天津市第一中学高中化学选修一第一章《化学反应的热效应》经典测试卷(培优练)

一、选择题
1．水煤气变换反应为：CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g)。

我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。

下列说法正确的是
A ．水煤气变换反应的∆H>0
B ．步骤③的化学方程式为：CO·+OH·+H 2O(g)=COOH·+H 2O·
C ．步骤⑤只有非极性键H-H 键形成
D ．该历程中最大能垒(活化能)
E 正=1.86eV 答案：B 【详解】
A.由示意图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，△H ＜0，故A 错误；
B. 由示意图可知，步骤③为CO·、OH·、H 2O(g)和H·反应生成COOH·、H 2O·和H·，反应的化学方程式为：CO·+OH·+H 2O(g)=COOH·+H 2O·，故B 正确；
C. 由示意图可知，步骤⑤除有非极性键H —H 键形成外，还要碳氧极性键和氢氧极性键生成，故C 错误；
D. 由示意图可知，步骤④的能垒最大，E 正=1.86eV —（—0.16eV ）=2.02eV ，故D 错误； 答案选B 。

2．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
相关反应的热化学方程式为：
反应I ：()()()()()22224SO g +I g +2H O l =2HI aq +H SO aq -11ΔH =-213kJ mol ⋅
反应II ：()()()()242221
H SO aq =SO g +H O l +O g 2
-12ΔH =+327kJ mol ⋅
反应III ：()()()222Hl aq =H g +I g -13ΔH =+172kJ mol ⋅ 下列说法不正确．．．
的是 A ．该过程实现了太阳能到化学能的转化 B ．2SO 和2I 对总反应起到了催化剂的作用
C ．总反应的热化学方程式为：()()()2222H O l =2H g +O g -1ΔH=+286kJ mol ⋅
D ．该过程使水分解制氢反应更加容易发生，但总反应的ΔH 不变 答案：C 【详解】
A ．通过流程图，反应II 和III ，实现了太阳能到化学能的转化，故A 正确；
B ．根据流程总反应为H 2O=H 2↑＋
1
2
O 2↑，SO 2和I 2起到催化剂的作用，故B 正确； C ．反应I+反应II+反应III ，得到H 2O(l)=H 2(g)＋
1
2
O 2(g)，根据盖斯定律，△H =△H 1 +△H 2 +△H 3 =(－213＋327＋172)kJ ⋅mol －1=＋286kJ ⋅mol －
1，或者2H 2O(l)=2H 2(g)＋O 2(g)△H =＋
572kJ ⋅mol －1，故C 错误；
D ．△H 只与始态和终态有关，该过程降低了水分解制氢的活化能，△H 不变，故D 正确； 答案选C 。

3．已知：反应2CuO/CuCl 2
0℃
22404HCl+O 2Cl +2H O 中，4 mol HCl 被氧化，放出115.6 kJ 的
热量。

则断开1 mol H-O 键与断开1 mol H-Cl 键所需能量相差
A ．31. 9 kJ
B ．63.8 kJ
C ．95.7 kJ
D ．127.6 kJ
答案：A 【详解】 已知：反应2CuO/CuCl 2
0℃
22404HCl+O 2Cl +2H O 中，4 mol HCl 被氧化，放出115.6 kJ 的热
量。

则热化学方程式为：
2224HCl(g)O (g)2Cl (g)2H O(g)Δ115.6KJ /mol H ++=-，根据：焓变=反应物总
键能−生成物总键能，得4×
E(H −Cl)+498−[243×2+4×E(H −O)]=−115.6kJ/mol ，得到4×E(H −O)−4×E(H −Cl)=498−486+115.6=127.6kJ/mol ，E(H −O)−E(H −Cl)=31.9kJ/mol ，所以断开1molH —O 键与断开1molH —Cl 键所需能量相差约为31.9kJ ，A 正确； 答案选A 。

4．CO 与N 2O 在铁催化剂表面进行如下两步反应，其相对能量与反应历程如图所示。

第一步：Fe*+N2O=FeO※+N2
第二步：FeO*+CO=Fe*+CO2
下列叙述不正确的是
A．第一步反应比第二步反应快B．上述两步反应的△H均小于0
C．Fe*是反应的催化剂D．总反应为CO+N2O=N2+CO2
答案：A
【详解】
A．根据反应历程图，第一步活化能高于第二步活化能，活化能越高，反应速率越慢，则第一步反应比第二步反应慢，A叙述错误；
B．根据反应历程图，可知两步反应的生成物的总能量低于反应总能量的反应，则两步反应均为放热反应，∆H均小于0，B叙述正确；
C．由题意可知，第一步Fe*被消耗，第二步Fe*又生成，说明Fe*是反应的催化剂，C叙述正确；
D．第一步反应+第二步反应=总反应，则总反应为CO+N2O=N2+CO2，D叙述正确；
答案为A。

5．101Kpa时，已知反应：①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ/mol
②CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-802.3kJ/mol
③稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
下列结论中正确的是
A．碳的燃烧热ΔH=-110.5kJ/mol
B．甲烷的燃烧热ΔH=-802.3kJ/mol
C．稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量
D．稀硫酸与稀氢氧化钠反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol
答案：D
【详解】
A．反应①中，C(s)燃烧生成一氧化碳，所以1mol C(s)不充分燃烧产生的热量不是碳的燃烧热，A不正确；
B．反应②中，甲烷燃烧的产物为H2O(g)，而不是H2O(l)，所以甲烷的燃烧热ΔH＜-802.3kJ/mol，B不正确；
C．由于醋酸为弱电解质，电离时吸热，所以稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放出小于57.3kJ热量，C不正确；
D．稀硫酸与稀氢氧化钠反应生成1mol H2O(l)，放出的热量即为中和热，其中和热ΔH=-57.3kJ/mol，D正确；
故选D。

6．工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。

已知在25℃时：①C(s)+1
2
O2(g)⇌CO(g) ∆H1=-111kJ/mol
②H2(g)+1
2
O2(g)= H2O(g) ∆H2=-242kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H3=-394kJ/mol
下列说法不正确的是
A．25℃时，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ∆H=-41kJ/mol
B．增大压强，反应①的平衡常数K减小
C．反应①达到平衡时，每生成1mol CO的同时生成0.5mol O2
D．反应②断开2mol H2和1mol O2中的化学键所吸收的能量比形成4mol O-H键所放出的能量少484 kJ
答案：B
【详解】
A．25℃时，根据盖斯定律，③-①-②可得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)，∆H=∆H3-∆H2-
∆H1=-41kJ/mol，A说法正确；
B．平衡常数只与温度有关，增大压强，温度未变，则反应①的平衡常数K不变，B说法错误；
C．每生成1mol CO必然消耗0.5mol O2，同时生成0.5mol O2，反应①达到平衡，C说法正确；
D．根据反应②，反应为放热反应，则旧键断裂吸收的总能量与新键形成释放的总能量的差为焓变，故断开2mol H2和1mol O2中的化学键所吸收的能量比形成4mol O-H键所放出的能量少484 kJ，D说法正确；
答案为B。

7．下列说法不正确的是
A．核能、太阳能、氢能都是新能源
B．已知反应C(s，石墨)= C(s，金刚石) ∆H＞0，可得结论：石墨比金刚石更稳定C．“开发利用新能源”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
D．乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广“乙醇汽油”
答案：D
【详解】
A．根据新能源标准可知，核能、太阳能、氢能都是新能源，A说法正确；
B．反应C(s，石墨)= C(s，金刚石)为吸热反应可知，石墨的能量比金刚石的能量低，能量越低越稳定，故石墨比金刚石更稳定，B说法正确；
C．“开发利用新能源”“汽车尾气催化净化”可减少大气污染物的排放，都能提高空气质量，C说法正确；
D．乙醇是可再生能源，汽油是化石燃料不可再生，D说法错误；
答案选D。

8．天然气可催化重整制备合成气(CO 、H 2)，其有关反应如下： ①CH 4(g)+CO 2(g)=2CO(g)+2H 2(g)ΔH 1 ②CH 4(g)=C(s)+2H 2(g)ΔH 2=+75kJ·
mol -1 ③C(s)+
1
2
O 2(g)=CO(g)ΔH 3=-111kJ·mol -1 ④C(s)+O 2(g)=CO 2(g)ΔH 4=-394kJ·
mol -1 下列说法正确的是（ ）
A ．反应②在较低温度下能自发进行
B ．CO 的燃烧热为283kJ·
mol -1 C ．若3molC(s)燃烧生成1molCO(g)和2molCO 2(g)，则损失的热量为111kJ D ．在上述反应①中，ΔH 1=-247kJ·mol -1[ 答案：B 【详解】
A ．该反应的△H>0，△S=S 后-S 前>0，由自发进行的判据△H-T △S<0知，该反应需要在高温条件下自发进行，A 项不符合题意；
B ．表示CO 的燃烧热的方程式为：221
CO(g)+
O (g)=CO (g)2
△H 5，根据盖斯定律，△H 5=-△H 3+△H 4=(111-394)kJ/mol=-283kJ/mol ，即燃烧热为283kJ/mol ，B 项符合题意； C ．若完全3molC 完全燃烧，为生成3molCO 2(g)放出的热量，但是3molC 燃烧只生成了2mol CO 2(g)和1molCO(g)，可知损失热量等于1molCO(g)燃烧放出的热量，即283kJ ， C 项不符合题意；
D ．根据盖斯定律，△H 1=△H 2-△H 4+2△H 3=+247kJ/mol ，D 项不符合题意； 故正确选项为B
9．如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。

下列说法不正确的是
A ．途径②增大2O 浓度可提高2SO 的反应速率
B ．含1mol 24H SO 的浓溶液与足量NaOH 反应，放出的热量即为中和热
C ．途径②中2SO 和3SO 均属于酸性氧化物
D ．若123∆<∆+∆H H H ，则()()()22222H O aq 2H O l O g =+为放热反应 答案：B
【详解】
A ．途径②增大2O 浓度，平衡()()()2232SO g +O g 2SO g 正向移动，则可提高2SO 的
反应速率，A 正确；
B ．稀硫酸和氢氧化钠溶液反应生成1mol 液态水放出的热量为中和热，B 错误；
C ．2SO 和3SO 与水反应均只生成酸，二者均属于酸性氧化物，C 正确；
D ．令()()()22222H O aq 2H O l O g =+焓变为4H ∆，则有3412=+∆∆+∆∆H H H H ，又
123∆<∆+∆H H H ，故40H ∆<，该反应是放热反应，D 正确；
答案选B 。

10．2020年5月5日，长征五号B 运载火箭成功将新一代载人飞船试验船送入预定轨道，拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。

该运载火箭采用了新型液氧煤油发动机和液氧液氢发动机。

下列有关说法不正确的是 A ．液氧可作燃料 B ．液氢可作还原剂 C ．液氢燃烧产物为水 D ．煤油燃烧时放出大量热
答案：A 【详解】
A ．液氧具有助燃性，没有可燃性，因此液氧不能作燃料，A 错误；
B ．液氢燃烧产生水，在反应中H 元素化合价升高，失去电子被氧化，故液氢可作还原剂，B 正确；
C ．液氢燃烧时被氧化产生水，故液氢燃烧产物为水，C 正确；
D ．煤油是一种化石燃料，是多种烃的混合物。

其燃烧时C 元素被氧化产生CO 2，H 元素被氧化产生H 2O ，同时放出大量热，D 正确； 故合理选项是A 。

11．已知：2CH 3OH(l)+3O 2(g)=2CO 2(g)+4H 2O(l) △H=-1451.6 kJ/mol.下列叙述正确的是
A ．2 mol 甲醇所具有的能量是1451.6kJ
B ．相同条件下，若生成气态水△H 将更小
C ．CH 3OH(l)燃烧反应过程的能量变化如图所示
D ．25℃、101 kPa 时，1 mol 液态甲醇完全燃烧生成CO 2气体和液态水，同时放出725.8 kJ 热量 答案：D 【详解】
A ． 由热化学方程式可知2mol 甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量是1451.6
kJ，故A错误；
B．等物质的量的气态水比液态水能量高，则相同条件下生成气态水放出的能量变小，△H 将更大，故B错误；
C．图象错误，燃烧是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，故C错误；
D．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1451.6 kJ/mo1，可说明2mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，放出1451.6kJ热量，则25℃、101kPa时，1 mol甲醇完全燃烧生成CO2气体和液态水，同时放出725.8 kJ热量，故D正确；
故选：D。

12．下列说法不正确
．．．的是（）
A．释放或吸收热量是化学反应中能量变化的主要形式
B．人体所需能量主要依靠糖类、脂肪、蛋白质这三大营养物质来提供
C．化学反应中化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因
D．甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3kJ·mol-1，氢气的标准燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1，可知甲烷的热值大于氢气
答案：D
【详解】
A. 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，放热或者吸热是能量变化的主要形式，故A不选；
B. 糖类、脂肪、蛋白质是人体需要的三大营养物质，为人体提供需要的能量，故B不选；
C. 化学键断裂需要吸收能量，化学键的形成需要释放能量，所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的本质原因，故C不选；
D.根据热值的定义，可计算得甲烷的热值=890.3
16
=55.64kJ·mol-1，氢气的热值
=285.8
2
=142.9kJ·mol-1，后者更大，故D选；
故选：D。

13．下列有关化学反应的叙述正确的是
A．高温下，Na可从TiCl4溶液中置换出金属Ti
B．高温下，高炉炼铁中加入石灰石作用是造炉渣
C．高温下，碳酸钙分解放出气体，同时放出大量的热
D．高温下，Fe与浓H2SO4发生钝化
答案：B
【详解】
A．Na加入到TiCl4溶液中会与水反应，不能置换出金属Ti，Na可从熔融的TiCl4中置换出金属Ti，故A错误；
B．高温下，高炉炼铁中加入石灰石作用是与铁矿石中的二氧化硅反应，生成炉渣而除去。

从而降低了生铁中的杂质含量，故B正确；
C．高温下，碳酸钙分解放出气体是吸热反应，故C错误；
D．常温下，铁与浓硫酸发生钝化，高温下铁与浓硫酸会发生反应，故D错误；
答案选B。

14．十氢萘(C10H18)是具有高储氢密度的氢能载体，经历“C10H18→C10H12→C10H8”的脱氢过程释放氢气。

反应Ⅰ：C10H18(l)−−→C10H12(l)+3H2(g) ΔH1
反应Ⅱ：C10H12(l)−−→C10H8(l)+2H2(g) ΔH2
在一定温度下，其反应过程对应的能量变化如图。

下列说法不正确
．．．的是
A．ΔH1＞ΔH2＞0
B．ΔH1=E a1-E a2
C．该脱氢过程速率的快慢由反应Ⅰ决定
D．C10H18脱氢过程中，不会有大量中间产物C10H12积聚
答案：B
【详解】
A．由图可知，反应Ⅰ和Ⅱ，生成物的能量总和均大于反应物能量总和，说明反应Ⅰ和Ⅱ均为吸热反应，结合△H=生成物能量总和-反应物能量总和，则ΔH1＞ΔH2＞0，A正确；B．根据图示可知E a1为反应Ⅰ的活化能，E a2为反应Ⅱ的活化能，ΔH1＞E a1-E a2，B错误；C．由图可知，E a1＞E a2，则说明反应Ⅱ比反应Ⅰ速率快，化学反应速率的快慢由慢反应决定，则该脱氢过程速率的快慢由慢反应Ⅰ决定，C正确；
D．由图可知，E a1＞E a2，则说明反应Ⅱ比反应Ⅰ速率快，即消耗C10H12速率大于生成
C10H12，所以C10H18脱氢过程中，不会有大量中间产物C10H12，D正确；
故合理选项是B。

15．某同学按照课本实验要求，用50 mL0.50 mol•L－1的盐酸与50 mL0.55 mol•L－1的NaOH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计算反
应热。

下列说法中，不正确
．．．的是
A．实验过程中有一定的热量损失
B．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C．NaOH溶液应一次迅速倒入盛有盐酸的烧杯中
D．烧杯间填满碎纸条的主要作用是固定小烧杯
答案：D
【详解】
A．该装置的保温效果不如量热计好，因此实验过程中会有一定的热量损失，A正确；B．为使酸碱快速混合发生反应，应该使用环形玻璃搅拌棒搅拌，根据图示可知缺少环形玻璃搅拌棒，B正确；
C．为减少混合溶液时的热量变化，NaOH溶液应一次迅速倒入盛有盐酸的烧杯中，C正确；
D．烧杯间填满碎纸条的主要作用是减少实验过程中是热量损失，D错误；
故合理选项是D。

二、填空题
16．比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。

(1)S(s)+O2(g)= SO2(g)ΔH1 S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH2ΔH1______ΔH2
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH2
ΔH1______ΔH2
(3)煤作为燃料有两种途径：
途径1-直接燃烧
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1<0
途径2-先制水煤气
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH2>0
再燃烧水煤气：
2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g)ΔH3<0
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)ΔH4<0
ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式是_______。

答案：＞＜△H1=△H2+1
2
(△H3+△H4)
【详解】
(1)固体硫燃烧时要先变为气态硫，过程吸热，气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生热量多，但反应热为负值，所以△H1＞△H2；故答案为：＞；
(2) 水由气态变成液态，放出热量，所以生成液态水放出的热量多，但反应热为负值，所以△H1＜△H2；故答案为：＜；
(3) 途径Ⅱ：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2＞0 ②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H3＜0 ③
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H4＜0 ④
由盖斯定律可知，②×2+③+④得2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=2△H2+△H3+△H4；所以
△H1=1
2
△H=
1
2
(2△H2+△H3+△H4)=△H2+
1
2
(△H3+△H4)；故答案为：
△H1=△H2+1
2
(△H3+△H4)。

17．根据所学知识，回答下列问题。

(1)向1L 1-1
mol L 的NaOH溶液中分别加入下列物质：①浓硫酸；②稀硝酸；③稀醋酸。

反应恰好完全时的热效应(对应反应中各物质的化学计量数均为1)分别为ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3，则三者由大到小的顺序为___________
(2)已知：①Fe 3O 4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO 2(g) ΔH 1=+19.3 kJ·mol -1
②3FeO(s)+H 2O(g) Fe 3O 4(s)+H 2(g) ΔH 2=-57.2 kJ·mol -1 ③C(s)+CO 2(g)
2CO(g) ΔH 3=+172.4 kJ·mol -1
碳与水制氢气总反应的热化学方程式是___________ 。

(3)已知CO 与2H 合成甲醇反应过程中的能量变化如图所示：
下表为断裂1mol 化学键所需的能量数据： 化学键
H-H C≡O H-O C-O 断裂1mol 化学键所需的能量/kJ
436
1084
465
343
则甲醇中C-H 键的键能为___________-1kJ mol ⋅。

(4) 一定条件下，在水溶液中1mol -Cl 、1mol -
x ClO (x=1、2、3等)的相对能量(kJ)大小如图所示：
①D 是___________(填离子符号)。

②反应B→A+C 的热化学方程式为___________(用离子符号表示)。

答案：321ΔH >ΔH >ΔH C(s)+H 2O(g)=H 2(g)+CO(g) ΔH=+134.5 kJ·mol -1 413 -
4ClO
----133ClO (aq)=ClO (aq)+2Cl (aq)ΔH=-117kJ mol ⋅
【详解】
(1)酸与碱的反应为放热反应，ΔH 的值为负值，放出的热量越多，ΔH 的值越小，与1L 1-1mol L ⋅的NaOH 溶液反应时，与稀硝酸相比，浓硫酸溶于水放出大量的热，醋酸为弱酸，在溶液中电离时吸收热量，则ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3三者由大到小的顺序为
321ΔH >ΔH >ΔH ，故答案为：321ΔH >ΔH >ΔH ；
(2)由盖斯定律可知，①+②+③可得碳与水制氢气总反应的热化学方程式
C(s)+H 2O(g)=H 2(g)+CO(g)，则ΔH=ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3=(+19.3 kJ·mol -1)+(-57.2 kJ·mol -1)+(+172.4 kJ·mol -1) =+134.5 kJ·mol -1，反应的如化学方程式为C(s)+H 2O(g)=H 2(g)+CO(g) ΔH=+134.5 kJ·mol -1，故答案为：C(s)+H 2O(g)=H 2(g)+CO(g) ΔH=+134.5 kJ·mol -1；
(3)由图可知，一氧化碳与氢气合成甲醇反应的反应热ΔH=-(510 kJ·mol -1-419 kJ·mol -1)=-91 kJ·mol -1，设甲醇中C-H 键的键能为x ，由反应热ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之
和可得：1084 kJ·
mol -1+2×436 kJ·mol -1-x kJ·mol -1-3×413 kJ·mol -1=-91 kJ·mol -1，解得x=413，故答案为：413；
(4)①由图可知，D 点对应氯元素的化合价为+7价，则D 为-4ClO ，故答案为：-
4ClO ； ②由图可知，A 为氯离子、B 为次氯酸根离子、C 为氯酸根离子，次氯酸根离子转化为氯
酸根离子和氯离子的方程式为---33ClO (aq)=ClO (aq)+2Cl (aq)，则ΔH=(63×1+0×2-60×3) kJ·mol -1=-117kJ·mol -1，热化学方程式为
----133ClO (aq)=ClO (aq)+2Cl (aq)ΔH=-117kJ mol ⋅，故答案为：
----133ClO (aq)=ClO (aq)+2Cl (aq) ΔH=-117kJ mol ⋅。

18．(1)已知稀溶液中，1molH 2SO 4与2molNaOH 恰好完全反应时，放出114.6kJ 热量，写出表示H 2SO 4与NaOH 反应的中和反应反应热的热化学方程式：_____________。

(2)碳的燃烧热为393.5kJ·mol -1，写出表示碳的燃然烧热的热化学方程式：________。

(3)已知CO(g)转化成CO 2(g)的能量变化如图所示。

写出该反应的热化学方程式：____________。

(4)25℃、10lkPa 条件下充分燃烧一定量的丁烷气体，放出的热量为QkJ ，经测定，将生成的CO 2通入足量澄清石灰水中产生25g 白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：__________________。

(5)已知下列热化学方程式：
①CH 3COOH(l)+2O 2(g)═2CO 2(g)+2H 2O(l)△H 1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O 2(g)═CO 2(g)△H 2=-393.5kJ/mol
③H 2(g)+12
O 2(g)═H 2O(l)△H 3=-285.8kJ/mol 写出由C(s)、H 2(g)和O 2(g)化合生成CH 3COOH(l)的热化学方程式：_______________ 。

答案：12H 2SO 4(aq)+NaOH(aq)=12
Na 2SO 4(aq)+H 2O(l)△H =-57.3kJ/mol C(s)+O 2(g)═CO 2(g)△H 2=-393.5kJ/mol -1222CO(g)+O (g)=2CO (g)Δ=-566kJ mol H ⋅
-141022215C H (g)+O (g)=4CO (g)+5H O(l)Δ=-16QkJ mol 2
H ⋅ -12232C(s)+2H (g)+O (g)=CH COOH(l)Δ=-488.3kJ mol H ⋅
【详解】
(1)1molH 2SO 4与2molNaOH 恰好完全反应时生成2mol 水，放出114.6kJ 热量，则生成lmol 水放出的热量是57.3kJ ，所以表示24H SO 与NaOH 反应的中和反应反应热的热化学方程式为12H 2SO 4(aq)+NaOH(aq)=12
Na 2SO 4(aq)+H 2O(l)△H =-57.3kJ/mol 。

(2)C 的燃烧热是指1mol 碳完全燃烧生成二氧化碳气体时放出的热量，表示碳的燃烧热的热化学方程式为C(s)+O 2(g)=CO 2(g)△H 2=-393.5kJ/mol 。

(3)根据图示可知，2mol CO(g)和1mol O 2(g)反应生成2mol CO 2(g)，放热566kJ ，该反应的热化学方程式为()()()1222CO g O g 2CO g Δ566kJ mol H -+==-⋅。

(4)根据关系式C 4H 10~4CO 2~CaCO 3，可知产生25g 碳酸钙沉淀需要消耗
116mol C 4H 10，则丁烷的燃烧热为116kJ mol Q -⋅，所以表示丁烷燃烧热的热化学方程式为
()()()()141022215C H g O g 4CO g 5H O l Δ16kJ mol 2
H Q -+=+=-⋅。

(5)根据盖斯定律，由②×2+③×2-①得
()()()()12232C s 2H g O g CH COOH l Δ488.3kJ mol H -++==-⋅。

19．今社会，能源的发展已成为全世界共同关注的话题，乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料。

如图表示乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化。

请回答下列问题：
（1）a=___。

（2）乙烷的燃烧热为___。

（3）等物质的量的C 2H 6(l)比C 2H 6(g)完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量___ (填“多”或“少”)。

（4）根据题图写出二甲醚完全燃烧时的燃烧热的热化学方程式：___。

（5）从环保角度分析，放出相同的热量时选择___(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的二氧化碳较少。

（6）写出由乙烷和O2组成的碱性燃料电池的负极反应___。

答案：1
3
1560kJ·mol-1少CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1455kJ·mol-1乙
烷C2H6+8OH--14e-=2CO23-+12H2O 【详解】
(1) 由H原子守恒可知6a=2,则a=1
3
，故答案为：
1
3
(2) 1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热,则乙烷燃烧热为
520kJ/mol⨯3= 1560kJ /mol ，故答案为： 1560 kJ /mol ；
(3) 反应物中气态比液态能量高，则等物质的量的C2H6(l)比C2H6(g)完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热少，故答案为：少；
(4)结合状态及焓变可知二甲醚完全燃烧时的热化学方程式为
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1455kJ·mol-1，故答案为
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1455kJ·mol-1
(5) 图中生成等量二氧化碳时二甲醚燃烧放热多，则从环保角度分析，放出相同的热量时选择乙烷作为燃料产生的二氧化碳较少，故答案为：乙烷；
(6)乙烷和O2组成的碱性燃料电池的负极反应失去电子，生成碳酸根离子，负极反应式为：C2H6+8OH--14e-=2CO23-+12H2O，故答案为：C2H6+8OH--14e-=2CO23-+12H2O
20．某化学反应中，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，
I.若E1>E2，则该反应为_____(填“放热”或“吸热”)反应。

该反应可用图____(填“A”或“B”)表示。

II.若E1＜E2，则该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。

该反应可用图_____(填“A”或“B”)表示
III.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的最小能量：
物质Cl2Br2I2HCl HBr HI H2
键能(kJ/mol)243193151432366298436
根据上述数据回答下列问题：
（1）下列物质本身具有的能量最低的是（_____）
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
（2）下列氢化物中最稳定的是（_____）
A．HCl B．HBr C．HI
（3）X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？_______。

（4）相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是_____（填写化学式）。

答案：放热A吸热B A A放热Cl2
解析：I、反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，反之为吸热反应；III、键能越大，反应时释放的能量越多，物质本身具有的能量越低，则越稳定；旧键断裂吸收的总能量小于新键形成释放的总能量为放热反应，反之为吸热反应；
【详解】
I.若E1>E2，反应物的总能量大于生成物的总能量，为图像A，反应放热；答案为：放热；A；
II.若E1＜E2，反应物的总能量小于生成物的总能量，为图像B，反应吸热，答案为：吸热；B
III.（1）键能越大，反应时释放的能量越多，物质本身具有的能量越低，则越稳定，根据表中数据，答案为A；
（2）键能越大，反应时释放的能量越多，则越稳定，答案为A；
（3）X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)，以氯气为例，旧键断裂吸收的总能量
=243+436=679；新键形成释放的总能量=432×2=864，反应为放热反应，答案为：放热；（4）相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，释放的热量分别为：185、103、9，答案为：Cl2；
21．把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量：
途径Ⅰ：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1＜0 ①
途径Ⅱ：先制成水煤气：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H2＞0 ②
再燃烧水煤气：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H3＜0 ③
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H4＜0 ④
请回答下列问题：
（1）途径Ⅰ放出的热量理论上____（填“大于”、“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的热量。

（2）途径Ⅱ在制水煤气的反应里，反应物所具有的总能量____生成物所具有的总能量（填“大于”、“等于”或“小于”），因此在反应时，反应物就需要___能量才能转化为生成物。

（3）途径I中通常将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是______
①使煤充分燃烧，提高能量的转化率②减少SO2的产生，避免造成“酸雨”
③减少有毒的CO产生，避免污染空气④减少CO2的产生，避免“温室效应”
（4）△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是____________________
答案：等于小于吸收①②③△H1=△H2 +1
2
（△H3+△H4）
【详解】
（1）根据盖斯定律，反应热只与始态与终态有关，与途径无关，始态相同、终态相同反应热相同；
（2）途径Ⅱ：先制成水煤气：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H2＞0，反应吸热，所以反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，故填小于；
（3）将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是使煤充分燃烧，提高能量的转化率；减少SO2的产生，避免造成“酸雨”，减少有毒的CO产生，避免污染空气，故选①②③；
（4）C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）；△H2＞0 ②
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）；△H3＜0 ③
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H4＜0 ④
根据盖斯定律，②+③×+④×得C（s）+O2（g）═CO2（g），故△H1=△H2+
（△H3+△H4）故答案为：△H1=△H2+（△H3+△H4）。

22．当温度高于 500 K 时，科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇，这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。

(1)该反应的化学方程式为________________；其平衡常数表达式为K＝________。

(2)在恒容密闭容器中，判断上述反应达到平衡状态的依据是________。

a．体系压强不再改变 b．H2的浓度不再改变 c．气体的密度不随时间改变 d．单位时间内消耗 H2和 CO2的物质的量之比为 3∶1
(3)已知：1 g 氢气完全燃烧生成液态水，放出 143 kJ 热量；23 g 乙醇完全燃烧生成液态水和二氧化碳，放出 650 kJ 热量，则氢气和乙醇的燃烧热的比值为________。

(要求计算出数值)
(4)在一定压强下，测得由 CO2制取 CH3CH2OH 的实验数据中，起始投料比、温度与 CO2的转化率的关系如图所示，根据图中数据分析：
①降低温度，平衡向________方向移动。

②在 700 K、起始投料比n(H2)/n(CO2)＝1.5 时，H2的转化率为________。

③在 500 K、起始投料比n(H2)/n(CO2)＝2 时，达到平衡后 H2的浓度为a mol·L－1，则达到平衡时 CH3CH2OH 的浓度为________。

答案：2CO2 +6H2C2H5OH+3H2O c(C2H5OH)·c3(H2O)/[c6(H2)·c2(CO2)]ab0.22正反
应40% 1.5a mol/L
解析：(1)根据二氧化碳和氢气在高于500K时合成了乙醇及原子守恒书写化学方程式，化学平衡常数为生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值解题；
(2)在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变，所有物质均为气体，故在恒容状态下气体的密度恒为定值，根据化学方程式可知，任何单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比均为3:1，以此分析；
(3)根据在25℃，101kPa时，lmol某物质完全燃烧时生成稳定产物的反应热，称为该物质的燃烧热，分别写出氢气和乙醇燃烧的热化学方程式，并进行计算；
(4)①由图可知，横坐标为投料比，纵坐标为CO2的转化率，曲线为等温线，则相同投料比时温度低对应的CO2的转化率大，以此分析①；②由图可知，在700K，起始投料比
n(H2)/n(CO2)=1.5时，二氧化碳转化率为20%，令CO2、H2的起始物质的量分别为
1mol、1.5mol，转化的二氧化碳为0.2mol，根据化学方程式可知转化的氢气为0.6mol，进而计算H2的转化率；③设起始时c(CO2)=xmol·L-1，则起始时c(H2)=2xmol·L-1，利用三段式分析解答。

【详解】
(1)该反应的化学方程式为：2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)；该反应的平衡常数表达式为K=c(C2H5OH)·c3(H2O)/[c6(H2)·c2(CO2)]；
(2)a、该反应为气体分子数减小的化学反应，当体系的压强不再改变时，反应达到平衡状态，故a符合题意；
b、H2的浓度不再改变，说明反应达到平衡状态，故b符合题意；
c、由于在500K时，所有物质均为气体，故在恒容状态下气体的密度恒为定值，密度不变不能说明反应达到平衡状态，故c不符合题意；
d、根据化学方程式可知，任何单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比均为3:1，故d不符合题意；
综上所述，本题应选ab；
(3)由题给信息可分别写出氢气和乙醇燃烧热表示的热化学方程式：
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ/mol、CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-
1300kJ/mol，从而可求得氢气和乙醇的燃烧热的比值为286kJ/mol:1300kJ/mol=0.22；
(4)①由图可知，横坐标为投料比，纵坐标为CO2的转化率，曲线为等温线，则相同投料比时温度低对应的CO2的转化率大，即降低温度平衡向正反应方向移动；
②由图可知，在700K，起始投料比n（H
）/n（CO2）=1.5时，二氧化碳转化率为20%，令
2
CO2、H2的起始物质的量分别为1mol、1.5mol，转化的二氧化碳为1mol×20%=0.2mol，根据化学方程式可知转化的氢气为0.2mol×3=0.6mol，H2的转化率为
0.6mol÷1.5mol×100%=40%；
③设起始时c(CO2)=xmol·L-1，则起始时c(H2)=2xmol·L-1，有
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
起始(mol/L) x 2x 0 0
转化(mol/L) 0.6x 1.8x 0.3x 0.9x
平衡(mol/L) 0.4x 0.2x 0.3x 0.9x
0.2x=a，得x=5a，平衡时c(CH3CH2OH)=0.3xmol·L-1=1.5amol·L-1。

23．氮是地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。

(1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，写出NO2和CO反应的热化学方程式_______________________________________。

(2)已知：N2(g)+ O2(g)= 2 NO(g) △H=＋180 kJ • mol-1，2NO(g)+2 CO(g)= N2(g)+2 CO2(g) △H = - 746 kJ•mol-1，则反应CO(g) +1/2O2(g)= CO2(g)的△H=_______kJ•mol-1。

答案：NO2(g)+CO(g)= CO2(g)+NO(g) △H = -234 kJ·mol-1－283
【解析】
解析：（1）根据能量变化图，反应热等于=正反应的活化能减去逆反应的活化能，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量234kJ；
（2）根据盖斯定律计算。

【详解】
（1）由图可知，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量234kJ，反应热化学方程式为NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ•mol-1，故答案为NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ•mol-1；
（2）已知：①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ•mol-1 ，②2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-746kJ•mol-1，据盖斯定律，(①+②)/2得：CO(g) +1/2O2(g)=
CO2(g),则△H=－283kJ•mol-1，故答案为－283。

24．已知下列反应：
① 2C(s)＋O2(g)=2CO(g) △H1 = –221 kJ/mol
② CO(g)＋1/2O2(g)=CO2 (g) △H2 = –283 kJ/mol
③稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) △H3 = –57.3 kJ/mol
请回答下列问题：
（1）碳（C）的燃烧热为_______________________。

已知碳的两种同素异形体的转化如下：C(s,金刚石) = C(s,石墨) △H = –1.9 kJ/mol ，则从能量角度判断：稳定性更大的是
_________________（填名称
．．）
（2）写出能表达反应③意义的一个热化学方程式
．．．．．．
_________________________________________________，向2L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸，恰好完全反应时的热效应为△H4，则△H3_________△H4（填“>”，“=”或。