B．上表中x＝
C．H2O（g）===H2O（l） ΔH＝－（a－b）kJ·mol－1
D．当有4NA个C—H键断裂时，该反应放出热量一定为akJ
答案 B
解析 反应①、②都是放热反应，等量CH4（g）完全燃烧生成H2O（l）比生成H2O（g）放出的热量多，则有a>b，A错误；根据反应热与键能的关系可知，反应②的反应热ΔH2＝（413kJ·mol－1×4＋2xkJ·mol－1）－（798kJ·mol－1×2＋463kJ·mol－1×4）＝－bkJ·mol－1，则有x＝
，B正确；根据盖斯定律，由①×
－②×
可得H2O（g）===H2O（l），则有ΔH＝－
kJ·mol－1，C错误；当有4NA个C—H键断裂时，反应中消耗1molCH4（g），若生成H2O（l）则放出akJ热量，若生成H2O（g）则放出bkJ热量，D错误。
1．反应热的计算
（1）主要依据
热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热、中和热等。
（2）主要方法
①根据热化学方程式计算
反应热与反应物和生成物各物质的物质的量成正比。
②根据反应物和生成物的总能量计算
ΔH＝E生成物－E反应物
③依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算
ΔH＝E反应物的总键能－E生成物的总键能
④根据物质燃烧热数值计算
Q（放）＝n（可燃物）×|ΔH|
⑤根据比热公式进行计算
Q＝c·m·Δt
2．反应热的比较
（1）根据反应物的本性比较
等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，性质不同，其反应热不同，一般情况，等物质的量的不同金属或非金属与同一物质发生反应，金属或非金属越活泼，反应就越容易，放出的热量就越多，ΔH越小。
如：
①2K（s）＋H2O（l）===2KOH（aq）＋H2（g） ΔH1
2Na（s）＋H2O（l）===2NaOH（aq）＋H2（g） ΔH2
ΔH1<ΔH2
②H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH3
H2（g）＋Br2（g）===2HBr（g） ΔH4
ΔH3<ΔH4
（2）依据反应物或产物的状态比较
同一反应，反应物或生成物状态不同时要考虑A（g）
A（l）
A（s），或者从三种状态自身的能量比较：
E（g）>E（l）>E（s），可以判断反应热的大小。
（或利用盖斯定律得三态变化的热效应，从而判断ΔH大小）
如：
①S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH1
S（g）＋O2（g）===SO2（g） ΔH2
ΔH1>ΔH2
②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH3
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH4
ΔH3>ΔH4
（3）依据反应进行的程度比较
对于燃烧反应，燃烧越充分放出的热量就越多，ΔH越小。
如：
2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH1
2C（s）＋2O2（g）===2CO2（g） ΔH2
ΔH1>ΔH2
1.[2017·江苏高考]通过以下反应可获得新型能源二甲醚（CH3OCH3）。
下列说法不正确的是（ ）
①C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）
ΔH1＝akJ·mol－1
②CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）
ΔH2＝bkJ·mol－1
③CO2（g）＋3H2（g）===CH3OH（g）＋H2O（g）
ΔH3＝ckJ·mol－1
④2CH3OH（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g）
ΔH4＝dkJ·mol－1
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应CH3OH（g）===
CH3OCH3（g）＋
H2O（l）的ΔH＝
kJ·mol－1
D．反应2CO（g）＋4H2（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g）的ΔH＝（2b＋2c＋d）kJ·mol－1
答案 C
解析 A对：
反应③的反应物是反应①、②的产物，所以反应①、②为反应③提供原料气。
B对：
反应③是CO2与H2反应制取甲醇，是CO2资源化利用的方法之一。
C错：
该反应产物H2O为气态时，ΔH＝
kJ·mol－1才能成立。
D对：
根据盖斯定律，反应②×2＋③×2＋④可得反应2CO（g）＋4H2（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g）的ΔH＝（2b＋2c＋d）kJ·mol－1。
2．[2016·江苏高考]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·mol－1
②焦炭与水反应制氢：
C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH2＝131.3kJ·mol－1
③甲烷与水反应制氢：
CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g） ΔH3＝206.1kJ·mol－1
A．反应①中电能转化为化学能
B．反应②为放热反应
C．反应③使用催化剂，ΔH3减小
D．反应CH4（g）===C（s）＋2H2（g）的ΔH＝74.8kJ·mol－1
答案 D
解析 A项，反应①是光能转化为化学能，错误；B项，反应②的焓变为正值，属于吸热反应，错误；C项，催化剂不会改变反应的焓变，错误；D项，根据盖斯定律，③－②得所求反应，其焓变为：
206.1kJ·mol－1－131.3kJ·mol－1＝＋74.8kJ·mol－1，正确。
3．[2017·高考题组]
（1）[全国卷Ⅰ]下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________________、________________________，制得等量H2所需能量较少的是________。
（2）[全国卷Ⅱ]已知：
As（s）＋
H2（g）＋2O2（g）===H3AsO4（s） ΔH1
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH2
2As（s）＋
O2（g）===As2O5（s） ΔH3
则反应As2O5（s）＋3H2O（l）===2H3AsO4（s）的ΔH＝
________________。
答案
（1）H2O（l）===H2（g）＋
O2（g）
ΔH＝286kJ·mol－1
H2S（g）===H2（g）＋S（s） ΔH＝20kJ·mol－1 系统（Ⅱ）
（2）2ΔH1－3ΔH2－ΔH3
解析
（1）令题干中的四个热化学方程式分别为：
①H2SO4（aq）===SO2（g）＋H2O（l）＋
O2（g） ΔH1＝327kJ·mol－1
②SO2（g）＋I2（s）＋2H2O（l）===2HI（aq）＋H2SO4（aq） ΔH2＝－151kJ·mol－1
③2HI（aq）===H2（g）＋I2（s） ΔH3＝110kJ·mol－1
④H2S（g）＋H2SO4（aq）===S（s）＋SO2（g）＋2H2O（l） ΔH4＝61kJ·mol－1
根据盖斯定律，①＋②＋③可得，系统（Ⅰ）中的热化学方程式：
H2O（l）===H2（g）＋
O2（g） ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝327kJ·mol－1－151kJ·mol－1＋110kJ·mol－1＝286kJ·mol－1
同理，②＋③＋④可得，系统（Ⅱ）中的热化学方程式：
H2S（g）===H2（g）＋S（s） ΔH＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝－151kJ·mol－1＋110kJ·mol－1＋61kJ·mol－1＝20kJ·mol－1
由所得两热化学方程式可知，制得等量H2所需能量较少的是系统（Ⅱ）。
（2）令：
①As（s）＋
H2（g）＋2O2（g）===H3AsO4（s） ΔH1
②H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH2
③2As（s）＋
O2（g）===As2O5（s） ΔH3
根据盖斯定律，将反应①×2－②×3－③可得：
As2O5（s）＋3H2O（l）===2H3AsO4（s） ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。
4．[高考集萃]
（1）[2016·全国卷Ⅱ]联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
①2O2（g）＋N2（g）===N2O4（l） ΔH1
②N2（g）＋2H2（g）===N2H4（l） ΔH2
③O2（g）＋2H2（g）===2H2O（g） ΔH3
④2N2H4（l）＋N2O4（l）===3N2（g）＋4H2O（g） ΔH4＝－1048.9kJ·mol－1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_______________。
（2）[2016·全国卷Ⅲ]已知下列反应：
SO2（g）＋2OH－（aq）===SO
（aq）＋H2O（l） ΔH1
ClO－（aq）＋SO
（aq）===SO
（aq）＋Cl－（aq） ΔH2
CaSO4（s）===Ca2＋（aq）＋SO
（aq） ΔH3
则反应SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）===CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq）的ΔH＝________。
（3）[2015·广东高考]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右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1molCl2（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）。
（4）[2015·海南高考]已知：
①Fe2O3（s）＋3C（s）===2Fe（s）＋3CO（g） ΔH＝＋494kJ·mol－1
②CO（g）＋
O2（g）===CO2（g） ΔH＝－283kJ·mol－1
③C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH＝－110kJ·mol－1
则反应Fe2O3（s）＋3C（s）＋
O2（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）的ΔH＝________kJ·mol－1。
理论上反应________放出的热量足以供给反应________所需要的热量。
（填上述方程式序号）
答案
（1）2ΔH3－2ΔH2－ΔH1 反应放热量大，产生大量气体
（2）ΔH1＋ΔH2－ΔH3
（3）4HCl（g）＋O2（g）2Cl2（g）＋2H2O（g） ΔH＝2（ΔH1＋ΔH2）
（4）－355 ②③ ①
解析
（1）根据盖斯定律，由③×2－②×2－①可得④，则ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；联氨和N2O4反应释放出大量热、产物无污染、产生大量气体等，故联氨和N2O4可作为火箭推进剂。
（2）给三个反应依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①＋②－③可得：
SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）===CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq） ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。
（3）据图示写出反应②CuCl2（s）＋
O2（g）CuO（s）＋Cl2（g） ΔH2，由（①＋②）×2可写出总反应的热化学方程式。
（4）由已知方程式①＋3×②可得Fe2O3（s）＋3C（s）＋
O2（g）===2Fe（s）＋3CO2（g），根据盖斯定律，ΔH＝（＋494－283×3）kJ·mol－1＝－355kJ·mol－1，理论上②③两反应放出的热量足以供给①。
5．
（1）[2016·四川高考]工业上常用磷精矿[Ca5（PO4）3F]和硫酸反应制备磷酸。
已知25℃、101kPa时：
CaO（s）＋H2SO4（l）===CaSO4（s）＋H2O（l）
ΔH＝－271kJ·mol－1
5CaO（s）＋3H3PO4（l）＋HF（g）===Ca5（PO4）3F（s）＋5H2O（l） ΔH＝－937kJ·mol－1
则Ca5（PO4）3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是
_________________________________________________。
（2）[2016·浙江高考]催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。
研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。
反应的热化学方程式如下：
CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）
ΔH1＝－53.7kJ·mol－1 Ⅰ
CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g） ΔH2 Ⅱ
已知：
①CO和H2的标准燃烧热分别为－283.0kJ·mol－1和－285.8kJ·mol－1。
②H2O（l）===H2O（g） ΔH3＝＋44.0kJ·mol－1
反应Ⅱ的ΔH2＝________kJ·mol－1。
答案
（1）Ca5（PO4）3F（s）＋5H2SO4（l）===5CaSO4（s）＋3H3PO4（l）＋HF（g） ΔH＝－418kJ·mol－1
（2）＋41.2
解析
（1）由已知反应CaO（s）＋H2SO4（l）===CaSO4（s）＋H2O（l） ΔH＝－271kJ·mol－1①，5CaO（s）＋3H3PO4（l）＋HF（g）===Ca5（PO4）3F（s）＋5H2O（l） ΔH＝－937kJ·mol－1②，根据盖斯定律，①×5－②可得Ca5（PO4）3F（s）＋5H2SO4（l）===5CaSO4（s）＋3H3PO4（l）＋HF（g） ΔH＝5×（－271kJ·mol－1）－（－937kJ·mol－1）＝－418kJ·mol－1。
（2）利用已知①可写出两个热化学方程式：
CO（g）＋
O2（g）===CO2（g） ΔH＝－283.0kJ·mol－1③、H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8kJ·mol－1④，再结合②H2O（l）===H2O（g） ΔH3＝＋44.0kJ·mol－1，依据盖斯定律，由④－③＋②可得：
CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g） ΔH2＝（－285.8kJ·mol－1）－（－283.0kJ·mol－1）＋44.0kJ·mol－1＝＋41.2kJ·mol－1。
时间：
45分钟
满分：
100分
一、选择题（每题7分，共77分）
1．[2017·河北武邑中学调研]已知反应：
①H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH1
②
N2（g）＋O2（g）===NO2（g） ΔH2
③
N2（g）＋
H2（g）===NH3（g） ΔH3
则反应2NH3（g）＋
O2（g）===2NO2（g）＋3H2O（g）的ΔH为（ ）
A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3
C．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3D．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3
答案 C
解析 根据盖斯定律，由①×3＋②×2－③×2可得2NH3（g）＋
O
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