第二節(jié)反應(yīng)熱的計算【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道蓋斯定律的內(nèi)容，能用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算2、學(xué)會有關(guān)反應(yīng)熱計算的方法技巧，進一步提高化學(xué)計算的能力【知識回顧】1、計算ΔH的兩種方法：①已知鍵能：ΔH=反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能②已知物質(zhì)具有的總能量：ΔH=生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量。2、已知在25℃、101kPa時，H2在1.00molO2中完全燃燒生成2.00molH2O(l)放出571.6kJ的熱量。則H2的燃燒熱為285.8kJ·mol1，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)ΔH＝285.8kJ/mol。【探索新知】一、蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)成千上萬，熱化學(xué)方程式自然也成千上萬，有些反應(yīng)的反應(yīng)熱可以直接通過實驗測定，但還有很多反應(yīng)的反應(yīng)熱只能通過計算獲得。科學(xué)家們在研究了很多現(xiàn)象之后，總結(jié)提出了熱化學(xué)定律。用現(xiàn)代術(shù)語可表示為以下兩個定律：（1）在相同條件下，正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)的△H數(shù)值相等，符號相反。例如，250C時，（2）一個反應(yīng)分步進行釋放出來的熱與一步進行釋放出來的熱是相等的。這個定律是1840年俄國科學(xué)家蓋斯(GH.Hess)在綜合分析了大量實驗數(shù)據(jù)后提出來的。后人稱之為蓋斯定律。也就是說只要始態(tài)和終態(tài)確定了。過程是分一步進行還是分幾步進行，這個反應(yīng)的熱效應(yīng)都是一樣的。例如在250C時:Cu和O2反應(yīng)可以按①式反應(yīng)生成氧化銅CuO.也可以分兩步進行。先按反應(yīng)②生成氧化亞銅Cu2O，再按反應(yīng)③生成氧化銅CuO。反應(yīng)②+反應(yīng)③=反向①，因為焓變與路徑無關(guān)。不論是一步反應(yīng)還是多步反應(yīng)，始態(tài)都是2Cu(s)+O2(g),終態(tài)都是CuO(s)，兩種路徑的焓變應(yīng)該相同。即ΔH1=ΔH2+ΔH31、內(nèi)容：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同。或者說，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．蓋斯定律的應(yīng)用方法(1)“虛擬路徑”法：若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個途徑①由A直接變成D，反應(yīng)熱為ΔH；②由A經(jīng)過B變成C，再由C變成D，每步的反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3。如圖所示：則有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。(2)加合法運用所給熱化學(xué)方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學(xué)方程式。即：①熱化學(xué)方程式同乘以某一個數(shù)時，反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。②熱化學(xué)方程式相加減時，同種物質(zhì)之間可相加減，反應(yīng)熱也隨之相加減。【例1】下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。通過計算，可知系統(tǒng)（Ⅰ）和系統(tǒng)（Ⅱ）制氫的熱化學(xué)方程式分別為、，制得等量H2所需能量較少的是。答案：H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋286kJ·mol－1H2S(g)=H2(g)＋S(s)ΔH＝＋20kJ·mol－1系統(tǒng)（Ⅱ）【解析】令題干中的四個熱化學(xué)方程式從上到下分別為①②③④，根據(jù)蓋斯定律，將①＋②＋③可得系統(tǒng)(Ⅰ)中的熱化學(xué)方程式：H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝(＋327kJ·mol－1)＋(－151kJ·mol－1)＋(＋110kJ·mol－1)＝＋286kJ·mol－1；同理，將②＋③＋④可得系統(tǒng)(Ⅱ)中的熱化學(xué)方程式：H2S(g)=H2(g)＋S(s)ΔH＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝(－151kJ·mol－1)＋(＋110kJ·mol－1)＋(＋61kJ·mol－1)＝＋20kJ·mol－1。【課堂練習(xí)】1、已知C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH。上述反應(yīng)在O2供應(yīng)充分時，可燃燒生成CO2；O2供應(yīng)不充分時，雖可生成CO，但同時還部分生成CO2。因此該反應(yīng)的ΔH無法直接測得。但是下述兩個反應(yīng)的ΔH卻可以直接測得：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－1；CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ·mol－1根據(jù)蓋斯定律，就可以計算出欲求反應(yīng)的ΔH。分析上述兩個反應(yīng)的關(guān)系，即知：ΔH＝___ΔH1ΔH2_____________。則C(s)與O2(g)生成CO(g)的熱化學(xué)方程式為_C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)____ΔH=110.5kJ·mol－1_2、丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。正丁烷(C4H10）脫氫制1丁烯(C4H8）的熱化學(xué)方程式如下:反應(yīng)①的ΔH為【解析】結(jié)合蓋斯定律可知，②③得到C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)，則△H=(—119kJ·mol－1)－(－242kJ·mol－1)=+123kJ·mol－13、在298K、101kPa時，已知：2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)ΔH1Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是(A)A、ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2答案：A【解析】應(yīng)用蓋斯定律，將第一個熱化學(xué)方程式與第二個熱化學(xué)方程式的2倍相加，即得2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)ΔH1＋2ΔH2，故ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，A項正確。4、砷(As)是第四周期VA族元素，可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有著廣泛的用途。已知:則反應(yīng)As2O5（s）+H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH=.答案：2ΔH1－3ΔH2－ΔH3【解析】如下：令：①As(s)＋eq\f(3,2)H2(g)＋2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH2③2As(s)＋eq\f(5,2)O2(g)=As2O5(s)ΔH3根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)①×2－②×3－③可得：As2O5(s)＋3H2O(l)=2H3AsO4(s)ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。5、根據(jù)圖示下列說法正確的是()A.斷開非極性鍵和生成極性鍵的能量相同B.反應(yīng)Ⅱ比反應(yīng)Ⅲ生成的OH鍵更牢固C.1/2O2(g)+H(g)=OH(g)+H(g)ΔH>0D.H2O(g)=1/2O2(g)+H2(g)ΔH<0答案：C【解析】由圖像可以判斷eq\f(1,2)molO2(g)+1molH2(g)的總能量低于1molOH(g)+1molH(g)的總能量，因此O2(g)+H2(g)=OH(g)+H(g)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以C正確。6、碳酸鈉是一種重要的化.工原料，主要采用氨堿法生產(chǎn)。已知:反應(yīng)2NaHCO3(s）=Na2CO3(s)+H2O(g）+CO2(g）的ΔH=__【解析】根據(jù)蓋斯定律，由①－②×2得2NaHCO3(s）=Na2CO3(s)+H2O(g）+CO2(g）ΔH＝ΔH1－2×ΔH2=－127.4kJ·mol－1'－(－131.5kJ·mol－1)×2=+135.6kJ·mol－1。7、100g炭粉燃燒所得氣體中，CO占eq\f(1,3)體積、CO2占eq\f(2,3)體積，且C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.35kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－282.57kJ·mol－1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－392.92kJ·mol－1與這些炭完全燃燒相比較，損失的熱量是_784.92kJ·mol－1_【解析】n(CO)=，損失的熱量就是CO燃燒生成CO2，所放出的熱量，即為8、已知：(1)Zn(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=ZnO(s)ΔH＝－348.3kJ·mol－1(2)2Ag(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=Ag2O(s)ΔH＝－31.0kJ·mol－1則Zn(s)＋Ag2O(s)=ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于_____－317.3kJ·mol－1__。【解析】根據(jù)蓋斯定律，將方程式①－②得目標(biāo)方程式，所以ΔH＝－348.3kJ·mol－1－(－31.0kJ·mol－1)＝－317.3kJ·mol－1。【歸納總結(jié)】有關(guān)反應(yīng)熱計算的依據(jù)(1)熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似，可以移項同時改變正負(fù)號；各項的化學(xué)計量數(shù)包括ΔH的數(shù)值可以同時擴大或縮小相同的倍數(shù)。(2)根據(jù)蓋斯定律，可以將兩個或兩個以上的熱化學(xué)方程式包括其ΔH相加或相減，得到一個新的熱化學(xué)方程式。(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能，ΔH＝反應(yīng)物的鍵能和－生成物的鍵能和。三、反應(yīng)熱的大小比較1、與“符號”相關(guān)的反應(yīng)熱比較：對于放熱反應(yīng)來說，ΔH＝－QkJ·mol－1，雖然“—”僅表示放熱的意思，但在比較大小時要將其看成真正意義上的“負(fù)號”，即：放熱越多，ΔH反而越小2、與“化學(xué)計量數(shù)”相關(guān)的反應(yīng)熱比較如：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－akJ·mol－1，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2＝－bkJ·mol－1，a<b，ΔH1>ΔH2。3、與“物質(zhì)聚集狀態(tài)”相關(guān)的反應(yīng)熱比較(1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1<0，A(g)＋B(g)=C(l)ΔH2<0，比較：ΔH1和ΔH2因為C(g)=C(l)ΔH3<0，則ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0，所以ΔH2<ΔH1圖示(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1<0S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2<0比較：ΔH1和ΔH2ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，則ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2圖示4、與“同素異形體”相關(guān)的反應(yīng)熱比較C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1C(金剛石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2比較：ΔH1和ΔH2因為C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH>0，所以ΔH1>ΔH2圖示【課堂練習(xí)】1、試比較下列各組ΔH的大小(1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時：A(g)＋B(g)=C(g)ΔH1<0A(g)＋B(g)=C(l)ΔH2<0，則ΔH1__>__ΔH(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1<0S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2<0，則ΔH1__<__ΔH2(3)兩個有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1<0C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2<0，則ΔH1__<__ΔH2【解析】(1)因為C(g)=C(l)ΔH3<0則ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH2<ΔH1。(2)S(g)eq\o(→,\s\up7(ΔH3))S(s)eq\o(→,\s\up7(ΔH2))SΔH1O2(g)ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，則ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2。(3)根據(jù)常識可知CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH3<0，又因為ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH2>ΔH1。【課后練習(xí)】一、單選題1．用一氧化碳還原氮氧化物，可防止氮氧化物污染。已知：①2C(s)+O2(g)=2CO(g)

△H1=221kJ?mol1②N2(g)+O2(g)=2NO(g)

△H2=+181kJ?mol1③2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)

△H3=747kJ?mol1則C(s)的燃燒熱為A．221kJ?mol1 B．393.5kJ?mol1 C．442kJ?mol1 D．787kJ?mol1【答案】B【解析】根據(jù)蓋斯定律分析，有（①+②+③）/2得熱化學(xué)方程式為：C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=（221kJ?mol1+181kJ?mol1747kJ?mol1）/2=393.5kJ?mol1。2．鍵能是指1mol化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量，單位：kJ·mol－1，已知：H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)ΔH=－72kJ·mol－1。其它相關(guān)數(shù)據(jù)如下表，則表中a為H2(g)Br2(g)HBr鍵能436230aA．738 B．369 C．594 D．267【答案】B【解析】根據(jù)，，。故選B。3．鍵能是氣態(tài)分子中斷裂共價鍵所吸收的能量。已知鍵的鍵能為，鍵的鍵能為，根據(jù)熱化學(xué)方程式N2+3H22NH3ΔQ=92則鍵的鍵能是A．946 B．1130C．737 D．890【答案】A【解析】反應(yīng)熱等于生成物中斷鍵吸收的熱量和形成反應(yīng)物中化學(xué)鍵放出的熱量之差，則如果假設(shè)N≡N鍵能為x，則根據(jù)熱化學(xué)方程式可知x+3×436kJ/mol－2×3×391kJ/mol＝－92.4kJ/mol，解得x＝946kJ/mol，故選A。4．已知：

。下列說法正確的是A．與反應(yīng)生成2mol液態(tài)HF放出的熱量小于270kJB．在相同條件下，與的能量總和小于2molHF(g)的能量C．該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)D．該反應(yīng)過程的能量變化可用如圖來表示：【答案】D【解析】A．物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時放出能量，則與反應(yīng)生成2mol液態(tài)HF放出的熱量大于270kJ，A錯誤；B．根據(jù)反應(yīng)可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則在相同條件下，與的能量總和大于2molHF(g)的能量，B錯誤；C．因該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，C錯誤；D．由反應(yīng)方程式可知，該反應(yīng)的，為放熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，D正確；5．沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4，常溫下0.5molCH4完全燃燒生成CO2和水時，放出445kJ熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是A．2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=+890kJ·mol1B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+445kJ·mol1C．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=890kJ·mol1D．2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=890kJ·mol1【答案】C【解析】常溫下，水是液態(tài)，故A、D不選；0.5molCH4完全燃燒生成CO2和水時，放出445kJ熱量，則1molCH4完全燃燒生成CO2和水時，放出890kJ熱量，放熱反應(yīng)的ΔH為負(fù)值，熱化學(xué)方程式里各物質(zhì)前面的系數(shù)表示的是物質(zhì)的量，C正確；6．下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的?H前者小于后者的是①C(s)+O2(g)=CO2(g)；?H1

C(s)+O2(g)=CO(g)；?H2②S(s)+O2(g)=SO2(g)；?H3

S(g)+O2(g)=SO2(g)；?H4③HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；?H5

CH3COOH(aq)+KOH(aq)=CH3COOK(aq)+H2O(l)；?H6④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)；?H7

CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)；?H8A．①④ B．① C．②③④ D．①③【答案】D【解析】①碳完全燃燒生成二氧化碳放出的熱量多，放熱反應(yīng)?H<0，所以?H1<?H2，即前者小于后者，故①符合題意；②固體硫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫需要吸收熱量，所以固體硫完全燃燒放出的熱量偏小，但放熱反應(yīng)?H<0，所以?H3>?H4，即前者大于后者，故②不符合題意；③醋酸為弱酸，電離吸熱，則醋酸和氫氧化鉀溶液反應(yīng)放熱少，但放熱反應(yīng)?H<0，所以?H5<?H6，即前者小于后者，故③符合題意；④前者為吸熱反應(yīng)，?H7>0，后者為放熱反應(yīng)，?H8<0，則?H7>?H8，即前者大于后者，故④不符合題意；7．向Na2CO3溶液中滴加鹽酸，反應(yīng)過程中能量變化如圖所示，下列說法不正確的是A．反應(yīng)HCO(aq)＋H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)為吸熱反應(yīng)B．ΔH1＜ΔH2，ΔH2＜ΔH3C．CO(aq)＋2H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)ΔH=ΔH1＋ΔH2＋ΔH3D．H2CO3(aq)=CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化劑，則ΔH3變小【答案】D【解析】A．由圖可得，(aq)＋H＋(aq)的能量小于CO2(g)＋H2O(l)的能量，所以反應(yīng)(aq)＋H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)為吸熱反應(yīng)，A正確；B．由圖可得ΔH1和ΔH2都小于0，ΔH3＞0，且ΔH1的絕對值大于ΔH2的絕對值，所以ΔH1＜ΔH2，ΔH2＜ΔH3，B正確；C．由圖可得，(aq)＋2H＋(aq)=(aq)＋H＋(aq)ΔH1，(aq)＋H＋(aq)=H2CO3(aq)ΔH2，H2CO3(aq)=CO2(g)＋H2O(l)ΔH3，根據(jù)蓋斯定律，(aq)＋2H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，C正確；D．一個化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)過程無關(guān)，使用催化劑不會改變ΔH，D錯誤；二、填空題8．已知下列熱化學(xué)方程式：①H2(g)+O2(g)=H2O(l)；△H=﹣285kJ/mol②H2O(g)=H2(g)+O2(g)；△H=+241.8kJ/mol③C(s)+O2(g)=CO(g)；△H=﹣110.4kJ/mol④C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H=﹣393.5kJ/mol回答下列各問：(1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是．(用序號填寫)(2)C的燃燒熱為．(3)燃燒10gH2生成液態(tài)水，放出的熱量為．(4)CO的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為．【答案】①③④393.5kJ/mol1425kJCO(g)+O2(g)=CO2(g)△=﹣283.1kJ/mol【解析】(1)熱化學(xué)方程式中△H為負(fù)值的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H為正值的為吸熱反應(yīng)，所以4個反應(yīng)中①③④為放熱反應(yīng)，②為吸熱反應(yīng)，故答案為①③④；(2)1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量為燃燒熱，C的燃燒熱為393.5kJ/mol(3)依據(jù)反應(yīng)①可知1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為285kJ，10gH2的物質(zhì)的量為5mol，所以放出的熱量為285kJ/mol5mol=1425kJ，故答案為1425kJ；(4)③C(s)+O2(g)=CO(g)；△H=﹣110.4kJ/mol④C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H=﹣393.5kJ/mol依據(jù)蓋斯定律④﹣③得到CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣283.1kJ/mol。9．解答下列問題(1)中科院某研究團隊通過設(shè)計一種新型Na—Fe3O4/HZSM5多功能復(fù)合催化劑，成功實現(xiàn)了CO2直接加氫制取辛烷值汽油，該研究成果被評價為“CO2催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的突破性進展”。已知：H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH1=akJ·mol1C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH2=bkJ·mol1試寫出25℃、101kPa條件下，CO2與H2反應(yīng)生成汽油(以C8H18表示)的熱化學(xué)方程式：。(2)直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境。工業(yè)上常用催化還原法和堿吸收法處理SO2氣體。1molCH4完全燃燒生成氣態(tài)水和1molS(g)燃燒的能量變化如下圖所示：

在催化劑作用下，CH4可以還原SO2生成單質(zhì)S(g)、H2O(g)和CO2，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。(3)合成氨在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。在合成氨工業(yè)中I2O5常用于定量測定CO的含量。已知2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)ΔH=76kJ·mol1；2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=566kJ·mol1。則該測定反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(4)化學(xué)反應(yīng)原理研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中的規(guī)律并在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。汽車排氣管內(nèi)的催化轉(zhuǎn)化器可實現(xiàn)尾氣無毒處理。已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=221.0kJ·mol1CO2(g)=C(s)+O2(g)ΔH=+393.5kJ·mol1則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH=kJ·mol1。(5)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要氣體。已知：CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=akJ·mol1(a>0)2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=bkJ·mol1(b>0)若用CO還原NO2至N2，當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36LCO時，放出的熱量為kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)。【答案】8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l)

ΔH=(25ab)kJ·mol1CH4(g)+2SO2(g)=2S(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=+352kJ·mol15CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s)ΔH=1377kJ·mol1746.5或【解析】(1)已知：①H2(g)+O2(g)=H2O(l)

ΔH1=akJ·mol1，②C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH2=bkJ·mol1；根據(jù)蓋斯定律，由①×25②得8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l)

ΔH=25ΔH1ΔH2=(25ab)kJ·mol1；(2)根據(jù)圖象可知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=Ea1Ea2=126kJ·mol1928kJ·mol1=802kJ·mol1；②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH=577kJ·mol1；根據(jù)蓋斯定律可知①②×2即得到CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(g)+2H2O(g)ΔH=+352kJ·mol1。(3)依次設(shè)反應(yīng)為①、②，根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)①×()+②×得到5CO(g)+I2O5(s)=5CO2(g)+I2(s)ΔH=1377kJ·mol1；(4)將反應(yīng)編號，N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol1①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=221.0kJ·mol1②CO2(g)=C(s)+O2(g)ΔH=+393.5kJ·mol1③應(yīng)用蓋斯定律，由(①+②+③×2)得反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH=746.5kJ·mol1；(5)依次設(shè)反應(yīng)為①、②，根據(jù)蓋斯定律①×2+②得4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)ΔH=(2a+b)kJ·mol1，標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36LCO的物質(zhì)的量是0.15mol，放出的熱量為kJ。【綜合訓(xùn)練】考點1認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1.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D催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不會使化學(xué)平衡發(fā)生移動,故不會提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,D不正確。2.最新報道: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生成了具有極性共價鍵的CO2D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程CA項,CO和O生成CO2是放熱反應(yīng);B項,觀察反應(yīng)過程的示意圖知,該過程中,CO中的化學(xué)鍵沒有斷裂形成C和O;C項,CO和O生成的CO2分子中含有極性共價鍵;D項,狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應(yīng)的過程。3.根據(jù)圖中的能量關(guān)系,可求得C—H鍵的鍵能為()A.414kJ·mol1 B.377kJ·mol1C.235kJ·mol1 D.197kJ·mol1A從圖中信息可知C(s)+2H2(g)CH4(g)ΔH=75kJ·mol1。ΔH=舊鍵斷裂吸收的總能量新鍵形成放出的總能量,設(shè)C—H鍵鍵能為xkJ·mol1,則(717+864)kJ·mol14xkJ·mol1=75kJ·mol1,解得x=414,A正確。考點2利用蓋斯定律計算化學(xué)反應(yīng)的焓變4.通過以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說法正確的是()①太陽光催化分解水制氫:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)ΔH1=571.6kJ·mol1②焦炭與水反應(yīng)制氫:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH2=131.3kJ·mol1③甲烷與水反應(yīng)制氫:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH3=206.1kJ·mol1A.反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.反應(yīng)②為放熱反應(yīng)DA項,反應(yīng)①中太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故錯誤;B項,反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),故錯誤;C項,使用催化劑不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH),故錯誤;D項,根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)③反應(yīng)②可得CH4(g)C(s)+2H2(g)ΔH=74.8kJ·mol1,故正確。考點3利用蓋斯定律推導(dǎo)新的熱化學(xué)方程式5(1)已知反應(yīng)器中還存