2015-2016学年高中化学新人教版选修4全册练习题

第一章化学反应与能量

1.1化学反应与能量的变化第1课时练习

1.下列对化学反应的认识错误的是（）

A.会引起化学键的变化

B.会产生新的物质

C.必然引起物质状态的变化

D.必然伴随着能量的变化

【解析】化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，同时伴随着

能量的变化；而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，

故C项错误。

【答案】C

2.下列反应中反应物总能量高于生成物总能量的是（）

A.二氧化碳与碳反应生成一氧化碳

B.碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气

C.碳酸钙受热分解

D.盐酸与氢氧化钠反应

【解析】反应物总能量高于生成物总能量的反应应该是放热反应。

【答案】D

3.将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反

应完全，生成了新物质硫化亚铁。该现象说明

（）

A.该反应是吸热反应

B.该反应是放热反应

C.铁粉和硫粉在常温下容易发生反应

D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量

【解析】铁粉和硫粉混合，停止加热后，反应仍可持续进行，说明该反应是放热反应,

即生成物的总能量低于反应物的总能量。

【答案】B

4.下列图示变化为吸热反应的是（）

A

浓硫酸

C

【解析】选项B中反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应;浓H2SO4

溶于水放出热量，但不属于化学反应；Zn与稀盐酸的反应为放热反应。

【答案】A

5.已知反应X+Y=M+N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是（）

A.X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量

B.因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行

C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量

D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量

【解析】已知X+Y==M+NAH〉。，说明X与Y的总能量低于M与N的总能量,

A错误，D正确；破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能

量，C错误；吸热反应有的不需要加热也可进行，如氢氧化钢晶体与氯化镀搅拌即可反应，

B错误。

2

【答案】D

6.下列变化中，属于吸热反应的是()

①液态水汽化②将胆帆加热变为白色粉末③浓H2s。4稀释④KC103分解制。2

高温

⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥CaCCh高温分解⑦C02+C-2C0

高温

⑧Ba(OH)2,8H2O与固体NH4cl混合®C+H2O(g)==CO+H2⑩Al与盐酸反应

A.①②④⑥⑦⑧⑨

B.②④⑥⑦⑧⑨

C.①③④⑤⑥⑧⑩

D.①②④⑧⑨

【解析】①③属于物理变化，不属于化学反应。⑤是化合反应，CaO与水反应生成

Ca(OH)2,产生大量热，属于放热反应。⑩金属与酸的反应一般为放热反应。

【答案】B

7.2SO2(g)+O2(g)2so3(g)反应过程中的能量变化如图所示。已知1molSCh®氧化

为1molSC>3(g)的△”=—99kJ-mol请回答下列问题：

(1)图中/、C分别表示、,E的大小对该反应的反应热

(填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点

(填“升高"还是''降低")，(填“变大”、“变小”或“不变”)，理由是

(2)图中△〃=kJmoF'o

【解析】(1)图中A表示反应物总能量，C表示生成物总能量，E表示正反应的活化

能，A〃=生成物总能量一反应物总能量，与£的大小及变化无关。

3

⑵生成2molSO3时的\H=-99kJ-mor'x2»

【答案】（1）反应物总能量生成物总能量无降低不变催化剂可以降低反应

的活化能，但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即不改变反应热

（2）-198

［能力提升层次（B）］

8.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是（）

ABCD

能量反应物

反应人,稀硫酸

麻盐酸蒯

装置或计塔为氧化

甘钠溶液X包产■心锌粒

-U生成物

图像

反应过应

1_/-------------<I

实验现温度计的反应物总能反应开始后，反应开始

象或图水银柱不量大于生成甲处液面低后，针筒活

像信息断上升物总能量于乙处液面塞向右移动

【解析】D项中的稀硫酸与锌粒反应后生成H2,能够推动针筒活塞向右移动，不能

确定该反应是否为放热反应，D错误。

【答案】D

9.请根据下列信息判断氢气燃烧生成水蒸气时的热量变化，下列有关叙述正确的是

（）

1molH,的共价键断裂

氏---------------<

2吸收436kJ能量形成1inolH,0的

I4rmol02的共价键断裂

—o--------；---->

22吸收249kJ能量

A.氢气燃烧生成水蒸气时吸收热量

B.生成1molH2O吸收热量245kJ

C.2molH和1mol0所具有的能量大于1molH2和/mol02所具有的总能量

4

D.氢气和氧气的总能量大于水的能量

【解析】△，=断开旧键吸收的能量一形成新键放出的能量，比较物质的能量大小(数

值)时要明确物质的量的大小。

【答案】C

10.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：

物质BrHC1HIHBr

C122【2H2

键能(kJ/mol)243193151436431298366

根据上述数据回答下列问题。

(1)下列物质本身具有的能量最低的是()

A.H2B.CI2

C.Bf2D.I2

(2)下列氢化物中最不稳定的是()

A.HC1B.HBr

C.HID.HF

(3)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，

放出的热量最多的是。

【解析】(1)题目所给为键能数据，键能越大，破坏化学键所消耗的能量越多，物质

就越稳定，而物质本身所具有的能量也越低。

(2)可直接通过所给键能数据作判断，也可利用氢化物稳定性与非金属性之间的关系作

判断，同主族元素随原子序数递增非金属性逐渐减弱，氢化物稳定性也逐渐减弱。

(3)可利用数据根据△”=反应物键能之和一生成物键能之和进行计算。Cb、Bin、b消

耗1mol历时放出的热量分别为183kJ、103kJ和9kJ,所以放出热量最多的为Ck。

【答案】(1)A(2)C(3)C12

1.1化学反应与能量的变化第2课时练习

1.下列说法不正确的是()

A.物质发生化学反应的反应热仅指反应放出的热量

B.热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量，不表示分子的个数

5

C.所有的燃烧反应都是放热的

D.热化学方程式中，化学式前面的化学计量数可以是分数

【解析】化学反应的反应热是指反应吸收或放出的热量，故A错；热化学方程式中

各物质的化学计量数仅表示物质的量，可以是整数，也可以是分数。

【答案】A

2.甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5kJ

热量，则下列热化学方程式中正确的是()

A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)

A//=+890kJmolt

B.CH4(g)+2O2(g)----CO2(g)+2H2O(l)

A4=+890kJ-moL

C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)

A"=-890kJ-mol-1

D.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)

AH=-890kJ-mol-1

【解析】0.25mol甲烷完全燃烧放出222.5kJ的热量，则1mol甲烷完全燃烧放出890

kJ的热量。

【答案】C

3.热化学方程式C⑸+H2O(g)=CO(g)+H2(g)M=+131.3kJmoL表示()

A.碳和水反应吸收131.3kJ的热量

B.1mol碳和1mol水反应生成1mol一氧化碳和1mol氢气，并吸收131.3kJ热量

C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气，吸收热量

131.3kJ

D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收热量131.3kJ

【解析】依据反应热的概念，反应热表示按照热化学方程式中化学计量数的物质的量

反应时，吸收或放出的热量，单位是kJ/mol,该热化学方程式表示：1mol固态碳和1mol

水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气，并吸收131.3kJ的热量，特别要指明水

6

的状态。

【答案】C

4.已知298K时，合成氨反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）A^=-92.2kJ/mol,此温

度下，将1mol用和3mol出放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放

出的热量为（忽略能量损失）（）

A.一定大于92.2kJB.一定等于92.2kJ

C.一定小于92.2kJD.无法确定

【解析】不论化学反应是否可逆，热化学方程式中反应热她表示反应物完全转化的

能量变化。1molN2与3mol%不可能完全转化，故放出的热量一定小于92.2kJ。

【答案】C

5.在进行中和热的测定中，下列操作错误的是（）

A.反应前酸、碱溶液的温度要相同

B.测量溶液的温度计要一直插在溶液中

C.为了使反应均匀进行，可以向酸（碱）中分次加入碱（酸）

D.为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量

【解析】为减少实验过程中的热量散失，应把酸（或碱）一次倒入。

【答案】C

6.在测定中和热的实验中，下列说法正确的是（）

A.使用环形玻璃搅拌棒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，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触

C.用0.5molL।NaOH溶液分别与0.5moll।的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶

液体积相等，则测得的中和热数值相同

D.在测定中和热实验中需要使用的仪器托盘有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计、

7

环形玻璃搅拌棒

【解析】B中水银球应浸入溶液中但不与烧杯底接触；C中盐酸是强酸，醋酸是弱酸;

D中不用滴定管、托盘天平。

【答案】A

7.50mL0.50mol/L的盐酸和50mL0.55mol/L的烧碱溶液在如图所示的装置中进行中

和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，试回答下列问题：

/环形玻璃

搅拌棒

带孔硬纸板

__________/

碎泡沫甥料

及碎纸屑

(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是。

(2)烧杯间填满碎纸屑的作用是

(3)大烧杯如不盖硬纸板，求得的中和热数值将(填“偏大”、"偏小”或"无影响”)。

(4)实验中改用60mL0.50mol/L的盐酸跟50mL0.50mol/L的烧碱溶液进行上述反应，

与上述实验相比，所放出的热量(填“相等”或"不相等”)，理由是—。

(5)若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同，而终止温度与起

始温度差仍一")分别为①2.3℃②2.4C③2.9C,则最终代入计算式的温度差平均值为

________℃„

【解析】作为量热器的仪器装置，至少需要测量温度的仪器——温度计，且其保温隔

热的效果一定要好，因此在烧杯间填满碎纸屑以利于保温隔热，减少热量损失；用硬纸板盖

住烧杯以防止对流散热，减小误差，否则由于热量散失未能全部用于升高混合液温度，最后

将导致中和热数值偏小。实验中如果改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.50mol/L的

NaOH溶液反应，由于实际生成的H2O相等，所以放出的热量也相等。在处理实验数据时,

如果有数据明显有错误，应舍去。

【答案】(1)温度计(2)减少实验过程中热量的损失

(3)偏小(4)相等因生成H2O的物质的量相等

8

(5)2.35

[能力提升层次(B)]

8.已知H+(aq)+0H-(aq)=H20(l)A//=-57.3kJ/mol,其中叫代表稀溶液，以下四

个反应方程式中，反应热△〃=—57.3kJ/mol的是()

A.H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)

B.1H2SO4(aq)+|Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l)

C.HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)

D.HCl(aq)+NH3-H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(I)

【解析】由热化学方程式H*(aq)+Oir(叫)一印0⑴公〃=-57.3kJ/mol可知，强

酸与强碱的稀溶液反应生成1molH2O放热57.3kJ,故A项放出的热量为114.6kJ；有沉淀

生成时伴随热效应，故B项生成1mol水放出的热量不再是57.3kJ；弱酸或弱碱的电离要

吸热，故D项生成1mol水放出的热量小于57.3kJ。

【答案】C

9.已知：H2(g)+F2(g)=2HF(g)AW=-546.6kJ/mol,下列说法正确的是()

A.在相同条件下，1molH2与1molF2的能量总和大于2moiHF气体的能量

B.ImolHz与1molF2反应生成2moi液态HF放出的热量小于546.6kJ

C.该反应的逆反应是放热反应

D.该反应过程的能量变化可用下图来表示

能量2moiHF气体

ImolH2和1molFz

反应过程

【解析】该反应为放热反应，在相同条件下，1molHz与1molF2的能量总和大于2

molHF气体的能量，A项正确；1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量大

于546.6kJ,B项错误；该反应的逆反应是吸热反应，C项错误；D项表示的是吸热反应。

【答案】A

10.请根据所学知识回答下列问题：

9

⑴同温同压下，H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g),在光照和点燃条件下的A4(化学计量数相同)

分别为AH1、\H2,AH】A〃2(填，'、"v"或'="，下同)。

(2)相同条件下，2moi氢原子所具有的能量1mol氢分子所具有的能量。

(3)已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中△”的大小：\H\A%。

①P£白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)AH\,

②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)

+1

(4)已知：稀溶液中，H(aq)+OH"(aq)=H2O(l)A//=-57.3kJmol,则浓硫酸与稀

氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放出的热量57.3kJ。

(5)已知：0.5molCH£g)与0.5mol水蒸气在t℃、pkPa时，完全反应生成CO和H2的

混合气体，吸收了akJ热量，该反应的热化学方程式是

【解析】(1)反应热等于生成物的总能量与反应物总能量的差，故△“IMA%。

(2)2mol氢原子形成新化学键生成1mol氢分子时放热，故2mol氢原子所具有的能量

大于1mol氢分子所具有的能量。

(3)常温时红磷比白磷稳定，则白磷的能量比红磷高,燃烧时放出的热量多，则必＜四。

(4)浓硫酸与其他水溶液混合时放热，故浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放

出的热量大于57.3kJo

(5)根据题意配平化学方程式，注明物质的状态和反应热。

【答案】(1)=(2)>(3)<(4)>

1113

(5)]CH4(g)+EH2O(g)=^CO(g)+EH2(g)+akJmol

1.2燃烧热能源

i.当前世界范围内都在积极发展新能源和可再生能源，走可持续发展道路。下列有关

做法跟此无关的是()

A.将氢气、酒精设计成燃料电池，是因为燃料电池具有较高的能量利用率，同时氢气、

酒精等燃料可再生

10

B.大力开发丰富的煤炭资源，并将煤进行气化处理，提高煤的综合利用率，可减少对

石油的依赖

C.开发和利用太阳能、生物质能、风能等，如在我国西部和沿海地区兴建太阳能、风

力发电站等

D.合理开发利用海底可燃冰有助于缓解化石能源紧缺

【解析】煤、石油均属于化石燃料，它们不属于新能源和可再生能源，故B错误。

【答案】B

2.以下几个热化学方程式，能表示燃烧热的热化学方程式是

)

A.C(s)+1o(g)=CO(g)

2110.5kJ/mol

B.C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=-393.5kJ/mol

c.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)A”=-571.6kJ/mol

D.H(g)+1o2(g)=H2O(g)

2A/7=-241.8kJ/mol

【解析】A项，C（s）燃烧未生成稳定氧化物CO2（g），故其反应热不能叫燃烧热；B项,

符合燃烧热的定义：C项，比虽然转变成了稳定的氧化物H2O（1）,但由于其反应热表示的

是2m01%完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项，参加燃烧的H2虽然是1mol,

但其生成H20（g）,而不是Hz。。），故它的反应热也不为H2的燃烧热。

【答案】B

3.下列表述中正确的是（）

A.现在人们使用的能源正向多元化发展，许多新能源不断被开发利用，其中氢能和太

阳能均属于清洁能源

B.已知反应CH4（g）+2C>2（g）=CO2（g）+2H2O（g）802.3kJ/mol,说明甲烷的燃

烧热为802.3kJ/mol

C.反应热的大小与反应物和生成物的键能无关

D.1molNaOH分别和1molCH3coOH、1molHNO3反应，放出的热量相等

【解析】1mol甲烷完全燃烧生成CCMg）和周0（1）时放出的热量才是燃烧热，B错误;

11

反应热△"=反应物键能总和一生成物键能总和，c错误；醋酸是弱酸，电离时要吸收热量,

故NaOH与CH3co0H反应时放出的热量少，D错误。

【答案】A

4.甲醇属于可再生能源，可代替汽油作为汽车的燃料，下列能正确表示甲醇燃烧热的

热化学方程式为()

A.CH3OH(l)+1o2(g)=CO2(g)+2H2O(I)

A//=+763.3kJ/mol

3

B.CH3OH(l)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△，=一763.3kJ/mol

3

C.CH3OH(l)+^O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

-675.3kJ/mol

D.2CH3OH(1)+3O2(g)--^2CO2(g)+4H2O(1)

AH=-1526.6kJ/mol

【解析】据燃烧热的定义，书写表示燃烧热的热化学方程式时要以1mol可燃物为标

准，其他物质的计量数可用分数，且生成物为稳定氧化物。

【答案】B

5.下列关于热化学反应的描述正确的是()

A.HC1和NaOH反应的中和热A//=-57.3kJ/mol,则H2so4和Ca(OH)2反应的中和

热A//=2x(-57.3)kJ/mol

B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2co2(g)=2CO(g)+C)2(g)反应的△，=+(2*283.0)

kJ/mol

C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D.1mol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

【解析】中和热是指稀溶液中酸与碱反应生成1mol丛0(1)时的反应热，A不正确；

燃烧热是指25°C、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，B正

12

确，D不正确；有些放热反应需加热才能发生，如燃料的燃烧，C不正确。

【答案】B

6.已知在一定条件下，CO的燃烧热为283kJ-moL,CH4的燃烧热为890kJmoL,

由1molCO和3moicH)组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为()

A.2912kJB.2953kJ

C.3236kJD.3867kJ

【解析】1molCO完全燃烧放出的热量为1molx283kJmoli=283kJ。3moicH4完

全燃烧放出的热量为3molx890kJmol'=2670kJ。释放的总热量为283kJ+2670kJ=2

953kJ。

【答案】B

7.根据热化学方程式：S(s)+O2(g)=SO2(g)A/7=akJ/mol(a=-297.2)o分析下列说

法，其中不正确的是()

A.S(s)在02(g)中燃烧的反应是放热反应

B.S(g)+O2(g)=SO2(g)\H=hkJ/moL510a>b

C.1molSO?(g)所具有的能量低于1molS(s)与1molO2®所具有的能量之和

D.16g固体硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6kJ的热量

【解析】由题中条件可知：反应的热效应kJ-moL=-297.2kJ-moL,可知

该反应为放热反应，故D错误。

【答案】D

8.化学反应N2+3H2==2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是()

1molN+3molH

能

-fitAE,=akJ

EAE2=6kJ

增ymolNs(g)+-1-1110111,(8)

加

1molNH;(g)^g3-ckJ

1molNH3(1)

13

A.N2(g)+3H2(g)2NH3(1)

△”=2(a~b—c)kJmol

B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

△”=2(b—a)kJmol

C.1N2(g)+1H2(g)

NH3(1)

A//=S+c—〃)kJmol

13

D.1N2(g)+/H2(g)NH3(g)

A//=(〃+b)kJ,moL

【解析】由图可以看出，QkJ为:molNz(g)+,molH2(g)断键吸收的能量，bkJ为1

molN+3molH形成1molNH3(g)释放的能量，所以;N2(g)+,H2(g)=NH3(g)AH=(a—b)

-1

kJmol,而1molNH3(g)转化为1mol的N%。)放出的能量为ckJ,所以有：1N2(g)+|

H2(g)^=NH3(l)A//=(a—6—c)kJ-mol1,即：N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)A//=2(a—6—c)

kJ-mol'(>

【答案】A

9.已知下列热化学方程式:

①H2(g)+1o2(g)=H2O(l)A//=-285.8kJmor1

@H(g)+1o(g)=HO(g)

222A//=-241.8kJmor1

@C(s)+|o(g)=CO(g)

2A//=-110.5kJmoF1

-393.5kJ-mol1

@C(s)+O2(g)=CO2(g)

回答下列问题：

(1)表示H2燃烧的热化学方程式是

表示C不完全燃烧的热化学方程式是

表示H2、C的燃烧热的热化学方程式分别是_、

;氏的燃烧热A”为,C的燃烧热为o

(2)燃烧1g出生成液态水，放出的热量为o

(3)已知CO的燃烧热为283.0kJmolI,现有CO、比和CO2组成的混合气体U6.8L(标

14

准状况），完全燃烧后放出总能量为867.9kJ,且生成18g液态水，则混合气体中H2为

L,CO在混合气体中的体积分数约为（精确至小数点后2位）。

【解析】（2）热量0=疗|阴=2：,扁x285.8kJ/mol=142.9kJ。

(3>(H2O)=18g->M(H2O)=1mol-*n(H2)=lmol-^r(H2)=22.4L

n(CO)=Hy|mol-Q(CO)=582.1kJ-。(&)=285.8kJ

5821

molx22.4L/mol

ZoJ.U

582.1c,

5^5x22.4L

所以CO的体积分数="A=~^0.39。

1lo.oL

-1

【答案】⑴①②③①④一285.8kJmoL393.5kJ-mol

(2)142.9kJ(3)22.40.39

[能力提升层次(B)]

10.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)A//=-571.6kJmor'

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AH=-890kJ-mol-'

现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2和H2O(1),若实验

测得反应热为3695kJ。则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()

A.1：1B.1：3

C.1：4D.2：3

【解析】由题意可知

C\I?L

〃皿)+〃(CH)犷

4F17m

S7；6kJmoLx”(比)+890kJ•mol""(CHQ

<=3695kJ

解得〃(H2)=1.25moL/7(CH4)=3.75mol,«(H2):H(CH4)=1.25:3.75=1:3。

【答案】B

15

11.一些烷烧的燃烧热如下表:

化合物燃烧热/kJ-moL化合物燃烧热ZkJmoL

甲烷891.0正丁烷2878.0

乙烷1560.8异丁烷2869.6

丙烷2221.52-甲基丁烷3531.3

下列表达正确的是()

A.正戊烷的燃烧热大于3531.3klmoL

B.稳定性：正丁烷〉异丁烷

C.乙烷燃烧的热化学方程式为2c2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)NH=-1560.8

kJmol1

D.相同质量的烷烧，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多

【解析】分析表中数据可得出规律：①烷嫌中，碳原子数越多，燃烧热数值越大，碳

原子数相同时，支链越多，燃烧热数值越低。A项，综合表中数据可知正戊烷的燃烧热大于

3531.3kJ-mol-1,A正确；B项，稳定性：正丁烷〈异丁烷，B错误；2moi乙烷燃烧的热化

学方程式应为2c2H6(g)+7C)2(g)=4CO2(g)+6H2。(1)△，=—3121.6kJmoF1,C错误；相

同质量的烷烧，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误。

【答案】A

12.已知：CH3OH(g)+1o2(g)=CO2(g)+2H2(g)AH=+190kJ/mol»下列说法正确的

是()

A.CH3OH的燃烧热为190kJ/mol

B.该反应说明CH3OH比H2稳定

C.反应中的能量变化与反应体系的温度和压强无关

D.CO2(g)+2H2(g)=CH3OH(g)+|o2(g)

A//=-190kJ/mol

【解析】燃烧热要求生成的产物必须是稳定的氧化物；该反应只能说明“C02(g)+

2H2(g)”具有的总能量比“CH30H(g)+；C)2(g)”具有的总能量高；反应中的能量变化与压强和

温度也有关系。

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【答案】D

13.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:

@CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)

△，=+49.0kJ/mol

②CH30H(g)+3c)2(g)=CO2(g)+2H2(g)

△，=-192.9kJ/mol

下列说法正确的是()

A.CH3OH的燃烧热为192.9kJ/mol

B.反应①中的能量变化如上图所示

C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

D.根据②推知反应CH30H(1)+昇值)=829)+2佻)的A//>-192.9kJ/mol

【解析】反应②中H4g)不是稳定的氧化物，A项不正确；反应①为吸热反应，而图

示反应为放热反应，B项不正确；据题给反应①、②可知，CH30H转变成H2的过程可以吸

收能量，也可以放出能量，C项不正确；由于CH30H在气态时比在液态时能量高，可知等

量CH30H(1)比CH30H(g)反应时放出热量少，即D项正确。

【答案】D

14.城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气

的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。

(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式：«

(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为：C3H8(g)+

5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)A/7=-2220.0kJ/mol,已知CO气体燃烧的热化学方程式为：

CO(g)+1o2(g)=CO2(g)-282.57kJ/moh则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生

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的热量比值约为。

(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2。⑴A7/--571.6kJ/moL则

相同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量的比值约为。

(4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是

(5)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量大小为Q,生成的CO2恰好与100mL浓度为5

mol-L।的KOH溶液完全反应生成单一盐类产物。则燃烧1mol丁烷放出的热量为。

【解析】(2)相同物质的量的C3H八CO燃烧产生的热量之比为2220.0kJ-moF

1:282.57kJmor's7.9：1«

xr,r-icrsh-w，»4人fa口q，，、，285.8kJ.moL2220.0kJmol1

(3)相同质里的氢气、丙烷燃烧产生的热量之比为一3.一~r.

2gmol44gmol

=2.8：lo

(5)丁烷燃烧产生的CO2与KOH溶液反应可以生成K2cCh或KHCO3OZ?(KOH)=0.1LX5

mol/L=0.5mol,生成K2cO3时需”(CC)2)=*㈣=0.25moh1molC4H10含碳4mol,故1

molCM。燃烧放热为。；黑010=160。同理可计算出生成KHCO3时，1molC^io燃烧放

出的热量为8。。

高温

【答案】(l)C+H2O(g)-CO+H2

(2)7.9：1(3)2.8：1

(4)①H2来源丰富；②产物不污染环境，可以反复使用；③不产生CO2,不引起温室效

应

(5)8。或16。

15.强还原剂液态阴(N2H冷和强氧化剂液态过氧化氢可构成火箭推进剂。当它们混合反

应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知：0.4mol液态肿与足量的液态过氧

化氢反应生成N,和水蒸气时放出256.0kJ的热量。

(1)该反应的热化学方程式为

(2)则16g液态阴与液态过氧化氢反应生成气态水时放出的热量是kJ。

(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点

是_。

【解析】(1)N2H4与H2O2发生氧化还原反应生成N,和H2O,反应方程式为N2H4。)

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+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)o1molN2H4完全反应生成气态水时放出的热量为诃

640(kJ),即N2H4(1)+2氏。2⑴=N2(g)+4H2O(g)△〃=-640kJ/mol。

640kl

(2)根据(1)知，16g液态阴与比。2完全反应生成2mol气态水时放出一—=320kJ热

量。

(3)反应产物是N2和水，对环境不会造成污染。

【答案】(1)N2H4⑴+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△，=-640kJ/mol(2)320(3)对

环境无污染

16.(8分)煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：a.利用煤在充足的空气中直接

燃烧产生的反应热；b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使氢气和一氧化碳在

充足的空气中燃烧，利用反应热。两个过程的热化学方程式分别为

a.C(s)+O2(g)=CO2(g)

b.C(s)+HO(g)---CO(g)+H(g)

22^H=E2@

H2(g)+1o2(g)=H2O(g)

CO(g)+1o(g)=CO(g)

22A7/=&④

回答：

(1)与途径a相比途径b有较多的优点，即

(2)上述四个热化学方程式中哪个反应A^>0?

(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是

A.a比b多

B.a比b少

C.a与b在理论上相同

(4)根据能量守恒定律，Ei、及、区、自之间的关系为。

【解析】(1)固体煤经处理变成气体燃料后，燃烧得更充分，可以大大减少SOz和烟

尘对空气造成的污染。

(2)①③④均为燃烧反应，放出热量，A/7<0,②是吸热反应，A//>0o

(3)根据盖斯定律，不管反应是一步完成，还是分几步完成，最后的反应热不变，即反

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应热与途径无关，只与始态和终态有关，故产生的总能量相同。

(4)根据能量守恒定律，无论经过哪些步骤从反应物变成生成物，它们的差值是不会改

变的，即反应的焰变是一样的，故鼠=&+后+&。

【答案】(1)煤的利用率高，变成气体燃烧后，运输方便，使燃料充分燃烧

(2)②(3)C

(4)E尸E2+E3+6

1.3化学反应热的计算

1.将TiO2转化为TiCL,是工业冶炼金属钛的主要反应之一。

已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+02(g)

△，=+140.5kJ/mol

C(s,石墨)+；C)2(g)=CO(g)A7/=-110.5kJ/mol

则反应TiO2(s)+2Cb(g)+2C(s,石墨)=TiC14(l)+2co(g)的\H是()

A.+80.5kJ/molB.+30.0kJ/mol

C.-30.0kJ/molD.-80.5kJ/mol

【