＋②可得二氧化碳加氢制甲醇的总反应为CO(g)＋3H(g)===
2 2
CHOH(g)＋HO(g) ΔH＝(＋41 kJ·mol－1)＋(－90 kJ·mol－1)＝－49 kJ·mol－1；总反应为放热
3 2
反应，因此生成物总能量低于反应物总能量，反应①为慢反应，因此反应①的活化能高于反
应②，同时反应①的反应物总能量低于生成物总能量，反应②的反应物总能量高于生成物总
能量，因此示意图中能体现反应能量变化的是A项。
3．[2020·全国卷Ⅰ，28(1)]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SO 的催化氧化：SO (g)＋O(g)――――→SO (g) ΔH＝－98 kJ·mol－1。回答下列问题：
2 2 2 3
钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，VO(s)与SO (g)反应生成VOSO(s)和VO(s)的热
2 5 2 4 2 4
化学方程式为：______________________________________________________________。
答案 2VO(s)＋2SO (g)===2VOSO(s)＋VO(s) ΔH＝－351 kJ·mol－1
2 5 2 4 2 4
解析 据图写出热化学方程式：①VO(s)＋2SO (g)===2VOSO(s) ΔH ＝－399 kJ·mol－1；
2 4 3 4 1
②VO(s)＋SO (g)===VO(s)＋SO (g)
2 4 3 2 5 2
ΔH ＝－24 kJ·mol－1；由①－②×2可得：2VO(s)＋2SO (g)===2VOSO(s)＋VO(s) ΔH＝
2 2 5 2 4 2 4
ΔH－2ΔH＝(－399 kJ·mol－1)－(－24 kJ·mol－1)×2＝－351 kJ·mol－1。
1 2
(二)2022新高考卷真题研究
4．[2022·广东，19(1)②]铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
Cr O 催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为____________(列
2 3
式表示)。答案 E－E＋ΔH＋E－E
1 2 3 4
解析 设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则X→M的ΔH ＝E －E ，
1 1 2
M→N的ΔH＝ΔH，N→Y的ΔH＝E－E，根据盖斯定律可知，X(g)→Y(g)的焓变为ΔH＋
2 3 3 4 1
ΔH＋ΔH＝E－E＋ΔH＋E－E。
2 3 1 2 3 4
5．[2022·河北，16(1)]298 K时，1 g H 燃烧生成HO(g)放热121 kJ,1 mol H O(l)蒸发吸热44
2 2 2
kJ ， 表 示 H 燃 烧 热 的 热 化 学 方 程 式 为
2
__________________________________________________。
答案 H(g)＋O(g)===HO(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1
2 2 2
解析 298 K时，1 g H 燃烧生成HO(g)放热121 kJ，1 mol H O(l)蒸发吸热44 kJ，则1 mol
2 2 2
H 燃烧生成 1 mol H O(l)放热 286 kJ，表示 H 燃烧热的热化学方程式为 H(g)＋
2 2 2 2
O(g)===HO(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1。
2 2
考向一 热化学方程式的书写
1．用H 还原SiCl 蒸气可制取纯度很高的硅，当反应中有1 mol电子转移时吸收59 kJ热量，
2 4
则该反应的热化学方程式为______________________________________________________。
答案 SiCl (g)＋2H(g)===Si(s)＋4HCl(g) ΔH＝＋236 kJ·mol－1
4 2
解析 在反应中硅元素的化合价从＋4价降低到0价，得到4个电子。当反应中有1 mol电
子转移时吸收59 kJ热量，则消耗1 mol氯化硅时吸收的热量是59 kJ×4＝236 kJ，因此该反
应的热化学方程式为SiCl (g)＋2H(g)===Si(s)＋4HCl(g) ΔH＝＋236 kJ·mol－1。
4 2
2．CHOH(l)汽化时吸收的热量为27 kJ·mol－1，CHOH(g)的燃烧热为677 kJ·mol－1，请写出
3 3
CHOH(l)燃烧热的热化学方程式__________________________________________________。
3
答案 CHOH(l)＋O(g)===CO(g)＋2HO(l) ΔH＝－650 kJ·mol－1
3 2 2 2
解析 燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。则CHOH(l)燃烧热的
3
热化学方程式为CHOH(l)＋O(g)===CO(g)＋2HO(l) ΔH＝－650 kJ·mol－1。
3 2 2 2
3．钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，下图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。
每生成92 g液态HCOOH放出62.4 kJ的热量。根据图示写出该反应的热化学方程式：_____________________________________________。
答案 H(g)＋CO(g)===HCOOH(l) ΔH＝－31.2 kJ·mol－1
2 2
解析 根据整个流程图可知，CO(g)和H(g)为反应物，生成物为HCOOH(l)，92 g HCOOH
2 2
的物质的量为＝2 mol，所以生成1 mol HCOOH(l)放出31.2 kJ热量，热化学方程式为H(g)
2
＋CO(g)===HCOOH(l) ΔH＝－31.2 kJ·mol－1。
2
4．在1 L密闭容器中，4 mol氨气在一定条件下分解生成氮气和氢气。2 min时反应吸收的
热 量 为 46.1 kJ ， 此 时 氨 气 的 转 化 率 为 25% 。 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 ：
________________________。
答案 2NH (g)N(g)＋3H(g) ΔH＝＋92.2 kJ·mol－1
3 2 2
解析 热化学方程式2NH (g)N(g)＋3H(g) ΔH＝＋Q kJ·mol－1表示2 mol NH 完全分解
3 2 2 3
需要吸收Q kJ的热量，反应的氨气的物质的量为Δn(NH )＝4 mol×25%＝1 mol，则2 mol
3
NH 完全分解需要吸收的热量Q＝2×46.1 kJ＝92.2 kJ，即ΔH＝＋92.2 kJ·mol－1。
3
考向二 盖斯定律的应用
5．硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如图。
已知：
反应Ⅰ：2HO(l)===2H(g)＋O(g) ΔH＝＋572 kJ·mol－1
2 2 2 1
反应Ⅱ：HSO (aq)===SO (g)＋HO(l)＋O(g) ΔH＝＋327 kJ·mol－1
2 4 2 2 2 2
反应Ⅲ：2HI(aq)===H(g)＋I(g) ΔH＝＋172 kJ·mol－1
2 2 3
则反应SO (g)＋I(g)＋2HO(l)===2HI(aq)＋HSO (aq) ΔH＝________。
2 2 2 2 4
答案 －213 kJ·mol－1
解析 根据盖斯定律，将Ⅰ×－Ⅱ－Ⅲ得反应SO (g)＋I(g)＋2HO(l)===2HI(aq)＋HSO (aq)
2 2 2 2 4
ΔH＝－213 kJ·mol－1。
6．含碳化合物在生产生活中广泛存在，AndrenDasic等提出在M＋的作用下以NO为氧化剂
2
可以氧化乙烯生成乙醛，催化体系氧化还原循环如图所示。已知：
NO(g)＋M＋(s)===N(g)＋MO＋(s) ΔH＝＋678 kJ·mol－1
2 2 1
MO＋(s)＋C H(g)===C HO(g)＋M＋(s) ΔH＝－283 kJ·mol－1
2 4 2 4 2
请写出在 M＋的作用下以 NO 为氧化剂氧化乙烯生成乙醛的热化学方程式：
2
_______________
_______________________________________________________________________________
。
答案 NO(g)＋C H(g)===N(g)＋C HO(g) ΔH＝＋395 kJ·mol－1
2 2 4 2 2 4
解析 已知：①NO(g)＋M＋(s)===N(g)＋MO＋(s) ΔH ＝＋678 kJ·mol－1，②MO＋(s)＋
2 2 1
C H(g)
2 4
===C HO(g)＋M＋(s) ΔH＝－283 kJ·mol－1，根据盖斯定律①＋②可得NO(g)＋C H(g)===
2 4 2 2 2 4
N(g)＋C HO(g) ΔH＝ΔH＋ΔH＝＋678 kJ·mol－1＋(－283 kJ·mol－1)＝＋395 kJ·mol－1。
2 2 4 1 2
7．1 mol CH (g)完全燃烧生成气态水的能量变化和 1 mol S(g)燃烧的能量变化如图所示。在
4
催化剂作用下，CH(g)可以还原SO (g)生成单质S(g)、HO(g)和CO(g)，写出该反应的热化
4 2 2 2
学方程式：______________________________________________________________________。
答案 CH(g)＋2SO (g)===2S(g)＋CO(g)＋2HO(g) ΔH＝＋352 kJ·mol－1
4 2 2 2
解析 根据图像可知：①CH(g)＋2O(g)===CO(g)＋2HO(g) ΔH＝126 kJ·mol－1－928 kJ·
4 2 2 2
mol－1＝－802 kJ·mol－1；②S(g)＋O(g)===SO (g) ΔH＝－577 kJ·mol－1；根据盖斯定律可知
2 2
①－②×2可得CH(g)＋2SO (g)===2S(g)＋CO(g)＋2HO(g) ΔH＝＋352 kJ·mol－1。
4 2 2 2
专题强化练
1．已知：Rln K ＝－＋C(C为常数)，根据下图，该反应的反应热ΔH＝______ kJ·mol－1。
p答案 ＋144.2
解析 将图像上的点代入Rln K ＝－＋C得：69.50 J·mol－1·K－1＝－ΔH×3.19×10－3 K－1＋
p
C和53.64 J·mol－1·K－1＝－ΔH×3.30×10－3 K－1＋C，联立求解得ΔH≈＋1.442×105 J·mol－1
＝＋144.2 kJ·mol－1。
2．CO 与CH 经催化重整，制得合成气：CH(g)＋CO(g)2CO(g)＋2H(g)。已知上述
2 4 4 2 2
反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键 C—H C==O H—H C≡O(CO)
键能/ (kJ·mol－1) 413 745 436 1 075
则该反应的ΔH＝____________。
答案 ＋120 kJ·mol－1
解析 反应CH(g)＋CO(g)2CO(g)＋2H(g)的ΔH＝[(413×4＋745×2)－(2×1 075＋
4 2 2
2×436)] kJ·mol－1＝＋120 kJ·mol－1。
3．近几年，大气污染越来越严重，雾霾天气对人们的生活、出行、身体健康产生了许多不
利的影响。汽车尾气是主要的大气污染源。降低汽车尾气危害的方法之一是在排气管上安装
催化转化器，发生的反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO(g)＋N(g)。已知：
2 2
则2CO(g)＋2NO(g)2CO(g)＋N(g) ΔH＝________(用含a、b、c、d的式子表示)。
2 2
答案 (2a＋2b－2c－d) kJ·mol－1
解析 2CO(g)＋2NO(g)2CO(g)＋N(g)的反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键
2 2
能之和，故ΔH＝(2a＋2b－2c－d) kJ·mol－1。
4．工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示：
反应CO(g)＋H(g)HCOOH(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。
2 2
答案 －31.4
解析 根据图示可得如下热化学方程式：①HCOOH(g)CO(g)＋HO(g) ΔH＝＋72.6 kJ·
2 1
mol－1；② CO(g)＋O(g)CO(g) ΔH ＝－283.0 kJ·mol－1；③ H(g)＋O(g)HO(g)
2 2 2 2 2 2
ΔH ＝－241.8 kJ·mol－1。由盖斯定律可得，将 ③－①－②得到反应 CO(g)＋
3 2
H(g)HCOOH(g)的ΔH＝ΔH－ΔH－ΔH＝－241.8 kJ·mol－1－(＋72.6 kJ·mol－1)－(－283.0
2 3 1 2
kJ·mol－1)＝－31.4 kJ·mol－1。5．CO和H 是工业上最常用的合成气，制备该合成气的一种方法是以 CH 和HO为原料，
2 4 2
有关反应的能量变化如图所示。
CH(g)与HO(g)反应生成CO(g)和H(g)的热化学方程式为____________________________。
4 2 2
答案 CH(g)＋HO(g)===CO(g)＋3H(g) ΔH＝(－p＋3n＋m) kJ·mol－1
4 2 2
解析 依据三个能量关系图像写出对应的热化学方程式：CO(g)＋O(g)===CO(g) ΔH＝
2 2 1
－m kJ·mol－1；H(g)＋O(g)===HO(g) ΔH ＝－n kJ·mol－1；CH(g)＋2O(g)===CO(g)＋
2 2 2 2 4 2 2
2HO(g) ΔH ＝－p kJ·mol－1；由盖斯定律：CH(g)＋HO(g)===CO(g)＋3H(g) ΔH＝ΔH
2 3 4 2 2 3
－3ΔH－ΔH＝(－p＋3n＋m) kJ·mol－1。
2 1
6．如图表示在 CuO 存在下 HCl 催化氧化的反应过程，则总反应的热化学方程式为
___________________________________________________________________________。
答案 2HCl(g)＋O(g)===HO(g)＋Cl(g) ΔH＝ΔH＋ΔH＋ΔH
2 2 2 1 2 3
解析 根据盖斯定律，化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热都是相同的，由
题图可知热化学方程式为2HCl(g)＋O(g)===HO(g)＋Cl(g) ΔH＝ΔH＋ΔH＋ΔH。
2 2 2 1 2 3
7．用NaAlO 制备α-Al(OH) 的能量转化关系如图：
2 3
反应②的热化学方程式为___________________________________________________。
答案 NaAlO (aq)＋2HO(l)===NaOH(aq)＋α-Al(OH) (s) ΔH＝－50 kJ·mol－1
2 2 3
解析 首先写出反应②的化学方程式并注明状态 NaAlO (aq)＋2HO(l)===NaOH(aq)＋α-
2 2
Al(OH) (s)，根据盖斯定律求出该反应的焓变ΔH＝(ΔH －ΔH)＝×[(－620 kJ·mol－1)－(－520
3 3 1
kJ·mol－1)]＝－50 kJ·mol－1。
8．NH VO 在高温下分解产生的VO 可作为硫酸工业中2SO (g)＋O(g)2SO (g) ΔH＝
4 3 2 5 2 2 3p kJ·mol－1的催化剂，其催化原理如图所示。
过程a和过程b的热化学方程式分别为VO(s)＋SO (g)VO(s)＋SO (g) ΔH＝q kJ·mol－
2 5 2 2 4 3
1、VO(s)＋O(g)＋2SO (g)2VOSO(s) ΔH＝r kJ·mol－1。请写出过程c的热化学方程式：
2 4 2 2 4
_______________________________。
答案 2VOSO(s)VO(s)＋SO (g)＋SO (g) ΔH＝(p－q－r) kJ·mol－1
4 2 5 3 2
解析 根据盖斯定律，由总的热化学方程式 2SO (g)＋O2SO (g) ΔH＝p kJ·mol－1减去
2 2 3
过程a、过程b的热化学方程式，可得过程 c的热化学方程式为 2VOSO(s)VO(s)＋
4 2 5
SO (s)＋SO (g) ΔH＝(p－q－r) kJ·mol－1。
3 2
9．在α-Fe(Ⅲ)铁原子簇表面，以N 和H 为原料合成氨的反应机理如下：
2 2
①H(g)===2H(g) ΔH
2 1
②N(g)＋2H(g)2(NH)(g) ΔH
2 2
③(NH)(g)＋H(g)(NH )(g) ΔH
2 3
④(NH )(g)＋H(g)NH (g) ΔH
2 3 4
总反应：N(g)＋3H(g)2NH (g) ΔH。则ΔH ＝________________________(用含ΔH 、
2 2 3 4 1
ΔH、ΔH、ΔH的式子表示)。
2 3
答案 (ΔH－3ΔH－ΔH－2ΔH)
1 2 3
10．氨基甲酸铵(H NCOONH )为尿素生产过程的中间产物，易分解，某小组对氨基甲酸铵
2 4
的分解实验进行探究。已知：
Ⅰ.N (g)＋3H(g)2NH (g)
2 2 3
ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
1
Ⅱ.C(s)＋O(g)CO(g)
2 2
ΔH＝－393.8 kJ·mol－1
2
Ⅲ.N (g)＋3H(g)＋C(s)＋O(g)HNCOONH (s) ΔH＝－645.7 kJ·mol－1
2 2 2 2 4 3
写出HNCOONH 分解生成NH 与CO 气体的热化学方程式：_______________________。
2 4 3 2
答案 HNCOONH (s)2NH (g)＋CO(g) ΔH＝＋159.5 kJ·mol－1
2 4 3 2
解析 由盖斯定律将Ⅰ＋Ⅱ－Ⅲ得：HNCOONH (s)2NH (g)＋CO(g) ΔH＝＋159.5 kJ·
2 4 3 2
mol－1。
11．甲醇(CHOH)可替代汽油作为公交车的燃料，写出由CO和H 生产甲醇的化学方程式：
3 2
_______________________________________________________________________________。
用该反应合成1 mol液态甲醇放出热量128.1 kJ。
又知2H(g)＋CO(g)＋O(g)===CO(g)＋2HO(g) ΔH＝－766.6 kJ·mol－1，HO(g)===HO(l)
2 2 2 2 2 2
ΔH＝－44 kJ·mol－1。
请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：_________________________________________。答案 CO＋2H=======CHOH CHOH(l)＋O(g)===CO(g)＋2HO(l) ΔH＝－726.5 kJ·mol
2 3 3 2 2 2
－1
解析 由CO和H 生产甲醇的化学方程式为CO＋2H=======CHOH；用该反应合成1 mol
2 2 3
液态甲醇放出热量128.1 kJ，热化学方程式为①CO(g)＋2H(g)===CHOH(l) ΔH＝－128.1
2 3
kJ·
mol－1；② 2H(g)＋CO(g)＋O(g)===CO(g)＋2HO(g) ΔH＝－ 766.6 kJ·mol －1；
2 2 2 2
③HO(g)===HO(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1；利用盖斯定律，将②－①＋③×2可得甲醇燃烧
2 2
热的热化学方程式为CHOH(l)＋O(g)===CO(g)＋2HO(l) ΔH＝－726.5 kJ·mol－1。
3 2 2 2
12．科研工作者目前正在尝试以二氧化钛(TiO)催化分解汽车尾气的研究。已知：反应Ⅰ：
2
2NO(g)＋O(g)===2NO (g) ΔH＝－113.0 kJ·mol－1
2 2 1
反应Ⅱ：2SO (g)＋O(g)===2SO (l)
2 2 3
ΔH＝－288.4 kJ·mol－1
2
反应Ⅲ：3NO (g)＋HO(l)===2HNO(l)＋NO(g)
2 2 3
ΔH＝－138.0 kJ·mol－1
3
则反应NO (g)＋SO (g)===NO(g)＋SO (l) ΔH＝__________________。
2 2 3 4
答案 －87.7 kJ·mol－1
解析 根据盖斯定律将(Ⅱ－Ⅰ)×得反应NO (g)＋SO (g)===NO(g)＋SO (l)，
2 2 3
则ΔH＝[(－288.4 kJ·mol－1)－(－113.0 kJ·mol－1)]×＝－87.7 kJ·mol－1。
4
13．实验室可用KClO 分解制取O，KClO 受热分解的反应分两步进行：
3 2 3
①4KClO(s)===3KClO(s)＋KCl(s)
3 4
②KClO(s)===KCl(s)＋2O(g)
4 2
已知：
K(s)＋Cl(g)===KCl(s)
2
ΔH＝－437 kJ·mol－1
K(s)＋Cl(g)＋O(g)===KClO(s)
2 2 3
ΔH＝－398 kJ·mol－1
K(s)＋Cl(g)＋2O(g)===KClO(s)
2 2 4
ΔH＝－433 kJ·mol－1
则反应4KClO(s)===3KClO(s)＋KCl(s)的ΔH＝__________ kJ·mol－1。
3 4
答案 －144
解析 ①K(s)＋Cl(g)===KCl(s) ΔH＝－437 kJ·mol－1；②K(s)＋Cl(g)＋O(g)===KClO(s)
2 2 2 3
ΔH＝－398 kJ·mol－1；③K(s)＋Cl(g)＋2O(g)===KClO(s) ΔH＝－433 kJ·mol－1，依据盖斯
2 2 4
定律将①＋③×3－②×4得到4KClO(s)===3KClO(s)＋KCl(s)的ΔH＝－144 kJ·mol－1。
3 4
14．下图是 2LiBH /MgH 体系放氢焓变示意图，则：Mg(s)＋2B(s)===MgB (s) ΔH＝
4 2 2
_______。答案 －93 kJ·mol－1
解析 由图可知：2LiBH (s)＋MgH (s)===2LiH(s)＋2B(s)＋MgH (s)＋3H(g) ΔH＝＋200
4 2 2 2
kJ·
mol－1 ①，2LiBH (s)＋MgH (s)===2LiBH (s)＋Mg(s)＋H(g) ΔH＝＋76 kJ·mol－1 ②，
4 2 4 2
2LiBH (s)＋MgH (s)===2LiH(s)＋MgB (s)＋4H(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1 ③，2LiH(s)＋
4 2 2 2
MgB (s)＋4H(g)===2LiH(s)＋2B(s)＋MgH (s)＋3H(g) ΔH＝＋(200－183) kJ·mol－1，即
2 2 2 2
MgB (s)＋H(g)===2B(s)＋MgH (s) ΔH＝＋17 kJ·mol－1 ④，所以－④－②得：Mg(s)＋
2 2 2
2B(s)===MgB (s) ΔH＝－(17＋76) kJ·mol－1＝－93 kJ·mol－1。
2
15．氮和碳的氧化物分别是造成大气污染、温室效应的主要物质。
请回答下列问题：
(1)2NO(g)＋O(g)2NO (g)的反应历程由两步基元反应组成，相关信息如下(E为活化能)：
2 2
第一步：2NO(g)――→NO(g)
2 2
E＝82 kJ·mol－1；
1
NO(g)――→2NO(g)
2 2
E′＝205 kJ·mol－1
1
第二步：NO(g)＋O(g)――→2NO (g)
2 2 2 2
E＝82 kJ·mol－1；
2
2NO (g)――→NO(g)＋O(g)
2 2 2 2
E′＝72 kJ·mol－1
2
则2NO(g)＋O(g)2NO (g) ΔH＝________kJ·mol－1。
2 2
(2)相关物质的燃烧热、化学键的键能如表所示：
物质 H CO CH
2 4
燃烧热/ (kJ·mol－1) 285.8 283.0 890.3
化学键 H—H C==O C≡O H—O C—H N≡N N—H
E/ (kJ·mol－1) 436 745 1 076 463 413 946 391
①CO 转化为CH 的反应CO(g)＋4H(g)===CH(g)＋2HO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
2 4 2 2 4 2
②CH 转化为合成气的反应CH(g)＋HO(l)===3H(g)＋CO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
4 4 2 2
答案 (1)－113 (2)①－270 ②＋250.1
解析 (1)反应的焓变＝正反应的活化能－逆反应的活化能，则第一步基元反应为
①2NO(g)NO(g) ΔH＝82 kJ·mol－1－205 kJ·mol－1＝－123 kJ·mol－1；
2 2 1第二步基元反应为②NO(g)＋O(g)2NO (g) ΔH＝82 kJ·mol－1－72 kJ·mol－1＝＋10 kJ·
2 2 2 2 2
mol－1，结合盖斯定律，①＋②得2NO(g)＋O(g)2NO (g) ΔH＝ΔH＋ΔH＝－123 kJ·mol－
2 2 1 2
1＋10 kJ·mol－1＝－113 kJ·mol－1。
(2)①CO(g)＋4H(g)===CH(g)＋2HO(g)的ΔH＝2E(C==O)＋4E(H—H)－4E(C—H)－4E(H—
2 2 4 2
O)＝(2×745＋4×436－4×413－4×463)kJ·mol－1＝－270 kJ·mol－1。
②根据燃烧热写出如下热化学方程式：ⅰ.CH (g)＋2O(g)===CO(g)＋2HO(l) ΔH ＝－890.3
4 2 2 2 1
kJ·
mol－1；ⅱ.H (g)＋O(g)===HO(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol－1；ⅲ.CO(g)＋O(g)===CO(g)
2 2 2 2 2 2
ΔH ＝－283.0 kJ·mol－1。根据盖斯定律将ⅰ－3×ⅱ－ⅲ得CH(g)＋HO(l)===3H(g)＋CO(g)
3 4 2 2
ΔH＝ΔH－3ΔH－ΔH＝(－890.3＋3×285.8＋283.0)kJ·mol－1＝＋250.1 kJ·mol－1。
1 2 3
16．如图是发射卫星时用肼(N H)作燃料，用NO 作氧化剂(反应生成N 、水蒸气)和用F 作
2 4 2 2 2
氧化剂(反应生成N、HF)的反应原理。
2
通过计算，可知原理 Ⅰ 和原理 Ⅱ 氧化气态肼生成氮气的热化学方程式分别为__________、
____________，消耗等量的NH(g)时释放能量较多的是原理________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
2 4
答 案 NH(g) ＋ NO (g)===N(g) ＋ 2HO(g) ΔH ＝ － 567.85 kJ·mol － 1 NH(g) ＋
2 4 2 2 2 2 4
2F(g)===N(g)＋4HF(g) ΔH＝－1 126 kJ·mol－1 Ⅱ
2 2
解析 根据题给信息可知NH(g)＋NO (g)===N(g)＋2HO(g) ΔH，结合盖斯定律，此反应
2 4 2 2 2
可由②－×①得出，所以ΔH＝ΔH－ΔH＝－534 kJ·mol－1－×67.7 kJ·mol－1＝－567.85 kJ·
2 1
mol－1。同理可得NH(g)＋2F(g)===N(g)＋4HF(g) ΔH，此反应可由反应②＋2×③－④得
2 4 2 2
出，所以ΔH＝ΔH＋2ΔH－ΔH＝－534 kJ·mol－1＋2×(－538 kJ·mol－1)－(－484 kJ·mol－1)＝
2 3 4
－1 126 kJ·mol－1。由所得两个热化学方程式可知，消耗等量 NH(g)释放能量较多的是原理
2 4
Ⅱ。
