成都七中(高新校区)高中化学选修一第一章《化学反应的热效应》知识点复习(提高培优)

一、选择题
1．2008年北京奥运会“祥云”奥运火炬所用环保型燃料为丙烷(C 3H 8)，悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷(C 4H 10)和35%丙烷，已知：
①CO ：2CO(g)+O 2(g)=2CO 2(g) △H =-566.0kJ/mol
②丙烷：C 3H 8(g)+5O 2(g)=3CO 2(g)+4H 2O(l) △H =-2221.5kJ/mol
③正丁烷：C 4H 10(l)+6.5O 2(g)=4CO 2(g)+5H 2O(l) △H =-2855.4kJ/mol
④异丁烷：C 4H 10(g)+6.5O 2(g)=4CO 2(g)+5H 2O(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 。

2．甲烷的燃烧热为890kJ /mol ，但当41molCH 不完全燃烧生成CO 和()2H O l 时，放出的热量为607kJ ，如果41molCH 与一定量2O 燃烧生成CO 、2CO 、2H O ，并放出819.25kJ 的热量，则一定量2O 的质量为( )
A ．40g
B ．56g
C ．60g
D ．无法计算
答案：C
【详解】
根据已知条件可写出反应①：()()()()2242CH g g CO g +2H +2O =ΔH=-890k O l J/mol ；反应②：
()()()()4222CH g g CO g +4H +3O =2ΔH=-1214k O l J/mol ；
根据盖斯定律，反应①×2+反应②可得反应③：()()()()()
22244CH g g g CO g +7O =2CO +2ΔH=-2994kJ +8H O l /mol ； 则41molCH 与一定量2O 燃烧生成CO 、2CO 、2H O ，并放出819.25kJ 的热量，根据对应关系式可解得消耗氧气的质量为819.25kJ/mol 732g/mol 602994kJ/mol
g ⨯⨯≈，答案选C 。

3．已知：反应2CuO/CuCl 20℃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 20℃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．根据如图所示， 下列说法不正确的是
A ．反应的热化学方程式可表示为C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H 2(g) △H = +131.3 kJ/mol
B ．使用催化剂可以改变图上b 的值
C．该反应反应物的键能大于生成物的键能
D．由图可知，1mol C和1 mol H2O反应生成1 mol CO和1mol H2吸收的热量一定为 131.3 kJ
答案：D
【详解】
A．据图可知生成物[1molCO(g)和1molH2(g)]的能量之和比反应物[1molC(s)和H2O(g)]的能量之和高131.3kJ，为吸热反应，热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH = +131.3 kJ/mol，故A正确；
B．b为正反应活化能，催化剂可以同时降低正逆反应的活化能，故B正确；
C．该反应为吸热反应，所以反应物断键吸收的能量要大于生成物成键放出的能量，即反应物的键能大于生成物的键能，故C正确；
D．各物质的状态不明确，所以吸收的热量不一定是 131.3 kJ，故D错误；
综上所述答案为D。

5．已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1
2
O2(g)ΔH=-226 kJ/mol
根据以上热化学方程式判断，下列说法不正确的是
A．CO的燃烧热为283 kJ/mol
B．如图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C．2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO2(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ/mol
D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为2×6.02×1023
答案：B
【详解】
A．燃烧热是指在25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，单位为kJ/mol，则CO的燃烧热为288kJ/mol，故A正确；
B．由CO生成CO2的能量关系应为2molCO加上1molO2的能量之和与2molCO2的能量差为566kJ，故B错误；
C．由已知可得：2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+ O2(g)ΔH=-452 kJ/mol，由于二氧化碳固体变为二氧化碳气体需要吸热，故反应放出的热量减少，使得
2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+ O2(g)ΔH>-452 kJ/mol，故C正确；
D．已知：反应①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol和反应
②Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ 1/2O2(g)ΔH=-226kJ/mol，根据盖斯定律：(①+②×2)×1212得到Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(s) ΔH= -509kJ/mol。

由于反应放热509kJ，因此该反应发生1mol，该反应中一氧化碳中的碳元素从+2价升到+4价，失两电子，过氧根中的两个氧从-1
价降至-2价，故放出509kJ热量时，电子转移数为2×6.02×1023，故D正确。

故选：B。

6．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。

7．下列关于热化学反应的描述中正确的是
A．HCN和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ/mol
B．甲烷的标准燃烧热△H=- 890.3 kJ/mol，则CH4(g) +2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) △H＜-890.3 kJ/mol
C．500℃、30 MPa下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H = -92.4kJ/mo1，将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量46.2 kJ
D．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的△H=+566.0 kJ/mol
答案：D
【详解】
A． HCN是弱酸，HCN和NaOH反应的中和热△H≠=-57.3 kJ/mol，A错误；
B．生成水蒸气时放出的热量小于生成液态水时放出的热量，甲烷的标准燃烧热△H=- 890.3 kJ/mol，则CH4(g) +2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) △H>-890.3 kJ/mol，B错误；
C． 500℃、30 MPa下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H = -92.4kJ/mo1，合成氨反应是可逆反应，将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，实际消耗的氢气不足1.5 mol，放出热量小于46.2 kJ，C错误；
D．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则1molCO2(g)分解产生1mol CO(g)和0.5mol O2(g)时吸收热量283.0 kJ ，故2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的△H=+566.0 kJ/mol，D正确；
答案选D。

8．下列说法正确的是
A．有能量变化的一定发生了化学反应
B．吸热反应一定需加热才能发生
C．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D．化学键断裂一定要吸收能量
答案：D
【详解】
A．有能量变化的不一定发生了化学反应，气体的液化放热，为物理变化，A说法错误；B．吸热反应不一定需加热才能发生，如氯化铵和氢氧化钡反应为吸热，常温下可进行，B 说法错误；
C．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少成正比，C说法错误；
D．提供的能量达到一定数值，化学键才会断裂，则化学键断裂一定要吸收能量，D说法正确；
答案为D。

9．下列关于热化学反应的描述中不正确的是
A．HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热
△H =2×(-57.3) kJ/mol
B．由C(石墨)→C (金刚石)△H=+1.9 kJ/mol可知，石墨比金刚石稳定
C．已知：500℃、30MPa下，N2(g)+3H2(g)=NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol；将1.5 molH2和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量小于46.2 kJ
D．已知：甲烷的标准燃烧热△H1=- 890.3 kJ/mol，H2O(l)=H2O(g) △H2=+44 kJ/mol，则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H3 =-802.3 kJ/mol
答案：A
【详解】
A．H2SO4和Ba(OH)2反应生成BaSO4和水，会产生沉淀热；所以其反应热要小于H Cl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ/mol，故选A；
B．由C(石墨)→C (金刚石)△H=+1.9 kJ/mol可知，石墨所具有的能量比金刚石所具有的能量低，则石墨比金刚石稳定，故B不选；
C．N2(g)+3H2(g)=NH3(g)为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，所以将1.5 molH2和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量小于46.2 kJ，故C不选；
D．由盖斯定律可得△H3=△H1+2△H2=-890.3kJ/mol+88kJ/mol=-802.3 kJ/mol，故D不选。

答案选A
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 H2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H2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．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。

12．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。

13．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH2>ΔH1的是
A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
B．S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1 S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2
C．C(s)+1
2
O2(g)=CO(g) ΔH1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2
D．2HCl(g)= H2(g)+Cl2(g) ΔH11
2
H2(g)+
1
2
Cl2(g)=HCl(g) ΔH2
答案：B
【详解】
A．2molH2O(g)的能量高于2molH2O(l)，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)放出的热量更多，ΔH更小，即ΔH2＜ΔH1，A不满足题意；
B．1mol S(g)的能量高于1mol S(s)，则S(g)+O2(g)=SO2(g)反应放出的热量高于
S(s)+O2(g)=SO2(g)，则ΔH2>ΔH1，B满足题意；
C．1mol C(s)完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多，即C(s)+O2(g)=CO2(g)放出的热量多，ΔH2＜ΔH1，C不满足题意；
D．2HCl(g)= H2(g)+Cl2(g)为吸热反应，ΔH1＞0，1
2
H2(g)+
1
2
Cl2(g)=HCl(g)为放热反应，
ΔH2＜0，则ΔH2＜ΔH1，D不满足题意。

答案选B。

14．已知煤转化成水煤气及其燃饶过程的能量变化如图，则下列说法正确的是
A．ΔH1+ΔH2+ΔH3=0
B．ΔH1< ΔH2
C．由ΔH3可知，该步反应的反应物键能总和大于生成物的键能总和
D．若用C(s)和H2O(l)转化为H2(g)和CO(g)，则ΔH2变小
答案：B
【详解】
A．根据盖斯定律，ΔH1=ΔH2+ΔH3，故A错误；
B．C(s) + H2O(g)＝CO(g) + H2(g)为吸热反应，ΔH2>0；碳燃烧放热，ΔH1 < 0，所以ΔH1 < ΔH2，故B正确；
C．燃烧反应放热，ΔH3<0，该步反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和，故C错误；
D．H2O(l)的能量小于H2O(g)，若用C(s)和H2O(l)转化为H2(g)和CO(g)，根据盖斯定律，ΔH2变大，故D错误；
选B。

15．含0.2 mol KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液反应放出11.46 kJ的热量。

下列表示该反应中和热的热化学方程式正确的是（）
A．KOH（aq）＋1
2
H2SO4（aq）=
1
2
K2SO4（aq）＋H2O（l）△H＝－11.46 kJ·mol－1
B．2KOH（aq）＋H2SO4（aq）=K2SO4（aq）＋2H2O（l）△H＝－114.6 kJ·mol－1 C．2KOH（aq）＋H2SO4（aq）=K2SO4（aq）＋2H2O（l）△H＝＋114.6 kJ·mol－1
D．KOH（aq）＋1
2
H2SO4（aq）=
1
2
K2SO4（aq）＋H2O（l）△H＝－57.3 kJ·mol－1
答案：D
【详解】
KOH的物质的量为0.2mol，1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中H2SO4的物质的量为0.1mol，含0.2mol KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液恰好完全反应生成0.2mol水，反应
的中和热ΔH=-11.46kJ
0.2mol
=-57.3 kJ·mol-1，则表示该反应中和热的热化学方程式为KOH(aq)+
1 2 H2SO4(aq)=
1
2
K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1；
答案选D。

二、填空题
16．请根据要求书写出方程式。

(1)NO2与水形成酸雨的化学方程式为__。

(2)1754年，Briestly用硵砂(主要成份NH4Cl)和熟石灰共热制得了氨，化学反应方程式为__。

(3)可利用CH4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CH4与NO反应的化学方程式__。

(4)卫星发射时可用液态肼(N2H4)作燃料，16gN2H4(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：3NO2+H2O＝2HNO3+NO2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+2H2O CH4+4NO＝
CO2+2H2O+2N2N2H4(l)+O2(g)＝2H2O(g)+N2(g) ΔH＝－510kJ/mol
【详解】
(1)NO2与水反应方程式为3NO2+H2O＝2HNO3+NO，雨水酸性较强，形成了酸雨；
(2)NH4Cl和熟石灰共热可生成氨气，该反应的化学方程式为：
2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+2H2O；
(3)可利用CH4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CO2、H2O、N2，则CH4与NO反应的化学方程式为：CH4+4NO＝CO2+2H2O+2N2；
(4)16gN2H4(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N2H4(l)+O2(g)＝2H2O(g)+N2(g) ΔH＝－510kJ/mol。

17．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)。

18．2SO2(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
O2(g)=3SO3(g)，△H=3（-296-99）kJ/mol=-
1185kJ/mol，故答案为：-1185kJ。

19．（1）对烟道气中的SO2进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。

CO还原法：一定条件下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示，每生成16gS(s)，该反应___(填“放出”或“吸收”)的热量为__。

（2）汽车尾气中排放的NO x 和CO 污染环境，在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NO x 和CO 的排放。

已知：
①()()
()-1222CO g O g 2CO g ΔH=-566.0kJ +mol ⋅ ②()()
()-122N g +O g 2NO g ΔH=+180.5kJ mol ⋅ ③()()()-1222NO g O g 2NO g ΔH=-116.5kJ mol ⋅＋
Ⅰ.CO 的燃烧热为___。

若1molN 2(g)、1molO 2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ 、498kJ 的能量，则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___kJ 。

Ⅱ.CO 将NO 2还原为单质的热化学方程式为___。

答案：放出 135kJ 283kJ·
mol -1 631.75 2NO 2(g)＋4CO(g)=N 2(g)＋4CO 2(g)ΔH =-1196kJ·mol -1
【详解】
（1）根据图示可知，SO 2和CO 反应生成S 和CO 2的反应是放热反应；每生成1mol S(s)，该反应放出的热量为679 kJ -409 kJ =270 kJ ；则生成16gS(s)该反应放出的热量为135kJ ； （2）已知：①()()
()-1222CO g O g 2CO g ΔH=-566.0kJ +mol ⋅； ②()()
()-122N g +O g 2NO g ΔH=+180.5kJ mol ⋅； ③()()()-1222NO g O g 2NO g ΔH=-116.5kJ mol +⋅；
Ⅰ根据反应①可知，1molCO 完全燃烧生成CO 2所放出的热量为燃烧热，CO 的燃烧热为283kJ·mol -1；反应物的总键能-生成物的总键能=焓变，故1molN 2(g)、1molO 2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ 、498kJ 的能量，则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为：(946kJ+498kJ)-180.5 kJ =631.75kJ 2
； Ⅱ根据盖斯定律可知，由反应①×2-反应③-反应②可得CO 将NO 2还原为单质，则热化学
方程式为2NO 2(g)＋4CO(g)=N 2(g)＋4CO 2(g)ΔH =-1196kJ·
mol -1。

20．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C2H6(l)比C2H6(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
21．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。

22．（1）已知2H→H2放出437.6 kJ的热量，下列说法正确的是____
A．氢气分子内每个氢原子都达到稳定结构
B．氢气分子的能量比两个氢原子的能量低
C．1molH2离解成 2 mol H 要放出437.6 kJ热量
D．氢原子比氢气分子稳定
（2）科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO 2）表面作用使海水分解
得到氢气的新技术2H 2O 2TiO 激光
2H 2↑+O 2↑。

制得的氢气可用于制作燃料电池．试回答下列问题：
①分解海水时，实现了光能转化为__能；生成的氢气用于制作燃料电池时，实现了化学能转化为____能；分解海水的反应属于___反应（填“放热”或“吸热”）
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，A 极上发生的电极反应为：2H 2+2O 2‾−4e‾=2H 2O ，则B 极的电极反应式为：____
（3）已知某电池的总反应为：Zn+2MnO 2+2NH 4Cl ＝ZnCl 2+2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O ，写出该电池的电极反应方程式：负极_______正极_______
答案：AB 化学 电 吸热 O 2 +4e‾ =2O 2‾ 负极：Zn – 2e‾ = Zn 2+ 正极：2NH 4+ +2MnO 2+ 2e‾＝2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O
【解析】
【详解】
（1）A 、氢气分子内每个氢原子都达到2电子稳定结构，选项A 正确；
B 、2molH 结合成1molH 2放出能量，则H 2分子的能量比两个H 原子的能量低，选项B 正确；
C 、根据已知2H→H 2并放出437.6kJ 的热量，所以1molH 2离解成2molH 要吸收437.6kJ 的热量，选项C 错误；
D 、原子比分子能量高，氢气分子稳定，选项D 错误；
答案选A B ；
(2)①利用太阳能产生激光分解海水时，实现了光能转化为化学能；生成的氢气用于制作燃料电池时，化学能又转化为电能；分解海水的反应属于吸热反应；
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，A 极上发生的电极反应为2H 2+ 2O 2- -4e -=2H 2O ，该反应为氧化反应，则A 极是电池的负极，电子从该极流出，B 极为正极，发生还原反应，电极反应式为O 2+4e -=2O 2-；
（3）在反应中Zn 元素化合价升高，被氧化，Zn 为负极反应，负极电极反应式为Zn – 2e‾ = Zn 2+，Mn 元素化合价降低，被还原，MnO 2为正极反应，正极反应式为2NH 4+ +2MnO 2+ 2e‾＝2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O 。

23．水煤气法制取甲醇（CH 3OH ）的反应及其反应的焓变、平衡常数如下：
① CH 4(g) +1/2O 2(g)
CO(g) + 2H 2(g) △H 1 =－35.4kJ·mol －1 平衡常数K 1 ② CO(g) + 2H 2(g)
CH 3OH (g) △H 2 =－90.1 kJ·mol －1 平衡常数K 2 ③ 2CH 4(g) + O 2(g) 2CH 3OH(g) △H 3 平衡常数K 3
（1）在25℃、101kPa 下，1g 液态甲醇燃烧生成CO 2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_________________________________。

（2）依据盖斯定律求出反应③ 2CH 4(g) + O 2(g)
2CH 3OH(g) △H 3 =_____kJ·mol －1，相同温度下K 3=______（用含K 1、K 2代数式表示）。

（3）下列关于化学反应中的能量及变化理解错误的是（填字母序号）______。

a．反应中活化能的作用是使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率
b．化学键的断裂与形成一定伴随着电子的转移和能量变化
c．在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变（△H）决定
d．氯化钠晶体熔化时，离子键被破坏，吸收能量，发生化学变化
e．200℃、101kPa时，1 mol H2和碘蒸气作用生成HI的反应，热化学方程式表示如下：H2(g)＋I2(g) = 2HI(g) △H= -14.9 kJ·mol－1
f．燃烧热定义中“生成稳定的氧化物”，意味着这些氧化物不能再燃烧了
答案：CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO 2(g)+2H2O(l) ΔH＝-725.76kJ·mol-1-251K12·K 22bde
解析：（1）1g液态甲醇燃烧放热22.68kJ，则1mol CH3OH燃烧放热22.68
kJ×32=725.76kJ，并在热化学方程式中标明物质的状态；
（2）根据盖斯定律求反应热；通过平衡常数的表达式求反应的平衡常数；
（3）a．活化能的作用在于使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率；
b．断键吸收能量、成键释放能量，但不一定发生氧化还原反应；
c．在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变（△H）决定；
d．氯化钠熔化只有离子键的断裂，没有新键的形成，不属于化学变化；
e．热化学方程式中应标明温度和压强、且没有反应热数据，不能写出热化学方程式；f．“生成稳定的氧化物” 指燃烧生成的产物中不会有能发生燃烧的氧化物，也就是完全燃烧。

【详解】
（1）1g液态甲醇燃烧放热22.68kJ，则1mol CH3OH燃烧放热22.68 kJ×32=725.76kJ，则该
燃烧反应的热化学方程式为CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO 2(g)+2H2O(l) ΔH＝-725.76kJ·mol-1，
因此，本题正确答案是：CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO 2(g)+2H2O(l) ΔH＝-725.76kJ·mol-1；
（2）已知：① CH4(g) +1/2O2(g)CO(g) + 2H2(g) △H1 =－35.4kJ·mol－1
② CO(g) + 2H2(g) CH3OH (g) △H2 =－90.1 kJ·mol－1
根据盖斯定律，①×2+②×2得③ 2CH4(g) + O2(g) 2CH3OH(g) △H3 =（－35.4kJ·mol－1）×2+（－90.1 kJ·mol－1 ）×2=-251kJ·mol－1，相同温度下
K3=
()
()()
2
3
2
42
c CH OH
c CH?c O
=
()
()()
24
2
2
42
c CO?c H
c CH?c O
（）
·
()
()()
2
3
24
2
c CH OH
c CO?c H
= K12·K22，
因此，本题正确答案是：-251 ；K12·K22；
（3）a．活化能的作用在于使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率，故a正确；b．断键吸收能量、成键释放能量，但不一定发生氧化还原反应，则化学键的形成一定伴随着能量变化，不一定存在电子的转移，故b错误；
c．在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即
焓变（△H）决定，故c正确；
d．化学变化是旧键的断裂和新键的形成，氯化钠熔化只有离子键的断裂，没有新键的形成，不属于化学变化，故d错误；
e．热化学方程式中应标明温度和压强、且没有反应热数据，不能写出热化学方程式，故e 错误；
f．“生成稳定的氧化物” 指燃烧生成的产物中不会有能发生燃烧的氧化物，也就是完全燃烧，故f正确。

因此，本题答案选：b d e。

24．断开1mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。

下表列出了一些化学键的键能E：
化学键H—H Cl—Cl O＝O C—Cl C—H O—H H—Cl
E/kJ·mol－
436247x330413463431
1
请回答下列问题：
如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝______________(用含有a、b的关系式表示)。

若图示中表示反应H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH＝－241.8kJ·mol－1，则b＝
________kJ·mol－1，x＝__________。

(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。

反应的化学方程式为_________________________。

若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1mol电子转移时，反应的能量变化为______________。

答案：放热(a－b)kJ·mol－1926496.4O2＋4HCl2Cl2＋2H2O放出热量31.4 kJ
解析：（1）由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，焓变等于断开反应物中化学键吸收的能量减去形成生成物中化学键释放的能量；
（2）b为1mol水中含有的化学键的键能，即为2倍的O－H的键能，根据焓变△H=反应物的键能总和－生成物的键能总和可计算出x数值；
（3）用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气，生成氯气和水；先根据△H=反应物的键能总和－生成物的键能总和求出反应的△H，然后根据转移电
子数与焓变的对应比例关系确定热量变化。

【详解】
（1）由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，焓变等于断开反应物中化学键吸收的能量减去形成生成物中化学键释放的能量，因此△H=（a－b）kJ•mol-1；（2）b为1mol水中含有的化学键的键能，即为2倍的O－H的键能，因此
b=2×463kJ/mol=926kJ/mol，根据焓变△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和可得：436+x/2-463×2=-241.8，解得x=496.4；
（3）用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气，生成氯气和水，反应的化学方程式为O2＋4HCl2Cl2＋2H2O；该反应的反应热△H=E（O=O）
+4E（H-Cl）-2E（Cl-Cl）-4E（O-H）=（496.4+4×431-2×247-4×463）kJ•mol-1=－125.6kJ•mol-1，当1mol氧气完全反应时转移电子为4mol，放出125.6kJ热量，因此当
1mol电子转移时放出的热量为125.6kJ×1/4=31.4kJ。

25．氮氧化物污染日益严重，请分析下列有关NO、NO2等的试题，然后填空。

(1)如图1所示为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化。

由图1写出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学反应方程式：_______________________。

(2)图2所示是1 mol NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：
__________________________________________________________。

答案：N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180 kJ/mol NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ/mol
【解析】(1)根据图中数据可知，N N的键能为946kJ/mol，O=O的键能为498kJ/mol，而生成1molNO的键能为632kJ/mol，由反应热与键能的关系ΔH=反应物键能总和—生成物键能总和，可得该反应的ΔH =946kJ/mol +498kJ/mol—2×632kJ/mol=180 J/mol，所以
N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学反应方程式N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH＝＋180 kJ/mol；(2)由图象可知反应物的总键能为134kJ/mol，生成物的总键能为368kJ/mol，所以该反应的。