专题01 化学反应的热效应（考题猜想）（9大题型）-2024-2025学年高二化学上学期期末考点大串讲（沪科版2020）

专题01 化学反应的热效应 题型1 内能及相关计算 题型2 焓变、反应热的理解 题型3 化学反应能量变化的图像分析 题型4 反应热的测量 题型5 热化学方程式的书写与判断 题型6 化学反应焓变的计算 题型7 燃烧热 题型8 燃料的充分燃烧和利用 题型9 化学反应的热效应综合考查 ▉题型1 内能及相关计算 【例1】内能是指系统内物质能量的总和，下列说法正确的是 A．系统的内能可以通过实验测得 B．当系统内物质的聚集状态发生改变时，内能也随之改变 C．系统内发生化学反应时，若温度不变，内能的变化就是焓变 D．内能与系统内物质的数量无关 【变式1-1】热力学温度，又称开尔文温标，简称开氏温标，是国际单位制七个基本物理量之一。开尔文(LordKelvin)被称为热力学之父，他将第一和第二热力学定律公式化。 （1）下列关于反应ΔU的说法中，正确的是_____。 A．ΔU>0时，反应放出能量 B．ΔU<0时，反应放出能量 C．ΔU=Q D．ΔU=ΔH （2）下列关于内能和内能变化的叙述正确的是_____。 A．内能是体系内物质所含的能量总和 B．内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关 C．系统的内能可以通过实验测得 D．内能变化就是反应热 （3）一定条件，在水溶液中1molCl-、(x=1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如图所示，则D是 (填离子符号)。B=A+C反应的热化学方程式为(用离子方程表示)： 。 ▉题型2 焓变、反应热的理解 【例2】已知反应X＋Y=M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是 A．X的焓一定高于M B．Y的焓一定高于N C．X和Y的总焓一定高于M和N的总焓 D．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生 【变式2-1】下列变化过程中 ΔH＜0的是 A．电解Al2O3得到Al和O2 B．HCl分解为H2和Cl2 C．镁与稀盐酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应 【变式2-2】下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 【变式2-3】图表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。下列说法错误的是 A． B．比稳定 C． D．转化为是吸热过程 ▉题型3 化学反应能量变化的图像分析 【例3】由甲醇制备二甲醚涉及如下反应： （1）2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H1； （2） 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2。 下列说法正确的是 A．△H1＜△H2 B．反应（2）为吸热反应 C．C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g) △H=-5.2kJ•mol-1 D．相同条件下，CH3OCH3(g)比C2H4(g)稳定 【变式3-1】如图所示是298K时，与反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是 A．催化剂不参与化学反应，故反应前后的质量和性质不变 B．该反应的热化学方程式为   C．的总能量低于2molAB D．断裂1molA—A和1molB—B键，放出akJ能量 【变式3-2】根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A．1mol与1mol 的能量之和为393.5kJ B．反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量 C．C的燃烧热的热化学方程式为：   D．CO气体燃烧的热化学方程式为：   【变式3-3】一定条件下，在水溶液中1mol 、(x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列说法正确的是 A．B→A＋C反应的热化学方程式为：   B．结合质子能力最强的微粒是D C．B→A＋C反应的活化能60 D．A、B、C、D中C最稳定 ▉题型4 反应热的测量 【例4】某实验小组设计用0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.50mol/L的盐酸50mL置于如图所示的装置中进行测定中和热的实验。 （1）该装置中缺少的一种玻璃仪器是 ，该仪器的作用是 。 （2）实验中，所用NaOH稍过量的原因是 。 （3）在中和热测定实验中，有用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，若无此操作，则测得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。测量NaOH溶液温度时，温度计上的碱未用水冲洗，对测定结果有何影响？ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 （4）该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和NaOH溶液各50 mL，并记录如表原始数据： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温差(t2−t1)/℃ 盐酸 NaOH溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.3 3.3 2 25.1 28.1 25.1 30.5 5.4 3 25.1 25.1 25.1 28.6 3.5 已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00g/cm3，中和后混合液的比热容c=4.18×10−3kJ/(g·℃)，则该反应的中和热ΔH= 。(保留到小数点后1位) 【变式4-1】在实验室用50mL0.25mol/L稀硫酸与50mL0.55mol/L溶液进行中和热测定，实验测得中和热为，下列叙述正确的是 A．若改用60mL0.25mol/L稀硫酸进行实验，实验中放出的热量会增加，所测得的中和热数值也会变大 B．用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差，也可以换成铜质环形搅拌棒 C．实验中测得的中和热数值低于理论值，可能是由于用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度 D．用同浓度、同体积的氨水和溶液代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热分别为和，则 【变式5-2】根据要求，回答下列问题： Ⅰ.有机物M经过太阳光光照可转化成有机物N，转化过程如下： （1）两者中，较稳定的是： (M或N)。 Ⅱ.已知：的燃烧热；， （2）则 a(填“>”“<”或“=”)。 Ⅲ.用如图所示的装置测定中和反应反应热。 （3）从实验装置上看，还缺少 ，其能否用铁质材料替代？ (填“能”或“不能”) （4）装置中隔热层的作用是 （5）实验中如果用相同体积、相同浓度的醋酸代替盐酸，测得的中和反应反应热的数值将 (填偏大、偏小或无影响) ▉题型5 热化学方程式的书写与判断 【例5】已知25℃、101下，碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5、285.8、1411.0、2800，则热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 【变式5-1】下列热化学方程式正确的是 A．表示硫的燃烧热的热化学方程式：     B．表示肼()的燃烧热的热化学方程式：   C．表示乙烷的燃烧热的热化学方程式：      D．表示CO燃烧热的热化学方程式：     【变式5-2】热化学方程式不仅可以帮助我们了解化学反应的热力学性质，还可以用于计算和预测反应能量的变化。下列说法正确的是 A．已知与反应生成时，放出的热量，则有   B．   C．  ，  ； D．已知稀溶液中，  ，则有   ▉题型6 化学反应焓变的计算 【例6】是由钛精矿(主要成分为)制备钛()的重要中间产物。 已知：① ②    ③    则的是 A． B． C． D． 【例7】回答下列问题： （1）在一定条件下，氢气在氯气中燃烧的热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=－184.6kJ·mol－1；该反应属于 (填“热吸”或“放热”)反应。 （2）常温常压下，1mol乙醇(C2H5OH)完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1367kJ，写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式： 。 （3）根据盖斯定律计算： P4(白磷，s)+5O2(g)=P4O10(s)  ΔH=－2983.2kJ·mol－1 ① P(红磷，s)+O2(g)=P4O10(s)  ΔH=－738.5kJ·mol－1 ② 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。 （4）已知破坏1mol H−H键、1mol I−I键、1 mol H−I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由氢气和碘单质反应生成2 mol HI需要放出 kJ的热量。 （5）白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P−P键 a kJ·mol－1、P−O键bkJ·mol－1、P=O键ckJ·mol－1、O=O键dkJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热为 。 【变式6-1】根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A．反应中每生成吸收热量 B．由的热化学方程式为： C．反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．根据图像可知，相同条件下，比稳定 【变式6-2】羰基硫(O=C=S)是一种粮食熏蒸剂，能防止某此害虫和真菌的危害。羰基硫的氢解反应为，涉及键能如表所示。下列说法不正确的是。 化学键 H—H C=O(COS) C=S H—S 436 745 580 339 1076 A．反应过程中有极性键的断裂与形成 B．COS比稳定 C．断裂放出的能量 D．该反应的焓变 【变式6-3】2023年，中国航天又迎来了突飞猛进的一年，在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．2023年7月12日，朱雀二号发射升空，它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下，1.68L气态燃料M(仅由C、H两种元素组成)质量为1.2g，M在常温常压下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出66.77kJ的热量。 （1）M的分子式为 。该气体的燃烧热Q= 。(保留一位小数) Ⅱ．长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得，是目前大规模制取氢气的方法之一。 已知：在25℃、101kPa下， H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)  ΔH1=+241.8kJ·mol-1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g)  ΔH2=-110.5kJ·mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH3=-393.5kJ·mol-1 （2）25℃、101kPa下，CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式为 。 III．火箭发射常用N2H4(l)(肼)作燃料，与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。 已知： （3）请写出N2H4作为火箭燃料与NO2反应的热化学方程式 。 （4）1molN2H4与足量NO2反应生成N2和液态水时，放出的热量是 kJ。 （5）上述N2H4与NO2反应能够成功用于火箭推进器的原因：①反应释放大量的热；② 。 ▉题型7 燃烧热 【例8】已知反应：①，②稀溶液中，下列结论正确的是 A．碳的燃烧热 B．碳的燃烧热 C．稀溶液与足量浓溶液反应的反应热小于 D．的稀溶液与含的稀溶液反应放出的热量为 【变式7-1】下列有关中和热和燃烧热的说法中，正确的是 A．反应热就是热量 B．在稀溶液中，和完全中和时放出的热量小于 C．溶液与稀溶液恰好完全反应时，放出的热量 D．已知所以，C的燃烧热是220.7 【变式7-2】下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式的是 A．   B．   C．   D．   【变式7-3】杭州亚运会主火炬塔燃料使用的甲醇被誉为绿色燃料。在以往的运动会中，丙烷、煤油也曾作为燃料使用。三种燃料的热值和排放量如下表所示： 燃料 煤油 热值() 22.7 50.4 29.0 排放量() 16.5 16.2 22.9 （1）根据上表数据，计算的燃烧热为___________。 A．22.7 B． C． D． （2）根据上表，从排放量和燃料储存两个角度分析，选用甲醇作为主火炬塔燃料的可能原因： 。 ▉题型8 燃料的充分燃烧和利用 【例9】燃料燃烧过程中释放出的热能是人类生产和生活所需要能量的重要来源 （1）燃烧热与反应热的关系是 。 a．燃烧热是反应热的一种类型 b．当一个反应是燃烧反应时，该燃烧反应的反应热就是燃烧热 c．燃烧热不属于反应热 d．反应热有正负之分，燃烧反应的焓变全部是正值 （2）下列关于燃料充分燃烧的做法正确的是 （选填编号）。 a．通入空气的量越多越好b．固体燃料燃烧前最好粉粹 c．通入空气的量稍过量d．液体燃料燃烧时采用雾状喷出 工业上为了充分利用热能，常采用 作为提高热交换效率的一种设备。 （3）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如下图所示 ①在通常状况下， （选填“金刚石、石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为 。 ②石墨在一定量空气中燃烧，生成气体,该过程放出的热量为 。 （4）卫星发射时可用联氨为燃料。气态联氨在氧气中燃烧，生成氮气和水蒸气，放出的热量，该反应的热化学方程式为： 。 （5）已知：。键能：:；:。则分子中化学键的键能为 。 ▉题型9 化学反应的热效应综合考查 【例10】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）制作冷敷袋可利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。 （2）“即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面________(填字母)反应放热加热食物。 A．浓硫酸和水 B．生石灰和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋 （3）已知：与足量充分燃烧生成液态水时放出热量。 ①该反应的能量变化可用图中的 (填字母)表示。 ②写出燃烧生成液态水的热化学反应方程式 。 ③关于热化学方程式：的说法正确的是 。 A．热化学方程式中化学计量数表示分子数     B．该反应大于零 C．该反应的              D．该反应可表示水分解时的热效应 （4）神舟系列火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，反应后产物无污染。 已知：反应1： 反应2： 写出和反应生成、、的热化学方程式： （5）已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为 (列式表示)。 （6）已知，在和下，部分化学键的键能数据如表所示。 化学键 键能/() 436 391 a 498 414 803 462 193 ①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是 ，表中的 。 ②科学家发现一种新的气态分子( )。在和下转化为的热化学方程式为 。由此可知，与中更稳定的是 (填化学式)。 【变式9-1】氢、碳等非金属元素及其化合物在生产生活中应用广泛。请回答下列问题： （1）水煤气在工业生产中发挥着重要作用。如图所示，是在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 可知水煤气变换的ΔH 0(填“大于”“等于”或“小于”)；该历程中最大能垒(活化能)E正= eV。 （2）甲烷可用于生产合成气，其反应为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4kJ/mol，已知断裂1 mol相关化学键所需的能量如表所示： 化学键 H−H O−H C−H C≡O 键能/( kJ·mol−1) 436 a 415.1 1076 ①则a= kJ·mol−1，若加入催化剂改变上述反应历程，上述反应的ΔH (填“变大” “变小”或“不变”)； ②已知H2O(g)=H2O(l)  ΔH=−44.0 kJ·mol−1，根据甲烷生产合成气的热化学方程式及表信息，写出表示CO燃烧热的热化学方程式 。 物质 CH4 H2 燃烧热ΔH/( kJ·mol−1) −890.3 −285.8 【变式9-2】化学反应都会伴随能量变化，还可以进行化学能与热能、电能、光能等各种形式能量之间的转化。 （1）化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气。下列说法错误的是_______ A．该过程中电能转化为了化学能 B．该过程属于氮的固定 C．太阳能为可再生资源 D．断裂键会释放出能量 （2）下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是_______ A．强酸强碱的中和反应 B．酒精燃烧 C．与氯化铵(s)混合 D．催化氧化制取 （3）研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是_______ A．比更稳定 B．转化为，反应条件一定要加热 C．   D．加入催化剂，可以减小反应的热效应 （4）已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下所示： ①   ②   ①的燃烧热为 。 ②完全燃烧生成液态水时 (填“>、<或=”，下同)，相同条件下，等质量与完全燃烧，热值： 。 ③转化为反应的 。 （5）是大气污染物之一，通过化学方法消除污染是当今环境化学研究的热点：产生的原因之一是汽车发动机工作时引发和反应，根据表中数据，书写反应的热化学方程式： 。 物质 键能 954 498 630 （6）科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：       则甲烷直接将还原为的热化学方程式为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 化学反应的热效应 题型1 内能及相关计算 题型2 焓变、反应热的理解 题型3 化学反应能量变化的图像分析 题型4 反应热的测量 题型5 热化学方程式的书写与判断 题型6 化学反应焓变的计算 题型7 燃烧热 题型8 燃料的充分燃烧和利用 题型9 化学反应的热效应综合考查 ▉题型1 内能及相关计算 【例1】内能是指系统内物质能量的总和，下列说法正确的是 A．系统的内能可以通过实验测得 B．当系统内物质的聚集状态发生改变时，内能也随之改变 C．系统内发生化学反应时，若温度不变，内能的变化就是焓变 D．内能与系统内物质的数量无关 【答案】BC 【解析】A．内能是指系统内物质能量的总和，系统的内能不能通过实验测得，A错误； B．当系统内物质的聚集状态发生改变时，分子间的距离发生改变，分子间的作用力也随之改变，内能也随之改变，B正确； C．系统内发生化学反应时，若温度不变，内能的变化就是含变，C正确； D．内能与系统内物质的数量有关，D错误； 故答案为：BC。 【变式1-1】热力学温度，又称开尔文温标，简称开氏温标，是国际单位制七个基本物理量之一。开尔文(LordKelvin)被称为热力学之父，他将第一和第二热力学定律公式化。 （1）下列关于反应ΔU的说法中，正确的是_____。 A．ΔU>0时，反应放出能量 B．ΔU<0时，反应放出能量 C．ΔU=Q D．ΔU=ΔH （2）下列关于内能和内能变化的叙述正确的是_____。 A．内能是体系内物质所含的能量总和 B．内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关 C．系统的内能可以通过实验测得 D．内能变化就是反应热 （3）一定条件，在水溶液中1molCl-、(x=1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如图所示，则D是 (填离子符号)。B=A+C反应的热化学方程式为(用离子方程表示)： 。 【答案】（1）B （2）A （3）ClO 3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)　△H=-117kJ/mol 【解析】（1）ΔU是物质的内能变化，ΔU>0时，反应吸收能量；ΔU<0时，反应放出能量；ΔU=Q+W，只有体系没有做功时，ΔU=Q；焓变与其关系为ΔU+PΔV =ΔH； 故选B； （2）A．内能是体系内一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总和，即物质所含的能量总和，A正确； B．内能与物质的种类、数量以及聚集状态有关，以及压强、温度等有关，B错误； C．系统的内能无法通过实验测得，C错误； D．内能变化不是反应热，反应热为反应过程中放出会吸收的能量，通常用表示ΔH，D错误； 故选A； （3）D为+7价氯元素形成的离子，为ClO；ABC分别为-1、+1、+5价氯元素形成的离子，分别为Cl-、ClO-、ClO，则反应B=A+C反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)　△H=（63+0-3×60）kJ/mol =-117kJ/mol。 ▉题型2 焓变、反应热的理解 【例2】已知反应X＋Y=M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是 A．X的焓一定高于M B．Y的焓一定高于N C．X和Y的总焓一定高于M和N的总焓 D．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生 【答案】C 【解析】A．焓变是反应物焓之和与生成物焓之和的差值，X和Y的焓之和一定高于M和N的焓之和，故A错误；B．焓变是反应物焓之和与生成物焓之和的差值，不能确定Y的焓是否高于N，故B错误；C．该反应为放热反应，X和Y的总焓一定高于M和N的总焓，故C正确；D．放热反应有的也需要条件，入燃烧，故D错误；故答案为C。 【变式2-1】下列变化过程中 ΔH＜0的是 A．电解Al2O3得到Al和O2 B．HCl分解为H2和Cl2 C．镁与稀盐酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应 【答案】C 【解析】A．电解Al2O3得到Al和O2是吸热反应，ΔH>0，故A不选；B．HCl分解为H2和Cl2是吸热反应，ΔH>0，故B不选；C．镁与稀盐酸反应是放热反应，ΔH<0，故C选；D． Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应，ΔH>0，故D不选；故选C。 【变式2-2】下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 【答案】A 【解析】A．生成物的总能量小于反应物时，反应向外释放能量，反应为放热反应，ΔH<0；生成物的总能量高于反应物时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0， A正确；B．在恒压条件下，化学反应的焓变(ΔH)数值上等于恒压反应热，B错误；C．有些反应的反应热不能通过实验直接测定，如碳不完全燃烧生成CO，C错误；D．当生成物的总焓高于反应物总焓时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0，D错误；故答案为：A。 【变式2-3】图表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。下列说法错误的是 A． B．比稳定 C． D．转化为是吸热过程 【答案】C 【解析】A．反应物总能量大于生成物的总能量为放热反应，，A正确；B．物质的能量越低越稳定，比稳定，B正确；C．两个反应均为放热反应，焓变均小于0，根据纵坐标分析，绝对值大于的绝对值，，C错误；D．能量低于，转化为是吸热过程，D正确；故选C。 ▉题型3 化学反应能量变化的图像分析 【例3】由甲醇制备二甲醚涉及如下反应： （1）2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H1； （2） 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2。 下列说法正确的是 A．△H1＜△H2 B．反应（2）为吸热反应 C．C2H4(g)+H2O(g)CH3OCH3(g) △H=-5.2kJ•mol-1 D．相同条件下，CH3OCH3(g)比C2H4(g)稳定 【答案】A 【解析】A．根据题图可知，，，则，，A正确；B．反应（2）反应物的总能量大于生成物的总能量，故为放热反应，B错误；C．根据盖斯定律，由反应（2）-反应（1）可得反应，则，C错误；D．由图中信息可知，和的总能量小于和的能量，故在相同条件下，所具有的总能量比较小，其比稳定，D错误；故选A。 【变式3-1】如图所示是298K时，与反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是 A．催化剂不参与化学反应，故反应前后的质量和性质不变 B．该反应的热化学方程式为   C．的总能量低于2molAB D．断裂1molA—A和1molB—B键，放出akJ能量 【答案】B 【分析】由图可知，该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g)  =+(a-b)kJ•mol-1。 【解析】A．催化剂能改变反应途径、降低反应的活化能，所以催化剂参与化学反应，A错误；B．由分析可知，反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g) =+(a-b)kJ•mol-1，B正确；C．的总能量低于2molAB(g)的总能量，C错误；D．破坏化学键时，需要吸收能量，则断裂1molA—A和1molB—B键，吸收akJ能量，D错误；故选B。 【变式3-2】根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A．1mol与1mol 的能量之和为393.5kJ B．反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量 C．C的燃烧热的热化学方程式为：   D．CO气体燃烧的热化学方程式为：   【答案】D 【解析】A．从图中可以看出，393.5kJ 是1mol和1mol 的总能量与1molCO2(g)的总能量之差，A不正确；B．从图中可以看出，1molCO(g)和0.5molO2(g)的能量和高于1molCO2(g)的能量，所以反应中，生成物的总能量小于反应物的总能量，B不正确；C．C的燃烧热是指1molC(s)完全燃烧生成1molCO2(g)所放出的热量，则C的燃烧热的热化学方程式为：  ，C不正确；D．从图中可得出热化学方程式： ，则CO气体燃烧的热化学方程式为：  ，D正确；故选D。 【变式3-3】一定条件下，在水溶液中1mol 、(x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列说法正确的是 A．B→A＋C反应的热化学方程式为：   B．结合质子能力最强的微粒是D C．B→A＋C反应的活化能60 D．A、B、C、D中C最稳定 【答案】A 【解析】A．B→A+C，由电子守恒得该反应方程式为，ΔH=(63kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-117kJ/mol；故A正确；B．对应酸的酸性越弱，则酸根离子结合氢离子的能力越强，则离子中结合H+能力最强的是B，故B错误；C．根据图像无法计算B→A＋C反应的活化能，故C错误；D．能量越低越稳定，则A、B、C、D四种微粒中A最稳定，故D错误；答案选A。 ▉题型4 反应热的测量 【例4】某实验小组设计用0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.50mol/L的盐酸50mL置于如图所示的装置中进行测定中和热的实验。 （1）该装置中缺少的一种玻璃仪器是 ，该仪器的作用是 。 （2）实验中，所用NaOH稍过量的原因是 。 （3）在中和热测定实验中，有用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，若无此操作，则测得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。测量NaOH溶液温度时，温度计上的碱未用水冲洗，对测定结果有何影响？ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 （4）该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和NaOH溶液各50 mL，并记录如表原始数据： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温差(t2−t1)/℃ 盐酸 NaOH溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.3 3.3 2 25.1 28.1 25.1 30.5 5.4 3 25.1 25.1 25.1 28.6 3.5 已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00g/cm3，中和后混合液的比热容c=4.18×10−3kJ/(g·℃)，则该反应的中和热ΔH= 。(保留到小数点后1位) 【答案】（1）玻璃搅拌器 让酸碱充分接触发生反应 （2）确保定量的HCl反应完全 （3）偏小 无影响 （4）−56.8kJ/mol 【解析】（1）该装置中缺少的仪器为玻璃搅拌器，该仪器的作用是搅拌，让酸碱充分接触发生反应； （2）实验中所用NaOH稍过量，是为了确保定量的HCl反应完全； （3）若温度计上盐酸溶液不洗涤，则参加反应的盐酸减少，放出的热量减少，测定结果偏小；由于碱液过量，温度计上碱液未用水冲洗，对测定结果无影响； （4）第2组实验温差与其它两组相差太大，舍去不用，平均温差为3.4℃，反应中生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol，反应放出的热量Q=4.18×10-3kJ/(g·℃)×1.00g/cm3×(50mL+50mL)×3.4℃=1.4212kJ，则ΔH=−≈−56.8kJ/mol。 【变式4-1】在实验室用50mL0.25mol/L稀硫酸与50mL0.55mol/L溶液进行中和热测定，实验测得中和热为，下列叙述正确的是 A．若改用60mL0.25mol/L稀硫酸进行实验，实验中放出的热量会增加，所测得的中和热数值也会变大 B．用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差，也可以换成铜质环形搅拌棒 C．实验中测得的中和热数值低于理论值，可能是由于用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度 D．用同浓度、同体积的氨水和溶液代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热分别为和，则 【答案】C 【解析】A．中和热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量；与反应的物质的量无关，A错误；B．铜质环形搅拌棒导热性强，热量散失，导致误差，B错误；C．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度，导致部分溶质反应，使得测得反应放出热量减小，低于理论值，C正确；D．中和热放热为负值；用同浓度、同体积的氨水和溶液代替NaOH溶液进行上述实验，氨水为弱碱，电离会吸收部分热量，使得焓变增加，氢氧化钡和硫酸生成硫酸钡沉淀，放出部分热量，焓变减小，故测得的中和热分别为和，则，D错误；故选C。 【变式5-2】根据要求，回答下列问题： Ⅰ.有机物M经过太阳光光照可转化成有机物N，转化过程如下： （1）两者中，较稳定的是： (M或N)。 Ⅱ.已知：的燃烧热；， （2）则 a(填“>”“<”或“=”)。 Ⅲ.用如图所示的装置测定中和反应反应热。 （3）从实验装置上看，还缺少 ，其能否用铁质材料替代？ (填“能”或“不能”) （4）装置中隔热层的作用是 （5）实验中如果用相同体积、相同浓度的醋酸代替盐酸，测得的中和反应反应热的数值将 (填偏大、偏小或无影响) 【答案】（1）M （2）> （3） 环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器 不能 （4）保温，防止热量散失 （5）偏小 【解析】（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，△H=+88.6kJ•mol-1，过程是吸热反应，M的能量低，说明M稳定。 （2）的燃烧热，说明1mol完全燃烧生成和放出-akJ能量，又因为转化为要吸热，则1mol完全燃烧生成和放出的热量小于-akJ，>akJ/mol。 （3）由简易量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器；金属材料易散热，会使实验误差增大，所以不可以用铜质材料替代玻璃搅拌器。 （4）做中和反应反应热的测定实验要做好保温工作，隔热层的作用是减少实验过程中的热量损失。 （5）醋酸是弱电解质，在溶液中电离吸热，实验中如果用相同体积、相同浓度的醋酸代替盐酸，测得的中和反应反应热的数值将偏小。 ▉题型5 热化学方程式的书写与判断 【例5】已知25℃、101下，碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5、285.8、1411.0、2800，则热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】燃烧热是指在25℃、101 kPa下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的产物所放出的热量。 【解析】A．根据题目所给燃烧热，1mol碳在氧气中完全燃烧生成气态二氧化碳放热393.5kJ，选项所给热化学方程式正确，A正确；B．氢气在氧气中燃烧放热，ΔH<0，根据燃烧热的定义，产物应当为液态水，故正确的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ⋅mol−1，B错误；C．根据燃烧热的定义，该反应中产物水应当为液态，故正确的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−1411.0kJ⋅mol−1，C错误；D．葡萄糖在氧气中燃烧放热，正确的热化学方程式为C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ⋅mol−1，D错误；本题选A。 【变式5-1】下列热化学方程式正确的是 A．表示硫的燃烧热的热化学方程式：     B．表示肼()的燃烧热的热化学方程式：   C．表示乙烷的燃烧热的热化学方程式：      D．表示CO燃烧热的热化学方程式：     【答案】B 【解析】A．硫完全燃烧生成的稳定的氧化物不是三氧化硫，而是，A错误；B．表示肼()的燃烧热的热化学方程式：  ，产物和状态均正确，B正确；C．乙烷燃烧的热化学方程式中应为液体，C错误；D．CO的燃烧热是指1mol CO气体完全燃烧生成气体时放出的热量，D错误；故选B。 【变式5-2】热化学方程式不仅可以帮助我们了解化学反应的热力学性质，还可以用于计算和预测反应能量的变化。下列说法正确的是 A．已知与反应生成时，放出的热量，则有   B．   C．  ，  ； D．已知稀溶液中，  ，则有   【答案】A 【解析】A．转化为过程中放出热量，则与反应生成时，放出的热量大于，则有  ，故A正确；B．H2的燃烧是放热反应，<0，故B错误；C．CO(g)转化为CO2(g)的过程中放热，则 ， ；，故C错误；D．钡离子与硫酸根离子在溶液中反应会放出沉淀热，则1mol硫酸与1mol氢氧化钡完全反应放出的热量大于114.6kJ，则有  ，故D错误；故选A。 ▉题型6 化学反应焓变的计算 【例6】是由钛精矿(主要成分为)制备钛()的重要中间产物。 已知：① ②    ③    则的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由盖斯定律可得方程式可由关系①2-②+③求得，即的=，综上，故选A。 【例7】回答下列问题： （1）在一定条件下，氢气在氯气中燃烧的热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=－184.6kJ·mol－1；该反应属于 (填“热吸”或“放热”)反应。 （2）常温常压下，1mol乙醇(C2H5OH)完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1367kJ，写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式： 。 （3）根据盖斯定律计算： P4(白磷，s)+5O2(g)=P4O10(s)  ΔH=－2983.2kJ·mol－1 ① P(红磷，s)+O2(g)=P4O10(s)  ΔH=－738.5kJ·mol－1 ② 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。 （4）已知破坏1mol H−H键、1mol I−I键、1 mol H−I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由氢气和碘单质反应生成2 mol HI需要放出 kJ的热量。 （5）白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P−P键 a kJ·mol－1、P−O键bkJ·mol－1、P=O键ckJ·mol－1、O=O键dkJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热为 。 【答案】（1）放热 （2）C2H5OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+ 3H2O(l)  △H=－1367kJ•mol－1 （3）P4(白磷，s) =4P(红磷，s)△H=－29.2kJ•mol－1 （4）11 （5）(6a+5d－12b－4c)kJ•mol－1 【解析】（1）氢气在氯气中燃烧属于放热反应； （2）表示乙醇燃烧热的热化学方程式，可燃物乙醇的系数为1，C2H5OH(l)+3O2 (g)= 2CO2(g)+ 3H2O(l)  △H=－1367kJ•mol－1； （3）根据盖斯定律，方程式①-②×4可得：P4(白磷，s) =4P(红磷，s)△H=－29.2kJ•mol－1； （4）破坏1mol H−H键、1mol I−I键需要吸收的总能量为436kJ+151kJ=587 kJ，生成2 mol H−I键需要放出的总能量为2×299kJ=598kJ，则由氢气和碘单质反应生成2 mol HI需要放出11 kJ的热量； （5）根据△H=反应物总键能-生成物总键能，可得该反应的反应热为△H=(6a+5d－12b－4c)kJ•mol－1。 【变式6-1】根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A．反应中每生成吸收热量 B．由的热化学方程式为： C．反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．根据图像可知，相同条件下，比稳定 【答案】C 【解析】A．根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，每生成1 mol CO2(g)放出393.5 kJ热量，A错误；B．由图可知，1molC(s)和0.5molO2(g)转化为1mol的CO(g)，放出热量为：393.5 kJ－282.9 kJ＝110.6 kJ，所以2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221.2 kJ·mol－1 ，B错误；C．根据图像可知为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，C正确；D．由图可知，1molCO(g)和0.5molO2(g)的总能量大于1molCO2(g)，无法判断1moCO(g)和1molCO2(g)的能量大小，则在相同条件下，无法判断CO (g)和CO2(g)的稳定性，D错误；故选C。 【变式6-2】羰基硫(O=C=S)是一种粮食熏蒸剂，能防止某此害虫和真菌的危害。羰基硫的氢解反应为，涉及键能如表所示。下列说法不正确的是。 化学键 H—H C=O(COS) C=S H—S 436 745 580 339 1076 A．反应过程中有极性键的断裂与形成 B．COS比稳定 C．断裂放出的能量 D．该反应的焓变 【答案】C 【解析】A．反应过程中C=O、C=S键断裂，S-H、形成，有极性键的断裂与形成，A正确； B．COS键能之和为745+580=1325，的键能之和为339×2=678，故COS比稳定，B正确； C．断裂需要吸收能量，C错误； D．，该反应的焓变，D正确； 答案选C。 【变式6-3】2023年，中国航天又迎来了突飞猛进的一年，在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．2023年7月12日，朱雀二号发射升空，它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下，1.68L气态燃料M(仅由C、H两种元素组成)质量为1.2g，M在常温常压下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出66.77kJ的热量。 （1）M的分子式为 。该气体的燃烧热Q= 。(保留一位小数) Ⅱ．长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得，是目前大规模制取氢气的方法之一。 已知：在25℃、101kPa下， H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)  ΔH1=+241.8kJ·mol-1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g)  ΔH2=-110.5kJ·mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH3=-393.5kJ·mol-1 （2）25℃、101kPa下，CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式为 。 III．火箭发射常用N2H4(l)(肼)作燃料，与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。 已知： （3）请写出N2H4作为火箭燃料与NO2反应的热化学方程式 。 （4）1molN2H4与足量NO2反应生成N2和液态水时，放出的热量是 kJ。 （5）上述N2H4与NO2反应能够成功用于火箭推进器的原因：①反应释放大量的热；② 。 【答案】（1）CH4 890.3 kJ･mol-1 （2）CO(g) +H2O(g) = H2(g)+ CO2(g)  ΔH = -41.2 kJ·mol-1 （3）2N2H4(l) +2NO2(g) = 3N2(g) +4H2O(g)  ΔH = -1134.4 kJ·mol-1 （4）655.2 （5）能快速产生大量气体 【解析】（1）标准状况下，气态燃料的物质的量为，其摩尔质量。该燃料仅由、元素组成，则其分子式为。根据题干可知完全燃烧生成和放出热量，则完全燃烧放出的热量为，则其燃烧热为。答案为：；。 （2）令上述热化学方程式分别为反应i、ii、iii，则i-ii+iii即得到反应iv：，根据盖斯定律可知。答案为：。 （3）根据图像可写出如下热化学方程式： （1） （2） 根据盖斯定律，（2）2-（1）即可得到反应式（3）：，则。答案为：。 （4）已知反应（4），用上述反应（3）+（4）即可得到目标式：。根据热化学方程式的含义可知：与足量反应生成和液态水时，放出的热量为。答案为：。 （5）根据上述与反应，该反应能够成功用于火箭推进剂的原因除了反应释放大量的热之外，还能快速生大量气体。答案为：能快速产生大量气体。 ▉题型7 燃烧热 【例8】已知反应：①，②稀溶液中，下列结论正确的是 A．碳的燃烧热 B．碳的燃烧热 C．稀溶液与足量浓溶液反应的反应热小于 D．的稀溶液与含的稀溶液反应放出的热量为 【答案】C 【解析】A．碳的燃烧热是1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量，所以碳的燃烧热ΔH小于-110.5 kJ·mol-1，故A错误； B．碳的燃烧热是1 mol C完全燃烧生成CO2时放出的热量，所以碳的燃烧热ΔH小于-110.5 kJ·mol-1，故B错误； C．0.5 mol H2SO4稀溶液与足量浓NaOH溶液反应，除了有中和反应反应热，还有浓NaOH溶液稀释时放出的热量，所以放出的热量大于57.3 kJ，则该反应的反应热小于-57.3 kJ·mol-1，故C正确； D．1 mol HCl的稀溶液与含1 mol NH3的稀溶液反应，NH3·H2O是弱碱，反应时还要电离吸热，所以放出的热量小于57.3 kJ，故D错误； 选C。 【变式7-1】下列有关中和热和燃烧热的说法中，正确的是 A．反应热就是热量 B．在稀溶液中，和完全中和时放出的热量小于 C．溶液与稀溶液恰好完全反应时，放出的热量 D．已知所以，C的燃烧热是220.7 【答案】B 【解析】A．在一定温度下，化学反应吸收或放出的热量叫做反应热，A错误；B．醋酸为弱电解质，电离吸热，在稀溶液中，和完全中和时放出的热量小于，B正确；C．中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成水所释放的热量，所以的与稀溶液恰好完全反应时放出的热量，C错误；D．C的燃烧热是C完全燃烧生成所放出的热量，D错误；故选B。 【变式7-2】下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式的是 A．   B．   C．   D．   【答案】C 【解析】燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，1mol甲醇燃烧应该生成二氧化碳和液态水，符合概念的是C选项，故答案选C。 【变式7-3】杭州亚运会主火炬塔燃料使用的甲醇被誉为绿色燃料。在以往的运动会中，丙烷、煤油也曾作为燃料使用。三种燃料的热值和排放量如下表所示： 燃料 煤油 热值() 22.7 50.4 29.0 排放量() 16.5 16.2 22.9 （1）根据上表数据，计算的燃烧热为___________。 A．22.7 B． C． D． （2）根据上表，从排放量和燃料储存两个角度分析，选用甲醇作为主火炬塔燃料的可能原因： 。 【答案】（1）C （2）甲醇的热值与煤油相近，但排放的远远小于煤油 【解析】（1）的燃烧热是指101kPa下，1mol纯完全燃烧生成指定产物、时，放出的热量，1mol质量为32g，的热值为22.7，的燃烧热为，选C； （2）甲醇的热值与煤油相近，但排放的远远小于煤油。 ▉题型8 燃料的充分燃烧和利用 【例9】9．燃料燃烧过程中释放出的热能是人类生产和生活所需要能量的重要来源 （1）燃烧热与反应热的关系是 。 a．燃烧热是反应热的一种类型 b．当一个反应是燃烧反应时，该燃烧反应的反应热就是燃烧热 c．燃烧热不属于反应热 d．反应热有正负之分，燃烧反应的焓变全部是正值 （2）下列关于燃料充分燃烧的做法正确的是 （选填编号）。 a．通入空气的量越多越好b．固体燃料燃烧前最好粉粹 c．通入空气的量稍过量d．液体燃料燃烧时采用雾状喷出 工业上为了充分利用热能，常采用 作为提高热交换效率的一种设备。 （3）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如下图所示 ①在通常状况下， （选填“金刚石、石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为 。 ②石墨在一定量空气中燃烧，生成气体,该过程放出的热量为 。 （4）卫星发射时可用联氨为燃料。气态联氨在氧气中燃烧，生成氮气和水蒸气，放出的热量，该反应的热化学方程式为： 。 （5）已知：。键能：:；:。则分子中化学键的键能为 。 【答案】（1）a （2）bcd 热交换器 （3）石墨 -393.5 KJ/mol 252 （4）N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534 KJ/mol （5）512.3 【解析】（1）a．燃烧热是反应热的一种类型，故a正确；b．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，燃烧反应的反应热不一定是燃烧热，故b错误；c．燃烧热是反应热的一种，故c错误；d．反应热有正负之分，燃烧反应的焓变全部是负值，故d错误；选a； （2）a．通入空气的量过多，会带走一部分热量，所以一般是通入适当过量的空气，故不选a；b．固体燃料燃烧前粉粹，增大与氧气的接触面积，燃料燃烧更充分，故选b；c．通入空气的量稍过量，氧气充足，燃料燃烧更充分，故选c；d．液体燃料燃烧时采用雾状喷出，能增大与空气的接触面积，燃料燃烧更充分，故选d；选bcd；工业上为了充分利用热能，常采用热交换器作为提高热交换效率的一种设备。 （3）能量越低越稳定，在通常状况下，石墨更稳定；石墨的燃烧热是1mol石墨完全燃烧生成二氧化碳气体放出的能量，=-110.5KJ/mol-283.0KJ/mol=-393.5 KJ/mol。 ②石墨在一定量空气中燃烧，生成气体，设生成xmolCO、ymolCO2，x=0.5mol、y=0.5mol，该过程放出的热量为。 （4）气态联氨在氧气中燃烧，生成氮气和水蒸气，放出的热量，该反应的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534 KJ/mol。 （5）已知：，键能：:；:。设分子中化学键的键能为x，焓变=反应物总键能-生成物总键能，则×2+x-×4=-483.7，x=512.3。 ▉题型9 化学反应的热效应综合考查 【例10】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）制作冷敷袋可利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。 （2）“即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面________(填字母)反应放热加热食物。 A．浓硫酸和水 B．生石灰和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋 （3）已知：与足量充分燃烧生成液态水时放出热量。 ①该反应的能量变化可用图中的 (填字母)表示。 ②写出燃烧生成液态水的热化学反应方程式 。 ③关于热化学方程式：的说法正确的是 。 A．热化学方程式中化学计量数表示分子数     B．该反应大于零 C．该反应的              D．该反应可表示水分解时的热效应 （4）神舟系列火箭用偏二甲肼作燃料，作氧化剂，反应后产物无污染。 已知：反应1： 反应2： 写出和反应生成、、的热化学方程式： （5）已知某金属氧化物催化丙烷脱氢过程中，部分反应进程如图，则过程中的焓变为 (列式表示)。 （6）已知，在和下，部分化学键的键能数据如表所示。 化学键 键能/() 436 391 a 498 414 803 462 193 ①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是 ，表中的 。 ②科学家发现一种新的气态分子( )。在和下转化为的热化学方程式为 。由此可知，与中更稳定的是 (填化学式)。 【答案】（1）吸热 （2）B （3）a B （4）＋2＝3＋＋    （5）[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1 （6）该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ 946    【解析】（1）制作冷敷袋可利用吸收周围的热量的化学变化或物理变化；故答案为：吸热。 （2）A．浓硫酸和水混合会放出大量热，大不安全，故A不符合题意；B．生石灰和水混合放出大量的热，相对安全，故B符合题意；C．纯碱和水混合后热量变化很小，故C不符合题意；D．食盐和白醋混合后热量变化很小，故D不符合题意；综上所述，答案为：B。 （3）①图a是反应物总能量大于生成物总能量，图b是反应物总能量小于生成物总能量，因此该反应的能量变化可用图中的a表示；故答案为：a。 ②与足量充分燃烧生成液态水时放出热量，则燃烧生成液态水的热化学反应方程式。；故答案为：。 ③A．热化学方程式中化学计量数表示物质的量，故A错误；B．该反应是吸热反应即大于零，故B正确；C．该反应的，故C错误；D．该反应可表示液态水分解生成4g气态氢气和32g气态氧气时的热效应，故D错误；综上所述，答案为：B。 （4）根据盖斯定律，反应2减去反应1的2倍得到＋2＝3＋＋   ；故答案为：＋2＝3＋＋   。 （5）根据焓变等于反应物的活化能减去生成物的活化能，则过程中的焓变为[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1；故答案为：[(E1−E2)＋△H＋(E3−E4)] kJ∙mol−1。 （6）①在和下，工业合成氨，每生成就会放出热量，在该条件下，向某容器中加入、及合适的催化剂，充分反应后测得其放出的热量小于，原因可能是该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ，根据每生成就会放出热量，则每生成就会放出热量，则，解得a=946；故答案为：该反应是可逆反应，2mol氮气反应不完全，因此放出的热量小于92kJ；946。 ②根据题意得到在和下转化为的热化学方程式为  ，该反应是放热反应，根据能量越低越稳定，则与中更稳定的是；故答案为：  ；。 【变式9-1】氢、碳等非金属元素及其化合物在生产生活中应用广泛。请回答下列问题： （1）水煤气在工业生产中发挥着重要作用。如图所示，是在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 可知水煤气变换的ΔH 0(填“大于”“等于”或“小于”)；该历程中最大能垒(活化能)E正= eV。 （2）甲烷可用于生产合成气，其反应为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4kJ/mol，已知断裂1 mol相关化学键所需的能量如表所示： 化学键 H−H O−H C−H C≡O 键能/( kJ·mol−1) 436 a 415.1 1076 ①则a= kJ·mol−1，若加入催化剂改变上述反应历程，上述反应的ΔH (填“变大” “变小”或“不变”)； ②已知H2O(g)=H2O(l)  ΔH=−44.0 kJ·mol−1，根据甲烷生产合成气的热化学方程式及表信息，写出表示CO燃烧热的热化学方程式 。 物质 CH4 H2 燃烧热ΔH/( kJ·mol−1) −890.3 −285.8 【答案】（1）小于 2.02 （2）465 不变 CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.3kJ/mol 【解析】（1）根据图像，初始时反应物的总能量为0，反应后生成物的总能量为-0.72 eV，则ΔH=-0.72 eV，即ΔH小于0；由图像可看出，反应的最大能垒在过渡态2，此能垒E正=1.86 eV-(-0.16 eV)=2.02 eV； （2）①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4kJ/mol，ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，即415.1×4+2a-3×436-1076=206.4，解得a=465，催化剂改变反应的历程，但是不影响反应热，故ΔH不变； ②表示CH4燃烧的热反应方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  ΔH1=−890.3 kJ·mol−1(反应1)； 表示H2燃烧的热反应方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l)  ΔH2=−285.8 kJ·mol−1(反应2)； 题干已知CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.4kJ/mol(反应3)； H2O(g)=H2O(l) ΔH4=−44.0 kJ·mol−1(反应4)； 表示CO燃烧热的化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)，该反应可以由反应1+反应4-反应3-3×反应2得到，故该反应 ΔH=ΔH1-ΔH3-3×ΔH2+ ΔH4=-283.3kJ/mol，故表示CO燃烧热的化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.3kJ/mol。 【变式9-2】化学反应都会伴随能量变化，还可以进行化学能与热能、电能、光能等各种形式能量之间的转化。 （1）化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气。下列说法错误的是_______ A．该过程中电能转化为了化学能 B．该过程属于氮的固定 C．太阳能为可再生资源 D．断裂键会释放出能量 （2）下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是_______ A．强酸强碱的中和反应 B．酒精燃烧 C．与氯化铵(s)混合 D．催化氧化制取 （3）研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是_______ A．比更稳定 B．转化为，反应条件一定要加热 C．   D．加入催化剂，可以减小反应的热效应 （4）已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式如下所示： ①   ②   ①的燃烧热为 。 ②完全燃烧生成液态水时 (填“>、<或=”，下同)，相同条件下，等质量与完全燃烧，热值： 。 ③转化为反应的 。 （5）是大气污染物之一，通过化学方法消除污染是当今环境化学研究的热点：产生的原因之一是汽车发动机工作时引发和反应，根据表中数据，书写反应的热化学方程式： 。 物质 键能 954 498 630 （6）科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：       则甲烷直接将还原为的热化学方程式为 。 【答案】（1）D （2）C （3）C （4）/mol < > （5）N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH =+192 （6）CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ•mol -1 【解析】（1）A．化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气，该过程中电能转化为了化学能，故A正确； B．将游离态的氮转化为化合态氮的过程为氮的固定，空气中的氮气转化为氨气的过程是氮的固定过程，故B正确； C．太阳能为可再生资源，故C正确； D．断裂N≡N键会吸收出能量，故D错误； 故选D。 （2）A．强酸强碱的中和反应是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，故A不选； B．酒精燃烧是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，故B不选； C．Ba(OH)2⋅8H2O(s)与氯化铵(s)混合是吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，故C选； D．SO2催化氧化制取SO3是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，故D不选； 故选C。 （3）A．从图中可以看出，CNH的能量比HCN高，则HCN更稳定， A不符合题意； B．HCN(g)CNH(g)，反应物的总能量低于生成物的总能量，则反应为吸热反应，但吸热反应不一定需要加热，可能从周围环境中吸收能量，B不符合题意； C．HNC(g)=HCN(g)  ΔH=-186.5 kJ⋅mol−1+127.2 kJ⋅mol−1=-59.3kJ⋅mol−1，C符合题意； D．加入催化剂，不能改变反应的热效应，D不符合题意； 故选C。 （4）①燃烧热是指1mol可燃物和氧气完成反应生成稳定氧化物所放出的热量，由①  可知，的燃烧热为/mol； ②  ，分析可知转化成时要吸收能量，则完全燃烧生成液态水时放热小于6590kJ， <6590kJ，相同条件下，等质量的 与完全燃烧，①  ，计算1g乙炔完全燃烧放热=50kJ；  ，1g苯完全燃烧放热=42kJ，放热更多，热值：>； ③依据盖斯定律①-②得到：6=2 。 （5）反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)，由反应热等于反应物断键吸收的能量-生成物成键放出的能量=954+498-2630=+192。 （6）由盖斯定律(①+②)× 得到CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ•mol -1。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$