专题04 化学反应的热效应（考题猜想）（9大题型）-2024-2025学年高一化学下学期期末考点大串讲（沪科版2020）

专题04 化学反应的热效应 题型一 系统的内能 题型二 焓变与反应的热效应 题型三 燃烧热的概念与判断 题型四 热化学方程式正误的判断 题型五 有关反应热的计算 题型六 盖斯定律及其应用 题型七 中和热的测定 题型八 反应热大小的比较 题型九 燃料的充分燃烧和利用 题型一 系统的内能 【例1-1】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．伴有能量变化的物质变化都是化学变化，内能变化就是反应热 【例1-2】下列关于内能和焓变的说法正确的是（ ） A．化学反应过程中内能的变化等于焓变 B．气态水和液态水所具有的内能一定不相同 C．一个化学反应都有且只有一个相对应的焓变 D．可逆反应的正反应和逆反应的焓变：ΔH正＝－ΔH逆 【例1-3】下列反应或过程中能量的变化如图所示的是（ ） A．CO+CuOCu+CO2 B．CaCO3CaO+CO2↑ C．H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O D．2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O==BaCl2+2NH3↑+10H2O 【变式1-1】下列说法中正确的是 A．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 B．放热反应在常温下一定很容易发生 C．吸热反应只有在点燃条件下才能发生 D．反应是吸热还是放热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小而决定的 【变式1-2】已知293K时，N2(g)  +3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.0kJ·mol-1。下列有关说法正确的是（ ） A．1mol N2与3mol H2反应，放出的热量为92kJ B．每生成1mol NH3(l)，放出的热量小于46kJ C．每生成1mol NH3(g)，放出的热量为46kJ D．该反应的与各物质状态有关，与化学计量数无关 【变式1-3】下列说法不正确的是（ ） A．由图甲可知：该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量 B．由图乙可知：物质聚集状态改变，焓也改变 C．由图丙可知：该反应断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量 D． 由图丁可知：ΔH1＜ΔH2，金刚石比石墨稳定 题型二 焓变与反应的热效应 【例2-1】能正确表示该反应焓变示意图的是（ ） A． B． C． D． 【例2-2】臭氧层中O3分解过程如图所示。下列说法正确的是（ ） A．催化剂能降低活化能，提高活化百分数 B．加入催化剂后，活化能为E2 C．Cl原子是反应的催化剂，能提高反应物O3的转化率 D．该反应是放热反应，升高温度正反应速率降低 【例2-3】已知：由最稳定的单质合成1 mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0；有关物质的如图所示，下列有关判断正确的是（ ） A．H2O(l)的摩尔生成焓 B．相同状况下，NH3比N2H4稳定 C．依据上表所给数据，可求得N2H4(l)的燃烧热 D．0.5molN2(g)与1.5molH2(g)充分反应，放出45.9 kJ的热量 【变式2-1】已知：H2(g)＋O2(g)==H2O(g)，反应过程中能量变化如图，问： （1）a、b、c分别代表什么意义？ a_______；b_______；c_______。 （2）该反应是放热反应还是吸热反应？_______。ΔH_______0(填“<”或“>”) （3）a、b、c的关系式为_______。 【变式2-2】由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是（ ） A．反应生成1molN2时转移4mole- B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．1molN2O(g)和1molNO(g)如图中完全反应放出139kJ能量 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 【变式2-3】化学反应原理在生产、生活中用途广泛。氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物对我们的生产、生活有重要的影响。请回答下列问题： （1）机动车发动机工作时会引发N2与O2的反应(如图所示)，请用热化学方程式表示以下反应_________。 （2）已知2NO2(g)N2O4(g) ΔH1<0，2NO2(g)N2O4(l) ΔH2<0 ，下列能量变化示意图中，正确的是___________。 A． B． C． D． 题型三 燃烧热的概念与判断 【例3-1】下列有关能量转换的说法不正确的是（ ） A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来自太阳能 C．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低 D．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程 【例3-2】已知反应：①100kPa时，2C(s)+O2(g)==2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1， ②稀溶液中 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，下列结论错误的是（ ） A．碳的燃烧热数值大于110.5kJ·mol-1 B．碳的燃烧热为221kJ·mol-1 C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和反应反应热为57.3kJ·mol-1 D．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.65kJ的热量 【例3-3】一些烷烃的燃烧热如下表： 化合物 燃烧热（kJ·mol-1) 化合物 燃烧热（kJ·mol-1) 甲烷 891.0 正丁烷 2878.0 乙烷 1560.8 异丁烷 2869.6 丙烷 2221.5 2-甲基丁烷 3531.3 下列表达正确的是（ ） A．正戊烷的燃烧热大于3531.5kJ·mol-1 B．稳定性：正丁烷>异丁烷 C．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)==4CO2(g)+6H2O(l) △H=-1560.8kJ·mol-1 D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多 【变式3-1】下列关于反应热的描述中不正确的是（ ） A．氢气的燃烧热为－285.8 kJ•mol－1，则水电解的热化学方程式为2H2O(l)==2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571.6 kJ•mol－1 B．CO(g)的燃烧热是－283.0 kJ•mol－1，则2CO2(g)==2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝2×283.0 kJ•mol－1 C．反应热有正负之分，燃烧热ΔH全部是负值 D．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ•mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ•mol－1 【变式3-2】已知：①2HC≡CH(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-2602kJ·mol-1 ②2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(1)  ΔH2=-3123kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)=H2O(1) ΔH3=-286kJ·mol-1 ④HC≡CH(g)+2H2(g)=C2H6(g) ΔH4 下列叙述不正确的是（ ） A．乙炔的燃烧热为2602kJ·mol-1 B．等物质的量的物质完全燃烧放出热量：C2H6>HC≡CH C．HC≡CH(g)+2H2(g)=C2H6(g) ΔH<0 D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH>-572kJ·mol-1 【变式3-3】分析表中的3个热化学方程式，下列说法错误的是（ ） 2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的燃料 H2 ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    ΔH=-484kJ·mol-1 2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料 C3H8 ②C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)    ΔH=-2039kJ·mol-1 ③2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(g)    ΔH=-2380kJ·mol-1 A．3CO(g)+7H2(g)=C3H8(g)+3H2O(g)    ΔH=-504kJ·mol-1 B．等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，氢气放热更多 C．3CO2(g)+10H2(g)=C3H8(g)+6H2O(g)    ΔH=-381kJ·mol-1 D．丙烷的燃烧热为-2039kJ·mol-1 题型四 热化学方程式正误的判断 【例4-1】在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是（ ） A．CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)       ΔH=-725.8 kJ B．2CO2(g)＋4H2O(l) =2CH3OH(l)＋3O2(g)     ΔH=＋1 452 kJ·mol-1 C．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)     ΔH=-725.8kJ·mol-1 D．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)     ΔH=＋1 452kJ·mol-1 【例4-2】下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ） A．800℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热，则其热化学方程式为 N2(g)+3H2(g)==2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1 B．已知：H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，则稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(l)时，放出57.3kJ热量 C．已知：C2H4(g)+3O2(g)==2CO2(g) +2H2O(g) ΔH=-1478.8kJ·mol-1，则C2H4(g)的燃烧热为1478.8kJ·mol-1 D．已知：2C(s)+O2(g)==2CO(g) ΔH1 ; 2C(s)+2O2(g)==2CO2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 【例4-3】下列相关方程式或说法不正确的是（ ） A．，则 B．侯氏制碱法的原理： C．石英与焦炭在高温的氮气流中制备： D．溶液与稀硫酸反应的离子方程式： 【变式4-1】在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是（ ） A．CH3OH(l)+O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ·mol-1 B．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1451.52kJ·mol-1 C．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1451.52kJ·mol-1 D．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l) ΔH= -1451.52kJ·mol-1 【变式4-2】下列热化学方程式书写正确的是（ ） A．硫燃烧的热化学方程式： 2S(s)+3O2(g)==SO3(g) ΔH=-630kJ·mol-1 B．已知中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1，则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)==BaSO4(s)+2H2O(l)  ΔH=-114.6kJ·mol-1 C．表示软脂酸燃烧热的热化学方程式： CH3(CH2)14COOH(s)+23O2(g)==16CO2(g)+16H2O(g) ΔH=-9977kJ·mol-1 D．一定条件下，0.5molCO(g)与0.5molH2O(g)充分反应生成CO2(g)和H2(g)放热，其热化学方程式：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<-2akJ·mol-1 【变式4-3】已知：通常状态下，由最稳定单质生成1某纯物质的热效应称为该物质的标准摩尔生成焓(ΔfH0m)，单质的标准摩尔生成焓为0。部分物质的标准摩尔生成焓如表所示： 物质 H2O(l) CO2(g) C2H2(g) C6H6(l) ΔfH0m/(kJ·mol-1) -285.8 -393.5 +226.7 +49.0 乙炔(C2H2)三聚化制苯(C6H6)是重要的有机合成反应，具有高效、快速等优点。下列说法错误的是（ ） A．的燃烧热为 B．   C．   D．   题型五 有关反应热的计算 【例5-1】根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断，下列说法正确的是（ ） A．NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应 B．2 mol O原子结合生成O2(g)时需要吸收498 kJ能量 C．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1264 kJ能量 D．2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量为1444 kJ 【例5-2】白磷与氧可发生如下反应：P4＋5O2P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P－P：a kJ·mol－1、P－O： b kJ·mol－1、P＝O： c kJ·mol－1、O＝O：d kJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的焓变，其中正确的是（ ） A．－(6a＋5d－4c－12b)kJ B．－(4c＋12b－6a－5d)kJ C．－(4c＋12b－4a－5d)kJ D．－(4a＋5d－4c－12b)kJ 【例5-3】下列说法或表示方法中，正确的是（ ） A．等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，后者放出的热量多 B．氢气的燃烧热为，则氢气燃烧的热化学方程式为 C．，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式为 D．已知中和热，若将含的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ 【变式5-1】对于反应  ，下列说法正确的是（ ） A．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 B．每断裂键，同时吸收的热量为 C．每转移电子，此时生成的体积为 D．向该反应中加入合适的催化剂，的值将增大 【变式5-2】中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如下表所示： 化学键 H2O中H—O O2中O==O H2中H—H H2O2中O—O H2O2中O—H 键能/(kJ·mol－1) 463 496 436 138 463 若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是（ ） A．总反应为2H2O2H2↑＋O2↑ B．过程Ⅰ吸收了926 kJ能量 C．过程Ⅱ放出了574 kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应 【变式5-3】某化学反应的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是（ ） A．该反应为放热反应，无需加热就可以发生 B．三种物质、、中，最稳定的物质一定是 C．根据图示可知生成放出的能量 D．断裂键和键要吸收的能量 题型六 盖斯定律及其应用 【例6-1】盖斯定律认为能量总是守恒的：化学反应过程一步完成或分步完成，整个过程的热效应是相同的。 已知：H2O(g)==H2O(l)    ΔH1 C2H5OH(g)==C2H5OH(l)     ΔH2 C2H5OH(g)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g )     ΔH3 若使46 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，反应热为ΔH4，则ΔH4为（ ） A．ΔH2－ΔH3－3ΔH1 B．0.5ΔH2－0.5ΔH3－1.5ΔH1 C．0.5ΔH1－1.5 ΔH2＋0.5ΔH3 D．ΔH3－ΔH2＋3ΔH1 【例6-2】下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是（ ） A．△H3＜0 B．△H1+△H2+△H3=0 C．按照Cl、Br、I的顺序，△H2依次减少 D．一定条件下，拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量，则该条件下△H3=-2a kJ/mol 【例6-3】丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备，反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 下列说法正确的是（ ） A． B．使用催化剂可降低反应Ⅲ的 C．的标准燃烧热为 D．如图所示，当反应温度高于时丁烯的产率降低，则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃类 【变式6-1】已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是、、，则工业冶炼晶体硅的反应为  。则下列判断错误的是（ ） A．   B． C．   D． 【变式6-2】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，反应中放出热量如图所示。 （1）等量的金刚石和石墨完全燃烧，____________(填“金刚石”或“石墨”）放出热量更多，石墨的燃烧热△H=__________________ 。 （2）12 g石墨在一定量的空气中燃烧， 生成气体36g，该过程放出的热量为______________。 （3）已知：断开1 mol N2和1 mol O2分子中化学键所需要吸收的能量分别为946 kJ 和 497 kJ；N2(g) + O2(g)=2NO(g)△H=+180 kJ·mol-1,则相同条件下破坏NO分子中化学键释放的能量为_____________。 （4）综合上述有关信息，请写出用CO除去NO的热化学方程式:__________________。 【变式6-3】和CO是环境污染性气体，可在催化剂表面转化为无害气体，其总反应为： ，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（ ） A．为该反应的催化剂 B． C．反应过程中只涉及极性键的断裂和形成 D．、CO的键能总和大于、的键能总和 题型七 中和热的测定 【例7-1】下列有关中和热的说法正确的是（ ） A．中和热 B．准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度4次 C．若稀酸溶液中与稀碱溶液中的物质的量相等，则所测中和热数值更准确 D．若将浓硫酸用于测定中和热实验，会导致放出的热量偏大 【例7-2】某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热。下列说法正确的是（ ） A．所用实验装置如上图所示 B．为减小实验误差，将NaOH溶液分多次缓慢加入酸溶液中 C．本实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 D．测量盐酸的温度后，温度计没有冲洗干净，去测NaOH溶液的温度，会使测定反应热偏高 【例7-3】用如图装置测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热。下列说法不正确的是（ ） A．将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系 B．盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高 C．碎泡沫塑料的作用是保温、隔热 D．反应时将NaOH溶液分多次倒入量热计中 【变式7-1】已知：①；② 。下列有关说法正确的是（ ） A．1L溶液与足量NaOH稀溶液完全反应，放出的热量为57.3kJ B．稀盐酸与溶液反应生成1g，放出的热量为57.3kJ C．稀醋酸和KOH稀溶液反应生成1mol，放出的热量为57.3kJ D． 【变式7-2】在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热可测定中和反应的反应热。下列关于该实验的说法正确的是（ ） A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 C．测定时，为防止溶液飞溅损失导致测定不准，应将稀盐酸缓慢加入稀氢氧化钠 D．若用浓硫酸测定中和反应的反应热，则测定的偏低 【变式7-3】50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题： （1）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值________ (填“偏大”“偏小”“无影响”)。 （2）三次平行操作测得的数据中，起始时盐酸与烧碱溶液温度相同，而终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为①2.3℃，②2.4℃，③2.9℃，则最终代入计算式的温度差的平均值为____________℃。 （3）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_______(填“相等”“不相等”)，所求中和热_________(填“相等”“不相等”)，用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_________。(填“偏大”“偏小”“无影响”) 题型八 反应热大小的比较 【例8-1】同温同压下，下列各热化学方程式中，最小的是（均为放热反应）（ ） A． B． C． D． 【例8-2】与反应生成气体时放出的热量为，若与反应生成固体时放出的热量为，则下列说法正确的是（ ） A． B．表明与足量的反应生成放出的热量 C．存在热化学方程式： D．反应的 【例8-3】已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)    ；    ；    ；     下列关于上述反应焓变的判断正确的是（ ） A．ΔH1<0，ΔH3>0 B．ΔH2>0，ΔH4>0 C．ΔH1=ΔH2+ΔH3 D．ΔH3=ΔH4+ΔH5 【变式8-1】已知：H2S在与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1 2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2 2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3 判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是（ ） A．ΔH3>ΔH2>ΔH1 B．ΔH1>ΔH3>ΔH2 C．ΔH1>ΔH2>ΔH3 D．ΔH2>ΔH1>ΔH3 【变式8-2】已知：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O  =Q1 kJ/mol H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(1)  =Q2 kJ/mol HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(1)  =Q3 kJ/mol 上述反应均为溶液中的反应，则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为 A．Q1=Q2=Q3 B．Q2>Q1>Q3 C．Q2>Q3>Q1 D．Q2=Q3>Q1 【变式8-3】已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1。有关下列热化学方程式的说法正确的是（ ） ① ② ③ A．△H1=-890.3kJ·mol-1 B．△H2 > △H1 > △H3 C．反应③中反应物的总键能大于生成物的 D．CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=△H1-△H3 题型九 燃料的充分燃烧及利用 【例9-1】下列措施可以提高燃料燃烧效率的是（ ） ①降低燃料的着火点     ②提高燃料的着火点     ③将液体燃料雾化     ④将固体燃料粉碎     ⑤将煤气化处理     ⑥燃烧时通入足量的空气 A．①②③④ B．①③④⑤ C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥ 【例9-2】下列关于化学反应与热能的说法中，正确的是（ ） A．与反应放出的热就是的燃烧热 B．氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应属于放热反应 C．已知(红磷，s)(白磷，s)  ，吸热反应，则白磷比红磷稳定 D．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 【例9-3】“能源”是人们生活中不可或缺的一部分，化学能与热能的相互转化是能量合理应用的重要途径。下列属于化学能与热能的转化过程的是（ ） 图片 转化过程 太阳能热水器烧水 燃油汽车行驶 氯碱工业制氯气 水力发电 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 【变式9-1】化学反应一定伴随能量变化。 （1）将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，用玻璃棒快速搅拌，用手触摸烧杯底部感觉__________，同时闻到________气味。说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是______ (填“吸热”或“放热”)反应。该反应的化学方程式____________。 （2）NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH稀溶液跟稀硫酸反应的中和热__________(填“相等”或“不等”)，原因是(用适当的文字和离子方程式解释) _____________。 （3）下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是___________(填序号) ①提高燃料的着火点； ②降低燃料的着火点； ③将固体燃料粉碎； ④将液体燃料雾化； ⑤将燃料煤气化处理； ⑥通入适量空气。 【变式9-2】能源危机当前是一个全球性问题，开源节流是应对能源危机的重要举措。 （1）下列做法有助于能源“开源节流”的是________________(填字母)。 a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求 c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料 d．减少资源消耗，注重资源的重复使用、资源的循环再生 （2）水既是人们每天赖以生存的资源，也是工业生产的必要溶剂。 ①已知H2 (g)+O2(g)=H2O(g)反应过程中能量变化如图，图中a代表_________________； ②已知：2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH1=-285.8kJ∙mol﹣1；H2(g)═H2(l) ΔH2=-0.92kJ∙mol﹣1；O2(g)═O2(l) ΔH3=-6.84kJ∙mol﹣1；H2O(l)═H2O(g) ΔH4=+44.0kJ∙mol﹣1，请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：____________________。 （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图所示。 ①在通常状况下，金刚石和石墨相比较，_______________(填”金刚石”或”石墨”)更稳定，石墨的燃烧热为____________kJ∙mol－1。 ②12g石墨在一定量的空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为___________kJ。 【变式9-3】能源是现代社会物质文明的原动力，研究化学反应能量变化意义重大。 I．氢能是极具发展潜力的清洁能源，被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。 （1）工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。 ①由如下图的能量转化关系可知生成需要________(填“吸收”或“放出”)________能量。 ②已知和的燃烧热分别为、。则的___________。 Ⅱ．某化学小组用盐酸、溶液和如下图装置进行中和反应反应热的测定实验。 （2）从图中实验装置看，缺少的一种玻璃仪器是_______；溶液稍过量的原因是___________。 （3）某次实验测得中和热的数值小于(理论值)，产生偏差的原因可能是______ (填标号)。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数 C．盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度 D．一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 E．用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度 （4）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，的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、、。则、、的大小关系为____________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 化学反应的热效应 题型一 系统的内能 题型二 焓变与反应的热效应 题型三 燃烧热的概念与判断 题型四 热化学方程式正误的判断 题型五 有关反应热的计算 题型六 盖斯定律及其应用 题型七 中和热的测定 题型八 反应热大小的比较 题型九 燃料的充分燃烧和利用 题型一 系统的内能 【例1-1】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．伴有能量变化的物质变化都是化学变化，内能变化就是反应热 【答案】A 【解析】A．内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能，故A正确；B．内能大小除了与物质的种类、数量以及聚集状态有关外，还与体系的温度和压强有关，故B错误；C．系统内能的绝对值无法直接获得，实验的方法可以测出内能的变化，故C错误；D．物理变化也可能伴随能量变化，如气态到液态放热，反应过程中体系没有做功时，反应热才能等于内能的变化，故D错误；故选A。 【例1-2】下列关于内能和焓变的说法正确的是（ ） A．化学反应过程中内能的变化等于焓变 B．气态水和液态水所具有的内能一定不相同 C．一个化学反应都有且只有一个相对应的焓变 D．可逆反应的正反应和逆反应的焓变：ΔH正＝－ΔH逆 【答案】D 【解析】A．等压条件下，体系只做体积功时，化学反应的反应热等于反应的焓变，A项错误；B．等质量的气态水和液态水所具有的内能一定不相同，不限定水的质量则不能比较二者内能的大小，B项错误；C．同一化学反应，若反应的温度、压强不同或物质的聚集状态不同，则焓变不同，C项错误；D．可逆反应的正反应和逆反应的物质变化相反，所以能量变化相反，即焓变数值相等、符号相反，D项正确；故选D。 【例1-3】下列反应或过程中能量的变化如图所示的是（ ） A．CO+CuOCu+CO2 B．CaCO3CaO+CO2↑ C．H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O D．2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O==BaCl2+2NH3↑+10H2O 【答案】C 【解析】根据图形可知反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，据此信息解答。A．一氧化碳与氧化铜共热反应生成铜和二氧化碳的反应为吸热反应，A不符合题意；B．碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳的反应为吸热反应，B不符合题意；C．稀硫酸和氢氧化钠溶液生成硫酸钠和水的中和反应为放热反应，C符合题意；D．氯化铵与八水氢氧化钡反应生成氯化钡、氨气和水的反应为吸热反应，D不符合题意；故答案为：C。 【变式1-1】下列说法中正确的是 A．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 B．放热反应在常温下一定很容易发生 C．吸热反应只有在点燃条件下才能发生 D．反应是吸热还是放热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小而决定的 【答案】D 【解析】A．物理变化也可能伴随能量变化，如气态到液态放热，故A错误；B．反应的热效应和反应条件无关，有些放热反应在高温条件下进行，如铝热反应，故B错误；C．有些吸热反应在常温下可自发进行，如氯化铵和氢氧化钡的反应，故C错误；D．反应是吸热还是放热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小而决定的，若反应物总能量大于生成物总能量为放热反应，反应物总能量小于生成物总能量为吸热反应，故D正确；故选D。 【变式1-2】已知293K时，N2(g)  +3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.0kJ·mol-1。下列有关说法正确的是（ ） A．1mol N2与3mol H2反应，放出的热量为92kJ B．每生成1mol NH3(l)，放出的热量小于46kJ C．每生成1mol NH3(g)，放出的热量为46kJ D．该反应的与各物质状态有关，与化学计量数无关 【答案】C 【解析】A．该反应是可逆反应，因此1mol N2与3mol H2反应，放出的热量小于92kJ，故A错误；B．气体到液体放出热量，每生成1molNH3(l) ，放出的热量大于46kJ，故B错误；C．根据题中若化学方程式得到每生成1mol NH3(g)，放出的热量为46kJ，故C正确；D．该反应的ΔH与各物质状态有关，也与化学计量数有关，故D错误。综上所述，答案为C。 【变式1-3】下列说法不正确的是（ ） A．由图甲可知：该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量 B．由图乙可知：物质聚集状态改变，焓也改变 C．由图丙可知：该反应断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量 D． 由图丁可知：ΔH1＜ΔH2，金刚石比石墨稳定 【答案】D 【解析】A．由图甲可知：生成物的焓大于反应物的焓，正反应吸热，该反应ΔH＞0，化学反应体系从环境中吸收热量，故A正确；B．由图乙可知：水的状态不同焓不同，物质聚集状态改变，焓也改变，故B正确；C．由图丙可知：该反应为放热反应，断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量，故C正确；D．由图丁可知：该反应放热，焓变为负值，ΔH1>ΔH2；金刚石的能量大于石墨，石墨比金刚石稳定，故D错误；选D。 题型二 焓变与反应的热效应 【例2-1】能正确表示该反应焓变示意图的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】碳和水蒸气反应属于吸热反应，生成物总能量大于反应物总能量，结合物质状态碳是固体、其余物质均为气态，故选D。 【例2-2】臭氧层中O3分解过程如图所示。下列说法正确的是（ ） A．催化剂能降低活化能，提高活化百分数 B．加入催化剂后，活化能为E2 C．Cl原子是反应的催化剂，能提高反应物O3的转化率 D．该反应是放热反应，升高温度正反应速率降低 【答案】A 【解析】A．催化剂改变反应历程，降低活化能，提高活化百分数，A正确；B．加入催化剂后，反应①的活化能为E3，反应②的活化能小于E2，B错误；C．由图可知，Cl是反应的催化剂，催化剂改变反应速率，但不能提高反应物的反应率，B错误；D．反应物总能量大于生成物的总能量，总反应是放热反应，升高温度正逆反应速率均会升高，D错误；故选A。 【例2-3】已知：由最稳定的单质合成1 mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，用表示，最稳定的单质的摩尔生成焓为0；有关物质的如图所示，下列有关判断正确的是（ ） A．H2O(l)的摩尔生成焓 B．相同状况下，NH3比N2H4稳定 C．依据上表所给数据，可求得N2H4(l)的燃烧热 D．0.5molN2(g)与1.5molH2(g)充分反应，放出45.9 kJ的热量 【答案】B 【解析】A．气体水变为液体水释放能量，放热焓变为负值，则的摩尔生成焓，A错误；B．由图可知，N2H4的摩尔生成焓为正值、NH3的摩尔生成焓为负值，则相同状况下，NH3比N2H4稳定，B正确；C．燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；缺少液体水的生成焓数据，不能求得N2H4(l)的燃烧热，C错误；D．氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应，反应进行不彻底，则0.5molN2(g)与1.5molH2(g)充分反应，放出小于45.9 kJ的热量，D错误； 故选B。 【变式2-1】已知：H2(g)＋O2(g)==H2O(g)，反应过程中能量变化如图，问： （1）a、b、c分别代表什么意义？ a_______；b_______；c_______。 （2）该反应是放热反应还是吸热反应？_______。ΔH_______0(填“<”或“>”) （3）a、b、c的关系式为_______。 【答案】（1）反应中旧键断裂吸收的总能量 反应中新键形成放出的总能量 反应热 （2）放热反应 < （3）c＝b－a 【解析】（1）H2(g)和O2(g)与2H(g)和O(g)之间的能量之差是H2(g)→2H(g)和O2(g)→O(g)过程中，断裂H-H键和O=O键吸收的能量，故a代表旧化学键断裂时吸收的能量，b代表2H(g)和O(g)结合成H2O(g)中的化学键时放出的能量，c代表断裂旧化学键吸收的能量与形成新化学键释放的能量之差即反应热。 （2）由图示可知，H2(g)和O2(g)的总能量比H2O(g)的总能量高，即反应物的总能量比生成物的总能量高，因此该反应为放热反应，焓变ΔH<0。 （3）c代表断裂旧化学键吸收的能量与形成新化学键释放的能量之差即c＝b－a。 【变式2-2】由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是（ ） A．反应生成1molN2时转移4mole- B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．1molN2O(g)和1molNO(g)如图中完全反应放出139kJ能量 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 【答案】A 【解析】A．化学方程式：N2O＋NO = N2＋NO2，，生成1 mol N2时转移电子2 mol，故A错误；B．根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应，故B正确；C．根据能量变化图，N2O(g)＋NO(g) = N2(g)＋NO2(g)  ΔH=(209－348) kJ·mol−1=－139 kJ·mol−1，故C正确；D．断键吸收能量，成键释放能量，此反应是放热反应，因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，故D正确。故选A。 【变式2-3】化学反应原理在生产、生活中用途广泛。氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物对我们的生产、生活有重要的影响。请回答下列问题： （1）机动车发动机工作时会引发N2与O2的反应(如图所示)，请用热化学方程式表示以下反应_________。 （2）已知2NO2(g)N2O4(g) ΔH1<0，2NO2(g)N2O4(l) ΔH2<0 ，下列能量变化示意图中，正确的是___________。 A． B． C． D． 【答案】（1）N2(g)+O2(g)==2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1 （2）B 【解析】（1）反应的焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和，由图可知，反应为： N2(g)+O2(g)==2NO(g) ΔH=(946kJ·mol-1+498kJ·mol-1）-（2×632kJ·mol-1）=+180kJ·mol-1； （2）由方程式可知，二氧化氮气体转化为四氧化二氮气体的反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量的放热反应；气态四氧化二氮转化为液态四氧化二氮为放热过程，则气态四氧化二氮的能量高于液态四氧化二氮的能量，则符合题意的图示为B。 题型三 燃烧热的概念与判断 【例3-1】下列有关能量转换的说法不正确的是（ ） A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来自太阳能 C．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低 D．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程 【答案】C 【解析】A．煤的燃烧本质上是碳、氢等元素与氧气发生化学反应，释放热量，是典型的化学能转化为热能的过程，A正确；B．化石燃料主要包括煤、石油、天然气，它们的形成源于数百万年前的生物，这些古代生物通过光合作用，利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物，并将太阳能以化学能的形式储存起来，这些生物死亡后，在高温高压的地质环境下，经过漫长的成岩作用和化学变化，形成了煤、石油、天然气等化石燃料；植物燃料，是由现代植物通过光合作用制造出来的，过程与化石燃料的形成原理类似，无论是化石燃料还是植物燃料，它们燃烧时释放的能量，最终都可以追溯到太阳能，B正确；C．固体煤在燃烧过程中，通常需要先气化，然后燃烧，相比直接燃烧固体燃料，气体燃料的燃烧更加充分，燃烧效率通常更高，C错误；D．动物体内葡萄糖被氧化成CO2的过程中，葡萄糖与氧气发生氧化反应，产生二氧化碳、水并释放能量，这一过程中化学能转化为热能，D正确；故选C。 【例3-2】已知反应：①100kPa时，2C(s)+O2(g)==2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1， ②稀溶液中 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，下列结论错误的是（ ） A．碳的燃烧热数值大于110.5kJ·mol-1 B．碳的燃烧热为221kJ·mol-1 C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和反应反应热为57.3kJ·mol-1 D．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.65kJ的热量 【答案】B 【解析】A．燃烧热为1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量，碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量，则碳的燃烧热数值大于110.5kJ·mol-1，故A正确；B．燃烧热为1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量，碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量，则碳的燃烧热不可能为221kJ·mol-1，故B错误；C．中和热为稀的强酸与稀的强碱反应生成1mol水放出的热量，则稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol-1，故C正确；D．中和热为稀的强酸与稀的强碱反应生成1mol水放出的热量，则含20.0g氢氧化钠的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量为×57.3kJ·mol-1 =28.65kJ，故D正确； 故选B。 【例3-3】一些烷烃的燃烧热如下表： 化合物 燃烧热（kJ·mol-1) 化合物 燃烧热（kJ·mol-1) 甲烷 891.0 正丁烷 2878.0 乙烷 1560.8 异丁烷 2869.6 丙烷 2221.5 2-甲基丁烷 3531.3 下列表达正确的是（ ） A．正戊烷的燃烧热大于3531.5kJ·mol-1 B．稳定性：正丁烷>异丁烷 C．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)==4CO2(g)+6H2O(l) △H=-1560.8kJ·mol-1 D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多 【答案】A 【解析】燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。A．正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，则正丁烷的燃烧热大于2-甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ/mol，A正确；B．由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷＜异丁烷，B错误；C．乙烷的燃烧热为1560.8kJ/mol，说明完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8kJ的热量，则热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)==4CO2(g)+6H2O(l) △H=-3121.6kJ/mol，C错误；D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放热越少，D错误；故选A。 【变式3-1】下列关于反应热的描述中不正确的是（ ） A．氢气的燃烧热为－285.8 kJ•mol－1，则水电解的热化学方程式为2H2O(l)==2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571.6 kJ•mol－1 B．CO(g)的燃烧热是－283.0 kJ•mol－1，则2CO2(g)==2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝2×283.0 kJ•mol－1 C．反应热有正负之分，燃烧热ΔH全部是负值 D．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ•mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ•mol－1 【答案】D 【解析】A．氢气的燃烧热为－285.8 kJ•mol－1,即1molH2(g)完全燃烧，生成稳定的H2O(l)时，放出285.8 kJ的热量，则1molH2O(l)电解生成1molH2(g)和1/2molO2吸收285.8 kJ的热量，2molH2O(l)电解吸收285.8×2kJ的热量，A项正确；B.CO(g)燃烧生成稳定的CO2(g)，且燃烧热是－283.0 kJ•mol－1，则2molCO2(g)分解生成2molCO(g)和1molO2(g)需要吸收2×283.0 kJ的热量，B项正确；C.反应热有正负之分，物质燃烧均放出热量，故燃烧热ΔH全部是负值，C项正确。D.H2SO4和Ca(OH)2反应会生成CaSO4沉淀，并放出热量，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH小于2×(－57.3) kJ•mol－1，D项错误。选D。 【变式3-2】已知：①2HC≡CH(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-2602kJ·mol-1 ②2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(1)  ΔH2=-3123kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)=H2O(1) ΔH3=-286kJ·mol-1 ④HC≡CH(g)+2H2(g)=C2H6(g) ΔH4 下列叙述不正确的是（ ） A．乙炔的燃烧热为2602kJ·mol-1 B．等物质的量的物质完全燃烧放出热量：C2H6>HC≡CH C．HC≡CH(g)+2H2(g)=C2H6(g) ΔH<0 D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH>-572kJ·mol-1 【答案】A 【解析】A．乙炔燃烧热指在101kPa时，1mol乙炔完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时所放出的热量，ΔH=-1301kJ·mol-1，A项不正确；B．根据热化学方程式可知，1mol乙烷和1mol乙炔完全燃烧，乙烷放出热量较多，B项正确；C．根据盖斯定律，HC≡CH(g)+2H2(g)=C2H6(g)  ΔH=kJ/mol=-311.5kJ·mol-1，C项正确；D．液态水变为气态水时要吸收热量，D项正确；故答案选A。 【变式3-3】分析表中的3个热化学方程式，下列说法错误的是（ ） 2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的燃料 H2 ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    ΔH=-484kJ·mol-1 2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料 C3H8 ②C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)    ΔH=-2039kJ·mol-1 ③2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(g)    ΔH=-2380kJ·mol-1 A．3CO(g)+7H2(g)=C3H8(g)+3H2O(g)    ΔH=-504kJ·mol-1 B．等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，氢气放热更多 C．3CO2(g)+10H2(g)=C3H8(g)+6H2O(g)    ΔH=-381kJ·mol-1 D．丙烷的燃烧热为-2039kJ·mol-1 【答案】D 【解析】A．根据盖斯定律，①×-③可得 3CO2(g)+7H2(g)=C3H8(g)+3H2O(g)  ΔH=(-484) ×-(-2380)=-504kJ·mol-1，故A正确；B．由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ·mol-1可知4g氢气反应放出484kJ热量，由C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ·mol-1可知44g丙烷反应放出2039kJ热量，则4g丙烷反应放出185.4kJ热量，因此等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，氢气放热更多，故B正确；C．根据盖斯定律，①×5-②可得3CO2(g)+10H2(g)=C3H8(g)+6H2O(g) ΔH=5×(-484kJ·mol-1)-(- 2039kJ·mol-1)=-381kJ·mol-1，故C正确；D．丙烷的燃烧热是指1mol丙烷完全燃烧生成二氧化碳与液态水放出热量，C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ·mol-1为生成气态水，则丙烷的燃烧热不是2039kJ·mol-1，故D错误；故选D。 题型四 热化学方程式正误的判断 【例4-1】在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是（ ） A．CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)       ΔH=-725.8 kJ B．2CO2(g)＋4H2O(l) =2CH3OH(l)＋3O2(g)     ΔH=＋1 452 kJ·mol-1 C．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)     ΔH=-725.8kJ·mol-1 D．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)     ΔH=＋1 452kJ·mol-1 【答案】B 【解析】A．△H单位为kJ/mol，故A错误；B．由以上分析可知2mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量≈1452kJ，则其逆方向反应吸收热量为1 452 kJ，逆方向热化学方程式可表示为：2CO2(g)＋4H2O(l) =2CH3OH(l)＋3O2(g)    ΔH=＋1 452 kJ·mol-1，故B正确；C．1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量=22.68kJ×32≈725.8kJ，则2mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量≈1452kJ，其热化学反应方程式为2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)  △H=-1452kJ·mol-1，故C错误；D．甲醇的燃烧属于放热反应，△H＜0，故D错误；故选：B。 【例4-2】下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ） A．800℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热，则其热化学方程式为 N2(g)+3H2(g)==2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1 B．已知：H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，则稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(l)时，放出57.3kJ热量 C．已知：C2H4(g)+3O2(g)==2CO2(g) +2H2O(g) ΔH=-1478.8kJ·mol-1，则C2H4(g)的燃烧热为1478.8kJ·mol-1 D．已知：2C(s)+O2(g)==2CO(g) ΔH1 ; 2C(s)+2O2(g)==2CO2(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 【答案】D 【解析】A．氮气和氢气的反应可逆，将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成的物质的量小于1mol，放热19.3kJ，则1mol完全反应放热大于38.6kJ，其热化学方程式 ，A错误；B．稀和稀完全反应生成的同时，Ba2+与硫酸根反应形成沉淀也会放出热量，B错误；C．乙烯的燃烧热是指完全燃烧生成指定产物为气态二氧化碳和液态水放出的能量，C错误；D．前者为C的不完全燃烧，而后者为完全燃烧释放的热量更多，焓变为负，则，D正确；答案选D。 【例4-3】下列相关方程式或说法不正确的是（ ） A．，则 B．侯氏制碱法的原理： C．石英与焦炭在高温的氮气流中制备： D．溶液与稀硫酸反应的离子方程式： 【答案】D 【解析】A．硫单质的气态时能量高于固态时的能量，故，故A正确；B．侯氏制碱法的原理为氨气、二氧化碳通入到饱和食盐水中生成碳酸氢钠，故为，故B正确；C．石英与焦炭在高温的氮气流中生成和CO，故为：，故C正确；D．溶液与稀硫酸反应的离子方程式：，D项错误。故选D。 【变式4-1】在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是（ ） A．CH3OH(l)+O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ·mol-1 B．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1451.52kJ·mol-1 C．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1451.52kJ·mol-1 D．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l) ΔH= -1451.52kJ·mol-1 【答案】D 【解析】1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则32g甲醇即1mol甲醇燃烧放的热量为725.76kJ，64g甲醇即2mol甲醇燃烧放的热量为1451.52kJ，根据热化学方程式的书写方法写出为：CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）△H=—725.76kJ/mol或2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1451.52kJ·mol－1；故选D。 【变式4-2】下列热化学方程式书写正确的是（ ） A．硫燃烧的热化学方程式： 2S(s)+3O2(g)==SO3(g) ΔH=-630kJ·mol-1 B．已知中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1，则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)==BaSO4(s)+2H2O(l)  ΔH=-114.6kJ·mol-1 C．表示软脂酸燃烧热的热化学方程式： CH3(CH2)14COOH(s)+23O2(g)==16CO2(g)+16H2O(g) ΔH=-9977kJ·mol-1 D．一定条件下，0.5molCO(g)与0.5molH2O(g)充分反应生成CO2(g)和H2(g)放热，其热化学方程式：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<-2akJ·mol-1 【答案】D 【解析】A．S燃烧生成，不是，故A错误；B．与反应生成也会放热，则反应的，故B错误；C．表示燃烧热时，H生成指定产物为，故C错误；D．CO(g)与反应为可逆反应，完全转化放出的热量大于，则，故D正确；故选D。 【变式4-3】已知：通常状态下，由最稳定单质生成1某纯物质的热效应称为该物质的标准摩尔生成焓(ΔfH0m)，单质的标准摩尔生成焓为0。部分物质的标准摩尔生成焓如表所示： 物质 H2O(l) CO2(g) C2H2(g) C6H6(l) ΔfH0m/(kJ·mol-1) -285.8 -393.5 +226.7 +49.0 乙炔(C2H2)三聚化制苯(C6H6)是重要的有机合成反应，具有高效、快速等优点。下列说法错误的是（ ） A．的燃烧热为 B．   C．   D．   【答案】C 【解析】A．由标准摩尔生成焓和燃烧热的定义可知，的标准摩尔生成焓即为的燃烧热，故A正确；B．标准摩尔生成焓即为2mol与1mol反应时放出的热量，则热化学方程式  正确，故B正确；C．由信息可得热化学方程式：①  ；② ，根据盖斯定律，反应可由②-3①得到，则，故C错误；D．①  ；③  ④  ；根据盖斯定律，反应可由2×③-①+④得到，则 ，故D正确；故选：C。 题型五 有关反应热的计算 【例5-1】根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断，下列说法正确的是（ ） A．NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应 B．2 mol O原子结合生成O2(g)时需要吸收498 kJ能量 C．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1264 kJ能量 D．2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量为1444 kJ 【答案】A 【解析】A．N2(g)+O2(g)=2NO(g)的焓变为，该反应为吸热反应，则NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应，A正确；B．成键放出能量，2 mol O原子结合生成O2(g)时需要放出498 kJ能量，B错误；C．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量，C错误；D．946 kJ和498 kJ分别是1 mol N2(g)和1 mol O2(g)分子中化学键断裂吸收的能量，2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量不能确定，D错误；答案选A。 【例5-2】白磷与氧可发生如下反应：P4＋5O2P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P－P：a kJ·mol－1、P－O： b kJ·mol－1、P＝O： c kJ·mol－1、O＝O：d kJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的焓变，其中正确的是（ ） A．－(6a＋5d－4c－12b)kJ B．－(4c＋12b－6a－5d)kJ C．－(4c＋12b－4a－5d)kJ D．－(4a＋5d－4c－12b)kJ 【答案】A 【解析】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△H＝－(6a＋5d－4c－12b)kJ。 【例5-3】下列说法或表示方法中，正确的是（ ） A．等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，后者放出的热量多 B．氢气的燃烧热为，则氢气燃烧的热化学方程式为 C．，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式为 D．已知中和热，若将含的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ 【答案】D 【解析】A．硫蒸气比硫固体所含能量高，等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，前者放出的热量多，A错误；B．燃烧热是指1mol可燃物燃烧生成指定物质放出的热量，热化学方程式中氢气是2mol，B错误；C．合成氨为可逆反应，所以和置于密闭的容器中不可能完全反应，则，C错误；D．除了酸碱中和放出热量外，浓硫酸溶于水放热，故反应放出的热量大于57.3kJ，D正确； 故选D。 【变式5-1】对于反应  ，下列说法正确的是（ ） A．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 B．每断裂键，同时吸收的热量为 C．每转移电子，此时生成的体积为 D．向该反应中加入合适的催化剂，的值将增大 【答案】A 【解析】A．由，该反应为放热反应，故反应物的键能总和小于生成物的键能总和，A正确；B．中含有4个，故每断裂键，即消耗0.2mol，放出的热量为，B错误；C．在标况下为非气体，不能用摩尔体积来计算的体积，C错误；D．催化剂只能改变反应的速率，对焓变没有影响，的值不变，D错误； 故选A。 【变式5-2】中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如下表所示： 化学键 H2O中H—O O2中O==O H2中H—H H2O2中O—O H2O2中O—H 键能/(kJ·mol－1) 463 496 436 138 463 若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是（ ） A．总反应为2H2O2H2↑＋O2↑ B．过程Ⅰ吸收了926 kJ能量 C．过程Ⅱ放出了574 kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应 【答案】D 【解析】由图可知，总反应为水分解生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，反应的化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，故A正确；过程Ⅰ为2 mol H2O分子变成2 mol氢原子和2 mol羟基的过程，吸收的能量为463 kJ·mol－1×2 mol＝926 kJ，故B正确；过程Ⅱ为2 mol氢原子和2 mol羟基生成1 mol氢气和1 mol过氧化氢，放出的能量为436 kJ＋138 kJ＝574 kJ，故C正确；过程Ⅲ为1 mol过氧化氢生成1 mol氧气和1 mol氢气，吸收的能量为463 kJ×2＋138 kJ＝1 064 kJ，放出的能量为496 kJ＋436 kJ＝932 kJ，吸收的能量大于放出的能量，该过程为吸热反应，故D错误。 【变式5-3】某化学反应的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是（ ） A．该反应为放热反应，无需加热就可以发生 B．三种物质、、中，最稳定的物质一定是 C．根据图示可知生成放出的能量 D．断裂键和键要吸收的能量 【答案】D 【解析】A．由图可知反应物总能量高于生成物能量为放热反应，但A-A键和B-B键断裂需要吸收能量，可能需要加热破坏反应物化学键以发生反应，反应放热与反应是否需要加热无关，选项A错误；B．物质能量越低越稳定，由图知A2(g)和B2(g)的总能量高于AB(g)的能量，但不知A2(g)和B2(g)单独物质的能量大小，所以无法确定谁最稳定，选项B错误；C．根据图示可知生成2molAB(g)放出的能量为(y-x)kJ，选项C错误；D．断裂1moLA-A键和1molB-B键要吸收xkJ的能量，选项D正确；答案选D。 题型六 盖斯定律及其应用 【例6-1】盖斯定律认为能量总是守恒的：化学反应过程一步完成或分步完成，整个过程的热效应是相同的。 已知：H2O(g)==H2O(l)    ΔH1 C2H5OH(g)==C2H5OH(l)     ΔH2 C2H5OH(g)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g )     ΔH3 若使46 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，反应热为ΔH4，则ΔH4为（ ） A．ΔH2－ΔH3－3ΔH1 B．0.5ΔH2－0.5ΔH3－1.5ΔH1 C．0.5ΔH1－1.5 ΔH2＋0.5ΔH3 D．ΔH3－ΔH2＋3ΔH1 【答案】D 【解析】①H2O(g)═H2O(l)    ΔH1 ②C2H5OH(g)═C2H5OH(l)     ΔH2 ③C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g )     ΔH3 46 g酒精其物质的量为1mol，根据盖斯定律可知③-②+3①可得C2H5OH(l)+ 3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l ) ΔH4=ΔH3 -ΔH2+ 3ΔH1，综上所述故选D。 【例6-2】下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是（ ） A．△H3＜0 B．△H1+△H2+△H3=0 C．按照Cl、Br、I的顺序，△H2依次减少 D．一定条件下，拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量，则该条件下△H3=-2a kJ/mol 【答案】B 【解析】A．形成化学键放出热量，即2H(g)+2X(g)=2HX(g) △H3＜0，A正确；B．由盖斯定律可知，反应一步完成与分步完成的热效应相同， 则△H1=△H2+△H3，所以△H1-△H2-△H3=0，B错误；C．原子半径： Cl＜Br＜I，Cl2、Br2、I2中键能：Cl-Cl键＞Br-Br键＞I-I键，由于断裂化学键吸热，则吸收的热量逐渐减小，所以途径II吸收的热量依次减小，即△H2依次减小，C正确；D．一定条件下，拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量，即形成1 molHX放出热量是a kJ，因此形成2 mol HX放出热量为2a kJ，所以该条件下△H3=-2a kJ/mol，D正确；故合理选项是B。 【例6-3】丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备，反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 下列说法正确的是（ ） A． B．使用催化剂可降低反应Ⅲ的 C．的标准燃烧热为 D．如图所示，当反应温度高于时丁烯的产率降低，则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃类 【答案】D 【解析】A．根据盖斯定律可知，，A错误；B．催化剂可通过改变反应历程而改变活化能，从而改变反应速率，不能改变，B错误；C．燃烧热指101kPa下1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，而反应Ⅱ中生成水为气态，非指定的液态，故H2标准燃烧热不是242kJ/mol，C错误；D．温度过高，可能造成丁烷高温裂解生成短链烃类，而导致其产率下降，D正确；本题选D。 【变式6-1】已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是、、，则工业冶炼晶体硅的反应为  。则下列判断错误的是（ ） A．   B． C．   D． 【答案】C 【解析】A．燃烧热是指在25°C、101kPa下，1mol纯净物完全燃烧生成指定产物放出的热量，碳燃烧的指定产物是气态二氧化碳，所给燃烧热的化学方程式正确，A正确；B．根据碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是△H1、△H2、△H3，可分别得到热化学方程式：① ，② ，③ ，根据盖斯定律，反应等效于①×2-②×2-③，所以，B正确；C．热化学方程式需要标出物质的聚集状态，正确的热化学方程式应为： ，C错误；D．△H1是碳完全燃烧生成二氧化碳放出热量，即碳先不完全燃烧生成一氧化碳，一氧化碳再完全燃烧生成二氧化碳的总热量，△H2是一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳放出热量，△H是负值，所以，D正确；答案选C。 【变式6-2】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，反应中放出热量如图所示。 （1）等量的金刚石和石墨完全燃烧，____________(填“金刚石”或“石墨”）放出热量更多，石墨的燃烧热△H=__________________ 。 （2）12 g石墨在一定量的空气中燃烧， 生成气体36g，该过程放出的热量为______________。 （3）已知：断开1 mol N2和1 mol O2分子中化学键所需要吸收的能量分别为946 kJ 和 497 kJ；N2(g) + O2(g)=2NO(g)△H=+180 kJ·mol-1,则相同条件下破坏NO分子中化学键释放的能量为_____________。 （4）综合上述有关信息，请写出用CO除去NO的热化学方程式:__________________。 【答案】（1）金刚石 －393.5kJ·mol－1 （2）252.0kJ （3）631.5kJ （4）2NO(g)＋2CO(g)==N2(g)＋2CO2(g)  △H=－746.0kJ·mol－1 【解析】（1）图象分析金刚石能量高于石墨，结合盖斯定律可知，完全燃烧金刚石放出的热量更多；图象分析1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为(110.5+283.0)kJ=393.5kJ，则石墨的燃烧热为393.5kJ·mol－1； （2）12g石墨物质的量为1mol，在一定量空气中燃烧，依据元素守恒，若生成二氧化碳质量为44g，若生成一氧化碳质量为28g，生成气体36g，28g＜36g＜44g，判断生成的气体为一氧化碳和二氧化碳气体，设一氧化碳物质的量为x，二氧化碳物质的量为(1-x)mol，28x+44(1-x)=36g，x=0.5mol，二氧化碳物质的量为0.5mol；依据图象分析，C(石墨，s)+O2(g)═CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol－1 ；C(石墨，s)+O2(g)═CO(g) △H=-110.5kJ·mol－1；生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=393.5kJ·mol－1 ×0.5mol+110.5 kJ·mol－1 ×0.5mol=252kJ；12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为252.0kJ； （3）根据N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·mol－1、497kJ•mol-1以及反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1可设NO分子中化学键的键能为x，则有：946kJ·mol－1+497kJ·mol－1-2x=180kJ·mol－1 得：x=631.5kJ·mol－1； （4）已知①C(石墨，s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5 kJ·mol－1 ， ②C(石墨，s)+O2(g)═CO(g) △H=-110.5 kJ·mol－1， ③N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ·mol－1， 由盖斯定律：方程式①×2-②×2-③得 2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g) △H=-746.0kJ·mol－1。 【变式6-3】和CO是环境污染性气体，可在催化剂表面转化为无害气体，其总反应为： ，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（ ） A．为该反应的催化剂 B． C．反应过程中只涉及极性键的断裂和形成 D．、CO的键能总和大于、的键能总和 【答案】A 【解析】A．先消耗后生成，说明为该反应的催化剂，故A正确；B．根据盖斯定律：ΔH=ΔH1+ΔH2，ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=Ea-Eb=-226kJ/mol，故B错误；C．反应过程中形成N≡N，有非极性键的形成，故C错误；D．该反应为放热反应，则N2O、CO的键能总和小于CO2、N2的键能总和，故D错误；故选：A。 题型七 中和热的测定 【例7-1】下列有关中和热的说法正确的是（ ） A．中和热 B．准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度4次 C．若稀酸溶液中与稀碱溶液中的物质的量相等，则所测中和热数值更准确 D．若将浓硫酸用于测定中和热实验，会导致放出的热量偏大 【答案】D 【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；中和反应放热，焓变为负值，A错误；B．准确测量中和热的实验过程中，需要测量初始酸、碱温度以及反应后溶液温度，为减小实验误差，需要重复2次实验，故至少需测定温度9次，B错误；C．若稀酸溶液中H+与稀碱溶液中OH-的物质的量应该有一种稍微过量，保证另一种完全反应，C错误；D．浓硫酸溶于水放出热量，若将浓硫酸用于测定中和热实验，会导致放出的热量偏大，D正确；故选D。 【例7-2】某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热。下列说法正确的是（ ） A．所用实验装置如上图所示 B．为减小实验误差，将NaOH溶液分多次缓慢加入酸溶液中 C．本实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 D．测量盐酸的温度后，温度计没有冲洗干净，去测NaOH溶液的温度，会使测定反应热偏高 【答案】D 【解析】A．上图装置缺少环形玻璃搅拌器，故A错误；B．为减小实验误差，将NaOH溶液一次快速加入酸溶液中，减少热量散失，故B错误；C．本实验中，读取混合溶液的最高温度为终止温度，故C错误；D．测量盐酸的温度后，温度计没有冲洗干净，去测NaOH溶液的温度，使氢氧化钠溶液的初始温度偏高，反应前后的温差偏小，使测定反应热偏高，故D正确；选D。 【例7-3】用如图装置测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热。下列说法不正确的是（ ） A．将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系 B．盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高 C．碎泡沫塑料的作用是保温、隔热 D．反应时将NaOH溶液分多次倒入量热计中 【答案】D 【解析】A．测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热，将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系（又称系统），与体系相互影响的其他部分，如盛溶液的烧杯等看做环境，故A正确；B．酸碱中和反应是放热的，盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高，故B正确；C．测定中和反应的反应热时，要测定温度的变化，需要保证热量不散失，碎泡沫塑料的作用是保温、隔热，故C正确；D．为了保证热量不散失，反应时需要将NaOH溶液一次性倒入量热计中，故D错误；故选D。 【变式7-1】已知：①；② 。下列有关说法正确的是（ ） A．1L溶液与足量NaOH稀溶液完全反应，放出的热量为57.3kJ B．稀盐酸与溶液反应生成1g，放出的热量为57.3kJ C．稀醋酸和KOH稀溶液反应生成1mol，放出的热量为57.3kJ D． 【答案】D 【解析】A．溶液与足量NaOH稀溶液完全反应生成，放出的热量为=114.6kJ，故A项错误；B．稀盐酸与溶液反应生成，放出的热量为，故B项错误；C．稀醋酸和稀溶液反应生成时，因为醋酸是弱酸，醋酸电离吸热，所以放出的热量应小于，故C项错误；D．，反应中生成了与，放出的热量为，故D项正确；故答案选D。 【变式7-2】在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热可测定中和反应的反应热。下列关于该实验的说法正确的是（ ） A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 C．测定时，为防止溶液飞溅损失导致测定不准，应将稀盐酸缓慢加入稀氢氧化钠 D．若用浓硫酸测定中和反应的反应热，则测定的偏低 【答案】D 【解析】A．中和热测定实验成败的关键是注意防止热量损失，做好保温工作。大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失，A错误；B．温度计为计量仪器，用于测量容器内温度，不能用于搅拌，B错误；C．因为缓慢加入稀盐酸，会使热量损失较多，测的温度偏低，中和热的数值偏小，所以在测定中和热时，应一次性加入稀盐酸，C错误；D．浓硫酸溶于水的过程中会放出热量，若用浓硫酸测定中和反应的反应热，则测得的反应热ΔH 偏低，D正确；故选D。 【变式7-3】50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题： （1）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值________ (填“偏大”“偏小”“无影响”)。 （2）三次平行操作测得的数据中，起始时盐酸与烧碱溶液温度相同，而终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为①2.3℃，②2.4℃，③2.9℃，则最终代入计算式的温度差的平均值为____________℃。 （3）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_______(填“相等”“不相等”)，所求中和热_________(填“相等”“不相等”)，用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_________。(填“偏大”“偏小”“无影响”) 【答案】（1）偏小 （2）2.35 （3）不相等 相等 偏小 【解析】（1）大烧杯上如不盖硬纸板，有热量损失，求得的中和热数值偏小； （2）根据终止温度与起始温度差(t2﹣t1)分别为①2.3℃②2.4℃③2.9℃，第三次数据误差较大，应舍去，求得平均升高温度2.35℃； （3）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并若用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以测得中和热数值相等；氨水为弱碱，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，测得的中和热的数值会偏小； 题型八 反应热大小的比较 【例8-1】同温同压下，下列各热化学方程式中，最小的是（均为放热反应）（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】同物质的量的物质，气态时的能量大于液态时的能量，A(g)的能量大于A(l)、B(g)的能量大于B(l)、C(g)的能量大于C(l)，所以反应放热最多，由于反应反应焓变为负值，所以反应的最小，故选A。 【例8-2】与反应生成气体时放出的热量为，若与反应生成固体时放出的热量为，则下列说法正确的是（ ） A． B．表明与足量的反应生成放出的热量 C．存在热化学方程式： D．反应的 【答案】A 【解析】A．同种物质处于气态时所具有的能量高于固态时所具有的能量，则，A正确；B．与反应生成气体时放出的热量为，该反应为可逆反应，则与足量的反应生成小于1mol，放出小于的热量，B错误；C．与反应生成气体时放出的热量为，则，C错误；D．反应为气体分子数减少，则，D错误；答案选A。 【例8-3】已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)    ；    ；    ；     下列关于上述反应焓变的判断正确的是（ ） A．ΔH1<0，ΔH3>0 B．ΔH2>0，ΔH4>0 C．ΔH1=ΔH2+ΔH3 D．ΔH3=ΔH4+ΔH5 【答案】C 【解析】A．C(s)+O2(g)=CO2(g)和2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)都是燃烧，都是放热反应，因此ΔH1<0，ΔH3<0，故A错误；B． CO2(g)+C(s)=2CO(g)为吸热反应，则ΔH2>0；4Fe(s)+3O2(g)==2Fe2O3(s)是放热反应，则ΔH4<0，故B错误；C．①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1；②CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2；③ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3，由盖斯定律可知①=②+③，因此ΔH1=ΔH2+ΔH3，故C正确；D．③ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3，④4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4；⑤3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5，由盖斯定律可知③=④×1/3+⑤×2/3，因此ΔH3=1/3ΔH4+2/3ΔH5，故D错误；故答案选C。 【变式8-1】已知：H2S在与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1 2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2 2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3 判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是（ ） A．ΔH3>ΔH2>ΔH1 B．ΔH1>ΔH3>ΔH2 C．ΔH1>ΔH2>ΔH3 D．ΔH2>ΔH1>ΔH3 【答案】A 【解析】H2S与O2的反应为放热反应，焓变ΔH＜0，等量的H2S反应越完全，放出的热量越多，焓变ΔH越小，则ΔH2＞ΔH1；反应②生成的为H2O(l)，反应③生成的为H2O(g)，H2O(g)→H2O(l)时放热，则ΔH3＞ΔH2，所以ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3＞ΔH2＞ΔH1。故选A。 【变式8-2】已知：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O  =Q1 kJ/mol H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(1)  =Q2 kJ/mol HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(1)  =Q3 kJ/mol 上述反应均为溶液中的反应，则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为 A．Q1=Q2=Q3 B．Q2>Q1>Q3 C．Q2>Q3>Q1 D．Q2=Q3>Q1 【答案】C 【解析】醋酸的电离吸热，放出的热量Q1的绝对值小于中和热，浓硫酸稀释放热，放出的热量Q2的绝对值大于中和热，而稀硝酸为稀的强酸，放出的热量等于中和热，则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为：Q2＞Q3＞Q1，故选：C。 【变式8-3】已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1。有关下列热化学方程式的说法正确的是（ ） ① ② ③ A．△H1=-890.3kJ·mol-1 B．△H2 > △H1 > △H3 C．反应③中反应物的总键能大于生成物的 D．CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=△H1-△H3 【答案】D 【解析】A．甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol，则对应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H2=-890.3kJ·mol-1，故A错误；B．反应①中生成气态水，反应放出的热量小于890.3kJ，则△H1>-890.3kJ·mol-1，反应③中CH4不完全燃烧，放热更少，则△H3>△H1，即△H3>△H1>△H2，故B错误﹔C．反应③是放热反应，反应物的总键能小于生成物的，故C错误；D．由盖斯定律可知，CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g) △H=△H1△H3，故D正确；故答案为：D。 题型九 燃料的充分燃烧及利用 【例9-1】下列措施可以提高燃料燃烧效率的是（ ） ①降低燃料的着火点     ②提高燃料的着火点     ③将液体燃料雾化     ④将固体燃料粉碎     ⑤将煤气化处理     ⑥燃烧时通入足量的空气 A．①②③④ B．①③④⑤ C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥ 【答案】D 【解析】①着火点是物质的固有属性，所以燃料的着火点不能改变，故①错误；②着火点是物质的固有属性，不能随意改变，故②错误；③将液体燃料雾化，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故③正确；④将固体燃料粉碎，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故④正确；⑤将燃料煤气化处理，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故⑤正确；⑥通入足量的空气也是提高燃烧效率的一种方法，故⑥正确；综合以上分析可知③④⑤⑥正确，故D正确；故选D。 【例9-2】下列关于化学反应与热能的说法中，正确的是（ ） A．与反应放出的热就是的燃烧热 B．氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应属于放热反应 C．已知(红磷，s)(白磷，s)  ，吸热反应，则白磷比红磷稳定 D．化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 【答案】D 【解析】A．H2的燃烧然应该是1molH2完全燃烧生成液态水放出的热量为燃烧热，A错误；B．氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应属于吸热反应，B错误；C．能量越低越稳定， ，吸热反应，白磷能量高于红磷，白磷不稳定，C错误；D．根据盖斯定律，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，D正确；答案选D。 【例9-3】“能源”是人们生活中不可或缺的一部分，化学能与热能的相互转化是能量合理应用的重要途径。下列属于化学能与热能的转化过程的是（ ） 图片 转化过程 太阳能热水器烧水 燃油汽车行驶 氯碱工业制氯气 水力发电 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．太阳能烧水是将太阳能转换为热能，A错误；B．燃油汽车行驶是化学能转化为热能，热能再转化为动能，属于化学能与热能的转化，B正确；C．氯碱工业制氯气过程是将电能转化为化学能，是储存化学能的过程，C错误；D．水力发电是将水能转换为电能，不涉及化学变化，D错误；故选B。 【变式9-1】化学反应一定伴随能量变化。 （1）将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，用玻璃棒快速搅拌，用手触摸烧杯底部感觉__________，同时闻到________气味。说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是______ (填“吸热”或“放热”)反应。该反应的化学方程式____________。 （2）NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH稀溶液跟稀硫酸反应的中和热__________(填“相等”或“不等”)，原因是(用适当的文字和离子方程式解释) _____________。 （3）下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是___________(填序号) ①提高燃料的着火点； ②降低燃料的着火点； ③将固体燃料粉碎； ④将液体燃料雾化； ⑤将燃料煤气化处理； ⑥通入适量空气。 【答案】（1）烧杯底部很冷 刺激性气味 吸热 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O （2）相等 中和反应的实质是：H++OH-=H2O，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同 （3）③④⑤⑥ 【解析】（1）氢氧化钡和氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水，反应的方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O，氨气有刺激性气味，该反应为吸热反应，故用手触摸烧杯底部感觉烧杯底部很冷，烧杯下面的玻璃片可能与烧杯下面的玻璃片被冻在一起；故答案为：烧杯底部很冷；有刺激性气味；吸热；Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O； （2）中和热都是生成1mol水放出的热量，中和反应的实质是：H++OH-=H2O，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同；故答案为：相等；中和反应的实质是：H++OH-=H2O，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同； （3）①燃料的着火点不能改变，故①错误；②燃料的着火点不能改变，故②错误；③将固体燃料粉碎，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故③正确；④将液体燃料雾化，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故④正确；⑤将燃料煤气化处理，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故⑤正确；⑥通入适量空气也是提高燃烧效率的一种方法，故⑥正确；故答案为：③④⑤⑥。 【变式9-2】能源危机当前是一个全球性问题，开源节流是应对能源危机的重要举措。 （1）下列做法有助于能源“开源节流”的是________________(填字母)。 a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求 c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料 d．减少资源消耗，注重资源的重复使用、资源的循环再生 （2）水既是人们每天赖以生存的资源，也是工业生产的必要溶剂。 ①已知H2 (g)+O2(g)=H2O(g)反应过程中能量变化如图，图中a代表_________________； ②已知：2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH1=-285.8kJ∙mol﹣1；H2(g)═H2(l) ΔH2=-0.92kJ∙mol﹣1；O2(g)═O2(l) ΔH3=-6.84kJ∙mol﹣1；H2O(l)═H2O(g) ΔH4=+44.0kJ∙mol﹣1，请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：____________________。 （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图所示。 ①在通常状况下，金刚石和石墨相比较，_______________(填”金刚石”或”石墨”)更稳定，石墨的燃烧热为____________kJ∙mol－1。 ②12g石墨在一定量的空气中燃烧，生成气体36 g，该过程放出的热量为___________kJ。 【答案】（1）acd （2）破坏1molH2和0.5molO2中化学键所吸收的能量 H2(l)+O2(l)═H2O(g)  ΔH=-237.46kJ/mol （3）石墨 393.5 252.0 【解析】（1）a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，有利于“开源节流”，故a符合题意；b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求，不能减少化石燃料的运用，不利于“开源节流”，故b符合题意；c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料，有利于“开源节流”，故c符合题意；d．减少资源消耗，注重资源的重复使用、资源的循环再生，有利于“开源节流”，故d符合题意；答案选acd； （2）①图象分析可知，化学反应的热效应实质是断裂化学键吸收的热量减去形成化学键放出的热量， 所以a表示破坏1mol H2和0.5mol O2中化学键所吸收的能量； ②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH1=-285.8kJ∙mol﹣1①； H2(g)═H2(l) ΔH2=-0.92kJ∙mol﹣1②； O2(g)═O2(l) ΔH3=-6.84kJ∙mol﹣1③； H2O(l)═H2O(g) ΔH4=+44.0kJ∙mol﹣1④据盖斯定律，①−②−③+④得： H2(l)+O2(l)═H2O(g)  ΔH=-237.46kJ/mol； （3）①图象分析金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以说明石墨稳定，图象分析1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为393.5kJ，则石墨的燃烧热为ΔH=−393.5kJ∙mol－1； ②12g石墨物质的量为1mol，在一定量空气中燃烧，依据元素守恒，若生成二氧化碳质量为44g，若生成一氧化碳质量为28g，生成气体36g；28g＜36g＜44g，判断生成的气体为一氧化碳和二氧化碳气体，设一氧化碳物质的量为x，二氧化碳物质的量为(1−x)mol，28x+44(1−x)=36g，x=0.5mol，二氧化碳物质的量为0.5mol； 依据图象分析：C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ∙mol－1；C(石墨，s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ∙mol－1，生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=393.5k kJ∙mol－1×0.5mol+110.5 kJ∙mol－1×0.5mol=252.0kJ，即12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为252.0kJ。 【变式9-3】能源是现代社会物质文明的原动力，研究化学反应能量变化意义重大。 I．氢能是极具发展潜力的清洁能源，被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。 （1）工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。 ①由如下图的能量转化关系可知生成需要________(填“吸收”或“放出”)________能量。 ②已知和的燃烧热分别为、。则的___________。 Ⅱ．某化学小组用盐酸、溶液和如下图装置进行中和反应反应热的测定实验。 （2）从图中实验装置看，缺少的一种玻璃仪器是_______；溶液稍过量的原因是___________。 （3）某次实验测得中和热的数值小于(理论值)，产生偏差的原因可能是______ (填标号)。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数 C．盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度 D．一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 E．用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度 （4）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，的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为、、。则、、的大小关系为____________。 【答案】（1）放出 45.5 -93.8 （2）环形玻璃搅拌器 保证盐酸完全中和 （3）ACE （4）∆H1=∆H2<∆H3 【解析】（1）①根据图示，该反应放热，生成1mol甲醇放出能量为(510-419)kJ=91 kJ，的物质的量为0.5mol，生成0.5mol甲醇需要放出45.5能量。 ②和的燃烧热分别为。 Ⅰ．CO(g)+ O2(g)=CO2(g) -283.0 Ⅱ．H2(g)+O2(g)=H2O(l) -285.8 根据图示，Ⅲ．CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) -91 根据盖斯定律Ⅱ+Ⅲ-Ⅰ得的(-285.8-91+283.0)= -93.8。 （2）为使盐酸和氢氧化钠快速、完全反应，需要搅拌，从图中实验装置看，缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌器；溶液稍过量的原因是保证盐酸完全中和。 （3）A．实验装置保温、隔热效果差，热量损失多，使中和热的数值小于，故选A；B．用量筒量取盐酸的体积时仰视读数，盐酸物质的量偏多，生成水偏多，放热偏多，使中和热的数值大于，故不选B；C．盐酸与溶液混合后，需要记录温度的最高值，立即记录温度，测得的温差偏小，使中和热的数值小于，故选C；D．一次性把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，热量损失少，是正确的操作，故不选D；E．用温度计测量盐酸起始温度后直接测量溶液的温度，使氢氧化钠初始温度偏高，测得的温差偏小，使中和热的数值小于，故选E；选ACE。 （4）氨水属于弱碱，电离需要吸热，所以中和反应时放出的热量偏少，焓变为负，则∆H3最大，氢氧化钠、氢氧化钙属于强碱，中和时放出的热量相等，故∆H1=∆H2<∆H3。 学科网（北京）股份有限公司1 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$