北京第六十一中学高中化学选修一第一章《化学反应的热效应》经典测试题(含解析)

一、选择题
1．下图为N2分子在催化剂作用下发生一系列转化的示意图，下列叙述正确的是()
A．若N≡N键能是a kJ·mol-1,H—H键能是b kJ·mol-1,H—N键能是c kJ·mol-1,则每生成2 mol NH3,放出(6c-a-3b)kJ热量
B．NH3分子和H2O分子的中心原子杂化类型不同
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．在催化剂b作用下发生转化得到的两种生成物，均为直线形分子
答案：A
【详解】
A．反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则根据键能数据可知，该反应的反应热△H＝akJ/mol＋3bkJ/mol－2×3ckJ/mol，则每生成2 mol NH3，放出(6c-a-3b)kJ热量，选项A正确；
B．水分子中价电子数=2+1
2
（6-2×1）=4，水分子中含有2个孤电子对，所以氧原子采取
sp3杂化，氨气中价层电子对个数=3+1
2
（5-3×1）=4且含有1个孤电子对，所以N原子采
用sp3杂化，杂化方式相同，选项B错误；
C．催化剂a表面是氢气氮气反应生成氨气，催化剂a表面发生了非极性键（氢氢键和氮氮键）的断裂，催化剂b表面发生了非极性共价键（氧氧双键）的断裂，选项C错误；D．在催化剂b作用下发生转化得到的两种生成物H2O和NO，NO为直线形分子，H2O为V形分子，选项D错误；
答案选A。

2．2008年北京奥运会“祥云”奥运火炬所用环保型燃料为丙烷(C3H8)，悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷，已知：
①CO：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
②丙烷：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2221.5kJ/mol
③正丁烷：C4H10(l)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2855.4kJ/mol
④异丁烷：C4H10(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2869.6kJ/mol
下列说法正确的是（）
A．常温常压下，正丁烷的燃烧热为-2855.4kJ/mol
B．相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧，前者需要的氧气多，产生的热量也多
C．常温下，CO的燃烧热为566.0kJ/mol
D．人类利用的能源都是通过化学反应获得的
答案：B 【详解】
A .由热化学方程式③可知，常温常压下，正丁烷的燃烧热为2855.4kJ/mol ，故A 错误；
B .1g 丙烷完全燃烧需要氧气的物质的量为
1g
44g /mol
×5≈0.113mol ，放出的热量为
1g
44g /mol
×2221.5kJ/mol ≈50.5kJ ，1g 正丁烷完全燃烧需要氧气的物质的量为
1g 58g /mol ×6.5≈0.112mol ，放出的热量为1g
58g /mol
×2855.4kJ/mol ≈49.2kJ ，则相同质
量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧，前者需要的氧气多，产生的热量也多，故B 正确； C .由热化学方程式①可知，CO 的燃烧热为
566.0/2
kJ mol
=283.0 kJ/mol ，故C 错误；
D .人类利用的能源可以不通过化学反应获得，如水力发电、风力发电、太阳能等，故D 错误； 故选B 。

3．我国科研人员提出了由2CO 和4CH 转化为高附加值产品3CH COOH 的催化反应历程如图所示：下列说法正确的是
A ．生成3CH COOH 总反应的原子利用率小于100%
B ．反应过程中，只有C-H 键发生断裂
C ．状态①、②之间的能量差即该反应的焓变
D ．合适的催化剂可有效降低活化能 答案：D 【详解】
A ．原子利用率是指被利用的原子数和总原子数之比，图中分析，1mol 甲烷和1mol 二氧化碳反应生成1mol 乙酸，原子利用率为100%，A 错误；
B ．反应过程中，有C-H 键、碳氧双键的断裂，B 错误；
C ．反应的焓变是生成物的总能量-反应物的总能量，状态①、②不能代表反应物、生成物的总能量，C 错误；
D ．合适的催化剂可有效降低活化能，提高反应速率，D 正确； 答案选D 。

4．下列各组热化学方程式，12Δ>ΔH H 的是 A ．221C(s)+O (g)=CO (g)ΔH ；22C(s)+1/2O (g)=CO(g)ΔH
B ．221S(s)+O (g)=SO (g)ΔH ；222S(s)+O (g)=SO (s)ΔH
C ．221S(g)+O (g)=SO (g)
ΔH ；222S(s)+O (g)=SO (g)
ΔH
D ．221CaO(s)+H O(1)=Ca(OH)(s)ΔH ；322CaCO (s)=CaO(s)+CO (g)
ΔH
答案：B 【详解】
A ．221C(s)+O (g)=CO (g)
ΔH 、22C(s)+1/2O (g)=CO(g)ΔH ，都为放热反应，
ΔH <0，前者完全反应，放出的热量多，则12Δ<ΔH H ，故A 不选；
B ． 硫单质燃烧都为放热反应，ΔH <0，气态二氧化硫转化为固态二氧化硫时会放出热量，因此生成二氧化硫固体放出的热量多，则12Δ>ΔH H ，故B 选；
C ．气态硫单质的能量高于固态硫单质，硫单质燃烧都为放热反应，ΔH <0，因此气态硫燃烧放出的热量高，则12Δ<ΔH H ，故C 不选；
D ．221CaO(s)+H O(1)=Ca(OH)(s)ΔH <0，322CaCO (s)=CaO(s)+CO (g)ΔH >0，
则12Δ<ΔH H ，故D 不选；
综上所述，各组热化学方程式，12Δ>ΔH H 的是B 项，故答案为B 。

5．下列说法正确的是
A ．乙醇的燃烧热为ΔH =-akJ ·mol -1，则乙醇燃烧的热化学方程式可表示为：C 2H 5OH (g )+3O 2(g )=2CO 2(g )+3H 2O (g )ΔH =-akJ ·mol -1
B ．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的中和热ΔH =-57.3kJ ·mol -1
C ．S (g )+O 2(g )=SO 2(g )ΔH =-akJ ·mol -1，S (s )+O 2(g )=SO 2(g )ΔH =-bkJ ·mol -1，则a ＞b
D ．500℃、30MPa 下，将0.5molN 2和1.5molH 2置于密闭的容器中充分反应生成NH 3(g )，放热19.3kJ ，其热化学方程式为：N 2(g )+3H 2(g )2NH 3(g )ΔH =-
38.6kJ ·mol -1 答案：C 【详解】
A ．已知乙醇的燃烧热为ΔH =-akJ ·mol -1，则C 2H 5OH (l )+3O 2(g )＝2CO 2(g )+3H 2O (l )ΔH =-akJ ·mol -1，故A 错误；
B .中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol 水时放出的热量，中和热为放热反应，中和热为57.3 kJ /mol ，稀硫酸与氢氧化钡溶液反应中有硫酸钡沉淀生成，其中和热不是57.3kJ ·mol -1，故B 错误；
C .反应物中气态S 比固体S 能量高，生成物相同，则a ＞b ，故C 正确；
D 该反应为可逆反应，则将0.5molN 2和1.5molH 2置于密闭的容器中充分反应生成NH 3(g )，放热19.3kJ ，由于转化率不确定，所以不能计算焓变，故D 错误；
故选C。

6．氨气还原法可用于消除NO对环境的污染。

已知：①N2(g)+O2(g)放电
2NO(g) △H1=+180.50 kJ·mol-1
②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H2=−905.48 kJ·mol-1
下列说法不正确的是
A．反应①将电能转化成化学能
B．反应②使用催化剂时的△H2不变
C．反应①、②均属于氮的固定
D．4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=−1807.98 kJ·mol-1
答案：C
【详解】
A．反应①在电火花作用下N2与O2反应产生NO，说明反应发生将电能转化成化学能，A 正确；
B．催化剂只能改变反应途径，不能改变反应物与生成物的能量，因此不能改变反应热，故反应②使用催化剂时的△H2不变，B正确；
C．反应①属于氮的固定，而②是氮元素化合物之间的转化，没有氮元素的单质参加反应，因此不属于氮的固定，C错误；
D．根据盖斯定律，将②-①×5，整理可得4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=−1807.98 kJ·mol-1，D正确；
故合理选项是C。

7．C和H2在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。

已知：
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221 kJ·mol-1
②
下列推断正确的是
A．C(s)的燃烧热为110.5 kJ·mol-1
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=+484 kJ·mol-1
C．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5 kJ·mol-1
D．将2 mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g)，至少需要提供4×463 kJ的热量
答案：C
【详解】
A．1mol C(s)完全燃烧生成稳定的氧化物即CO2时所放出的热量为燃烧热，A项错误；B．2molH2断开化学键需要吸收的热量为2mol×436 kJ·mol-1，1mol O2断开化学键需要吸收的热量为1mol×496 kJ·mol-1，4molH原子和2molO原子形成2molH2O(g)是时放出的热量为4mol×463 kJ·mol-1，根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能，可得△H=2mol×436 kJ·mol-1+1mol×496 kJ·mol-1-4mol×463 kJ·mol-1=-484 kJ·mol-1，因此热化学方程式为：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1，B项错误；
C．反应①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1和反应②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1，根据盖斯定律，反应①-②得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，△H=+131.5 kJ·mol-1，即热化学方程式为：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ·mol-1，C项正确；D．根据2H2O(g) =2H2(g)+O2(g) △H=+484kJ·mol-1可知，2 mol H2O(g)分解成H2(g)和
O2(g)，提供的热量为484kJ，D项错误；
答案选C。

8．根据如下能量关系示意图，可知反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的△H为
A．-110.6 kJ·mol-1B．-221.2 kJ·mol-1C．-393.5 kJ·mol-1D．-676.4 kJ·mol-1
答案：B
【详解】
根据图示，①C(s)+O2(g)= CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1；②CO(s)+1
2
O2(g)= CO2(g) △H=-
282.9 kJ·mol-1，根据盖斯定律①×2－②×2得 2C(s)+O2(g)=2CO(g) 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-393.5 kJ·mol-1×2＋282.9 kJ·mol-1×2= -221.2 kJ·mol-1，故选B。

9．对于反应：()()()
2A g B g+Q Q>0，下列能量变化示意图正确的是
A．B．
C ．
D ．
答案：B 【详解】
A ．B(g)的能量大于B(l)，与图示不符，故A 错误；
B ．()
()()2A g B g +Q Q>0为放热反应，则2molA(g)的能量大于1molB(g)；B(g)的能
量大于B(l)，与图示相符合，故B 正确；
C ．2molA(g)的能量大于1molB(g)，与图示不符，故C 错误；
D ．2molA(g)的能量大于1molB(g)；B(g)的能量大于B(l)，与图示不符，故D 错误； 故选B 。

10．下列有关反应热和能量的说法正确的是
A ．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示的反应热是在标况下测得的
B ．化学能：2mol H 原子>1mol H 2分子
C ．根据能量守恒定律，反应物总能量之和等于生成物总能量之和
D ．运用盖斯定律也无法计算碳不完全燃烧时的反应热 答案：B 【详解】
A ．热化学方程式中，如果没注明温度和压强，则表示的是在通常状况下测得的反应热，而不是标准状况，A 说法错误；
B ．由H 转化为H 2时要形成化学键，会放出热量，B 说法正确；
C ．反应中都存在吸热和放热的过程，反应物总能量之和与生成物总能量之和不可能相等，C 说法错误；
D ．运用盖斯定律可以通过C 、CO 的完全燃烧，间接计算碳不完全燃烧时的反应热，D 说法错误； 答案为B 。

11．碘与氢气反应的热化学方程式是 ①()()()
-122I g +H g 2HI g ΔH=-9.48kJ mol ⋅
②()()
()
-12
2
I s +H g 2HI g ΔH=+26.48kJ mol ⋅
下列说法正确的是
A ．从上述两反应可知1mol 的I 2(g)能量比1mol 的I 2(s)能量高
B ．I 2(s)=I 2(g)ΔH <0
C ．②的反应物总能量与①的反应物总能量相等
D ．1molI 2(g)中通入1molH 2(g)，发生反应时放出的热量为9.48kJ
答案：A
【详解】
A．放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量；吸热反应，生成物的总能量高于反应物的总能量，故可得1mol的I2(g)能量比1mol的I2(s)能量高，A正确；
B．1mol的I2(g)能量比1mol的I2(s)能量高，故I2(s)=I2(g)是吸热反应，H>0
∆，B错误；C．两反应的反应物状态不一样，能量不一样，故C错误；
D．1molI2(g)中通入1molH2(g)，发生的反应是可逆反应，反应不能完全进行，故发生反应时放出的热量小于9.48kJ，D错误；
答案选A。

12．32g甲烷完全燃烧。

生成二氧化碳气体和液态水。

放出1 780kJ热量。

则甲烷燃烧热为A．1780 kJ•mol-1B．-1780 kJ•mol-1C．890 kJ•mol-1D．-890 kJ•mol-1
答案：C
【详解】
1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量叫做燃烧热，32g甲烷的物质的量为32g
16g/mol
=2mol，已知2mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出的热量为
1780kJ，则甲烷的燃烧热为：
kJ
1780
2mol
=890 kJ•mol-1,，
故选：C。

13．下列四幅图示所表示的信息与对应的叙述相符的是（）
A．图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，则H2的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B．图2表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
C．图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应热与途径无关，则ΔH1=ΔH2+ΔH3 D．图4表示压强对可逆反应()()()()
2A g+2B g3C g+D s的影响，甲的压强大
答案：C
【详解】
A．H2的燃烧热指1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量，该过程生成的水是气态，故不能计算氢气的燃烧热，A错误；
B．图2表示生成物的总能量小于反应物的总能量，是放热反应，表示的是放热反应在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化，B错误；
C．根据盖斯定律可知，化学反应的反应热与途径无关，故ΔH1=ΔH2+ΔH3，C正确；D．增大压强，可加快反应速率，缩短反应达到平衡时间，根据图示可知，乙先达到平衡，故乙的压强大，D错误；
答案选C。

14．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。

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．请根据要求书写出方程式。

(1)NO 2与水形成酸雨的化学方程式为__。

(2)1754年，Briestly 用硵砂(主要成份NH 4Cl )和熟石灰共热制得了氨，化学反应方程式为__。

(3)可利用CH 4等气体除去烟气中的氮氧化物，生成物为可参与大气循环的气体，请写出CH 4与NO 反应的化学方程式__。

(4)卫星发射时可用液态肼(N 2H 4)作燃料，16gN 2H 4(l )在氧气(g )中燃烧，生成氮气(g )和水蒸气，共放出255kJ 热量。

请写出该反应的热化学方程式__。

答案：3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO 2NH 4Cl +Ca (OH )2
Δ
CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O CH 4+4NO ＝
CO 2+2H 2O +2N 2 N 2H 4(l )+O 2(g )＝2H 2O (g )+N 2(g ) ΔH ＝－510kJ /mol 【详解】
(1)NO 2与水反应方程式为3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO ，雨水酸性较强，形成了酸雨； (2)NH 4Cl 和熟石灰共热可生成氨气，该反应的化学方程式为：2NH 4Cl +Ca (OH )2
Δ
CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O ；
(3)可利用CH 4等气体除去烟气中的氮氧化物，生成物为可参与大气循环的气体，则反应产物为CO 2、H 2O 、N 2，则CH 4与NO 反应的化学方程式为：CH 4+4NO ＝CO 2+2H 2O +2N 2； (4)16gN 2H 4(l )即0.5mol 肼在氧气(g )中燃烧，生成氮气(g )和水蒸气，共放出255kJ 热量，则1.0mol 肼在氧气(g )中燃烧，生成氮气(g )和水蒸气，共放出510kJ 热量，该反应的热化学方程式为N 2H 4(l )+O 2(g )＝2H 2O (g )+N 2(g ) ΔH ＝－510kJ /mol 。

17．(1)一种分解海水制氢气的方法为2H 2O(l)
2
激光TiO 2H 2(g)+O 2(g)。

如图为此反应的
能量变化示意图，使用催化剂TiO 2后图中A 点将___(填“升高、降低或不变”)。

(2)已知：
①2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g)ΔH 1=-483.6kJ·mol -1 ②H 2O(g)=H 2O(l)ΔH 2=-44kJ·
mol -1
反应①中化学键的键能数据如表：
(3)1gC(s，石墨)与适量水蒸气反应生成CO和H2，需要吸收10.94kJ热量，此反应的热化学方程式为___。

答案：降低439.2-285.8C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28kJ·mol-1
【详解】
(1)催化剂能够降低反应活化能从而加快反应速率；
(2)焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能，依据2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH1=-483.6kJ·mol-1，则(2a+498kJ⋅ mol-1)−4×465kJ⋅ mol-1= −483.6 kJ⋅ mol-1，解得a=439.2kJ⋅mol-1；
①×1
2
+②得：①()()()
222
1
H g+O g H O l
2
═，依据盖斯定律得：△H= −483.6 kJ⋅ mol-
1×1
2
+(−44 kJ⋅ mol-1)= −285.8 kJ⋅ mol-1；
所以氢气燃烧热为：−285.8 kJ⋅ mol-1；
故答案为：439.2；−285.8；
(3)由1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94kJ热量，则1mol碳与水蒸气反应，吸收10.94kJ×12=131.28kJ，
则此反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH= +131.28kJ·mol-1。

18．写出下列反应的热化学方程式：
(1)N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)，放出46.1kJ热量_____。

(2)46g C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出1366.8 kJ热量_____。

(3)已知断裂1molH2(g)中的H-H键需要吸收436kJ的能量，断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成H2O(g)中1molH-O键能放出463kJ的能量，试着写出O2(g)与
H2(g)反应生成H2O(g)的热化学方程式________。

.
(4)到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要的能源。

已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)；ΔH=-25kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)；ΔH=-47kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)；ΔH=+19kJ/mol
请写出CO还原FeO的热化学方程式______。

答案：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=−92.2kJ/mol C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
△H=−1366.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=−482kJ⋅mol−1Fe(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=−11kJ/mol
【详解】
(1)N2(g)与H2(g)反应生成1mol NH3(g)，放出46.1kJ热量，则生成2mol NH3(g)，放热92.2kJ，标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，
△H=−92.2kJ/mol；故答案为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=−92.2kJ/mol；
(2)46g C2H5OH(l)物质的量为
46g
46g/mol
=1mol，1mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和
H2O(l)，放出1366.8kJ热量，标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−1366.8kJ/mol；故答案为：
C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−1366.8kJ/mol；
(3)已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)，△H=反应物的键能和−生成物的键能和
=2×436kJ⋅mol−1+498kJ⋅mol−1−4×463kJ⋅mol−1=−482kJ⋅mol−1△H=−482kJ⋅mol−1，O2(g)与H2(g)反应生成H2O(g)的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=−482kJ⋅mol−1，故答案为：2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=−482kJ⋅mol−1；
(4)①Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)，△H1=−25kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)，△H2=−47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)，△H3=19kJ/mol
根据盖斯定律将方程式变形(3×①−②−2×③)
1
6
⨯得：Fe(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)，
△H=(3×△H1−△H2−2×△H3)
1
6
⨯=−11kJ/mol，故答案为：Fe(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)
△H=−11kJ/mol。

19．(一)用50mL 0.50mol•L﹣1的盐酸与50mL 0.55mol•L﹣1的氢氧化钠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)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是__．
(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铜质搅拌棒代替？__(填“能”或“不能”)，其原因是__．
(3)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式：__．
(二)如图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。

试回答下列问题：
(4)实验中观察到的现象是________________。

(5)产生上述现象的原因是___________________。

(6)写出有关反应的离子方程式________________。

(7)由实验推知，MgCl 2溶液和H 2的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。

答案：减少实验过程中的热量损失 不能 铜质搅拌棒易传热，散发热量，会使测出的温度偏低，所得中和热的测定值比理论值偏低；
2424211H SO (aq)NaOH(aq)Na SO (aq)H O(l)22
+=+ΔH =-57.3kJ/mol 镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中有晶体析出 镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体
Mg+2H +=Mg 2++H 2↑ 小于
【详解】
(一)(1)测定中和热要在绝热容器中进行，采用简易装置时，烧杯间填满碎泡沫塑料，其作用是减少实验过程中的热量损失；
(2)环形玻璃搅拌棒用于使酸碱充分混合、充分反应，不能用环形铜质搅拌棒代替，原因是：铜质搅拌棒易传热，散发热量，会使测出的温度偏低，所得中和热的测定值比理论值偏低；
(3)表示中和热的离子方程式为：2H (aq)OH (aq)H O(1)+-+= ；则表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式：
2424211H SO (aq)NaOH(aq)Na SO (aq)H O(l)22
+=+ ΔH =-57.3kJ/mol ； (二)(4)实验中试管内镁和盐酸反应，观察到的现象是镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，而烧杯中有晶体析出或变浑浊；
(5)产生上述现象的原因是：镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故原饱和溶液转变为过饱和溶液，析出Ca(OH)2晶体；
(6)镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，离子方程式为：Mg+2H +=Mg 2++H 2↑；
(7)放热反应中，生成物的总能量低于反应物的总能量，镁和盐酸反应是放热反应，则MgCl 2溶液和H 2的总能量小于镁片和盐酸的总能量。

20．按要求回答下列问题
(1)已知下列热化学方程式：
①2H 2(g)+O 2(g)= 2H 2O(l) △H = -571.6kJ·
mol -1 ②C(s)+ O 2(g)= CO 2(g) △H = -393.5kJ·
mol -1 ③C(s)+ H 2O(g) = CO(g)+ H 2(g) △H = +131.5kJ·
mol -1 上述反应中属于放热反应的是____（填序号，下同），属于吸热反应的是____。

(2)已知在常温常压下：
①2CH 3OH(l)+3O 2(g)=2CO 2(g)+4H 2O(g) ∆H =-1275.6kJ·
mol -1 ②H 2O(l)=H 2O(g) ∆H =+44.0 kJ·
mol -1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_______。

(3)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

①1molN2(g)适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68 kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______。

②在25℃、101kpa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。

则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______。

答案：①②③CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-725.8kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=+68 kJ·mol-1CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-
725.76kJ·mol-1
【详解】
(1)放热反应的△H＜0，吸热反应的△H＞0，题给反应中，①、②的△H＜0，所以属于放热反应的是①②，③的△H＞0，所以属于吸热反应的是③。

答案为：①②；③；
(2)①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ∆H=-1275.6kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g) ∆H=+44.0 kJ·mol-1
利用盖斯定律，将①×1
2
-②×2得，便可得出甲醇燃烧热的热化学方程式为
CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-725.8kJ·mol-1。

答案为：
CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-725.8kJ·mol-1；
(3)①1molN2(g)适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68 kJ的热量，该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=+68 kJ·mol-1。

②在25℃、101kpa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则
1mol CH3OH燃烧放出的热量为22.68kJ/g×32g=725.76 kJ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程
式为CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-725.76kJ·mol-1。

答案为：
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=+68 kJ·mol-1；CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-
725.76kJ·mol-1。

21．（1）如图是碳和水蒸气发生反应生成CO、H2的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应，比较E1、E2、E3的大小：_____。

（2）已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ的热量，反应方程式是
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)。

请回答下列问题：
①该反应的生成物能量总和____（填“大于”、“小于”或“等于”）反应物能量总和。

②若2mol 氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量____（填“大于”、“小于”或“等于”）572kJ 。

（3）已知拆开1molN ﹣N 键、1molN ﹣H 键、1molN≡N 键、O=O 键需要的能量分别是3akJ 、2.5akJ 、8akJ 、4akJ ，完全燃烧1mol 火箭燃料肼（N 2H 4）生成氮气和水蒸气放出能量为5akJ ，则1molH 2O(g)完全断键时共吸收____kJ 的能量。

（4）已知化学反应A 2(g)+B 2(g)═2AB(g)的能量变化如图所示，反应物的总键能_____（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物的总键能。

答案：E 2＞E 3＞E 1 小于 小于 4a 大于
解析：（1）化学反应的本质即是旧键的断裂和新键的形成过程，旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，这是化学反应中能量变化的主要原因，据此进行分析。

（2）①由反应热ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量进行判断。

②同一物质状态由气→液→固变化时，会放热，反之，会吸热。

据此进行分析。

（3）由反应热ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和进行计算判断。

（4）分析题给能量变化图，根据放热反应中其反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量，进行判断。

【详解】
（1）E 1～E 2的过程，为旧化学键断裂而吸收能量的过程，故E 1＜E 2，E 2～E 3的过程，为新化学键形成而放出能量的过程，则：E 2＞E 3，根据题给信息，反应为吸热反应，则有：E 1＜E 3，故E 1、E 2、E 3的大小关系为：E 2＞E 3＞E 1，故答案为：E 2＞E 3＞E 1；
（2）①反应放出热量，说明反应物具有的能量总和大于生成物具有的能量总和，故答案为：小于；
②因同一物质状态由气→液→固变化时，会放热，即同一物质气态时具有的能量高于该物质液态时所具有的能量，则2mol 氢气燃烧生成液态水时放出572kJ 的热量，若生成水蒸气，则放出的能量小于572kJ 。

答案为：小于；
（3）根据题意可知肼燃烧的热化学反应方程式为：N 2H 4+O 2=2H 2O+N 2 ΔH =-5akJ/mol 。

根据反应热ΔH =反应物的总键能之和-生成物的总键能之和，设1molH-O 键断裂时需要能量为x ，有：()()3akJ+2.5akJ 4+4akJ -8akJ 2x 5akJ ⨯+=，解得：x=2akJ ，则1mol H 2O(g)完全断键时吸收的能量为：4akJ 。

故答案为：4a 。

（4）分析题给能量变化图可知，反应物所具有的能量低，生成物具有的能量高，则总反应为吸热反应，则反应物的总键能大于生成物的总键能，答案为：大于。

【点睛】
根据键能计算反应热时，需注意反应前后物质分子中断裂或形成的化学键的数目。

常见的特殊物质含有的化学键数目：
22．(1)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)，在光照和点燃条件下的△H(化学计量数相同)分别为△H1、△H2，△H1_____△H2(填“>”“<”或“＝”，下同)。

(2)相同条件下，1 mol P4所具有的能量_______4 mol P原子所具有的能量。

(3)已知P4(白磷，s)4P(红磷，s)△H＝－17 kJ· mol－1，比较下列反应中△H的大小：
△H1_____△H2。

①P4(白磷，s)＋5O2(g)＝P4O10(s)△H1，
②4P(红磷，s)＋5O2(g)＝P4O10(s)△H2。

(4)已知：稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)△H＝－57.3 kJ· mol－1，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成2 mol水，放出的热量______114.6kJ。

(5)已知：28gFe(s)与CO2(g)在一定条件下，完全反应生成FeO(s)和CO(g)，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是___________________________________。

答案：=<<>Fe(s) + CO2(g) = FeO(s) + CO(g) △H = 2a kJ·mol-1
解析：（1）反应热与反应条件无关；
（2）化学键断裂为吸热过程，新键生成放热的过程；
（3）常温时红磷比白磷稳定，说明白磷能量高，反应放出的热量较多；
（4）浓硫酸溶于水放热；
（5）根据热化学方程式的含义以及书写方法来回答
【详解】
(1).反应热与反应物的总能量和生成物的总能量，与反应条件无关，则光照和点燃条件的
△H相同，
故答案为：=；
(2).1mol P4分子生成4mol P分子要破坏化学键，需要吸热，则1mol P4所具有的能量小于
4mol P分子所具有的能量，
故答案为：<；
(3).已知4P（白磷，s）⇌P4（红磷，s）△H=-17 kJ· mol－1，说明白磷能量高，则燃烧反应放出的热量较多，因△H<0，则放出的能量越多反应热越小，则△H1<△H2；
故答案为：<；
(4).浓硫酸溶于水放热，浓硫酸和稀氢氧化钠溶液反应生成2mol水，放出的热量大于114.6kJ，
故答案为：>；
(5).28g 即物质的量=
28
56g
g
/mol
=0.5molFe(s)与CO2(g)在一定条件下，完全反应生成FeO(s)
和CO(g)，吸收了a kJ 热量，所以1molFe(s)与CO2(g)在一定条件下，完全反应生成FeO(s)和CO(g)，吸收了2a kJ热量，热化学方程式为：Fe(s) + CO2(g) = FeO(s) + CO(g) △H
=+2a kJ·mol-1，
故答案为：Fe(s) + CO2(g) = FeO(s) + CO(g) △H =+2a kJ·mol-1。

【点睛】
热化学方程式需要注明各物质的状态，中和热和燃烧热需要围绕概念。

23．写出下列反应的热化学方程式：
(1)N2(g)与H2(g)反应生成1mol NH3(g)，放出46.1kJ热量。

_________________
(2)1mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O（l），放出1366.8kJ热量。

_________________
(3)2molC2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2和H2O(l)，放出2598.8kJ热量。

_________________。

(4)1molC(石墨)与适量的H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ热量
_________________。

(5)2g H2和足量的O2充分燃烧生成液态水，放出热量为285.8kJ，则H2和O2燃烧的热化学方程式：_________________
答案：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=−92.2kJ/mol C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−1366.8kJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=−2598.8kJ/mol C(石
墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=131.3kJ/mol H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(l) △H=−285.8kJ/mol
解析：书写热化学方程式时要注明各种反应物、生成物的存在状态，并把与反应的物质的多少对应反应热写在方程式后面，标出反应热的符号、数值及单位。

【详解】
(1)N2(g)与H2(g)反应生成1mol NH3(g)，放出46.1kJ热量，则 N2(g)与H2(g)反应生成2mol NH3(g)，放出92.2kJ热量，该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
△H=−92.2kJ/mol；
(2)1mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量，则该反应的热化学方程式为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−1366.8kJ/mol；
(3)2molC2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2和H2O(l)，放出2598.8kJ热量，则其相应的热化学方程式为：2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2598.8kJ/mol。

(4)1molC(石墨)与适量的H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ热量，其相应的热化学方程式为：C(石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol 。

(5)2g H2和足量的O2充分燃烧生成液态水，放出热量为285.8kJ，则H2和O2燃烧的热化学
方程式：H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(l) △H=−285.8kJ/mol。

【点睛】
本题考查了热化学方程式书写。

物质发生化学反应，既有物质变化，也有能量变化。

反应过程中的能量变化既与反应的物质多少有关，也与物质的存在状态有关。

一般情况下，物质含有的能量：气态大于液态大于固态。

热化学方程式的系数仅表示物质的量，因此热化学方程式的系数可以是整数，也可以是分数。

同一元素形成的不同单质，或不同的同分异构体中所含有的能量也不同，所以在热化学方程式中都要在该物质化学式后面注明，并在方程式后面注明与该反应的物质相对应的反应热，放热的反应热为负值，吸热反应的反应热为正值。

24．（1）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂的作用下转化为单质S。

已知：
①CO(g)＋0.5O2(g)CO2(g) ΔH＝－283.0kJ·mol－1
②S(s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296.0kJ·mol－1
则处理CO、SO2的方法的热化学方程式是________________________________。

（2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。

已知：
CO(g)＋NO2(g)NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol-1 (a＞0)
2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol-1(b＞0)
若用标准状况下3.36 L CO将NO2还原至N2(CO完全反应)，则整个过程中转移电子的物质的量为______mol，放出的热量为_____(用含有a和b的代数式表示)kJ。

（3）用CH4催化还原NO x也可以消除氮氧化物的污染。

例如：
CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol-1①
CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2②
若1 mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2＝_______。

（4）已知下列热化学方程式：
①H2(g)+0.5O2(g)H2O(l) △H＝－285.8 kJ·mol-1
②H2(g)+0.5O2(g)H2O(g) △H＝－241.8 kJ·mol-1
则H2的燃烧热(△H）为________________________。

答案：2CO(g)＋SO2(g)S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol-10.33(2a+b)/80
－1160 kJ·mol-1－285.8 kJ·mol-1
解析：(1). 根据盖斯定律将所给的热化学方程式合并可得所求的热化学方程式；
(2). 根据盖斯定律求出4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)的反应热，反应中标准状况下
3.36LCO即0.15molCO反应时转移0.3mol电子，根据物质的量之比等于热量比求出放出的热量；
(3). 根据盖斯定律将已知方程式合并得2CH4(g)+4NO2(g)2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)
△H=△H1+△H2，结合1molCH4还原NO2至N2的整个过程中放出的热量为867kJ计算；
(4). 根据燃烧热指的是1mol纯净物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量分析。

【详解】
(1). 已知：①CO(g)＋0.5O2(g)CO2(g) ΔH＝－283.0kJ·mol－1
②S(s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296.0kJ·mol－1
将方程式①×2−②得2CO(g)＋SO2(g)S(s)＋2CO2(g) △H=(−283.0kJ⋅mol−1)×2−(−296.0。