第2讲 高二化学学科素养能力竞赛专题训练-反应热的计算（解析版）

第2讲高二化学学科素养能力竞赛专题训练——反应热的计算【题型目录】模块一：易错试题精选模块二：培优试题精选模块三：全国名校竞赛试题精选【典例例题】模块一：易错试题精选1．盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。物质A在一定条件下可发生如图所示一系列转化，则下列关系错误的是A．A→F的 B．C．C→F的 D．【答案】B【详解】A．根据题图可知，F→A的，则A→F的，故A正确；B．循环一周后，反应热之和为0，由图可知，，故B错误；C．F→C的，则C→F的，所以C→F的，故C正确；D．A→D的，D→A的，二者的绝对值相等，符号相反，故D正确；故选B。2．25℃、101kPa下，①2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)

ΔH1=-414kJ/mol②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)

ΔH2=-511kJ/mol下列说法正确的是A．①和②产物的阴阳离子个数比都不相等B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同C．常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D．25℃、101kPa下，Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)

ΔH=-317kJ/mol【答案】D【详解】A．Na2O是由Na+和O2-构成的，二者的个数比是2∶1，Na2O2是由Na+和O构成的，二者的个数比也是2∶1，故A不正确；B．由化合价变化可知生成1molNa2O转移2mol电子，而生成1molNa2O2也转移2mol电子，故B不正确；C．常温下Na与O2反应生成Na2O，在加热时生成Na2O2，所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O，故C不正确；D．由盖斯定律知①×2-②即得热化学方程式Na2O2(s)+2Na(s)===2Na2O(s)ΔH=-317kJ/mol，故D正确；故选D。3．相同温度时，下列两个反应的反应热分别用ΔH1和ΔH2表示，则①H2(g)+O2(g)=H2O(g)

ΔH1=-Q1kJ/mol；②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)

ΔH2=+Q2kJ/molA．Q1＞Q2 B．Q1=Q2 C．2Q1＜Q2 D．Q2=Q1【答案】C【分析】发生反应的物质越多，反应过程中吸收或放出的热量就越多。等质量的同一种物质含有的能量：气态＞液态＞固态。【详解】相同温度时，由①H2(g)+O2(g)=H2O(g)

ΔH1=-Q1kJ/mol，该反应为放热反应，ΔH1＜0，Q1＞0，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH3=-2Q1kJ/mol，当反应物与生成物颠倒时，反应热数值相等，符号相反，③2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)

ΔH=+2Q1kJ/mol；水分解反应为吸热反应，②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)

ΔH2=+Q2kJ/mol，则Q2＞0。等物质的量的气态水含有的能量比液体水含有的能量多，物质由气态转化为液态会放出热量，③相对于反应②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)

ΔH2=+Q2kJ/mol，发生反应吸收的热量要少一些，则反应热关系有：2Q1＜Q2，故合理选项是C。4．下列焓变比较正确的是A．Na(g)-e-=Na+(g)

ΔH1

K(g)-e-=K+(g)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2B．Cl(g)+e-=Cl-(g)

ΔH1

Br(g)+e-=Br-(g)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2C．NaCl(g)=Na+(g)+Cl-(g)

ΔH1

NaBr(g)=Na+(g)+Br-(g)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

ΔH1

H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l)

ΔH2

ΔH1＜ΔH2【答案】B【详解】A．基态的气态原子失去最外层的1个电子所需能量叫做第一电离能，同一主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，原子序数Na<K，ΔH1>ΔH2>0，A错误；B．非金属元素原子得电子释放能量，非金属性越强，得电子形成的阴离子越稳定，释放出来能量越多，因为非金属性Cl>Br，所以0<ΔH1<ΔH2，B正确；C．构成离子晶体的阴、阳离子半径越小，电荷数越多，离子键越牢固，电离断键时吸收能量越多，r(Cl-)<r(Br-)，离子键NaCl比NaBr牢固，ΔH1>ΔH2>0，C错误；D．物质不同聚集状态能量通常是气态>液态>固态，氢气与氯气反应放热，故生成HCl(l)放出热量更多，0>ΔH1>ΔH2，D错误；答案选B。5．MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg)：已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是A．△H1(MgCO3)>△H1(CaCO3)>0B．△H2(MgCO3)=△H2(CaCO3)>0C．△H1(CaCO3)-△H1(MgCO3)=△H3(CaO)-△H3(MgO)D．对于MgCO3和CaCO3，△H1+△H2>△H3【答案】C【详解】A．ΔH1为破坏中离子键所需吸收的能量，，因半径比小，故中离子键比中强，A正确；B．分解为和为吸热过程，，因和中均表示分解所吸收的热量，则，B正确；C．根据题给能量关系及盖斯定律可知：…①，…②，①式②式结合得：，因，C错误；D．分解为和为吸热过程，，考虑到，故有，D正确；故答案选C。6．用催化还原，可以消除氮氧化物的污染。已知：①

②

下列说法不正确的是A．若标准状况下4.48L与完全反应生成、和水蒸气，放出的热量为173.4kJB．由反应①可推知：

C．反应①②中，相同物质的量的发生反应，转移的电子数相同D．反应②中当4.48L反应完全时转移的电子为1.60mol【答案】D【详解】A．根据盖斯定律，(①+②)×得：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)∆H=-867kJ/mol，标准状况下4.48LCH4的物质的量为0.2mol，放出的热量为0.2mol×867kJ/mol=173.4kJ，A正确；B．由于液态水转化为气态水需要吸收热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多，∆H越小，即∆H＜-574kJ/mol，B正确；C．反应①②中CH4均转化为CO2，所以相同物质的量的CH4发生反应，转移的电子数相同，C正确；D．因为没有指明气体所处的状况，4.48LCH4的物质的量无法求算，转移电子数也无法计算，D错误。故选D。7．氯原子对的分解有催化作用：

大气臭氧层的分解反应是

，该反应的能量变化如图：下列叙述中，正确的是A．反应的B．是吸热反应C．D．是放热反应【答案】C【详解】A．反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量，则反应的，A错误；B．由图像可以看出，反应物总能量大于生成物总能量，即为放热反应，B错误；C．已知：①

，②

，利用盖斯定律，可得：

，C正确；D．为放热反应，则是吸热反应，D错误；故选C。8．已知热化学方程式：C(金刚石，s)

；C(石墨，s)

；C(石墨，s)(金刚石，s)

。下列说法正确的是A．金刚石比石墨稳定 B．C． D．石墨转化成金刚石的反应是吸热反应【答案】D【详解】A．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，石墨比金刚石稳定，A错误；B．石墨的能量低于金刚石的能量，故石墨燃烧放出的能量比等质量的金刚石少，放热反应的，则，B错误；C．将3个反应依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，，故，C错误；D．由C（石墨，s）═C（金刚石，s）△H3=+1.9kJ•mol-1可知石墨转化成金刚石的反应是吸热反应，D正确；故答案选：D。9．一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成的，其反应热是相同的，该定律称为盖斯定律。依据图示关系，下列说法不正确的是A．石墨燃烧是放热反应B．1C(石墨)和1分别在足量中燃烧，全部转化为，后者放热多C．C(石墨，s)

D．一定条件下，化学反应的只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关【答案】B【详解】A．由图可知该反应的，则石墨燃烧是放热反应，A正确；B．燃烧为放热反应，反应热为负值，由图可知反应热大小比较，，即1C(石墨)和1分别在足量中燃烧，全部转化为，后者放热少，B错误；C．根据盖斯定律，C(石墨，s)

，C正确；D．一定条件下，化学反应的只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确；故选B。10．25℃和101下，的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．转化为是一个放热过程B．1和1的总能量比2的总能量高C．1个分子中的化学键断裂时需要吸收431能量D．的反应热【答案】B【分析】根据图示可知，1mol氢气分子吸收436kJ能量，共价键断裂生成氢原子，1mol氯气分子吸收243kJ能量共价键断裂生成氯原子，氢原子和氯原子结合生成2molHCl，释放862kJ能量，释放的能量大于吸收的能量，反应为放热反应。【详解】A．转化为，共价键断裂，吸收热量，A错误；B．由题图可知该反应为放热反应，1和1的总能量比2的总能量高，B正确；C．由题图可知1HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431能量，C错误；D．题图所示反应的，与其逆过程的焓变的数值相同、符号相反，则的反应热，D错误；故答案选B。11．已知：，，具有正四面体结构，中键的键能为，中键的键能为。下列叙述正确的是A．键的键能大于键的键能B．可求的反应热C．键的键能为D．键的键能为【答案】C【详解】A．键的键长大于键，故键的键能小于键，A项错误；B．由已知两个反应可得：，但是无法求的反应热，B项错误；C．设键的键能为，则，，C项正确；D．设键的键能为，为正四面体结构，1个分子中有6个键，由题给第1个反应得，解得，D项错误；答案选C。12．CaO和BaO的能量关系如图所示(M=Ca、Ba)；已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是A．B．C．O-H的键能为D．【答案】D【详解】A．由盖斯定律，反应热与始末状态有关，与反应路径无关，则，，A错误；B．MO(s)+CO2(g)+H2O(l)=MCO3(s)+H2O(g)是放热反应，，MO(s)=M2++O2-是化学键断裂需要吸热，属于吸热反应，，则，B错误；C．键能是指1molAB气体分子断裂为中性气态原子A和B所需要的能量，是液态水吸收变为气态水吸收的热量，不是O-H的键能，C错误；D．可得MO(s)+CO2(g)+H2O(l)=M2+(g)+(g)+H2O(g)，钙离子半径小于钡离子，则离子键键能：CaO＞BaO，CaO(s)断裂离子键需要能量较高，则，整理即，D正确；故选：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：①CH3OH(g)+H2O(g)→CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ·mol-1②CH3OH(g)+1/2O2(g)→CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9kJ·mol-125℃，101kPa时，下列说法正确的是A．上述图示的反应为吸热反应B．图中的能量变化如图所示，则Q=E3-E1C．H2燃烧能放出大量的热，故CH3OH转变成H2的过程必须吸收热量D．根据①②推知：在25℃，101kPa时，1molCH3OH(g)完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量应676.7kJ【答案】D【详解】A．从图上可知，反应物能量比生成物能量高，反应放热，A项错误；B．由图知，△H=生成物总能量-反应物总能量=E1-E2，B项错误；C．反应②为放热反应，因此CH3OH转变成H2的过程不一定需要吸收热量，C项错误；D．根据盖斯定律，将②×3-①×2可得：CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-192.9kJ/mol×3-49kJ/mol×2=-676.7kJ/mol，即1molCH3OH(g)完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量应676.7kJ，D项正确；答案选D。14．已知：的。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，与反应生成和的热化学方程式为___________。【答案】

【详解】由题图信息可知：①

；②

，根据盖斯定律，由可得：

，故答案为：

。15．回答下列问题：(1)工业上常用磷精矿和硫酸反应制备磷酸。已知25℃、101时：

①

②则和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式为___________。(2)已知：

①

②由、C和反应生成的热化学方程式为___________。【答案】(1)(2)

【解析】（1）

①

②根据盖斯定律可知，即得到和，反应生成的热化学方程式，；故答案为：；（2）根据盖斯定律可知，即得到由、C和反应生成的热化学方程式，

；故答案为：

。16．把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径I

；途径II

先制水煤气：

①；再燃烧水煤气：

②，

③。请回答下列问题：(1)等量的煤分别经过途径I和途径II，途径I放出的热量___________途径II放出的热量(填“大于”“等于”或“小于”)。(2)、、、的数学关系是___________。(3)由于制取水煤气的反应中，反应物具有的总能量___________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量，故发生化学反应时，反应物就需要___________(填“吸收”或“释放”)能量才能转化为生成物。【答案】(1)等于(2)(3)

小于

吸收【解析】（1）根据盖斯定律，途径Ⅱ中可得途径Ⅰ的热化学方程式，故等量的煤分别经过两种途径，放出的热量相同，故答案为等于；（2）根据盖斯定律可知，②+(③+④)×即得到反应①，故答案为：；（3）由题给信息可知，所以制取水煤气的反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量，则发生化学反应时，反应物就需要吸收能量。17．根据所学知识，回答下列问题。(1)向的NaOH溶液中分别加入下列物质：①浓硫酸；②稀硝酸；③稀醋酸。恰好反应完全时的热效应(对应反应中各物质的化学计量数均为1)分别为、、，则三者由大到小的顺序为_______。(2)已知：①

②

③

碳与水制氢气总反应的热化学方程式是_______。(3)已知CO与合成甲醇反应过程中的能量变化如图所示：下表为断裂1mol化学键所需的能量数据：化学键H—HH—OC—O断裂1mol化学键所需的能量/kJ4361084465343则甲醇中C—H键的键能为_______。(4)一定条件下，在水溶液中、的相对能量(kJ)大小如图所示：①D是_______(填离子符号)。②反应B→A+C的热化学方程式为_______(用离子符号表示)。(5)汽车发动机工作时会引发和反应，其能量变化示意图如下：写出该反应的热化学方程式：_______。【答案】(1)(2)

(3)413(4)

(5)

【解析】（1）反应中放出热量越多，越小，与1LNaOH溶液反应时，与稀硝酸相比，浓硫酸稀释时放出大量热，醋酸电离时吸收热量，故。（2）根据盖斯定律，①+②+③得碳与水制氢气的总反应，则，故热化学方程式为

。（3）由题图可知，CO与合成的反应热，设甲醇中键的键能为，则，解得。（4）①由题图可知，D点对应氯元素的化合价为价，则D为；②由题图可知，A为、B为、C为，则转化为和的方程式为，，即热化学方程式为，。（5）由题图可知，该反应的，故其热化学方程式为

。18．下表是部分化学键的键能数据：化学键键能()198360498x(1)已知1白磷()燃烧生成时放出2982热量，白磷()、、的结构如图所示，则上表中_______。(2)0.5白磷()与一定量完全反应生成固态放出的热量为_______。【答案】(1)585(2)819【解析】（1）白磷()燃烧生成的热化学方程式为

，根据反应的焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能，则，。（2）白磷()燃烧生成的热化学方程式为

，0.5白磷()与一定量完全反应生成固态，放出的热量为。19．生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题：(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋可以利用___________(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。(2)“即热饭盒”给人们生活带来方便，它可利用下面___________(填字母)反应释放的热量加热食物。A．生石灰和水 B．浓硫酸和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋(3)已知：2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。①该反应的能量变化可用图中的___________(填字母)表示。②写出H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式___________。(4)已知键能：436kJ·mol-1，键能：946kJ·mol-1，键能：391kJ·mol-1.根据以上数据写出工业合成氨的热化学反应方程式___________。【答案】(1)吸热(2)A(3)

a

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1(4)N2(g)+3H2(g)2NHз(g)ΔH=-92kJ·mol-1【解析】（1）制作冷敷袋可以利用化学变化或物理变化的吸热降低温度，达到降温、保鲜和镇痛的目的，故答案为：吸热；（2）即热饭盒应该是利用放热反应放出热量达到升高温度而加热食物目的，生石灰和水的反应是放热反应，浓硫酸溶干水也是放热过程，但浓硫酸具有强腐蚀性，不适宜加热食物，故答案为：A；（3）①燃烧生成液态水的反应是放热反应，该反应的能量变化可用图a表示，故答案为：a；②2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量，则热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1,故答案为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1;（4）工业合成氮的方程式为N2(g)+3H2(g)2NHз(g)，则反应的焓变ΔH=436kJ·mol-1×3+946kJ·mol-1-391kJ·mol-1×6=-92kJ·mol-1，则热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NHз(g)ΔH=-92kJ·mol-1，故答案为：N2(g)+3H2(g)2NHз(g)ΔH=-92kJ·mol-1。20．根据氢气分子的形成过程示意图，请回答：(1)H—H键的键长为___________，①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是___________。(2)下列说法中正确的是___________。A．氢气分子的能量高于氢原子B．由①到④，电子在核间出现的概率增加C．由④到⑤，必须消耗外界的能量D．氢气分子之间存在共价键(3)已知几种常见化学键的键能如下表所示。化学键Si—OH—OO=OSi—SiSi—C键能/kJ·mol–1460467498176X请回答下列问题：①较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知(填“>”“<”或“=”)：X___________176kJ·mol–1。②H2被喻为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。试计算：每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为___________。【答案】(1)

0.074nm

①⑤②③④(2)BC(3)

>

124500kJ【解析】（1）根据能量越低越稳定，氢气是稳定的状态，因此H—H键的键长为0.074nm，根据图中能量关系得到①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④；故答案为：0.074nm；①⑤②③④；（2）A．根据图示可知，氢气分子的能量低于氢原子，选项A错误；B．共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子核间的静电作用，所以由①到④，电子在核间出现的概率增加，选项B正确；C．由④通过吸收能量变为⑤，因此必须消耗外界的能量，选项C正确；D．一个氢气分子中含有一个非极性共价键，选项D错误；综上所述，答案为BC；（3）①Si—Si键键长比Si—C键的键长长，根据键长越长，键能越小，因此键能大小可知：X＞；故答案为：＞。②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)，断键吸收的热量为436kJ∙mol−1×2mol＋498kJ∙mol−1×1mol＝1370kJ，放出的热量为467kJ∙mol−1×4mol＝1868kJ，因此2mol氢气反应生成水蒸气放出498kJ的热量，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为498kJ÷4×1000＝124500kJ；故答案为：124500kJ。21．化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。(1)下列反应中，属于吸热反应的是___________(填字母)。A．Na2O与水反应B．铝和氧化铁反应C．CaCO3受热分解D．锌与盐酸反应(2)获取能量变化的途径①通过化学键的键能计算。已知：化学键H—HO=OO—H键能(kJ·mol-1)436496463.4则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=___________kJ·mol-1②通过物质所含能量计算。已知反应A+B=C+D中A、B、C、D所具有的能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，该反应ΔH=___________。③通过盖斯定律计算。已知在25℃、101kPa时，2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)ΔH1=-414kJ·mol-1；2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)ΔH2=-511kJ·mol-1写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式：___________。④利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中，若取50mL0.50mol·L-1的盐酸，则还需加入___________(填字母)。A．50mL0.50mol·L-1NaOH溶液B．50mL0.55mol·L-1NaOH溶液C．1.0gNaOH固体【答案】(1)C(2)

-483.6

EC+ED-(EA+EB)

Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)ΔH=-317kJ·mol-1

B【解析】（1）常见的吸热反应有:大多数的分解反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等，A、B、D均为放热反应，只有C为吸热反应，故答案为C;（2）2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=(2×436+498-463.4×2×2)kJ·mol-1=-483.6kJ·mol-1;反应A+B=C+D中A、B、C、D所具有的能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，该反应ΔH=EC+ED-(EA+EB)，故答案为EC+ED-(EA+EB)；2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)ΔH1=-414kJ·mol-1；2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)ΔH2=-511kJ·mol-1结合盖斯定律可知I×2-II得到Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)ΔH=-317kJ·mol-1;故答案为Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)ΔH=-317kJ·mol-1；测定中和热，因盐酸易挥发，需加稍过量的NaOH，保证盐酸完全反应，且固体溶解放热，只有B合理，故答案为B。【点睛】①焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量;②焓变等于生成物总能量减去反应物总能量。模块二：培优试题精选1．用催化还原和NO，可以消除氮氧化物的污染。已知：反应①：

反应②：

下列说法错误的是A．3.2g还原生成、和水蒸气，放出的热量为173.4kJB．由反应①可推知

C．反应①②生成的物质的量相同时，转移的电子数也相同D．反应②中当4.48L完全反应时，电子转移的物质的量为1.60mol【答案】D【详解】A．根据盖斯定律，将①②相加得到热化学方程式：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ/mol，3.2g的物质的量为0.2mol，根据得到的热化学方程式，则放出的热量为173.4kJ，故A正确；B．由于气态水变为液态水需要放出热量，所以生成液态水时的反应放出的热量多，放热越多，则ΔH越小，即ΔH<－574kJ/mol，故B正确；C．反应①②生成的物质的量相同时，消耗的CH4物质的量也相同，①②中C元素的化合价均有-4上升到+4，则两式中转移的电子数也相同，故C正确；D．由于没有说明4.48L是否是标准状况下的气体体积，所以反应中转移电子数是不确定的，故D错误；答案D。2．二氟卡宾(：CF2)作为一种活性中间体，一直受到有机氟化学研究工作者的高度关注。硫单质与二氟卡宾可以形成S=CF2，反应历程如图所示：下列叙述错误的是A．S8和：CF2生S=CF2成反应的ΔH=-207.13kJ/molB．由生成的活化能为34.21kJ/molC．上述反应历程中存在S-S键的断裂和生成D．决定反应速率的基元反应的活化能为41.65kJ/mol【答案】B【详解】A．由图像可知反应物1mol(S8+：CF2)所具有的能量看为0，生成物1mol(S7+S=CF2)所具有的能量为-207.13kJ，所以S8和:CF2生成S=CF2反应的ΔH=-207.13kJ/mol，故A正确；B．所具有的能量高于所具有的能量，所以活化能为，即活化能为41.65kJ/mol，故B错误；C．由生成既有S-S键的断裂又有S-S键的生成，故C正确；D．第二步反应的活化能大，反应慢，决定了反应的速率。所以决定反应速率的基元反应的活化能为41.65kJ/mol，故D正确；答案选B。3．已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1现有0.2mol木炭粉和氢气组成的悬浮气，在氧气中完全燃烧，共放出67.93kJ的热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为()A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2【答案】A【详解】设碳粉xmol,则氢气为(0.2−x)mol，则则解得x=0.1mol，则炭粉与H2的物质的量之比为0.1mol:0.1mol=1:1，故答案选：A。4．已知反应：①101kPa时，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝-221kJ·mol－1②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝-57.3kJ·mol－1③2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)ΔH＝-QkJ·mol－1(Q＞0)下列结论正确的是A．碳的燃烧热等于110.5kJ·mol－1B．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量C．相同条件下，2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量小于2molSO3(g)所具有的能量D．将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ，则此过程中有2molSO2(g)被氧化【答案】D【详解】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，例如C→CO2(g)，S→SO2(g)，H→H2O(l)，则碳的燃烧热大于110.5kJ·mol－1，故A错误；B.稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应除了生成水外，还生成硫酸钡沉淀，也会放热，则生成1mol水时放出的热量大于57.3kJ，故B错误；C.该反应2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)是放热反应，相同条件下，2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量大于2molSO3(g)所具有的能量，故C错误；D.根据2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)ΔH＝-QkJ·mol－1(Q＞0)可知，将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ，则此过程中一定有2molSO2(g)被氧化，故D正确；故选D。5．已知：弱碱MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的ΔH＝－24.2kJ·mol－1，强酸与强碱的稀溶液的中和热为ΔH＝－57.3kJ·mol－1。则MOH在水溶液中电离的ΔH为（

）A．-69.4kJ·mol-1 B．-45.2kJ·mol-1 C．+69.4kJ·mol-1 D．+45.2kJ·mol-1【答案】D【详解】弱碱MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的热化学方程式为①2MOH(aq)+2H2SO4(aq)=M2SO4+2H2O

ΔH＝－24.2kJ·mol－1，则MOH(aq)+H+(aq)=M+(aq)+H2O(l)

ΔH＝－12.1kJ·mol－1，，强酸与强碱的稀溶液反应的热化学方程式为②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1。根据盖斯定律可知，由①-②可得MOH(aq)⇌M+(aq)+H+(aq)，则MOH在水溶液中电离的ΔH为－12.1kJ·mol－1-(－57.3kJ·mol－1)=+45.2kJ·mol-1，故本题选D。6．如图是金属镁和卤素单质反应的能量变化示意图。下列说法不正确的是A．由制取Mg是吸热过程B．热稳定性：C．常温下还原性：D．由图知此温度下

与

反应的热化学方程式为：【答案】B【详解】依据图像分析判断，Mg与的能量高于，依据能量守恒判断，所以由制取Mg是吸热反应，故A正确；B.物质的能量越低越稳定，根据图像数据分析，化合物的热稳定性顺序为：，故B错误；C.第ⅤⅡA的卤素单质氧化性：，则还原性，故C正确；D.依据图像，，将第一个方程式减去第二方程式得，故D正确；答案选B。7．已知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH-O键形成时放出能量463kJ，则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为（

）A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJ【答案】C【详解】根据题意2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH=-484kJ/mol，设1molH-H键断裂时吸收热量为x，则ΔH=-484=2x+496-463×4，解得x=436，故C正确；故答案为C。【点睛】反应热ΔH=反应物断键吸收的总能量减去生成物成键放出的总能量，若差值小于0，为放热反应，反之，为吸热反应。8．在298K、1.01×105Pa，将22gCO2通入0.75L1.0mol·L-1NaOH溶液中充分反应，测得反应放出的热量为akJ。已知该条件下1molCO2通入1L2.0mol·L-1NaOH溶液中充分反应放出的热量为bkJ。则CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式为()。A．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)ΔH=-(2b-a)kJ·mol-1B．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)ΔH=+(4a-b)kJ·mol-1C．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)ΔH=-(4a-b)kJ·mol-1D．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)ΔH=+(2b-a)kJ·mol-1【答案】C【分析】根据题意可知，22gCO2通入1mol•L-1NaOH溶液750mL中充分反应，测得反应放出akJ的热量，写出热化学反应方程式，再利用1mol

CO2通入2mol•L-1NaOH溶液1L中充分反应放出b

kJ的热量写出热化学反应方程式，最后利用盖斯定律来书写CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式。【详解】根据题意，22gCO2通入1mol•L-1NaOH溶液750mL中充分反应，n（CO2）==0.5mol，n（NaOH）=1mol•L-1×0.75L=0.75mol，该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，方程式为2CO2+3NaOH═NaHCO3+Na2CO3+H2O，由0.5molCO2反应放出热量为aKJ，则2molCO2反应放出热量为4aKJ，即热化学反应方程式为2CO2（g）+3NaOH（aq）═NaHCO3

（aq）+Na2CO3（aq）+H2O（l）△H=-4aKJ/mol①。又1mol

CO2通入2mol•L-1NaOH溶液1L中充分反应放出bkJ的热量，则热化学方程式为

2NaOH（aq）+CO2（g）═Na2CO3（aq）+H2O（l）△H=-bKJ/mol②，由盖斯定律可知，①-②可得，CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq)ΔH=-(4a-b)kJ·mol-1，故C正确；答案选C。9．下列有关说法正确的是A．已知HI(g)1/2H2(g)＋1/2I2(s)ΔH＝－26.5kJ·mol－1，由此可知1molHI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5kJ的热量B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为ΔH＝－285.8kJ·mol－1C．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)

ΔH1,

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)

ΔH2，则ΔH1＜ΔH2D．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4kJ·mol－1【答案】C【详解】A.HI(g)1/2H2(g)＋1/2I2(s)ΔH＝－26.5kJ·mol－1，由于反应可逆，可知1molHI气体充分分解后可以放出小于26.5kJ的热量，故A错误；B.根据燃烧热定义可知，水的状态不对，必须为液态才可以，故B错误；C.已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)

ΔH1,

2C(s)＋O2(g)=2CO(g)

ΔH2，盖斯定律可得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)

ΔH1-ΔH2,因为燃烧放热，所以ΔH1-ΔH2＜0，则ΔH1＜ΔH2，故C正确；D.因为醋酸为弱电解质,电离需要吸热,所以NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)==CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH>－57.4kJ·mol－1,故D错误;正确答案:C。【点睛】①关于可逆反应热化学方程式注意点：A.当反应逆向进行，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。B.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－akJ·mol－1，意义是指2molSO2气体与1molO2完全反应时，放出akJ的热量，若将2molSO2与气体1molO2放于一密闭容器中在一定条件下反应达平衡时，放出的热量要小于akJ，且当平衡移动(各物质状态不变)时，ΔH不变。②燃烧热定义：101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成生成稳定氧化物时所放出的热量；例如氢元素对应液态水，硫元素对应二氧化硫等中和热定义：稀溶液中强酸跟强碱发生中和反应只生成1molH2O时所释放的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为57.3kJ·mol－110．在、下，将通入的溶液中充分反应，测得反应放出的热量。已知在该条件下，通入的溶液中充分反应放出的热量。则与溶液反应生成的热化学方程式正确的是A．，B．，C．，D．，【答案】A【详解】1mol通入的溶液中，生成，放出ykJ的热量，由此可得，①（即0.5mol）通入的KOH溶液（即含0.75molKOH）中充分反应，生成、各0.25mol，测得反应放出xkJ的热量，其热化学方程式为，②由②-①可得与KOH溶液反应生成的热化学方程式：，。故答案选A选项。11．煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=+218.4kJ/mol(反应I)CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)△H2=-175.6kJ/mol(反应II)下列有关说法正确的是A．提高反应体系的温度，能降低该反应体系中SO2生成量B．反应II在较低的温度下可自发进行C．用生石灰固硫的反应为:4CaO(s)+4SO2(g)3CaSO4(s)+CaS(s)△H3，则△H3>△H2D．由反应I和反应II可计算出反应CaSO4(s)CaO(s)+SO3(g)的焓变【答案】B【详解】分析：由已知的两个热化学方程式，结合温度对化学平衡的影响规律，即可分析A选项，根据自由能判据可分析B选项，利用盖斯定律可分析出C、D两个选项。详解：A、只有在反应I中生成SO2，且该反应为吸热反应，所以升高温度，有利于反应I平衡向右移动，生成更多的SO2，故A错误；B、要使反应II自发进行，则自由能判据△G=△H-T△S<0，已知△H2<0，由反应方程式可知该反应的熵变化不大，反应的自发性主要决定于焓变，所以该反应在低温下即可自发进行，且低温有利于节约能源，故B正确；C、根据盖斯定律，反应II—4×反应I即得C选项的热化学方程式，所以△H3=△H2-4△H1，已知△H1>0，△H2<0，所以△H3<△H2,故C错误；D、反应I和反应II中没有SO3(g)，所以无法通过反应I和反应II计算出反应CaSO4(s)CaO(s)+SO3(g)的焓变，故D错误。所以本题答案选B。点睛：本题的难点是B选项，因为反应II前后气体、固体的分子数都不变，即商变不大，所以焓变对反应的自发性起决定作用，这是利用自由能判据的一种特殊情况，由于是放热反应，低温即可自发进行，且节约能源；易错点是C选项，要明确焓变的比较是带着+、-号进行比较的。本题有一定的难度。12．用CH4催化还原NO2可以消除氮氧化物的污染，例如：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol-1②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1下列说法不正确的是A．由反应①可知CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H>-574kJ·mol-1B．反应①②转移的电子数相同C．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4kJ。D．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总物质的量为1.60mol【答案】A【详解】A．根据反应①可知，当生成液态水时，由于气体转化为液体时放热，所以生成液态水放出的热量更多，放热越多，焓变越小，A错误；B．物质的量相等的甲烷分别参加反应①、②，C元素的化合价均是从-4价升高到+4价，所以转移电子数相同，B正确；C．标准状况下4.48L甲烷的物质的量是0.2mol，还原NO2至N2，放出的热量为(574+1160）kJ/mol÷2×0.2mol=173.4kJ，C正确；D．0.2mol甲烷还原NO2至N2，C元素的化合价从-4价升高到+4价，所以转移电子总数是0.2mol×8=1.6mol，D正确；答案选A。13．完成下列反应的热化学方程式。(1)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445kJ热量，则热化学方程式为_____________。(2)已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为akJ·mol－1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式_________________________。(3)已知：N2(g)＋H2(g)=N(g)＋3H(g)ΔH1＝＋akJ·mol－1N(g)＋3H(g)=NH3(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1NH3(g)=NH3(l)ΔH3＝－ckJ·mol－1写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式__________________________________。(4)已知：①HF(aq)＋OH－(aq)=F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1试写出HF电离的热化学方程式_____________________________________________。(5)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中，只存在S—F键，已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，F—F键能为160kJ·mol－1，S—F键能为330kJ·mol－1，试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式___________________________________________。【答案】

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol

H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(l)ΔH＝－akJ/mol

N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)ΔH＝-2(b+c-a)kJ/mol.

HF(aq)H＋(aq)＋F－(aq)ΔH＝－10.4kJ/mol

S(s)+3F2(g)═SF6(g)ΔH＝-1220kJ/mol.【详解】(1)0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445kJ热量，1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放热890kJ，反应的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H=-890kJ/mol，故答案为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H=-890kJ/mol，(2)已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为akJ·mol－1，则H2S的燃烧热的热化学方程式为：H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(l)ΔH＝－a

kJ/mol，故答案为：H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(l)ΔH＝－a

kJ/mol；(3)已知：N2(g)＋H2(g)=N(g)＋3H(g)ΔH1＝＋akJ·mol－1N(g)＋3H(g)=NH3(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1NH3(g)=NH3(l)ΔH3＝－ckJ·mol－1根据盖斯定律，将以上三个热化学方程式相加即可得到N2(g)＋H2(g)===NH3(l)

ΔH＝-(b+c-a)kJ/mol.，即得到N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)

ΔH＝-2(b+c-a)kJ/mol.故答案为：N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)

ΔH＝-2(b+c-a)kJ/mol.(4)已知：①HF(aq)＋OH－(aq)=F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJ·mol－1，②H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1根据盖斯定律，①-②得：HF(aq)H＋(aq)＋F－(aq)ΔH＝(－67.7＋57.3)kJ·mol－1＝－10.4kJ/mol，故答案为：HF(aq)H＋(aq)＋F－(aq)ΔH＝－10.4kJ/mol(5)已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，F—F键能为160kJ·mol－1，S—F键能为330kJ·mol－1，ΔH＝生成物的总能量-反应物的总能量=反应物的键能-生成物的键能=280kJ·mol－1+3×160kJ·mol－1-6×330kJ·mol－1=-1220kJ/mol，所以S(s)+3F2(g)═SF6(g)

ΔH＝-1220kJ/mol.，故答案为：S(s)+3F2(g)═SF6(g)

ΔH＝-1220kJ/mol.；【点睛】14．（1）通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和减去反应中形成新化学键的键能之和。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。化学键Si—OSi—ClH-HH—ClSi—SiSi—C键能/kJ·mol－1460360436431176347已知：1mol晶体硅含有2molSi-Si键。工业上可以通过下列反应制取高纯硅：SiCl4(g)＋2H2(g)＝Si(s)＋4HCl(g)，则该反应的反应热(ΔH)为______。（2）碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：①有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：ΔH＝＋88.6kJ·mol－1则M的化学式为_________________，M、N相比，较稳定的是____________。（填M或N）②已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6kJ·mol－1，CH3OH(l)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－akJ·mol－1，则a____________238.6(填“＞”、“＜”或“＝”)。③使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：____________。④火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)=2Al2O3(s)＋3TiC(s)ΔH＝－1176kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子时放出的热量为_______。（3）已知：①H2O(g)＝H2O(l)

△H1=—Q1kJ/mol②CH3OH(g)＝CH3OH(l)

△H2=—Q2kJ/mol③2CH3OH(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+4H2O(g)

△H3=—Q3kJ/mol（Q1、Q2、Q3均大于0）若要使32g液态甲醇完全燃烧，最后恢复到室温，放出的热量为______kJ。【答案】

C7H8

M

＜

98kJ

【详解】（1）信息可知，△H=反应物的总键能-生成物的总键能，则，该反应的反应热故答案为：；（2）①根据M的键线式可知M化学式为：C7H8；有机物M经过太阳光光照可转化成N：ΔH＝＋88.6kJ·mol－1，过程是吸热反应，N暗处转化为M，是放热反应，能量越低越稳定，说明M稳定。故答案为：C7H8；M；②燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量小于燃烧热。故答案为：＜；③有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，反应的热化学方程式为：。故答案为：；④转移12mol电子放热1176kJ，则反应过程中，每转移1mol电子放热1176kJ÷12＝98kJ。故答案为：98kJ；（3）已知：①H2O(g)＝H2O(l)

△H1=—Q1kJ/mol②CH3OH(g)＝CH3OH(l)

△H2=—Q2kJ/mol③2CH3OH(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+4H2O(g)

△H3=—Q3kJ/mol（Q1、Q2、Q3均大于0）由盖斯定律可得可得2CH3OH(l)+3O2(g)＝2CO2(g)+4H2O(l)，32g甲醇物质的量为1mol，故释放的热量为：kJ。故答案为：。15．常温常压下，断裂1mol（理想）气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol（理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能（单位为kJ·mol-1）。下表是一些键能数据（kJ·mol-1）：化学键键能化学键键能化学键键能C-F427C-Cl330C-I218H-H436S=S255H-S339回答下列问题：（1）由表中数据规律预测C-Br键的键能范围：_____＜C-Br键能＜______（填写数值和单位）。（2）热化学方程式2H2(g)+S2(g)═2H2S(g)△H=QkJ·mol-1；则Q=_______。（3）已知下列热化学方程式：O2(g)═O2+(g)+e-△H1=+1175.7kJ·mol-1PtF6(g)+e-═PtF6-(g)△H2=-771.1kJ·mol-1O2+PtF6(s)═O(g)+PtF(g)△H3=+482.2kJ·mol-1则反应O2(g)+_______(g)=O(g)+PtF(s)△H=_______kJ·mol-1。【答案】

218

kJ/mol

330

kJ/mol

-229

PtF6

-77.6【详解】（1）元素周期表中同主族存在的变化规律，C－Br原子半径在C－Cl和C－I之间，键能应介于C－Cl和C－I之间，C－Br键的键能范围为218kJ•mol-1＜C－Br键能＜330kJ•mol-1；（2）热化学方程式2H2(g)+S2(g)═2H2S(g)△H=QkJ•mol-1，△H=反应物键能总和-生成物键能总和=2×436kJ/mol+255kJ/mol-2×2×339kJ/mol=-229kJ/mol，则Q=-229；（3）①O2(g)═O2+(g)+e－△H1=+1175.7kJ•mol-1，②PtF6(g)+e－═PtF6－(g)

△H2=-771.1kJ•mol-1，③O2+PtF6－(s)═O2+(g)+PtF6－(g)

△H3=+482.2kJ•mol-1，依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②-③得到O2(g)+PtF6(g)=O2+PtF6-(s)△H=-77.6kJ/mol。16．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。(1)实验测得，标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量，试写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：_____________________；(2)已知反应CH3—CH3（g）→CH2===CH2（g）＋H2（g），有关化学键的键能如下：化学键C—HC===CC—CH—H键能/kJ·mol－1414.4615.3347.3435.3通过计算得出该反应的反应热为______________________；(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2＝－571.6kJ·mol－12C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2599kJ·mol－1根据盖斯定律，计算25OC时由C(s，石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的焓变：ΔH＝______________。【答案】

CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝-2akJ/mol

+125.5kJ/mol

+226.7kJ/mol【详解】（1）燃烧热：1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，1mol甲烷放出的热量为22.4×a/11.2kJ=2akJ，CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)△H=－2akJ·mol－1；（2）根据反应热=反应物键能总和－生成物键能总和=（347.3＋6×414.4－615.3－4×414.4－435.3)kJ·mol－1=＋125.5kJ·mol－1；(3)①C(s)＋O2(g)=CO2(g)，②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)，③2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)，目标反应：2C(s)＋H2(g)=C2H2(g)，因此有：2×①＋②/2－③/2得出△H=(－393.5×2－571.6/2＋2599/2)kJ·mol－1=+226.7kJ/mol。17．在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2)，当它们混合时，即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。(1)写出该反应的热化学方程式______。(2)已知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ·mol﹣1，则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是______kJ。(3)上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是______。(4)已知N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ·mol﹣1，N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534kJ·mol﹣1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式______。(5)已知：N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/molN2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=﹣543kJ/molH2(g)+F2(g)═HF(g)△H=﹣269kJ/molH2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=﹣242kJ/mol有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式：______。(6)丙烷燃烧可以通过以下两种途径：途径I：C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣akJ·mol﹣1途径II：C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+bkJ·mol﹣12C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=﹣ckJ·mol﹣12H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣dkJ·mol﹣1(abcd均为正值)请回答下列问题：判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径I放出的热量______(填“大于”、“等于”或“小于”)途径II放出的热量。C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)的反应中，反应物具有的总能量______(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的总能量。b与a、c、d的数学关系式是______。【答案】(1)N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625kJ/mol(2)408.8(3)产物为氮气和水，无污染(4)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ·mol﹣1(5)N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135kJ·mol﹣1(6)

等于

小于

b=+-a【解析】（1）由0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量，可以计算出1mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出641.625kJ的热量，则该反应的热化学方程式N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625kJ/mol，故答案为：N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625kJ/mol；（2）已知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ·mol﹣1，则H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ·mol﹣1，所以N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.625kJ/mol，则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是817.625kJ/mol=408.8kJ，故答案为：408.8；（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是产物为氮气和水，无污染，故答案为：产物为氮气和水，无污染；（4）①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ·mol﹣1，②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ·mol﹣1，根据盖斯定律，由②-①得：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=(-534kJ·mol﹣1)-67.7kJ·mol﹣1=-1135.7kJ·mol﹣1，所以肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式为：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ·mol﹣1，故答案为：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ·mol﹣1；（5）①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol，②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ/mol，③H2(g)+F2(g)=HF(g)△H=-269kJ/mol，④H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ/mol，经分析，由②+③-④可得：N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-543kJ/mol+(﹣269kJ/mol)-(-242kJ/mol)=-1135kJ·mol﹣1，所以肼和氟反应的热化学方程式为N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135kJ·mol﹣1，故答案为：N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135kJ·mol﹣1；（6）化学反应的焓变与反应途径无关，只与反应的初始状态和终了状态有关，所以等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径I放出的热量等于途径II放出的热量；由于C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)是吸热反应，所以反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量；根据途径I：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-akJ·mol﹣1，途径II：①C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H=+bkJ·mol﹣1，②2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)△H=-ckJ·mol﹣1，③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-dkJ·mol﹣1(abcd均为正值)，①-②-③可得：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=kJ·mol﹣1=-akJ·mol﹣1，所以b与a、c、d的数学关系式是b=+-a，故答案为：等于；小于；b=+-a。模块三：全国名校竞赛试题精选1．（2022·重庆·高二竞赛）在合适的金属催化剂作用下，可以实现逆水煤气变换反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+2H2O(g)。反应的微观过程和相对能量(E)如下图所示，“*”代表在催化剂表面被吸附。下列说法错误的是A．历程I反应的方程式可表示为CO2(g)→CO(g)+O*B．历程II涉及H-H的断裂和O-H的形成C．历程III决定了总反应的反应速率D．金属催化剂使整个反应的ΔH减小【答案】D【解析】略2．（2020·甘肃·古浪县第二中学高二竞赛）根据以下三个热化学方程式：

判断a、b、c三者关系正确的是A． B．C． D．【答案】B【详解】H2S完全燃烧放热多，但放热越多，△H越小，则△H2＞△H1；气态水的能量高于液态水，所以生成液态水时放热多，则△H3＞△H2，即△H3＞△H2＞△H1，答案选B。3．（2020·陕西渭南·高二竞赛）已知：H2O(g)=H2O(l)

△H1=-Q1kJ·mol-1C2H5OH(g)=C2H5OH(1)

△H2=-Q2kJ·mol-1C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)

△H3=-Q3kJ·mol-1若使23g液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位为kJ)A．Q1+Q2+Q3 B．0.5(Q1+Q2+Q3)C．0.5Q2-1.5Q1-0.5Q3 D．1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3【答案】D【详解】设反应H2O(g)=H2O(l)△H1=-Q1kJ·mol-1为①式，反应C2H5OH(g)=C2H5OH(1)△H2=-Q2kJ·mol-1为②式，反应C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H3=-Q3kJ·mol-1为③式，反应C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)可由3×①+③-②得到，因此该反应的△H=3×△H1+△H3-△H2=-3Q1-Q3+Q2=-(3Q1-Q2+Q3)，23g酒精的物质的量为=0.5mol，因此放出的热量为1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3，故选D。4．（2017·安徽·高二竞赛）已知下列反应：SO2(g)+2OH(aq)=(aq)+H2O(1)

ΔH1ClO-(aq)+(aq)=(aq)+Cl-(aq)

ΔH2CaSO4(s)=Ca2+(aq)+(aq)

ΔH3则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(1)+Cl-(aq)的ΔH为A．ΔH1+ΔH2+ΔH3 B．ΔH1+ΔH2-ΔH3C．ΔH1-ΔH2+ΔH3 D．ΔH3-ΔH1+ΔH2【答案】B【详解】①SO2(g)+2OH(aq)=(aq)+H2O(1)

ΔH1②ClO-(aq)+(aq)=(aq)+Cl-(aq)

ΔH2③CaSO4(s)=Ca2+(aq)+(aq)

ΔH3根据盖斯定律，①+②-③得SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(1)+Cl-(aq)，则ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3，B符合题意；答案选B。5．（2009·安徽·高二竞赛）一些烷烃的燃烧热如下表：化合物ΔH/(kJ·mol-1)化合物ΔH/(kJ·mol-1)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下列说法正确的是A．正戊烷的燃烧热大约是3540kJ·mol-1B．热稳定性：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)ΔH=-1560.8kJ·mol-1D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多【答案】A【详解】A．由正丁烷和异丁烷的燃烧热数据可推出正戊烷比2­-甲基丁烷的燃烧热略大些，A正确；B．1mol正丁烷完全燃烧放出的热量比1mol异丁烷完全燃烧放出的热量多，即1mol正丁烷与O2反应时断键所吸收的能量比1mol异丁烷与O2反应时断键所吸收的能量少，从而说明正丁烷的热稳定性小于异丁烷，B错误；C．ΔH=-3121.6kJ·mol-1且H2O应为液态，C错误；D．根据表格中燃烧热数值分析可知，1gCH4燃烧放出55.69kJ的热量，1gC2H6燃烧放出52.03kJ的热量，D错误；故选A。6．（2013·安徽·高二竞赛）在一定条件下，已知下列物质燃烧的化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO2(g)

△H=-393.5kJ·mol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

△H=-572kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H=-890kJ·mol-1在此条件下，下列叙述正确的是A．C(s)+2H2(g)=CH4(g)

△H=+75.5kJ·mol-1B．CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(g)

△H=-1283.5kJ·mol-1C．1molH2(g)和3molCH4(g)燃烧共放热2956kJ·mol-1D．l6gCH4充分燃烧放出的热量约等于4gH2燃烧放出的热量【答案】C【解析】略7．（2013·江西·高二竞赛）X、Y、Z有关系，且△H=△H1+△H2符合上述转化关系的X、Z可能是①Fe和FeCl3；②C和CO2；③AlCl3和NaAlO2；④NaOH和NaHCO3；⑤S和SO3；