大单元四 专题8 第34讲 反应热 热化学方程式（教师用书word）-【步步高】2025年高考化学大一轮复习讲义（苏教版 江苏专用）

第34讲　反应热　热化学方程式 [复习目标]　1.知道常见的吸热反应和放热反应，理解反应热、焓变及相关概念。2.了解中和反应反应热的测定方法。3.能正确书写热化学方程式。4.会分析化学反应过程中能量变化图像。5.了解燃烧热的含义和能源及其利用的意义。 考点一　反应热　焓变 1．反应热和焓变及相关概念 (1)反应热 (2)焓和焓变 2．识记常见的吸热反应和放热反应 有下列常见的化学反应： ①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　②大多数的分解反应　③大多数的化合反应　④大多数的盐类水解　⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应　⑥中和反应　⑦可燃物的燃烧 ⑧金属与酸的置换反应　⑨铝热反应 其中属于放热反应的是______________(填序号，下同)，属于吸热反应的是__________。 答案　③⑥⑦⑧⑨　①②④⑤ 3．反应过程中能量变化的原因 (1)从化学键变化分析 (2)从反应过程能量图理解 放热反应(ΔH<0) 吸热反应(ΔH>0) 图示 解释与说明 ①E1代表反应物断键吸收的能量，即反应物的键能之和。过渡态理论认为E1为正反应的活化能 ②E2代表形成化学键时释放的能量，即生成物的键能之和。过渡态理论认为E2为逆反应的活化能 ③ΔH为该反应过程的反应热 ΔH＝∑E (生成物)－∑E(反应物) ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能 ΔH＝E(正反应活化能)－E(逆反应活化能) 1．放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应(　　) 2．弱电解质的电离是吸热反应，浓硫酸溶于水是放热反应(　　) 3．反应体系的焓就是体系的内能(　　) 4．活化能越大，表明化学反应吸收的能量越多(　　) 答案　1.×　2.×　3.×　4.× 一、中和反应反应热测定 1．某化学实验小组用简易量热计(装置如图)，采用50 mL 0.50 mol· L－1盐酸与50 mL 0.55 mol· L－1 NaOH溶液反应，测量中和反应的反应热。 测定操作 Ⅰ.用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入量热计内筒中，测出盐酸的温度； Ⅱ.用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度； Ⅲ.将NaOH溶液倒入量热计内筒中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。 重复上述步骤，记录数据。 回答下列问题： (1)NaOH溶液与盐酸混合均匀的正确操作是________(填字母)。 a．把NaOH溶液分多次倒入量热计内筒小烧杯中与盐酸反应 b．用温度计小心搅拌 c．揭开杯盖用玻璃棒搅拌 d．用套在温度计上的玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动 e．实验时可用铜质搅拌器代替玻璃搅拌棒 (2)NaOH溶液稍过量的原因：____________________________________________________。 (3)稀盐酸和氢氧化钠溶液的密度都视为1 g·cm－3，溶液的热容C＝(VHCl·ρHCl＋VNaOH·ρNaOH)×4.18 J·℃－1。某学生实验记录数据如下： 实验序号 起始温度t1/ ℃ 最高温度t2/ ℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 计算生成1 mol水的反应热。 ΔH＝－ kJ·mol－1＝________(保留小数点后一位)。 (4)问题讨论 ①在中和反应反应热的测定实验中，使用弱酸或弱碱会使测得的中和反应反应热数值________________________________________________________________________ (填“偏高”“不变”或“偏低”)，其原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 ②有两组实验：ⅰ.50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，ⅱ.60 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液。实验ⅰ、ⅱ反应放出的热量________________________________________________________________________ (填“相等”或“不相等”，下同)，测得的中和反应反应热________，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)d　(2)确保盐酸被完全中和 (3)－51.8 kJ·mol－1　(4)①偏低　弱酸或弱碱在溶液中部分电离，在反应过程中，弱酸或弱碱会继续电离，而电离是吸热的过程　②不相等　相等　中和反应反应热是以生成1 mol液态水为标准的，与反应物的用量无关 二、反应过程中物质能量变化图像 2．臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。 (1)ΔH________(填“>”或“<”)0。 (2)催化反应①是________(填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是________反应。 (3)总反应的活化能是________，催化反应①的活化能是________，催化反应②对应的逆反应的活化能是____________，总反应对应的逆反应活化能为____________。 答案　(1)<　(2)吸热　放热　(3)E　E1　E2＋|ΔH|　E＋|ΔH| 三、化学反应的焓变与键能的相互计算 3．CH3—CH3(g)===CH2==CH2(g)＋H2(g)　ΔH，有关化学键的键能如下表： 化学键 C—H C==C C—C H—H 键能/ (kJ·mol－1) 414 615 347 436 则该反应的反应热为____________。 答案　124 kJ·mol－1 解析　ΔH＝E(C—C)＋6E(C—H)－E(C==C)－4E(C—H)－E(H—H)＝(347＋6×414－615－4×414－436) kJ·mol－1＝124 kJ·mol－1。 4．有关键能数据如表，SiO2晶体部分微观结构如图，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式：Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH＝－989.2 kJ·mol－1，则表中的x值为________。 化学键 Si—O O==O Si—Si 键能/(kJ·mol－1) x 498.8 176 答案　460 解析　已知Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH＝－989.2 kJ·mol－1，由图可知，1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O键,1 mol O2中含有1 mol O==O键，1 mol晶体硅中有2 mol Si—Si键，则根据反应热与键能关系可得：ΔH＝2×176 kJ·mol－1＋498.8 kJ·mol－1－4x kJ·mol－1＝－989.2 kJ·mol－1，解得x＝460。 考点二　热化学方程式 1．概念 能够表示反应热的化学方程式。 2．意义 既表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa条件下，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol液态水时放出的热量为571.6 kJ。 一、热化学方程式的书写及注意事项 1．判断下列热化学方程式的正误，错误的指明原因。 (1)2NO2===O2＋2NO　ΔH＝116.2 kJ·mol－1(　　) ______________________________________________________________________________ 答案　×　物质未标明聚集状态。 (2)3.2 g CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178 kJ的热量，其热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ(　　) ______________________________________________________________________________ 答案　×　ΔH单位为kJ·mol－1。 (3)已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，则NH3(g)N2(g)＋H2(g)　ΔH＝46 kJ·mol－1(　　) ______________________________________________________________________________ 答案　√ (4)在一定温度和压强下，1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应后，放出热量a kJ，则气态SO2转化为气态SO3的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－2a kJ·mol－1(　　) ______________________________________________________________________________ 答案　×　SO2与O2的反应为可逆反应，1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应，消耗的SO2物质的量小于1 mol。 (5)若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)===4P(s)　ΔH＝－4b kJ·mol－1(　　) ______________________________________________________________________________ 答案　×　同素异形体应指明名称。 (6)1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝642 kJ·mol－1(　　) ______________________________________________________________________________ 答案　×　液态肼的燃烧为放热反应，ΔH应为“－”号。 2．计算反应热书写热化学方程式。 (1)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.4 kJ·mol－1 (2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是________________________ _______________________________________________________________________。 答案　4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ·mol－1 (3)断开1 mol H—H键,1 mol N—H键,1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，写出2 mol NH3分解的热化学方程式：____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　2NH3(g)N2(g)＋3H2(g) ΔH＝92 kJ·mol－1 二、提取反应过程图像信息书写热化学方程式 3．分析下列图像，按要求书写热化学方程式。 (1)图甲表示的是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的过程中能量变化示意图，请写出NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化生成甲酸的机理，其中由化合物M(s)生成化合物N(s)的反应过程和相对能量曲线如图乙所示，TS1、TS2均为过渡态(已知：1 eV＝96 kJ· mol－1)。 写出该反应的热化学方程式：___________________________________________________。 (3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1、2、3、4)的能量相对大小， ①D是____________________(填离子符号)。 ②B→A＋C反应的热化学方程式为________________________________________________ ________________________________________________________________________(用离子符号表示)。 答案　(1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1 (2)M(s)＋CO2(g)===N(s) ΔH＝－48.96 kJ·mol－1 (3)①ClO　②3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－117 kJ·mol－1 解析　(3)D中氯元素的化合价为＋7价，应为ClO；利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得ΔH＝(63－60×3) kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1，写出热化学方程式即可。 考点三　标准燃烧热　能源 1．标准燃烧热 (1)概念：在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧的反应热。 (2)意义：衡量燃料燃烧时放出热量的多少。 (3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质 元素 C H S N 稳定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) 2.燃料的选择、能源 (1)燃料选择的原则要综合考虑 ①环境保护；②热值大小；③其他因素，如来源、价格、运输、稳定性等。 (2)能源分类及利用 1．开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量(　　) 2．使用氢气作燃料有助于控制温室效应(　　) 3．101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热(　　) 4．煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能(　　) 5．燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率(　　) 6．空气燃料比越大，燃料燃烧越充分，则燃烧效率一定越高(　　) 7．氢气的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝285.8 kJ·mol－1(　　) 答案　1.√　2.√　3.×　4.√　5.√　6.× 7．× 1．在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。 (1)写出表示S8标准燃烧热的热化学方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式：_____________________________。 答案　(1)S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－8a kJ·mol－1　(2)SO3(g)===SO2(g)＋O2(g) ΔH＝b kJ·mol－1 解析　(1)1 mol S8(s)和O2(g)发生反应转化为SO2(g)时的反应热为标准燃烧热，由图可知生成 1 mol SO2(g)放出的热量为a kJ，则S8标准燃烧热的热化学方程式为S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－8a kJ·mol－1。 2．长征系列部分火箭采用了肼(N2H4)作燃料，N2H4与NH3有相似的化学性质，回答下列问题： (1)已知肼分子中所有原子最外层都满足稀有气体原子结构，则肼的结构式为________。 (2)下表是常见的键能数据： 化学键 N—H N—N O==O N≡N O—H H—H 键能/ (kJ·mol－1) 386 167 498 946 460 a 已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1，则a为________，肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (3)火箭推进剂通常选择液态的H2O2作氧化剂，混合后会产生大量的气体从而推动火箭升空，试写出该反应的化学方程式：____________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (4)已知每12.8 g的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ，已知1 mol液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的热量，则1 mol的液态肼发生反应生成液态水放出的热量为Q＝________。 (5)常见的助燃剂有O2、H2O2、NO2，若消耗等物质的量的肼，消耗物质的量最多的助燃剂为________，实际中火箭选择的助燃剂是NO2，主要考虑的因素可能是___________________。 答案　(1)　(2)426　N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－577 kJ·mol－1　(3)N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O↑　(4)816 kJ (5)H2O2　高温下稳定，且更容易液化储存 解析　(2)合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1，可得(946＋3a－6×386) kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1，a＝426。肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝(386×4＋167＋498－946－4×460) kJ·mol－1＝－577 kJ·mol－1。(4)每12.8 g(0.4 mol)的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ，则1 mol的液态肼生成 4 mol液态水所放出的热量Q＝(256×2.5＋4×44) kJ＝816 kJ。 1．(2023·湖北，1)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是(　　) A．液氮－液氢 B．液氧－液氢 C．液态NO2－肼 D．液氧－煤油 答案　A 解析　液氮较稳定，氢气不能在氮气中燃烧，液氮－液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意。 2．下列化学反应表示是否正确，正确的打“√”，错误的打“×” (1)水煤气法制氢反应中，H2O(g)与足量C(s)反应生成1 mol H2(g)和1 mol CO(g)吸收131.3 kJ的热量。水煤气法制氢：C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH＝－131.3 kJ·mol－1(2023·江苏，6A改编)(　　) (2)甲烷具有较大的燃烧热(890.3 kJ·mol－1)，是常见燃料，甲烷的燃烧：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1(2022·江苏，6D改编)(　　) 答案　(1)×　(2)× 3．[2023·北京，16(2)]二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4； ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是____________(填序号)。 a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ b．ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应 c．CO2(l)＋2NH3(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l)　ΔH＝E1－E4 答案　ab 解析　反应ⅰ的活化能是E1，反应ⅱ的活化能是E3，E1<E3，a项正确；从图中反应物和生成物能量的相对大小可看出反应ⅰ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应，b项正确；总反应的ΔH＝E1－E2＋E3－E4，c项错误。 4．(1)[2022·河北，16(1)]298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2标准燃烧热的热化学方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)[2021·天津，13(3)]合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式：____________________________ ________________________________________________________________________。 从能量角度分析，铁触媒的作用是__________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1　(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－(a－b) kJ·mol－1　降低反应的活化能 课时精练 1．(2022·南京高三月考)下列说法正确的是(　　) A．焓的大小受体系的温度、压强等因素的影响 B．化学反应的反应热等于反应前后焓的变化 C．浓硫酸溶于水是放热反应 D．煤的液化有利于实现碳达峰、碳中和 答案　A 解析　等压条件下，化学反应的反应热等于反应的焓变，B错误；浓硫酸溶于水是物理变化，C错误；煤的液化能提高煤的能量利用率，但CO2气体的排放量不变，D错误。 2．甲、乙、丙三个过程的能量变化(其中H2、Br2、HBr均为气态)如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．H原子形成1 mol H2吸收436 kJ的能量 B．反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(l)＋103 kJ C．已知条件不充分，无法计算乙过程的能量变化 D．Br2分子的化学性质比Br原子的活泼 答案　C 解析　1 mol H2分解生成H原子吸收436 kJ的能量，则H原子形成1 mol H2放出436 kJ的能量，A错误；H2、Br2、HBr均为气态，则由图可得H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)＋103 kJ，B错误；HBr的键能未知，无法由焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量计算乙过程的能量变化，C正确；断裂化学键吸收能量，则Br2分子的化学性质比Br原子的稳定，D错误。 3．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是(　　) A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C．实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D．若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果数值偏高 答案　D 解析　A项，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，错误；B项，铝片更换为等质量的铝粉，没有改变反应物的本质，放出的热量不变，错误；C项，铁质搅拌器导热性好，热量损失较大，错误；D项，NaOH固体溶于水时放热，使测定结果数值偏高，正确。 4．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．HNC比HCN更稳定 B．HCN转化为HNC，反应条件一定要加热 C．HNC(g)HCN(g)　ΔH＝－59.3 kJ·mol－1 D．加入催化剂，可以减小反应的热效应 答案　C 解析　能量越低越稳定，根据图示，等物质的量的HNC比HCN的能量高，HCN比HNC更稳定，A错误；HCN转化为HNC是吸热反应，吸热反应的发生不一定需要加热，B错误；加入催化剂，能降低反应的活化能，反应的热效应不变，D错误。 5．工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是(　　) A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝196.6 kJ·mol－1 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－98.3 kJ·mol－1 C．SO2(g)＋O2(g)SO3(g) ΔH＝－98.3 kJ·mol－1 D．SO2(g)＋O2(g)SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 答案　C 解析　2 mol SO3、1 mol O2充入恒容容器中，达平衡时，SO2的转化率为50%，则反应了的SO2的物质的量为1 mol，放出热量98.3 kJ，故热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1或SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－98.3 kJ·mol－1。 6．丙烷与溴原子能发生以下两种反应： ①CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3CH2CH2·(g)＋HBr(g) ②CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3HCH3(g)＋HBr(g) 反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．反应①与②均为吸热反应 B．反应②使用了催化剂 C．产物中CH3CH2CH2·(g)的含量比CH3HCH3(g)低 D．CH3CH2CH2·(g)转变为CH3HCH3(g)放出热量 答案　B 解析　催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，加快化学反应速率。反应②的活化能低，反应速率快，但反应①与②同时发生，不能确定反应②是否使用催化剂，B说法错误。 7．(2023·苏州模拟)某反应2A===3B，它的反应能量变化曲线如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．A比B更稳定 C．加入催化剂会改变反应的焓变 D．整个反应的ΔH＝E1－E2 答案　D 解析　由图像可知物质A、B的能量相对大小，A比B能量高，B更稳定，所以A→B释放能量，是放热反应，A、B错误；催化剂能改变反应途径和活化能大小，但不能改变焓变，C错误。 8．根据下列已知条件，所写热化学方程式正确的是(　　) A．H2的标准燃烧热ΔH＝－a kJ·mol－1：H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1 B．1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应，放出热量98.3 kJ：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝ －98.3 kJ·mol－1 C．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1 D．96 g O2(g)能量比96 g O3(g)的能量低b kJ：3O2(g)2O3(g)　ΔH＝＋b kJ·mol－1 答案　D 9．反应M＋Z―→Q(ΔH＜0)分两步进行：①M＋Z―→X(ΔH＞0)，②X―→Q(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　) 答案　D 解析　M＋Z―→Q(ΔH<0)是放热反应，M和Z的能量之和大于Q；由①M＋Z―→X(ΔH>0)可知这步反应是吸热反应，则M和Z的能量之和小于X；由②X―→Q(ΔH<0)是放热反应，故X的能量大于Q；综上可知，只有图像D符合。 10．(2021·浙江1月选考，20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表： 共价键 H—H H—O 键能/ (kJ·mol－1) 436 463 热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－482 kJ·mol－1 则2O(g)===O2(g)的ΔH为(　　) A．428 kJ·mol－1 B．－428 kJ·mol－1 C．498 kJ·mol－1 D．－498 kJ·mol－1 答案　D 解析　设O==O键的键能为x，则(2×436 kJ·mol－1＋x)－2×2×463 kJ·mol－1＝－482 kJ·mol－1，x＝498 kJ·mol－1，所以2O(g)===O2(g)的ΔH＝－498 kJ·mol－1，D正确。 11．下列示意图表示正确的是(　　) A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝26.7 kJ·mo1－1反应的能量变化 B．乙图表示碳的标准燃烧热 C．丙图表示实验的环境温度为20 ℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1＋V2＝60 mL) D．已知稳定性顺序：B<A<C，反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图 答案　D 解析　甲图中反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应，故A错误；乙图体现的是CO2转化成CO的能量变化，而碳的标准燃烧热是1 mol C全部转化成CO2的反应热，故B错误；丙图中V2为20 mL时，温度最高，说明此时酸碱反应完全，又因为实验中始终保持V1＋V2＝60 mL，则V1＝40 mL，由酸碱中和关系式：2NaOH～H2SO4可知，H2SO4和NaOH溶液的浓度不同，故C错误。 12．下列说法正确的是(　　) A．2NO＋O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝－114 kJ·mol－1反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和 B．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1的ΔH＝E(N—N)＋3E(H—H)－6E(N—H)(E表示键能) C．反应2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)的ΔH<0，说明反应物的键能总和小于生成物的键能总和 D．反应2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－23.5 kJ·mol－1中反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量 答案　C 解析　该反应的ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和<0，则反应物的键能总和小于生成物的键能总和，A错误；利用ΔH＝反应物的键能总和－生成物键能总和，ΔH＝E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)，B错误。 13．(1)已知CH3OH(l)的标准燃烧热ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，则a____(填“＞”“＜”或“＝”)726.5。 (2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出 145.0 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_____________________________________。 (3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料：4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝ －1 176.0 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为____________。 (4)CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图所示： 化学键 键能/ (kJ·mol－1) 436 326 803 464 414 写出该反应的热化学方程式：_____________________________________________________。 答案　(1)＜　(2)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290.0 kJ·mol－1 (3)98.0 kJ 　(4)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－46 kJ·mol－1 解析　(1)该反应未完全燃烧，生成的氢气燃烧还要放出热量，则a＜726.5。 (2)当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量，该反应的热化学方程式：2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　 ΔH＝－145.0 kJ·mol－1×2＝－290.0 kJ·mol－1。 (3)4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176.0 kJ·mol－1，每转移12 mol电子放出的热量为1 176.0 kJ，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为 kJ＝98.0 kJ。 (4)由反应图示可知图形与化学键对应关系为 H—H C—O C==O O—H C—H ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝2×803 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－3×414 kJ·mol－1－326 kJ·mol－1－3×464 kJ·mol－1＝－46 kJ·mol－1。 14．(1)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行CH4的裂解。若用、、、分别表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂，在固体催化剂表面CH4的裂解过程如图所示，从吸附到解吸的过程中，能量状态最高的是__________(填字母)，其理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)[2021·海南，16(2)]已知：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1。25 ℃，100 kPa时，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知O==O、C≡O的键焓分别为495 kJ·mol－1、799 kJ·mol－1，CO2(g)分子中碳氧键的键焓为_____________________kJ·mol－1。 (3)[2021·湖北，19(1)]反应Ⅰ(直接脱氢)： C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g) ΔH1＝＋125 kJ·mol－1； 已知键能：E(C—H)＝416 kJ·mol－1，E(H—H)＝436 kJ·mol－1，由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为____________________kJ。 答案　(1)B　A→B是甲烷中的C—H断裂过程，断键吸热，A的能量小于B；B→C是形成化学键的过程，成键放热，B的能量大于C　(2)664.75 (3)271 解析　(3)反应Ⅰ中断裂2 mol C—H、形成1 mol碳碳π键和1 mol H—H，故416 kJ·mol－1×2－E(碳碳π键)－436 kJ·mol－1＝＋125 kJ·mol－1，解得E(碳碳π键)＝271 kJ·mol－1。 学科网（北京）股份有限公司 $