资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
反应热 热化学化学方程式及能源
【复习目标】
1．能说明化学反应中能量转化的主要原因，知道化学变化中常见的能量转化形式
2．知道常见的吸热反应和放热反应，理解反应热、焓变及相关概念
3．能正确书写热化学方程式，理解燃烧热的定义，掌握中和反应反应热的测定方法
4．了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性，认识化学在解决能源危机中的重要作用
考点一 反应热　焓变
【核心知识梳理】
1．体系和环境
体系 被研究的物质系统统称为体系，如：可将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系
环境 体系以外的其他部分称为环境，如：盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境
关联 体系与环境之间存在物质交换或能量交换
2．化学反应的实质与特征
(1)实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成
(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要变现为热量的变化
3．焓变与反应热
(1)内能、焓、焓变
①内能(U)：体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响
②焓(H)：与内能有关的物理量
③焓变( H)：生成物与反应物的焓值差，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)，单位kJ·mol－1
(2)反应热( H)
①含义：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热
②单位：kJ·mol－1或kJ/mol
(3)反应热和焓变的关系：中学阶段认为，等压条件下，化学反应的反应热等于反应的焓变，
【易错提醒】
①能量越低越稳定。同一物质能量由高到低：气体(g)＞液体(l)＞固体(s)；稳定性：气体(g)＜液体(l)＜固体(s)
②化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等，通常主要表现为热量的变化
4．反应过程中能量变化的原因
(1)从化学键变化分析：化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的差异表现为反应能量的变化。化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因
化学反应的过程
规律 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热
新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热
键能与焓变的关系 ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和
(2)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析
图示
结论 反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，即：E(反应物)＞E(生成物) 反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应，即：E(反应物)＜E(生成物)
物质能量与焓变的关系 ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)
5．常见的放热反应和吸热反应
(1)常见的放热反应
①所有的燃烧反应，如：木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧，钠、H2在氯气中燃烧，镁条在CO2中燃烧
②所有的酸碱中和反应，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O
③大多数的化合反应，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2，H2＋F2===2HF
④金属跟酸(或水)的置换反应，如：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Mg＋2H+===Mg2+＋H2↑
⑤物质的缓慢氧化
⑥铝热反应，如：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
⑦用电石制乙炔的反应
⑧生成沉淀的反应
⑨原电池反应
(2)常见的吸热反应
①大多数分解反应如：NH4ClNH3↑＋HCl↑，CaCO3CaO＋CO2↑
②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
③C和CO2发生的化合反应及C和H2O(g)的反应
④盐酸与碳酸氢钠的反应
⑤盐类的水解反应
6．催化剂、活化能及焓变的关系
(1)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小
(2)在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能
ΔH＝E(正反应活化能)－E(逆反应活化能)＝E1－E2
【精准训练1】
1．下列能量属于反应热的是(　　)
A．1 mol HCl分解成H、Cl时吸收的能量 B．石墨转化成金刚石时吸收的能量
C．H＋HH2时放出的能量 D．冰变成水时吸收的能量
2．下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(　　)
A．铝片与稀盐酸反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的炭与水蒸气的反应 D．甲烷在O2中的燃烧反应
3．在25 ℃、1.01×105 Pa下，1 mol氢气燃烧生成气态水的能量变化如下图所示，已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－490 kJ·mol－1，下列有关说法正确的是(　　)
A．O－H键的键能为930 kJ·mol－1
B．a＝249
C．物质所具有的总能量大小关系为：甲＞乙＞丙
D．1 mol H2O(l)分解为2 mol H与1 mol O时吸收930 kJ热量
4．十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘(C10H18)四氢萘(C10H12)萘(C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知：
Ⅰ.C10H18(l)===C10H12(l)＋3H2(g)　ΔH1
Ⅱ.C10H12(l)===C10H8(l)＋2H2(g)　ΔH2
假设某温度下，ΔH1＞ΔH2＞0。下列“C10H18C10H12C10H8”的“能量－反应过程”示意图正确的是(　　)
5．NH3(g)和CO2(g)在尿素合成塔中合成CO(NH2)2(s)是分两步进行的：①2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(l)；②NH2COONH4(l)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)。其反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．1 mol NH2COONH4(l)的能量低于1 mol CO(NH2)2(s)的能量
B．2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(l)　ΔH＝(Ea2－Ea1) kJ·mol－1
C．选择合适的催化剂，能同时改变反应①②的焓变
D．反应过程中NH2COONH4(l)会有大量累积
6．可逆反应NO2(g)＋CO(g)CO2(g)＋NO(g)反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．1 molNO2与1 mol CO混合经充分反应放热234 kJ B．若反应开始时加入催化剂，则E1、E2都变大
C．正反应的活化能是134 kJ·mol－1 D．该反应的反应热ΔH＝E2－E1
7．CH3－CH3(g)CH2==CH2(g)＋H2(g)　ΔH，有关化学键的键能如下表，则该反应的反应热为____________
化学键 C－H C===C C－C H－H
键能/ (kJ·mol－1) 414 615 347 436
考点二 热化学方程式
【核心知识梳理】
1．热化学方程式的概念及意义
(1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式
(2)意义：既表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化
如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa条件下，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol液态水时放出的热量是571.6 kJ
2．书写热化学方程式的注意事项
(1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态。固体(s)、液体(l)、气体(g)、水溶液(aq)；若为同素异形体，还要注明名称
(2)热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明，即表示在25 ℃和101 kPa下测定
(3)热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量。故化学计量数可以是整数，也可以是分数
(4)热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，当化学计量数改变时，其ΔH也同等倍数的改变
如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1
(5)要注明ΔH的符号(“＋”代表吸热、“－”代表放热)以及单位(kJ·mol－1)
(6)逆反应的ΔH数值与正反应的相等、符号相反
【易错提醒】
①热化学方程式中一般不标“↑”、“↓”，不写“点燃”、“加热”等反应条件
②不管化学反应是可逆反应还是不可逆反应，热化学方程式中的热效应都是指物质按化学方程式中的化学计量数对应的物质的量完全反应时的热效应。如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1表示的意义为2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全转化成2 mol SO3(g)时放出197 kJ的热量。但实际上2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)充分反应，不可能生成2 mol SO3(g)，故实际反应放出的热量小于197 kJ
【精准训练2】
1．已知298 K、1.01×105 Pa条件下，2 g 氢气燃烧生成水蒸气放出242 kJ热量。下列热化学方程式书写正确的是(　　)
A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝＋484 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－484 kJ·mol－1
D．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋242 kJ·mol－1
2．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　)
A．已知Ni(CO)4(s)===Ni(s)＋4CO(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1，则Ni(s)＋4CO(g)===Ni(CO)4(s) ΔH＝－Q kJ·mol－1
B．在一定温度和压强下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3 kJ，则其热化学方程式为N2(g)＋H2(g)NH3(g)　ΔH＝－19.3 kJ·mol－1
C．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
D．已知C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定
3．根据碘与氢气反应的热化学方程式，下列判断正确的是(　　)
(ⅰ)I2(？)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝－9.48 kJ·mol－1
(ⅱ)I2(？)＋H2(g)2HI(g)　ΔH＝＋26.48 kJ·mol－1
A．反应(ⅰ)中的I2为固态，反应(ⅱ)中的I2为气态
B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ
C．反应(ⅰ)的生成物比反应(ⅱ)的生成物稳定
D．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJ
考点三 燃烧热与中和反应的反应热　能源
【核心知识梳理】
1．燃烧热
(1)概念：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
(2)单位：kJ·mol－1(或kJ/mol)
(3)意义：C的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，表示在25 ℃、101 kPa条件下，1 mol C完全燃烧生成CO2放出393.5 kJ的热量，用热化学方程式表示为C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
(4)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质
元素 C H S N
指定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g)
(5)表示燃烧热的热化学方程式
燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数
例如：C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5518kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热为5518kJ·mol－1
【易错提醒】
①对物质的量的限制：燃烧的物质一定为1 mol
②“完全燃烧”：指可燃物在O2中充分燃烧
③物质的燃烧都是放热反应，所以表示物质的燃烧热的ΔH均为负值，即ΔH＜0
2．中和反应的反应热及测定
(1)中和反应反应热
①概念：在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量，称为中和热
②单位：kJ·mol－1
③表示方法：强酸与强碱反应的中和热基本上相等
热化学方程式可表示为：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
(2)中和反应的反应热的测定
实验原理 通过一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和热。热量计算公式为Q＝cmΔt (c为比热容，m为溶液质量，Δt为前后温度差)
实验装置
实验步骤 ①测量反应物的温度②测量反应后体系温度(记录反应后体系的最高温度)③重复步骤①、②两次④数据处理：取三次测量所得温度进行计算，测得的数值取平均值，生成1 mol H2O时放出的热量为 kJ
各部分仪器的作用 ①玻璃搅拌器的作用：使反应物混合均匀充分接触②隔热层的作用：减少热量的散失③温度计的作用：测定反应前后反应体系的温度
【易错提醒】
①强酸、强碱发生中和反应时，中和热为一定值，与酸、碱的用量无关，与其中一种过量也无关，但酸和碱放出的热量与其用量有关
②浓的强酸和强碱在发生中和反应的同时还要发生溶解，溶解要放出热量，故放出热量大于57.3kJ
③弱酸和弱碱在发生中和反应的同时还要发生电离，电离要吸收热量，故放出热量小于57.3kJ
④中和反应反应热的测定实验中的注意事项
a．实验所用的酸和碱溶液应为稀溶液，否则会造成较大误差
b．量取酸溶液和碱溶液时，应当分别使用两个量筒量取
c．使用同一支温度计分别先后测量酸、碱溶液及混合液的最高温度，测完一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干后再测另一种溶液的温度
d．取多次实验终止温度(t2)和起始温度(t1)温度差的平均值代入公式计算，计算时应注意单位的统一
e．为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量(0.5 mol·L－1HCl、0.55 mol·L－1NaOH溶液等体积混合)
f．实验时不能用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器的理由是铜丝导热性好，比用环形玻璃搅拌棒误差大
3．反应热、燃烧热和中和热的比较
反应热 燃烧热 中和热
概念 化学反应过程中放出或吸收的热量 25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量
能量的变化 放热或吸热 放热 放热
ΔH的大小 放热时，ΔH＜0；吸热时，ΔH＞0 ΔH＜0 ΔH＜0
反应条件 一定压强下 25 ℃、101 kPa 稀溶液
反应物的量 不限 1 mol纯物质 不一定是1 mol
生成物的量 不限 不限 1 mol液态水
表示方法 ΔH＝－a kJ·mol－1或ΔH＝+a kJ·mol－1 燃烧热为a kJ·mol－1或ΔH＝－a kJ·mol－1 中和热为57．3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
【微点拨】
①用“焓变(ΔH)”表示反应热时，ΔH＞0表示吸热，ΔH＜0表示放热，ΔH后所跟数值需要带“＋”、“－”符号
②描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值需要带“＋”、“－”符号
③用文字描述中和热和燃烧热时，不带“－”号，但用ΔH表示时必须带“－”符号
如：CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1、甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
4．能源
(1)能源分类
(2)解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率
a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源
【精准训练3】
1．实验测得25 ℃、101 kPa时，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，NaOH稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1，下列热化学方程式的书写正确的是(　　)
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D．NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
2．下列关于反应能量的说法不正确的是(　　)
A．一定条件下：①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1；②2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH2，则ΔH1＜ΔH2
B．相同条件下，若1 mol H(g)具有的能量为E1，1 mol H2(g)具有的能量为E2，则有2E1＞E2
C．甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
D．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合放出57.3 kJ的热量
3．在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是(　　)
A．使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计的水银球应与小烧杯底部接触
C．用0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的反应热数值相同
D．在测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有容量瓶、量筒、温度计、玻璃搅拌器
4．根据下列已知条件，所写热化学方程式正确的是(　　)
A．H2的燃烧热为a kJ·mol－1：H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1
B．1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应，放出热量98.3 kJ：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)　ΔH＝－98.3 kJ·mol－1
C．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　
ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
D．96 g O2(g)能量比96 g O3(g)的能量低b kJ：3O2(g)2O3(g)　ΔH＝＋b kJ·mol－1
5．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是(　　)
A．实验(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D．实验(c)中若用NaOH固体测定，则测定数值偏高
6．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是(　　)
A．直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同
B．天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源
C．人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值
D．地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源
7．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列符合未来新能源标准的是(　　)
①天然气　②煤　③核能　④石油　⑤太阳能　⑥生物质能　⑦风能　⑧氢能
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
【高考真题演练】
1．(2024·重庆卷)二氧化碳甲烷重整是CO2资源化利用的重要研究方向，涉及的主要热化学方程式有：
①CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋247 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g) ΔH2＝－131 kJ·mol－1
③CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g) ΔH3＝－90 kJ·mol－1
已知H－H键能为a kJ·mol－1，O－H键能为b kJ·mol－1，C－H键能为c kJ·mol－1，则CO(g)中的碳氧键键能(单位：kJ·mol－1)为( )
A．－206＋3a－2b－4c B．－206－3a＋2b＋4c
C．206＋3a－2b－4c D．206－3a＋2b＋4c
2．(2024·海南卷)已知298K，101kPa时，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98K，下列说法错误的是( )
A．氢气燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
B．题述条件下2 mol H2和1 mol O2，在燃料电池中完全反应，电功＋放热量＝571.6 kJ
C．氢能利用的关键技术在于安全储存与运输
D．不同电极材料电解水所需电压不同，产生2 g H2(g)消耗的电功相同
3．(2023·浙江1月卷)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是 ( )
A．E6－E3＝E5－E2
B．可计算Cl－Cl键能为2(E2－E3) kJ·mol－1
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程II＞历程I
D．历程I、历程II中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g)
H＝(E5－E4) kJ·mol－1
4．(2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是( )
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol－1) －1559.8 －1411 －285.8
A．C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1411kJ·mol－1
B．C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝－137kJ·mol－1
C．H2O(l)===O2(g)＋H2(g) ΔH＝＋285.8kJ·mol－1
D．C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1559.8kJ·mol－1
5．(2022·浙江6月卷)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 H2 O2 H2O2 H2O
能量/kJ·mol－1 249 218 39 10 0 0 －136 －242
可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2 中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1。下列说法不正确的是(　　)
A．H2的键能为436 kJ·mol－1
B．O2 的键能大于H2O2 中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：HOO＜H2O2
D．H2O(g)＋O(g)===H2O2 (g) ΔH＝－143 kJ·mol－1　
【课时精练】
1．下列说法中正确的是(　　)
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应
C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0
D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
2．CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是(　　)
A．该反应为吸热反应
B．1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)所具有的总能量高于1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)具有的总能量
C．反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋41 kJ/mol
D．1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ的热量
3．反应M＋ZQ(ΔH＜0)分两步进行：①M＋ZX(ΔH＞0)，②XQ(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　)
4．研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．HNC比HCN更稳定 B．HCN转化为HNC，反应条件一定要加热
C．HNC(g)HCN(g)　ΔH＝－59.3 kJ·mol－1 D．加入催化剂，可以减小反应的热效应
5．利用化学链将高炉废气中CO2转化为CO的示意图如下。下列说法不正确的是(　　)
A．Fe3O4和CaO可循环利用 B．反应④为吸热反应
C．该化学链的总反应是CO2＋H2CO＋H2O D．该方法可降低分离CO和N2所需的能耗
6．丙烷与溴原子能发生以下两种反应：
①CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3CH2CH2·(g)＋HBr(g)
②CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3HCH3(g)＋HBr(g)
反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．反应①与②均为吸热反应 B．反应②使用了催化剂
C．产物中CH3CH2CH2·(g)的含量比CH3HCH3(g)低 D．CH3CH2CH2·(g)转变为CH3HCH3(g)放出热量
7．已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表，则2O(g)===O2(g)的ΔH为(　　)
共价键 H－H H－O
键能/(kJ·mol－1) 436 463
热化学方程式 2H2(g)＋O2 (g)===2H2O(g)　ΔH＝－482 kJ·mol－1
A．428 kJ·mol－1 B．－428 kJ·mol－1 C．498 kJ·mol－1 D．－498 kJ·mol－1
8．下图是CO和O在钌催化剂的表面形成化学键的过程。 下列说法正确的是(　　)
A．CO2和CO都能与碱反应生成盐和水 B．该过程中，CO先断键成C和O
C．CO与O形成化学键的过程中放出能量 D．钌催化剂降低了该反应的焓变
9．在标准压强101 kPa、298 K下，由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号ΔfH表示。部分物质的ΔfH如图所示，已知：H2(g)、N2(g)、O2(g)的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是(　　)
A．根据图中信息，可判断热稳定性：N2H4(l)＞NH3(g)
B．O2(g)＋2H2(g)===2H2O　ΔH＞－483.6 kJ·mol－1
C．1 mol N2H4(l)的键能小于1mol N2(g)与2 mol H2(g)的键能之和
D．N2H4(l)标准燃烧热的热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534.2 kJ·mol－1
10．下列热化学方程式书写正确的是（　A　）
A．31 g白磷比31 g红磷的能量多b kJ，则P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－4b kJ·mol－1
B．1 mol N2(g)和3 mol H2(g)在一定条件下反应放出热量86 kJ，则N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－86 kJ·mol－1
C．用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应来测定中和反应的反应热，其热化学方程式为CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D．S的燃烧热ΔH＝－a kJ·mol－1，则2S(s)＋3O2(g)===2SO3(g)　ΔH＝－2a kJ·mol－1
11．环己烯是有机合成的重要中间体，可由环己烷氧化脱氢制备。已知几种物质的燃烧热(25 ℃、101 kPa)，下列说法正确的是(　　)
名称 氢气 环己烯 环己烷
化学式(状态) H2(g) C6H10(l) C6H12(l)
ΔH/(kJ·mol－1) －285.8 －3786.6 －3953.0
A．氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
B．由燃烧热可知，环己烯的能量小于环己烷的能量
C． (l)=== (l)＋H2(g)　ΔH＝＋119.4 kJ·mol－1
D．环己烷氧化脱氢制备环己烯时，氧气和高锰酸钾均可作氧化剂
12．1，2－丙二醇（CH2OHCHOHCH3）单分子解离反应相对能量如图所示。路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是(　　)
A．解离过程中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高
B．1，2－丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应
C．从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢
D．脱水生成的四种产物中，丙烯醇[CH3C(OH)==CH2]最稳定
13．相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示，下列推理不正确的是(　　)
A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B．ΔH2<ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
C．3ΔH1<ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．ΔH3－ΔH1<0，ΔH4－ΔH3>0，说明苯分子具有特殊稳定性
14．通过以下反应均可获取H2。下列有关说法不正确的是(　　)
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋571.6 kJ·mol－1
②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2＝＋131.3 kJ·mol－1
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝＋206.1 kJ·mol－1
A．H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1
B．反应②中E(反应物键能总和)＞E(生成物键能总和)
C．反应C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的ΔH＝＋74.8 kJ·mol－1
D．2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＜＋571.6 kJ·mol－1
15．已知：298 K时，相关物质的相对能量如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1
B．H2的燃烧热为ΔH＝－242 kJ·mol－1
C．C2H6比C2H4稳定
D．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)是放热反应
16．以CO和H2为原料合成甲醇是工业上的成熟方法，直接以CO2为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用CO2人工合成淀粉时，第一步就需要将CO2转化为甲醇。
已知：①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH1＝－90.5 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41.1 kJ·mol－1
③2H2(g)＋ O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1
下列说法不正确的是(　　)
A．若温度不变，反应①中生成1 mol CH3OH(l)时，放出的热量大于90.5 kJ
B．CO2与H2合成甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.4 kJ·mol－1
C．通过电解制H2和选用高效催化剂，可降低CO2与H2合成甲醇反应的焓变
D．以CO2和H2O为原料合成甲醇，同时生成O2，该反应需要吸收能量
17．分析下表中的3个热化学方程式，下列说法正确的是(　　)
北京2022年冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料 氢气(H2) ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝－484 kJ·mol－1
北京2008年奥运会“祥云”火炬使用的燃料 丙烷(C3H8) ②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝－2 039 kJ·mol－1③C3H8(g)＋O2(g)===3CO(g)＋4H2O(g)　ΔH3＝－1 190 kJ·mol－1
A．丙烷的燃烧热ΔH为－2 039 kJ·mol－1
B．等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，丙烷放热更多
C．3CO2(g)＋10H2(g)===C3H8(g)＋6H2Ov　ΔH＝－381 kJ·mol－1
D．3CO(g)＋7H2(g)===C3H8(g)＋3H2O(g)　ΔH＝＋504 kJ·mol－1
18．下列有关反应热和热化学方程式的描述不正确的是(　　)
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀氨水和稀H2SO4溶液完全反应生成1 mol H2O(l)时，放出热量少于57.3 kJ
B．热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，既表示分子数也表示物质的量
C．101 kpa,20 ℃和25 ℃时，CH4的燃烧热不同
D．键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值
19．下列关于热化学反应的描述正确的是(　　)
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，用含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸反应测出的中和反应反应热为28.65 kJ·mol－1
B．CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，则反应2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝＋(2×283.0) kJ·mol－1
C．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
20．下列示意图表示正确的是(　　)
A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝＋26.7 kJ·mo1－1反应的能量变化
B．乙图表示碳的燃烧热
C．丙图表示实验的环境温度为20 ℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1＋V2＝60 mL)
D．已知稳定性顺序：B＜A＜C，反应由两步反应ABC构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图
21．利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下，回答下列问题：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用同一温度计(已洗净擦干)测出其温度；
③打开杯盖，将NaOH溶液倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度
(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？________________________
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母，下同)
A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次倒入 C．一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________
A．用温度计小心搅拌 B．揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据如下：
实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热ΔH＝______________(结果保留一位小数)
(6)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_____________________
____________________________________________________________
22．铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。CO2COHCOO－HCOOH
(1)使用Bi、Bi2O3两种催化剂，________更有利于CO2的吸附。简述判断依据：__________________________
(2)CO2电化学还原制取HCOOH反应的ΔH________(填“>”或“<”)0
(3)使用Bi催化剂时，最大能垒是________，使用Bi2O3催化剂时，最大能垒是________
(4)由*CO生成*HCOO－的反应为______________________________________
23．依据已知信息，写出下列反应的热化学方程式。
(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为____________________________________
(2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为__________________________________________
(3)已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为________________________________________
(4)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为________________
(5)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_____________
(6)最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。若有2.2 kg CO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2 473.5 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式_____________
(7)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________
(8)CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图所示：
化学键
键能/ (kJ·mol－1) 436 326 803 464 414
写出该反应的热化学方程式：_____________________________________________
24．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一种合成氨方法。催化过程一般有吸附－解离－反应－脱附等过程，图示为N2和H2在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(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____________________________________________
【反应热 热化学化学方程式及能源】答案
【精准训练1】
1．B。解析：化学反应中吸收或放出的能量为反应热，物理变化中的能量变化不是反应热。A.1 mol HCl分解成H、Cl时吸收的能量仅仅是化学键断裂吸收的能量，不是反应热，A不符合题意；B.石墨转化成金刚石时吸收的能量是化学反应过程中吸收的热量，属于反应热，B符合题意；C.H＋HH2是形成化学键时放出的能量， 不属于反应热，C不符合题意；D.冰变成水是物理变化，不属于反应热，D不符合题意。
2．C
3．B。解析：A.2 mol H原子和1 mol O形成2 mol O—H键，故H－O键的键能为＝465 kJ·mol－1，A错误；B.该反应的反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，故ΔH＝(2×436＋2a－930×2) kJ·mol－1＝－490 kJ·mol－1，a＝249，B正确；C.断键吸热，成键放热，甲到乙为断键过程，乙到丙为成键过程，故乙的能量最高，C错误；D.1 mol H2O(g)分解为2 mol H与1 mol O时吸收930 kJ热量，D错误。
4．B
5．D。解析：由图知，1 mol NH2COONH4(l)的能量低于1 mol CO2(s)和1 mol H2O(g)的总能量，但1 mol NH2COONH4(l)的能量不一定低于1 mol CO2(s)的能量，A错误；由图知，2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(l)为放热反应，则ΔH＝ kJ·mol－1，B错误；选择合适的催化剂，不能改变反应的焓变，C错误；由图可知，Ea1＜Ea3，所以反应①大于反应②的速率，故反应过程中NH2COONH4(l)会有大量累积，D正确。
6．C。解析：此反应是可逆反应，不能进行到底，因此1 mol NO2与1 mol CO混合经充分反应放出的热量小于234 kJ，A项错误；使用催化剂可降低反应活化能，即E1和E2都减小，B项错误；由题给能量变化图可知，正反应的活化能是134 kJ·mol－1，C项正确；ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能＝E1－E2，D项错误。
7．＋124 kJ·mol－1
解析：ΔH＝E(C－C)＋6E(C－H)－E(C==C)－4E(C－H)－E(H－H)＝(347＋6×414－615－4×414－436) kJ·mol－1＝＋124 kJ·mol－1。
【精准训练2】
1．D
2．A。解析：合成氨的反应是可逆反应，不能进行完全，B错误；H2O(g)转化为H2O(l)放热，且氢气燃烧的焓变ΔH＜0，所以ΔH1＜ΔH2，C错误；由C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＞0可知，1 mol石墨的能量小于1 mol金刚石的能量，则石墨比金刚石稳定，D错误。
3．B。解析：反应(ⅰ)放出能量，反应(ⅱ)吸收能量，故(ⅰ)中I2的能量高，为气态，(ⅱ)中I2为固态，故A项错误；根据盖斯定律可知，(ⅱ)－(ⅰ)即得到I2(s)I2(g)　ΔH＝＋35.96 kJ·mol－1，说明1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ，故B项正确；两个反应的生成物为相同状态的同种物质，其稳定性相同，故C项错误；254 g I2(g)和2 g H2(g)的物质的量均为1 mol，因反应(ⅰ)是可逆反应，转化率达不到100%，则反应放热小于9.48 kJ，故D项错误。
【精准训练3】
1．D。解析：25 ℃、101 kPa时，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，即1 mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为285.8 kJ，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；NaOH稀溶液与硫酸稀溶液发生的中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1，即氢氧化钠和硫酸反应生成1 mol水放出的热量是57.3 kJ，热化学方程式为NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
2．D。解析：浓硫酸与NaOH溶液发生中和反应放出热量，另外浓硫酸稀释放热，故含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合放出的热量大于57.3 kJ，D错误。
3．A
4．D
5．D。解析：金属与酸的反应为放热反应，氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应为吸热反应，中和反应为放热反应，A错误；等质量的铝片和铝粉与盐酸反应放出的热量相同，B错误；铁的导热性良好，换用铁质搅拌棒后会有热量损失，导致测定的数值偏低，C错误；氢氧化钠固体溶于水时放热，会使测定的数值偏高，D正确。
6．B。解析：A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体，提高燃烧效率，燃烧的效果好，错误；C项，有时需通过吸热反应吸收热量降低环境温度，有利用价值，错误；D项，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。
7．B
【高考真题演练】
1．B。解析：根据盖斯定律反应①＋②－③可得反应：H2O(g)＋CH4(g)CO(g)＋3H2(g)，该反应
ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝＋247 kJ·mol－1＋(－131 kJ·mol－1)－(－90 kJ·mol－1)＝206 kJ·mol－1，根据ΔH＝反应物键能和－生成物键能和可得：ΔH＝4c＋2b－3a－CO(g)中的碳氧键键能＝206，CO(g)中的碳氧键键能＝
(－206－3a＋2b＋4c)kJ·mol－1，故B正确；故选：B。
2．D。解析：A．氢气燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则由热化学方程式可知，氢气燃烧热ΔH＝－571.6 kJ·mol－1×＝－285.8 kJ·mol－1，故A正确；B．由题意可知，氢氧燃料电池中化学能转化为热能和电能，由能量守恒定律可知2 mol H2和1 mol O2，在燃料电池中完全反应，电功＋放热量＝571.6 kJ，故B正确；C．氢气是易燃易爆的气体，难于安全储存与运输，所以氢能利用的关键技术在于安全储存与运输，故C正确；D．不同电极材料电解水所需电压不同，说明所需的电流不同，所以产生2g氢气所需时间不同，消耗的电功不同，故D错误；故选D。
3．C。解析：对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。A项，催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此E6－E3＝E5－E2，A正确；B项，已知Cl2(g)的相对能量为0，对比两个历程可知，Cl(g)的相对能量为(E2－E3) kJ·mol－1，则Cl－Cl键能为2(E2－E3) kJ·mol－1，B正确；C项，催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ＝历程Ⅰ，C错误；D项，活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) H＝(E5－E4) kJ·mol－1，D正确；故选C。
4．D。解析：1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。A．H2O应该为液态，A错误；
B．C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝＋137 kJ·mol－1，B错误；C．氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，则H2O(l)===O2(g)＋H2(g) ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1，C错误；D．C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1559.8 kJ·mol－1，D正确； 故选D。
5．C。解析：A．根据表格中的数据可知，H2的键能为为218 kJ·mol－1×2＝436 kJ·mol－1，A正确；B．由表格中的数据可知O2的键能为249 kJ·mol－1×2＝498 kJ·mol－1，由题中信息可知H2O2 中氧氧单键的键能为214
kJ·mol－1，则O2 的键能大于H2O2 中氧氧单键的键能的两倍，B正确；C．由表格中的数据可知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，H2O2 中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1，C错误；D．由表中的数据可知H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)的ΔH＝－136 kJ·mol－1－(－242
kJ·mol－1)－249 kJ·mol－1＝－143 kJ·mol－1，D正确；故选C。
【课时精练】
1．C
2．B。解析：根据图示，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，A错误；根据图示，1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)生成1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)放出热量，则1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)的总能量高于1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)的总能量，B正确；根据图示，1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)生成1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)放出41 kJ的热量，反应的热化学方程式为CO＋H2O===CO2＋H2　ΔH＝－41 kJ/mol，C错误；根据图示，1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)，总能量升高，要吸收41 kJ的热量，D错误。
3．D。解析：M＋ZQ(ΔH<0)是放热反应，M和Z的能量之和大于Q；由①M＋ZX(ΔH>0)可知这步反应是吸热反应，则M和Z的能量之和小于X；由②XQ(ΔH<0)是放热反应，故X的能量大于Q。综上可知，只有图像D符合。
4．C。解析：能量越低越稳定，根据图示，等物质的量的HNC比HCN的能量高，HCN比HNC更稳定，A错误；HCN转化为HNC是吸热反应，吸热反应的发生不一定需要加热，B错误；加入催化剂，能降低反应的活化能，反应的热效应不变，D错误。
5．B。解析：A.反应中，先将Fe3O4和CaO转化为Fe和CaCO3，后将Fe和CaCO3转化为Fe3O4和CaO，所以Fe3O4和CaO可循环利用，A正确；B.反应①Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2是吸热反应，所以反应④3Fe＋4CO2Fe3O4＋4CO为放热反应，B不正确；C.该化学链中发生的反应为Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O、Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2(相对于反应④是少量的)、3Fe＋4CO2Fe3O4＋4CO(反应④)，所以总反应是CO2＋H2CO＋H2O，C正确；D.反应①Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2，可将CO与N2分离，大大降低分离CO和N2所需的能耗，D正确。
6．B。解析：催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，加快化学反应速率。反应②的活化能低，反应速率快，但反应①与②同时发生，不能确定反应②是否使用催化剂，B说法错误。
7．D。解析：由ΔH＝2(H－H)＋(O==O)－4(H－O)得：－482 kJ/mol＝2×436 kJ/mol＋(O==O)－4×463 kJ/mol，解得O===O键的键能为498 kJ/mol，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)===O2(g)的ΔH＝－498 kJ·mol－1。
8．C。解析：A.CO为不成盐氧化物，不能与碱发生反应，A错误； B．根据过程图示可知，该过程中，CO未断键，B错误； C．形成化学键时会释放能量，C正确；D.催化剂只是降低了反应的活化能，不会改变反应的焓变，D错误。
9．C。解析：A.NH3(g)的标准摩尔生成焓为－45.9 kJ·mol－1，N2H4(l)的标准摩尔生成焓为50.6 kJ·mol－1，N2和H2反应生成NH3放热，而生成N2H4吸热，则NH3的能量比N2H4低，热稳定性：N2H4(l)＜NH3(g)，A错误；B.由图中信息知：O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，因为H2O(l)的能量低于H2O(g)，所以O2(g)＋2H2(g)===2H2O(l) ΔH<－483.6 kJ·mol－1，B错误；C.N2H4(l)的标准摩尔生成焓为50.6 kJ·mol－1，则N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l) ΔH＝＋50.6 kJ·mol－1，由ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，则1 mol N2H4(l)的键能小于1 mol N2(g)与2 mol H2(g)的键能之和，C正确；D.N2H4(l)标准燃烧热的热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)，N2H4(l)标准摩尔生成焓为50.6 kJ·mol－1，H2O(g)标准摩尔生成焓为－241.8 kJ·mol－1，可以求出N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.2 kJ·mol－1，因为H2O(l)的能量低于H2O(g)，D错误。
10．A。解析：31 g白磷比31 g红磷的能量多b kJ，则由白磷转化为红磷时会放出热量，热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH＝－4b kJ·mol－1，A项正确；该反应为可逆反应，若1 mol N2(g)和3 mol H2(g)在一定条件下完全反应，将放出更多热量，则ΔH＜－86 kJ·mol－1，B项错误；醋酸为弱酸，电离时吸热，则用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应来测定中和反应的反应热时，该热化学方程式中的ΔH＞－57.3 kJ·mol－1，C项错误；S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，D项错误。
11．C
12．C。解析：由题图可知，断裂a处碳碳键所需能量（83.7 kJ·mol－1）小于断裂b处碳碳键所需能量(85.1 kJ·mol－1)，A项错误；1，2－丙二醇单分子脱水生成丙酮为放热反应，B项错误；TS4路径正反应活化能最高，故从能量的角度分析，四种路径中TS4路径的速率最慢，C项正确；由题图可以看出四种产物中丙酮能量最低，最稳定，D项错误。
13．A。解析：A．虽然2ΔH1≈ΔH2，但ΔH2≠ΔH3，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目、双键的位置有关，不能简单的说碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，A错误；B．ΔH2＜ΔH3，即单双键交替的物质能量低，更稳定，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定，B正确；C．由图示可知，反应I为：(l)＋H2(g)(l) ΔH1，反应IV为：＋3H2(g)(l) ΔH4，故反应I是1mol碳碳双键加成，如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键，则3ΔH1=ΔH4，现3ΔH1＜ΔH4，，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C正确；D．由图示可知，反应I为：(l)＋H2(g)(l) ΔH1，反应III为：(l)＋2H2(g)(l) ΔH3，反应IV为：＋3H2(g)(l) ΔH4，
ΔH3－ΔH1＜0即(l)＋H2(g)(l) ΔH＜0，ΔH4－ΔH3＞0即＋H2(g)(l) ΔH＞0，则说明具有的总能量小于，能量越低越稳定，则说明苯分子具有特殊稳定性，D正确；故答案为：A。
14．C。解析：由反应①可得出H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1，则H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，A正确；反应②的ΔH2＝＋131.3 kJ·mol－1＞0，则E(反应物键能总和)＞E(生成物键能总和)，B正确；利用盖斯定律，将反应②－③得，反应C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的ΔH＝(＋131.3 kJ·mol－1)－(＋206.1 kJ·mol－1)＝－74.8 kJ·mol－1，C不正确；因为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋571.6 kJ·mol－1，而2H2O(g)===2H2O(l)　ΔH＜0，所以2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＜＋571.6 kJ·mol－1，D正确。
15．B。解析：ΔH＝生成物的相对总能量－反应物的相对总能量，2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝[2×(－393)－2×(－110)] kJ·mol－1＝－566 kJ·mol－1，A正确；CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝[(－393)－(－110－242)] kJ·mol－1＝－41 kJ·mol－1，是放热反应，D正确；燃烧热指的是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，H2对应的产物是H2O(l)，ΔH＝－286 kJ·mol－1，B错误；物质的能量越低，物质越稳定，C正确。
16．C。解析：根据盖斯定律，①－②得CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－49.4 kJ·mol－1，故B正确；催化剂可降低CO2与H2合成甲醇反应的活化能，但不改变反应的焓变，故C错误；已知反应④CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH4＝－49.4 kJ·mol－1，根据盖斯定律④×2－③×3得2CO2(g)＋4H2O(g)===2CH3OH(g)＋3O2(g)　ΔH＝2ΔH4－3ΔH3＝＋1 352 kJ·mol－1＞0，则该反应需要吸收能量，故D正确。
17．C。解析：燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，由反应②可知，1 mol丙烷燃烧生成液体水时，放出的热量大于2 039 kJ·mol－1，A项错误；等质量的氢气与丙烷相比较，假设质量均为44 g，则两者的物质的量分别为22 mol、1 mol，则由反应①、②可知，充分燃烧时，氢气放热更多，B项错误；由盖斯定律可知，5×①－②得3CO2(g)＋10H2(g)===C3H8(g)＋6H2O(g)　ΔH＝5×(－484 kJ·mol－1)－(－2 039 kJ·mol－1)＝－381 kJ·mol－1，C项正确；由盖斯定律可知，×①－③得3CO(g)＋7H2(g)===C3H8(g)＋3H2O(g)　ΔH＝×(－484 kJ·mol－1)－(－1 190 kJ·mol－1)＝－504 kJ·mol－1，D项错误。
18．B。解析：已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，由于氨水是弱碱，属于弱电解质，其在水溶液中边反应边电离，电离是一个吸热过程，则稀氨水和稀H2SO4溶液完全反应生成1 mol H2O(l)时，放出热量少于57.3 kJ，A正确；热化学方程式各物质前的化学计量数用于表示其物质的量，而不是其分子数，故热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，B错误；燃烧热与外界的压强和温度有关，相同质量的物质在不同温度下具有的总能量不同，故101 kpa，20 ℃和25 ℃时，CH4的燃烧热不同，C正确；化学反应的微观本质为旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，可以用反应物的总键能减去生成物的总键能来估算反应热，即键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值，D正确。
19．B。解析：中和反应反应热是以生成1 mol H2O(l)作为标准的，A不正确；有水生成的燃烧反应，必须按液态水计算燃烧热，C不正确；稀醋酸是弱酸，电离过程需要吸热，放出的热量要小于57.3 kJ，D不正确。
20．D。解析：甲图中反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应，故A错误；乙图体现的是CO2转化成CO的能量变化，而碳的燃烧热是1 mol C全部转化成CO2放出的热量，故B错误；丙图中V2为20 mL时，温度最高，说明此时酸碱反应完全，又因为实验中始终保持V1＋V2＝60 mL，则V1＝40 mL，由酸碱中和关系式：2NaOH～H2SO4可知，H2SO4和NaOH溶液的浓度不同，故C错误。
21．(1)确保盐酸被完全中和　
(2)C　
(3)D
(4)ΔH1＝ΔH2＜ΔH3　(5)－51.8 kJ·mol－1
(6)不能　H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀，沉淀的生成热会影响中和反应反应热的测定结果
解析：(5)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05 ℃，反应后温度为23.2 ℃，反应前后温度差为3.15 ℃；第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3 ℃，反应后温度为23.4 ℃，反应前后温度差为3.1 ℃；第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55 ℃，反应后温度为23.6 ℃，反应前后温度差为3.05 ℃；50 mL的0.50 mol·L－1盐酸与50 mL的0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液的质量和为m＝100 mL×1 g·cm－3＝100 g，c＝4.18 J·g－1·℃－1，代入公式Q＝cmΔT得生成0.025 mol的水放出热量Q＝4.18 J·g－1·℃－1×100 g×＝1.2958 kJ，即生成0.025 mol的水放出热量为1.2958 kJ，所以生成1 mol的水放出热量为1.2958 kJ×≈51.8 kJ，即该实验测得的中和反应反应热ΔH＝－51.8 kJ·mol－1。
22．(1)Bi2O3　由图可知，使用Bi2O3催化剂时，相对能量减小得多，趋于更稳定状态　
(2)＜
(3)0.38 eV　0.32 eV　
(4)*CO＋HCO＋e－===*CO＋*HCOO－
解析：(3)使用Bi催化剂时，*CO2→*CO过程中的活化能最大，为－0.51 eV－(－0.89 eV)＝0.38 eV，使用Bi2O3催化剂时，*CO→*CO＋*HCOO－过程的活化能最大，为－2.54 eV－(－2.86 eV)＝0.32 eV。
23．(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1427.2 kJ·mol－1
(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－2Q kJ·mol－1
(3)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ·mol－1
(4)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.4 kJ·mol－1
(5)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)　ΔH＝－177.6 kJ·mol－1
(6)CO2(g)＋3H2(g)===H2O(g)＋CH3OH(g)　ΔH＝－49.47 kJ/mol
(7)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290.0 kJ·mol－1
(8)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－46 kJ·mol－1
24．吸热　N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1
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，由题图可知，0.5 mol氮气和1.5 mol氢气转变成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N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92kJ·mol－1。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑