第一章 第二节 反应热的计算

第二节反应热的计算

课后•训练提升

基础巩固

1.已知:①H20(g)—H20(l)kJmor1

②CH3OH(g)-CH30H⑴AH2=-(22kJmoH

③2cH3OH(g)+3O2(g)-2cO2(g)+4H2O(g)

A“3=-03kJmor1

Qi、。2、。3均大于Oo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(单位:kJ)()o

A.Q1+Q2+Q3

B.0.5Q3-Q2+2Q1

C.0.503+02-2(21

D.0.5(QI+Q2+Q3)

答案:B

解析:根据③-2x②+4x①得出:2CHQH⑴+3Ch(g)-2CO2(g)+4H2O(l)△〃=AH3-

2AH2+4AHI=(-Q+2Q-4QI)kJ-moH,若32g液态甲醇完全燃烧，放出热量为

(0.5Q3-Q2+2Q。kJ,B项正确。

2.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH⑴的燃烧热分别是285.8kJ•morl、1411.0

kJmol”和1366.8kJmol”,则由C2H4(g)和压0⑴反应生成C2H50H⑴的\H为

()。

A.-44.2kJmor1

B.+44.2kJmor1

C.-330kJ-moF1

D.+33OkJmor1

答案:A

解析:已知C2H4(g)和C2H50H⑴的燃烧热分别是1411.0kJmor1和1366.8

kJmo吐则有①C2H4(g)+3O2(g)-2H2O(l)+2CO2(g)A/7=-l411.0kJmoE;②

C2H50H⑴+3(h(g)—3H20⑴+2CCh(g)\H=-\366.8kJmo吐根据盖斯定律①-

②可得:C2H4(g)+H2O⑴-C2H5OH⑴A/7-44.2kJmol^A项正确。

3.关于如图所示转化关系(X代表卤素)，下列说法不正确的是()。

尹(g)+2X(g

mAM

|H2(g)^X2(g)|-^U|2HX(g)

A.2H(g)+2X(g)—2HX(g)A//3<0

B.生成HX的反应热与途径无关，所以bH\=bH?+NH3

C.C1、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径H吸收的热量依次增多

D.生成HC1放出的热量比生成HBr的多，说明HC1比HBr稳定

答案:C

解析:非金属性越弱,X2越不稳定，破坏化学键吸收的能量越少,C项错误。

4.已知:H2so4(aq)与Ba〔OH)2(aq)反应生成1molBaSCh时的AHi=-l584.2kJ-moP

i;HCl(aq)与NaOH(aq)反应生成1molH2O⑴时的A“2=57.3kJmol'o则反应

Ba2+(aq)+SOi-(aq)-BaSCM(s)的熔变等于()。

A.-1526.9kJmor1

B.-l469.6kJmol_1

C.+l469.6kJmor1

D.+1526.9kJ.mol-1

答案:B

解析:根据题意可写出下列热化学方程式：

①2H+(叫)+S0亍(aq)+Ba2+(aq)+2OH(aq)-BaSO4(s)+2H2O⑴A/7i=-l584.2

kJ-mol-1

1

②H-(aq)+OH(aq)-H2O(1)AH2=-57.3kJ-moP

①-②x2,得Ba2+(aq)+SOi(aq)—BaSO«s),其2AH2=-l584.2kJmol1-

2x(-57.3kJ・mol")=-l469.6kJmol”。

5.已知:①N2(g)+O2(g)-2N0(g)180.5kJ-mol-1

®2SO3(g)^2SO2(g)+O2(g)A”=+196.6kJmol”

则表示汽车尾气转化的热化学方程式为()。

△

A.2SO2(g)+2NO(g)—N2(g)+2SO3(g)"=+377.1kJmoH

1

B.2SO2(g)+2NO(g)—N2(g)+2SO3(g)A//=+16.1kJmor

C2so2(g)+2NO(g)—N2(g)+2SCh(g)AH=-16.1kJmor1

1

D.2SO2(g)+2NO(g)—N2(g)+2SCh(g)AH=-377.1kJmor

答案:D

解析:①+②得热化学方程式为N2(g)+2SO3(g)-2NO(g)+2SO2(g)

△”=+(180.5+196.6)kJ-mol^+377.1kJmol'o汽车尾气转化的热化学方程式是该

热化学方程式的逆反应，故A”=377.1kJ-mo吐所以D项正确。

6.表示氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)和甲烷(CH4)燃烧热的热化学方程

式如下：

①H2(g)*)2(g)—H2O(I)AH=-285.8kJmoF1

②CO(g)+!Ch(g)-CO2(g)AH=-283.0kJmoH

③C8H18⑴+^O2(g)-8CO2(g)+9H2O(l)A77=-5518kJmoH

1

@CH4(g)+2O2(g)—CO2(g)+2H2O(l)AH=-890.3kJ-mol

相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是()。

A.H2(g)B.CO(g)

C.C8H18⑴D.CH4(g)

答案:B

解析:假设它们的质量均为1g,则它们燃烧时放出的热量分别为

H2：lg.x285.8kJmd-^142.9kJ,

2gmol*1

CO:—^^7X283.0kJmol^lO.lkJ,

28gmol'1

C8Hi8：—x5518kJ-mol^48.4kJ,

114gmol-1

CH4：—至7Tx890.3kJmol-^55.6kJ,答案为B。

16gmol1

7.已知热化学方程式：

①3Fe(s)+2O2(g)-"Fe3C)4(s)AHi

②4Al(s)+3O2(g)-2A12O3(S)A“2

则△为和bH?的关系一定正确的是()o

A.3A”i<2AH2

B.AH2<A/7I

C.3A/7I>2AH2

D.AH2>AHi

答案:C

解析:由铝热反应放出大量的热量可知,8Al(s)+3Fe3OMs)—4Al2O3(s)+9Fe(s)

AH<()O题中提供的两个热化学方程式，用②x2■■①x3即得铝热反应的热化学方程

式,所以:△H=2AH2-3A〃IV0,即3A/7I>2A/72,C项正确。

8.已知胆矶溶于水时，溶液温度降低。在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时，

放出的热量为QikJ,而胆矶分解的热化学方程式为CUSO4-5H2O(S)一

CUSO4(S)+5H2O(1)AH=+Q2kJmol”,则Qi与Q的关系是()。

AQ>Q2

BQ<Q2

CQ尸Q?

D.无法确定

答案:B

解析:由已知得①CuSOQFhO⑸^~Cu"(aq)+SO式aq)+5H2O⑴bH=+QkJ-mol-1,

由溶液温度降低，可知胆矶溶于水为吸热过程，则。〉0,②CuSOHs)一

Cu2+(aq)+SOl-(aq)\H=-Q\kJmoH(Qi>0),③CuSGUSHhO⑸一

CUSO4(S)+5H2O(1)AH">。？kJ-mo「\根据盖斯定律:①•②二③，则。+。=02,即

QI<Q2,B项正确。

9.在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：

①H2s(g)+|O2(g)—SO2(g)+H2O(g)AHi

②2H2s(g)+SCh(g)—1S2(g)+2H2O(g)AH2

③H2s(g)+g)2(g)—S(g)+H20(g)A“3

④2s(g)^S2(g)\HA

则的正确表达式为()o

A.A为二，2△，什△〃2-3A”3)

2

B.AHI/(3A“3・AHI-AH2)

C.+A”2・3A〃3)

D.A/74=|(A/7I-A/72-3AH3)

答案:A

解析:根据盖斯定律，由①x4■②x土③x2可得反应④，则AH4=A/7IX-+A//X--

33332

2

A/73X2=1(AHI+A/72-3AH3)。

10.高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关

反应为

@CH4(g)+CO2(g)-2CO(g)+2H2(g)△"=+260kJmol"

已知:②2co(g)+02(g>2co2(g)A//—566kJmor1

写出CH4与02反应生成CO和H2的热化学方程式。

答案:2CH4(g)+O2(g)—2CO(g)+4H2(g)△”:46kJ-mol1

解析:反应①x2+②得:2CH4(g)+O2(g)—2CO(g)+4H2(g)AH=-46kj・mol"。

11.己知:C(s)+02(g)-C02(g)△止-393.5kJmor,;2H2(g)+O2(g)一2^H20(g)

△4=-483.6kJ-molL现有由炭粉和氢气组成的悬浮气0.2mol,在氧气中完全燃烧

生成CCh(g)和H2O(g),共放出63.53kJ热量，求悬浮气中C与H2的物质的量之

比。

答案：1：1

解析:设悬浮气中炭粉的物质的量为及氢气的物质的量为F则：

(x+y=0.2mol

(393.5kj-mof1x+241.8kj-mol-1y=63.53kJ

解方程组得:户0.1mol,尸0.1mol,即两者的物质的量之比为1：1。

能力提升

1.已知下列热化学方程式：

①C(s,金刚石)+O2(g)-CCh(g)&H\

②C(s,石墨)+C)2(g)^~CO2(g)Zh

③C(s,石墨);­C(s,金刚石)AH3=+1.9kJ-mol'1

下列说法正确的是()。

A.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应

B.金刚石比石墨稳定

C.A“3二△“必“2

答案:A

解析:由盖斯定律,③二②•①，即A"3二△也・八”尸+1.9kJ-mo->0,石墨比金刚石稳

定,A项正确.B、C、D三项错误。

2.煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO、,会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液

作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。下列说法正确的是()o

①SO2(g)+2OH(aq)^"S0会(aq)+H2。⑴△"尸。kJ-mol1

②ClO(aq)+S0专-(aq)—SO亍(叫)+Cr(aq)kJmor1

③CaSC)4(s)^"Ca"(aq)+SOf(aq)blh=ckJ-mol'1

④S02(g)+Ca2+(aq)+C10(aq)+20H(aq)CaSO4(s)4-H2O(l)+Cl(aq)\HA=(1

kJ-mol-1

A.随着反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐减小

B.反应①、②均为氧化还原反应

C.反应Ca(OH)2(aq)4-H2SO4(aq)—CaSO4(s)+2H2O(l)fi<]\H=-ckJ.moH

D.d=a+b+c

答案:A

解析:由反应①和④可知，随着反应的进行，不断消耗OH：因此吸收剂溶液的pH

逐渐减小,A项正确;反应①为非氧化还原反应,B项错误;C项中反应除了生成

CaS04还生成了H2O,故△HAckLmolLC项错误;根据盖斯定律，反应④二①十②-

③，所以d=a+b-c,D项错误。

3.氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是()。

HX(aq)-----------aq)+X"(aq)

卜儿

A闭H*g)+X-(g>

AH,Ltf,

HX(g)——Jall(g)+X(g)

A.已知HF气体溶于水放热，则HF的A/71<O

B.相同条件下,HC1的AH2比HBr的小

C.相同条件下,HC1的AH3+AH4比HI的大

D.一定条件下,气态原子生成1molH—X放出。kJ能量，则该条件下\Hi=a

kJ-mol'1

答案:D

解析:A项，已知HF气体溶于水放热，则HF气体溶于水的逆过程吸执，即HF的

AF>0,错误;B项，由于HC1比HBr稳定，所以相同条件下HCI的人也比HBr的

大,错误;C项,Ae+A为代表H+(aq)-H(g)的蛤变，与是HC1的还是HI的无关，错

误;D项，一定条件下，气态原子生成1molH—X放出r/kJ能量,则断开1molH—

X形成气态原子吸收々kJ的能量，即为\Hi=akJ・moH,正确。

4.己知：

①吐(g)*h(g)-H2O(g)AHi=-241.8kJ-mol1

1

②C(s)+版2(g)-CO(g)AH2=-110.5kJ-mol-

由此可知焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为

③C(s)+H2O(g)-CO(g)+H2(g)△%,则八力为()o

A.+131.3kJ-mol'1

B.-131.3kJmor1

C.+352.3kJ-mol-1

D.-352.3kJ-mol-1

答案:A

解析:根据盖斯定律，③=②■①，则A“3=A”2-△”尸・110.5kJ・moH・(・241.8kJmor

')=+131.3kJmor1,A项正确。

5.已知：

①CH4(g)+2O2(g)-CO2(g)+2H2O⑴AHi

②2H2(g)+Ch(g)-2H2O(g)AH2

③2H2(g)十Oz(g)—2HQ(1)△小

室温下取体积比为4：1的甲烷和氢气11.2L(已折算为标准状况),经完全燃烧后

恢复至室温，放出的热量为()o

A.-(0.4molxA//i+0.05molxA//3)

B.-(0.4molxA//i+0.05mol><AH2)

C.-(0.4molxA/7i+0.1molxAH?)

D.-(0.4molxA//i+0.1molxAH?)

答案:A

解析:先算出甲烷和氢气各自的体积，再根据热化学方程式分别求算它们各自完全

燃烧放出的热量，就可求出放出的总热量。也可以求出甲烷和氨气按体积比4：1

燃烧的热化学方程式，列比例式来求反应放出的总热量。

〃(气体)=—112L,=0.5mol,n(CH4)=0.5molx-=0.4mol,n(H2)=0.5molxi=0.1

22.4Lmor155

mol。燃烧后恢复至室温,H2O为液态，所以放出热量:Q=0.4molx(-

molx(-2)=-(0.4molxA/7i+0.05molxAH.Oo

2

6.(1)下列三个反应在某密闭容器中进行：

1

@Fc(s)+CO2(g)-FeO(s)+CO(g)\H\=akJ-mol-

②2co(g)+C)2(g)^~2co2(g)\Hi=bkJmol'1

@2Fe(s)+O2(g)—2FeO(s)kJmol」(用含a、匕的代数式表

示)。

(2)焦炭与CO、CO2、H2均是重要的化工原料，由CO2制备甲醇的过程可能涉及

的反应如下：

1

④CCh(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)AH4=-49.58kJ-moF

@CO2(g)+H2(g)^=iC0(g)+H20(g)△”5=+41.19kJmol1

©CO(g)+2H2(g)^CH3OH(g)A/76

则反应⑥的A“6=kJ-moP'o

⑶一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSCh的形式固定下来，但产生的CO又会

与CaSCh发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

1

⑦CaSO4(s)+CO(g)-CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)AH7-+210.5kJmor

1

@iCaSO4(s)+CO(g)-jCaS(s)+C02(g)AH8=-47.3kJ-mol-

反应:CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)—CaS(s)+3CCh(g)的bH=kJmolL

答案:⑴2a+〃(2)-90.77(3)-399.7

解析:⑴分析反应①和②，根据盖斯定律，由①x2+②可得2Fe(s)+O2(g)—2FeO(s),

贝I有A7/3=2AHi+AH2=2r/kJmoH+Z?kJmol"=(2〃+b)kJmolL

(2)分析反应④、⑤和⑥，根据盖斯定律,由④-⑤可得CO(g)+2H2(g)-CH3OH(g),

则有=△〃4-A”5=(-49.58kJmoH)-(+41.19kJmol】)二-90.77kJmor1。

(3)根据盖斯定律，由⑧x4.⑦可得CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)-CaS(s)+3CO2(g),则有

A”=4AH8・A”7二(-47.3kJ.mol-')x4-(+210.5kJmol")=399.7kJmol'o

7.煤的气化和液化是煤变为清洁能源的有效途径，煤的气化主要是碳与水反应生

成CO和H2,CO与H2的混合气体是合成多种有机化合物(如蜂类、醵类等)的原

料气。己知:CO、H2、C、CH30H的燃烧热分别为283.0kJmol/、285.8kJ-mol-

|、393.5kJmolL726.5kJmolL

(l)C(s)与HzO⑴反应生成H2(g)和CO(g)的热化学方程式为o

(2)CO(g)+2H2(g)-CH30H⑴的bH=。

答案：(l)C(s)+H20⑴一C0(g)+H2(g)

△”=+175.3kJmor1

(2)-128.1kJ-mol-1

解析:根据题意可写出下列热化学方程式。

①C(s)+Ch(g)-C02(g)AHi=-393.5kJ-mol1

②CO(g)+1Ch(g)-CO>(g)A/72=-283.0kJmol”

③H2(g)*h(g)—H20(l)W85.8kJmoH

④CH30H⑴+|O2(g)-CO2(g)+2H2O(l)AHU726.5kJmoH

根据盖斯定律，

⑴①■②・③得热化学方程式：

C(S)+H20(1)-C0(g)+H2(g)\H=\H\-AH2-AH3=(-393.5kJmol")-(-283.0kJ.moK

>(-285.8kJ-morI)=+175.3kJmolL

⑵②+③x2®得：

△“二△"2+A”3X2-△”4=(-283.0kJ-mor')+(-285.8kJmol,)x2-(-726.5kJ-mol1)=-

128.1kJmol'o

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()。

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)2H2O(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△”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()0

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.下列关于的说法正确的是()。

A.反应过程中，消耗的反应物越多人〃越大

B.AHX)时反应放热,△”<()时反应吸热

C.AH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,AH为"

结⑼反应物

\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;△”>()时反应吸热,△”<()时反应放热,B项错误;反应放出的热量越多，△”越小,

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

由反应物转化为生成物时,该反应为放热反应AH为“」,D项正确。

4.己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

△”:57.3kJmol'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AF、A“2、△”3,其关系正确的

是()。

A.bH\>bH»bHiB.AHI=A/72=A/73

CAH\<NH3<bHiDAHI=AH3<AH2

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;CH3co0H是弱酸，电离过程吸热。比较△f、A"2、Mh

的大小时,要注意其均为负值。

5.下列对H2(g)+C12(g)—2HCl(g)

AZ7=-184.6kJmol-1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,1molH?(g)与1molCb(g)完全反应生成2mol

HCl(g),放出的热量为184.6kJ

D.在25℃和101kPa的条件下,1molHz(g)与1molCk(g)完全反应生成2mol

HCl(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()。

AC2H5OH+3O2-2co2+3H2OAH=-1367.0kJmoH

B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)A〃=+57.3kJmoH

C.S(s)+O2(g)—SO2(g)A”=269.8kJmoH

D.2NO(g)+O2(g)—2NO2(g)6.2kJ

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，△”

应小于0,B项错误;反应热XH的单位是kJmor',D项错误。

7.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：

2CO(g)+O2(g)-2co2(g)A//=-566kJmor1

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,1molCO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

953kJ0

8.已知:①2H2(g)+0a(g)-2H20(1)AH=知71.6kJ•morl;②H+(aq)+OH-(aq)一

H2O(I)A//=-57.3kJ-mol^o下列说法中错误的是()。

A.①式表示25℃和101kPa时,2molHz(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1molCH3COOH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(Ch)是氧元素的两种同素异形体。已知热化学方程式：

①4Al(s)+3Ch(g)-2AhO3(s)\H\

②4Al(s)+2O3(g)-2AI2O?(S)

③302(g)-203(g)、H3

下列关系式正确的是()o

A.A”I-A“2=A“3B.A“I+4“2=A”3

CAH2-AHEH3D.AHI+A”2+A”3=0

答案:A

解析:根据盖斯定律可知:反应式①•②得③，所以八力二△“必“2。

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()。

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匹。⑴一2H2(g)+O2(g)AHi=+571.6kJ-moF

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

③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)—CO(g)+3H2(g)A//3=+206.1kJ-moH

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,△以不同

1

D.反应CH4(g)—C(s)+2H2(g)的AH=+74.8kJmol

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△也>0,

故该反应为吸热反应,B项错误;只与反应的始态和终态有关，使用不同的催化

剂,△力相同,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//3-A/72,A/y=206.1kJmoH-131.3kJmol-^74.8kJmol^D项正确。

12.将1gHz与4g02在点燃条件下充分反应，放出71.45kJ热量。在相同条件

下,1mol压在足量02中完全燃烧放出的热量是()0

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().5g,lmolH2的质量

为2g,因此1molH?在02中完全燃烧放出的热量为71.45kJx4=285.8kJ。

13.已知热化学方程式：

①C2H2(g)Uc>2(g)-2CO2(g)+H2O(l)AH|=-1301.0kJmol"

②C(s)+O2(g)-C02(g)A〃2=-393.5kJmol"

1

③H2(g)+k)2(g)-H2O(1)AH3=-285.8kJ-moF

则反应④2C(s)+H2(g)-C2H2(g)的为()。

A.+228.2kJ-mol_1B.-228.2kJ-mol'1

C.+1301.0kJmor1D.+621.7kJmol"

答案:A

解析:热化学方程式①②③和④之间存在如下关系:2x②+③-①-④。所以

2A”2+A〃3-△〃尸A〃二-2x393.5kJmoH-285.8kJ-mol'+l301.0kJmoH=十228.2

kJmol"。

14朋(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(口)是()。

能量

假想中间2N(g)+4▲H(g)+2O(g)

物质的总:

能量…

A.H

.A，2=-2752kJ-mor'

反应物的

总能征

N2H4(g)+O2(g);

A，i=-534kJ,mor'i

生成物的i।

总能量

N2(g)+2H2O(g)

A.194

B.391

C.516

D.658

答案:B

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

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

H、1molO-O,设断裂1moIN—H所需的能量为x,所以1x154kJ+4i+1x500

kJ=2218kJ,解得x=391kJo

15.用CH4催化还原NO》可以消除氮氧化物的污染,例如：

1

①CH4(g)+4NCh(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△〃=-574kJ-moF

②CHMg)+4NO(g)-2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)A/7=-l160kJmoH

下列说法不正确的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)()o

A.山反应①可推知CH4(g)+4NO2(g)—4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)△”>-574

kJ-mor1

B.反应①②转移的电子数相同

C.若用标准状况下4.48LCH4将NCh还原为Nz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N2,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)

AH<-574kJmor',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CH4分别参加反应①②，转移的电子数相同,B项正确;由题给热

化学方程式,根据盖斯定律，由(①+②必可以得出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=-867kJmoH,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

kLmoHxO.2moi=173.4kJ;在此过程中CK中C元素的化合价由-4价升高到-4

价,转化为CCh,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)\H=E\

b.②C(s)+H20(g)—CO(g)+H2(g)\H=Ei

③H2(g)+1€h(g)—H2O(g)\H=Ey

@CO(g)-4O2(g)—CO2(g)△〃二日

试回答下列问题。

⑴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o

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㈤、&、七3、石4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)Ei=E2+E3+E4

解析：(2)题给四个反应中①③④为放热反应,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:Ei=及+E3+E4o

17.(12分)⑴己知反应2HI(g)—H2(g)+h(g)AH=+11kJmo吐1molH2(g)>1

molk(g)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)0.1molCI2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。

(3)Si与Cl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:。

(4)NaBH«s)与H2O(1)反应生成NaBCh(s)和H2(g)。在25°C、101kPa下,已知每

消耗3.8gNaBHm)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式

是0

答案:(1)299

(2)2C12(g)+TiO2(s)+2C(s)-TiCl4(l)+2CO(g)△H=-85.6kJmoH

(3)Si(s)+2Ch(g)-SiCl4(l)

AH=-687kJmor1

1

(4)NaBH4(s)+2H2O(l)-NaBO2(s)+4H2(g)A//=-216.0kJ-mol

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

kJ,解得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C1、

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

始终为+4价,即另一种生成物的分子式为TiCl明由此写出该反应的化学方程

式:2C12+TiCh+2C-2CO+TiCh,().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2Q2(g)+TiCh(s)+2C(s)

1

一TiCl4(l)+2CO(g)AH=-85.6kJ-mo?。

(3)Si与Cb反应生成SiC14,SiC14的熔点为-69℃，沸点为58℃,说明室温下SiCl4

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。

(4)根据题中“每消耗3.8gNaBHMs)放热21.6kJ”可得出此反应的热化学方程式

为NaBH4(s)+2H2O(l)—NaBO2(s)+4H2(g)AH=-216.0kJmolL

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:O

⑵科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与CO2反应生成甲醇。

已知H2(g)、CO(g)和CH30H⑴的燃烧热分别为285.8kJmol\283.0kJ-mol1和

726.5kJmol-'o则:

①利用太阳能分解10mol水消耗的能量是kJo

②甲静不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式

为。

1

答案:(l)2C12(g)+2H2O(g)+C(s)-4HCl(g)+CO2(g)AH=-290.0kJ-mol-

⑵①2858

②CH30H⑴+02(g>CO(g)+2H2O(l)△"=-443.5kJmol”

解析:⑴根据题意写出反应的化学方程式2Ch+2H2O+C—4HC1+CO2,1molCh

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

反应的热化学方程式为2cb(g)+2H2O(g)+C(s)-4HQ(g)+CCh(g)AH=-290.0

kJmor1o

(2)0H2(g)+^O2(g)-H2O(1)△H=285.8kJmol',所以H2O(1)一H2(g)+|O2(g)

△"二+285.8kJ・moH,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aC0(g)+102(g)-C02(g)△”i=-283.0kJ-mo「

Lb.CH30H(l)+1O2(g)-CO2(g)+2H2O(l)AH2=-726.5kJmoH,根据盖斯定律，由

b-a可得:CH3OH⑴+02(g)-CO(g)+2H2O⑴AH=AH2-A^I=(-726.5kJmol'H-

283.0kJmor,)=-443.5kJmol'o

19.(10分)如图所示，把试管放入盛有25℃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。

(2)产生