齐齐哈尔市高中化学选修一第一章《化学反应的热效应》经典练习题(含答案)

一、选择题
1．将V1mL1.00mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2＝50mL)。

下列叙述正确的是
A．该实验在甲图装置中完成
B．做该实验时环境温度为22℃
C．该实验可分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
D．NaOH溶液的浓度约为1.50mol·L-1
答案：D
【详解】
A．装置甲中缺少环形玻璃搅拌棒，且大小烧杯口不相平，该实验不能在甲图装置中完成，故A错误；
B．从图示观察起始温度即为实验时环境温度，因此该实验开始时温度是21℃左右，故B 错误；
C．该实验如果分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，会导致热量损失，故C错误；
D．恰好反应时参加反应的盐酸体积为30mL，则碱的体积为20mL，c（NaOH）
=0.03 1.0/
0.02
L mol L
L
=1.5mol/L，故D正确；
答案选D。

2．水煤气变换反应为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(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 。

3．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。

4．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-
57.3KJ·mol-1。

分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸；④稀醋酸，恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3、△H4，下列关系正确的是
A．△H1>△H2>△H3 >△H4B．△H1＜△H2＜△H3＜△H4
C．△H1>△H2=△H3 >△H4D．△H4＜△H1=△H2＜△H3
答案：B
解析：强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l) ∆H=-
57.3kJ/mol，表示稀溶液氢离子和氢氧根离子之间反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ。

【详解】
分别向1L0.5mol•L-1的Ba(OH)2的溶液中加入：
①浓硫酸，浓硫酸溶于水放热，并且与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀也放热，放热大于
57.3kJ；
②稀硫酸，稀硫酸与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀放热，放热大于57.3kJ，但小于①放出的热量；
③稀硝酸，是强酸和强碱的稀溶液间的中和反应，放热57.3kJ；
④稀醋酸为弱电解质，电离吸收热量，放热小于57.3kJ；
放出的热量为：①＞②＞③＞④，因放热∆H＜0，则∆H1＜∆H2＜∆H3＜∆H4；
答案为B。

5．下列化学反应中，没有电子转移且△H<0的是
A．CaO+H2O=Ca(OH)2
B．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10 H2O
C．2Na+2H2O =2NaOH+H2↑D．C+CO2 = 2CO
答案：A
【详解】
A．CaO+H2O=Ca(OH)2为化合反应，无电子转移，且反应放热，∆H<0，A符合题意；B．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O为复分解反应，无电子转移，B与题意不符；
C．2Na+2H2O =2NaOH+H2↑为氧化还原反应，有电子转移，C与题意不符；
D．C+CO2 = 2CO为氧化还原反应，有电子转移，D与题意不符；
答案为A。

6．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)△H =-
57.3KJ·mol-1.分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝
酸，恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3，下列关系正确的是
A．△H1＞△H2＞△H3B．△H1＜△H2＜△H3
C．△H1＞△H2=△H3D．△H1＜△H2=△H3
答案：B
【详解】
强酸与强碱的稀溶液发生中和反应热效应表示为：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1，分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸至恰好完全反应，均生成1mol水，其中：①浓硫酸发生中和反应生成1mol水时，浓硫酸溶于水放热，且生成BaSO4沉淀也放出热量，则放出的热量最多，△H1最小；②稀硫酸在发生中和反应时生成1mol水，同时生成BaSO4沉淀也能放出热量，放出的热量要略大于中和热，即△H2略小于△H；③稀硝酸正常发生中和反应生成1mol水，中和热不变，即△H3=△H；则恰好完全反应时的放出的热量为：①＞②＞③，即△H1＜△H2＜△H3，故答案为B。

7．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。

8．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。

2A g B g+Q Q>0，下列能量变化示意图正确的是
9．对于反应：()()()
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．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 。

11．已知：C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H =+1.9 kJ·mol -1；下列说法正确的是 A ．1 mol 石墨完全生成金刚石，放出能量为1.9 kJ B ．通常情况下，金刚石比石墨稳定
C ．石墨的燃烧热(Q 1)比金刚石的燃烧热(Q 2)更大
D ．已知石墨的燃烧热(△H 1)，可以计算出金刚石的燃烧热(△H 2) 答案：D 【详解】
A ．根据该热化学方程式可知：1 mol 石墨转化为金刚石时吸收1.9 kJ 的热量，A 错误；
B．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。

石墨转化为金刚石时吸收能量，说明等质量的金刚石的能量比石墨高，则石墨比金刚石更稳定，B错误；
C．等质量的金刚石比石墨含有的能量高，二者燃烧都产生CO2气体，则反应物的能量越高，其完全燃烧时放出的热量就越大，故石墨的燃烧热(Q1)比金刚石的燃烧热(Q2)小些，C 错误；
D．根据盖斯定律，反应热只与物质的始态和终态有关，与反应途径无关，可将已知热化学方程式叠加，得到金刚石的燃烧热(△H2)，D正确；
故合理选项是D。

12．已知：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(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．CH3OH(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CO2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。

13．下列有关能量的判断或表示方法正确的是（）
A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量更多
B．已知C（石墨）＝C（金刚石）△H>0，则可知石墨比金刚石更稳定
C．由H+（aq）+OH−（aq）＝H2O（l）；△H＝−57.3kJ⋅mol−1，可知：含1mol CH3COOH 的溶液与含1mol NaOH的溶液混合，放出热量等于57.3 kJ
D．已知H2燃烧热△H＝−285.8 kJ⋅mol−1,则氢气燃烧的热化学方程式为：H2（g）+1
2
O2
（g ）=H 2O （g ） △H ＝−285.8 kJ ⋅mol −1 答案：B 【详解】
A. 硫蒸气变化为硫固体放热，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量更多，故A 错误；
B. C （石墨）=C （金刚石）△H>0，反应吸热，说明石墨能量低于金刚石，物质具有的能量越低，稳定性越强，则石墨比金刚石更稳定，故B 正确；
C. 含1mol CH 3COOH 的溶液与含1mol NaOH 的溶液混合，醋酸是弱电解质，电离过程中吸热热量，反应放出热量小于57.3 kJ ，故C 错误；
D. 由燃烧热的定义可知，1molH 2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ 的热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：H 2（g ）+1
2
O 2（g ）=H 2O （l ）△H=-285.8 kJ •mol -1，故D 错误； 答案选B 。

14．用CH 4催化还原NO x 可以消除氮氧化物的污染。

已知： ①CH 4(g)+4NO 2(g)=4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH ＝-574 kJ·mol -1 ②CH 4(g)+4NO(g)=2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH ＝-1160 kJ·mol -1 下列说法正确的是( ) A ．反应①②均为吸热反应
B ．等物质的量的甲烷分别发生反应①②，转移电子数不相同
C ．由反应①可推知：CH 4(g)+4NO 2(g)=4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH ＝-a kJ·mol -1，a<574
D ．若用标准状况下4.48 L CH 4还原NO 2至N 2，放出的热量为173.4 kJ 答案：D 【详解】
A. 反应①、②的ΔH 均小于0，均为放热反应，A 项错误；
B. 两个反应中碳元素的化合价均由-4价升高到+4价，等物质的量的CH 4分别参加反应①②，转移的电子数相同，B 项错误；
C. H 2O(g)→H 2O(l)放热，由反应①可推知当生成液态水时，会放出更多热量，ΔH 会更小，a>574，C 项错误；
D. 根据盖斯定律由
2
①②
可得：CH 4(g)+2NO 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(g)+N 2(g) ΔH ＝-867 kJ·mol -1，标准状况下4.48 L CH 4的物质的量为0.2 mol ，则放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol -1＝173.4 kJ ，D 项正确； 答案选D 。

15．下列关于反应能量的说法正确的是( )
A ．Zn (s )+CuSO 4(aq )＝ZnSO 4(aq )+Cu (s ) ΔH =-216 kJ ·mol -1,则反应物总能量小于生成物总能量
B ．相同条件下,如果1 mol 氢原子所具有的能量为E 1,1 mol 氢分子所具有的能量为E 2,则2E 1＞E 2
C．101kPa时,2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,则H2的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
D．氧化还原反应一定是放热反应
答案：B
【详解】
A. 因为所给反应为放热反应，所以反应物总能量高于生成物总能量，A错误；
B. 因为分子变成原子要破坏化学键，吸收能量，相同条件下,如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子所具有的能量为E2，则2E1＞E2，B正确；
C. H2的燃烧热是1mol氢气充分燃烧生成液态水时放出的热量，101kPa时，
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1，则H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1，C错误；
D. 氧化还原反应不一定是放热反应，如C+CO2Δ
2CO，此反应是氧化还原反应，但是属
于吸热反应，D错误；答案选B。

二、填空题
16．2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示。

已知1 mol SO2(g)被氧化为1 mol SO3(g)的ΔH1＝-99 kJ/mol。

请回答下列问题：
(1) 图中A、C分别表示________、________。

该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________；
(2) 图中ΔH＝__________ kJ/mol；
(3) 已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1，计算由S(s)生成3mol SO3(g)的ΔH_______。

答案：反应物总能量生成物总能量降低-198-1185kJ
【详解】
(1)A表示反应物总能量，C表示生成物总能量，E为活化能，活化能不影响反应热，所以E的大小对该反应的反应热无影响；催化剂能降低反应所需活化能，因为催化剂改变了反应历程，所以使活化能E降低，故答案为：反应物总能量；生成物总能量；降低；
(2)1 mol SO2（g）被氧化为1 mol SO3（g）的△H=-99 kJ/mol，则2mol SO2（g）被氧化为2mol SO3（g）的△H=-198 kJ/mol，故答案为：-198；
(3)①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=-296 kJ•mol-1，②SO2(g)+1
2
O2(g)=SO3(g)△H2=-99 kJ•mol-1；结
合盖斯定律将①×
3+②×3可得3S(s)+9
2
O 2(g)=3SO 3(g)，△H=3（-296-99）kJ/mol=-1185kJ/mol ，故答案为：-1185kJ 。

17．(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)+
1
2
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)=1
2
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 ⋅
-141022215
C 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)=1
2
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 -++==-⋅。

18．我国目前发射火箭主要采用强氧化剂H 2O 2和强还原剂液态肼N 2H 4作燃料。

它们混合反应时，产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。

已知0.4mol 液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.6kJ 的热量。

请回答。

（1）反应的热化学方程式为：_____________。

（2）又已知H 2O （液）=H 2O （气） △H ＝+44kJ ·mol －1，则16g 液态肼与足量液态双氧
水参加上述反应生成液态水时放出的热量为_____________kJ 。

（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是：_____________。

答案：N 2H 4（l ）+2H 2O 2（l ）=N 2（g ）+4H 2O （g ）△H =-641.5kJ /mol 408.75 产物是氮气和水，无污染
【详解】
（1）0.4mol 液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.6kJ 的热量，1mol 液态肼和过氧化氢反应放热为256.6kJ ÷0.4=641.5kJ ，反应的热化学方程式为N 2H 4（l ）+2H 2O 2（l ）=N 2（g ）+4H 2O （g ）△H =-641.5kJ /mol ；
（2）①N 2H 4（l ）+2H 2O 2（l ）=N 2（g ）+4H 2O （g ） △H =-641.5kJ /mol
②H 2O （l ）=H 2O （g ） △H ＝+44kJ ·mol －1
结合盖斯定律可知①-②×4得到：N 2H 4（l ）+2H 2O 2（l ）=N 2（g ）+4H 2O （l ）△H =-817.5kJ /mol ，依据热化学方程式可知32g 肼反应放热817.5kJ ，则16g 液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是817.5kJ ÷2=408.75kJ ；
（3）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼和强氧化剂液态双氧水。

当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，除释放大量热和快速产生大量气体外，产物是氮气和水，无污染。

19．目前，我国已经有上百个地区的加油站可提供标号为E90、E93的乙醇汽油，它们是在90#、93#汽油中加入了一定量的乙醇而制得。

（1）用玉米生产燃料乙醇的生产如下图表示：
①粉碎玉米的目的是____。

步骤a 的操作是___。

②以玉米等淀粉原料生产乙醇的化学反应可用下式表示：
(C6H10O5)n+ nH2O nC6H12O6
C6H12O 62C2H5OH + 2CO2↑
100 kg玉米淀粉最多可生产无水乙醇____kg。

（2）乙醇汽油在储存和运输过程中应特别注意防水。

如果乙醇汽油中混入了水，可能出现______现象。

（3）常温下，1g乙醇完全燃烧释放29.71kJ热量，请写出乙醇完全燃烧的热化学方程式______。

（4）由玉米等农产品为原料制得的乙醇作燃料，是否是增加大气中CO2的含量，为什么？______。

答案：增大反应物间的接触面积，加快反应速率，提高原料利用率蒸馏56.8分层
CH3CH2OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2(l)+ 3H2O(l) △H=－1366.7kJ·mol—1不会，以1mol (C6H10O5)n 计，光合作用合成时可吸收6n mol CO2，(C6H10O5)n发酵及生成的C2H5OH燃烧共向大气中排放6 n mol CO2，所以不会增加大气中CO2的含量
【解析】
【详解】
根据题目提供的信息条件及相关化学知识可以判断：
（1）①粉碎玉米的目的是为了增大反应物的接触面积，从而加快反应速率或使反应进行的更充分；步骤a从溶液中得到乙醇，应利用沸点的不同进行分离，操作是蒸馏；
②根据题目提供的反应关系得到如下关系：
（C6H10O5）n~nC6H12O6 ~ 2nC2H5OH
162n 92n
100kg m（C2H5OH）
162n 100kg =
25
92n
m C H OH
（），解得
m（C2H5OH）=56.8 kg
即答案为56.8；
（2）乙醇汽油在储存和运输过程中应特别注意防水。

如果乙醇汽油中混入了水，汽油中会出现液体分层的现象，原因是汽油与水互不相溶；
（3）燃烧热是指：在25℃、101kPa时，1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，1g乙醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热29.71kJ，则1mol乙醇（质量为46g），完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为46×29.71kJ=1366.7kJ，其燃烧热的热化学方程式为：CH3CH2OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2(l)+ 3H2O(l) △H=－1366.7kJ·mol—1；
（4）由玉米等农产品为原料制得的乙醇作燃料，以1mol (C6H10O5)n计，光合作用合成时可吸收6n mol CO2，(C6H10O5)n发酵及生成的C2H5OH燃烧共向大气中排放6 n mol CO2，所以不会增加大气中CO2的含量。

20．(1)下列反应中，属于放热反应的是______，属于吸热反应的是______（填序号）
①煅烧石灰石制生石灰②燃烧木炭取暖③炸药爆炸④酸与碱的中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应⑦灼热的木炭与CO2反应
写出Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应的化学反应方程式：_________．
(2)已知下列各种共价键的键能：C—H：a kJ· mol－1、O—H：b kJ· mol－1、O＝O：c kJ·mol
－1、C＝O：d kJ·mol－1。

写出甲烷气体完全燃烧生成CO2气体和气体水的热化学方程式：________
(3)1L 1mol/L H 2SO 4溶液与 2L 1mol/L NaOH溶液完全反应，放出 114.6kJ的热量，该反应的中和热为_______，表示其中和热的热化学方程式为____________。

答案：②③④⑤①⑥⑦Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O CH4（g）+2O2（g）
H2SO4═CO2（g）+2H2O（g）△H=(4a+2c-2d—4b)] kJ· mol－157.3kJ/mol NaOH（aq）+1
2 Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol
（aq）=1
2
【解析】
解析：（1）化学上把有热量放出的反应叫做放热反应，大多数化合反应、金属单质与水（或酸）的置换反应、燃烧反应、中和反应、铝热反应等都是放热反应；把吸收热量的反应叫做吸热反应，大多数分解反应、C与CO2的化合反应、氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应等是吸热反应；
（2）化学反应中旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量，化学反应中的反应热△H=反应物总键能-生成物总键能；
（3）1L 1mol/L H2SO4溶液与2L 1mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，则生成1mol水放出57.3kJ的热量。

【详解】
（1）①煅烧石灰石制生石灰是分解反应，属于吸热反应；
②木炭燃烧是放热反应；
③炸药爆炸是放热反应；
④酸与碱的中和反应是放热反应；
⑤生石灰与水作用制熟石灰是化合反应，属于放热反应；
⑥Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应；
⑦灼热的木炭与CO2反应是吸热反应；
属于放热反应的是②③④⑤，属于吸热反应的是①⑥⑦，故答案为②③④⑤；①⑥⑦；Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体研磨反应生成氯化钡、氨气和水，反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O，故答案为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2
+2NH3↑+10H2O；
（2）化学反应中旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量，化学反应中的反应热△H=反应物总键能-生成物总键能。

甲烷气体完全燃烧生成CO2气体和气体水的化学方程式为CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）反应热△H=[4E(C-H)+2E(O=O)]-
[2E(C=O)+4E(H-O)]
=[(4a+2c)-(2d+4b)] kJ· mol－1，故答案为CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）
△H=(4a+2c-2d—4b)] kJ· mol－1；
（3）1L1mol/LH2SO4溶液与2L1mol/LNaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，即生成2mol水放出114.6kJ的热量，反应的反应热△H为-114.6kJ/mol，所以中和热为生成1mol水
H2SO4（aq）
所放出的热量57.3kJ/ mol，则中和热的热化学方程式：NaOH（aq）+1
2
=1
2
Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol，故答案为57.3kJ/mol；NaOH（aq）
+1
2H2SO4（aq）=1
2
Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol。

【点睛】
本题考查了化学反应的能量变化，注意常见放热反应和吸热反应的判断，注意理解反应热与键能的关系及中和热的概念是解答关键。

21．金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧时，若氧气不足生成一氧化碳，若充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

(1)等质量的金刚石和石墨完全燃烧，____________(填“金刚石”或“石墨”)放出的热量更多，写出表示石墨完全燃烧的热化学方程式：_______________________________________ (2)在通常状况下，____________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：
_______________________________________________________________。

(3)12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36 g，该过程中放出的热量为________。

答案：金刚石C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1石墨C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH＝1.9 kJ·mol－1252.0 kJ
解析：根据热化学反应方程式的书写规则分析解答；根据盖斯定律分析解答。

【详解】
由图示书写热化学方程式通常用三步法：第一步正确书写出化学反应方程式，第二步补加状态，第三步计算，由图计算对应的ΔH。

(1)含有1 mol C原子的金刚石和石墨完全燃烧生成二氧化碳，前者放出热量395.4 kJ，后者放出热量为110.5 kJ＋283.0 kJ＝393.5 kJ，可见金刚石放出能量多。

石墨完全燃烧的反应方程式为C＋O2===CO2；补加状态C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－Q kJ·mol－1；图示为生成1 mol CO2对应热量，因此热化学方程式为C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。

(2)图示中金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以石墨稳定。

含有1 mol C原子的石
墨的总能量比等质量的金刚石的总能量低(393.5－395.4) kJ ＝1.9 kJ，据此可写出反应的热化学方程式：C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＝1.9 kJ·mol－1。

(3)石墨质量是12 g，生成气体质量36 g，根据C、O元素守恒可求出CO、CO2的物质的量均为0.5 mol。

则反应放出的热量为0.5 mol×110.5 kJ·mol－1＋0.5 mol×393.5 kJ·mol－1＝252.0 kJ。

【点睛】
热化学方程式书写时应注意以下问题：1．注意△H的符号和单位△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。

若为放热反应，△H为“-”；若为吸热反应，△H 为“+”。

△H的单位一般为kJ／moJ。

2．书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。

3．注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热△H不同。

4．注意热化学方程式的化学计量数。

22．燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容,我们要关注矿物能源的合理利用,积极研究、开发新能源。

(1)新能源应该具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点,在煤炭、石油、煤气、氢气中,前途广阔的能源是____。

(2)近年来,我国煤矿事故大多是瓦斯爆炸所致。

瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体,当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。

为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有________(填序号)。

①加强安全管理,杜绝明火源②降低瓦斯气体的着火点③提高通风能力④将矿井中的氧气抽去
(3)为了提高煤的利用率同时减少燃烧时的环境污染,常将煤转化为水煤气,这是将煤转化为洁净燃料的方法之一,水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,它是由煤炭和水蒸气反应制得的,已知C(石墨)、CO、H2燃烧的热化学方程式为:
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(l)=H2O(l) ΔH4=-285.8 kJ·mol-1
请回答下列问题:
①根据上述提供的热化学方程式计算,36 g水由液态变成气态的热量变化是_________。

②写出C(石墨)与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式_____________。

③丙烷是液化石油气的主要成分之一,丙烷燃烧的热化学方程式
为:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1,相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时,产生的热量之比为____。

答案：氢气①③吸收88 kJ热量C(石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-12220∶283
【详解】
（1）煤炭、石油属于化石能源，燃烧容易造成环境污染，煤气燃烧会生成导致温室效应的气体，氢气燃烧生成水，热值高、无污染，是前途广阔的能源，因此，本题正确答案是：氢气；
（2）①加强安全管理，杜绝明火源可以防止瓦斯爆炸，故①正确；
②瓦斯的着火点一般情况下不能改变，故②错误；
③提高通风能力可以降低瓦斯的浓度，防止瓦斯爆炸，故③正确；
④将矿井中的氧气抽去是不现实的，也是不允许的，因为工人在井下作业需要氧气，故④错误，因此正确答案是：①③；
（3）①已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1 ，H2(g)+1/2O2(l)=H2O(l)
ΔH4=-285.8 kJ·mol-1，根据盖斯定律可得：H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，故36g水由液态变成气态相应吸收热量 2×44kJ=88kJ，本题正确答案是：吸收88kJ；
②已知：Ⅰ、C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1，Ⅱ、H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1，Ⅲ、CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1，根据盖斯定律，Ⅰ-Ⅲ-Ⅱ可得C（s，石墨）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ•mol-1，因此，本题正确答案是：C（s，石墨）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ•mol-1；
③根据热化学方程式可知，相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时产生的热量之比为2220.0kJ•mol-1：283.0kJ•mol-1=2220：283。

因此，本题正确答案是：2220：283。

23．（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)＋0.5O 2(g)CO2(g) ΔH＝－283.0kJ·mol－1
②S(s)＋O 2(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)＋NO 2(g)NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol-1 (a＞0)
2CO(g)＋2NO(g)N 2(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：
CH 4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol-1①
CH 4(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：
①H 2(g)+0.5O2(g)H2O(l) △H＝－285.8 kJ·mol-1
②H 2(g)+0.5O2(g)H2O(g) △H＝－241.8 kJ·mol-1
则H2的燃烧热(△H）为________________________。

答案：2CO(g)＋SO 2(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)+2NO 2(g)N2(g)+4CO2(g)的反应热，反应中标准状况下。