第一章 第一节 第1课时 反应热 焓变

第一章化学反应的热效应

第一节反应热

第1课时反应热焰变

课后•训练提升

基础巩固

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.必然伴随着能量变化

答案:C

解析:化学变化的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,化学变化中会产生新

的物质并伴随能量变化，但物质状态不一定发生变化，如H2(g)+Cl2(g)-2HCl(g),

反应物和生成物均为气体。

2.下列反应中，属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是()。

A.Ba(OH)2-8H2O与NH4cl反应

B.铝与稀盐酸反应

C.灼热的炭与水蒸气生成一氧化碳和氢气的反应

D.煤与02的燃烧反应

答案:C

解析:A为非氧化还原反应,B、C、D为氧化还原反应，其中C为吸热反应,B和D

为放热反应。

3.化学家格哈德・埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,

示意图如下：

Q-2.--S.

感)小丽娘》为三褊森〃&'超姓T

下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是()0

A.该过程表明，在化学反应中存在化学键的断裂与形成

B.在催化剂的作用下，反应物的化学键变得容易断裂

C.过程②需吸收能量，过程③则放出能量

D.常温下该反应难以进行，是因为常温下生成物的化学键难以形成

答案:D

解析:由图中可知，每3个氢气分子和1个氮气分子断键得到原子，然后生成2个

氮分子，生成氨气分子之前是氢原子和氮原子,A项正确;催化剂能改变化学反应

的速率，合成氮的反应在催化剂作用下,反应速率增大，意味着反应物化学键的断

裂和生成物化学键的形成变得更容易,B项正确;化学键的断裂需要吸收能量，而

化学键的形成则放出能量.从图中可看出②为化学键断裂过程，③为新的化学键形

成过程,C项正确;化学键的断裂需要吸收能量，所以该反应在常温下难以进行,D

项错误。

4.下列说法中不正确的是（）o

A.化学变化过程是原子的重新组合过程

B.根据化学反应中的能量变化情况，化学反应可分为吸热反应和放热反应

C.化学反应中的能量变化多少与其反应物用量有关

D.化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的

答案:D

解析:化学反应中的能量变化通常以热能形式表现出来，有的以光能、电能等形式

表现出来,D项不正确。

5.下列说法中正确的是（）。

A.焰变的单位是kJ.mol”,是指1mol物质参加反应时的能量变化

B.反应吸热时A/7<0

C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热,△”为

D.一个化学反应中，当生成物总键能大于反应物的总键能时，反应吸热,AH为

答案:C

解析:蛤变单位中的kJ・moH是指每摩尔具体的反应,不一定指参加反应的物质,A

项错误;吸热反应的△心>0,B项错误;反应中物质所具有的总能量减少，反应就放

出热量，反之就吸收热量,C项正确;化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学

键的形成，断键时吸收能量，成键时释放能量，所以D项错误。

6.在氢气与氧气的反应中,1molHz（g）中的化学键断裂时需要吸收akJ的能量」

mol02（g）中的化学键断裂时需要吸收bkJ的能量』mol出0恁）中的化学键形成

时要释放ckJ的能量。则下列关系式正确的是（）o

\.a+b>cB.a+b<c

C.2a+/x2cD.2〃+/?=2c

答案:C

解析:氢气与氧气反应的化学方程式为2H2+。2宅2H20,该反应为放热反

应,△H=(2a+b-2c)kJ-mol"<(),所以2a+b<2c,C项正确。

7.已知化学反应2c⑸+O2(g)叠2co(g),2co(g)+Ch(g)逐2co2(g)都是放热反应，

据此判断,下列说法中正确的是(其他条件相同)()。

A.28gCO所具有的能量一定高于44gCO2所具有的能量

B.56gCO和32gO2所具有的总能量高于88gCO2所具有的总能量

C.32gO2所具有的总能量高于44gCO2所具有的总能量

D.将一定质量的C燃烧，生成CO?与生成CO时放出的热量一样多

答案:B

解析:放热反应是反应物的总能量高于生成物的总能量。

8.对于放热反应H2+CI2邈2HCI,下列说法正确的是()0

A.该反应涉及离子键和共价键的断裂与形成

B.该反应中,化学能只转变为热能

C.断开1molH—H和1molCl—Cl所吸收的总能量小于形成1molH—Cl所放

出的能量

D.反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量

答案:D

解析:A项,H2与Ch含有的化学键为共价键，该反应只涉及共价键的断裂与形成，

错误;B项，该反应的化学能可以转化为热能，也可以转化为光能、电能等其他形

式的能量,错误;C项，该反应为放热反应，所以断开1molH—H和1molCl—Q所

吸收的总能量小于形成2molH—CI所放出的能量，错误;D项，因为反应为放热反

应，所以反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,正确。

9.科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与

白磷分子相似。已知断裂1molN—N吸收193kJ热量，断裂1molN=N吸收

941kJ热量厕()o

A.N4的熔点比P4高

B.lmolN4气体转化为N2时要吸收724kJ能量

C.N4是N2的同系物

D.1molN,气体转化为N2时要放出724kJ能量

答案:D

解析:N4与白磷(P4)结构相似，由于N4相对分子质量小于P4,故其分子间作用力弱

于Pa,其熔点低于P4,A项错误;N*与N2互为同素异形体，而不是同系物,C项错误;

从结构图中可看出,1个N4分子中含有6个N—N,根据N4(g)-2N2(g),有

△”=6x193kJ-mol1-2x941kJmol^-724kJmol",故B项错误,D项正确。

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ChBr2hHC1HBrHIH2

能量

243193151432366298436

kJ

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.Ch

C.Br2D.h

(2)下列氢化物中，最稳定的是

A.HC1B.HBrC.HI

⑶X2+H2-2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是(填“吸热”或“放热”)反

应。

(4)相同条件下,X2(X代表0、Br、I)分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气

时，放出或吸收热量最多的是o

(5)若无上表中的数据,你能正确回答出问题(4)吗?o你的根据

是0

答案：(1)A(2)A(3)放热(4)。2(5)能生成物越稳定，放出的热量越多，在

HX中,HC1最稳定

解析:键能越大，分子越稳定，物质所具有的能量越低。

1L用50mL0.50moll,盐酸与50mL0.55mol-L1NaOH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该中和反应的反

应热。

温度K"疆

⑴装置中杯盖缺失,求得的反应热(填“偏大”“偏小”或“无影响

(2)如果用60mL().50mol-L-1盐酸与50mL0.55mol-L-1NaOH溶液进行反应，与

上述实验相比,所放出的热量(填“相等”或“不相等”),所求反应热

(填“相等”或“不相等”

⑶用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的反应热

(填“偏大”“偏小”或“无影响

答案：(1)偏大

⑵不相等相等

(3)偏大

解析:(1)杯盖缺失，热量损失,根据温度变化求得反应放出的热量偏少,△”偏大。

(2)酸与碱的用量不同，反应放出的热量不相等，但求得的反应热相等。(3)由于

NH3H2O电离时吸热,所以测得反应放出的热量偏少,偏大。

能力提升

1.H2与02发生反应的过程用模型表示如下(“一”表示化学键)：

%°.°.°v<

。。。

LO••：OX.°oO•0：X、<6A

、、、、、、、、e、、、、、、.、、、、、、、、、、、、、、、、、、

下列说法不正确的是()。

A.过程I是吸热过程

B.过程III一定是放热过程

C.该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键

D.该反应的能量转化只能以热能的形式进行

答案:D

解析:过程I分子中的化学键断裂，形成原子，属于吸热过程,A项正确;过程HI为新

化学键形成的过程，属亍放热过程,B项正确;过程1中所有的旧化学键都断裂，过

程HI为新化学键形成的过程,C项正确;该反应可通过燃料电池实现化学能到也能

的转化,D项错误。

2.已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液反应生成1molH2O时的反应热A/7=-57.3

kJmor10下列说法中错误的是()o

A.将含1molNaOH的稀溶液与5()g98%的硫酸混合后放出的热量为57.3kJ

B.将含1molNaOH的稀溶液与含1molCH3COOH的稀溶液混合后放出的热量

小于57.3kJ

C.用0.50mol-L-'盐酸和氢氧化钠固体进行实验，测出生成1molH2O时的反应热

数值偏大

D.用稀硫酸和稀硝酸分别与Ba(OH”稀溶液进行反应测定生成1molH2O时的

反应热，其数值不同

答案:A

解析:选项A中98%的硫酸属于浓硫酸,与水混合时放出热量，使放出的热量增

多,A项错误;选项B中CH3co0H是弱酸，电离时吸热，使反应中放出的热量减

少,B项正确;选项C中氢氧化钠固体溶于水放热，使放出的热量增多,C项正确;D

项中H2so4与Ba（0H）2反应还生成BaSCh沉淀，放出的热量增多,D项正确。

3.下列关于化学反应的说法中正确的是（）。

A.有化学键断裂的过程一定发生了化学变化

B.化学反应中有物质变化也有能量变化

C.如图所示的反应为放热反应

徐⑸|生成物

|反应物/

D.需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应

答案:B

解析:NaCI溶于水时离于键断裂，但该过程只发生了物理变化,A错误;由题图可知

生成物的总能量大于反应物的总能量，故该反应为吸热反应,C项错误;有些放热

反应也需要加热，如Fe与S的反应,D项错误。

4.已知1molFh（g）中的化学键断裂时需要吸收436kJ的能量/mo）NH3（g）中的

化学键形成时要释放I173kJ的能量。1molN2（g）与3molH2（g）完全反应生成2

molNH3（g）吐放出92.4kJ的热量。则1molNz（g冲的化学键断裂时需要吸收的

能量是（）。

A.431.2kJB.945.6kJ

C.648.9kJD.869.6kJ

答案:B

解析:根据化学方程式N2+3H22体:化上刑:2NH3,设1molNXg）中的化学键断裂时需

要吸收的能量为x,有X+3X436kj-2xl173kJ=-92.4kJk945.6kJo

5.已知:在25℃和101kPa下，反应H2（g）+F2（g）-2HF（g）的AH=270kJ・mol"，下

列说法正确的是（）o

A.在相同条件下,1molH2（g）与1molF2（g）的总焰大于2molHF（g）的总烯

B.lmolHz（g）与1molB（g）反应生成2molHF⑴，放出的热量小于270kJ

C.该反应的逆反应是放热反应

D.该反应过程中焰的变化可用下图来表示

2mo!HF®

^/△//=-270kJ-mor,

1molH2(g)+

1mo)F2(g)

答案:A

解析:该反应是放热反应,反应物1molH2(g)与1molF2(g)的总嫌大于生成物2

molHF(g)的总妗,A项正确,D项错误;该反应的逆反应是吸热反应,C项错误；

HF(g)变为HF(1)放出热量，因此生成2moiHF⑴放出的热量大于270kJ,B项错

•0

伏。

6.某化学社团的同学通过实验测定中和反应的反应热。

⑴实验用品有:量热计、胶头滴管、玻璃搅拌器、0.5mol-L/盐酸、().55molL-1

NaOH溶液，实验还缺少的玻璃仪器是o

(2)实验中能否用环形铜制搅拌器代替玻璃搅拌器？(填“能”或“否”)，原因

是。

(3)他们记录的实验数据如下：

溶液温度

头驷用口口反应热

t\t2

50mL50mL

a().55mol-L-10.5mol-L-'20℃23.3℃

NaOH溶液HCI溶液

NH

50mL50mL

b0.55mol-L-10.5mol-L120℃23.5℃

NaOH溶液HCI溶液

已知:。二c,〃瓦,反应后溶液的比热容c,为4.18J/(g-C),各物质的密度均为1g-cnr

3

O

①计算上表中\H=o

②根据实验结果写出NaOH溶液与HCI溶液反应的热化学方程

式:。

(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果(填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HC1

做实验，对测定结果(填“有”或“无”)影响。

答案：(1)量筒、温度计

(2)否金属易导热，热量散失多，导致误差偏大

(3)①-56.8kJ-mol-1

②NaOH(aq)+HQ(aq>NaCl(aq)+H2O(l)△H=-56.8kJmoH

(4)无有

解析：(1)中和反应反应热测定的关键是减少实验过程中的热量损失，需要的仪器

除题目中的仪器外，还要用量筒量取液体体积，用温度计测量液体的温度。

(2)不可以，铜丝易导热，会增大热量散失。

(3)①由题意知:a中缶力=23.3℃-20℃二3.3℃0

b中”尸23.5℃-20℃=3.5℃

故At=-------------=3.4CO

2

由Q=o〃瓦=4.18J/(g・℃)xl00gx3.4°O1.42kJ,则△"=--^―-=-142kJ=-56.8

匕'b，b0.025mol0.025mol

kJmor1o

②NaOH(叫)+HCl(aq)NaCl(叫)+H2O⑴A/7=-56.8kJmol*o

(4)KOH、NaOH都是强碱，对结果无影响。而用CH3coOH代替HC1,由于

CHsCOOH为弱酸，电离需吸热，故对测定结果有影响。

7.(1)已知单质硫在通常条件下以Ss(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有

S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8具有相似的结构特点，其结

构如图所示：

S4：SX&s6:ss,：sSss

若已知硫氧键的键能为dkLmoll氧氧键的键能为ekJmor',S(s)+O2(g)

SCh(g)的NH=-akJ・mol",则Ss分子中硫硫键的键能为。

(2)下表是部分化学键的键能数据•：

化学键P—PP—00=0P=O

键能/(k，moH)198360498X

①白磷(P。、P4O6、PQo的分子结构如下图所示，己知P4(s)+502(g)——PQo⑸的

AH=-2982kJmoH,则上表中x=。

②0.5mol白磷(P。与。2完全反应生成固态PO6,放出的热量为kJo

答案:(l)24〃-c(2)①585②819

解析:(1)设硫硫键的键能为xkJ-moF1,则：

-akJmor'=-x8xA-kJ-mol'1+

8

ekJmol"-2dkJmol”,x=2d-Q-G。

⑵①根据图示知,1molP4含有6moiP-P,lmolP4O10含12molP—0和4m。1P

一。根据反应热等于反应物总键能与生成物总键能之差，断裂1mol共价键吸收

的能量与生成1mol该共价键放出的能量数值相等，则198kJ・mol/x6+498kJ・mo「

,

X5-360kJ.moHxl2-4xkJ.moH=2982kJmol2585。@P4+3O2-P4O6,1mol

P4O6含有12molP—0,反应热为A”=198kJmol/x6+498kJmol」x3-360kJ-mol-

仪12=1638klmol",则0.5mol白磷（P。与Ch完全反应生成固态PO6放出的热

量为1638kJmor'xO.5mol=819kJ。

过关检测

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.下列说法中正确的是（）o

A.书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可

B.凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应

C.表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式

D.氢气在氧气中燃烧生成H20（g）的热化学方程式是2H2（g）+Ch（g）—2H20（g）

△”二483.6kJ

答案:C

解析:热化学方程式需写出物质的聚集状态,A项错误;放热反应也可能在加热或

点燃条件下进行,B项错误;D项\H的单位错误，应为kJmor'o

2.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是（）o

A.放热反应的发生无需任何条件

B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关

C.化学反应过程都伴随着能量的变化

D.硫酸与NaOH的反应是吸热反应

答案:C

解析:放热反应的发生可能需要条件，例如加热、点燃等,A项错误;化学键的断裂

和形成过程中吸收的能量与放出的能量不同，才有化学反应的放热和吸热,B项错

误;化学反应过程都伴随着能量的变化,C项正确;酸碱中和反应都是放热反应.D

项错误。

3.下列关于\H的说法正确的是（）o

A.反应过程中，消耗的反应物越多公〃越大

B.A/7>0时反应放热,△”<（）时反应吸热

C.A”越大,说明反应放出的热量越多

D.能量变化如图所示的化学反应为放热反应,△以为

培⑼t反应物

I\生成物

答案:D

解析:A”与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关,A项错

误公H>0时反应吸热,AH<0时反应放热,B项错误;反应放出的热量越多，△方越小,

反应吸收的热量越多,△〃越大,C项错误;由于反应物的总蛤大于生成物的总蛤，故

由反应物转化为生成物时，该反应为放热反应为“-”,D项正确。

4.已知强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应，生成1molH2O时的热效应

△"=-57.3kJmor'o向1L0.5mol・L"NaOH溶液中分别加入:①稀醋酸、②浓硫

酸、③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为△为、△"、△”3,其关系正确的

是()。

A.bH\>bH»bH?B.AHI=A”2=A“3

C.AHl<AH3<A//2D.△“尸A”3VA”2

答案:A

解析:相同浓度、相同体积的NaOH溶液与稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸恰好完全反

应，若不考虑弱酸电离吸热和浓硫酸溶于水放热，应放出相同的热量。但实际反应

中,浓硫酸溶于水放热;CH3coOH是弱酸，电离过程吸热。比较△*、△”?、

的大小时，要注意其均为负值。

5.下列对H2(g)+C12(g)-2HCl(g)

A/7=-184.6kJmor1的叙述正确的是()。

A.1分子H2和1分子C12反应，放出热量184.6kJ

B.lmolH2(g)完全反应生成2molHCl(g),放出的热量为184.6kJ

C.在25℃和101kPa的条件下,1molC(g)与1molCb(g)完全反应生成2mol

HCl(g),放出的热量为184.6kJ

D.在25C和101kPa的条件下,1molH?(g)与1molCb(g)完全反应生成2mol

HQ(g),吸收的热量为184.6kJ

答案:C

解析:热化学方程式中A”的值与具体化学反应相对应，在反应中各物质前的化学

计量数不再表示粒子数目，只表示物质的“物质的量''，所以A项中分子个数的说

法是错误的;在描述反应时应说明外界条件，而B项中没有温度和压强，该说法也

是错误的;△”<(),反应放热而非吸热,D项错误。

6.下列热化学方程式书写正确的是()。

A.C2H5OH+3O2-2co2+3H2OAH=-1367.0kJmol”

B.NaOH(aq)+HCl(aq)-NaCl(aq)+H2O(l)△”=+57.3kJ・mo-

C.S(s)+Oz(g)—SOz(g)A/7=-269.8kJmoH

D.2NO(g)+O2(g)—2NO2(g)A//=-ll6.2kJ

答案:C

解析:热化学反应方程式要标出物质的聚集状态,A项错误;酸碱中和反应放热人”

应小于0,B项错误;反应热△”的单位是kJmolLD项错误。

7.在一定条件下,CO和CM燃烧的热化学方程式分别为：

2co(g)+O2(g)^~2co2(g)AH=-566kJmol”

CH4(g)+2O2(g)-CO2(g)+2H2O(l)△"=-890kJmoH

由1molCO和3molCK组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时，释放的热量

为()。

A.2953kJB.3236kJ

C.2588kJD.l739kJ

答案:A

解析:根据热化学方程式可知,ImolCO完全燃烧放出的热量是283kJ,3molCH4

完全燃烧放出的热量是890kJx3=2670kJ,释放的总热量为283kJ+2670kJ=2

953kJo

8.己知:①2H2(g)+O2(g)-2H20(1)A/仁知7L6kJ・mol。②H+QqHOHXaq)一

H2O(1)AH=-57.3kJmol'o下列说法中错误的是()。

A.①式表示25℃和101kPa时,2molH2(g)和1molCh(g)完全燃烧生成2mol

H2O⑴放热571.6kJ

B.2H2(g)+O2(g)—2H20(g)中

△”>-571.6kJmor1

C.将含1molNaOH的水溶液与50g98%的浓硫酸混合后放出的热量为57.3kJ

D.将含1molNaOH的稀溶液与含1molCHsCOOH的稀溶液混合后放出的热量

小于57.3kJ

答案:C

解析:C项过程还伴随着浓硫酸稀释所放出的热量，故放出的热量大于57.3kJ,

9.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体。已知热化学方程式：

①4AKs)+3O2(g)-2AhO3(s)\H\

②4Al(s)+2O3(g)-2AhO3(s)

③302(g)-203(g)NH\

下列关系式正确的是()o

A.A//I-AH2=A/73B.AHI+A/72=A//3

C.AH2-AHI=AH3D.AHI+A42+A%=0

答案:A

解析:根据盖斯定律可知:反应式①-②得③，所以A/73=A/7I-A/72O

10.已知反应X+Y—M+N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是()o

A.X的能量一定高于M

B.Y的能量一定高于N

C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量

D.因该反应为放热反应，故不必加热就可发生反应

答案:C

解析:该反应为放热反应.所以反应物的总能量大于生成物的总能量.即X和Y的

总能量一定高于M和N的总能量,A、B两项错误,C项正确;反应的放热、吸热

与反应条件(如加热)无关,某些放热反应也需要加热才能反应，如氢气和氧气的反

应,D项错误。

11.通过以下反应均可获取H2O下列有关说法正确的是()。

1

①太阳光催化分解水制氢：2生0⑴-2H2(g)+O2(g)A/7i=+57L6kJ-mol-

②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)——CO(g)+H2(g)A”2=+131.3kJ-moH

③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)—CO(g)+3H2(g)AHs=+206.1kJmoi1

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使用不同的催化剂,不同

1

D.反应CH4(g)-C(s)-2H2(g)的A”=+74.8kJ-mol-

答案:D

解析:太阳光催化分解水制氢气，是光能转化为化学能,A项错误;反应②的A”2>0,

故该反应为吸热反应,B项错误;A”3只与反应的始态和终态有关，使用不同的催化

剂,△为相同,C项错误;根据盖斯定律,目标反应CH4(g)——C(g)+2H2(g)相当于③・

②，故A/7=A/73-AH2,A//=206.1kJmoH・131.3kJmoH=74.8kJmol^D项正确。

12.将1ga与4gO2在点燃条件下充分反应，放出71.45kJ热量。在相同条件

下』molH?在足量02中完全燃烧放出的热量是()。

A.71.45kJB.142.9kJ

C.571.6kJD.285.8kJ

答案:D

解析：1gH2与4g02反应时,H2剩余，实际参加反应的H2为0.5g,lmolH2的质量

为2g,因此1molH2在O2中完全燃烧放出的热量为71.45kJx4=285.8kJ。

13.已知热化学方程式：

1

①C2H2(g)号02(g)-2CO2(g)+H2O(l)A//|=-1301.0kJ-moF

②C(s)+02(g)-C02(g)A“2=393.5kJmoH

③出他也2色)一H2。⑴A//3=-285.8kJmor1

则反应④2c(s)+H2(g)-C2H2(g)的为()o

A.+228.2kJ-mol-1B.-228.2kJmoH

C.+l301.0kJmor1D.+621.7kJmor1

答案:A

解析:热化学方程式①②③和④之间存在如下关系:2x②+③.①二④。所以

2AH2+AH3-AHI=AH=-2X393.5kJmoH・285.8kJmod+1301.0kJmol"=+228.2

kJmol_1o

14期(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1

mol化学键所需的能量(kJ):N三N为942、0-0为50()、N—N为154,则断裂1

molN—H所需的能量(1)是()o

能量

假想中间2N(g)+4H(g)+2O(g)

物质的总

能垃

A，2=-2752kJ-mor,

反应物的:,

总能征N2H4(g)+O2(g);

A，i=-534kJ•mor'!

生成物的________________；；

总能母N2(g)+2H2O(g)

A.194

B.391

C.516

D.658

答案:B

解析:利用图示可知肿和氧气变成原子时断键需要的能量为2752kJ-534kJ=2

218kJo1molN2H4和1molO2断键变为原子时要断裂1molN—N、4molN-

H、1molOTD,设断裂1molN—H所需的能量为x,所以1x154kJ+4x+1x500

kJ=2218kJ,解得x=391kJ。

15.用CH4催化还原NO》可以消除氮氧化物的污染，例如：

①CH"g)十4NCh(g)—4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△"=-574kJmol」

1

②CH“g)+4N0(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH=-1160kJmor

下列说法不正确的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)()。

A.由反应①可推知CHi(g)+4NO2(g)—4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)△”>-574

kJmor1

B.反应①②转移的电子数相同

C.若用标准状况下4.48LCHi将NCh还原为N2,同时生成气态水,放出的热量为

173.4kJ

D.若用标准状况下4.48LCH4将NCh还原为Nz,整个过程中转移电子总数为

1.6NA

答案:A

解析:水蒸气冷凝为液态水需要释放热量，所以CH4(g)+4NO2(g)—

4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)

△“<-574kJ・mo「i,A项缙误;两个反应中，碳元素的化合价均由-4价升高到+4价，

则等物质的量的CK分别参加反应①②.转移的电子数相同.B项正确;由题绐热

化学方程式,根据盖斯定律，由(①+②切可以得出CH4将NCh还原为N2的热化学

方程式为CH4(g)+2NO2(g)-N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH=-867kJ-mol",标准状

况下4.48LCH4的物质的量为0.2mol,则0.2molCH4反应放出的热量为867

kJmor'xO2mol=173.4kJ;在此过程中CH4中C元素的化合价由-4价升高到-4

价,转化为CO2,失去电子的总物质的量为0.2molx8=1.6mol,故转移电子总数为

1.6NA,C项正确,D项正确。

二、非选择题(本题共5小题，共55分)

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，然后使得到的氢气和一氧化碳在充

足的空气中燃烧。

这两个过程的热化学方程式为：

a.©C(s)+O2(g)CO2(g)AH=Ei

b.②C(s)+H2O(g)—CO(g)+H2(g)\H=Ei

③H2(g)+|O2(g)—H2O(g)AH=E3

@CO(g)+io2(g)—CO2(g)△”=&

试回答下列问题。

(1)与途径a相比，途径b有较多的优点，即o

(2)上述四个热化学方程式中A/7>0的反应有o

(3)等质量的煤分别通过以上两个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D.两者无法比较

(4)根据能量守恒定律，后、及、E3、&之间的关系为o

答案：(1)煤的利用率高;变成气体燃料后，使燃料充分燃烧(2)②(3)C

(4)E产E2+E3+E4

解析:⑵题给四个反应中①③④为放热反应,AHvO;②为吸热反应,AH>0。

(3)根据盖斯定律，等质量的煤分别通过不同的途径产生的可利用的总能量在理论

上相同。

(4)根据盖斯定律可知:E产氏+©+&o

1

17.(12分)(1)已知反应2Hl(g)—H2(g)+L(g)AH=+11kJ-mol,!molH2(g)>1

mol3g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1mol

HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJo

(2)0.1molCb与焦炭、TiCh完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成

TiO2AH2O的液态化合物，放热4.28kJ,该反应的热化学方程式

为O

(3)Si与C1两元素的单质反应生成1molSi的最高价化合物，恢复至室温，放热

687kJ,已知该化合物的熔点、沸点分别为-69℃和58写出该反应的热化学

方程式:0

(4)NaBH«s)与HzO⑴反应生成NaBCh(s)和H2(g)。在25℃、101kPa下,已知每

消耗3.8gNaBHi⑸放烝21.6kJ,该反应的热化学方程式

是O

答案：(1)299

(2)2Ch(g)+TiO2(s)+2C(s)-TiC14(l)+2CO(g)△〃=-85.6kJmoH

(3)Si(s)+2Ch(g)-SiC14(l)

△”=-687kJmor1

1

(4)NaBH4(s)+2H2O(l)—NaBO2(s)+4H2(g)A/7=-216.0kJmol-

解析:⑴设1molHI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x,则2x-436kJ-151kJ=ll

kJ,角箪得x=299kJo

(2)根据反应物中元素的种类,可判断还原性气体为CO;另一种物质肯定含有Q、

Ti元素,由反应物中有TiCh、生成物的水解产物为TiOixHiO可知,Ti的化合价

始终为+4价,即另一种生成物的分子式为TiCLi,由此写出该反应的化学方程

式:2Cb+TiO2+2C-2CO+TiC14,().lmolCh完全反应放热4.28kJ,则2mol氯气

完全反应可放出85.6kJ热量，该反应的热化学方程式为2C12(g)+TiO2(s)+2C(s)

一TiC14(l)+2CO(g)AH=-85.6kJmol”。

(3)Si与Cb反应生成SiCHSiCL的熔点为-69℃,沸点为58℃,说明室温下SiCh

为液体，生成1mol液态SiC14放热687kJ,据此可写出反应的热化学方程式。

⑷根据题中“每消耗3.3gNaBHm)放热21.6kJ”可得出此反应的热化学方程式

为NaBH4⑸+2氏0(1)-NaBO2(s)+4H2(g)AH=-216.0kJmol'o

18.(11分)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中的

主要能源物质。

⑴使Ch与H2O(g)通过灼热的炭层，生成HC1和CO2,当有1molCb参与反应时

释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程

式:。

(2)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与CO?反应生成甲醇。

已知H2(g)、CO(g)和CH3OH⑴的燃烧热分别为285.8kJmol“、283.0kJmol1和

726.5kJmolL则:

①利用太阳能分解10mol水消耗的能量是—kJo

②甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式

为。

1

答案:⑴2Cb(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g)△"=-290.0kJmor

⑵①2858

②CH30H⑴+(h(g)-CO(g)+2H2O(l)A”=-443.5kJmoH

解析：(1)根据题意写出反应的化学方程式2cl2+2H2O+C-4HC1+CO2/molCh

参加反应时释放出145kJ热量，则2moic12参加反应放出145kJx2=290kJ热量,

反应的热化学方程式为2C12(g)+2H2O(g)+C(s)-4HCl(g)+CO2(g)△止-290.0

kJ-mor'o

(2)©H2(g)+|O2(g)—H2O(I)AH=-285.8kJmoH,所以在0⑴一H2(g)+|O2(g)

△“二十285.8kJ・mo吐利用太阳能分解10mol水消耗的能量=285.8kJmol^xlO

mol=2858kJ。

②由题意可知:a.CO(g)/O2(g)-CO(g)△Hi=-283.0kJmor

22

,,b.CH3OH(l)+|O2(g)-CO2(g)+2H2O(l)A“2=-726.5kJmoH,根据盖斯定律，由

b-a可得:CH3OH⑴+O2(g)-CO(g)+2H2O(l)AH=AH2-AHI=(-726.5kJmol^X-

283.0kJmori)=-443.5kJmolL

19.(10分)如图所示，把试管放入盛有25C饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入

儿小块镁片,再滴入5mL稀盐酸，回答下列问题。

(1)烧杯中可观察到的现象是