资源简介

章末质量检测（一）　化学反应的热效应
（时间：75分钟　分值：100分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意）
1.（2025·枣庄三中月考）关于能量的说法正确的是（　　）
A.水变成水蒸气时吸收的能量就是该过程的反应热
B.可逆反应的ΔH与反应进行的程度有关
C.放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生
D.等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变
解析：D　液态水变为水蒸气属于物理变化，而反应热是化学变化中的热效应，A错误；ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应进行的程度无关，B错误；有些放热反应需要在一定条件下才能发生，如铝热反应是放热反应，有些吸热反应不需要加热也能进行，如Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应，C错误；在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，D正确。
2.（2025·上饶高二月考）分析能量变化示意图，判断下列热化学方程式正确的是（　　）
A.C（g）A（g）＋2B（g）　ΔH＝a kJ·mol－1（a＜0）
B.A（g）＋2B（g）C（g）　ΔH＝a kJ·mol－1（a＜0）
C.A＋2BC　ΔH＝a kJ·mol－1（a＜0）
D.CA＋2B　ΔH＝a kJ·mol－1（a＞0）
解析：A　由题图可知，C（g）的能量高于A（g）和2B（g）的能量之和，由A和B生成C时，吸收能量，即ΔH＞0；由C转化为A和B时，放出能量，即ΔH＜0，A项正确，B项错误；C、D项中未注明各物质的聚集状态，C、D项错误。
3.我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水制氢气，主要过程如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A.整个过程实现了光能向化学能的转化
B.过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量
C.过程Ⅲ属于氧化还原反应
D.整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量
解析：B　利用太阳光催化分解水生成H2和O2，实现了光能向化学能的转化，A项正确；由题图可知，过程Ⅰ中断裂O—H，过程Ⅱ中形成O—O、H—H，断键吸收能量，成键释放能量，B项错误；由题图可知，过程Ⅲ中H2O2转化为H2和O2，该反应为氧化还原反应，C项正确；整个过程为H2O分解生成H2和O2，该反应为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，D项正确。
4.（2025·浙东北联盟高二联考）下列有关测定中和反应反应热的实验，说法正确的是（　　）
A.用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度
B.为了使反应充分，可以向酸（碱）中分次加入碱（酸）
C.用铜丝代替玻璃搅拌器，会使中和反应反应热测定值偏小
D.测定中和反应反应热时可用稀醋酸和NaOH稀溶液
解析：C　用温度计测量酸溶液的温度，用水冲洗温度计后再测量碱溶液的温度，A错误；向酸（碱）中分次加入碱（酸），热量损失较多，不能分次加入碱（酸），B错误；用铜丝代替玻璃搅拌器，会使热量损失较多，使中和反应反应热测定值偏小，C正确；醋酸电离吸热，测定中和反应反应热时不能用稀醋酸和NaOH稀溶液反应，D错误。
5.（2025·许昌高二月考）肼（N2H4）是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25 ℃、101 kPa下，8 g N2H4（l）完全燃烧生成氮气和液态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程正确的是（　　）
A.N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－534 kJ·mol－1
B.N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝＋534 kJ·mol－1
C.N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－534 kJ·mol－1
D.N2H4（l）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－133.5 kJ·mol－1
解析：A　根据题意可知，1 mol N2H4（l）完全燃烧生成1 mol N2（g）和2 mol H2O（l）时，放出534 kJ热量，A正确；在热化学方程式中，ΔH＞0表示吸热，ΔH＜0表示放热，B错误；根据题意知，反应生成液态水不是气态水，C错误；8 g N2H4（l）完全燃烧生成N2（g）和H2O（l）时，放出133.5 kJ热量，故1 mol N2H4（l）燃烧放热4×133.5 kJ，D错误。
6.化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。下列相关表述正确的是（　　）
A.甲烷的燃烧热ΔH为－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（g）　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
B.在一定温度和压强下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2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）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
C.在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D.2Na（l）＋O2（g）Na2O2（s）　ΔH1，2Na（s）＋O2（g）Na2O2（s）　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
解析：C　甲烷燃烧的热化学反应方程式中水应为液态，A错误；该反应为可逆反应，0.5 mol N2（g）和1.5 mol H2（g）不能完全反应，B错误；2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则4 g H2完全燃烧放出571.6 kJ热量，H2燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，C正确；Na（l）的焓值比Na（s）的焓值大，在其他反应物和生成物完全相同的情况下，Na（l）反应放热更多，ΔH1＜ΔH2，D错误。
7.（2025·苏州高二月考）下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法中正确的是（　　）
A.由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应
B.由图2知，S（g）＋O2（g）SO2（g）　ΔH1，S（s）＋O2（g）SO2（g）　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
C.由图3知，白磷比红磷稳定
D.由图4知，CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g） 　ΔH＜0
解析：A　根据图1知，石墨能量低，因此石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确；根据图2知，1 mol S（g）具有的能量比1 mol S（s）具有的能量高， 1 mol S（g）燃烧放出的热量多，放热越多，焓变越小，因此ΔH1＜ΔH2，B错误；根据图3知，能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定，C错误；根据图4知，CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）　ΔH＞0，D错误。
8.（2025·天津三校高二联考）已知反应：①2H2S（g）＋O2（g）2H2O（l）＋2S（s）　ΔH＝－578 kJ·mol－1；②稀溶液中，H＋（aq）＋OH－（aq）H2O（l）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，下列有关中和反应反应热、燃烧热的说法中正确的是（　　）
A.由①可知，H2S的燃烧热为289 kJ·mol－1
B.由①可知，H2S的燃烧热小于289 kJ·mol－1
C.H2SO4（aq）＋Ba（OH）2（aq）BaSO4（s）＋H2O（l）　ΔH＜－57.3 kJ·mol－1
D.若用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液进行反应，测得中和反应反应热的数值会偏大
解析：C　由反应①可知，2 mol硫化氢燃烧生成硫单质和液态水放出的热量为578 kJ，硫单质燃烧生成二氧化硫会继续放出热量，故1 mol硫化氢完全燃烧生成二氧化硫气体和液态水放出的热量大于289 kJ，所以硫化氢的燃烧热大于289 kJ·mol－1，即硫化氢的燃烧热ΔH＜－289 kJ·mol－1，A错误；结合选项A可知，B错误；生成沉淀也会放热，硫酸与氢氧化钡反应生成水的同时生成了硫酸钡沉淀，则生成1 mol水时，放出的热量大于57.3 kJ，即ΔH＜－57.3 kJ·mol－1，C正确；根据H＋（aq） ＋OH－（aq）H2O（l）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1可知，若用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，测得中和反应反应热的数值不会改变，D错误。
9.CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义，用CO2与NH3为原料合成尿素[CO（NH2）2]是固定和利用CO2的成功范例。
已知：①2NH3（g）＋CO2（g）NH2COONH4（s）　ΔH＝－159.5 kJ·mol－1
②NH2COONH4（s）CO（NH2）2（s）＋H2O（g）　ΔH＝＋72.5 kJ·mol－1
③H2O（l）H2O（g）　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1
则：反应2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（s）＋H2O（l）的ΔH为（　　）
A.－87.0 kJ·mol－1 B.－131.0 kJ·mol－1
C.＋131.0 kJ·mol－1 D.－43.0 kJ·mol－1
解析：B　根据盖斯定律，由①＋②－③可得2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（s）＋H2O（l）的ΔH为－159.5 kJ·mol－1＋72.5 kJ·mol－1－44.0 kJ·mol－1＝－131.0 kJ·mol－1。
10.（2025·扬州大学附属中学高二检测）根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是（　　）
A.1 mol C（s）与1 mol O2（g）的能量之和为393.5 kJ
B.反应2CO（g）＋O2（g）2CO2（g）中，生成物的总能量大于反应物的总能量
C.由C（s）→CO（g）的热化学方程式为2C（s）＋O2（g）2CO（g）　ΔH＝－221.2 kJ·mol－1
D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值为10.1 kJ·mol－1
解析：C　根据图像可知，1 mol C（s）与1 mol O2（g）的能量之和不能确定，而1 mol C（s）与1 mol O2（g）的能量之和比1 mol CO2（g）的能量大393.5 kJ，A项错误；根据图像，1 mol CO（g）和0.5 mol O2（g）的能量之和大于1 mol CO2（g）的能量，故反应2CO（g）＋O2（g）2CO2（g）中，生成物的总能量小于反应物的总能量，B项错误；根据图像，1 mol C（s）和1 mol O2（g）的能量之和比1 mol CO（g）和0.5 mol O2（g）的能量之和高110.6 kJ，则由C（s）→CO（g）的热化学方程式为2C（s）＋O2（g）2CO（g）　ΔH＝－221.2 kJ·mol－1，C项正确；热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则CO的热值为＝≈10.1 kJ·g－1，D项错误。
11.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（　　）
选项 热化学方程式 结论
A 2H2（g）＋O2（g） 2H2O（g）　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 H2的燃烧热ΔH为－241.8 kJ·mol－1
B OH－（aq）＋H＋（aq）H2O（l）　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 含1 mol NaOH 的稀溶液与浓硫酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ
C 2C（s）＋2O2（g）2CO2（g）　ΔH＝－a kJ·mol－1 2C（s）＋O2（g）2CO（g）　ΔH＝－b kJ·mol－1 b＜a
D C（石墨，s）C（金刚石，s） ΔH＝＋1.5 kJ·mol－1 金刚石比石墨稳定
解析：C　气态水转化为液态水放出热量，H2的燃烧热ΔH应小于－241.8 kJ·mol－1，A错误；浓硫酸溶于水的过程放热，则用浓硫酸与NaOH溶液反应生成1 mol水，放出的热量大于57.3 kJ，B错误；2 mol碳单质完全燃烧时放出热量更多，故有a＞b，C正确；石墨转化为金刚石吸热，说明石墨的能量低于金刚石，故石墨比金刚石更稳定，D错误。
12.（2025·浙江名校联盟高二期中）两种制备硫酸的途径如图（反应条件略）。下列说法正确的是（　　）
SO2（g）＋H2O2（aq）H2SO4（aq）　ΔH1
SO2（g）＋O2（g）SO3（g）　ΔH2
SO3（g）＋H2O（l）H2SO4（aq）　ΔH3
A.已知S（g）＋O2（g）SO2（g）　ΔHa，S（s）＋O2（g）SO2（g）　ΔHb，则ΔHa＞ΔHb
B.含0.5 mol H2SO4的浓溶液与足量NaOH稀溶液反应，放出的热量即为中和反应反应热
C.图中由SO2（g）催化氧化生成SO3（g），反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量
D.若ΔH1＜ΔH2＋ΔH3，则2H2O2（aq）2H2O（l）＋O2（g）为放热反应
解析：D　物质的量相同的气态S燃烧比固态S燃烧放出的热量多，ΔH更小，ΔHa＜ΔHb，A错误；中和反应反应热为强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol水放出的热量，含0.5 mol H2SO4的浓溶液溶于水放热，B错误；SO2（g）催化氧化生成SO3（g）是放热反应，反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量，C错误；反应①SO2（g）＋H2O2（aq）H2SO4（aq）　ΔH1，②SO2（g）＋O2（g）SO3（g）　ΔH2，③SO3（g）＋H2O（l）H2SO4（aq）　ΔH3，根据盖斯定律，由2×①－2×②－2×③可得热化学方程式2H2O2（aq）2H2O（l）＋O2（g）的ΔH＝2ΔH1－2ΔH2－2ΔH3，若ΔH1＜ΔH2＋ΔH3，则ΔH＜0，为放热反应，D正确。
13.标准状况下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质（g） O H HO HOO
能量/（kJ· mol－1） 249 218 39 10
物质（g） H2 O2 H2O2 H2O
能量/（kJ· mol－1） 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
解析：C　根据表格中数据可知，H2的键能为218 kJ· mol－1×2＝436 kJ· mol－1，A正确；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O—O的键能为214 kJ· mol－1，则O2的键能大于H2O2中O—O键能的两倍，B正确；由表格中的数据可知HOOHO＋O，解离其中O—O需要的能量为249 kJ·mol－1＋39 kJ· mol－1－10 kJ· mol－1＝278 kJ· mol－1，H2O2中O—O的键能为214 kJ· mol－1，C错误；由表格中的数据可知，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。
14.（2025·兰州一中高二月考）在一定条件下，CH4和CO燃烧的热化学方程式如下：CH4（g）＋2O2（g）2H2O（l）＋CO2（g）
ΔH＝－890 kJ·mol－1
2CO（g）＋O2（g）2CO2（g）
ΔH＝－566 kJ·mol－1
如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧，放出的热量为262.9 kJ，生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到50 g白色沉淀。则混合气体中CH4和CO的体积之比为（　　）
A.1∶2　　B.1∶3 C.2∶3　　D.3∶2
解析：C　设燃烧后共生成CO2的物质的量为x，混合气体中CH4、CO的物质的量分别为a、b。饱和石灰水过量时只生成CaCO3沉淀，据CaCO3～CO2得x＝0.5 mol，则
解得a＝0.2 mol，b＝0.3 mol，a∶b＝2∶3。
15.（2025·三明高二检测）N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应为N2O（g）＋CO（g）CO2（g）＋N2（g）　ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A.由图2可知该反应是吸热反应
B.加入Pt2O＋作为催化剂，可以改变反应的历程，但不会改变反应的焓变
C.由图1、2可知ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔE2－ΔE1
D.物质的量相等的N2O、CO的键能总和大于CO2、N2的键能总和
解析：B　由图2可知，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，A错误；据图可知，Pt2O＋为催化剂，催化剂不改变反应物和生成物的能量，不影响反应的焓变，B正确；①N2O（g）＋Pt2O＋（s）Pt2（s）＋N2 （g）　ΔH1，②Pt2（s）＋CO（g）Pt2O＋（s）＋CO2 （g）　ΔH2，结合盖斯定律计算①＋②得到N2O（g）＋CO（g）CO2（g）＋N2（g）　ΔH＝ΔH 1＋ΔH 2，图中ΔE1为断裂化学键吸收的能量，ΔE2为形成化学键释放的能量，所以ΔH＝ΔE1－ΔE2，C错误；该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，所以物质的量相等的N2O、CO的键能总和小于CO2、N2的键能总和，D错误。
二、非选择题（本题共4小题，共55分）
16.（12分）（2025·河北各地市高二检测组选）化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，研究化学反应中的热量变化具有重要的意义。
（1）为了研究反应A＋BC＋D能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降，乙处液面上升。试回答下列问题：
①该反应为放热反应（填“放热”或“吸热”）。
②物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来。
（2）已知下列热化学方程式：
a.2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）　ΔH＝－570 kJ·mol－1　b.2H2O（g）2H2（g）＋O2（g）　ΔH＝＋483.6 kJ·mol－1　c.2CO（g）2C（s）＋O2（g）　ΔH＝＋220.8 kJ·mol－1　d.2C（s）＋2O2（g）2CO2（g）　ΔH＝－787 kJ·mol－1
①上述反应中属于放热反应的是ad（填字母）。
②燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为1 425 kJ。
（3）①甲醇也是一种清洁能源。在25 ℃、101 kPa下，2 g的液态甲醇完全燃烧放热45.36 kJ，写出甲醇燃烧热的热化学方程式CH3OH（l）＋O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1。
②某研究者分别以甲醇和汽油作燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如图所示。
根据图示信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是汽车的加速性能相同的情况下，CO排放量低，污染小　。
解析：（1）①由于发生反应A＋BC＋D，U形管中甲处液面下降，乙处液面上升，根据气体具有热胀冷缩的性质，可以判断该反应为放热反应；②化学变化伴随着物质变化和能量变化，物质中的化学能可以通过化学反应转化成热能释放出来。（2）①放热反应的ΔH小于0，所以题述反应中属于放热反应的是a、d。②由热化学方程式a可知，燃烧4 g H2生成液态水，放出的热量为570 kJ ，则燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为1 425 kJ 。（3）①在25 ℃、101 kPa下，2 g液态甲醇（ CH3OH ）燃烧生成CO2和液态水时放热45.36 kJ，32 g液态甲醇燃烧生成1 mol CO2和液态水放出热量725.76 kJ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l） ＋O2（g）CO2（g） ＋2H2O （l）　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1 ；②根据图像可知，汽车的加速性能相同的情况下，甲醇作为燃料时CO排放量低，污染小。
17.（13分）（2025·济宁高二月考）利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入量热计的内筒中，测出盐酸温度，用水将温度计上的酸冲洗干净，擦干备用；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，用温度计测出其温度；③将NaOH溶液分多次缓慢倒入量热计的内筒中，搅拌使之混合均匀，测得混合液的最高温度；④重复测量2～3次，准确记录数据。回答下列问题：
（1）指出上述步骤中有一处错误：NaOH溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中　。
（2）不能用相同形状的细铁丝代替玻璃搅拌器，理由是铁丝导热性好，造成热量损失，影响测量结果。
（3）现将一定量的稀氢氧化钾溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L－1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　ΔH1＝ΔH2＜ΔH3　。
（4）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表：
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
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＝－52.3 kJ·mol－1（保留1位小数）。
（5）上述实验结果与中和反应反应热数值57.3 kJ·mol－1相比偏小，产生偏小的原因不可能为②（填序号）。
①实验装置保温、隔热效果差　②用量筒量取盐酸时仰视读数　③分多次把NaOH溶液倒入内筒中　④测量稀盐酸的温度计未洗净直接测定NaOH溶液的温度
解析：（1）步骤③中操作错误，NaOH溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中，会造成反应过程中的热量损失，应快速将NaOH溶液一次性倒入量热计的内筒中，与盐酸混合。（2）不能用相同形状的细铁丝代替玻璃搅拌器，理由是铁丝导热性好，造成热量损失，影响测量结果。（3）氢氧化钾与氢氧化钙均是强碱，完全电离，与等量的稀盐酸恰好完全反应，其反应热相等，即ΔH1＝ΔH2，一水合氨为弱碱，电离过程吸热，因此稀氨水与稀盐酸反应放出的热量少，放热越少，反应热越大，故可得出ΔH1＝ΔH2＜ΔH3。（4）实验1的温度差为23.2 ℃－＝3.15 ℃ ，实验2的温度差为23.4 ℃－＝3.1 ℃，故平均温度差值为＝3.125 ℃，该实验测得的中和反应反应热ΔH＝－＝－≈－52.3 kJ·mol－1。（5）实验中测定的中和反应反应热数值比理论值偏小。①实验装置保温、隔热效果差，测定的中和反应反应热数值偏小，不符合题意；②用量筒量取盐酸时仰视读数，造成量取的盐酸体积偏大，放出的热量偏多，故测定的中和反应反应热数值偏大，符合题意；③分多次把NaOH溶液倒入内筒中，造成热量损失，测定的中和反应反应热数值偏小，不符合题意；④测量稀盐酸的温度计未洗净直接测定NaOH溶液的温度，造成初始平均温度偏大，温度差偏小，故测定的中和反应反应热数值偏小，不符合题意。
18.（15分）反应热及数据广泛应用于科学研究和工业生产方面。
（1）若1 g石墨完全燃烧放出的热量为a kJ，则石墨完全燃烧的热化学方程式为C（石墨，s）＋O2（g）CO2（g）ΔH＝－12a kJ·mol－1　。
（2）“长征2F”运载火箭使用N2O4和C2H8N2作推进剂。12.0 g液态C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体，放出510 kJ热量。该反应的热化学方程式为C2H8N2（l）＋2N2O4（l）3N2（g）＋2CO2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－2 550 kJ·mol－1　。
（3）键能指气态分子中1 mol化学键解离为气态原子所需的能量。已知2H2（g）＋O2（g）2H2O（g），其中H—H、OO、O—H的键能依次为436 kJ·mol－1、498 kJ·mol－1、463 kJ·mol－1，又知H2O（l）H2O（g）　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热ΔH＝－285 kJ·mol－1。
（4）理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN（g）HNC（g）异构化反应的能量变化如图。
①稳定性：HCN＞HNC（填“＞”“＜”或“＝”）。
②该异构化反应的ΔH＝＋59.3kJ·mol－1。
（5）科学家用氮气和氢气制备肼，过程如下：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
ΔH1＝－a kJ·mol－1
2NH3（g）N2H4（l）＋H2（g）
ΔH2＝＋b kJ·mol－1
N2H4（g）N2H4（l）　ΔH3＝－c kJ·mol－1
则N2（g）＋2H2（g）N2H4（g）　ΔH＝－a＋b＋c kJ·mol－1（用含a、b、c的计算式表示）。
解析：（1）若1 g石墨完全燃烧放出的热量为a kJ，则石墨完全燃烧的热化学方程式为C（石墨，s）＋O2（g）CO2（g）　ΔH＝－12a kJ·mol－1。（2）12.0 g液态C2H8N2（为0.2 mol）在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体，放出510 kJ热量，则该反应的热化学方程式为C2H8N2（l）＋2N2O4（l）3N2（g）＋2CO2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－＝－2 550 kJ·mol－1。（3）ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和，则①2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）　ΔH＝2×436 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－4×463 kJ·mol－1＝－482 kJ·mol－1；②H2O（l）H2O（g）　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，表示H2燃烧热时，1 mol H2完全燃烧应生成H2O（l），由盖斯定律可知，×①－②得：H2（g）＋O2（g）H2O（l）　ΔH＝×－44 kJ·mol－1＝－285 kJ·mol－1。（4）①物质能量越低越稳定，故稳定性：HCN＞HNC；②由题图可知，该异构化反应为吸热反应，ΔH＝＋59.3 kJ·mol－1。（5）已知：①N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH1＝－a kJ·mol－1，②2NH3（g）N2H4（l）＋H2（g）　ΔH2＝＋b kJ·mol－1，③N2H4（g）N2H4（l）　ΔH3＝－c kJ·mol－1，根据盖斯定律，由①＋②－③得N2（g）＋2H2（g）N2H4（g）　ΔH＝（－a＋b＋c）kJ·mol－1。
19.（15分）（2025·长沙高二检测）硫及其化合物在工业、农业和医药等领域有着广泛应用。
（1）对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法：一定条件下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示，每生成16 g S（s），该反应放出（填“放出”或“吸收”）的热量为135kJ。
（2）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如图：
反应Ⅰ：2H2SO4（l）2SO2（g）＋2H2O（g）＋O2（g）　ΔHl＝＋551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S（s）＋O2（g）SO2（g）
ΔH3＝－297 kJ·mol－1
写出反应Ⅱ的热化学方程式：3SO2（g）＋2H2O（g）2H2SO4（l）＋S（s）ΔH2＝－254 kJ·mol－1。
（3）工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是：在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下，SO2被空气中的O2氧化为SO3。V2O5是钒催化剂的活性成分，科学家提出：V2O5在对反应Ⅰ的催化循环过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段，图示如下：
有关气体分子中1 mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下：
化学键 SO（SO2） OO（O2） SO（SO3）
能量/kJ 535 496 472
由此计算反应Ⅰ的ΔH＝－98kJ·mol－1。
（4）已知：在水溶液中，1 mol以下离子：Cl－、ClO－、Cl、Cl、Cl的相对能量如图所示，则反应ClO－（aq）Cl（aq）＋Cl－（aq）每生成1 mol Cl的ΔH＝－117kJ·mol－1。
解析：（1）由题图可知，SO2和CO反应生成S和CO2的热化学方程式为SO2（g）＋2CO（g）S（s）＋2CO2（g）　ΔH＝－（679 kJ·mol－1－409 kJ·mol－1）＝－270 kJ·mol－1， 16 g S（s）的物质的量为＝0.5 mol，生成16 g S（s）放出热量135 kJ。（2）反应Ⅰ：2H2SO4（l）2SO2（g）＋2H2O（g）＋O2（g）　ΔH1＝＋551 kJ·mol－1，反应Ⅲ：S（s）＋O2（g）SO2（g）　ΔH3＝－297 kJ·mol－1，根据盖斯定律，－Ⅰ－Ⅲ得反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2（g）＋2H2O（g）2H2SO4（l）＋S（s）　ΔH2＝－ΔH1－ΔH3＝－254 kJ·mol－1。 （3）ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，则反应Ⅰ的ΔH＝（ 2×535＋×496－3×472）kJ·mol－1＝－98 kJ·mol－1。（4）根据图示，1 mol ClO－的相对能量为60 kJ，1 mol Cl的相对能量为63 kJ，1 mol Cl－的相对能量为0 kJ，则3ClO－Cl（aq）＋2Cl－的ΔH＝（63＋0－60×3）kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1。
11 / 11

展开更多......

收起↑