1.2 反应热的计算 同步复习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

1.2 反应热的计算 同步复习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．下列说法错误的是（　　） A．利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变 B．在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的 C．如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，那么该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到 D．当同一个化学反应以不同的过程完成时，反应的焓变是不同的 2．已知 键的键能约为413kJ/mol，键的键能约为463kJ/mol，键的键能约为436kJ/mol，则中键的键能约为（　　） A．797.5kJ/mol B．900.5kJ/mol C．962.5kJ/mol D．1595kJ/mol 3．已知：2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ· mol-1；CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-890kJ· mol-1 。现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3242kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是（　　） A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3 4．白磷与氧可发生如下反应：。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P：、P—O：、P＝O：、O＝O：。根据图示的分子结构和有关数据估算白磷反应热，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 5．已知：25℃，101 kPa时，反应①Mn(s)+ O2(g)=MnO2(s) ΔH1 =-520 kJ·mol-1；反应②Mn(s)+ SO2(g)+ O2(g)=MnSO4(s) ΔH2 =-768 kJ·mol-1，则反应MnO2 (s)+SO2(g)=MnSO4(s)的 ΔH为（　　） A．-248 kJ·mol-1 B．+248 kJ·mol-1 C．-1288 kJ·mol-1 D．+1288 kJ·mol-1 6．室温下，将1mol的溶于水时吸热akJ，将1mol的溶于水时放热bkJ，受热分解的热化学方程式为。下列判断错误的是（　　） A．a<c B．b<c C．a=c-b D．b=a-c 7．已知下列热化学方程式： Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H= -24.8 kJ·mol-1 3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g） △H= -47.2 kJ·mol-1 Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g） △H= +640.5 kJ·mol-1 则14g CO气体与足量FeO充分反应得到Fe单质和CO2气体时的释放或吸收的热量为（　　） A．放出218 kJ B．放出109kJ C．吸收218 kJ D．吸收109 kJ1 8．已知，在25℃、101 kPa时： ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol ②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol 下列判断错误的是（　　） A．6 g碳完全燃烧时放出热量196.8 kJ B．反应②可以自发进行 C．H2的燃烧热ΔH=-241.8 kJ/mol D．制备水煤气的反应热ΔH=＋131.3 kJ/mol 9．根据表中提供的数据及相关物质结构知识可知： 反应1：； 反应2：。 反应1和反应2的反应热分别为（　　） 化学键 Si-Cl H-H Si-Si H-Cl O=O Si-O 键能/(kJ∙mol-1) 360 436 176 431 498 460 A．、 B．、 C．、 D．、 10．利用二氧化碳催化加氢合成CH3OH是一种实现“双碳”目标的有效方法。 已知：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ•mol-1 ②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0kJ•mol-1 则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H为（　　） A．+90.0kJ•mol-1 B．+8.0kJ•mol-1 C．-8.0kJ•mol-1 D．-90.0kJ•mol-1 11．已知反应：① ② 相关化学键的键能数据如下： 化学键 C-H C-F H-F F-F 键能/(kJ/mol) a b c d 下列说法正确的是 A．①中反应物的总能量小于生成物的总能量 B． C． D． 12．以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．过程Ⅰ中的能量转化形式是化学能→太阳能 B．的燃烧热 C．过程Ⅱ中3mol FeO(s)的总能量高于1mol D．铁氧化合物循环制具有节约能源、产物易分离等优点 13．反应N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)的能量变化如图所示： 已知：断开1mol N2(g)中化学键需吸收946kJ能量，断开1mol O2(g)中化学键需吸收498kJ能量。下列说法正确的是（　　） A．断开1mol NO(g)中化学键需要吸收632kJ能量 B．NO(g)＝N2(g)＋O2(g) ∆H＝＋90kJ/mol C．N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) ∆H＝－180kJ/mol D．形成1mol NO(g)中化学键时释放90kJ能量 14．“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得为（　　） A．+533 B．+686 C．+838 D．+1143 15．已知：① ② ③ 则：的反应热为（　　） A． B． C． D． 16．已知反应H2(g)+ O2(g)=H2O(g)的能量变化如图所示，a、b、c表示能量变化，为正值，单位为kJ，下列说法正确的是（　　） A．H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=ckJ·mol-1 B．2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H=—2(a-b)kJ·mol-1 C．1mol氢气与0.5mol氧气总能量为akJ D．2mol氢气与1mol氧气完全反应生成2mol液态水放出的热量小于2（b-a）kJ 17．已知CO(g)的燃烧热△H=-283kJ·mol-1，结合如图信息，则2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的反应△H(kJ·mol-1)为（　　） A．-152 B．-76 C．+76 D．+152 18．和的能量关系如图所示： 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． B． C． D．对于和 19．“世上无难事，九天可揽月”，我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。碳酰肼类化合物[Mn(L)3](ClO4)2是种优良的含能材料，可作为火箭推进剂的组分，其相关反应的能量变化如图所示，已知△H2=-299kJ·mol-1，则△H1(kJ·mol-1)为（　　） A．-1389 B．-1334 C．-1703 D．-1563 20．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知： ①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1=+64.39 kJ·mol-1 ②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196.46 kJ·mol-1 ③H2(g)+ O2(g)=H2O(1) ΔH3=-285.84 kJ·mol-1 在H2SO4溶液中，1 mol Cu(s)与H2O2(l)反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于（　　） A．-319.68 kJ·mol-1 B．-417.91 kJ·mol-1 C．-448.46 kJ·mol-1 D．+546.69 kJ·mol-1 二、综合题 21．二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。 请回答下列问题： （1）煤的气化的主要化学反应方程式为：=　 　。 （2）煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为： 　 　。 （3）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： ① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；ΔH ＝－90.8 kJ·mol－1 ② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝－23.5 kJ·mol－1 ③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol－1 总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g)的ΔH＝ 　 　； 一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是　 　（填字母代号）。 a．高温高压 b．加入催化剂 c．减少CO2的浓度 d．增加CO的浓度 e．分离出二甲醚 （4）已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O 浓度/（mol·L－1） 0.44 0.6 0.6 ① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正　 　v逆（填“>”、“<”或“＝”)。 ② 若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH) ＝ 　 　；该时间内反应速率v(CH3OH) ＝ 　 　。 22．反应热及数据广泛应用于科学研究和工业生产方面。 （1）若1g石墨完全燃烧放出的热量为akJ，则石墨完全燃烧的热化学方程式为　 　。 （2）“长征2F”运载火箭使用N2O4和C2H8N2作推进剂。12.0g液态C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体，放出510kJ热量。该反应的热化学方程式为　 　。 （3）键能指气态分子解离为气态原子所需的能量。已知，其中H—H、O=O、O—H的键能依次为、、，又知，则氢气的燃烧热　 　。 （4）测定中和反应的反应热的实验步骤如下：①用量筒量取盐酸倒入内筒中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取溶液，测出溶液温度；③将溶液沿玻璃棒缓慢倒入内筒中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。上述实验步骤中一处不合理的操作应改成　 　。如果采用氨水代替氢氧化钠溶液，测得的中和反应的反应热　 　(“偏大”“偏小”或“相等”)。 （5）理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应的能量变化如图。 ①稳定性：HCN　 　HNC(填“>”、“<”或“=”)。 ②该异构化反应的ΔH=　 　。 （6）科学家用氮气和氢气制备肼，过程如下： 则 ΔH=　 　kJ/mol(用含a、b、c的计算式表示)。 23．碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1molCO2需要吸收的能量约为470 kJ。请回答下列问题： （1）碳汇过程中能量的转化形式为　 　能转化为　 　能；有资料表明，某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量，则吸收的CO2物质的量为　 　mol；CO2与液态水光合作用生成葡萄糖(C6H12O6)固体和氧气的热化学方程式为　 　。 （2）工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知： ①CO2(g) + NaOH(aq) = NaHCO3(aq) ΔH=-a kJ·mol-1； ②CO2(g) + 2NaOH(aq) = Na2CO3(aq) + H2O(l) ΔH=-b kJ·mol-1。 反应CO2(g) + H2O(l) + Na2CO3(aq) = 2NaHCO3(aq)的=　 　kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。 （3）利用工业废气中的CO2、H2为原料合成甲醇(CH3OH)，已知298K时，每转化1mol CO2生成CH3OH(g)和水蒸气放出49.0 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式　 　；研究发现以二氧化碳和氢气为原料合成甲醇时，通常伴随着以下反应： I．CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H= +41.2 kJ∙mol−1 II．CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3 请应用盖斯定律计算△H3=　 　kJ∙mol−1。 24． （1）已知下列热化学方程式： ①H2O(l)=H2(g)＋ O2(g) ΔH＝＋285.8 kJ/mol ②H2(g)＋ O2(g)=H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol ③NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol ④C(s)＋ O2(g)=CO(g) ΔH＝－110.5 kJ/mol ⑤C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol 回答下列问题：如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时　 　(填“吸收”或“放出”)热量，△H　 　0(填“>”或“<”)，上述反应中属于吸热反应的是　 　，C(s)的燃烧热为　 　。 （2）习近平总书记提出：绿水青山就是金山银山。我们在发展经济的同时要坚持节约资源和保护环境。 ①用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知： 4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1① N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1 ② 若1molNH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝　 　kJ·mol－1(用含a、b的式子表示)。 ②捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。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Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1 反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2 反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3 请回答下列问题： ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3＝　 　。 25．已知CO2和H2反应的热化学方程式为CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g) △H=＋a kJ·mol-1，其反应过程中的能量变化如图所示。 请回答下列问题： （1）反应CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)为　 　(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的活化能为　 　(填“E1”“E2”或“E3”)。若其他条件不变，使用高效催化剂后，E1将　 　(填“增大”“不变”或“减小”，下同)，E3将　 　。 （2）已知O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g) △H=-b kJ·mol-1(b>0)，表示CO燃烧热的热化学方程式为　 　(△H用含有a、b的代数式表示)。 答案解析部分 1．【答案】D 【解析】【解答】A． 利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变 ，A不符合题意； B．物质的焓值与所处的温度、压强、状态等因素有关， 在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的 ，B不符合题意； C．盖斯定律可知， 如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，那么该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到 ，C不符合题意； D．反应无论经历怎样的过程，始态与终态相同，焓变也不变，D符合题意； 故答案为：D 【分析】A． 利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变 ； B．物质的焓值与所处的温度、压强、状态等因素有关， 在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的 ； C．一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减得到，反应的焓变也是相加减得到 ； D．反应无论经历怎样的过程，始态与终态相同，焓变也不变。 2．【答案】A 【解析】【解答】设① ，② ，根据盖斯定律，将①×2-②可得， CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)ΔH=+165kJ/mol，设C=O键的键能为xkJ/mol，则+165=413×4+463×4-2x-436×4，解得x=797.5，故选A； 故答案为：A。 【分析】根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能计算。 3．【答案】D 【解析】【解答】混合气体单位物质的量为：112/22.4=5mol，设混合气体中H2与CH4的物质的量分别为x和ymol，则根据两个热化学方程式可知：x+y=5，，解得x=2mol，y=3mol，D选项是正确的。 故答案为：D。 【分析】本题的思路是，计算出气体的总物质的量，再根据氢气和甲烷的燃烧热计算出气体各自的物质的量。 4．【答案】A 【解析】【解答】反应热等于断键吸收的总能量与形成化学键所放出的能量的差值，由图可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO＝O，1mol的P4O10中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以根据方程式可知反应热△H＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。故A符合题意； 故答案为：A。 【分析】△H=反应物总键能-生成物总键能。 5．【答案】A 【解析】【解答】已知目标反应MnO2(s)+ SO2(g)=MnSO4(s)由反应②-①可得，根据盖斯定律可知=ΔH2 -ΔH1=(-768 kJ·mol-1)-( -520 kJ·mol-1)=-248 kJ·mol-1， 故答案为：A。 【分析】利用盖斯定律进行计算时注意几点： 1.当反应方程式乘以或除以某数时，△H也应乘以或除以该数。 2.反应方程式进行加减运算时，△H也同样要进行加减运算，且计算过程中要带“＋”“－”。 3.当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 6．【答案】D 【解析】【解答】由题意可得：①MgSO4·7H2O(s)= MgSO4(aq)+7H2O(l)ΔH=+akJ/mol，②MgSO4(s)= MgSO4(aq)ΔH=-bkJ/mol，由盖斯定律可知，①-②得到反应MgSO4·7H2O(s)MgSO4(s)+7H2O(l)ΔH=(+akJ/mol)-(-bkJ/mol)=+ckJ/mol，则c=a+b，由此可得a、b均小于c、a=(c-b)、b=(c-a)，所以关系式b=(a-c)判断不符合题意， 故答案为：D。 【分析】依据盖斯定律计算。 7．【答案】B 【解析】【解答】①Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H= -24.8 kJ·mol-1，②3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g） △H=-47.2 kJ·mol-1，③Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g） △H= +640.5 kJ·mol-1，由盖斯定律可知， 得到反应CO（g）+FeO（s）═Fe（s）+CO2（g） △H= kJ/mol=-109kJ/mol， 故答案为：B。 【分析】写出一氧化碳和氧化亚铁反应的方程式，再根据盖斯定律计算出反应热，结合化学计量系数与反应热的关系计算出14g一氧化碳放出或者吸收的热量 8．【答案】C 【解析】【解答】A.6 g碳的物质的量是0.5 mol，根据①可知1 molC完全燃烧时放出热量393.5 kJ，则0.5 mol的C完全燃烧放出热量是196.8 kJ，A不符合题意； B．反应②的正反应是气体体积增大的放出热量，△H＜0，△S＞0，则体系的自由能△G=△H-T△S＜0，因此该反应可自发进行，B不符合题意； C．H2O的稳定状态是液态，不是气态，物质由气态转化为液态时会放出热量，且物质燃烧放出热量越多，反应热就越小，所以H2的燃烧热ΔH＜-241.8 kJ/mol，C符合题意； D．根据盖斯定律，将 ×(②-③)，整理可得：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=＋131.3 kJ/mol，即制备水煤气的反应热ΔH=＋131.3 kJ/mol，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.完全燃烧产生二氧化碳，用①计算计算即可 B.根据△G=△H-T△S判断即可 C.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量 D.根据盖斯定律找出热化学方程式，再根据能量的变化计算即可 9．【答案】A 【解析】【解答】根据反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和，则反应1：的；反应2：的，综上所述，A项符合题意。 【分析】△H=反应物总键能-生成物总键能。 10．【答案】D 【解析】【解答】已知：①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ•mol-1，②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0kJ•mol-1，根据盖斯定律，由①-②得到CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，则该反应的△H=-49.0kJ•mol-1-41.0kJ•mol-1=-90.0kJ•mol-1； 故答案为：D。 【分析】根据盖斯定律计算。 11．【答案】D 【解析】【解答】A．①是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，A不符合题意； B．反应热等于断键吸收的总能量和形成化学键所放出的总能量的差值，因此，B不符合题意； C．反应①②中生成物不同，，C不符合题意； D．依据盖斯定律②－①即得到 ，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A．放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量； B．反应热等于断键吸收的总能量和形成化学键所放出的总能量的差值； C．反应中生成物不同，无法判断； D．依据盖斯定律计算。 12．【答案】D 【解析】【解答】A．过程I是太阳能转化为化学能，不符题意； B．题目中未明确给出△H1和△H2所对应的O2及H2的生成量，所以不能简单的认为H2的燃烧热是两过程焓变值的简单加和，不符题意； C．题目中并未给出反应过程是吸热反应还是放热反应，故无法判断两种物质的能量高低，不符题意； D．利用太阳能，两过程的反应产物均为一固一气，易于分离，符合题意； 故答案为：D。 【分析】A、结合图示可知反应为太阳能转化为热能； B、盖斯定律的使用要注意方程式的化学计量数； C、能量的相对高低要根据热效应判断； D、反应得到的生成物为固体和气体，易于分离。 13．【答案】A 【解析】【解答】A．断开1mol NO(g)中化学键需要吸收能量为(946kJ+498kJ-180kJ)×=632kJ，A符合题意； B．依图中信息，NO(g)＝N2(g)＋O2(g) ∆H＝-90kJ/mol，B不符合题意； C．依据图中能量关系，N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) ∆H＝+180kJ/mol，C不符合题意； D．由A中计算可知，形成1mol NO(g)中化学键时释放632kJ能量，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】1.结合题目提供的化学键能信息，可以算出该反应的反应热，利用反应物总键能减去生成物总键能；2.反应热与方程式系数密切相关，系数改变，反应热随着改变；3.正反应和逆反应的反应热数值相等，符号相反。 14．【答案】C 【解析】【解答】①NH4Cl(s)=Cl-(g)+NH4+(g)，，②NH4Cl(s)=Cl-(aq)+NH4+(aq)，，③Cl-(g)=Cl-(aq)，，④1/2(NH4)2SO4(s)=1/2SO42-(g)+NH4+(g)，，⑤1/2(NH4)2SO4(s)=1/2SO42-(aq)+NH4+(aq)，，⑥1/2SO42-(g)=1/2SO42-(aq)，，④=①+⑤-⑥-②+③即可得到= +838 KJ/mol，故答案为：C 【分析】根据给出的图示写出热化学方程式，利用盖斯定律得到④和①②③⑤⑥的数量关系即可计算出焓变。 15．【答案】C 【解析】【解答】由盖斯定律，2×反应②+反应①-反应③可得反应，=2×(-393.5)+(-571.6)-(-870.3)= -488.3kJ/mol， 故答案为：C。 【分析】利用盖斯定律计算。 16．【答案】B 【解析】【解答】A、反应物的能量更高，该反应为放热反应，△H=-c kJ·mol-1，A不符合题意。 B、2molH2O逆向分解时，共吸收2bkJ能量，又释放2akJ能量得到产物，△H=-2(a-b) kJ·mol-1，B符合题意。 C、图中标示了1 mol氢气与0.5 mol氧气总能量，但是在纵坐标中没有具体可用的读数，akJ 是由此变化到气态原子时的能量变化，C不符合题意。 D、如果反应生成液态水，释放的能量更大，所以2 mol氢气与1 mol氧气完全反应生成2 mol液态水放出的热量大于2（b-a）kJ，D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】A．反应物能量高于生成物的反应为放热反应； B．根据图像中H2O逆向分解分析； C．图中akJ 是由1 mol氢气与0.5 mol氧气变化到气态原子时的能量； D．水由气态变为液态时放热； 17．【答案】A 【解析】【解答】据题中信息可依次书写出热化学方程式：①；②；根据盖斯定律，2×(②-①)得反应， 故答案为：A。 【分析】盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减。 18．【答案】C 【解析】【解答】A.根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于r(Mg2＋)<r(Ca2＋)，所以MgCO3的离子键强于CaCO3，由于化学键断裂需要吸热，因此ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0，A不符合题意； B.由于ΔH2只与CO32－相关，故ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0，B不符合题意； C.根据能量关系图可知，ΔH=ΔH1＋ΔH2－ΔH3，由于ΔH(MgCO3)≠ΔH(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)＋ΔH2(MgCO3)－ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)＋ΔH2(CaCO3)－ΔH2(CaO)，而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)，故ΔH1(MgCO3)－ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)－ΔH3(CaO)，ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)≠ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)，C不符合题意； D.由于ΔH＋ΔH3=ΔH1＋ΔH2，而ΔH>0，故ΔH1＋ΔH2>ΔH3，D符合题意； 故答案为：D 【分析】结合盖斯定律进行分析。 19．【答案】C 【解析】【解答】由盖斯定律可知，△H1=2△H 2+△H 3-△H 4=2×(-299kJ/mol)+(-1018kJ/mol)-(+87kJ/mol)= -1703kJ/mol， 故答案为：C。 【分析】根据盖斯定律计算。 20．【答案】A 【解析】【解答】已知：①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH2=+64.39 kJ·mol-1 ②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196.46 kJ·mol-1 ③H2(g)+ O2(g)=H2O(1) ΔH=-285.84 kJ·mol-1 根据盖斯定律①+ ×②+③，整理可得：Cu(s)+H2O2(1)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(1)△H=-319.68 kJ/mol； 故答案为：A。 【分析】 根据盖斯定律加减得到目标热化学方程式，注意反应热的计算，每一步均注意正负号，且带单位。 21．【答案】（1）C + H2O CO + H2 （2）H2S + Na2CO3＝ NaHS + NaHCO3 （3）－246.4 kJ·mol－1；c、e （4）>；0.04 mol·L－1；0.16mol/L·min 【解析】【解答】(1)煤生成水煤气的反应为C+H2O CO+H2。 (2)既然生成两种酸式盐，应是NaHCO3和NaHS，故方程式为：Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS。 (3)观察目标方程式，应是①×2+②+③，故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ· mol -1。正反应是放热反应，升高温度平衡左移，CO转化率减小；加入催化剂，平衡不移动，转化率不变；减少CO2的浓度、分离出二甲醚，平衡右移，CO转化率增大；增大CO浓度，平衡右移，但CO转化率降低。 (4)此时的浓度商Q= =1.86＜400，反应未达到平衡状态，向正反应方向移动，故 正＞ 逆；设平衡时生成物的浓度为0.6+x，则甲醇的浓度为（0.44-2x）有：400= ，解得x=0.2 mol·L-1，故0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1。由表可知，甲醇的起始浓度度为(0.44+1.2) mol·L-1=1.64 mol·L-1，其平衡浓度为0.04 mol·L-1， 10min变化的浓度为1.6 mol·L-1，故 (CH3OH)=0.16 mol·L-1·min-1。 【分析】（1）煤的气化是利用煤与水蒸气高温条件小反应，生成CO和H2的过程； （2）煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐为硫氢酸钠和碳酸氢； （3）①2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）△H=-90.8kJ•mol-1 ②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ•mol-1 ③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ•mol-1 由盖斯定律②+③+①×2计算；要提高CO的转化率，应使平衡正向移动； （4）在a时刻，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，即平衡逆向移动，可为升高温度，在b时刻，正反应速率 不变，逆反应速率减小，且正反应速率大于逆反应速率，即平衡正向移动，因为降低生成物的浓度，增大压强，平衡正向移动． 22．【答案】（1）C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-12akJ/mol （2） ΔH=-2550 kJ/mol （3）-285kJ/mol （4）将NaOH溶液迅速倒入内筒中；偏大 （5）>；+59.3 （6）(-a+b+c) 【解析】【解答】（1）1g石墨完全燃烧放出的热量为akJ，因此12g（即1mol）石墨完全燃烧，放出的热量为12akJ。所以石墨完全燃烧的热化学方程式为：C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=－12akJ·mol－1。 故答案为：C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=－12akJ·mol－1 （2）12.0g C2H8N2的物质的量，因此1molC2H8N2燃烧时放出的热量为。因此C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2和H2O的热化学方程式为：C2N8N2(l)＋2N2O4(l)=3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH=－2550kJ·mol－1。 故答案为：C2N8N2(l)＋2N2O4(l)=3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH=－2550kJ·mol－1 （3）反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的反应热ΔH=2×436kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－2×2×463kJ·mol－1=－482kJ·mol－1，所以H2燃烧生成H2O(g)的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=－482kJ·mol－1。结合H2O(g)=H2O(g) ΔH=＋44kJ·mol－1可得，反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)的反应热ΔH=－482kJ·mol－1－2×(＋44kJ·mol－1)=－570kJ·mol－1。而H2的燃烧热是指1molH2(g)完全燃烧生成H2O(l)时放出的热量，因此H2的燃烧热ΔH=－285kJ·mol－1。 故答案为：－285kJ·mol－1 （4）上述实验步骤③中将NaOH溶液沿玻璃棒缓慢倒入内筒中，由于操作较慢，导致热量散失，会使得测量结果产生较大误差。因此该操作应改进为：将NaOH溶液迅速倒入内筒中。NH3·H2O为弱碱，其电离过程要洗手热量，会使得中和反应过程中放出的热量部分被吸收，使得放出热量偏小，所得中和反应的反应热ΔH偏大。 故答案为：将NaOH溶液迅速倒入内筒中；偏大 （5）①由相对能量图可知，HCN的能量较低，HNC的能量较高。物质具有的能量越高，越不稳定，因此稳定性：HCN＞HNC。 故答案为：＞ ②由相对能量图可知，该异构反应过程中，HCN转化为HNC，吸收了59.3kJ的热量，因此该异构反应的反应热ΔH=＋59.3kJ·mol－1。 故答案为：+59.3 （6）根据盖斯定律可得，该反应的反应热ΔH=ΔH1＋ΔH2－ΔH3=(－akJ·mol－1)＋(＋bkJ·mol－1)－(－ckJ·mol－1)=(－a＋b+c)kJ·mol－1。 故答案为：(－a＋b+c) 【分析】（1）石墨完全燃烧生成CO2，根据1g石墨燃烧放出的热量计算1mol石墨燃烧放出的热量，从而写出反应的热化学方程式。 （2）根据题干信息确定反应物和生成物，由12.0g液态C2H8N2燃烧放出的热量计算1molC2H8N2(l)燃烧放出的热量，从而得出反应的热化学方程式。 （3）根据化学键键能计算生成2H2O(g)的反应热，结合盖斯定律计算生成1molH2O(l)时的反应热，即为H2的燃烧热。 （4）为防止热量散失，应使NaOH溶液和稀盐酸快速混合。NH3·H2O为弱电解质，其电离过程要吸收热量。 （5）①物质所具有的能量越高，越不稳定。 ②根据反应物和生成物相对能量的大小，计算反应热。 （6）根据盖斯定律进行计算。 23．【答案】（1）太阳(光)；化学；4×104；6CO2(g)+6H2O(l)→C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH=+2820 kJ·mol-1 （2）(b-2a) （3）CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1；-90.2 【解析】【解答】(1)碳汇主要利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，发生6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)，则能量的转化形式由太阳能转化为化学能；已知每吸收1molCO2需要吸收能量约为470KJ，则每1m3林木，大约能吸收能量为1.88×107kJ，大约可以吸收的CO2的物质的量为=4×104mol，每吸收1molCO2需要吸收能量约为470kJ，则生成6molCO2放出的热量为470kJ×6=2820kJ，葡萄糖燃烧放热，其焓变为负，故葡萄糖燃烧的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2820kJ/mol， (2)结合盖斯定律可知，②-①×2得到CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)═2NaHCO3(aq)，△H=(b-2a)kJ/mol， (3)每转化1mol CO2生成CH3OH(g)和水蒸气放出49.0 kJ热量，该反应的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1III；由盖斯定律，反应II=反应III-反应I，△H3=-49.0-41.2=-90.2 kJ·mol-1。 【分析】(1)光合作用由太阳能转化为化学能；葡萄糖燃烧放热，其焓变为负； (2)依据盖斯定律计算； (3)利用由盖斯定律计算。 24．【答案】（1）放出；<；①；393.5 kJ/mol （2）；2ΔH2-ΔH1 【解析】【解答】(1)如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出热量，焓变=生成物能量-反应物能量，所以ΔH<0；吸热反应的焓变大于0，所以上述反应中吸热反应为①；C(s)的燃烧热是指1molC(s)完全燃烧生成气态二氧化碳时放出的热量，根据热化学方程式⑤可知C(s)的燃烧热为393.5 kJ/mol； (2)①1molNH3还原NO至N2的化学方程式为NH3(g)+ NO(g)= N2(g)+ H2O(g)，根据盖斯定律将 可得该反应的ΔH3= kJ/mol； ②根据盖斯定律Ⅱ´2-Ⅰ可得反应Ⅲ的ΔH3=2ΔH2-ΔH1。 【分析】(1)反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，放热反应的焓变小于0，吸热反应的焓变大于0； (2)①根据盖斯定律计算； ②根据盖斯定律计算即可。 25．【答案】（1）吸热；E1；减小；不变 （2）CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-(a+ ) kJ·mol-1 【解析】【解答】(1)由图像可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，则反应CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)为吸热反应；该反应的活化能为E1。催化剂能降低反应的活化能，若其他条件不变，使用高效催化剂后，E1 、E2将减小，E3将为反应的反应热，催化剂不改变反应热，则E3不变； (2)已知：①O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g) △H=-b kJ·mol-1(b＞0) ②CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g) △H=＋a kJ·mol-1 根据盖斯定律， ①-②可得表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H= ×(-b kJ·mol-1)- a kJ·mol-1=-(a+ ) kJ·mol-1。 【分析】(1)若反应物具有的能量小于生成物具有的能量，则反应为吸热反应，反之相反；由图可知，E1表示反应的活化能，E2表示逆反应的活化能，加入催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应的始态和终态； (2) 根据盖斯定律结算焓变。 学科网（北京）股份有限公司 $$