1.2 反应热的计算 同步测试题 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 同步测试题 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．将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。 已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140.5 kJ∙mol−1 C(s，石墨)+O2(g)=CO(g) ΔH=−110.5 kJ∙mol−1 则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s，石墨)=TiCl4(l)+2CO(g)的ΔH是 A．+80.5 kJ∙mol−1 B．+30.0 kJ∙mol−1 C．−30.0 kJ∙mol−1 D．−80.5 kJ∙mol−1 2．已知： C(s)+O2(g)=CO2(g)，△H1 CO2(g)+C(s)=2CO(g)，△H2 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，△H3 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)，△H4 3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)，△H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A．△H1>0，△H3<0 B．△H2>0，△H4>0 C．△H2=△H1+△H3 D．△H3=(△H4+2△H5) 3．已知热化学方程式： SO2（g）＋1/2O2（g） SO3（g）ΔH＝－98.32 kJ/mol，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量为（　　） A．196.64 kJ B．196.64 kJ/mol C．＜196.64 kJ D．＞196.64 kJ 4．下列说法或表示方法正确的是 A．S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 B．同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 C．在25℃，100kPa时，2g氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式可表示为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1 D．已知HI(g)H2(g)+I2(s) ΔH=-26.5 kJ·mol-1，由此可知1 mol H2与1mol I2气体在密闭容器中充分化合后可以吸收53kJ的热量 5．知反应：，反应产物中的S实为，它是一个八元环状分子(即)，中可看成含2个键。部分共价键键能的数据如下：：；：；：；：。则a为（　　） A． B． C． D． 6．已知： 若使液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位为) A． B． C． D． 7．已知：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1452 kJ·mol－1 H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 下列说法正确的是：（　　） A．H2的燃烧热为571.6kJ·mol－1 B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)＝BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1 C．同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多 D．3H2(g)＋CO2(g)＝CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝＋135.9kJ·mol－1 8．我国科学家以MoS2为催化剂，在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨，其反应历程与相对能量模拟计算结果如图。下列说法错误的是（　　） A．Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化 B．两种电解质溶液环境下从N2→NH3的焓变不同 C．MoS2(Li2SO4溶液)将反应决速步(*N2→*N2H)的能量降低 D．N2的活化是N≡N键的断裂与N—H键形成的过程 9．物质A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．A→F，△H =一△H6 B．△H1 +△H2 + △H3 + △H4 + △H5 + △H6=0 C．C→F， △H= △H1+ △H2 + △H6 D．若A→C为放热过程，则△H3 + △H4 + △H5 + △H6 >0 10．已知：①2C(s) +O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)= 2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 则制备水煤气的反应C＋H2O(g) ＝CO(g) ＋H2(g) 的ΔH为（　　） A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1 C．－352.3kJ·mol－1 D．＋131.3kJ·mol－1 11．已知NaHCO3溶液与盐酸，反应生成CO2吸热，Na2CO3溶液与盐酸反应生成CO2放热。关于下列△H的判断正确的是（　　） A． B． C． D． 12．制备过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是（　　） A．， B．中共价键的键能约为 C． D．很小，说明沸点很高 13．依据图示关系，下列说法不正确的是（　　） A． B．1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2968 kJ C． D．16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1484 kJ 14．工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol； S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol；则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)的ΔH等于（　　） A．- 270 kJ/mol B．+26 kJ/mol C．-582 kJ/mol D．+270 kJ/mol 15．已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H=-72kJ·mol-1。蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表： 　 H2(g) Br2(g) HBr(g) 1mol分子中化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 230 a 则表中a为（　　） A．369 B．384 C．469 D．499 16．下列说法错误的是（　　） A．可逆反应的ΔH 表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关 B．放热反应不需加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应 C．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 相同 D．已知：①C(s，石墨)+O2(g) =CO2(g) ΔH1=－393.5kJ∙mol−1②C(s，金刚石)＋O2(g) =CO2(g) ΔH2=－395.0kJ∙mol−1，则石墨比金刚石稳定 17．已知：① ② ③ 下列说法错误的是（　　） A．上述反应中属于吸热反应的只有反应① B．H2的燃烧热为241.8kJ/mol C．CO的燃烧热为283kJ/mol D． 18．已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1 H-H、O=O和O-H键的键能分别为436 kJ·mol-1，496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1。则a为 （　　） A．-332 B．-118 C．+350 D．+130 19．下述描述中，正确的是（　　） A．已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)∆H=-566 kJ/mol，N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=+180 kJ/mol，则2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ∆H=−746kJ/mol B．由CH3(CH2)2CH3(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g) ∆H=-2658 kJ/mol可知，正丁烷标准燃烧热为2658 kJ/mol C．OH—(aq)+H+(aq)=H2O(l) ∆H=-57.3 kJ/mol，故1mol醋酸与1molNaOH完全反应，放出的热量一定为57.3kJ D．已知P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ∆H<0，则白磷比红磷稳定 20．已知：① ② ； ③ ； 则反应的等于 A．+753kJ/mol B．-753kJ/mol C．+3351kJ/mol D．-3351kJ/mol 二、综合题 21．以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的反应历程与能量变化示意图如下： （1）图中的两步反应属于放热反应的ΔH=　 　kJ·mol-1。（用Ea1、Ea2、 Ea3、Ea4表示，下同） （2）根据图像写出以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式　 　。 （3）根据上述反应历程与能量变化示意图，过程　 　(填“第一步反应”或“第二步反应”)为决速步。 22．近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图： （1）已知反应I：2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH1=551kJ/mol 反应III：S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH3=—297kJ/mol 所以反应II的热化学方程式为　 　。 （2）试从绿色化学的角度列举该过程的优势与不足：　 　。 23．合理处理碳、氮氧化物，减少在大气中的排放，在生产、生活中有重要意义。回答下列问题： （1）利用H2还原CO2是减少CO2排放的一种方法。H2在Cu－ZnO催化下可与CO2同时发生反应I、II，两反应的反应过程与能量的关系如图所示。 I.CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1 II.CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2 由图可知反应I是　 　反应(填“吸热”或“放热”)，ΔH1　 　ΔH2(填“＞”、“＜”或“＝”)。 （2）H2还可以将CO2还原为CH4(g)和H2O(l)。已知25℃、101 kPa时H2和CH4的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1和890.3 kJ·mol－1，则25℃、101 kPa时H2与CO2反应生成CH4(g)和H2O(l)的热化学方程式为　 　。 （3）利用反应II生成的CO可将N2O转化为N2，反应的能量变化及反应历程如图所示，依次进行两步反应的化学方程式分别为①N2O＋Fe＋＝N2＋FeO＋(慢)，②FeO＋＋CO＝CO2＋Fe＋(快)。 反应过程中的中间产物是　 　，每转化22.4 L(标准状况)N2O转移电子的数目为　 　，反应①和反应②的活化能Ea①　 　Ea②(填“>”或“<”)。 24．按要求填空： （1）是一种无色气体，在空气中能发生爆炸性自燃生成固态和液态。已知室温下自燃放出热量。写出室温下自燃的热化学方程式　 　。 （2）在时，在中完全燃烧生成液态水，放出的热量，表示燃烧热的热化学方程式为　 　。 （3）在25℃、下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量，燃烧生成的用过量电和石灰水吸收可得沉淀，则在此条件下，乙醇完全燃烧的　 　。 （4）可转化为，在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25℃、时： 则 　 　。 25． （1）Ⅰ.下列过程中的能量变化符合图示的是　 　 ①铝片和稀盐酸的反应；②Ba（OH）·8H2O和NH4Cl反应； ③甲烷在氧气中燃烧；④将胆矾加热变为白色粉末；⑤酸碱中和反应； ⑥碘的升华；⑦NaOH固体溶于水；⑧氢气还原氧化铜 （2）Ⅱ．断裂 化学键所需要的能量如表所示，腓( )的有关化学反应的能量变化如图所示。 化学键 氧氧键 能量/( ) a 498 946 391 回答下列问题： ①( 与 反应生成 和 放出的能量为　 　 。 ② 与 断键吸收的能量为　 　 。 ③　 　。 ④当有 (l)生成时，放出的能量　 　(填“>”“<”或“=”) 523kJ. （3）Ⅲ﹒用 生产某些含氯有机物时会产生副产物 。利用反应A可实现氯元素的循环使用。 反应A： 已知：①．反应A中 被氧化，放出 的热量。 ②． 断开 键与断开 键所需能量相差　 　 。水分子中H-O键比氯化氢分子中H-Cl键　 　（填“强”或“弱”）。 答案解析部分 1．【答案】D 2．【答案】D 3．【答案】C 【解析】【解答】根据热化学方程式SO2（g）+1/2O2（g）⇌SO3（g）△H=-98.32kJ/mol的含义，可知SO2和O2反应生成1molSO3时放出的热量为98.32kJ，所以生成2molSO3时放出的热量为196.64kJ，由于是可逆反应，2mol SO2和1molO2不能完全反应，所以放出的热量小于196.64kJ，C符合题意； 故答案为：C 【分析】SO2与O2的反应为可逆反应，充入2molSO2和1molO2，无法完全反应；而热化学方程式中的反应热表示的是物质完全反应放出的热量；据此进行分析。 4．【答案】C 5．【答案】A 【解析】【解答】ΔH=(2×2×364+2×522)kJ/mol－(×8×266+2×2×463) kJ/mol=－150kJ/mol，A符合题意； 答案为A。 【分析】反应热＝反应物的总键能−生成物的总键能。 6．【答案】D 7．【答案】C 【解析】【解答】A.根据2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1可以知道1mol氢气燃烧生成1mol液态水放出热量为285.8 kJ·mol－1，则氢气燃烧热为285.8 kJ ∙mol－1，故A不符合题意； B.反应中有BaSO4生成，而生成BaSO4也是放热的，所以放出的热量比57.3 kJ多，即该反应的ΔH＜－57.3kJ·mol－1；故B不符合题意； C.令H2(g)和CH3OH(l)的质量都为4g，则4g氢气燃烧放热为571.6 kJ；4g CH3OH(l)燃烧放热为4/32×1/2×1452 kJ=90.75 kJ；所以H2(g)放出的热量多，故C符合题意； D.①2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；②2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1452 kJ·mol－1；按盖斯定律计算①×3-②得到：6H2(g)＋2CO2(g)＝2CH3OH(l)＋2H2O(l) ΔH＝-262.8kJ·mol－1；则正确的热化学方程式是3H2(g)＋CO2(g)＝CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝-131.4kJ·mol－1，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】根据热化学方程式含义进行计算同质量下放出的热量，同质量的氢气放出的热量多。 8．【答案】B 【解析】【解答】A.从图中可知在Li2SO4溶液中N2的相对能量较低，因此Li2SO4溶液利于MoS2对N2的活化，A不符合题意； B.反应物、生成物的能量不变，因此反应的焓变不变，与反应途径无关，B符合题意； C.根据图示可知MoS2在Li2SO4溶液中的能量比Na2SO4溶液中的将反应决速步(*N2→*N2H)的能量大大降低，C不符合题意； D.根据图示可知N2的活化是N≡N键的断裂形成N2H的过程，即是N≡N键的断裂与N-H键形成的过程，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.需要的能量越低越有利于反应的进行； B.合成路线不同，但焓变不变； C.根据图示分析能量的高低； D.根据火花过程分析化学键的变化。 9．【答案】C 【解析】【解答】A.A—F和F—A的焓变数值相等符号相反，A不符合题意； B.由 A循环到A，能量变化为0，△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0，B不符合题意； C.由C—F，△H=△H3+△H4+△H5，由F—C，△H=△H1+△H2+△H6，二者的绝对值相等，符号相反，C符合题意； D. 若A→C为放热过程，则C→A为吸热过程，即△H3 + △H4 + △H5 + △H6 >0，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】此题是对反应热计算的考查，结合盖斯定律进行计算。 10．【答案】D 【解析】【解答】根据盖斯定律可得，制备水煤气的反应的反应热，D符合题意； 故答案为：D 【分析】根据盖斯定律计算目标反应的反应热。 11．【答案】B 【解析】【解答】A． 和 均只存在化学键的形成，形成化学键会释放能量，所以 ，A不符合题意； B．将 与 相加可得： ，该反应属于吸热反应，即 ，B符合题意； C． 这三个方程式相加得到： ，该反应属于放热反应，则 ，C不符合题意； D．已知：① 。② ，根据盖斯定律，将①－②，整理可得 ，该反应属于吸热反应，则△H1-△H4 >0，所以△H1＞△H4，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】根据形成化学键时放出热量，断裂化学键时吸收热量，盖斯定律和吸热反应放热反应分析解答。 12．【答案】B 【解析】【解答】A.和是化学键断裂吸收的能量过程，和是形成化学键释放的能量过程，故A不符合题意； B.CCl4中共价键的键能是不同的，但是一般取平均值，是断裂键吸收的能量，因此CCl4的化学键键能约为 C.根据盖斯定律得到 ；故C不符合题意； D.COCl2是分子晶体，沸点是克服范德华力，是形成键的能量变化，故D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A.根据找出，是破坏键的能量判断； B.结合破坏键的能量计算； C.根据盖斯定律计算； D.对于分子晶体，沸点是克服范德华力。 13．【答案】B 【解析】【解答】A．硫固体转化为硫蒸气的过程为吸热过程，则焓变 ，故A不符合题意； B．硫蒸气的能量高于硫固体，则1mol硫蒸气完全燃烧释放的能量大于2968 kJ，故B符合题意； C．由盖斯定律可知，焓变 ，则焓变 ，故C不符合题意； D．由图可知，16g硫固体完全燃烧释放的能量为 ×2968kJ/mol=1484 kJ，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】依据盖斯定律和反应中的焓变分析解答。 14．【答案】A 【解析】【解答】已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol； ②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol，根据盖斯定律，将①－②，整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=- 270 kJ/mol， 故答案为：A。 【分析】根据盖斯定律即可计算 15．【答案】B 【解析】【解答】该反应的反应热ΔH=436kJ/mol+30kJ/mol+230kJ/mol-2a=-72kJ/mol，解得a=384kJ/mol，B符合题意； 故答案为：B 【分析】根据反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，计算H-Br的键能。 16．【答案】B 【解析】【解答】A．可逆反应的ΔH表示完全彻底反应时的热量变化，与反应是否可逆无关，故A不符合题意； B．不能通过是否加不加热来判断反应是否为吸热反应和放热反应，反应放热与吸热反应主要与反应物总能量和生成物总能量有关，故B符合题意； C．同温同压下，ΔH与反应条件无关，只与反应物总能量和生成物总能量有关，故C不符合题意； D．根据题意相同质量的金刚石和石墨，金刚石放出的热量越多，说明金刚石能量高，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故D不符合题意。 故答案为B。 【分析】A.△H表示完全反应时的热量变化，与平衡移动无关； B.有的放热反应也需要反应条件，有的吸热.反应常温下也能发生； C.焓变与反应条件无关； D.物质具有的能量越低越稳定，结合盖斯定律计算解答。 17．【答案】B 【解析】【解答】A. ① 焓变大于0，反应吸热，故A不符合题意； B. ，燃烧热是生成稳定产物，氢气和氧气反应的稳定产物为液态水，因此此热不是反应热，故B符合题意； C. ， ，③-②得到CO(g)+O2(g)=CO2(g)，， CO燃烧热为283kJ/mol，故C不符合题意； D. ，故D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A.根据焓变正负判断； B.燃烧热是生成稳定化合物； C.利用盖斯定律③-②即可计算； D.利用盖斯定律①+②即可得到。 18．【答案】D 【解析】【解答】①C(s) + H2O(g) =CO(g) + H2(g) ΔH＝a kJ·mol-1，②2C(s) +O2(g) =2CO(g)ΔH＝－220 kJ·mol-1 ，将①-②× 得：H2O(g) = H2(g)+ O2(g)ΔH＝(a+110) kJ·mol-1，2×462-(436+ ×496)=a+110，解得a=+130。所以D符合题意； 故答案：D。 【分析】根据盖斯定律计算。 19．【答案】A 【解析】【解答】A.根据盖斯定律可得，目标反应的反应热ΔH=(-566kJ/mol)-(+180kJ/mol)=-746kJ/mol，A符合题意； B.要表示正丁烷的燃烧热，则其燃烧产物应为CO2(g)和H2O(l)，B不符合题意； C.CH3COOH是弱酸，其电离需要吸收热量，因此1molCH3COOH与1molNaOH完全反应，放出的热量小于57.3kJ，C不符合题意； D.白磷转化为红磷为放热反应，则等物质的量白磷和红磷，白磷所具有的能量越高，而能量越高，越不稳定，因此白磷比红磷稳定，D不符合题意； 故答案为：A 【分析】A、结合盖斯定律计算目标反应的反应热； B、燃烧热时指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量； C、CH3COOH是弱酸，其电离需要吸收热量； D、由反应的热效应确定二者能量的相对大小，结合物质能量越高越不稳定，确定二者的稳定性； 20．【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。 21．【答案】（1）Ea1-Ea2 （2）2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4 kJ·mol-1 （3）第二步反应 【解析】【解答】（1）ΔH=生成物总能量-反应物总能量，若△H＞0，表示吸热反应，若△H＜0，表示放热反应，由图可知，第一步为放热反应，其△H= （Ea1-Ea2） kJ·mol-1。 （2）一定条件下，NH3和CO2反应生成CO(NH2)2和H2O，其热化学方程式为： 2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4kJ·mol-1。 （3）由分析可知，第二步反应是生产尿素的决速步骤。 【分析】（1）ΔH=生成物总能量-反应物总能量，若△H＞0，表示吸热反应，若△H＜0，表示放热反应。 （2）书写热化学方程式时要注明物质的状态，常见的s、l、g、aq分别表示固态、液态、气态、溶液，注意物质化学式的化学计量数与ΔH相对应。 （3）反应的速率主要取决于最慢的反应，最慢的反应主要是反应物活化能大，据此分析。 22．【答案】（1）3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s) ΔH1=-254kJ/mol （2）优势：反应原料H2SO4可以循环使用；充分利用并储存可再生的太阳能不足：该过程涉及到对环境有害的SO2，存在泄露的隐患；反应使用了催化剂，可能出现催化剂中毒，降低转化效率低情况 【解析】【解答】（1）根据盖斯定律，将-Ⅰ-Ⅲ得到反应Ⅱ，则反应II的热化学方程式为 3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s) ΔH1=-254kJ/mol ，故答案为： 3SO2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)+S(s) ΔH1=-254kJ/mol ； （2）根据绿色化学可知，该过过程的优势是反应原料H2SO4可以循环使用；充分利用并储存可再生的太阳能，不足是该过程涉及到对环境有害的SO2，存在泄露的隐患；反应使用了催化剂，可能出现催化剂中毒，降低转化效率低情况，故答案为：优势：反应原料H2SO4可以循环使用；充分利用并储存可再生的太阳能不足：该过程涉及到对环境有害的SO2，存在泄露的隐患；反应使用了催化剂，可能出现催化剂中毒，降低转化效率低情况。 【分析】（1）根据盖斯定律，Ⅱ=-Ⅰ-Ⅲ； （2）绿色化学应符合“原料中的原子全部转变成所需要的产物，不产生副产物，无污染，实现零排放”，绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 23．【答案】（1）放热；＜ （2）4H2(g)+CO2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-252.9 kJ/mol （3）FeO+；2NA 或1.204×1024；＞ 【解析】【解答】(1)由图可知，反应I的反应物总能量高于生成物总能量，因此反应I为放热反应；ΔH1=生成总能量-反应物总能量，因此ΔH1 0；反应II的反应物总能量小于生成物总能量，则ΔH2 0；故ΔH1 ΔH2； (2)25℃、101 kPa时H2和CH4的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1和890.3 kJ·mol－1，则分别表示H2和CH4的燃烧热的热化学方程式为①H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol－1，②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH4=-890.3 kJ·mol－1，根据氧化还原反应化合价升降守恒可知，H2与CO2反应生成CH4(g)和H2O(l)的化学方程式为4H2+CO2=CH4+2H2O，根据盖斯定律可知，该反应热化学方程式可由①×4-②得4H2(g)+CO2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH=[(-285.8)×4-(-890.3)] kJ/mol=-252.9 kJ/mol； (3)由图可知，FeO+作反应①的生成物，同时是反应②的反应物，因此FeO+为中间产物；该反应的总反应为CO+N2O=N2+CO2，反应过程中，C元素化合价由+2升高至+4，N元素化合价由+1降低至0，标准状况下22.4L N2O的物质的量为1mol，由反应化学方程式及变价可知，每消耗1mol N2O转移2mol电子，其数目为2NA或1.204×1024；反应①为慢反应，反应②为快反应，相同条件下，反应活化能越低，反应速率越快，因此Ea①＞Ea②。 【分析】（1）根据反应物和生成物能量的相对大小确定反应的热效应，进而再判断反应热的相对大小。 （2）由H2和CH4的燃烧热，写出其热化学方程式，再结合盖斯定律书写H2后和CO2反应生成CH4(g)和H2O(l)的热化学方程式。 （3）某物质在反应过程中既是生成物，又是后一反应的反应物，则该物质则为中间产物； 根据反应CO+N2O=N2+CO2中元素化合价变化，计算转移电子数； 根据反应的快慢确定反应所需活化能的大小。 24．【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】【解答】 (1)由16g SiH4气体完全燃烧生成SiO2和液态H2O放出713.5kJ热量可知，则1mol SiH4燃烧时，反应的，该反应的热化学方程式为 ； 故答案为： ； (2)H2的燃烧热为1mol H2完全燃烧生成液态H2O放出的热量，H2在1mol O2中完全燃烧生成2mol液态H2O放出571.6kJ的热量，则H2的燃烧热为，反应的热化学方程式为 ； 故答案为： ； (3)由碳原子个数守恒可得如下转化关系：C2H5OH~2CO2~2CaCO3，由乙醇充分燃烧放出Q kJ热量，反应生成的二氧化碳与澄清石灰水反应生成100g碳酸钙可知，1mol乙醇完全燃烧的反应热为； 故答案为： ； (4)将已知反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知，反应①+②×4-③×2得到反应4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)，则该反应的。 故答案为：。 【分析】 (1)依据题意和热化学方程式书写规律分析 ； (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)依据放出的热量与物质的量成比例计算 ； (4)依据盖斯定律计算。 25．【答案】（1）②④⑧ （2）523；2255；193；> （3）34 ；强 【解析】【解答】（1）①铝片和稀盐酸的反应为放热反应，不符合题意； ②该反应为吸热反应，符合题意； ③甲烷的燃烧反应为放热反应，不符合题意； ④胆矾受热分解为吸热反应，符合题意； ⑤酸碱中和反应为放热反应，不符合题意； ⑥碘的升华需要吸热，但不属于化学反应，不符合题意； ⑦NaOH固体溶于水放出热量，不符合题意； ⑧氢气还原氧化铜，为吸热反应，符合题意； （2）①由反应能量变化图可知，该反应过程中，放出的能量为523kJ； ②由反应能量变化图可知，1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量，转化为2molN(g)、4molH(g)、2molO(g)；2molN(g)、4molH(g)、2molO(g)成键，释放2778kJ能量，形成1molN2(g)、2molH2O(g)；整个过程中放出能量为523kJ，因此1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量为2778kJ-523kJ=2255kJ； ③由于1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量为2255kJ，因此可得等式：a+4×391kJ/mol+498kJ/mol=2255kJ/mol，解得 a=193kJ/mol； ④由于H2O(g)转化为H2O(g)时放出热量，因此当有2molH2O(l)生成时，放出的热量应大于523kJ。 （3）设断开1molH-O键所需的能量为xkJ，断开1molH-Cl键所需的能量为y kJ，则可得等式(4y+498)-(2×243+4x)=-124，整理可得 x-y=34，所以断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需的能量相差34kJ； 由于x-y=34，所以x＞y，即断开1molH-O键所需的能量大于断开1molH-Cl键所需的能量，因此水分子中H-O键比氯化氢分子中H-Cl键要强。 【分析】（1）图示反应物的总能量低于生成物的总能量，因此该反应为吸热反应；据此结合所给过程的能量变化进行分析即可。 （2）①根据能量变化图示分析即可； ②1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量，可由反应放出的热量和形成1molN2(g)、2molH2O(g)所释放的能量计算得到； ③根据1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量进行计算； ④根据H2O(g)转化为H2O(l)过程中放出热量进行分析。 （3）根据化学键键能和反应放出的热量进行计算；断开化学键所需的能量越高，化学键越稳定，化学键越强。 学科网（北京）股份有限公司 $$