第一章 化学反应及能量变化测评卷 (A卷)
(时间：90分钟 满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题，共45分)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．如下图所示是101 kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化，则下列有关说法中不正确的是( )
A．1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量
B．2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量
C．此反应的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH＝＋183 kJ/mol
D．此反应的热化学方程式为：H2＋Cl2(g)===HCl(g)
ΔH＝－91.5 kJ/mol
解析：图示表示每摩尔H－H键断开需要吸收436 kJ的能量，每摩尔Cl－Cl键断开需要吸收243 kJ能量，每摩尔H－Cl键形成会放出431 kJ的能量，由此可知A、B说法正确；同时根据热化学方程式的书写要求，每摩尔反应的热效应为436 kJ/mol＋243 kJ/mol×2＝－183 kJ/mol，则每摩尔反应热效应为＝－91.5 kJ/mol，且该反应为放热反应，则ΔH为负，故C项的说法错误，D项的说法正确。
答案：C
2．1840年，瑞士化学家盖斯(G·H·Hess)从大量的实验事实中总结出了盖斯定律。盖斯定律在生产和科研中有很重要的意义，有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。已知3.6 g碳在 6.4 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，共放出X kJ热量。已知单质碳的燃烧热为Y kJ/mol，则1 mol C与O2反应生成CO的反应热ΔH为( )
A．－Y kJ/mol
B．－(5X－0.5Y) kJ/mol
C．－(10X－Y) kJ/mol
D．＋(10X－Y)kJ/mol
解析：设3.6 g(即0.3 mol)碳在6.4 g氧气(即0.2 mol)中完全燃烧生成CO2的物质的量为a、CO的物质的量为b，则a＋b＝0.3 mol，a＋＝0.2 mol，可解得a＝0.1 mol，b＝0.2 mol，碳燃烧生成0.1 mol CO2放热为0.1 Y kJ，则生成0.2 mol CO放出的热量为(X－0.1 Y) kJ，故生成1 mol CO放热为＝(5X－0.5Y) kJ/mol，即C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－(5X－0.5Y)kJ/mol。
答案：B
3．水泥厂、发电厂、电石厂排放的气体加剧了温室效应，使全球气候变暖，加剧冰雪的消融。要想减缓这一现象发生，未来人类最理想的燃料是( )
A．无烟煤 B．石油 C．天然气 D．氢气
解析：H2燃烧的产物为H2O，无CO2生成。
答案：D
4．下列说法不正确的是( )
A．放热反应不需加热即可发生
B．化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等
C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应
D．化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关
解析：许多放热反应也需加热才能反应。
答案：A
5．下列说法正确的是( )
A．在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B．酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热
C．燃烧热和中和热是反应热的种类之一
D．在稀溶液中，1 mol乙酸和1 mol氢氧化钠完全中和时放出的热量为57.3 kJ
解析：本题旨在考查对燃烧热、中和热定义的理解，特别是两个概念中应注意的问题。
答案：C
6．“能源分类相关图”如下图所示，下列四组选项，全部符合图中阴影部分所表示的能源的是( )
A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物能、天然气
C．太阳能、风能、沼气 D．地热能、海洋能、核能
解析：阴影部分表示的能源是新能源、可再生能源，还是来自太阳的能源。
答案：C
7．下列说法中，正确的是( )
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，反应为放热反应
C．反应产物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0
D．ΔH的大小与热化学方程式的计量系数无关
解析：本题考查化学变化与能量变化的关系及物质能量、化学键、焓变的关系。化学反应过程中，在发生物质变化的同时，还伴随有能量变化；因为形成化学键放出能量，破坏化学键吸收能量，故破坏生成物全部化学键所需的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，反应放出热量；ΔH的大小与化学反应中物质的状态、反应所处的状况及物质的量多少等有关，亦ΔH的大小与热化学方程式的计量系数有关。
答案：BC
8．下列说法正确的是( )
A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可
B．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应
C．表明参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式
D．氢气在氧气中燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－483.6 kJ
解析：A项应注明各物质的状态，B项许多放热反应也需点燃或加热等条件，D项ΔH＝－483.6 kJ/mol。
答案：C
9．25℃、101 kPa时，1 g甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是( )
A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－725.8 kJ/mol
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝＋1 451.6 kJ/mol
C．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O(l)
ΔH＝－22.68 kJ/mol
D．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－725.8 kJ/mol
解析：由题意知1 g甲醇完全燃烧放出22.68 kJ热量，则1 mol甲醇完全燃烧放热为＝725.8 kJ/mol，故A项正确；放热反应ΔH＜0，B项错；C项中物质的聚集状态标注不全，且反应热数值不正确；D项中生成物H2O应为液态。
答案：A
10．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol。现有以下四个化学反应方程式：
①H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)；
②H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)；
③HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)；
④CH3COOH(aq)＋NH3·H2O(aq)===CH3COONH4(aq)＋H2O(l)，其中放出的热量为57.3 kJ的是( )
A．①和② B．③
C．④ D．以上都不对
解析：强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol水放出热量为57.3 kJ，①、②放出的热量为2×57.3 kJ；弱酸、弱碱在水中电离时要吸收部分热量，故③、④放出的热量小于57.3 kJ。
答案：D
11．不管化学反应过程是一步完成还是分为数步完成，这个过程的热效应是相同的。
已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ/mol ①
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2＝－Q2 kJ/mol ②
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－Q3 kJ/mol ③
若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为( )
A．(Q1＋Q2＋Q3) kJ
B．[0.5(Q1＋Q2＋Q3)] kJ
C．(0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3) kJ
D．(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3) kJ
解析：根据题目信息不管化学反应过程是一步完成还是分为数步完成，这个过程的热效应是相同的，因此，我们可以把化学方程式当作代数式一样进行运算，将③－②＋①×3得C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)，该反应的ΔH＝－(3Q1－Q2＋Q3) kJ/mol。由于题给23 g酒精的物质的量为0.5 mol，故完全燃烧时放出的热量Q＝0.5×(3Q1－Q2＋Q3) kJ＝(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3) kJ。
答案：D
12．下列说法或表示方法中正确的是( )
A．等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝285.8 kJ/mol
C．Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l) ΔH＜0
D．已知中和热为57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3 kJ
解析：硫黄变成硫蒸气需要吸收热量；在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热；Ba(OH)2·8H2O固体与NH4Cl固体反应是吸热反应，则ΔH＞0；H2SO4的浓溶液与NaOH溶液混合生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
答案：D
13．完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q，已知为了完全吸收生成的二氧化碳气体，消耗掉8 mol/L的氢氧化钠溶液50 mL，则1 mol无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是( )
A．10Q B．5Q～10Q
C．大于10Q D．小于5Q
解析：NaOH与CO2反应可以生成Na2CO3，也可以生成NaHCO3，若生成Na2CO3，n(NaOH)＝0.4 mol，则
C2H5OH～2CO2～4NaOH～Q
0．1 mol 0.4 mol
所以此时1 mol乙醇完全燃烧放出10Q的热量，若生成NaHCO3，则：
C2H5OH～2CO2～2NaOH～Q
0．2 mol 0.4 mol
所以，此时1 mol乙醇完全燃烧放出5Q热量，若反应产物为Na2CO3和NaHCO3的混合物，则1 mol乙醇完全燃烧放出的热量为5Q～10Q之间。
答案：CD
14．根据以下三个热化学方程式：2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ/mol,2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ/mol,2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q3 kJ/mol。判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )
A．Q1＞Q2＞Q3 B．Q1＞Q3＞Q2
C．Q3＞Q2＞Q1 D．Q2＞Q1＞Q3
解析：应用盖斯定律计算时要注意热化学方程式相加减时，ΔH的数值与符号的变化。
答案：A
15．已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量121 kJ，且氧气中1 mol O＝O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 molH－O键形成时放出热量463 kJ，水蒸气中1 molH－H键断裂时吸收热量为( )
A．920 kJ B．557 kJ
C．436 kJ D．188 kJ
解析：本题考查了反应热(焓变的计算方法)。
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH
2 mol ΔH
0．5 mol －121 kJ
ΔH＝－484 kJ/mol。
设1 mol H－H断裂吸收的热量为Q，则
2Q＋496 kJ－4×463 kJ＝ΔH，故Q＝436 kJ。
答案：C
第Ⅱ卷(非选择题，共55分)
二、非选择题
16．(8分)已知下列热化学方程式：
①CaCO3(s)===CaO＋CO2(g) ΔH＝＋177.7 kJ
②C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝－131.3 kJ/mol
③H2SO4(l)＋NaOH(l)===Na2SO4(l)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol
④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
⑤CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282 kJ/mol
⑥HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ/mol
⑦2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－517.6 kJ/mol
(1)上述热化学方程式中，不正确的有(填序号)________，不正确的理由分别是______________________________________________。
(2)根据上述信息，写出C转化为CO的热化学方程式_________ _______________________。
(3)上述反应中，表示燃烧热的热化学方程式有(填序号，下同)__________；表示中和热的热化学方程式有__________________。
解析：①中CaO后未标出聚集状态，反应热(焓变)ΔH单位错，应为kJ/mol；②式不符合实际反应情况，碳和水的反应属于吸热反应ΔH＞0；③式中各物质聚集状态标注有误，除H2O外，应为aq；④与⑤可得C转化为CO的热化学方程式；在101 kPa时，1 mol纯物质(指纯净物：单质或化合物)完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热；在稀溶液中强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放出的热量称为中和热，根据定义可作出判断。
答案：(1)①②③ ①中CaO后未标出状态，ΔH单位错；②式不符合反应情况，吸热反应ΔH＞0；③式中各物质均处于稀溶液中，状态(除H2O外)均为(aq)
(2)C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－111.5 kJ/mol
(3)④⑤ ⑥
17．(8分)根据下列叙述写出相应的热化学方程式：
(1)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是________________________________________。
(2)下图是298 K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为：________________________________。
解析：(1)1 mol固体硫完全燃烧放出热量为296.8 kJ。
(2)反应放出的热量为92 kJ/mol。
答案：(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ/mol
(2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ/mol
18．(8分)拆开1 mol H－H键、1 mol N－H键、1 mol N≡N键需要的能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则1 mol N2生成NH3的反应热为__________，1 mol H2生成NH3的反应热为__________。
解析：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，因拆开1 mol N－H键吸收的能量和生成1 mol N－H键放出的能量相等，所以此反应放出的热量为2×3×391 kJ/mol－946 kJ/mol－3×436 kJ/mol＝92 kJ/mol，则此题1 mol N2生成NH3的反应热为ΔH＝－92 kJ/mol，而1 mol H2只与mol N2反应，所以反应热为ΔH＝－ kJ/mol＝－30.7 kJ/mol。
答案：－92 kJ/mol －30.7 kJ/mol
19．(8分)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol表示。
请认真观察下图，然后回答问题。
(1)图中所示反应是__________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应__________(填“需要”或“不需要”)加热，该反应的ΔH＝__________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol，该反应的活化能为167.2 kJ/mol，则其逆反应的活化能为__________。
解析：(1)据图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，反应热为：ΔH＝－(E1－E2) kJ/mol；由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量，因此反应需要加热。
(2)由图可知，在反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol中，活化分子的最低能量比反应物分子的能量高167.2 kJ/mol；该反应是放热反应，反应物分子的能量又比生成物分子的能量高241.8 kJ/mol，因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8＋167.2) kJ/mol＝409 kJ/mol；逆过程是吸热反应，活化能高于原反应的活化能，应等于原反应中活化分子的最低能量与生成物分子的能量差，即409 kJ/mol。
答案：(1)放热 需要 －(E1－E2) kJ/mol
(2)409 kJ/mol
20．(8分)已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol
③C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ/mol
④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
回答下列各问题：
(1)上述反应中属于放热反应的是_________________ _______________________________________________________。
(2)H2的燃烧热为__________；C的燃烧热为__________。
(3)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为__________。
(4)CO的燃烧热为__________；其热化学方程式为__________________________。
解析：(1)所有燃烧均为放热反应，故①②③④均为放热反应。
(2)燃烧热为1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，H2的燃烧热285.8 kJ/mol，C的燃烧热为393.5 kJ/mol。
(3)Q放＝×285.8 kJ/mol＝1 429.0 kJ。
(4)由④－③可得，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 kJ/mol＋110.5 kJ/mol＝－283.0 kJ/mol，故CO的燃烧热为283.0 kJ/mol。
答案：(1)①②③④ (2)285.8 kJ/mol 393.5 kJ/mol (3)1 429.0 kJ/mol CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol
21．(8分)下表是几种常用燃料(1 mol)完全燃烧时放出的热量：
物质 炭粉(C) 一氧化碳(CO) 氢气(H2) 甲烷(CH4) 乙醇(C2H5OH)
状态 固体 气体 气体 气体 液体
热量(kJ) 392.8 282.6 285.8 890.3 1 367
(1)从热量角度分析，目前最适合家庭使用的优质气体燃料是__________。
(2)写出管道煤气中的一氧化碳燃烧的热化学方程式______________________________________。1 mol C充分燃烧，需消耗氧气的物质的量是__________mol。
(3)充分燃烧1 mol表中各种燃料，排放出二氧化碳的量最多的是__________。
(4)矿物燃料储量有限，而且在燃烧过程中会产生污染。根据能源多样化的发展战略，我国开发利用的绿色能源有氢能、__________等。
解析：在CO、H2和CH4三者中，甲烷的燃烧热最大。
答案：(1)甲烷(CH4)
(2)CO(g)＋(g)===CO2(g) ΔH＝－282.6 kJ/mol 1
(3)乙醇(C2H5OH)
(4)太阳能(或风能、地热能等)
22．(7分)下图是炭粉和水蒸气发生反应生成CO和H2的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应，试问：
E1 E2 E3
(1)步骤1、2分别是吸热过程还是放热过程？
步骤1：__________，步骤2：__________。
(2)比较E1、E2、E3的大小：__________。
解析：由题中转化图可知，步骤1为化学键的破坏过程，要吸收热量，步骤2为化学键的形成过程，放出热量，且炭粉和水蒸气反应生成CO和H2为吸热反应，故E2＞E3＞E1。
答案：(1)吸热 放热 (2)E2＞E3＞E1化学反应及能量变化测评卷（B卷）
(时间：90分钟 满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题，共45分)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．下列说法不正确的是( )
A．在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的
B．当同一个化学反应以不同的过程完成时，反应的焓变是不同的
C．如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变为相关化学反应的焓变的代数和
D．对于一个化学反应，无论经过哪些步骤从反应物变成生成物，反应的焓变是一样的
解析：本题主要考查对盖斯定律的理解。由于在指定状态下各物质的焓值是确定且是唯一的，因此无论经过哪些步骤从反应物变成生成物，反应焓变是一样的，即反应的焓变只与起始和终了状态有关，而与过程无关。由盖斯定律知一个化学方程式是由其他几个方程式相加减得到，则该反应的焓变为几个化学方程式相加减得到，则该反应的焓变为几个化学方程式焓变的代数和。
答案：B
2．已知1 mol白磷(s)转化成1 mol红磷(s)，放出18.39 kJ热量，又知：
4P(白，s)＋5O2(g)===2P2O5(g) ΔH1
4P(红，s)＋5O2(g)===2P2O5(g) ΔH2
则ΔH1和ΔH2的关系正确的是( )
A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1＞ΔH2
C．ΔH1＜ΔH2 D．无法确定
解析：由题意知P(白，s)===P(红，s) ΔH＝－18.39 kJ/mol，由盖斯定律知此方程式可由4P(白，s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1与4P(红，s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2相减除以4得到，即－18.39 kJ/mol＝，ΔH1－ΔH2＜0，得ΔH1＜ΔH2。
答案：C
3．科学家发现，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，该反应的热效应是相同的。已知在25℃，105 Pa时，1 mol石墨和1 mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳时的放热分别是ΔH＝－393.5 kJ/mol和ΔH＝－283 kJ/mol，下列说法或方程式正确的是( )
A．在相同条件下：2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－110.5 kJ/mol
B．1 mol石墨不完全燃烧，生成CO2和CO混合气体时，放热504.0 kJ
C．在相同条件下，C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝＋172.5 kJ/mol
D．已知金刚石不如石墨稳定，则石墨转变为金刚石需要吸热
解析：由题意知，①C(石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol，
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ/mol。A项，①×2－②得2C(石墨)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ/mol；B项，1 mol石墨不完全燃烧，生成CO2和CO混合气体时，CO2和CO的相对量的不同，放出的热量不同；C项，①－②得C(石墨)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝＋172.5 kJ/mol；D项，由题意知C(石墨)===C(金刚石) ΔH＞0，由石墨转变为金刚石需要吸热。
答案：CD
4．在中和热的测定实验中，使用下列用品不是为了减少实验误差的是( )
A．碎泡沫塑料 B．环形玻璃搅拌棒
C．底部垫纸条 D．两个量筒
解析：A、C两项的目的是减少热量的损失。B项目的是使溶液中热量传递均匀，最终准确测定温度。
答案：D
5．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料，饮用时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷，该化学物质是( )
A．氯化钠 B．固体硝酸铵
C．固体氢氧化钠 D．生石灰
解析：氧化钠溶于水产生的热效应不明显；固体硝酸铵溶于水吸收较多热量，使水温下降；固体NaOH溶于水放热；生石灰(CaO)与水反应放出大量热。
答案：B
6．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)
ΔH＝－1 367.0 kJ/mol(燃烧热)
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
ΔH＝＋57.3 kJ/mol(中和热)
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ/mol(反应热)
D．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ/mol(反应热)
解析：选项A，H2O呈气态时不稳定，不是表示燃烧热的热化学方程式。选项B，中和反应为放热反应，ΔH＜0，ΔH＝－57.3 kJ/mol，B错误。选项C，S燃烧生成SO2的反应是放热反应，ΔH＜0，同时表明了物质的聚集状态等，C正确。选项D，未注明物质的聚集状态，D错误。
答案：C
7．下列说法或表示法正确的是( )
A．氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，前者放出热量多
B．需要加热的反应说明它是吸热反应
C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
D．1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ，其热化学方程式：S＋O2===SO2，ΔH＝－297.3 kJ/mol
解析：浓硫酸溶于水时要放出热量。
答案：C
8．已知热化学方程式：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ/mol和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ/mol，当1 g液态水变为气态水时，其热量变化是①放出；②吸收；③2.44 kJ；④4.88 kJ；⑤88 kJ中的( )
A．②和⑤ B．①和③ C．②和④ D．②和③
解析：根据已知的两个热化学方程式：
2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ/mol ①
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ/mol ②
(①＋②)×后可得：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol
故当1 g液态水变为气态水时，吸收的热量：＝2.44 kJ。
答案：D
9．参照反应Br＋H2―→HBr＋H的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的是( )
A．正反应为吸热反应
B．正反应为放热反应
C．加入催化剂，该化学反应的反应热增大
D．从图中可看出，该反应的反应热与反应途径有关
解析：该反应中反应物Br＋H2的总能量低于生成物HBr＋H的总能量，故正反应为吸热反应，A正确；ΔH＝117－42 kJ/mol＝75 kJ/mol，反应热只与反应体系的始态与终态有关，与反应途径、是否使用催化剂无关。
答案：A
10．已知热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1＝－483 kJ/mol，则对于热化学方程式：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH2＝b，下列说法正确的是( )
A．热化学反应方程式中化学计量数表示分子个数
B．该反应的ΔH2＝－483 kJ/mol
C．|ΔH2|＜|ΔH1|
D．|ΔH2|＞|ΔH1|
解析：水由气态转化为液态要放出热量，－ΔH2＝ΔH1－Q＝－483－Q(Q＞0)，故|ΔH2|＞|ΔH1|。
答案：D
11．下列燃烧反应的反应热是燃烧热的是( )
A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1
B．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3
D．H2S(g)＋O2(g)===S(s)＋H2O(l) ΔH4
解析：本题要严格按燃烧热的概念来分析。在“25℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量叫燃烧热”。A、B、C、D均满足“1 mol”的要求，但A生成的H2O是气态，不是25℃、101 kPa下的稳定产物，B生成的CO可继续燃烧生成CO2，D生成的S亦可继续燃烧生成SO2，而SO2则不能再燃烧了，故C是正确的。
答案：C
12．下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3) kJ/mol
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝2×283.0 kJ/mol
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
解析：选项A中中和热是指在一定条件下强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸和碱的元数无关；选项C中加热是化学反应的条件，与反应为是否放热和吸热无关，如：Fe＋SFeS，它属于放热反应；选项D中燃烧热是指1 mol的物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，这里的稳定化合物包含两层意思，一是化合物稳定，如C燃烧可生成CO和CO2，其中CO2比CO稳定，二是化合物的状态稳定，如气态的水就不如液态的水稳定。
答案：B
13．人类对于能源的利用大致可以分为三个时代，柴草能源、化石能源、多能源时代。以下说法正确的是( )
A．原始社会人类学会利用火，他们以天然气取暖，吃熟食，从事生产活动
B．目前我国广大农村生火做饭使用的都是化石燃料
C．多能源时代指的是新能源时代，包括有核能、太阳能、氢能
D．化石燃料的燃烧都带来了很多大气污染物
解析：原始社会人类还不能很好的利用天然气；目前我国农村的燃料不仅有化石燃料，还有其他类的燃料，如植物秸秆等等；并不是 所有的燃料燃烧时能产生污染，如天然气燃烧时的产物只有二氧化碳和水。
答案：C
14．已知Na2SO4·10H2ONa2SO4·nH2O＋(10－n)H2O，有人将装有芒硝(Na2SO4·10H2O)的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内以达到白天蓄热使室内保持恒温，晚上把白天所蓄热量放出，使室内保持温暖的目的。以下说法正确的是( )
A．白天将太阳能转化为化学能
B．白天将化学能转化为太阳能
C．晚上将化学能转化为热能
D．晚上将热能转化为化学能
解析：白天蓄热使室内保持恒温，为吸热反应，使太阳能转化为化学能，晚上放出热量使室内保持温暖，为放热反应，使化学能转化为热能。
答案：AC
15．已知热化学方程式：
SO2(g)＋O2(g)??SO3(g) ΔH＝－98.32 kJ/mol，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量为( )
A．196.64 kJ B．196.64 kJ/mol
C．＜196.64 kJ D．＞196.64 kJ
解析：二氧化硫与氧气反应为可逆反应，放出热量比理论计算的反应热少。
答案：C
第Ⅱ卷(非选择题，共55分)
二、非选择题
16．(8分)能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需要靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效无污染的二级能源，它可以由自然界大量存在的水来制取：
2H2O(l)2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋517.6 kJ/mol
试回答下列问题：
(1)下列叙述正确的是__________(选填序号)。
A．电能是二级能源
B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源
D．水煤气是一级能源
(2)关于用水制取二级能源H2，以下研究方向不正确的是__________(选填序号)。
A．构成水的氢和氧都是可燃烧的物质，因此可以研究在水不分解的情况下，使氢气成为二级能源
B．设法将太阳光聚焦，产生高温使水分解产生H2
C．寻找高效催化剂，使水分解产生H2，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质，用以开发廉价能源，以分解水制取H2
(3)2 g氢气燃烧时约放出热量286 kJ，而每千克汽油燃烧时约放热46 000 kJ，氢气被公认为21世纪替代矿物燃料的理想能源。试简述氢气作为能源的三个主要优点：
①__________________________________；
②__________________________________；
③__________________________________。
解析：(1)自然界中没有现成的电能，要么用火力发电，要么用水力发电，或者用风能等其他形式发电，所以电能是二级能源，A正确；水力可直接提供能源原，应为一级能源，B错；天然气燃烧放热，可直接应用，为一级能源，C正确；水煤气由煤和水在高温条件下反应制得：C＋H2O(g)CO＋H2所以水煤气是二级能源，D错。
(2)A选项，构成水的氢和氧为化合态，不是游离态，不能燃烧；B选项，太阳能为最廉价的、取之不尽的一级能源，故可设法利用；C选项，水分解只能吸收热量，不能释放能量；D选项，寻找特殊化学物质，如催化剂，可降低水分解的条件。
(3)氢气可由水分解制得，所以H2来源广泛，1 gH2燃烧时放热 kJ＝143 kJ，而1 g汽油燃烧放热，仅为 kJ。H2燃烧只生成水，无污染，而汽油燃烧还可能产生CO等有毒气体。
答案：(1)AC (2)AC (3)①来源丰富 ②单位质量的H2燃烧时放出热量大 ③燃烧后不产生污染物
17．(8分)如图是某同学设计的放热反应的观察装置。其实验顺序是：
①按图所示将实验装置连接好。
②在U形管内加入少量红墨水溶液或品红。打开T形螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹。
③在中间的试管里盛1 g氧化钙，当滴入2 mL左右的蒸馏水后，即可观察。
试回答：
(1)实验中观察到的现象是______________________________ __________________________________________________________。
(2)该实验中必须进行的一步实验操作是___________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(3)该实验的原理是_____________________________________。
(4)实验中进行的化学反应方程式是_____________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(5)说明CaO和H2O的能量与Ca(OH)2能量之间的关系________________________________。
解析：由于CaO和H2O的反应为放热反应，使温度升高，使大试管内气体压强增大，U形管中两端液体，左管下降，右管上升。
答案：(1)U形玻璃管里的红黑水会沿开口端上升
(2)检查装置气密性
(3)CaO和水反应放出热量，使大试管中的空气膨胀，引起U形管中的红墨水柱不再相平
(4)CaO＋H2O===Ca(OH)2
(5)CaO和H2O的能量和大于Ca(OH)2的能量
18．(8分)已知1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ的热量；1 mol H2完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量；1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890 kJ热量。
(1)写出CH4燃烧的热化学方程式_______________________ _________________________________________________________。
(2)若1 mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出的热量__________(填“＞”、“＜”或“＝”)890 kJ。
(3)若将a mol CH4、CO、H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时，则放出的热量(Q)的取值范围是__________。
解析：(1)1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出890 kJ的热量，反应的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ/mol。
(2)由液态水转化为水蒸气需要吸收热量，因此，1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O(g)时放出的热量小于890 kJ。
(3)若a mol气体全部是CO，则放出283a kJ的热量。若a mol气体全部是CH4，则放出890a kJ的热量。
因此，混合气体放出的热量Q的取值范围为：283a kJ＜Q＜890a kJ。
答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ/mol (2)＜ (3)283a kJ＜Q＜890a kJ
19．(8分)“西气东输”是西部大开发的重点工程，这里的“气”指天然气，其主要成分为甲烷。
(1)工业上将炭与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2，它们的体积比约为1∶1。已知：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－572 kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ/mol
若不考虑水煤气中其他成分，相同状况下要获得相等的热量，所需甲烷与水煤气的体积比约为__________，它们燃烧生成的CO2的物质的量之比约为__________。以甲烷代替水煤气作民用燃气，其优点之一是__________。
(2)某化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到CO和H2为主的混合气，这种混合气可用于生产甲醇或合成氨，对甲烷而言，有如下两个主要反应：
①CH4(g)＋1/2O2(g)===CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝－36 kJ/mol
②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH2＝＋216 kJ/mol
由反应①②推出总反应热为零的总反应方程式为________________________________；求进料气中空气(O2的体积分数为21%)与水蒸气的体积比为__________。
解析：(1)1 mol水煤气即CO和H2各0.5 mol，则知0.5 mol CO放热141.5 kJ,0.5 mol H2放热143 kJ，共放热284.5 kJ，而1 mol CH4放热890 kJ，即得1∶3(或569∶1 780)；根据CO～CO2的关系式，3 mol水煤气燃烧生成(0.5×3) mol CO2，根据CH4～CO2的关系式，1 mol CH4燃烧生成1 mol CO2，从而得到2∶3(或569∶890)。
(2)根据盖斯定律：n1ΔH1＋n2ΔH2＝ΔH3＝0，所以有：
＝－＝－＝6
总反应热为零的反应方程式为6×①＋②，即
7CH4(g)＋3O2(g)＋H2O(g)===7CO(g)＋15H2(g) ΔH3＝0
从方程式可知：进料气中V(O2)∶V[H2O(g)]＝3∶1，则
＝＝＝14.3∶1。
以甲烷代替水煤气作民用燃气的优点是：燃烧值高(或用气量少；经济实惠；节省投资；减少碳氧化合物排放量；减少燃煤用量；有利于保护环境；提高使用安全性；使煤更多地得以综合利用)。
答案：(1)1∶3(或569∶1 780) 2∶3(或569∶890) 燃烧值高 (2)7CH4(g)＋3O2(g)＋H2O(g)===7CO(g)＋15H2(g) ΔH3＝0 14.3∶1
20．(8分)由甲、乙两人组成的实验小组，在同样的实验条件下，用同样的实验仪器和方法步骤进行两组中和热测定的实验，实验试剂及其用量如下表。
反应物 起始温度T1/℃ 终了温度T2/℃ 中和热kJ/mol
①1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NaOH溶液50 mL 13.0 ΔH1
②1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NH3·H2O溶液50 mL 13.0 ΔH2
(1)实验中碱液过量的目的是________________________。
(2)甲在实验之前预计ΔH1＝ΔH2，他的根据是_____________ _________________________；乙在实验之前预计ΔH1≠ΔH2，他的根据是__________________________________________。
(3)实验测得的温度是：①的起始温度13.0℃、终了温度19.8℃；②的起始温度13.0℃、终了温度19.3℃。设充分反应后溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，忽略实验仪器的比热容，则ΔH1＝__________；ΔH2＝__________(已知溶液密度均为1 g/cm3)。
解析：(1)中和热的测定属于定量实验，发生反应的酸和碱必须有一方是过量的。在由两种或多种物质构成的化学反应中，欲使某一种物质完全反应，让其他物质过量是有效措施之一。
(2)在上表的信息中，除了NaOH和NH3·H2O的碱性强弱程度不同外，其他都相同。
(3)ΔH＝－m·c·(T2－T1)/n(H2O)，n(H2O)＝0.050 mol。
答案：(1)保证酸完全反应，减小实验误差
(2)①②中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱
(3)－56.9 kJ/mol －52.7 kJ/mol
21．(9分)写出温度为298K时，下列反应的热化学方程式：
(1)3 mol NO2(g)与1 mol H2O(l)反应生成HNO3(aq)和NO(g)，放热138 kJ。
_______________________________________________________
(2)用CO还原1 mol Fe2O3，放热24.8 kJ。
_______________________________________________________
(3)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7 kJ。
_______________________________________________________
答案：(1)3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g) ΔH＝－138 kJ/mol
(2)3CO(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－24.8 kJ/mol
(3)2HgO(s)===2Hg(l)＋O2(g) ΔH＝＋181.4 kJ/mol
22．(6分)1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。
(1)下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是__________。
A．Na＋(g)＋Cl－(g)===NaCl(s) ΔH
B．Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s) ΔH1
C．Na(s)===Na(g) ΔH2
D．Na(g)－e－===Na＋(g) ΔH3
E.Cl2(g)===Cl(g) ΔH4
F．Cl(g)＋e－===Cl－(g) ΔH5
(2)写出ΔH1与ΔH、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5之间的关系式
_______________________________________________________
答案：(1)A
(2)ΔH1＝ΔH＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH51-1-1化学反应与能量(第一课时)课时练
双基练习
1．下列过程一定释放出能量的是( )
A．化合反应 B．分解反应
C．分子拆成原子 D．原子组成分子
解析：形成化学键放出能量，原子结合成分子放出能量，化合、分解反应有可能是放热反应，也有可能是吸热反应。
答案：D
2．下列说法正确的是( )
A．焓变是指物质参加反应时的能量变化
B．当反应放热时ΔH＞0，吸热时ΔH＜0
C．在加热条件下发生的反应均为吸热反应
D．一个化学反应中当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，ΔH为“－”
解析：焓变是指恒压条件下的热效应；化学反应是吸热反应还是放热反应与反应条件是否加热没有直接关系，ΔH＜0，放热反应，ΔH＞0，吸热反应。
答案：D
3．下列物质加入水中，显著放热的是( )
A．固体NaOH B．生石灰
C．无水乙醇 D．固体NH4NO3
解析：初中阶段已知NaOH固体、浓H2SO4溶于水会放热，生石灰加入水中发生反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2，该反应为放热反应，NH4NO3固体溶于水会吸热，乙醇溶于水，溶液温度无显著变化。
答案：AB
4．下列说法正确的是( )
A．凡有能量变化的过程都是化学变化
B．吸热反应只能在加热条件下才能进行
C．放热反应可能需要加热才能进行
D．天然气在空气中燃烧时，其化学能将全部转化为热能
解析：有能量变化的过程不一定是化学变化，如水的蒸发，NaOH(s)溶于水，两过程都属于物理变化，但前者吸热，后者放热，A不正确；吸热反应不一定加热才能进行，放热反应也不一定不需要加热才能进行，B不正确，C正确；天然气燃烧时化学能转化为光能与热能，D不正确。
答案：C
5．由图分析，下列叙述正确的是( )
A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B．A―→B＋C是放热反应
C．A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D．A―→B＋C是吸热反应，B＋C―→A是放热反应
解析：由图可以看出，B＋C的能量高于A的能量，则反应B＋C―→A一定是放热反应，反之A―→B＋C的反应一定是吸热反应，根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的热量一定相等。
答案：D
6．(2011·临沂高二检测)下列说法中正确的是( )
A．干冰蒸发要吸收大量的热，这就是化学反应中的吸热反应
B．酒精常被用作酒精灯和内燃机中的燃料，说明酒精燃烧是放热反应
C．木炭常温下不燃烧，加热才燃烧，说明木炭燃烧是吸热反应
D．人们用氢氧焰焊接或切割金属，主要是利用了氢气和氧气化合时所放出的能量
解析：干冰升华要吸热，这是物理变化，A不正确。酒精之所以能作燃料，就是因为它燃烧放热，B正确。木炭燃烧需加热引发反应，但反应一旦开始，反应放出的热可使木炭继续燃烧，说明反应是放热的，C错，D正确。
答案：BD
7．已知化学反应：2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法中不正确的是( )
A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量
B．56 g CO和32 gO2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量
C．12 g C和32 gO2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量
D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多
解析：放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应，因此B、C两项的说法正确。12 g C并不是全部的反应物，所以A项说法不正确。由于CCO放热，COCO2放热，所以CCO2比CCO放出的热量多，即D项说法也正确。故选A。
答案：A
8．下列变化为放热的化学反应的是( )
A．H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ/mol
B．2HI(g)===H2(g)＋I2(g) ΔH＝＋14.9 kJ/mol
C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
解析：A项，只是水的状态变化，属物理变化，不属于化学反应；B项，ΔH＞0，为吸热反应；C项，若断裂化学键时吸收的能量大于862 kJ时，反应吸热；D项，由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热。
答案：D
9．下列说法中正确的是( )
A．物质发生化学反应都伴随着能量变化
B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于反应产物的总焓
解析：物质发生化学反应都伴随着能量的变化，伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质发生物理变化、核变化(如原子弹的爆炸)也都伴有能量变化。在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓(设为x)与反应产物的总焓(设为y)之间的关系为①x＞y，化学反应为放热反应；②x＜y，化学反应为吸热反应；③x≠y。
答案：AC
10．在发生化学反应时总伴随着__________________。在化学反应过程中__________或__________的热量，通常叫做反应热。符号：__________，单位：__________，比较反应热大小时应注意______________________。
答案：能量的变化 吸收 放出 ΔH kJ/mol ΔH的正负号
能力提升
11．如图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中。试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是____________________。
(2)产生上述现象的原因是______________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式__________________________。
(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
(5)如将本题中“25℃澄清石灰水饱和溶液”换成“20℃碳酸饮料”进行探究实验，实验(1)观察到的另一现象是__________；其原因是________________________________________________。
解析：Mg与稀盐酸反应放出热量，溶液受热发生一系列变化，证明生成物的总能量小于反应物的总能量。
答案：(1)镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解；烧杯中溶液变浑浊
(2)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
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于
(5)烧杯中液体放出气泡的速率加快 碳酸饮料中CO2气体在水中的溶解度随温度升高而减小，故烧杯中的液体放出气泡的速率逐渐加快
12．下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量：
物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436
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__________。
(5)若无上表中的数据，你能正确回答出(4)吗？________，你的根据是____________________________。
解析：(1)(2)键能越大，分子越稳定，能量越低，反之分子越不稳定，能量越高。
(3)可以根据键能数据计算。
(4)可以根据X2＋H2===2HX进行计算判断。
(5)生成物越稳定，即生成物键能越大时，放出热量越多。
答案：(1)A (2)A (3)放热反应 (4)Cl2 (5)能 生成物越稳定，放出的热量越多，在HX中HCl最稳定
13．把煤作为燃料可通过下列两种途径获得热量：
途径Ⅰ：直接燃烧：
C(s)＋O2(g)CO2(g) (放热Q1 kJ)
途径Ⅱ：先制成水煤气，再燃烧水煤气：
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) (吸热Q2 kJ)
(共放热Q3 kJ)
试回答下列问题：
(1)判断途径Ⅰ放出的总热量__________(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的总热量。
(2)在制水煤气的反应里，反应物所具有的总能量__________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物所具有的总能量，因此在反应时，反应物就需要__________能量才能转化为生成物，其反应的条件为__________。
(3)简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义。
解析：物质燃烧时放出的热量仅与反应物最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间变化过程无关。所以，炭虽变为水煤气以及水煤气燃烧又变为CO2，其实质就相当于炭燃烧生成CO2的一步反应，故放出热量相同。
答案：(1)等于 (2)小于 吸收 高温 (3)固体煤经过处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时减少SO2和烟尘对大气造成污染，而且燃烧效率高，也便于输送。
14．某同学设计如下图的实验方案来探究NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应中的能量变化。根据他的实验步骤填写对应的实验现象和结论。
列表整理实验事实和结论：
实验步骤 实验现象 得出结论
A.将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物
B.用手触摸烧杯下部
C.用手拿起烧杯
D.将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上，一会儿再拿起
E.反应完后移走烧杯上的多孔塑料片，观察反应物
解析：此实验操作过程中需注意如下几点：
(1)Ba(OH)2·8H2O晶体应研磨成粉末，以便于NH4Cl晶体充分接触；(2)一定要在晶体混合起反应时立即用玻璃棒搅拌混合物，以便它们快速反应；(3)反应生成有刺激性气味的气体要注意防止吸入NH3；(4)底部粘有水的小烧杯不能提得太高，移得太远，防止玻璃片脱落损坏。
根据结论可知反应原理为2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===2NH3↑＋BaCl2＋10H2O，此反应过程吸收能量。
答案：
实验现象 得出结论
有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 有NH3生成
感觉烧杯变凉 反应吸热
烧杯下面带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部 反应吸热量使体系温度降低，使水结成冰
玻璃片脱离上面烧杯底部 冰融化
混合物成糊状 有水生成1-2《燃烧热 能源》课时练
双基练习
1．下列说法正确的是( )
A．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，故反应一定是吸热反应
B．在101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．物质燃烧都需要氧气
D．物质燃烧放出热量的多少与外界条件有关
解析：CO燃烧是放热反应；B中碳燃烧有完全燃烧与不完全燃烧，1 mol碳完全燃烧生成CO2时所放出的热量叫燃烧热；任何发光放热的剧烈的化学反应都叫燃烧，如H2在Cl2中燃烧。
答案：D
2．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且有些可以再生。下列各项中属最有希望的新能源的是( )
①天然气 ②煤 ③核能 ④水电 ⑤太阳能 ⑥燃料电池 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．③④⑤⑥ D．除①②外
解析：最有希望的新能源有太阳能、燃料电池、风能、氢能等。
答案：B
3．已知下列热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ/mol
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol
则氢气的燃烧热ΔH是( )
A．－483.6 kJ/mol B．－241.8 kJ/mol
C．－571.6 kJ/mol D．－285.8 kJ/mol
解析：本题通过方程式考查燃烧热的含义，即101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量为燃烧热。H2生成稳定的化合物为液态水，所以由第三个方程式求出燃烧热ΔH＝×(－571.6 kJ/mol)＝－285.8 kJ/mol。
答案：D
4．(2011·济源高二检测)下列各组物质的燃烧热相等的是( )
A．碳和二氧化碳 B．1 mol 碳和3 mol碳
C．3 mol C2H2和1 mol C6H6 D．淀粉和纤维素
解析：燃烧热是物质的性质，与量的多少无关。
答案：B
5．25℃、1.01×105 Pa时，下列哪个反应放出的热量能表示乙炔的燃烧热(单位：kJ/mol)( )
A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)
B．C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)
C．C2H2(g)＋O2(g)===2CO(g)＋H2O(g)
D．C2H2(g)＋O2(g)===2CO(g)＋H2O(l)
解析：燃烧热是指在25℃、101 kPa时完全燃烧1 mol纯物质生成稳定的化合物时所放出的热量。
答案：B
6．氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括( )
①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便 ④制备工艺廉价易行
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
答案：A
7．下列有关能量转换的说法正确的是( )
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
解析：本题考查了自然界中能量的转化方式。煤燃烧不仅转化为热能，A错；动物体内葡萄糖的氧化是化学能转化为其他形式的能量，C错；光合作用是太阳能转化为化学能的过程，D错。
答案：B
8．在相同温度和压强下，将32 g硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧，令前者放出的热量为ΔH1，后者放出的热量为ΔH2，则关于ΔH1和ΔH2的数值大小，正确判断是( )
A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1＞ΔH2
C．ΔH1＜ΔH2 D．无法判断
解析：由题意知反应物与生成物之间的能量差是定值，燃烧时有发光发热的现象，硫在纯氧中燃烧有明亮的蓝紫色火焰，在空气中燃烧有淡蓝色火焰。显然，无论是在什么条件下燃烧，都有一部分化学能转化成了光能，而且转化成光能越多，转化成热能就越少。
答案：C
9．一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ(Q＞0)，经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 mol/L的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐，则此条件下反应：C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH为( )
A．＋8Q kJ/mol B．＋16Q kJ/mol
C．－8Q kJ/mol D．－16Q kJ/mol
解析：由题意可得如下关系：
C4H10——4CO2——8KOH
1 mol 8 mol
n mol 0.5 mol
解得：n＝ mol，当1 mol C4H10燃烧时放出的热量应为16Q，ΔH为负值。
答案：D
10．能源是经济发展重要的物质基础。目前我国使用的主要能源煤、石油、天然气都属于不可再生资源，因此，开发利用新能源就显得格外重要，利用新能源发电的形式很多(见下图)，其中A表示潮汐能发电，B表示地热能发电，C表示__________能发电，D表示__________能发电。
A． B.
C． D.
解析：从图中可以看出C利用的是风能，而D利用的是太阳能。
答案：风 太阳
能力提升
11．能源是人类生存和发展的重要支撑因素。常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少、促使人们去研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等)的开发。
某些科学家对以下三个化学反应很感兴趣：
①3FeCl2＋4H2OFe3O4＋6HCl＋H2
②2Fe3O4＋3Cl2＋12HCl===6FeCl3＋6H2O＋O2
③6FeCl36FeCl2＋3Cl2↑
科学家想利用上述反应来制取一种很有意义的物质是__________。该物质作为燃料的主要优点有__________________ ______________________________________________。(至少填三点)
解析：将①×2＋②＋③可得：2H2O===2H2↑＋O2↑，相当于用H2O制H2。
答案：H2 不产生CO2，不产生温室效应 来源丰富 燃烧产物对环境无污染
12．化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等。
(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是__________；表示物质中和热的是__________(填“ΔH1”、“ΔH2”、“ΔH3”等)。
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1
B．C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3
D．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH4
E．C6H12O6＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH5
F．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH6
G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH7
H．CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH8
(2)根据2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出99.6 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：___________________。
解析：解答本题首先要明确燃烧热和中和热的概念，然后据此进行分析、判断和计算。
(1)根据燃烧热的含义可知ΔH4、ΔH5为燃烧热。根据中和热的含义可知ΔH6为中和热。
(2)2.00 g C2H2完全燃烧放出热量为99.6 kJ可得1 mol C2H2气体完全燃烧放出热量为99.6 kJ÷(2.00 g/26 g)＝1 294.8 kJ。故C2H2气体燃烧的热化学方程式为：
C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－1 294.8 kJ/mol
答案：(1)ΔH4、ΔH5 ΔH6
(2)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 294.8 kJ/mol
13．某学校化学科研小组使用一些废旧物品组装了一个简易装置，用来测定乙醇的燃烧热，过程如下：
①用一只空墨水瓶，盖上钻一小孔，插入一段玻璃管，灯芯通过玻璃管伸入墨水瓶中；
②取小食品罐头盒，去了盖子，开口的两侧各钻一小孔，准备系线绳用，罐头盒外面缠上石棉绳；
③用绝热板(或用硬纸板代替)做成一个圆筒，圆筒下剪开一排小孔，便于进入空气。圆筒正好套在罐头盒和自制酒精灯外边。如图所示；
④准确量取200毫升水，倒入罐头盒中，__________；
⑤在自制酒精灯中注入容积的的无水乙醇，并使灯芯浸入无水乙醇中，__________；
⑥点燃灯芯，使火焰接触罐头盒底进行加热，并用环形玻璃搅拌棒在罐头盒里上下轻轻地搅动；
⑦当水温上升到40℃～50℃时，熄灭灯焰。记录下最高温度t2；
⑧再次称量自制酒精灯的质量m2；
⑨更换水，添加无水乙醇，重复以上实验。
(1)请结合实验信息，补充④、⑤中实验操作。
④__________________________________________________。
⑤__________________________________________________。
(2)该小组同学通过实验并查阅资料得到了如表实验数据：
实验序号 Ⅰ Ⅱ
水的质量m/g水的比热容c/J/(g·℃)加热前水的温度t1/℃加热后水的温度t2/℃点燃前酒精灯和乙醇的质量m1/g熄灭后酒精灯和乙醇的质量m2/g乙醇的摩尔质量M/g/mol乙醇燃烧热的测定值/kJ/mol 2004．1815．640．0170．68169．9546________ 2004．1814．940．5177．50176．6046______
文献值/kJ/mol 1 366.8
请根据Q＝，利用测得的数据计算乙醇的燃烧热并填入表中。
(3)结合计算结果分析误差产生的原因(两条即可)：
①____________________________________________________。
②____________________________________________________。
(4)实验中当水温上升到40℃～50℃时，即熄灭灯焰，记录最高温度，温度太高或太低时，会对结果产生什么影响？解释原因。
解析：解答本题的关键是准确测量出水温的变化及酒精质量的变化，然后由Q＝计算放出的热量。
答案：(1)测得其温度为t1 称得其质量为m1
(2)1 285.4 1 093.9
(3)圆筒中空气流通带走热量 圆筒绝热性能差
(4)温度过低，圆筒中空气流通带走的热量占较大的百分比；温度过高，内外温差大，散失的热量会更多，都会使误差增大。1-1-2化学反应与能量(第二课时)课时练
双基练习
1.实验室进行中和热的测定的实验时除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)外，其他所用的仪器和试剂均正确的一组是( )
A．0.50 mol/L盐酸，0.50 mol/L NaOH溶液，100 mL量筒1个
B．0.50 mol/L盐酸，0.55 mol/L NaOH溶液，100 mL量筒2个
C．0.50 mol/L盐酸，0.55 mol/L NaOH溶液，50 mL量筒1个
D．0.50 mol/L盐酸，0.55 mol/L NaOH溶液，50 mL量筒2个
解析：本实验中为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍过量，故A项不符合，所需酸、碱量均为50 mL，故B项不符合，酸、碱分别用不同的量筒量取，故C项不符合。
答案：D
2．1.00 L 0.5 mol/L NaOH溶液与足量稀盐酸反应，放出28.7 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．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
ΔH＝＋28.7 kJ/mol
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－28.7 kJ/mol
C．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
ΔH＝＋57.4 kJ/mol
D．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－57.4 kJ/mol
解析：表示该反应中和热的热化学方程式须是生成1 mol H2O时的情况。由题意可知生成0.5 molH2O放热28.7 kJ，则生成1 mol H2O放热为57.4 kJ，即该反应ΔH＝－57.4 kJ/mol。
答案：D
3．有如下三个热化学方程式：
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝a kJ/mol
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝b kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝c kJ/mol
下列关于它们的表述中，正确的是( )
A．它们都是吸热反应 B．a，b和c均为正值
C．a＝b D．2b＝c
解析：H2燃烧是放热反应，ΔH为负值，故A、B不正确；根据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同，可判断a≠b，故C错；根据相同的反应，反应热与可燃物的物质的量成正比，第三个反应各反应物与生成物物质的量是第二个反应各反应物和生成物物质的量的2倍，可判断2b＝c。
答案：D
4．下列对H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH(298 K)＝－184.6 kJ/mol的叙述正确的是( )
A．1分子H2和Cl2反应，放出热量194.6 kJ
B．1 mol H2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，放出的热量为184.6 kJ
C．在101 kPa、25℃的条件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)放出的热量为184.6 kJ
D．在101 kPa、25℃的条件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)吸收的热量为184.6 kJ
解析：反应方程式中ΔH的值与具体化学反应相对应，在反应中各物质前的计量数不再表示粒子数目，只表示物质的“物质的量”，所以A错。在描述反应时应说明外界条件，而B中没有指明温度和压强。ΔH＜0，反应放热而非吸热，D错误。
答案：C
5．下列热化学方程式书写正确的是( )
A．2SO2＋O22SO3 ΔH＝－196.6 kJ/mol
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ
D．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝＋393.5 kJ/mol
解析：书写热化学方程式必须注意以下几点：要注明反应物和生成物的状态；放热反应ΔH为“－”，吸热反应ΔH为“＋”；ΔH的单位为kJ/mol。故选B。
答案：B
6．胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝＋890.3 kJ/mol
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ/mol
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－890.3 kJ/mol
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ
解析：A项中CH4燃烧放热，不正确；1 mol CH4完全燃烧生成液态水时放热为890.3 kJ，C项不正确；D的反应热为ΔH＝－571.6 kJ/mol。
答案：B
7．根据热化学方程式：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－a kJ/mol(a＝296)分析，下列说法中不正确的是( )
A．S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－b kJ/mol，则a＞b
C．1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和
D．16 g固体硫在空气中充分燃烧，可放出148 kJ的热量
解析：固态硫燃烧放热小于气态硫燃烧放出热量，故a＜b。
答案：B
8．下列关于反应与能量的说法正确的是( )
A．Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)
ΔH＝－216 kJ/mol，E反应物＜E生成物
B．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)
ΔH＝＋178.2 kJ/mol，E反应物＜E生成物
C．HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)
ΔH＝－92.3 kJ/mol,1 mol HCl在密闭容器中分解后放出92.3 kJ的热量
D．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol含1 mol NaOH的烧碱溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放热57.3 kJ
解析：A选项中反应Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)为放热反应，E反应物＞E生成物；B、C选项中的反应均为吸热反应，E反应物＞E生成物；ΔH＞0；D选项中含1 mol NaOH的烧碱溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出的热量多于57.3 kJ。
答案：B
9．根据热化学方程式：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297.23 kJ/mol，分析下列说法正确的是( )
A．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－Q，Q值大于297.23 kJ/mol
B. S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－Q，Q值小于297.23 kJ/mol
C．1 mol SO2(g)的能量总和大于1 mol S(s)和1 mol O2(g)的能量总和
D．1 mol SO2(g)的能量总和小于1 mol S(s)和1 mol O2(g)的能量总和
解析：Q值等于297.23 kJ/mol，由于S(s)＋O2(g)===SO2(g)的ΔH为“－”，说明为放热反应，反应物(1 mol S和1 mol O2)的总能量大于生成物(1 mol SO2)的总能量。
答案：D
10．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－270 kJ/mol，下列说法正确的是( )
A．2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量
B．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出放出的热量小于270 kJ
C．在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量
D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ的热量
解析：由于热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，而不表示气体体积或分子个数，故A、D项均错误；由于从HF(g)变为HF(l)放出热量，因此，1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量大于270 kJ，故B项错误；由于该反应为放热反应，由能量守恒定律知，E(反应物)＞E(生成物)，故C项正确。
答案：C
能力提升
11．在长征三号丙运载火箭的第三级发射中使用高效的液氢和液氧作为推进剂。已知在1×105Pa,298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气时放出484 kJ热量，又知H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44kJ/mol，则表示氢气燃烧的热化学方程式为__________________。
解析：先根据题意写出氢气燃烧生成水蒸气的热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－484 kJ/mol ①
H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol ②
将①×－②得：
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ/mol
答案：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ/mol
12．根据下列反应事实，写出有关热化学方程式。
(1)1 mol Cu(s)与适量O2(g)发生反应，生成CuO(s)，放出157 kJ热量：_____________________________________________________。
(2)1 mol C(s)与适量H2O(g)发生反应，生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量：__________________________________________。
(3)汽油的重要成分是辛烷(C8H18)，1 mol C8H18(l)在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)，放出5 518 kJ热量：___________________。
答案：(1)2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s) ΔH＝－314 kJ/mol
(2)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ/mol
(3)2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－11 036 kJ/mol
13．(2011·山东泰安高二检测)H2SO4溶液和KOH溶液反应时有热量放出，并已知反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2。试回答下列问题：
(1)用离子方程式表示中和反应的实质____________________。
(2)判断E1和E2的大小关系：E1__________E2。
(3)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(1) ΔH＝－57.3 kJ/mol，计算下列中和反应中放出的热量。
①用20 g NaOH配成稀溶液跟足量的稀盐酸反应，能放出__________kJ的热量。
②用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量的稀硝酸反应，能放出__________kJ的热量。
解析：(1)中和反应实质是H＋＋OH－===H2O；
(2)因为酸与碱中和有热量放出，所以反应物总能量大于生成物总能量，即E1＞E2；
(3)①依据题意
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(1) ΔH＝－57.3 kJ/mol
1 mol 57.3 kJ
Q
Q＝＝28.65 kJ
②依据题意
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(1) ΔH＝－57.3 kJ/mol
1 mol 57.3 kJ
0．1 mol×2 Q′
Q′＝＝11.46 kJ。
答案：(1)H＋＋OH－===H2O
(2)＞
(3)①28.65 ②11.46
14．已知在101 kPa,298 K条件下由稳定态单质生成1 mol化合物的焓变叫做该物质的标准生成焓(简称生成焓)，也称生成热，用符号ΔH表示。下表是从化学手册中查到的几种物质的标准生成焓。
化合物 ΔH(kJ/mol)
H2O(1) －286
H2O(g) －242
CO(g) －111
CO2(g) －394
依据以上信息，回答下列问题：分别写出表示H2O(g)、CO(g)、CO2(g)生成焓的热化学方程式
______________________________________________________，
______________________________________________________，
______________________________________________________。
解析：在充分理解新信息“101 kPa,298 K条件下由稳定单质生成1 mol化合物的焓变叫做该物质的标准生成焓”的基础上，很容易写出三个热化学方程式。
答案：①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ/mol
②C(石墨，s)＋1/2 O2(g)===CO(g) ΔH＝－111 kJ/mol
③C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－394 kJ/mol1-3《化学反应热的计算》课时练
双基练习
1．在一定温度下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ/mol
1 molCO和3 mol CH4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为( )
A．2 912 kJ B．2 953 kJ
C．3 236 kJ D．3 867 kJ
解析：由热化学方程式可知，2 molCO燃烧可放出566 kJ热量，则1 mol CO完全燃烧释放283 kJ热量，同理3 mol CH4释放3×890 kJ＝2 670 kJ热量，所以1 mol CO和3 mol CH4完全燃烧共释放热量为2 953 kJ。
答案：B
2．已知A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1，D(g)＋B(g)===E(g) ΔH2，且ΔH1＜ΔH2，若A和D的混合气体1 mol完全与B反应，反应热为ΔH3，则A和D的物质的量之比为( )
A. B.
C. D.
解析：设1 mol混合气体中含Ax mol，Dy mol，
则有，解得
故＝。B选项正确。
答案：B
3．已知25℃、101 kPa条件下：
(1)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH＝－2 834.9 kJ/mol
(2)4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH＝－3 119.1 kJ/mol
由此得出的正确结论是( )
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应
解析：(2)－(1)得：2O3(g)===3O2(g) ΔH＝－284.2 kJ/mol，可知等质量的O2能量低。
答案：A
4．管道煤气的主要成分是H2、CO和少量的甲烷。相应的热化学反应方程式为：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ/mol
当使用管道煤气的用户改用天然气后，在相同条件下燃烧等体积的天然气，理论上所获得的热值，前者大约是后者的多少倍( )
A．0.8 B．1.3
C．3.1 D．0.32
解析：由热化学方程式可得1 mol H2、CO燃烧放出的热量约为283 kJ～285.8 kJ；1 mol CH4燃烧放出的热量为890.3 kJ，两者之比约为0.32，故答案为D。
答案：D
5．100 g碳燃烧所得气体中，CO占体积，CO2占体积，且C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.35 kJ/mol，CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ/mol。
与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是( )
A．392.92 kJ B．2 489.44 kJ
C．784.92 kJ D．3 274.3 kJ
解析：100 g碳不完全燃烧时产生CO物质的量为× mol，因为碳完全燃烧可分两步，先生成CO同时放热，CO再生成CO2再放热，总热量即为完全燃烧时放出的热。因此与100 g碳完全燃烧相比，损失的热量为× mol CO燃烧放出的热量，设为Q。
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH(298K)＝－282.57 kJ/mol
1 mol 282.57 kJ
× mol Q
Q＝282.57 kJ××，Q＝784.92 kJ。
答案：C
6．化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( )
A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c) kJ/mol
B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝2(b－a) kJ/mol
C.N2(g)＋H2(g)===NH3(l) ΔH＝(b＋c－a) kJ/mol
D.N2(g)＋H2(g)===NH3(g) ΔH＝(a＋b) kJ/mol
解析：本题考查热化学方程式的书写。由能量图像知， mol N2(g)和 mol H2(g)需要吸收a kJ的热量分解为1 mol N和3 mol H，而1 mol N和3 mol H放出b kJ热量生成1 mol NH3(g)，1 mol NH3(g)液化放出c kJ热量，因此由 molN2(g)和 mol H2(g)生成1 mol NH3(l)的反应热ΔH＝(a－b－c) kJ/mol。
答案：A
7．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.83 kJ/mol
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ/mol
若氢气与一氧化碳的混合气体完全燃烧可生成5.4 gH2O(l)，并放出114.3 kJ热量，则混合气体中CO的物质的量为( )
A．0.22 mol B．0.15 mol
C．0.1 mol D．0.05 mol
解析：设生成5.4 g H2O时放出的热量为x。
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.83 kJ/mol
18 g 285.83 kJ
5.4 g x
解得x＝85.75 kJ。
由CO燃烧放出的热量为114.3－85.75＝28.55 kJ。
设有CO的物质的量为y，
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ/mol
1 mol 282.9 kJ
y 28.55 kJ
解得：y＝0.1 mol。
答案：C
8．在298 K、1.01×105 Pa下，将22 g CO2通入750 mL 1 mol/L NaOH溶液中充分反应，测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下，1 mol CO2通入1 L 2 mol/L NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是( )
A．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(2y－x) kJ/mol
B．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)
ΔH＝－(2x－y) kJ/mol
C．2CO2(g)＋2NaOH(aq)===2NaHCO3(aq)
ΔH＝－(4x－y) kJ/mol
D．2CO2(g)＋2NaOH(l)===2NaHCO3(l)
ΔH＝－(8x－2y) kJ/mol
解析：0.5 mol CO2与0.75 mol NaOH反应生成0.25 mol Na2CO3和0.25 mol NaHCO3，反应所放出的热量为x kJ，则生成1 mol Na2CO3和1 mol NaHCO3放出4x kJ的热量。写出对应的热化学方程式：
2CO2(g)＋3NaOH(aq)===Na2CO3(aq)＋NaHCO3(aq)＋H2O(l) ΔH1＝－4x kJ/mol。 ①
由题意知：CO2(g)＋2NaOH(aq)===Na2CO3(aq)＋H2O(l) ΔH2＝－ y kJ/mol。 ②
①－②得：CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－(4x－y) kJ/mol。
D项中Na2CO3与NaHCO3的状态未标对；只有C正确。
答案：C
9．已知：CH3CH2CH2CH3(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 878 kJ/mol
(CH3)2CHCH3(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 869 kJ/mol
下列说法正确的是( )
A．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子
B．正丁烷的稳定性大于异丁烷
C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
解析：本题是考查物质稳定性及能量变化的题目。1 mol正丁烷燃烧放出2 878 kJ的热量，1 mol异丁烷燃烧放出2 869 kJ的热量，正丁烷燃烧放出的热量大于异丁烷燃烧放出的热量，故A正确。正丁烷的能量大，稳定性差，故B错误。两式相减得CH3CH2CH2CH3(g)===(CH3)2CHCH3(g) ΔH＝－9 kJ/mol，异丁烷转化为正丁烷是一个吸热过程。正丁烷和异丁烷是同分异构体，具有相同C－H键，都含有10个C－H键。
答案：A
10．已知热化学方程式：
①C(固、金刚石)＋O2(气)===CO2(气)
ΔH＝－395.4 kJ/mol，
②C(固、石墨)＋O2(气)===CO2(气) ΔH＝－394 kJ/mol，
由金刚石转化为石墨的热化学方程式___________________ _________________，由热化学反应方程式看来，更稳定的碳的同素异形体是______________________。
解析：①－②得
C(固、金刚石)＝C(固、石墨) ΔH＝－1.4 kJ/mol，所以由金刚石转变为石墨是一个放热反应，所以石墨比金刚石稳定。
答案：C(固、金刚石)===C(固、石墨) ΔH＝－1.4 kJ/mol 石墨
能力提升
11．(2011·新课标全国高考)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－285.8 kJ/mol、－283.0 kJ/mol和－726.5 kJ/mol。请回答下列问题：
(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是__________kJ；
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______________________________；
解析：(1)氢气的燃烧热是－285.8 kJ/mol，即每生成1 mol的水就放出285.8 kJ的能量，反之分解1 mol的水就要消耗285.8 kJ的能量，所以用太阳能分解10 mol水消耗的能量是2 858 kJ；
(2)由CO(g)和CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式
①CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－283.0 kJ/mol；
②CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－726.5 kJ/mol；
可知②－①得到CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－443.5 kJ/mol。
答案：(1)2 858
(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－443.5 kJ/mol
12．(2011·山东高考题)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
已知：
2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ/mol
2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g) ΔH＝－113.0 kJ/mol
则反应NO2(g)＋SO2(g)??SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝______kJ/mol。
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是__________。
解析：本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。①2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH1＝－196.6 kJ/mol ②2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g) ΔH2＝－113.0 kJ/mol。①－②即得出2NO2(g)＋2SO2(g)??2SO3(g)＋2NO(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－196.6 kJ/mol＋113.0 kJ/mol＝－83.6 kJ/mol。所以本题的正确答案是－41.8。
答案：－41.8
13．煤燃烧的反应热可通过以下两种途径来利用：
a．利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；
b．先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：
a．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝E1 ①
b．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝E2 ②
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝E3 ③
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝E4 ④
回答：
(1)与途径a相比途径b有较多的优点，即________________ ____________________。
(2)上述四个热化学方程式中的哪个反应ΔH＞0______。
(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是__________。
A．a比b多
B．a比b少
C．a与b在理论上相同
(4)根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为__________。
解析：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)是煤气化过程中发生的主要反应，生成CO和H2燃烧充分，能量利用率高，且运输方便。
(2)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)需吸收热量，ΔH＞0。
(3)根据盖斯定律，②③④三方程式的加和可得①，理论上a、b两条途径产生的可利用的总能量是相同的。
(4)根据能量守恒及(3)的分析，不难得出E1＝E2＋E3＋E4。
答案：(1)煤的利用率高；变成气体以后，运输方便；使燃烧充分 (2)反应② (3)C (4)E1＝E2＋E3＋E4
14．煤转化为水煤气的主要化学反应为
C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；
C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol
②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－242.0 kJ/mol
③CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3＝－283. 0 kJ/mol
试回答：
(1)请你根据上述数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式：____________________________。
(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量__________(填“多”或“少”)。
甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图：
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析：甲、乙两同学观点正确的是__________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是_____________________________________。
解析：题目考查了热化学方程式的书写和盖斯定律的运用。根据盖斯定律可知“无论反应是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变是一样的”，因此得出1 mol碳固体和水蒸气反应的焓变为131.5 kJ/mol；在煤转化为水煤气时需要吸收热量，因此甲同学的观点是正确的。
答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ/mol
(2)多 乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3且ΔH2＞0)
