内容正文:
专题03 反应热 反应热的计算
5大高频考点
考点01 反应热
考点02 中和热的测定
考点03 放热反应与吸热反应的判断
考点04 热化学方程式
考点05 盖斯定律 反应热的计算
考点01 反应热
1.(2025-2026高二上·河南豫北·期中)已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。若断裂1mol H-H、1mol N-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ,则断裂1mol N≡N需要吸收的能量为
A. 431kJ B. 649kJ C. 945.6kJ D. 869kJ
2.(2025-2026高二上·河南省九师联盟·期中)一定条件下(g)与(g)燃烧生成(g)和(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应在低温下不能自发进行
B. 上述过程可表示为
C. 断开1 mol (g)和1 mol (g)中的化学键共需释放2254 kJ的热量
D. 若1 mol (g)和1 mol (g)反应生成(g)和(l)时,则放出的热量大于544 kJ
3.(2025-2026高二上·河南郑州·期中)常温下,分别向1 L 0.5 mol·L-1的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为、、,下列说法正确的是
A. kJ·mol-1
B.
C. 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的kJ·mol-1
D. 含20.0 g NaOH的稀溶液与含0.6 mol醋酸的稀溶液完全反应,放出28.65 kJ的热量
4.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)某可逆反应的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A. 该反应属于吸热反应
B.
C. 加入催化剂,该反应的反应热变小
D. 该反应正反应的活化能>逆反应的活化能
5.(2025-2026高二上·河南濮阳·期中)已知:①
②
③几种含氯微粒的相对能量如下表所示:
离子
相对能量/()
0
a
63
b
下列叙述错误的是
A.
B.
C. 上述含氯微粒中最稳定
D. 存在吸热反应
6.(2025-2026高二上·河南平顶山青桐鸣联考·期中)化学理论中有许多推理。下列有关推理正确的是
A. 已知:铝热反应为放热反应,则根据① ;② 可推知
B. 已知: ,则将与置于密闭的容器中充分反应,放出热量
C. 已知: ,则稀和稀反应的热化学方程式为
D. 已知:(石墨,)(金刚石,) ,则金刚石比石墨稳定
7.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2),反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 利用CO2与CH4制备合成气的反应方程式为
B. 属于吸热反应
C. 由反应的能量变化可知,该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D. 该反应历程中,既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成
8.(2025-2026高二上·河南省南阳市九师联盟·期中)任何化学反应总伴随着能量变化,研究化学反应中的能量变化对于人类的生产、生活有着重要的意义。下列说法正确的是
A. 图甲可表示石灰石分解反应
B. CO的燃烧热为
C. 24g石墨完全燃烧放出的能量为787kJ
D. 若用金刚石代替石墨,图乙中数值均不变
考点02 中和热的测定
1.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)某实验小组用50 mL 0.50 盐酸与50 mL 0.55 NaOH溶液进行中和反应反应热的测定,装置如图所示。下列说法正确的是
A. 玻璃搅拌器易碎,应用铁或铜制作搅拌器更好
B. 实验过程中,先加入一种溶液,另一种溶液应该慢慢加入
C. 实验中用50 mL 0.50 醋酸稀溶液代替盐酸进行反应,求得的反应热不变
D. 实验中采用稍过量NaOH溶液是为了保证盐酸完全被中和
考点03 放热反应与吸热反应的判断
1.(2025-2026高二上·河南省商丘市商师联盟·期中)下列反应中能量变化符合图中所示且属于氧化还原反应的是
A. 浓硫酸溶于水 B. 生石灰与水反应
C. 氢气在氧气中燃烧 D. 灼热的碳与水蒸气制备水煤气的反应
2.(2025-2026高二上·河南豫北·期中)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A. 可逆反应进行的过程中没有能量变化
B. 反应热()的大小与反应途径无关,只与反应体系的始态和终态有关
C. 化学反应中能量变化的大小与反应物的多少无关
D. 晶体与氯化铵晶体反应不需加热就能发生,说明该反应是放热反应
3.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)在生产和生活中,人们广泛利用着化学反应产生的能量。下列属于吸热反应的是
A. 干冰的升华
B. 酸碱中和反应
C. 生石灰与水的反应
D. 和生成的反应
考点04 热化学方程式
1.(2025-2026高二上·河南省商丘市商师联盟·期中)下列关于热化学方程式的描述(的数值均无误)正确的是
A. 为CH4燃烧热的热化学方程式
B. 已知 ,增大压强平衡右移,放出的热量增大,则ΔH减小
C. 已知 ,密闭容器中充入1molN2和3molH2发生该反应,放出92.4kJ的热量
D. 氢气的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为
2.(2025-2026高二上·河南省九师联盟·期中)下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
3.(2025-2026高二上·河南省南阳市九师联盟·期中)已知热化学方程式: 。下列判断正确的是
A. 反应中生成2体积HCl(g)放出184.6kJ的热量
B.
C. 1分子H2(g)和1分子Cl2(g)反应,放出热量184.6kJ
D. 同温同压下,反应在光照和点燃条件下的相同
4.(2025-2026高二上·河南天立教育·期中)将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下:
①
②
下列说法正确的是
A. 的燃烧热为
B. 按照反应①制取氢气,吸收能量
C. 根据①和②推知:
D.
5.(2025-2026高二上·河南天立教育·期中)下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是
A. 甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B. ; ,则
C. 下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为:
D. 已知条件下: , ,则比稳定
6.(2025-2026高二上·河南开封五校·期中)已知有关反应的能量变化示意图如下:
下列有关说法正确的是
A. 的燃烧热kJ·mol-1
B. 反应的kJ·mol-1
C. 1mol和mol在密闭容器中充分反应放出97.7kJ的能量
D. 反应在任意条件下均可自发进行
7.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。已知,下列表述正确的是
A. 醋酸溶液和氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为:
B. 20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.65 kJ的热量
C. 在101 kPa时,完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式为
D. 在101 kPa下的燃烧热,则分解的热化学方程式为
8.(2025-2026高二上·河南濮阳·期中)软脂酸是脂肪水解的产物之一,其燃烧的热化学方程式如下: 下列叙述正确的是
A. 固态软脂酸的燃烧热
B. 其他不变,若水为气态,则
C. 上述反应是焓增反应
D. 焓变单位中“”表示1 mol软脂酸
9.(2025-2026高二上·河南省南阳市九师联盟·期中)下列说法中正确的是
A. 反应,储氢、释氢过程均无能量变化
B. 由可知,N较M活泼
C. 燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是,则的燃烧热为
D. 和的相等
10.(2025-2026高二上·河南南阳六校·期中)下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 表示中和反应反应热的离子方程式为
B. 已知P4(s)+3O2(g)=P4O6(s) △H1,P4 (s)+5O2 (g)=P4O10(s) ,则
C. 已知2C2H2(g)+5O2 (g)=2H2O(l)+4CO2 (g) ΔH=-2 600 kJ·mol-1,则C2H2(g)的摩尔燃烧焓()为
D. 已知 ,则臭氧比氧气稳定
11.(2025-2026高二上·河南豫北·期中)化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展。研究化学反应中的能量变化具有重要的意义。根据所学化学反应的热效应的相关知识,完成下列问题:
(1)依据 与适量反应生成和,放出 的热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(2)在标准状况下,1.68 L仅由C、H两种元素组成的某气体质量为1.2 g,在25℃和101 kPa下完全燃烧生成和时,放出66.77 kJ的热量。
该气体的分子式为 。
表示该气体燃烧热的热化学方程式为 。
(3)已知:
①
②
③
请填写下列问题。
上述反应中属于放热反应的是 (填序号)。
表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。
根据上面已知的热化学方程式,可知的 kJ/mol。
写出CO燃烧的热化学方程式: 。
完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为 kJ。
考点05 盖斯定律 反应热的计算
1.(2025-2026高二上·河南省商丘市商师联盟·期中)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,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。下列说法错误的是
A. 在通常状况下,石墨比金刚石更稳定
B. 石墨的燃烧热为
C. 金刚石和石墨的燃烧反应均为放热反应
D. CO燃烧生成CO2的热化学反应方程式为
2.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)已知:由最稳定的单质合成1mol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. 的摩尔生成焓
B. 依据上表所给数据,可求得的燃烧热
C. 相同状况下,比稳定
D. 与充分反应,放出的热量
3.(2025-2026高二上·河南濮阳·期中)(s)、(g)和氧气的反应过程与能量变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 的
C. X是
D. 反应
4.(2025-2026高二上·河南天立教育·期中)肼()与氧化剂剧烈反应,释放大量的热量,可作火箭燃料。已知下列反应:
①
②
③
则反应的为
A.
B.
C.
D.
5.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)已知:C(石墨,s)在101 kPa下可发生一系列如图所示的变化:
已知:。
下列说法正确的是
A. 金刚石和石墨互为同位素
B.
C. 表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为
D.
6.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)根据所学知识回答下列问题:
(1)已知: ,则表示(g)燃烧热的热化学方程式为 。
(2)氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义。已知:
反应Ⅰ. ;
反应Ⅱ. 。
①反应Ⅰ属于 (填“放热”或“吸热”)反应。
②反应Ⅱ中,反应物的能量总和 (填“大于”或“小于”)生成物的能量总和。
③反应Ⅲ.的 (填“>”或“<”)0。
④下列反应的能量变化与反应Ⅲ的能量变化相符的是 (填标号)。
a.生石灰溶于水 b.金属钠溶于水
c.稀盐酸与碳酸氢钠的反应 d.氯化铵固体与的反应
(3)已知反应: 。相关化学键键能数据如表所示。
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能/()
x
y
z
q
① (用含x、y、z、q的代数式表示)。
②该反应中,每生成0.2 mol HF(g),转移电子的数目为 。
7.(2025-2026高二上·河南省商丘市商师联盟·期中)由化学能转变的热能仍然是人类目前使用的最主要能源之一、回答下列问题:
(1)科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
①CO和O结合成CO2的过程中要 (填“吸收”或“放出”)热量。
②状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,最稳定的是 ,原因是 。
③若1molCO(g)和1molO(g)所具有的能量为EⅠ,则相同条件下,1molCO(g)和0.5molO2(g)所具有的能量 (填“>”“<”或“=”,下同)EⅠ,1molCO2(g)所具有的能量 EⅠ。
(2)CH3OH是一种优质燃料。在25℃101kPa下,每充分燃烧CH3OH(l)生成1gH2O(l)时会释放20.16kJ热量。写出表示CH3OH燃烧热的热化学反应方程式: 。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知:
;
;
。
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为 。
(4)N2(g)和H2(g)反应生成2molNH3(g)的过程中能量变化如图所示,计算该反应中每消耗1molN2(g)放出的热量为 。若起始时向容器内充入1molN2(g)和3molH2(g),达平衡时有40%的N2(g)转化,则反应中放出的热量为 。
8.(2025-2026高二上·河南郑州·期中)化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)已知25℃时,下列物质的相对能量如表所示:
物质
相对能量/(kJ·mol-1)
0
0
-242
-286
表示燃烧热的热化学方程式为 。
(2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,工业制备纯硅的反应为 kJ·mol-1,若将生成的HCl通入100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液中恰好完全反应,则此制备纯硅反应过程 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ。
(3)磷与氯气反应时各状态间的能量变化如图所示。已知:。
①依据图示写出各反应的焓变:
(s,白磷) kJ·mol-1;
(s,红磷) kJ·mol-1。
②已知常温常压下:
(s,白磷)
4P(s,红磷)
则 (填“>”“=”或“<”)。
③黑磷是磷的另一种同素异形体,已知(s,白磷)(s,黑磷) kJ·mol-1,则红磷、白磷、黑磷的稳定性从高到低的顺序为 (填名称)。
(4)电石()可通过下列反应制备:
① kJ·mol-1;
② kJ·mol-1。
为了维持热量平衡,需要控制反应物配比,每生产64 g ,投料的量为56 g CaO及 mol C、 mol (假设不考虑热量损耗,物料转化率为100%,最终炉中出来的气体只有CO)。
9.(2025-2026高二上·河南南阳六校·期中)智能模拟利用含硫物质热化学循环实现太阳能转化与存储的过程如图所示:
已知:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)S(s)的摩尔燃烧焓 ΔH= 。
(2)若 ,则△H4 (填“>”“<”或“=”)△H1。该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下自发进行。
(3)写出图中有关反应的热化学方程式。
①分解: 。
②催化歧化: 。
(4)图中方框中的三个反应经历一次循环,其总焓变 (填“为”或“不为”)0,理由是 。
试卷第1页,共3页
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专题03反应热反应热的计算
5大高频考点
考点01反应热
考点02中和热的测定
考点03放热反应与吸热反应的判断
考点04热化学方程式
考点05盖斯定律反应热的计算
2》
考点01反应热
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】B
4【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】D
8.【答案】C
D考点02中和热的测定
1.【答案】D
》
考点03放热反应与吸热反应的判断
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】D
》
考点04热化学方程式
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】D
1/2
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8.【答案】A
9.【答案】B
10.【答案】B
1.【答案】(1)C,H4g+30,g=2C0lg+2H,0AH=-1411.0kJ1mol
(2)
①CH4
CHg+202g=CO2g+2AH=-890.3 kJ/mol
(3)
①②③
②③
③-483.6
④C0g+号0,g=C0,g4H=-283
kJ/mol
⑤2418
2D
考点05盖斯定律反应热的计算
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】C
&【答案1(1)H:g+20,g=H,0laH=-2858 kJ-mor
(2)①放热
②
大于
③<
④ab
(3)①2x+2q-2y-2z
②0.4
7.【答案】(1)①放出
,②状态亚
③能量越低越稳定
④<
(2)
CH.0H0+20(g)=C0g+2H,00△H=-725.76 kJ-mol1
(3)
Cs+2Cuos=Cu,Os+COg AH=+34.5kJ.mol1
(4)①46.1kJ
③
36.88kJ
&【答案】(1)Hgj+0,lg=H,0l4H=-286·m
(2)①吸收
②
6.01
(3)①-1278.8
②-714.6
③<
④黑磷〉红磷〉白
磷
(4)①7.2
②2.1
9.【答案】(1)-297.0
(2)①<
②低温
(3)①2HS04(0=2SO,(g)
+0,(g)+2H0(g)
△H=+544.6kJmo11
②
3SO,(g)+2H0(g))=2HSO4(①)+S(s)
△H=-247.6kJmo11
(4)①为
②根据盖斯定律,因为是循环反应,发生一次
循环反应的始态物质与终态物质相同
212
专题03 反应热 反应热的计算
5大高频考点
考点01 反应热
考点02 中和热的测定
考点03 放热反应与吸热反应的判断
考点04 热化学方程式
考点05 盖斯定律 反应热的计算
考点01 反应热
1.(2025-2026高二上·河南豫北·期中)已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。若断裂1mol H-H、1mol N-H需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ,则断裂1mol N≡N需要吸收的能量为
A. 431kJ B. 649kJ C. 945.6kJ D. 869kJ
【答案】C
【解析】反应热ΔH = 反应物总键能 - 生成物总键能,设断裂1 mol N≡N吸收的能量为,反应物含有1 mol N≡N、3 mol H-H,生成物共含有6 mol N-H,代入数据得:,解得,即断裂1 mol N≡N需要吸收的能量为945.6 kJ,
故答案选C。
2.(2025-2026高二上·河南省九师联盟·期中)一定条件下(g)与(g)燃烧生成(g)和(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应在低温下不能自发进行
B. 上述过程可表示为
C. 断开1 mol (g)和1 mol (g)中的化学键共需释放2254 kJ的热量
D. 若1 mol (g)和1 mol (g)反应生成(g)和(l)时,则放出的热量大于544 kJ
【答案】D
【解析】A.由图可知反应的,反应的,即,则该反应在任意温度下均可自发进行,A项错误;
B.上述过程可表示为 ,B项错误;
C.断开化学键需要吸收能量而不是释放热量,C项错误;
D.气态水变为液态水是放热过程,若1 mol (g)和1 mol (g)反应生成(g)和(l)时,放出的热量大于544 kJ,D项正确;
答案选D。
3.(2025-2026高二上·河南郑州·期中)常温下,分别向1 L 0.5 mol·L-1的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为、、,下列说法正确的是
A. kJ·mol-1
B.
C. 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的kJ·mol-1
D. 含20.0 g NaOH的稀溶液与含0.6 mol醋酸的稀溶液完全反应,放出28.65 kJ的热量
【答案】B
【解析】A. 氢氧化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡也有热效应,故其反应热不一定是-57.3kJ·mol-1,A错误;
B. 反应③ 只发生中和反应;反应② 在③ 的基础上增加了BaSO4沉淀生成的放热过程;反应① 在② 的基础上又增加了浓硫酸的稀释放热过程,三个反应均由0.5 mol Ba(OH)2完全反应,生成1 mol H2O,中和热相同,由于沉淀和稀释均放热,故总放热量 Q1> Q2> Q3,焓变ΔH为负值,故,B正确;
C.方程式没有写出,反应热与方程式的系数有关,故无法确定大小,C错误;
D. 20 g NaOH的物质的量为0.5 mol,而醋酸是弱酸,二者完全反应生成0.5 mol ,放出的热量小于28.65 kJ,D错误;
故选B。
4.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)某可逆反应的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A. 该反应属于吸热反应
B.
C. 加入催化剂,该反应的反应热变小
D. 该反应正反应的活化能>逆反应的活化能
【答案】B
【解析】A.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,A错误;
B.由图可知,的=正反应活化能-逆反应活化能,B正确;
C.催化剂可以降低反应的活化能,但不影响反应热的大小,C错误;
D.由图可知,该的反应中,正反应的活化能<逆反应的活化能,D错误;
故选B。
5.(2025-2026高二上·河南濮阳·期中)已知:①
②
③几种含氯微粒的相对能量如下表所示:
离子
相对能量/()
0
a
63
b
下列叙述错误的是
A.
B.
C. 上述含氯微粒中最稳定
D. 存在吸热反应
【答案】D
【解析】A.∆H=生成物的总能量-反应物的总能量,即-117 =(63+2×0) -3a,,A正确;
B.3b+0-4×63=-138,,B正确;
C.微粒的能量越低,稳定性越强,上述含氯微粒中的能量最低,所以最稳定,C正确;
D.对于反应,此方程式氯元素不守恒、电荷不守恒;Cl元素的化合价从+7价分别降低为+5、+1价,不含有化合价升高的元素,不符合氧化还原反应的规律,此反应不能发生,D错误;
故选D。
6.(2025-2026高二上·河南平顶山青桐鸣联考·期中)化学理论中有许多推理。下列有关推理正确的是
A. 已知:铝热反应为放热反应,则根据① ;② 可推知
B. 已知: ,则将与置于密闭的容器中充分反应,放出热量
C. 已知: ,则稀和稀反应的热化学方程式为
D. 已知:(石墨,)(金刚石,) ,则金刚石比石墨稳定
【答案】A
【解析】A.铝热反应是放热反应,反应为: ,,故,A正确;
B.二氧化硫与氧气的反应是可逆反应,存在限度,无法完全转化,实际放热量小于理论值,B错误;
C.除中和反应外,生成沉淀的焓变未被考虑,因此,C错误;
D.ΔH>0表明石墨转化为金刚石需要吸热,石墨能量更低更稳定,D错误;
故答案选A。
7.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2),反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 利用CO2与CH4制备合成气的反应方程式为
B. 属于吸热反应
C. 由反应的能量变化可知,该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D. 该反应历程中,既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成
【答案】D
【解析】A.由反应历程的反应物(CO2和CH4)和生成物(H2和CO)可知,反应方程式为,A正确;
B.根据反应,由图中对应的能量变化可知,反应物总能量低于生成物总能量,因此该反应是吸热反应,B正确;
C.由图像可知,,反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,=反应物键能总和-生成物键能总和,吸热反应的,因此反应物的键能总和大于生成物的键能总和,C正确;
D.反应物CH4和CO2只含有极性共价键,故反应物中无非极性键断裂,有非极性共价键的形成( 键形成),D错误;
故选D。
8.(2025-2026高二上·河南省南阳市九师联盟·期中)任何化学反应总伴随着能量变化,研究化学反应中的能量变化对于人类的生产、生活有着重要的意义。下列说法正确的是
A. 图甲可表示石灰石分解反应
B. CO的燃烧热为
C. 24g石墨完全燃烧放出的能量为787kJ
D. 若用金刚石代替石墨,图乙中数值均不变
【答案】C
【解析】A.图甲中反应物能量高于生成物能量,表示的反应为放热反应,而石灰石分解为吸热反应,A错误;
B.燃烧热是指25℃,101Kpa下,1mol可燃物完全燃烧生成指定产物所放出的热量,由图乙可知CO的燃烧热为,B错误;
C.由图乙数据,结合盖斯定律可得石墨的燃烧热,24g石墨的物质的量为2mol,完全燃烧放出的热量为,C正确;
D.相同物质的量的金刚石的能量与石墨的能量不同,根据反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量可知,若用金刚石代替石墨,图乙中数值会发生变化,D错误;
故选C。
考点02 中和热的测定
1.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)某实验小组用50 mL 0.50 盐酸与50 mL 0.55 NaOH溶液进行中和反应反应热的测定,装置如图所示。下列说法正确的是
A. 玻璃搅拌器易碎,应用铁或铜制作搅拌器更好
B. 实验过程中,先加入一种溶液,另一种溶液应该慢慢加入
C. 实验中用50 mL 0.50 醋酸稀溶液代替盐酸进行反应,求得的反应热不变
D. 实验中采用稍过量NaOH溶液是为了保证盐酸完全被中和
【答案】D
【解析】A.金属材质搅拌器导热性强,会造成热量损失,对实验结果有影响,A错误;
B.为防止热量损失,实验过程中,先加入一种溶液,另一种溶液应该迅速加入,B错误;
C.醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,测得的中和反应反应热ΔH发生变化,C错误;
D.实验过程中应用稍过量的NaOH溶液来保证盐酸完全反应,减小实验误差,D正确;
故选D。
考点03 放热反应与吸热反应的判断
1.(2025-2026高二上·河南省商丘市商师联盟·期中)下列反应中能量变化符合图中所示且属于氧化还原反应的是
A. 浓硫酸溶于水 B. 生石灰与水反应
C. 氢气在氧气中燃烧 D. 灼热的碳与水蒸气制备水煤气的反应
【答案】C
【解析】反应物总能量高于生成物总能量,该反应属于放热反应。
【解析】
A.浓硫酸溶于水放热,但为物理变化,故A错误;
B.生石灰与水反应是放热反应,生成物的总能量低,但为非氧化还原反应,故B错误;
C.氢气在氯气中燃烧是放热反应,生成物的总能量低,且属于氧化还原反应,故C正确;
D.灼热的炭与二氧化碳反应生成CO,属于吸热反应,故D错误;
故选C。
2.(2025-2026高二上·河南豫北·期中)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A. 可逆反应进行的过程中没有能量变化
B. 反应热()的大小与反应途径无关,只与反应体系的始态和终态有关
C. 化学反应中能量变化的大小与反应物的多少无关
D. 晶体与氯化铵晶体反应不需加热就能发生,说明该反应是放热反应
【答案】B
【解析】A.可逆反应进行的过程中存在能量变化。只有当反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,体系的宏观能量变化才趋于稳定,但并非“没有能量变化”,A错误;
B.反应热(ΔH)是状态函数,其大小只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,这是热力学第一定律和盖斯定律的核心内容,B正确;
C.化学反应中的能量变化大小与反应物的物质的量(即质量多少)直接相关。例如,2mol H2燃烧放出的热量是1mol H2燃烧的两倍,C错误;
D.晶体与NH4Cl晶体的反应在常温下无需加热即可发生,但该反应是典型的吸热反应,并非放热反应。这说明“无需加热”不能作为判断放热反应的依据,D错误;
故选B。
3.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)在生产和生活中,人们广泛利用着化学反应产生的能量。下列属于吸热反应的是
A. 干冰的升华
B. 酸碱中和反应
C. 生石灰与水的反应
D. 和生成的反应
【答案】D
【解析】A.干冰升华是物理变化(固态 CO2变为气态),不是化学反应,A错误;
B.酸碱中和反应是典型的放热反应,B错误;
C.生石灰(CaO)与水反应生成 Ca(OH)2,会放出大量热,是放热反应,C错误;
D.N2和 O2在放电或高温条件下生成 NO,该反应需要吸收能量,属于吸热反应,D正确;
故答案选D。
考点04 热化学方程式
1.(2025-2026高二上·河南省商丘市商师联盟·期中)下列关于热化学方程式的描述(的数值均无误)正确的是
A. 为CH4燃烧热的热化学方程式
B. 已知 ,增大压强平衡右移,放出的热量增大,则ΔH减小
C. 已知 ,密闭容器中充入1molN2和3molH2发生该反应,放出92.4kJ的热量
D. 氢气的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为
【答案】D
【解析】A.单位错误,应该是:“” ,故A错误;
B.ΔH表示反应物完全反应所放出或吸收的热量,与反应物物质的量有关,与平衡移动无关,故B错误;
C.该反应为可逆反应,1molN2和3molH2不能完全发生该反应,放出热量小于92.4kJ,故C错误;
D.氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则水分解的热化学方程式为 ,故D正确;
故选D。
2.(2025-2026高二上·河南省九师联盟·期中)下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.反应式中氢气的物质的量为2mol,不符合燃烧热定义中1mol可燃物的要求,A错误;
B.1mol乙炔气体完全燃烧生成稳定的CO2(g)和H2O(l),ΔH符合燃烧热定义,B正确;
C.表示H2S燃烧热时,S元素的指定产物应为SO2(g)而非S(s),C错误;
D.H元素的指定产物H2O应为液态,D错误;
故答案选B。
3.(2025-2026高二上·河南省南阳市九师联盟·期中)已知热化学方程式: 。下列判断正确的是
A. 反应中生成2体积HCl(g)放出184.6kJ的热量
B.
C. 1分子H2(g)和1分子Cl2(g)反应,放出热量184.6kJ
D. 同温同压下,反应在光照和点燃条件下的相同
【答案】D
【解析】
A.热方程式的计量数只表示物质的量,不表示体积,同温同压下,生成2molHCl(g)放出184.6kJ的热量,而2体积HCl(g)的物质的量不一定为2mol,A错误;
B.根据盖斯定律,的逆反应的热化学方程式为:,B错误;
C.方程式的系数不能表示分子数,表示的是物质的量,C错误;
D.反应的焓变和反应条件无关,则同温同压下,反应在光照和点燃条件下的相同,D正确;
故选D。
4.(2025-2026高二上·河南天立教育·期中)将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下:
①
②
下列说法正确的是
A. 的燃烧热为
B. 按照反应①制取氢气,吸收能量
C. 根据①和②推知:
D.
【答案】C
【解析】A.燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物的焓变。反应②生成的是气态H2,而非液态H2O,因此根据题中信息无法知道甲醇的燃烧热,A错误;
B.64g CH3OH的物质的量为2mol,按照反应① 制取氢气,反应①的ΔH=+49 kJ·mol-1,表示每1mol甲醇吸收49kJ热量,因此2mol应吸收98kJ,B错误;
C.通过反应② -①可得:,C正确;
D.液态甲醇转化为气态需吸热,故,D错误;
故选C。
5.(2025-2026高二上·河南天立教育·期中)下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是
A. 甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B. ; ,则
C. 下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为:
D. 已知条件下: , ,则比稳定
【答案】B
【解析】A.燃烧热要求生成液态水,而方程式中生成的是气态水,不符合燃烧热定义,正确的是 ,A错误;
B.固态硫转化为气态硫需吸热,因此S(g)燃烧放热更多,ΔH1更小(更负),故ΔH1 < ΔH2,B正确;
C.可逆反应无法完全转化,实际放热量小于理论值,热化学方程式中ΔH应基于完全反应计算,但此处直接按实际放热推算导致错误,C错误;
D.O3生成Al2O3时放热少,说明O3能量更高,稳定性更差,O2更稳定,D错误;
故选B。
6.(2025-2026高二上·河南开封五校·期中)已知有关反应的能量变化示意图如下:
下列有关说法正确的是
A. 的燃烧热kJ·mol-1
B. 反应的kJ·mol-1
C. 1mol和mol在密闭容器中充分反应放出97.7kJ的能量
D. 反应在任意条件下均可自发进行
【答案】A
【解析】A.由图可知,1mol燃烧生成放热297.0 kJ,因此的燃烧热为kJ·mol-1,A正确;
B.燃烧放出热量更多,其kJ·mol-1,B错误;
C.该反应为可逆反应,不能完全进行,因此放出能量小于97.7 kJ,C错误;
D.该反应为放热、熵减反应,低温下可以自发进行,D错误;
故答案选A。
7.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。已知,下列表述正确的是
A. 醋酸溶液和氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为:
B. 20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.65 kJ的热量
C. 在101 kPa时,完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式为
D. 在101 kPa下的燃烧热,则分解的热化学方程式为
【答案】D
【解析】A.醋酸是弱酸,其电离时吸热,则醋酸溶液和氢氧化钠溶液反应生成1mol液态水放出的热量少于57.3kJ,焓变ΔH大于-57.3 kJ/mol,A错误;
B.氢氧化钠固体溶于水时会放出热量,则20.0 g(0.5mol)氢氧化钠固体与稀盐酸完全中和,放出的热量大于×57.3 kJ=28.65 kJ,B错误;
C.2g氢气为1mol,氢气的燃烧热为1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则氢气的燃烧热285.8 kJ/mol,表示氢气燃烧热的热化学方程式为:,C错误;
D.碳的燃烧热为1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,则二氧化碳分解生成碳和氧气的反应为吸热反应,反应的热化学方程式为:或,D正确;
故选D。
8.(2025-2026高二上·河南濮阳·期中)软脂酸是脂肪水解的产物之一,其燃烧的热化学方程式如下: 下列叙述正确的是
A. 固态软脂酸的燃烧热
B. 其他不变,若水为气态,则
C. 上述反应是焓增反应
D. 焓变单位中“”表示1 mol软脂酸
【答案】A
【解析】A.燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量,题目信息符合燃烧热的定义,A项正确;
B.水由气态液化变为液态放出热量,则其他条件不变,水为气态,反应放出的热量减少,但由于,所以反应的,B项错误;
C.燃烧反应放出热量,属于焓减反应,C项错误;
D.焓变单位中的“mol⁻¹”是指“每摩尔反应”,而不是1摩尔物质,D项错误;
故答案选A。
9.(2025-2026高二上·河南省南阳市九师联盟·期中)下列说法中正确的是
A. 反应,储氢、释氢过程均无能量变化
B. 由可知,N较M活泼
C. 燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是,则的燃烧热为
D. 和的相等
【答案】B
【解析】A.储氢、释氢均属于化学变化,化学变化的过程总是伴随着能量变化,A项错误;
B.M转化为N是吸热反应,所以N的能量高,不稳定,N较M活泼,B项正确;
C.燃烧热的判断标准:一看是否以可燃物为标准,二看是否生成稳定的氧化物,生成的不是稳定的氧化物,C项错误;
D.反应热与化学计量数成正比,化学计量数加倍,也应加倍,D项错误;
答案选B。
10.(2025-2026高二上·河南南阳六校·期中)下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 表示中和反应反应热的离子方程式为
B. 已知P4(s)+3O2(g)=P4O6(s) △H1,P4 (s)+5O2 (g)=P4O10(s) ,则
C. 已知2C2H2(g)+5O2 (g)=2H2O(l)+4CO2 (g) ΔH=-2 600 kJ·mol-1,则C2H2(g)的摩尔燃烧焓()为
D. 已知 ,则臭氧比氧气稳定
【答案】B
【解析】A.中和反应为放热反应,ΔH应为负值,但此处ΔH为+57.3kJ·mol-1,符号错误,不符合中和热的定义,A错误;
B.P4燃烧生成P4O10比生成P4O6消耗更多O2,放热更多,ΔH更小,因ΔH1和ΔH2均为负值,所以ΔH1大于ΔH2,B正确;
C.摩尔燃烧焓为1 mol 物质完全燃烧生成指定产物的ΔH,题目中为2 mol C2H2,故其摩尔燃烧焓()应为,C错误;
D.ΔH=+86 kJ·mol-1表明3个氧气分子的能量比2个臭氧分子的能量低,则氧气比臭氧稳定,D错误;
故选B。
11.(2025-2026高二上·河南豫北·期中)化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展。研究化学反应中的能量变化具有重要的意义。根据所学化学反应的热效应的相关知识,完成下列问题:
(1)依据 与适量反应生成和,放出 的热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(2)在标准状况下,1.68 L仅由C、H两种元素组成的某气体质量为1.2 g,在25℃和101 kPa下完全燃烧生成和时,放出66.77 kJ的热量。
该气体的分子式为 。
表示该气体燃烧热的热化学方程式为 。
(3)已知:
①
②
③
请填写下列问题。
上述反应中属于放热反应的是 (填序号)。
表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。
根据上面已知的热化学方程式,可知的 kJ/mol。
写出CO燃烧的热化学方程式: 。
完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为 kJ。
【答案】(1) (2)① ② (3)① ② ③ ② ③ ③ ④ ⑤ 2418
【解析】(1) 与适量反应生成和,放出 的热量,该反应的热化学方程式为: ;
(2)①标准状况下,1.68 L气体的物质的量为0.075 mol,气体质量为1.2 g,则其摩尔质量为=16 g/mol,又知该气体由C、H两种元素组成,则该气体为;
②在25℃和101 kPa下,完全燃烧生成稳定的氧化物,即生成和,放出66.77 kJ热量,则燃烧热为 /,表示燃烧热的热化学方程式为 ;
(3)根据热化学方程式可知上述反应中属于放热反应的是② ③;
表示C的燃烧热的热化学方程式为 ,即为③;
③由①知: ;
④根据盖斯定律,由③-②可得:
;
⑤由①知: ,则 完全燃烧生成水蒸气放出241.8 kJ热量; 的物质的量为10 mol,完全燃烧生成水蒸气放出的热量为 。
考点05 盖斯定律 反应热的计算
1.(2025-2026高二上·河南省商丘市商师联盟·期中)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,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。下列说法错误的是
A. 在通常状况下,石墨比金刚石更稳定
B. 石墨的燃烧热为
C. 金刚石和石墨的燃烧反应均为放热反应
D. CO燃烧生成CO2的热化学反应方程式为
【答案】D
【解析】由图可知:的能量比的能量高395.0 kJ,即完全反应生成放出395.0 kJ的能量;的能量比的能量高110.5 kJ,即反应生成放出110.5 kJ的能量;的能量比的能量高283.0 kJ,即完全反应生成放出283.0 kJ的能量。
【解析】
A.由题图知石墨的能量比金刚石的能量低,所以石墨比金刚石更稳定,A正确;
B.石墨的燃烧热,B正确;
C.由题图知反应物能量高于生成物能量,故金刚石和石墨的燃烧反应均为放热反应,C正确;
D.书写热化学反应方程式时,应该注明各物质的状态,由分析知的能量比的能量高283.0 kJ,故CO燃烧生成的热化学反应方程式为 ,D错误;
故选D。
2.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)已知:由最稳定的单质合成1mol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. 的摩尔生成焓
B. 依据上表所给数据,可求得的燃烧热
C. 相同状况下,比稳定
D. 与充分反应,放出的热量
【答案】C
【解析】A.气态水变为液态水放出热量,所以由最稳定的单质合成1molH2O(l)时放出的热量更多,摩尔生成焓ΔH为负值,则H2O(l)的摩尔生成焓ΔH<-241.8kJ/mol,A错误;
B.燃烧热是指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,题中缺少液态水的摩尔生成焓数据,不能求得N2H4(l)的燃烧热,B错误;
C.由图可知,N2H4(l)的摩尔生成焓为正值,说明由最稳定的单质合成1molN2H4(l)的反应为吸热反应,NH3(g)的摩尔生成焓为负值,说明由最稳定的单质合成1molNH3(g)的反应为放热反应,能量越低越稳定,则相同状况下,NH3比N2H4稳定,C正确;
D.氮气和氢气反应生成氨气的反应为可逆反应,不能完全转化,则0.5molN2(g)与1.5molH2(g)充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol,放出的热量小于459kJ,D错误;
故选C。
3.(2025-2026高二上·河南濮阳·期中)(s)、(g)和氧气的反应过程与能量变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 的
C. X是
D. 反应
【答案】D
【解析】(s)、(g)和氧气的反应过程与能量变化关系如图,根据元素守恒可知,X为SO2,可得热化学方程式 ΔH1、 ΔH2。
【解析】
A.根据盖斯定律所表示的反应为,由低能量生成高能量的物质,故属于吸热反应,即,A正确;
B.根据 ΔH1,能量比低,故燃烧时气态放热更多,即,B正确;
C.根据元素守恒可知,X为SO2,C正确;
D.根据盖斯定律,8倍的减去8倍的可得,则,D错误;
故选D。
4.(2025-2026高二上·河南天立教育·期中)肼()与氧化剂剧烈反应,释放大量的热量,可作火箭燃料。已知下列反应:
①
②
③
则反应的为
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】根据目标方程式与原方程式的特点可知,将原方程式进行变换,可得目标方程式,由盖斯定律可知,ΔH应为。
故选D。
5.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)已知:C(石墨,s)在101 kPa下可发生一系列如图所示的变化:
已知:。
下列说法正确的是
A. 金刚石和石墨互为同位素
B.
C. 表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为
D.
【答案】C
【解析】A.石墨和金刚石均为碳单质,互为同素异形体,A错误;
B.是石墨发生燃烧反应的焓变,燃烧反应属于放热反应,,B错误;
C.燃烧热是指在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,故表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为 ,C正确;
D.由盖斯定律可知,,因,故,D错误;
故选C。
6.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)根据所学知识回答下列问题:
(1)已知: ,则表示(g)燃烧热的热化学方程式为 。
(2)氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义。已知:
反应Ⅰ. ;
反应Ⅱ. 。
①反应Ⅰ属于 (填“放热”或“吸热”)反应。
②反应Ⅱ中,反应物的能量总和 (填“大于”或“小于”)生成物的能量总和。
③反应Ⅲ.的 (填“>”或“<”)0。
④下列反应的能量变化与反应Ⅲ的能量变化相符的是 (填标号)。
a.生石灰溶于水 b.金属钠溶于水
c.稀盐酸与碳酸氢钠的反应 d.氯化铵固体与的反应
(3)已知反应: 。相关化学键键能数据如表所示。
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能/()
x
y
z
q
① (用含x、y、z、q的代数式表示)。
②该反应中,每生成0.2 mol HF(g),转移电子的数目为 。
【答案】(1) (2)① 放热 ② 大于 ③ < ④ ab (3)① ② 0.4
【解析】(1)燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;表示(g)燃烧热的热化学方程式为;
(2)① 反应Ⅰ焓变小于0,属于放热反应。
② 反应Ⅱ焓变小于0,属于放热反应,则反应物的能量总和大于生成物的能量总和。
③ 由盖斯定律,反应Ⅰ+反应Ⅱ得到反应Ⅲ:;
④ 反应Ⅲ焓变小于0,为放热反应;
a.生石灰溶于水并与水反应生成氢氧化钙,同时放热,a符合题意;
b.金属钠溶于水并与水反应生成氢氧化钠和氢气,同时放出大量热,b符合题意;
c.稀盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应,c不符合题意;
d.氯化铵固体与的反应为吸热反应,d不符合题意;
故选ab;
(3)① 反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和;则;
② 该反应中,氟元素化合价由0变为-1,F2为氧化剂,则存在关系:,结合反应方程式知,每生成0.2 mol HF(g),转移0.4mol电子,电子的数目为0.4。
7.(2025-2026高二上·河南省商丘市商师联盟·期中)由化学能转变的热能仍然是人类目前使用的最主要能源之一、回答下列问题:
(1)科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
①CO和O结合成CO2的过程中要 (填“吸收”或“放出”)热量。
②状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,最稳定的是 ,原因是 。
③若1molCO(g)和1molO(g)所具有的能量为EⅠ,则相同条件下,1molCO(g)和0.5molO2(g)所具有的能量 (填“>”“<”或“=”,下同)EⅠ,1molCO2(g)所具有的能量 EⅠ。
(2)CH3OH是一种优质燃料。在25℃101kPa下,每充分燃烧CH3OH(l)生成1gH2O(l)时会释放20.16kJ热量。写出表示CH3OH燃烧热的热化学反应方程式: 。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知:
;
;
。
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为 。
(4)N2(g)和H2(g)反应生成2molNH3(g)的过程中能量变化如图所示,计算该反应中每消耗1molN2(g)放出的热量为 。若起始时向容器内充入1molN2(g)和3molH2(g),达平衡时有40%的N2(g)转化,则反应中放出的热量为 。
【答案】(1)① 放出 ② 状态Ⅲ ③ 能量越低越稳定 ④ < ⑤ < (2)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣725.76kJ•mol-1 (3) (4)① 46.1kJ ② 36.88kJ
【解析】(1)①CO和O结合成CO2的过程中是形成新的化学键,要放出热量;
② 状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,最稳定的是状态Ⅲ,原因是能量越低越稳定;
③ 断裂化学键要吸收能量,则1molCO(g)和1molO(g)所具有的能量大于1molCO(g)和0.5molO2(g)所具有的能量;根据图示该过程为放热过程,则1molCO2(g)所具有的能量小于1molCO(g)和1molO(g)所具有的能量;
(2)在25℃、101kPa下,甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和1g液态水时放热20.16kJ,则生成2mol液态水放出热量为20.16kJ×2×18=725.76kJ,表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣725.76kJ•mol-1;
(3)已知① ;
② ;
③ ;
根据盖斯定律,① +② -③ 得到反应,,用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为 ;
(4)根据N2和H2反应生成2mol NH3过程中能量变化示意图,反应焓变△H=335kJ/mol-427.2kJ/mol=﹣92.2kJ•mol-1,所以生成1mol氨气放热46.1kJ; 若起始时向容器内放入1 mol N2和3 mol H2,达平衡时有40%的N2转化,即有0.4mol N2反应,则反应中放出的热量为92.2kJ•mol-1×0.4mol=36.88kJ。
8.(2025-2026高二上·河南郑州·期中)化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)已知25℃时,下列物质的相对能量如表所示:
物质
相对能量/(kJ·mol-1)
0
0
-242
-286
表示燃烧热的热化学方程式为 。
(2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,工业制备纯硅的反应为 kJ·mol-1,若将生成的HCl通入100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液中恰好完全反应,则此制备纯硅反应过程 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ。
(3)磷与氯气反应时各状态间的能量变化如图所示。已知:。
①依据图示写出各反应的焓变:
(s,白磷) kJ·mol-1;
(s,红磷) kJ·mol-1。
②已知常温常压下:
(s,白磷)
4P(s,红磷)
则 (填“>”“=”或“<”)。
③黑磷是磷的另一种同素异形体,已知(s,白磷)(s,黑磷) kJ·mol-1,则红磷、白磷、黑磷的稳定性从高到低的顺序为 (填名称)。
(4)电石()可通过下列反应制备:
① kJ·mol-1;
② kJ·mol-1。
为了维持热量平衡,需要控制反应物配比,每生产64 g ,投料的量为56 g CaO及 mol C、 mol (假设不考虑热量损耗,物料转化率为100%,最终炉中出来的气体只有CO)。
【答案】(1) kJ·mol-1 (2)① 吸收 ② 6.01 (3)① -1278.8 ② -714.6 ③ < ④ 黑磷>红磷>白磷 (4)① 7.2 ② 2.1
【解析】(1)和时,完全燃烧生成液态水所放出的热量为的标准燃烧热,所以氢气的标准燃烧热,表示标准燃烧热的热化学方程式为;
(2)由题意可知,反应生成氯化氢的物质的量为1mol/L×0.1L=0.1mol,由热化学方程式可知,制备纯硅反应过程中生成0.1mol氯化氢吸收的热量为240.4kJ/mol××0.1mol=6.01kJ,故答案为:吸收;6.01;
(3)① 由图可知,kJ·mol-1kJ·mol-1kJ·mol-1;
5Cl2(g)+2P(s,红磷)=2PCl5(g) ,由于,则该反应的△H2=(E2-E5)= (-1703.6+274.4)kJ/mol =-714.6kJ/mol;
② 由图可知,白磷比红磷能量高,故等质量的白磷和红磷完全燃烧时,白磷放出的热量多,即△H3<△H4;
③ 由于,由图可知,P4(白磷,s)=4P(红磷,s) △H==-70.4 kJ/mol-1,故红磷、白磷、黑磷中,黑磷能量最低,白磷能量最高,因此红磷、白磷、黑磷的稳定性从高到低的顺序为:黑磷>红磷>白磷;
(4)因为了维持热量平衡,则反应① 与反应② 放出与吸收的热量相等,故反应① 各物质的系数都乘221.0,反应② 各物质的系数都乘464.1,则得到各物质的物质的量关系为:,56g CaO是1mol,则需要C为,需要O2为。
9.(2025-2026高二上·河南南阳六校·期中)智能模拟利用含硫物质热化学循环实现太阳能转化与存储的过程如图所示:
已知:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)S(s)的摩尔燃烧焓 ΔH= 。
(2)若 ,则△H4 (填“>”“<”或“=”)△H1。该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下自发进行。
(3)写出图中有关反应的热化学方程式。
①分解: 。
②催化歧化: 。
(4)图中方框中的三个反应经历一次循环,其总焓变 (填“为”或“不为”)0,理由是 。
【答案】(1) (2)① < ② 低温 (3)① 2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ② 3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) (4)① 为 ② 根据盖斯定律,因为是循环反应,发生一次循环反应的始态物质与终态物质相同
【解析】(1)SO2是S(s)燃烧时最稳定的产物,故反应Ⅰ的即是S(s)的摩尔燃烧焓,故;
(2)因为S(g)=S(s)的<0,故S(g)燃烧放出的热量比S(s)燃烧放出的热量多,所以;该反应的<0、<0,根据<0时反应能自发进行可知,低温时自发;
(3)① H2SO4分解化学方程式为:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g),根据盖斯定律可知,该反应可由(-反应Ⅱ-反应Ⅲ×2)得到,反应的;
② SO2(g)催化歧化化学方程式为:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s),该反应可由反应Ⅱ+反应Ⅲ×2-反应Ⅰ得到,根据盖斯定律可知,反应的 ;
(4)图中方框中的三个反应发生一次循环的总焓变为0,根据盖斯定律,因为是循环反应,发生一次循环反应的始态物质与终态物质相同,故总焓变为0。
试卷第1页,共3页
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