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课时提能演练(一)
一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)
1.(2012·潍坊高二检测)由如图分析,有关叙述正确的是( )
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
2.(2012·盐城高二检测)下列反应属于氧化还原反应，而且ΔH>0的是( )
A.铝片与稀硫酸反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.灼热的炭与CO2反应
D.甲烷在O2中的燃烧
3.已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是( )
A.C8H18(l)+O2(g)→8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-48.40 kJ·mol-1
B.C8H18(l)+O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 517.6 kJ·mol-1
C.C8H18(l)+O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=+5 517.6 kJ·mol-1
D.C8H18(l)+O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-48.40 kJ·mol-1
4.同温同压下，下列热化学方程式中Q值最大的是(均为放热反应)( )
A.2A(l)+B(l)====2C(g) ΔH=－Q1 kJ·mol-1
B.2A(g)+B(g)====2C(g) ΔH=－Q2 kJ·mol-1
C.2A(g)+B(g)====2C(l) ΔH=－Q3 kJ·mol-1
D.2A(l)+B(l)====2C(l) ΔH=－Q4 kJ·mol-1
5.请根据下列信息判断氢气燃烧生成水蒸气是释放能量还是吸收能量，正确的是( )
A.释放能量 B.吸收能量
C.既不放出也不吸收 D.无法判断
6.(2012·成都高二检测)据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是( )
二、非选择题(本题包括2小题，共20分)
7.(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，写出表示硫的燃烧的热化学方程式：________________________________________________________。
(2)下图是298 K、101 kPa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___________________________________________________。
8.(12分)已知H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。回答有关中和反应的问题。
(1)用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出________kJ热量。
(2)如图装置中仪器A的名称___________，
作用是______________________________；
仪器B的名称_________，作用是________________________________________；
碎泡沫塑料的作用是________________________________________________。
(3)若通过实验测定中和热的ΔH，其结果常常大于-57.3 kJ·mol-1，其原因可能是______________________________________________________________。
(4)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
答案解析
1.【解析】选D。本题考查化学反应中的能量变化。由图可知,B+C的总能量高于A的能量,则反应B+C→A一定是放热反应;反之,A→B+C则是吸热反应,并且两反应的反应热在数值上相等,符号相反。
2.【解析】选C。活泼金属与酸反应、燃烧都是放热反应，A、D错误；B、C两项属于吸热反应，但是B项不是氧化还原反应，故选C。
【方法技巧】
(1)常见的放热反应: ①金属与水或酸的反应 ②酸碱中和反应 ③燃烧反应 ④大多数化合反应 ⑤铝热反应
(2)常见的吸热反应：
①大多数分解反应 ②盐的水解反应 ③C＋CO22CO
④2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)====BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
⑤C＋H2O(g)CO＋H2
3.【解析】选B。在25 ℃、101 kPa下，1 mol C8H18燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为×114 g=5 517.6 kJ。在书写热化学方程式时应注意以下几点：
①标明各物质的聚集状态，A中H2O的状态标错，A错；②标明反应是吸热还是放热，ΔH＞0时为吸热反应，ΔH＜0时为放热反应，C错；③热量数值要与化学计量数相对应，显然D错。
【误区警示】该题易错选C，原因是忽视了ΔH的符号。因该反应一定为放热反应，ΔH的符号一定为“-”；也易忽视物质前的化学计量数是物质的量而不是质量，而误选A。
4.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)看清反应物与生成物的聚集状态。
(2)物质的三态中，E(g)＞E(l)＞E(s)。
【解析】选C。从物质的聚集状态上看，物质在气态时所含有的能量最高，在固态时所含能量最低，由以上分析可知，C项反应物的聚集状态为气态，对应生成物为液态，它们所含能量的差值最大，故放出的热量最多。
5.【解析】选A。由焓变等于断键吸收的总能量减去成键放出的总能量，
故ΔH＝(436＋249－930) kJ·mol－1＝－245 kJ·mol－1。
6.【解析】选B。由题意可知，水的分解反应为吸热反应，故生成物的总能量大于反应物的总能量，从图像上看，应是“前低后高”。使用催化剂降低反应时分子的活化能，但没有改变反应热，故B项正确。
7.【解析】(1)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，则1 mol固体硫完全燃烧放出296.8 kJ的热量，据此可写出表示燃烧的热化学方程式。
(2)由题图可以看出反应物和生成物的能量差为92 kJ，该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH = －92 kJ·mol-1
答案:(1)S(s)＋O2(g)====SO2(g) ΔH=－296.8 kJ·mol-1
(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH=－92 kJ·mol-1
【方法技巧】
(1)必须标明各种物质的聚集状态(s、l、g、aq)；
(2)方程式后面必须标明反应热，吸热反应ΔH为“+”、放热反应ΔH为“-”。
(3)ΔH的数值与反应的化学计量数成正比。
8.【解析】(1)根据中和热的含义：H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1，所以0.1 mol Ba(OH)2稀溶液与足量稀硝酸反应时生成0.2 mol H2O(l)，故放出的热量为11.46 kJ。
(2)由实验装置知，A为环形玻璃搅拌棒，作用是搅拌，使溶液充分混合；B为温度计，作用是测量温度；碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失。
(3)在测定中和热的实验中，减少热量损失是实验的关键，而在实验中会不可避免的有少量热量损失，导致结果常常大于-57.3 kJ·mol-1。
(4)用氨水代替NaOH(aq)，会使测得的中和热数值偏小，因为氨水(NH3·H2O)是弱电解质，电离时需吸收热量。
答案:(1)11.46
(2)环形玻璃搅拌棒 搅拌，使溶液充分混合 温度计 测量温度
减少实验过程中的热量损失
(3)实验中不可避免的有少量热量损失 (4)偏小
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课时提能演练(二)
一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)
1.(2012·潍坊高二检测)当前世界范围内都在积极发展新能源和可再生能源，走可持续发展之路。下列有关做法违背可持续发展精神的是( )
A.将氢气、酒精设计成燃料电池，是因为燃料电池具有较高的能量利用率，同时氢气、酒精等燃料可再生
B.大力开发丰富的煤炭资源，并将煤进行气化处理，提高煤的综合利用率，可减少对石油的依赖
C.开发和利用太阳能、生物质能、风能等，如在我国西部和沿海地区兴建太阳能、风力发电站等
D.合理开发利用海底可燃冰有助于缓解化石能源紧缺问题
2.(2012·杭州高二检测)已知反应：①101 kPa时，2C(s)＋O2(g)====2CO(g)
ΔH＝-221 kJ·mol-1；②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)====H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·mol-1。下列结论正确的是( )
A.碳的燃烧热ΔH=－110.5 kJ·mol-1
B.①的反应热为221 kJ·mol-1
C.0.5 mol稀硫酸与1 mol稀NaOH溶液反应放出的热量为57.3 kJ
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
3.1.5 g火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)完全燃烧，放出50 kJ热量，则二甲基肼的燃烧热为( )
A.1 000 kJ·mol-1 B.1 500 kJ·mol-1
C.2 000 kJ·mol-1 D.3 000 kJ·mol-1
4.据报道，有一集团拟将在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为2H2O 2H2↑+O2↑。有下列几种说法：
①水分解反应是放热反应；②氢气是一级能源；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件。其中叙述正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②③④
5.(2012·济宁高二检测)一些烷烃的燃烧热如下表：
下列表达正确的是( )
A.正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol-1
B.稳定性：正丁烷>异丁烷
C.乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)====4CO2(g)+6H2O(g)
ΔH=－1 560.8 kJ·mol-1
D.相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
6.下列两个热化学方程式：2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1；
C3H8(g)+5O2(g)====3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220 kJ·mol-1。
现有H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3 847 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是( )
A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.5∶1
二、非选择题(本题包括2小题，共20分)
7.(8分)在101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量。
(1)CH4的燃烧热ΔH＝___________。
(2)44.8 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为___________。
8.(12分)(2012·成都高二检测)下表是几种常用燃料(1 mol)完全燃烧时放出的热量：
(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热的热化学方程式____________________。
(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________等。
答案解析
1.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)煤属于化石燃料。
(2)明确新能源和可再生能源的定义。
【解析】选B。煤炭属于不可再生能源，不属于新能源的范畴，大量开采煤，违背可持续发展的精神。
2.【解析】选C。碳的燃烧热所对应的产物为CO2，A错；B项，①的反应热应表达为-221 kJ·mol-1，B错误；D项，稀醋酸为弱电解质，电离需要吸收热量，故稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时，放出的热量要小于57.3 kJ，D错误。
3.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)燃烧热所指的可燃物的物质的量为1 mol。
(2)1 mol二甲基肼的质量为60 g。
【解析】选C。1 mol二甲基肼的摩尔质量为60 g·mol-1，1.5 g∶50 kJ=
60 g∶x，x=2 000 kJ，故答案选C。
4.【解析】选C。氢气燃烧是放热反应，则水分解反应为吸热反应；一级能源就是自然界里以现成的形成提供的能源，故氢气不是一级能源。
【误区警示】对一级能源的概念模糊不清，而导致错选D。
5.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)分析表格，寻找变化规律。
(2)物质能量越高，越不稳定。
【解析】选A。分析表中数据可得出规律：①烷烃中，碳原子数越多，燃烧热数值越大，碳原子数相同时，支链越多，燃烧热数值越低。A项，综合表中数据可知正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol-1，A对；B项，稳定性：正丁烷<异丁烷，B错；2 mol乙烷燃烧的热化学方程式应为2C2H6(g)+7O2(g)====4CO2(g)+6H2O(l)ΔH=－3 121.6 kJ·mol-1，C错；相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误；答案选A。
6.【解析】选B。设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，
则有
解得在相同压强、温度下，
V(H2)∶V(C3H8)=n(H2)∶n(C3H8)=3∶1。
【方法技巧】十字交叉法在本题中的应用
本题也可用十字交叉法求解。据题意知1 mol混合气体完全燃烧放出的热量为
则有：
则
7.【解析】根据题意，在101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧的热化学方程式为
CH4(g)＋2O2(g)====CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，CH4的燃烧热
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。44.8 L CH4(标准状况)的物质的量n(CH4)＝2 mol，
2 mol CH4完全燃烧放出的热量为2 mol×890.3 kJ·mol－1＝1 780.6 kJ。
答案:(1)-890.3 kJ·mol－1 (2)1 780.6 kJ
8.【解析】(1)观察表中的数据可知，1 mol气体燃料燃烧所放出的热量，甲烷最多。
(3)燃烧所生成的CO2量最多的应是1 mol物质中含碳原子数最多的物质，故符合条件的为乙醇。
答案:(1)甲烷
(2)CO(g)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-282.6 kJ·mol-1
(3)乙醇 (4)氢能、太阳能(或风能、地热能)
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课时提能演练(三)
一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)
1.(2012·苏州高二检测)下列关于盖斯定律描述不正确的是( )
A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B.盖斯定律遵守能量守恒定律
C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
2.已知
(1)H2(g)+O2(g)====H2O(g) ΔH1＝a kJ· mol-1[]
(2)2H2(g)+O2(g)====2H2O(g) ΔH2＝b kJ· mol-1
(3)H2(g)+O2(g)====H2O(l) ΔH3＝c kJ· mol-1
(4)2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH4＝d kJ·mol-1
下列关系式中正确的是( )[]
A.a＜c＜0 B.b＞d＞0 C.2a＝b＜0 D.2c＝d＞0
3.已知热化学方程式：
C(金刚石，s)+O2(g)====CO2(g) ΔH1
C(石墨，s)+O2(g)====CO2(g) ΔH2
C(石墨，s)====C(金刚石，s) ΔH3=+1.9 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.石墨转化成金刚石的反应是放热反应
B.石墨比金刚石稳定
C.ΔH3=ΔH1-ΔH2
D.ΔH1>ΔH2
4.已知298 K时合成氨反应，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝-92.0 kJ·mol－1，将此温度下的1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量为(假定热量无损失)( )
A.一定小于92.0 kJ B.一定大于92.0 kJ[]
C.一定等于92.0 kJ D.无法确定
5.将1 000 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量；将1 000 mL 0.5 mol·L-1盐酸与足量CH3COONa溶液充分反应放出b kJ热量(不考虑醋酸钠水解)；将500 mL 1 mol· L-1 H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为( )
A.(5a-2b)kJ B.(2b－5a)kJ
C.(5a+2b)kJ D.(10a＋4b)kJ
6.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量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 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为( )
A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ
二、非选择题(本题包括2小题，共20分)
7.(8分)(2012·衡水高二检测)“神舟”九号于2012年6月在酒泉卫星发射中心发射，标志着我国的航空航天技术迈出了一大步。火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)为燃料，四氧化二氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：
N2(g)+2O2(g)====2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ·mol-1 ①
N2H4(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g) ΔH2＝-534 kJ·mol-1 ②
试计算1 mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为_______kJ，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式：____________________________________________。
8.(12分)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1)，P—P：198、P—O：360、O＝O：498，试通过计算说明，化学反应P4(g)+3O2(g)====P4O6(g)，是放热反应还是吸热反应？热量变化为多少？
答案解析
1.【解析】选A。化学反应的反应热只与反应体系的始态与终态有关，与反应途径无关。
2.【解析】选C。氢气的燃烧反应为放热反应，因此上述四个反应的ΔH均小于0，且等量的氢气完全反应生成液态水比生成气态水时放出的热量要多，故选C。
3.【解析】选B。由ΔH3＞0，说明石墨转化成金刚石的反应是吸热反应，故A错；同时也说明金刚石能量高，能量高的不稳定，故B正确；由盖斯定律可得：ΔH3=ΔH2-ΔH1，故C错；由金刚石的能量高于石墨，其燃烧放热多，应有[]
ΔH1<ΔH2，D错。
4.【解析】选A。合成氨反应是可逆反应，ΔH＝-92.0 kJ·mol－1是1 mol N2与3 mol H2完全反应时放出的热量。现在将1 mol N2与3 mol H2在此条件下反应，因其为可逆反应，必然不能反应完全，放出的热量必小于 92.0 kJ。
【误区警示】误认为1 mol N2和3 mol H2混合能完全反应生成2 mol NH3而错选C。
5.【解析】选C。依题意可得：Ba2＋(aq)＋SO42-(aq)====BaSO4(s) ΔH=
－10a kJ·mol－1；CH3COO-(aq)＋H＋(aq)====CH3COOH(aq) ΔH=－2b kJ·mol－1。则Ba2＋(aq)＋SO42-(aq)＋2CH3COO－(aq)＋2H＋(aq)====BaSO4(s)＋2CH3COOH(aq)
ΔH=－(10a＋4b) kJ·mol－1，即0.5 mol H2SO4参与反应放出热量为
(5a＋2b)kJ。
6.【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)所求的化学方程式中的物质的量与热量的对应关系。
(2)将化学方程式写成：H2+1/2O2====H2O，则该反应所对应的热量为原来的一半；断键与成键的数目也成为原来的一半。
【解析】选C。首先写出氢气和氧气反应的化学方程式，求出该反应所放出的热量。2H2+O2====2H2O，由题意知，1 g氢气完全燃烧放出121 kJ热量，4g氢气要放出热量4×121 kJ=484 kJ，现设断裂1 mol H—H键时吸收热量为x，故根据该反应为放热反应，放出的热量等于断键吸收的能量与成键所放出的能量的差。列式可得：Q(放出热量)=484 kJ=4×463 kJ-［2x+496 kJ］，求解得，x=436 kJ。
【误区警示】计算时，化学键数目算错是本题易错点，如2 mol H2O含有4 mol H—O，而不是2 mol H—O，另外，2 mol NH3含有6 mol H—N。
7.【解析】由题意可知：
N2(g)+2O2(g)====2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ·mol-1 ①[]
N2H4(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534 kJ·mol-1 ②
根据盖斯定律，为在反应物中消去O2并得到N2H4和NO2的反应。令②×2-①得：
2N2H4(g)－N2(g)====2N2(g)+4H2O(g)－2NO2(g)； ΔH＝2ΔH2-ΔH1，整理得：
2N2H4(g)+2NO2(g)====3N2(g)+4H2O(g) ΔH＝2ΔH2－ΔH1＝-534 kJ·mol-1×
2－67.7 kJ·mol-1＝－1 135.7 kJ·mol-1。
则1 mol N2H4反应放出的热量为567.85 kJ。
答案:567.85 2N2H4(g)+2NO2(g)====3N2(g)+4H2O(g)
ΔH＝－1 135.7 kJ·mol-1
8.【思路点拨】解答本题的关键是要明确1 mol物质中含有多少摩尔的化学键：1 mol O2、P4 、P4O6分别含有1 mol O＝O键、6 mol P—P键、12 mol P—O键。
【解析】1 mol白磷(P4)含有6 mol P—P，3 mol O2含有3 mol O＝O，1 mol P4O6含有12 mol P—O，因为E(吸收)等于反应物断键所吸收的能量：
故E(吸收)=6×198 kJ +3×498 kJ=2 682 kJ，因为E(放出)等于生成物成键所放出的能量：E(放出)=12×360 kJ=4 320 kJ，因为E(吸收)＜E(放出)，故该反应为放热反应，且放出的热量为二者的差值，即：E(放出)-E(吸收)=1 638 kJ。
答案:吸热反应 1 638 kJ
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