1.2 反应热的计算 同步训练题 2024-2025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 同步训练题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应生成氮气和水蒸气。已知： ①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534.0 kJ·mol－1 下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式正确的是（　　） A．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1 B．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1 C．N2H4(g)＋N2O4(g)= N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1 D．2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 059.3 kJ·mol－1 2．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（　　）。 A．已知 ； ，则 B．已知 ，则氢气的燃烧热为 C．已知 ，则含的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于 D．已知P（白磷，s）＝P（红磷，s） ，则白磷比红磷稳定 3．氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为： H2 (g) +O2(g) = H2O (l) △H = -285.8 kJ /mol CO(g) +O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ /mol C8H18 (l) +O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l) △H = -5518 kJ /mol CH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) △H = -890.3 kJ /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．C8H18 (l) D．CH4 (g) 4．物质E在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是（　　） A．E→J，ΔH=-ΔH6 B．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=1 C．G→J，|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6| D．|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6| 5．工业上高炉炼铁时常以赤铁矿和焦炭为原料，而将赤铁矿中的转化为铁的过程中实际起作用的是CO。反应过程中发生的一系列变化： 则反应的为（　　） A． B． C． D． 6．已知：⑴Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)，△H=﹣348.3 kJ/mol ⑵2Ag(s)+O2(g)=Ag2O(s)，△H=﹣31.0 kJ/mol 则Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H等于（　　） A．﹣317.3 kJ/mol B．﹣379.3 kJ/mol C．﹣332.8 kJ/mol D．+317.3 kJ/mol 7．已知 ， ， 若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为（　　）kJ A． B． C． D． 8．在时，已知： ① ② ③ 下列叙述正确的是（　　） A．乙炔的摩尔燃烧焓为 B． C．反应②放出的热量为 D． 9．环戊二烯广泛用于农药、橡胶、塑料等工业合成，是一种重要的有机化工原料。其相关键能和能量循环图如下所示，下列说法错误的是（　　） 共价键 键能/(kJ/mol) H-H 436 H-I 299 I-I 151 A．在相同条件下，反应：，则 B．表中三种物质，H-H键能最大，故相同条件下，最稳定 C． D．将和混合加热，充分反应后测得的反应热与相同 10．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图： 下列说法正确的是（　　） A．ΔH5＞0 B．ΔH1＋ΔH2＝0 C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0 11．室温下，将1molCuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；将1molCuSO4·5H2O加热到45℃时，失去两分子水、热效应为ΔH3；继续加热113℃时，再失去两分子水、热效应为ΔH4；最后加热到258℃以上，能脱去最后一分子水、热效应为ΔH5。下列判断一定正确的是（　　） A．ΔH1＜ΔH3+ΔH4+ΔH5 B．ΔH2＝ΔH3 C．ΔH1+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH2 D．ΔH1+ΔH2＝ΔH3+ΔH4+ΔH5 12．氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O。已知反应： 2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH=−314kJ·mol−1 2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH=−292kJ·mol−1 则CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s)的ΔH等于（　　） A．−11kJ·mol−1 B．+11kJ·mol−1 C．+22kJ·mol−1 D．−22kJ·mol−1 13．已知：，，H—H键、O—H键和O=O键的键能()分别为436、462和495，则b为（　　） A．+352 B．-330 C．+132 D．-120 14．已知反应CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g)的能量情况如图所示，曲线І和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是（　　） A．该反应的ΔH=-491kJ‧mol-1 B．加入催化剂，加快反应速率，该反应的ΔH变小 C．无论是否使用催化剂，反应物的总能量都大于生成物的总能量 D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大 15．HCl(g)溶于大量水的过程放热，循环关系如图所示： 下列说法错误的是 A．， B．若将循环图中Cl元素改成Br元素，相应的 C． D． 16．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． 17．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，氢气中1molH—H键断裂时吸收热量436kJ，则水蒸气中1molH-O键形成时放出热量为（　　） A．920kJ B．557kJ C．463kJ D．188kJ 18．已知反应Ⅰ：。标准状态下，由最稳定的单质合成1mol某物质的焓变叫做该物质的标准摩尔生成焓。气态环戊二烯（）的标准摩尔生成焓为，则气态环戊烯（）的标准摩尔生成焓为（　　） A． B． C． D． 19．已知：① ② ； ③ ； 则反应的等于 A．+753kJ/mol B．-753kJ/mol C．+3351kJ/mol D．-3351kJ/mol 20．依据图示关系，下列说法错误的是（　　） A．石墨燃烧是放热反应 B．1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多 C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2 D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 二、综合题 21．完成下列问题 （1）保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，其原理如图所示。回答下列问题： ①过程Ⅰ发生的反应为反应　 　(填“吸热”或“放热”)，反应过程中能量的主要转化形式为　 　； ②上述转化过程中，△H1+△H2　 　0(填“＞”“＜”或“=”)。 （2）以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的反应历程与能量变化如图所示。回答下列问题： ①以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为　 　； ②从图像分析该反应分两步进行，则决定生产尿素的总反应速率的步骤是第　 　步反应(填“一”或“二”)。 （3）已知：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544 kJ/mol的部分键能数据如下表所示： 化学键 N-N O=O N≡N 键能(kJ/mol) 193 497 946 ①物质的稳定性O2(g)　 　N2(g)(填“＞”“＜”或“=”)； ②若H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ/mol，则N2H4(g)的燃烧热为　 　； ③已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+68 kJ/mol，则N2H4(g)和NO2(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为　 　。 22．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： ∆H1=akJ/mol ∆H2=bkJ/mol 则 　 　 (用含a、b、c的式子表示)。 （2）硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔等，工业制备纯硅的反应为 。若将生成的HCl通入100 mL 1 的NaOH溶液中恰好完全反应，则在此制备纯硅反应过程中吸收的热量为　 　kJ。 （3）利用焦炉煤气制取甲醇的主要反应原理为 。已知CO中C与O之间为三键连接，表中所列为常见化学键的键能数据： 化学键 C-C C-H H-H C-O C≡O H-O 键能/ 348 414 436 326.8 1072 464 则该反应的 　 　 。 （4）恒温恒容条件下，硫可以发生如图转化，其反应过程和能量关系如图所示。 已知： ①写出能表示硫固体的燃烧热的热化学方程式：　 　。 ②　 　 。 23．化学反应往往伴随着能量变化。已知下列反应： 请回答下列问题： （1）的燃烧热=　 　。 （2）在催化剂作用下，一氧化碳可与过氧化钠反应生成固体碳酸钠，该反应的热化学方程式为　 　。 （3）工业废气中的可用碱液吸收。发生的反应如下： ①反应的=　 　(用含a、b的代数式表示)。 ②标况下，与足量的溶液充分反应后，放出的热量为　 　(用含a或b的代数式表示)。 （4）生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体，其存储能量的能力是的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，表中是几种化学键的键能： 化学键 N≡N F—F N—F 键能/() 941.7 154.8 283.0 写出利用和制备的热化学方程式：　 　。 24．工业上利用甲醇和水蒸气可制备氢气。 （1）I.电解法制氢：甲醇电解可制得，其原理如图所示。 阳极的电极反应式为　 　。 （2）II.催化重整法制氢 已知： 反应1： 反应2： 则反应3： 　 　 （3）以催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其它条件不变，改变水、甲醇的物质的量比甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图所示。[] ①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是　 　。 ②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是　 　。 （4）铜基催化剂()能高效进行甲醇重整制氢，但因原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活。 ①甲醇中混有少量的甲硫醇()，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理用化学反应方程式表示为　 　。 ②将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原。结果只有第二份催化剂活性恢复。说明催化剂失活的另外可能的原因是　 　。 （5）在Pt-Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程中的中间产物)。 根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式并描述步骤2的反应机理　 　。 25．完成下列问题。 （1）如图 NO2(g)和 CO(g)反应生成 CO2(g)和 NO(g)过程中能量变化图。该反应物的总焓 　 　生成物的焓(填“小于”或“大于”)。请写出 NO2 和 CO 反应的热化学方程式　 　； （2）有如下三个热化学方程式： H2(g)+ O2(g)═H2O(g) △H1=akJ•mol﹣1 H2(g)+ O2(g)═H2O(l) △H2=bkJ•mol -1 2H2O(l)═2H2(g)+O2(g) △H3=ckJ•mol ﹣1 ①请写出 b 、c 的关系式　 　 ；判断 c　 　0(填“>”或“<”)。 ②试比较△H　 　△H2(填“>”或“<”)。 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应生成氮气和水蒸气，已知：①N2(g)＋2O2(g)＝N2O4(g) ΔH＝＋8.7kJ·mol－1，②N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH=－534.0kJ·mol－1，将方程式②×2-①得N2H4跟N2O4反应的热化学方程式，2N2H4(g)＋N2O4(g)＝3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=－1076.7kJ·mol－1或N2H4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH=-538.35kJ·mol－1，B选项符合题意； 故答案为：B。 【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。 2．【答案】C 【解析】【解答】A.碳单质完全燃烧生成稳定氧化物CO2放出的热量更多，但△H是负数，因此a＜b，A错误； B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，H生成H2O(l)，不是H2O(g)，B错误； C.醋酸是弱电解质，电离时吸收热量，含40.0g即1molNaOH的稀溶液，与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ，C正确； D.已知P（白磷，s）＝P（红磷，s） ，白磷能量高，根据能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定，D错误； 答案：C 【分析】A.碳单质完全燃烧生成稳定氧化物CO2放出的热量更多，但△H是负数； B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，H生成H2O(l)； C.醋酸是弱电解质，电离时吸收热量，1molNaOH的稀溶液，与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ； D.白磷能量高，能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定。 3．【答案】B 【解析】【解答】由热化学方程式H2 (g) +O2(g) = H2O (l) △H = -285.8 kJ /mol可知，1mol氢气燃烧放出的热量为285.8kJ，1mol氢气的质量为1mol×2g/mol=2g，故1g氢气燃烧放出的热量为：； 由热化学方程式CO(g) +O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ /mol可知，1molCO燃烧放出的热量为283kJ，1molCO的质量为1mol×28g/mol=28g，故1gCO燃烧放出的热量为：； 由热化学方程式C8H18 (l) +O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l) △H = -5518 kJ /mol可知，1mol C8H18燃烧放出的热量为5518kJ，1mol C8H18的质量为1mol×114g/mol=114g，故1g C8H18燃烧放出的热量为：； 由热化学方程式CH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) △H = -890.3 kJ /mol可知，1mol CH4燃烧放出的热量为890.3kJ，1molCH4的质量为1mol×16g/mol=16g，故1gCH4燃烧放出的热量为：；则CO放出的热量最少，故B符合题意； 故答案为：B。 【分析】要注意热化学方程式中，化学计量数为相应的物质的量，本题可以根据题干要求相同质量的各种物质，结合公式n=m/M计算各种物质的物质的量，再结合化学计量数计算对应热量。 4．【答案】B 【解析】【解答】A．由图示可知，J→E过程ΔH＝ΔH6，则E→J过程ΔH＝-ΔH6，A不符合题意； B．由图示可知，从E开始，以E结束，整个过程的始态与终态都是E，则能量没有变化，即ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6＝0，B符合题意； C．J→G的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH6，则G→J的ΔH=-(ΔH1+ΔH2+ΔH6)，|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|，C不符合题意； D．E→H的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，H→E的ΔH=-(ΔH1+ΔH2+ΔH3)= ΔH4+ΔH5+ΔH6，则|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6|，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】根据盖斯定律分析。 5．【答案】A 【解析】【解答】① ② ③ 由盖斯定律计算可得方程式，则； 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。 6．【答案】A 【解析】【解答】已知：(1)Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)，△H=﹣348.3kJ/mol (2)2Ag(s)+O2(g)=Ag2O(s)，△H=﹣31.0kJ/mol 根据盖斯定律，将(1)-(2)，整理可得：Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H=﹣317.3 kJ/mol， 故答案为：A。 【分析】根据盖斯定律计算。 7．【答案】D 【解析】【解答】①H2O (g)=H2O (l) △H1 = -Q1kJ . mol-1， ②C2H5OH (g)=C2H5OH (l) △H2 = -Q2kJ . mol-1 ， ③C2H5OH (g) + 3O2 (g)=2CO2 (g) + 3H2O (g) △H3 = -Q3kJ.mol-1； 根据盖斯定律可知，①x3-②+③得C2H5OH (l) +3O2 (g)=2CO2 (g) + 3H2O (l) △H = -(3Q1 - Q2 +Q3) kJ/mol 即1mol液态酒精完全燃烧并恢复至室温，则放出的热量为(3Q1 - Q2 + Qз) kJ ， 则23g液态酒精完全燃烧并恢复至室温，则放出的热量为0.5 x (3Q1 - Q2 + Q3)kJ=1.5Q1-0.5Q2 +0.5Q3kJ，D选项是正确的。 故答案为：D。 【分析】根据盖斯定律可以求出液体酒精燃烧的反应热。 8．【答案】D 【解析】【解答】A.乙炔的摩尔燃烧焓为1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，由热化学方程式 即可得到乙炔的摩尔燃烧焓为，故A不符合题意； B.气态水的能量高于液态水，则1mol氢气完全燃烧生成气态水的反应热△H＞-571.6KJ/mol/2=—285.8 kJ/mol，故B不符合题意； C.没有明确反应②的反应物，无法计算反应放出热量，故C不符合题意； D.根据盖斯定律计算反应①×2+②×0.5-③×0.5得到，即可计算出 ，因此 ，故D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.根据乙炔的摩尔燃烧焓为1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量即可计算； B.根据给出方程式可写出； C.计算热量需要考虑物质的状态； D.根据盖斯定律找出数量关系即可计算。 9．【答案】D 【解析】【解答】A．比更活泼，说明自身具有的能量大于具有的能量，所以和反应生成，放出的能量大于与反应生成放出的能量，，A项不符合题意； B．键能越大越稳定，H-H键能最大，故相同条件下， 最稳定，B项不符合题意； C．根据盖斯定律：，，C项不符合题意； D．反应热与 不相同，D项符合题意； 故答案为：D。 【分析】A、能量越低物质越稳定； B、键能越大物质越稳定； C、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； D、可逆反应的反应热和焓变不一样。 10．【答案】D 【解析】【解答】A.H2O(g)转化为H2O(l)为放热过程，其ΔH<0，因此ΔH5<0，A不符合题意； B.两个反应中，H2O的状态不同，Ca(OH)2所处的温度不同，因此ΔH1＋ΔH2≠0，B不符合题意； C.由图可知，ΔH3>0，ΔH4<0、ΔH5<0，因此ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，C不符合题意； D.根据盖斯定律可得，ΔH3=－ΔH1－ΔH2－ΔH4－ΔH5，所以ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5=0，D符合题意；不符合题意； 故答案为：D 【分析】A、H2O(g)转化为H2O(l)为放热过程； B、两个反应中H2O的状态不同； C、结合ΔH的正负分析； D、根据盖斯定律分析； 11．【答案】A 【解析】【解答】根据题干信息可知： ①CuSO4·5H2O(s)＝CuSO4(aq)+5H2O(l)ΔH1＞0 ②CuSO4(s)＝CuSO4(aq)ΔH2＜0 ③CuSO4·5H2O(s)＝CuSO4·3H2O(s)+2H2O(l)ΔH3＞0 ④CuSO4·3H2O(s)＝CuSO4·H2O(s)+2H2O(l)ΔH4＞0 ⑤CuSO4·H2O(s)＝CuSO4(s)+H2O(l)ΔH5＞0 根据盖斯定律可知②+③+④+⑤即得到①，则ΔH1＝ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5，因此ΔH1＜ΔH3+ΔH4+ΔH5一定是正确的。 故答案为：A。 【分析】根据盖斯定律进行分析计算。 12．【答案】A 【解析】【解答】已知反应：①2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH=−314kJ·mol−1；②2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH=−292kJ·mol−1，根据盖斯定律：×(①-②)可得CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s) ΔH=-11 kJ·mol-1，故A符合题意； 故答案为：A。 【分析】根据盖斯定律计算。 13．【答案】C 【解析】【解答】根据盖斯定律，反应①等式两边×2与反应②相减可得，其中H—H键、O—H键和O=O键的键能()分别为436、462和495，则，解得b=+132， 故答案为：C。 【分析】△H=反应物总键能-生成物总键能。 14．【答案】C 【解析】【解答】A．由图示可知，该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应为放热反应，而ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量，焓变不是-419kJ‧mol-1，A不符合题意； B．加入催化剂，降低了反应的活化能，化学反应速率加快，但ΔH不变，B不符合题意； C．由图示可知，该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，曲线I活化能高、为未加催化剂的能量变化曲线，曲线II活化能低、为加催化剂的能量变化曲线，而催化剂不影响反应的ΔH，因此无论是否使用催化剂，反应物的总能量都大于生成物的总能量，C符合题意； D．如果该反应生成液态CH3OH，会放出更多的热量，反应为放热反应，ΔH<0，则ΔH减小，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】根据图示信息，△H=E生成物总能量－E反应物总能量＜0，该反应为放热反应，从图中不能确定△H的数值。催化剂能降低反应的活化能，但对焓变没有影响。物质从气态变为液态，需要放出热量。 15．【答案】C 【解析】【解答】A．总反应放热，根据转化过程氢离子、氯离子溶于水的过程放出热量，，，A不符合题意； B．Cl的非金属性大于Br，放热反应焓变为负值，，B不符合题意； C．根据转化过程=，C符合题意； D．H原子非金属性小于Cl原子，，故，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A．根据转化过程氢离子、氯离子溶于水的过程放出热量； B．利用Cl的非金属性大于Br判断； C．利用△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算 D．利用H原子非金属性小于Cl原子判断。 16．【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。 17．【答案】C 【解析】【解答】由1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ可知，反应2H2(g)+ O2(g)=2 H2O(g)的反应热ΔH=-×2=-484kJ/mol，设1mol H-O键的键能为xkJ/mol，由反应热ΔH的值等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值可得：ΔH=2×436kJ/mol+496kJ/mol-2×2×x=-484kJ/mol，解得x=463，则水蒸气中1molH-O键形成时放出热量为1mol×463 kJ/mol=463kJ， 故答案为：C。 【分析】该反应为2H2(g)+ O2(g)=2 H2O(g)，ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，据此分析。 18．【答案】D 【解析】【解答】 已知反应Ⅰ： ， 气态环戊二烯（）的标准摩尔生成焓为， 则有反应Ⅱ：5C(s)+3H2(g)（g)，根据盖斯定律，将Ⅰ+Ⅱ可得5C(s)+4H2(g)（g)，则气态环戊烯（）的标准摩尔生成焓为，故选D； 故答案为：D。 【分析】写出生成气态环戊二烯的热化学方程式，结合反应Ⅰ，根据盖斯定律即可得到气态环戊烯的标准摩尔生成焓。 19．【答案】C 【解析】【解答】由盖斯定律可知，将得，则该反应的反应热， 故答案为：C。 【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。 20．【答案】C 【解析】【解答】A．所有的燃烧都是放热反应，根据图示，C(石墨)+O2(g)= CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，ΔH1＜0，则石墨燃烧是放热反应，故A不符合题意； B．根据图示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol，根据反应可知都是放热反应，1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，1molC(石墨)放热多，故B不符合题意； C．根据B项分析，①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，②CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol，根据盖斯定律①-②ｘ2可得：C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2，故C符合题意； D．根据盖斯定律可知，化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】C无论是一步反应转化为CO2，还是分步进行，最终放出的热量不变，与路径无关，分步进行的焓变可以进行加和得到总反应焓变。 21．【答案】（1）吸热；太阳能(光能)转化为化学能；= （2）2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2 (s)+H2O(g) △H=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4；二 （3）＜；-632 kJ/mol；2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1156 kJ/mol 【解析】【解答】（1）①在过程Ⅰ发生的反应2H2O=2H2+O2的反应吸热反应； 反应过程中在太阳能量作用下H2O分解变为H2、O2，因此其主要转化形式为光能转化为化学能； ②由盖斯定律和能量守恒定律定律可知，△H1=-△H2，所以△H1+△H2=0； （2）①根据反应热等于反应物活化能与生成物活化能的差，结合盖斯定律可知以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2 (s)+H2O(g)，△H=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4； ②对于多步反应，对总化学反应速率其决定作用的步骤是活化能大的步骤，根据图示可知第二步反应的活化能比较大，因此从图像分析该反应分两步进行，则决定生产尿素的总反应速率的步骤是第二步反应； （3）①物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。物质分子中键能越大，断裂其需吸收的能量就越多，则该物质的能量就越低，其稳定性就越强。由于键能：O=O＜N≡N，物质含有的能量：O=O＞N≡N，所以物质的稳定性：O2(g)＜N2(g)； ②已知N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544 kJ/mol，若H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ/mol，则1 mol N2H4(g)反应产生1 mol N2(g)和2 mol液体水放出热量Q=544 kJ+2×44 kJ=632 kJ，由于燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出的热量，故N2H4(g)的表示燃烧热的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-632 kJ/mol，其燃烧热为-632 kJ/mol； ③已知：(i)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+68 kJ/mol，结合(ii) N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544 kJ/mol，则根据盖斯定律，将(ii) ×2-(1)，整理可得N2H4(g)和NO2(g)反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为：2N2H4(g)+2NO2(g)=3 N2(g)+4H2O(g) △H=-1156 kJ/mol。 【分析】（1）①正逆反应吸收或者放出的热量数值相等，但是ΔH的符号相反；依据图中能量转化判断； ②利用盖斯定律和能量守恒定律定律分析； （2）①根据反应热等于反应物活化能与生成物活化能的差，结合盖斯定律计算； ②依据反应的活化能越高，反应速率越慢，反应进行的程度越小； （3）①物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。物质分子中键能越大，断裂其需吸收的能量就越多，则该物质的能量就越低，其稳定性就越强； ②燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热； ③根据盖斯定律。 22．【答案】（1）2a+b+2c （2）6.01 （3）-88.8 （4） ；-78.64 【解析】【解答】（1）将三个热化学方程式依次编号： SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) ∆H1=akJ/mol ① 2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) ∆H2=bkJ/mol ② 2HI(g)=H2(g)+I2(g) ∆H3=ckJ/mol ③ 根据盖斯定律，将①×2+②+③×2得2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ∆H=(2a+b+2c)kJ/mol；答案为：2a+b+2c。 （2）n(NaOH)=1mol/L×0.1L=0.1mol，根据反应HCl+NaOH=NaCl+H2O，n(HCl)=n(NaOH)=0.1mol，则在此制备纯硅反应过程中吸收的热量为 =6.01kJ；答案为6.01。 （3）∆H=反应物的总键能-生成物的总键能=1072kJ/mol+2×436kJ/mol-(3×414kJ/mol+326.8kJ/mol+464kJ/mol)=-88.8kJ/mol；答案为-88.8。 （4）①根据图示，表示硫固体的燃烧热的热化学方程式S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=-297kJ/mol；答案为S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=-297kJ/mol。 ②根据图示1molSO2(g)和1molO2(g)反应后得到0.2molSO2(g)、0.6molO2(g)和0.8molSO3(g)，反应过程中消耗0.8mol SO2(g)和0.4molO2(g)，根据2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ∆H=-196.6kJ/mol，则∆H2=-196.6kJ/mol×0.4=-78.64kJ/mol，答案为-78.64。 【分析】 (1)根据盖斯定律计算； (2)制备纯硅反应过程中吸收的热量为 =6.01kJ； (3)根据∆H=反应物的总键能-生成物的总键能计算； (4)①燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量； ②根据热量与物质的量成正比分析。 23．【答案】（1）-283 （2） （3）a-2b； （4） 【解析】【解答】（1），燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出热量，则一氧化碳的燃烧热为△H=-283kJ/mol，故答案为：-283kJ/mol； （2）已知①，②，由盖斯定律：×①+②得CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)△H=×(-566)+(-266)=-549 kJ/mol，故答案为：CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s) △H=-549 kJ/mol； （3）①i. ，ii. ，由盖斯定律：ii×2-i得 CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的△H=(a-2b)kJ/mol，故答案为：(a-2b)kJ/mol； ②CO2与足量的NaOH溶液充分反应，其反应的热化学方程式为：CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-a kJ/mol，标况下，11.2L CO2的物质的量为n(CO2)==0.5mol，则放出的热量为0.5mol×a kJ/mol=kJ，故答案为：kJ； （4）反应的ΔH＝941.7 kJ·mol-1＋3×154.8 kJ·mol-1－6×283.0 kJ·mol-1＝－291.9 kJ·mol-1， 。 【分析】（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量； （2）根据盖斯定律计算； （3）①根据盖斯定律计算； ②，标况下，11.2L CO2的物质的量为0.5mol，放出的热量为0.5a kJ/mol； （4）根据ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和计算。 24．【答案】（1） （2）+ （3）水的含量增加，促进反应2、3正向进行，二氧化碳选择性上升， CO选择性下降；反应1为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为CO的平衡转化率上升；反应3为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为二氧化碳的平衡转化率上升；且上升幅度前者超过后者，导致一氧化碳选择性上升 （4）；催化剂表面有积碳沉积 （5）M的结构简式为 ，吸附催化剂表面的水分子断裂为H、OH，H与甲醛分子中氧原子结合，OH上的O与碳原子结合，生成 ，生成的 （通过氧原子）吸附在催化剂表面 【解析】【解答】（1）由图可知，阳极甲醇失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，反应为； （2）由盖斯定律可知，反应1+2得反应3： （3）①当水、甲醇比大于0.8时，水的含量增加，促进反应2、3正向进行，二氧化碳选择性上升， CO选择性下降； ②反应1为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为CO的平衡转化率上升；反应3为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为二氧化碳的平衡转化率上升；且上升幅度前者超过后者，导致一氧化碳选择性上升； （4）①原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活，由催化重整法制氢反应可知，甲醇中混有少量的甲硫醇()，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理是甲硫醇和氧化锌反应生成硫化锌、甲醇，反应为； ②第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原，使得第二份催化剂活性恢复，说明催化剂失活的另外可能的原因是催化剂表面有积碳沉积，而煅烧可以将积碳除去使得催化剂活性恢复； （5）M的结构简式为 ，吸附催化剂表面的水分子断裂为H、OH，H与甲醛分子中氧原子结合，OH上的O与碳原子结合，生成 ，生成的 （通过氧原子）吸附在催化剂表面。 【分析】（1）甲醇失去电子，结合水生成二氧化碳和氢离子； （2）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； （3） ① 水的含量增加，促进反应2、3正向进行 ； ② 升高温度，平衡朝吸热方向移动； （4） ① 甲硫醇和氧化锌反应生成硫化锌和甲醇； ② 催化剂表面有积碳导致失活； （5） 吸附催化剂表面的水分子断裂为H、OH，H与甲醛分子中氧原子结合，OH上的O与碳原子结合 。 25．【答案】（1）大于；NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=-234kJ/mol （2）2b+c=0；>；> 【解析】【解答】（1）由图可知，反应物的总焓大于生成物的总焓。NO2与CO反应的化学方程式为：NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g)，该反应的反应热ΔH=E1－E2=134kJ·mol－1－368kJ·mol－1=－234kJ·mol－1，因此该反应的热化学方程式为：NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) ΔH=－234kJ·mol－1。 （2）①由盖斯定律可知，2ΔH2=－ΔH3，所以2b=－c，所以2b＋c=0。水的分解反应为吸热反应，因此ΔH3＞0，即c＞0。 ②水由气态转化为液态的过程要放热，因此生成液态水时放出的热量更多，ΔH越小。所以ΔH1>ΔH2。 【分析】（1）根据图像确定反应物、生成物总焓的相对大小。反应热ΔH=E1－E2，据此写出反应的热化学方程式。 （2）①根据盖斯定律确定b、c的关系。水的分解反应为吸热反应。 ②水由气态转化为液态的过程要放热，因此生成液态水时放出的热量更多，ΔH越小。 学科网（北京）股份有限公司 $$