阶段质量评价(一) 第一章 化学反应的热效应（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（人教版2019 不定项版）

阶段质量评价(一)　第一章 (满分：100分) 一、选择题：本题包括15小题，每小题3分，共45分。 1．中国传统文化博大精深，蕴含着丰富的化学知识，以下语句与图中变化相符的是(　　) A．庭草留霜池结冰 B．煮豆燃豆萁 C．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲 D．有以硫黄、雄黄合硝石，并蜜烧之，焰起烧手面，及烬屋舍者 C　解析：由图示可知，反应物能量低，生成物能量高，为吸热反应，焓变大于0。“庭草留霜池结冰”是物理变化，A错误；“煮豆燃豆萁”中描述的燃烧是放热反应，B错误；“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”中描述的是碳酸钙高温分解，为吸热反应，C正确；“有以硫黄、雄黄合硝石，并蜜烧之，焰起烧手面，及烬屋舍者”描述的是用硫黄制备黑火药，为放热反应，D错误。 2．下列说法或表示正确的是(　　) A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 B．由C(石墨)→C(金刚石)　ΔH＝＋1.9 kJ/mol可知，金刚石比石墨稳定 C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，若将含1 mol CH3COOH的醋酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量小于57.3 kJ D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol C　解析：等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，由于硫蒸气具有的能量较大，则前者放出热量多，A错误；由C(石墨)→C(金刚石)　ΔH＝＋1.9 kJ/mol可知，金刚石的能量较高，则石墨比金刚石稳定，B错误；CH3COOH的电离过程吸热，则含1 mol CH3COOH的醋酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量小于57.3 kJ，C正确；2 g H2的物质的量为1 mol，2 mol氢气放出热量为285.8 kJ×2＝571.6 kJ，则氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol，D错误。 3．已知101 kPa及25 ℃下，葡萄糖的燃烧热ΔH＝－2 800 kJ/mol。图中能正确表示反应6CO2(g)＋6H2O(g)===C6H12O6(s)＋6O2(g)的能量变化曲线是(　　) A．曲线1 B．曲线2 C．曲线3 D．曲线4 B　解析：葡萄糖的燃烧热为ΔH＝－2 800 kJ/mol，则有C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2 800 kJ/mol。由于等量H2O(g)具有的能量高于H2O(l)，且6CO2(g)＋6H2O(g)===C6H12O6(s)＋6O2(g)为吸热反应，该反应吸收的热量小于2 800 kJ，故为曲线2。 4．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，在大气中寿命可达740年之久。键能是指破坏(或生成)1 mol化学键所需要吸收(或放出)的能量。结合表中信息，下列说法正确的是(　　) 化学键 N≡N F—F N—F 键能/ ( kJ/mol) 941.7 154.8 283.0 A.过程N2(g)===2N(g)放出能量 B．反应N2(g) ＋ 3F2(g)===2NF3(g)是吸热反应 C．稳定性：F—F<N—F D．NF3吸收能量后，肯定发生化学反应 C　解析：过程N2(g)===2N(g)断裂共价键，吸收能量，A错误；反应N2(g) ＋ 3F2(g)===2NF3(g)断裂反应物中共价键吸收能量为941.7 kJ/mol＋3×154.8 kJ/mol＝1 406.1 kJ/mol，形成生成物中共价键放出能量为6×283.0 kJ/mol＝1 698.0 kJ/mol，放出热量大于吸收热量，故该反应是放热反应，B错误；断裂N—F吸收能量大于断裂F—F吸收能量，故N—F稳定性强，C正确；NF3吸收能量后，可能发生状态改变或化学键的断裂，不一定发生化学反应，D错误。 5．已知在298 K、1.01×105Pa条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是(　　) A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋242 kJ/mol B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－484 kJ/mol C．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝＋242 kJ/mol D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝＋484 kJ/mol A　解析：由2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量可知，该反应的反应热ΔH＝－484 kJ/mol，反应的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－484 kJ/mol或H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ/mol，B、C、D均错误；由分析可知，氢气在氧气中燃烧为放热反应，水蒸气分解为氢气和氧气为吸热反应，反应的热化学方程式为H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋242 kJ/mol，A正确。 6．CO2在一定条件下可发生一系列反应转化为CH4，流程中的各物质均为气态。下列说法不正确的是(　　) A．ΔH1＞0，ΔH2＜0 B．CO(g)→CH4(g)的ΔH＝－ΔH1－ΔH2－ΔH6 C．反应C(g)＋O(g)===CO(l)的ΔH小于ΔH2 D．CO(g)→CO2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2 D　解析：断裂化学键吸收能量，CO2断裂化学键变为碳原子和氧原子吸收热量，ΔH1＞0，形成新化学键放热，碳原子和氧原子形成CO分子放热，ΔH2＜0，A正确；CH4(g)→CO(g)的焓变为ΔH6＋ΔH1＋ΔH2，故CO(g) →CH4(g) 的焓变为－ΔH1－ΔH2－ΔH6，B正确；CO(g)===CO(l)　ΔH<0，故C(g)＋O(g)===CO(l)的ΔH小于ΔH2，C正确；由图可知，CO(g)→CO2(g)的ΔH＝－(ΔH1＋ΔH2)，D错误。 7．一定条件下，甲烷与二氧化碳可用于制备合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)，1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量。该条件下反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH为(　　) A．＋216.44 kJ/mol B．－216.44 kJ/mol C．＋247.36 kJ/mol D．－247.36 kJ/mol D　解析：CH4的摩尔质量为16 g/mol，且1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量，该反应的焓变为－15.46 kJ/g×16 g/mol＝－247.36 kJ/mol。 8．如图为CO2与CH4转化为CH3COOH的反应历程(中间体的能量关系如虚框中曲线所示)。下列结论错误的是(　　) A．CO2的电子式为 B．①→②的过程吸收能量 C．CH4分子在催化剂表面会断开C—H，断键会吸收能量 D．生成乙酸的原子利用率为100% B　解析：二氧化碳分子中的中心原子为碳，最外层含有四个电子，分别与两个氧原子各形成两对共用电子对，CO2的电子式为，A正确；由图可知，①的能量较高，②的能量较低，由高能量转化为低能量需要释放能量，①→②的过程释放能量，B错误；由图可知，CH4分子在催化剂表面会断开C—H，生成中间体①，断裂化学键会吸收能量，C正确；该反应为CO2＋CH4CH3COOH，该反应为化合反应，故生成乙酸的原子利用率为100%，D正确。 9．联氨(N2H4)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。已知：　 ① N2H4(l) ＋N2O4(l)===N2(g) ＋ 2H2O(l)　ΔH＝－546.45 kJ/mol ② H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ/mol 则2N2H4(l) ＋ N2O4(l)===3N2(g)＋ 4H2O(g) 的ΔH等于(　　) A．－916.9 kJ/mol B．－458.45 kJ/mol C．＋916.9 kJ/mol D．＋458.45 kJ/mol A　解析：分析热化学方程式①②，根据盖斯定律，由①×2－②×4可得2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)，则有ΔH＝(－546.45 kJ/mol)×2－(－44.0 kJ/mol)×4＝－916.9 kJ/mol，A正确。 10．已知C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热ΔH分别为－1 411.0 kJ/mol和－1 366.8 kJ/mol，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为(　　) A.－44.2 kJ/mol B．＋44.2 kJ/mol C．－330 kJ/mol D．＋330 kJ/mol A　解析：根据C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别写出热化学方程式： ①C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－1 411.0 kJ/mol； ②C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH2＝－1 366.8 kJ/mol； 根据盖斯定律，由①－②可得到C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l)，则该反应的ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－1 411.0 kJ/mol)－(－1 366.8 kJ/mol)＝－44.2 kJ/mol。 11．2022年6月5日我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号F遥十四运载火箭成功将神舟十四号送入太空，运载火箭第三级使用液氧液氢作推进剂。已知： ①H2(g)===H2(l)　ΔH1＝－0.92 kJ/mol ②O2(g)===O2(l)　ΔH2＝－6.84 kJ/mol 下列说法正确的是(　　) A．H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJ/mol B．氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ/mol C．火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)＋O2(l)===2H2O(g)　ΔH＝－474.92 kJ/mol D．H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－88 kJ/mol C　解析：由题图可知，每2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)放热483.6 kJ，选项中未指明反应物的物质的量，A错误；氢气的燃烧热ΔH＝ kJ/mol＝－285.8 kJ/mol，B错误；由盖斯定律可知，火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)＋O2(l)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ/mol－2×(－0.92 kJ/mol)－(－6.84 kJ/mol)＝－474.92 kJ/mol，C正确；H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝＝－44 kJ/mol，D错误。 12．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol ②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 452 kJ/mol ③H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol 则下列说法正确的是(　　) A．H2(g)的燃烧热ΔH＝－571.6 kJ/mol B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol C．等质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和液态水，H2(g)放出的热量多 D．2 mol H2(g)在足量氧气中完全燃烧生成气态水放出的热量大于571.6 kJ C　解析：燃烧热指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量，由2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol可知H2(g)的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ/mol，A错误；反应中有硫酸钡沉淀生成，Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)为放热反应，则H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH<－57.3 kJ/mol，B错误；令H2(g)和CH3OH(l)的质量都为1 g，则1 g H2(g)完全燃烧放出的热量为××571.6 kJ/mol＝142.9 kJ，1 g CH3OH(l)完全燃烧放出的热量为××1 452 kJ/mol≈22.69 kJ，所以等质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和液态水，H2(g)放出的热量多，C正确；液态水转化为气态水，需要吸收热量，则2 mol H2，完全燃烧生成气态水放出的热量小于571.6 kJ，D错误。 13．设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应： ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝a kJ/mol ②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝b kJ/mol　其他数据如下表： 化学键 C==O O==O C—H O—H 键能/(kJ/mol) 798 x 413 463 下列说法正确的是(　　) A．a＞b B．上表中x＝×(1 796＋b) C．H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝(a＋b) kJ/mol D．当有4NA个C—H断裂时，该反应放出热量一定为a kJ B　解析：反应①、②都是放热反应，等量CH4(g)完全燃烧生成H2O(l)比生成H2O(g)放出的热量多，则有a＜b，A错误；根据反应热与键能的关系可知，反应②的反应热为ΔH2＝413 kJ/mol×4＋2x kJ/mol－(798 kJ/mol×2＋463 kJ/mol×4)＝b kJ/mol，则有x＝×(1 796＋b)，B正确；根据盖斯定律，由①×－②×可得H2O(g)===H2O(l)，则有ΔH＝(a－b) kJ/mol，C错误；当有4NA个C—H断裂时，反应中消耗1 mol CH4(g)，若生成H2O(l)则放出a kJ热量，若生成H2O(g)则放出b kJ热量，D错误。 14．(双选)(2024·漳州十校期中高二联考，改编)下列关于热化学方程式的说法正确的是(　　) A．若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ，则红磷转化为白磷的热化学方程式为4P(红磷，s)===P4(白磷，s)　ΔH＝4b kJ/mol B．若1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应放热98.3 kJ，则热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)　ΔH＝－98.3 kJ/mol C．若H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，则稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ/mol D．若H2的标准燃烧热为a kJ/mol，则热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－a kJ/mol AD　解析：1 mol白磷的质量是124 g，若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ，则1 mol白磷的能量比等质量的红磷的能量多4b kJ，故白磷转化为红磷的热化学方程式为4P(红磷，s)===P4(白磷，s)　ΔH＝4b kJ/mol，A正确；若 1 mol SO2 和 0.5 mol O2 完全反应放热98.3 kJ，该反应为可逆反应，则正确的热化学方程式为SO2(g)＋O2(g)⇌SO3(g)　ΔH＝－98.3 kJ/mol，B错误；稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应除了发生H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)放热外，还有钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡反应也会放出热量，C错误；H2的标准燃烧热为a kJ/mol，是指H2在氧气中完全燃烧生成液态水所放出的热量，D正确。 15．(双选)(2024·安徽名校高二联考，改编)已知反应：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－806.0 kJ/mol，其他相关数据如下表所示： 化学键 C—H O===O C===O H—O 1 mol化学键断裂时吸收的能量/kJ x 498 803 464 下列说法正确的是(　　) A．反应物的总能量大于生成物的总能量 B．CH4的燃烧热ΔH＝－806.0 kJ/mol C．x＝415 D．断开氧氧键形成1 mol氧原子需要放出能量249 kJ AC　解析：该反应ΔH＜0，说明反应物总能量大于生成物总能量，A正确；根据反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)可知，1 mol甲烷完全燃烧生成气态水放出能量806.0 kJ，则其燃烧热ΔH<－806.0 kJ/mol，B错误；根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，列等式：(4x＋498×2)kJ－(803×2－4×464)kJ＝－806 kJ，解得x＝415，C正确；断开1 mol氧氧键可形成2 mol氧原子，吸收热量498 kJ，则断开氧氧键形成1 mol氧原子需要吸收能量249 kJ，D错误。 二、非选择题：本题包括5小题，共55分。 16．(13分)已知：①H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ/mol ②H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋241.8 kJ/mol ③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ/mol ④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol 请回答下列问题： (1)上述反应中属于吸热反应的是________(填标号)。 (2)表示C的燃烧热的热化学方程式为____________(填标号)。 (3)写出CO的燃烧热的热化学方程式___________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)已知：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)，则其ΔH＝________ kJ/mol。 (5)在相同条件下，质量相等的两份H2与足量的O2充分反应，分别生成液态水(反应 Ⅰ )和水蒸气(反应 Ⅱ )，反应 Ⅰ 放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)反应 Ⅱ 放出的热量。 (6)4 g H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为____________。 答案：(1)②　(2)④　 (3)CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ/mol (4)＋172.5　 (5)>　(6)571.6 kJ　 解析：(3)根据盖斯定律，由反应④－③可得CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ/mol。 (4)根据盖斯定律，由反应2×③－④可得CO2(g)＋C(s)===2CO(g)，故ΔH＝2×(－110.5 kJ/mol)－(－393.5 kJ/mol)＝＋172.5 kJ/mol。 (6)由反应②可知，H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ/mol，由反应①H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ/mol，故可得H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol，4 g H2的物质的量为2 mol，放出的能量为2 mol×285.8 kJ/mol＝571.6 kJ。 17．(7分)利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下： 步骤一：用量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度； 步骤二：用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度； 步骤三：将NaOH溶液迅速倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。 回答下列问题： (1)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol/L的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________________。 (2)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。为了计算中和反应反应热，某学生实验记录数据如下： 依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热ΔH＝________(结果保留一位小数)。 (3)该同学通过实验测出的中和反应反应热有误差，造成这一结果的原因不可能是________(填标号)。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸时仰视读数 C．分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中 D．用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度 答案：(1)ΔH1＝ΔH2＜ΔH3　(2)－51.8 kJ/mol　(3)B 解析：(1)将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol/L的稀盐酸恰好完全反应，稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液均是可溶性强碱稀溶液，与等物质的量的HCl恰好完全反应放出的热量相同，稀氨水在反应过程中弱电解质的电离会吸收热量使整个反应放出的热量减少，故ΔH1＝ΔH2＜ΔH3。 (2)第1组的起始平均温度与终止温度差值为23.2－(20.0＋20.1)×＝3.15(℃)，第2组的起始平均温度与终止温度差值为23.4－(20.2＋20.4)×＝3.1(℃)，第3组的起始平均温度与终止温度差值为23.6－(20.5＋20.6)×＝3.05(℃)，取三组平均值，起始平均温度与终止温度差为3.1 ℃，实验测得的热效应为，故中和反应反应热ΔH＝－51.8 kJ/mol。 (3)实验测出的ΔH偏大。测定中和反应反应热的实验准确度关键在于反应前后热量变化的测量，实验装置保温、隔热效果差会造成热量散失太大，ΔH偏大；分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中使反应时间过长热量散失过大，ΔH偏大；用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度时温度计上沾的盐酸与NaOH先反应一部分，造成实验测量时放出的热量减少，ΔH偏大；用量筒量取盐酸时仰视读数造成体积偏大，但NaOH的物质的量一定且稍过量，放出的热量增多，ΔH偏小，故选B。 18．(9分)利用太阳能分解H2O获得氢气，再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料，从而实现可再生能源和CO2的资源化利用。 (1)CO2非常稳定，活化它需从外界输入电子。CO2中易于获得电子的原子是________。 (2)过程 Ⅰ 、 Ⅱ 是典型的人工光合作用过程：4H2O＋2CO22CH3OH＋3O2，该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。 (3)过程 Ⅱ 中CO2催化加氢制取甲醇，反应如下： 主反应①：CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.0 kJ/mol 副反应②：CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41.2 kJ/mol 则CO、H2生成CH3OH的热化学方程式为_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)多步热化学循环分解水是制氢的重要方法，如“铁氯循环”法，反应如下： i．4H2O(g)＋3FeCl2(s)===Fe3O4(s)＋6HCl(g)＋H2(g)　ΔH1 ii.Fe3O4(s)＋8HCl(g)===FeCl2(s)＋2FeCl3(s)＋4H2O(g)　ΔH2 iii.2FeCl3(s)===2FeCl2(s)＋Cl2(g)　ΔH3 iv.____________________________　ΔH4 反应i～iv循环可分解水，可利用ΔH1～ΔH4计算2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH。在横线处写出反应iv的化学方程式。 答案：(1)C(或碳)　(2)吸热　　 (3)CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH＝－90.2 kJ/mol (4)Cl2(g)＋H2O(g)===2HCl(g)＋O2(g) 解析：(1)CO2中氧元素显－2价，处于最低价态，不能获得电子；碳元素显＋4价，处于最高价态，故易于获得电子的原子是碳。 (2)过程 Ⅰ 、 Ⅱ 是典型的人工光合作用过程：4H2O＋2CO2 2CH3OH＋3O2，该反应需要吸收太阳光，属于吸热反应。 (3)根据盖斯定律，由①－②可得反应：CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)，则该反应的ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－49.0 kJ/mol)－(＋41.2 kJ/mol)＝－90.2 kJ/mol。 (4)根据盖斯定律，由i＋ii＋iii可得反应：2HCl(g)===Cl2(g)＋H2(g)，将该反应记作反应v，利用反应i～iv循环可分解水，可利用ΔH1～ΔH4计算2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH，将反应v与2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)综合可得，反应iv为Cl2(g)＋H2O(g)===2HCl(g)＋O2(g)。 19．(12分)(2024·舟山中学高二模拟)化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。 (1)生活中的冷敷袋是利用________(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。 (2)图 Ⅰ 是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，正反应的活化能为________，ΔH＝________。 (3)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： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ/mol ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ/mol 又已知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ/mol，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)下表是部分化学键的键能数据： 化学键 P—P P—O O==O P==O 键能/(kJ/mol) a b c x 已知1 mol白磷(P4)完全燃烧放热为d kJ，白磷及其完全燃烧的产物结构如图 Ⅱ 所示，则表中x＝______kJ/mol(用含有a、b、c、d的代数式表示)。 (5)已知反应中A＋B===C＋D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，该反应ΔH＝________。 (6)已知：H2和C3H8的燃烧热分别为ΔH＝－285.8 kJ/mol和ΔH＝－2 219.9 kJ/mol，在25 ℃和101 kPa，H2和C3H8的混合气体5 mol完全燃烧生成CO2和液态水，放出6 264.25 kJ的热量。则混合气体中H2和C3H8的体积比是________。 答案：(1)吸热　(2)134 kJ/mol　－234 kJ/mol (3)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ/mol (4)　(5)(EC＋ED)—(EA＋EB)　(6)1∶1 解析：(1)冷敷袋是利用吸热的化学变化或物理变化，使周围温度降低。 (2)正反应活化能为反应物到过渡态吸收的能量E1；焓变＝E1－E2＝134 kJ/mol－368 kJ/mol＝－234 kJ/mol。 (3)根据盖斯定律及燃烧热的热化学方程式要求，②×3－①×2＋③×2，则甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ/mol。 (4)根据P4＋5O2===P4O10，1 mol白磷完全燃烧需要断裂6 mol P—P、5 mol O==O、形成12 mol P—O、4 mol P==O，所以12×b＋4×x－(6×a＋5×c)＝d，x＝。 (5)ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝(EC＋ED)—(EA＋EB)。 (6)假设混合气体中H2的物质的量为a mol，C3H8的物质的量为(5－a)mol，则285.8a＋2 219.9×(5－a)＝6 264.25，a＝2.5，则温度压强相同下，H2和C3H8的物质的量均为2.5 mol，体积比为1∶1。 20．(14分)汽车尾气中的主要污染物是NOx和CO，它们是现代化城市中的重要大气污染物。 (1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO，其能量变化如图1所示，则图1中三种分子最稳定的是__________，图1中对应反应的热化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)N2O和CO均是有害气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应原理如下：N2O(g)＋CO(g)===CO2(g)＋N2(g)　ΔH。有关化学反应的能量变化过程如图2所示。 ①图2中反应是______(填“放热”或“吸热”)反应，该反应的活化能为______，该反应的ΔH＝______； ②在反应体系中加入Pt2O＋作为该反应的催化剂，则Ea________(填“增大”“减小”或“不变”，下同), ΔH ________。 (3)利用NH3还原法可将NOx还原为N2进行脱除。已知： 4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－2 070 kJ/mol 若有0.5 mol NO被还原，则________(填“释放”或“吸收”)的热量为________。 答案：(1)N2　N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ/mol (2)①放热　134 kJ/mol　－226 kJ/mol　②减小　不变 (3)释放　172.5 kJ 解析：(1)键能越大越稳定，图1中三种分子最稳定的是N2，该反应中的反应热＝反应物的键能和－生成物的键能和＝(946＋498)kJ/mol－2×632 kJ/mol＝＋180 kJ/mol，热化学方程式为N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ/mol； (2)①由图可知，N2O(g)和CO(g)具有的总能量大于CO2(g)和N2(g)具有的总能量，则反应放热；该反应的活化能为134 kJ/mol；该反应的ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能＝134 kJ/mol－360 kJ/mol＝－226 kJ/mol； ②催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，则向反应体系中加入Pt2O＋作催化剂，则Ea将减小，但催化剂不能改变反应始态和终态，不能改变焓变； (3)当有6 mol NO被还原，放出2 070 kJ热量，若有0.5 mol NO被还原，则释放172.5 kJ热量。 学科网（北京）股份有限公司 $$