1、第一章第一章 化学反应的热效应化学反应的热效应 (时间：90 分钟 满分：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科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过 程如图所示。下列说法中不正确的是( ) ACO 和 O 生成 CO2是放热反应 B该过程中，CO 没有断键形成 C 和 O CCO 和 O 生成了具有极性共价键的 CO2 D状态状态表示 CO 与 O2反应的过程 2下列说法正确的是( ) A热化学方程式中，化学式前面的化学计量数既可表示微粒数，又可表示物质的量 B热化学方程式
2、中，如果没有注明温度和压强，则表示在标准状况下测得的数据 C书写热化学方程式时，不仅要写明反应热的符号和数值，还要注明各物质的聚集状态 D凡是化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应 3KI 可催化 H2O2分解，机理为H2O2I H 2OIO ；H 2O2IO H 2OO2I 。反应过程中能量变化如图所示，下列判断正确的是( ) AKI 不改变 H2O2分解反应的途径 BKI 能改变总反应的能量变化 CH2O2I H 2OIO 是放热反应 D反应物总能量高于生成物总能量 4下列表述中正确的是( ) A根据图甲可知合成甲醇的热化学方程式为 CO(g)2H2(g)=CH3OH(g) H1(b
3、a)kJ mol 1 B图乙表示 2 mol H2(g)所具有的能量比 2 mol 气态水所具有的能量多 483.6 kJ C1 mol NaOH 分别和 1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反应，后者比前者 H 小 D汽油燃烧时化学能全部转化为热能 5已知： 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H1 3H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g) H2 2Fe(s)3 2O2(g)=Fe2O3(s) H3 2Al(s)3 2O2(g)=Al2O3(s) H4 2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s) H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
4、AH10 BH50，H40，H20 BH2H3 CH3H22H4 DH1H4 8分析下表中数据，判断下列有关说法，其中正确的是( ) 化学键 HH ClCl HCl 键能/(kJ mol 1) 436 243 431 AHCl 断裂需要吸收的热量为 431 kJ B氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的 H183 kJ mol 1 C氢气和氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体，反应的 H183 kJ mol 1 DH2、Cl2、HCl 三种分子的稳定性最强的是 Cl2 9已知： CH3OH(g)1 2O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJ mol 1 H2(g)1
5、 2O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ mol 1 则 CH3OH(g)3 2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H 为( ) A478.7 kJ mol 1 B764.5 kJ mol 1 C478.7 kJ mol 1 D764.5 kJ mol 1 10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) H483.6 kJ mol 1 H2的 燃 烧 热 为 241.8 kJ mol 1 B OH (aq)H(aq)=H 2O(l) H57.3 kJ mol 1 含1 mol NaOH的稀溶液 与浓 H2SO4完
6、全中和， 放出热量小于 57.3 kJ C 2C(s)2O2(g)=2CO2(g) Ha kJ mol 1 2C(s)O2(g)=2CO(g) Hb kJ mol 1 ba D C(石墨，s)=C(金刚石，s) H1.5 kJ mol 1 金刚石比石墨稳定 11已知：2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H571.6 kJ mol 1。以太阳能为热源分解 Fe 3O4， 经热化学铁氧化合物循环分解水制 H2的图示与过程如下： 过程： 过程：3FeO(s)H2O(l)=H2(g)Fe3O4(s) H129.2 kJ mol 1 下列说法不正确的是( ) A该过程能量转化形式是太阳能化学能热能
7、B过程的热化学方程式为 Fe3O4(s)=3FeO(s)1 2O2(g) H156.6 kJ mol 1 C氢气的燃烧热为 H285.8 kJ mol 1 D铁氧化合物循环制 H2具有成本低、产物易分离等优点 12根据如下能量关系示意图分析，下列说法正确的是( ) A1 mol C(g)与 1 mol O2(g)的能量之和为 393.5 kJ B反应 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)中，反应物的总键能大于生成物的总键能 CCCO 的热化学方程式为 2C(s)O2(g)=2CO(g) H221.2 kJ mol 1 D热值是指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则表示 CO 热值
8、的热化学 方程式的 H10.1 kJ g 1 13通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是( ) C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H1a kJ mol 1 CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H2b kJ mol 1 CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g) H3c kJ mol 1 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H4d kJ mol 1 A反应、为反应提供原料气 B反应也是 CO2资源化利用的方法之一 C反应 CH3OH(g)=1 2CH3OCH3(g) 1 2H2O(l)的 H d 2 kJ mol
9、 1 D反应 2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的 H(2b2cd)kJ mol 1 14N2O 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 N 2O(g) CO(g)=CO2(g)N2(g) H，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 1、2 可知 HH1H2E1E2 B加入 Pt2O 作为反应物，可使反应的焓变减小 C由图 2 可知 E1大于 E2 D物质的量相等的 N2O、CO 的键能总和大于 CO2、N2的键能总和 15已知：2C(s)O2(g)=2CO(g) H220
10、kJ mol 1 氢气燃烧的能量变化示意图： 下列说法正确的是( ) A1 mol C(s)完全燃烧放出 110 kJ 的热量 BH2(g)1 2O2(g)=H2O(g) H240 kJ mol 1 CC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H130 kJ mol 1 D欲分解 2 mol H2O(l)，至少需要提供 4 462 kJ 的热量 二、非选择题(本题共 5 小题，共 55 分) 16(12 分).在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时 才可能发生化学反应， 这些分子称为活化分子， 使普通分子变成活化分子所需提供的最低限 度的能量叫活化能，其单位通常用
11、 kJ mol 1 表示。请认真观察图像，然后回答问题。 (1)图中所示反应是_(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的 H_(用含 E1、E2 的代数式表示)。 (2)下列 4 个反应中，符合示意图描述的反应的是_(填字母)。 a盐酸与 NaOH 反应 bNa 与 H2O 反应生成 H2 c铝热反应 d高温煅烧石灰石 .按要求完成下列问题： (1)在 1.01 105 Pa 时，4 g 氢气在 O2中完全燃烧生成液态水，放出 572 kJ 的热量，则 H2的 燃烧热的热化学方程式为_。 (2)1.00 L 1.00 mol L 1H 2SO4溶液与 2.00 L 1.00 mol L 1NaO
12、H 溶液完全反应，放出 114.6 kJ 热量，该反应的中和热的热化学方程式为_。 (3)已知 N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H67.7 kJ mol 1， N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534 kJ mol 1， 则N2H4(g) 与NO2(g) 完 全 反 应 生 成N2(g) 和H2O(g) 的 热 化 学 方 程 式 为 _。 (4)以甲烷为原料制得 H2的化学方程式 CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。 有关化学反应的 能量变化如图所示。CH4(g)与 H2O(g)反应生成 CO(g)和 H2(g)的热化学方程式为 _。 17(8 分)用
13、如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验，请回答下列问题： (1)取 30 mL 0.5 mol L 1 H 2SO4溶液与 50 mL 0.5 mol L 1 NaOH 溶液进行中和反应，三次实 验温度平均升高 4.1 ，已知中和后生成的溶液的比热容为 4.18 J/(g )，溶液的密度均为 1 g cm 3，通过计算可得生成 1 mol H 2O 时放出的热量为_kJ。(保留小数点后一位) (2)上述实验数值结果与 57.3 kJ 有偏差，产生此偏差的原因可能是_(填字母)。 a实验装置保温、隔热效果差 b用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定 H2SO4溶液的温度 c一次性把 N
14、aOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 (3)实验中若改用60 mL H2SO4(0.25 mol L 1)溶液与50 mL NaOH(0.55 mol L1)溶液进行反应， 与上述实验相比，通过计算可得生成 1 mol H2O 时所放出的热量_(填“相等”或“不 相等”)。若用 30 mL 1 mol L 1 醋酸代替 H2SO4溶液进行上述实验，测得的反应前后温度的 变化值会_(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 18(11 分)(1)目前 NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与 CO2 可发生如下可逆 反应： 反应.2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(
15、aq) H1 反应.NH3(l)H2O(l)CO2(g)NH4HCO3(aq) H2 反应.(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq) H3 则 H3与 H1、H2之间的关系：H3_。 (2)白磷(P4)可由 Ca3(PO4)2、焦炭和 SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下： 2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g) H13 359.26 kJ mol 1 CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s) H289.61 kJ mol 1 2Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s
16、)P4(s)10CO(g) H3 则 H3_ kJ mol 1。 (3)真空碳还原氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下： Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g) Ha kJ mol 1 3AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g) Hb kJ mol 1 则反应 Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)的 H_ kJ mol 1(用含 a、 b 的代数式表示)。 19(12 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
17、程如图： H88.6 kJ mol 1 则 M、N 相比，较稳定的是_。(用“M”或“N”表示) (2)已知 CH3OH(l)的燃烧热 H238.6 kJ mol 1，CH 3OH(l)1 2O2(g)=CO2(g)2H2(g) Ha kJ 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 1 mol Cl2参与反应时释放出 145 kJ 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(
18、s)3TiO2(s)3C(s)=2Al2O3(s)3TiC(s) H 1 176 kJ mol 1，则反应过程中，每转移 1 mol 电子放出的热量为_kJ。 (5)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得， 但可通过间接的方法测定。现根据下列 3 个热化学反应方程式： Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g) H24.8 kJ mol 1 3Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g) H47.2 kJ mol 1 Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g) H640.5 kJ mol 1 写出 CO 气体还原 Fe
19、O 固体得到 Fe 固体和 CO2气体的热化学反应方程式： _。 20(12 分)随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。 (1)Bunsen 热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成： SO2(g)I2(g)2H2O(g)=2HI(g)H2SO4(l) H1a kJ mol 1 2H2SO4(l)=2H2O(g)2SO2(g)O2(g) H2b kJ mol 1 2HI(g)=H2(g)I2(g) H3c kJ mol 1 则：2H2O(g)=2H2(g)O2(g) H_ kJ mol 1。 (2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等，工业制备纯硅的反应 为 2H2(g
20、)SiCl4(g)=Si(s)4HCl(g) H240.4 kJ mol 1。 若将生成的 HCl 通入 100 mL 1 mol L 1的NaOH溶液中恰好完全反应， 则在此制备纯硅反应过程中的热效应是_kJ。 (3)据粗略统计，我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过 250 亿立方米，这不仅是能源 的浪费，也对环境造成极大污染。为解决这一问题，我国在 2004 年起已利用焦炉煤气制取 甲醇及二甲醚。 已知 CO 中的 C 与 O 之间为三键连接， 且合成甲醇的主要反应原理为 CO(g) 2H2(g)=CH3OH(g) H。表中所列为常见化学键的键能数据： 化学键 CC CH HH CO C
21、O HO 键能/(kJ mol 1) 348 414 436 326.8 1 032 464 则该反应的 H_ kJ mol 1。 (4)以 CO2(g)和 H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如图 1 所示。 补全上图：图中 A 处应填入_。 (5)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图 2 所示。 已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H196.6 kJ mol 1 写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：_。 H2_ kJ mol 1。 参考答案 一、选择题 1 【答案】D 【解析】状态的能量大于状态，所以状态状态的过程即 CO 和 O 生成 CO2的过 程
22、，是放热过程，A 正确；由图可知不存在 CO 断键的过程，B 正确；CO 与 O 在催化剂表 面形成 CO2， 形成了 C=O 极性共价键， C 正确； 状态状态表示 CO 与 O 反应的过程， 而不是与 O2反应，D 错误。 2 【答案】C 【解析】热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量，不表示微粒的个数，故 A 错误；热化学方程式中，要注明反应的温度和压强，如果没有注明温度和压强，则表示在常 温、常压下测得的数据，故 B 错误；书写热化学方程式时，不仅要写明反应热的符号和数 值，还要注明各物质的聚集状态，故 C 正确；大多数化合反应都是放热反应，但有的不是， 比如 C CO2= 高
23、温 2CO 是吸热反应，大多数分解反应是吸热反应，但有的不是，如 2H2O2=2H2O O2是放热反应，故 D 错误。 3 【答案】D 【解析】催化剂参与化学反应改变反应途径，KI 改变 H2O2分解反应的途径，故 A 错误； 焓变只与反应体系的始态和终态有关，催化剂不能改变总反应的能量变化，故 B 错误；根 据图示，H2O2I H 2OIO 是吸热反应，故 C 错误；根据图示，反应物总能量高于生 成物总能量，总反应为放热反应，故 D 正确。 4 【答案】C 【解析】由题图甲可知，合成甲醇的反应是放热反应，H1(ab)kJ mol 1，A 项错误；由 题图乙知， 2 mol H2(g)和 1
24、mol O2(g)的总能量比 2 mol 气态水的能量多 483.6 kJ， B 项错误； CH3COOH 为弱酸，电离吸收热量，所以 NaOH 与 CH3COOH 反应放出的热量少，但中和反 应 H0，故 1 mol NaOH 与 1 mol CH3COOH 反应的 H 更大，C 项正确；汽油燃烧时化学 能除转化为热能外还转化为光能等，D 项错误。 5 【答案】B 【解析】反应为放热反应，故 H30，A 错误；反应为放热反应，H50，根据盖斯定 律得，故 H5H4H30，则 H4H3，B 正确，D 错误；根据盖斯定律得 () 2 3，故 H1(H2H3) 2 3，C 错误。 6 【答案】C
25、【解析】 无论放热反应还是吸热反应在化学键断裂时都要从外界吸收一部分能量达到反应的 活化状态， 对于放热反应来说是放出的热量大于吸收的热量， 对于吸热反应来说是吸收的热 量大于放出的热量， 吸热反应不一定需要不断从外界获得能量， 放热反应未必不需要从外界 获得能量，A 项错误；燃烧热是指 101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放 出的热量，其中生成指定产物是指燃烧产物不能再燃烧且状态稳定，如 H2O 为液态而不是 气态，故正确的甲烷燃烧的热化学方程式为 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H 890 kJ mol 1，B 项错误；产物相同时，同种气态物
26、质燃烧放出的热量比等量的固态物质放 出的热量多，故 Q1Q2，C 项正确；中和热不包括离子在水溶液中的反应热， H2SO4溶液 和 Ba(OH)2溶液反应的焓变值中不仅包含中和热，还有生成 BaSO4固体的反应热，D 项错 误。 7 【答案】C 【解析】酸碱中和反应都是放热反应，即 H1H3，B 项错误；根据盖斯 定律， 2， 即H3H22H4， C项正确； 一水合氨电离时要吸收热量， H1H4， D 项错误。 8 【答案】B 【解析】HCl 的键能为 431 kJ mol 1，则断裂 1 mol HCl 吸收 431 kJ 的能量，A 错误； 反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的H反
27、应物的键能总和生成物的键能总和436 kJ mol 1 243 kJ mol 12 431 kJ mol1183 kJ mol1， 则氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体， 反应的 H183 kJ mol 1，B 正确；C 错误；键能越大、分子越稳定，由于键能： HHHClClCl，则 H2、Cl2、HCl 三种分子的稳定性最强的是 H2，D 错误。 9 【答案】B 【解析】 已知热化学方程式： CH3OH(g)1 2O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJ mol 1；H 2(g)1 2O2(g)=H2O(l) H285.8 kJ mol 1；根据盖斯定律可知，将 2
28、可 得目标方程式 CH3OH(g)3 2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H(192.9 kJ mol 1)(285.8 kJ mol 1) 2764.5 kJ mol1，故 B 正确。 10 【答案】C 【解析】燃烧热是指 1 mol 可燃物完全燃烧生成指定物质时放出的热量，气态水转化为液态 水吸收热量，H2的燃烧热应小于 241.8 kJ mol 1，故 A 错误；浓硫酸溶解于水的过程放热， 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，故 B 错误；2 mol 碳 单质，完全燃烧时放出热量更多，故有 ab，故 C 正确；石墨转化为金刚石吸热，
29、说明石墨 的能量低于金刚石，而物质能量越低越稳定，故石墨比金刚石更稳定，故 D 错误。 11 【答案】A 【解析】过程中 Fe3O4分解变为 FeO、O2，该反应为吸热反应，过程发生的反应也是吸 热反应， 因此不存在化学能热能的过程， A 错误； 已知反应2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H 571.6 kJ mol 1 和反应3FeO(s)H2O(l)=H2(g)Fe3O4(s) H129.2 kJ mol 1， 根 据盖斯定律， 将 1 2得： Fe3O4(s)=3FeO(s) 1 2O2(g) H156.6 kJ mol 1， B 正确； 由 2H2O(l)=2H2(g)O2(g)
30、 H571.6 kJ mol 1 可知 2 mol H2完全燃烧产生 2 mol 液态 水，放出 571.6 kJ 的热量，则 1 mol H2完全燃烧产生 1 mol 液态水，放出 285.8 kJ 的热量， 故氢气的燃烧热为 H285.8 kJ mol 1，C 正确；过程为 3FeO(s)H 2O(l)=H2(g) Fe3O4(s)，产物中，氢气为气体，而 Fe3O4为固体，故铁氧化合物循环制 H2的产物易分离， 且由于利用太阳能，故成本低，D 正确。 12 【答案】C 【解析】由图知 1 mol C(s)与 1 mol O2(g)的能量之和比 1 mol CO2(g)的能量多 393.5
31、 kJ，但无 法得出 1 mol C(g)与 1 mol O2(g)的能量之和，故 A 错误；根据图示可写出热化学方程式： CO(g)1 2O2(g)=CO2(g) H282.9 kJ mol 1，该反应为放热反应，断裂反应物中的化 学键吸收的能量小于形成生成物中的化学键释放的能量， 则反应物的总键能小于生成物的总 键能， 故 B 错误； 根据图示写出热化学方程式： C(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ mol 1(式)，CO(g)1 2O2(g)=CO2(g) H282.9 kJ mol 1(式)，应用盖斯定律，式 式得 C(s)1 2O2(g)=CO(g) H110.6 k
32、J mol 1， 则 2C(s)O 2(g)=2CO(g) H 221.2 kJ mol 1， 故C正确； 根据热化学方程式CO(g)1 2O2(g)=CO2(g) H282.9 kJ mol 1 可知， 1 g CO完全燃烧放出282.9 kJ 28 10.1 kJ 的热量， 则表示CO 热值的热化学方程式的 H 10.1 kJ mol 1，故 D 错误。 13 【答案】C 【解析】反应的产物为 CO 和 H2，反应的产物为 CO2和 H2，反应的原料为 CO2和 H2， A 项正确； 反应将温室气体 CO2转化为燃料 CH3OH， B 项正确； 反应中生成物 H2O 为气态，C 项中生成物
33、 H2O 为液态，故 C 项中反应的焓变不等于d 2 kJ mol 1，C 项错误；依 据盖斯定律，由 2 2，可得所求反应的焓变，D 项正确。 14 【答案】A 【解析】N2OPt2O =Pt 2O 2N2 H1，Pt2O 2CO=Pt2O CO 2 H2 ，结合盖 斯定律计算得到 N2O(g)CO(g)=CO2(g)N2(g) HH1H2，焓变正反应 活化能逆反应活化能，图中 E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，所以 HE1 E2，故 A 正确；据图可知 Pt2O 为催化剂，不影响反应的焓变，故 B 错误；由图可知 E 1 E2，故 C 错误；该反应的反应物能量高于生成物，为放热反应，
34、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，故 D 错误。 15 【答案】B 【解析】1 mol C(s)燃烧生成 CO 时放出 110 kJ 热量，此时不是完全燃烧，A 项错误；根据 氢气燃烧的能量变化示意图，可得热化学方程式2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2 436 kJ mol 1496 kJ mol14 462 kJ mol1480 kJ mol1， 故 H 2(g)1 2O2(g)=H2O(g) H 240 kJ mol 1，B 项正确；根据盖斯定律由 2 可得目标热化学方程式，即 C(s) H2O(g)=CO(g)H2(g) H130 kJ
35、mol 1，C 项错误；由图中信息可知，分解 2 mol H2O(g)至少需要提供 4 462 kJ 的热量，而分解 2 mol H2O(l)需要提供的热量更多，故 D 项错 误。 二、非选择题 16 【答案】.(1)放热 E2E1 (2)abc .(1)H2(g)1 2 O2(g)=H2O(l) H286 kJ mol 1 (2)1 2H2SO4(aq)NaOH(aq)= 1 2Na2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJ mol 1 (3)2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g) H1 135.7 kJ mol 1 (4)CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g
36、) H161.1 kJ mol 1 【解析】.(1)图中所示反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，该反应的 HE2E1。 (2)常见的放热反应为燃烧反应，铝热反应，金属与水或酸的反应，中和反应等，所以 4 个 反应中，符合示意图描述的反应的是 a、b、c。 .(1)在 1.01 105 Pa 时，4 g 氢气在 O2中完全燃烧生成液态水，放出 572 kJ 的热量，则 1 mol 氢气即 2 g 氢气完全燃烧放出的热量为 286 kJ，故 H2的燃烧热的热化学方程式为 H2(g) 1 2 O2(g)=H2O(l) H286 kJ mol 1。 (2)中和热是指稀的酸碱中和生成 1
37、mol 水放出的热量，则中和热的热化学方程式为1 2 H2SO4(aq)NaOH(aq)=1 2Na2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJ mol 1。 (3)已知N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H67.7 kJ mol 1，N 2H4(g)O2(g)=N2(g) 2H2O(g) H534 kJ mol 1， 则根据盖斯定律分析， 将 2得 N 2H4(g)与 NO2(g)完全 反应生成 N2(g)和 H2O(g)的热化学方程式： 2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g) H 534 kJ mol 1 267.7 kJ mol11 135.7 kJ mol1。
38、 (4)由图可知热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H846.3 kJ mol 1； CO2(g)=CO(g)1 2 O2(g) H282 kJ mol 1；H 2(g)1 2O2(g)=H2O(g) H 241.8 kJ mol 1; 根据盖斯定律分析， 3 可得 CH4(g)与 H2O(g)反应生成 CO(g)和 H2(g)的热化学方程式：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H846.3 kJ mol 1282 kJ mol 1241.8 kJ mol1 3161.1 kJ mol1。 17 【答案】(1)54.8 (2)ab (3)相等 偏小
39、【解析】 (1)取30 mL 0.5 mol L 1 H 2SO4溶液与50 mL 0.5 mol L 1 NaOH溶液进行中和反应， 根据数据可知， 硫酸过量， 氢氧化钠完全反应， 根据反应 H2SO42NaOH=Na2SO42H2O ， 生成水的物质的量n(NaOH)0.05 L 0.5 mol L 10.025 mol，三次实验温度平均升高 4.1 ， 已知中和后生成的溶液的比热容为 4.18 J/(g )， 该反应放出的热量 Qcmt4.18 J/(g ) 1 g cm 3 80 mL 4.1 1 371 J1.371 kJ，则生成 1 mol H 2O 时放出的热量 1.371 kJ
40、 0.025 mol54.8 kJ mol 1。 (2)该实验测得的数值结果小于 57.3 kJ mol 1，即偏小，装置保温、隔热效果差，测得的热量 偏小， 中和热的数值偏小， a 符合题意； 测量氢氧化钠的温度后， 温度计没有用水冲洗干净， 直接测定 H2SO4溶液的温度，会发生酸碱中和，温度偏高，则温度差减小，实验测得的中 和热的数值偏小，b 符合题意；尽量一次快速将 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允 许分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，c 不符合题意。 (3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关， 若用60 mL 0.25 mol L 1H 2SO4和50
41、 mL 0.55 mol L 1NaOH 溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏 高，但中和热即强酸和强碱的稀溶液反应生成 1 mol 水时放出的热量，不随反应物物质的量 的多少而变化，故相等；醋酸是弱电解质，醋酸的电离是吸热过程，所以测得的反应前后温 度的变化值偏小。 18 【答案】(1)2H2H1 (2)2 821.6 (3)ab 【解析】(1)根据盖斯定律，将式 2式即可得到式，则 H32H2H1。(2)根据 盖斯定律可得 6，所以 H33 359.26 kJ mol 189.61 kJ mol1 62 821.6 kJ mol 1。 (3)根据盖斯定律， 将题中所
42、给的两个热化学方程式相加可得所求的热化学方程式， 该反应的 H(ab) kJ mol 1。 19 【答案】(1)M (2) (3)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g) H290 kJ mol 1 (4)98 (5)FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g) H218.0 kJ mol 1 【解析】(1)由 M 转化成 N 的热效应可知，M 的总能量更低，能量越低越稳定，则较稳定的 是 M。 (2)CH3OH(l)的燃烧热指的是 1 mol CH3OH(l)在足量氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水 时对应的焓变， 甲醇燃烧生成 CO2(g)和 H2(g)属于不完全
43、燃烧， 放出的热量小， 则 a238.6。 (3)使 Cl2和 H2O(g)通过灼热的炭层，生成 HCl 和 CO2，该化学方程式为 2Cl2(g)2H2O(g) C(s)=4HCl(g)CO2(g)，当有 1 mol Cl2参与反应时释放出 145 kJ 热量，则有 2 mol Cl2 参与反应时释放出290 kJ热量， 则该反应的热化学方程式： 2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g) CO2(g) H290 kJ mol 1。 (4)由 4Al(s)3TiO2(s)3C(s)=2Al2O3(s)3TiC(s) H1 176 kJ mol 1 知：4Al(s) 3C(s)12e
44、 ， 转移 12 mol 电子放热 1 176 kJ， 则反应过程中， 每转移 1 mol 电子放热 98 kJ。 (5) Fe2O3(s) 3CO(g)=2Fe(s) 3CO2(g) H1 24.8 kJ mol 1 ； 3Fe2O3(s) CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g) H247.2 kJ mol 1； Fe 3O4(s)CO(g)=3FeO(s) CO2(g) H3640.5 kJ mol 1， 按照盖斯定律， 将1 6 3 2 可得热化学方程式： FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g) H1 63H1H22H3218.0 kJ mol 1。 20【答案】 (1)(2
45、ab2c) (2)6.01 (3)128.8 (4)1 mol CO2(g)3 mol H2(g) (5)S(s) O2(g)=SO2(g) H297 kJ mol 1 78.64 【解析】(1)反应：SO2(g)I2(g)2H2O(g)=2HI(g)H2SO4(l) H1a kJ mol 1，反应 ： 2H2SO4(l)=2H2O(g)2SO2(g)O2(g) H2b kJ mol 1， 反应： 2HI(g)=H 2(g)I2(g) H3c kJ mol 1 则：按盖斯定律由 2 2 得到 2H2O(g)=2H2(g)O2(g) H (2ab2c)kJ mol 1。 (2)HCl通入100
46、mL 1 mol L 1的NaOH溶液中恰好完全反应， 则HCl的物质的量为0.1 mol， 工业制备纯硅热化学方程式为 2H2(g)SiCl4(g)=Si(s)4HCl(g) H240.4 kJ mol 1， 在此制备纯硅反应过程中生成了 0.1 mol HCl，则热效应是240.4 kJ mol 1 4 0.1 mol6.01 kJ。 (3)焓变反应物总键能之和生成物总键能之和，依据图表提供的化学键的键能 CO(g) 2H2(g)=CH3OH(g) H1 032 kJ mol 12 436 kJ mol1(3 414 kJ mol1326.8 kJ mol 1464 kJ mol1)128
47、.8 kJ mol1。 (4)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇， 反应方程式为CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)， 由反应的能量变化图知，热化学方程式为 CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H 50 kJ mol 1，则图中 A 处应填入 1 mol CO 2(g)3 mol H2(g)。 (5)燃烧热是指 1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。由图可知 1 mol S(s)完 全燃烧放出的热量为 297 kJ，所以，硫的燃烧热的热化学方程式 S(s)O2(g)=SO2(g) H 297 kJ mol 1。 由图可知，参加反应的 n(SO2)1 mol0.2 mol0.8 mol，根据热化学方程式 2SO2(g) O2(g)2SO3(g) H196.6 kJ mol 1，则 H 20.4H0.4 (196.6 kJ mol 1) 78.64 kJ mol 1。