2022-2023学年 苏教版选择性必修1专题1第一单元 化学反应的热效应第2课时 反应热的测量与计算 能源的充分利用 课时练 （含答案）
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| 名称 | 2022-2023学年 苏教版选择性必修1专题1第一单元 化学反应的热效应第2课时 反应热的测量与计算 能源的充分利用 课时练 （含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 217.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-27 21:26:23 | ||
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文档简介
第2课时 反应热的测量与计算 能源的充分利用
1. 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. (2021·南通高级中学月考)关于中和反应的反应热测定实验中，下列说法错误的是( )
A. 一组完整实验数据需要测温度三次
B. 可用铜做的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因铜和盐酸不反应
C. 烧杯间填满碎纸屑是为了减少实验过程中的热量散失
D. 在量取NaOH溶液和HCl溶液体积时均仰视，测得中和反应的反应热ΔH将偏小
3. 在反应热的测定实验中，下列操作正确的是( )
①量取0.50 mol·L－1盐酸和0.50 mol·L－1 NaOH溶液各50 mL ②分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 ③环形搅拌棒上下移动，使酸碱溶液混合 ④用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
A. ①② B. ②③
C. ①③ D. ②④
4. (2020·三明中学检测)LiLi2O体系的能量循环如图所示，则ΔH4等于( )
A. ΔH2＋H3 B. ΔH1＋H2
C. －ΔH3 D. ΔH1＋H2＋H3
5. 下列说法不正确的是( )
A. H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(l)
ΔH＞－265.8 kJ·mol－1
B. 1 mol H2S(g)和1 mol S(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，前者放热多
C. 2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋H2O(l)
ΔH＝ΔH1－ΔH2
D. 化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
6. 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝49.0 kJ·mol－1；②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1。下列说法正确的是( )
A. CH3OH的标准燃烧热为192.9 kJ·mol－1
B. 反应①中的能量变化如图所示
C. CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D. 根据②推知反应CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ·mol－1
7. (2021·启东中学期初考试)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝a kJ·mol－1；2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1，H—H键、O===O键和O—H键的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为( )
A. －332 B. －118
C. 350 D. 130
8. 已知：CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH1
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3
CuO(s)＋CO(g)===Cu(s)＋CO2(g) ΔH4
2CuO(s)＋C(s)===2Cu(s)＋CO2(g) ΔH5
关于上述反应焓变的判断不正确的是( )
A. ΔH1>0
B. ΔH2＝ΔH1＋ΔH3
C. ΔH2<ΔH3
D. ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1
9. 肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知：
①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)
ΔH＝8.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534 kJ·mol－1
下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式，正确的是( )
A. 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
B． N2H4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
C. 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
D. 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
10. (2021·南通中学期中)关于燃烧热和中和反应的反应热的描述正确的是( )
A. HCl和NaOH反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1
B. CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝(2×283.0)kJ·mol－1
C. 反应热有正、负之分，燃烧热ΔH全部是正值
D. 1 mol甲烷完全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
11. (2020·金陵中学学情调研)下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH1
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A. ① B. ④
C. ②③④ D. ①②③
12. (1) 已知2 mol H2完全燃烧生成水蒸气放出热量484 kJ，且1 mol H—H键断裂时吸收热量为436 kJ，1 mol O===O 键断裂时吸收热量为 496 kJ，则水蒸气中1 mol H—O键形成时放出的热量为___________________________________。
(2) 盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：
已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________________。
13. (2022·扬州中学期中) 化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1) 由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及的步骤如下：
TiO2―→TiCl4Ti
已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝141 kJ·mol－1
则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________。
(2) 用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O
已知：ⅰ. 此条件下反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.
①写出该条件下，反应A的热化学反应方程式：__________________________________________________________________。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为________kJ。
14. CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1；
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；
③C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。
(1) 在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用而产生的能量存活，甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量________(填“>”“<”或“＝”)890.3 kJ。
(2) 甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4＋CO2===2CO＋2H2，1 g CH4(g)完全反应可释放15.46 kJ的热量，则：
A B
C D
上图(所有物质均为气态)能表示该反应过程中能量变化的是________(填字母)。
(3) C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出，C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH＝________________。
(4) 目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是________(填字母)。
A. 寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量
B. 将固态碳转化为C60，以C60作为燃料
C. 寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)
15. (2021·如皋中学检测)甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
Ⅰ. 甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
(1) 汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25 ℃、101 kPa时，0.2 mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1 103.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为________________________________________________________。
25 ℃、101 kPa时，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备CaO，则得到CaO多的是________(填“甲醇”或“辛烷”)。
(2) CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝－393 kJ·mol－1，该反应相关化学键键能数据如下表，则x＝________。
化学键 O===O C—O CO H—O C—H
E/(kJ·mol－1) 496 343 1 076 x 413
Ⅱ. 甲醇的合成。
(3) 已知：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝－283 kJ·mol－1；
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－242 kJ·mol－1；
CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3＝－676 kJ·mol－1。
以CO(g)和H2(g)为原料合成CH3OH(g)的热化学方程式为_____________________________________________________________________。
第2课时 反应热的测量与计算
能源的充分利用 1. A 2. B 3. C
4. D 解析：盖斯定律分析可知：反应一步完成与分步完成的热效应相同，由盖斯定律计算得到，反应过程中的焓变关系为ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4，D正确。
5. C 解析：根据图示，H2S(g)＋O2(g)===S(s)＋H2O(l) ΔH＝－265.8 kJ·mol－1，硫固体转化为硫蒸气需要吸热，因此H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(l) ΔH＞－265.8 kJ·mol－1，A正确；1 molH2S(g) 和1 mol S(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，放出的热量分别为562.7 kJ、296.9 kJ，前者放热多，B正确；由盖斯定律可知，2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋H2O(l) ΔH＝2ΔH1－ΔH2，C错误；反应途径不改变反应物、生成物的总能量，则化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确。
6. D 解析：反应②甲醇反应生成二氧化碳和氢气的ΔH＝－192.9 kJ·mol－1；而氢气燃烧生成液态水要放出热量，结合盖斯定律分析可知1 mol CH3OH完全燃烧生成二氧化碳和液态水的ΔH<－192.9 kJ·mol－1，A错误；CH3OH转变成H2的过程按照反应①是吸热反应，而图像却是放热反应，B错误；反应①为吸热反应，反应②为放热反应，C错误；D正确且符合题意，故选D。
7. D 解析：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝a kJ·mol－1，②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1根据盖斯定律②－①×2即得到O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH＝(－220－2a)kJ·mol－1反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则－220－2a＝496＋2×436－2×2×462，解得a＝130，D正确。
8. C 解析：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)为吸热反应，则ΔH1>0，A正确；由CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH1、CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3，结合盖斯定律可知两式相加得到C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2，则ΔH2＝ΔH1＋ΔH3，B正确；由ΔH2＝ΔH1＋ΔH3可得，则ΔH1＝ΔH2－ΔH3>0，即ΔH2>ΔH3，C错误；由①CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH1、④CuO(s)＋CO(g)===Cu(s)＋CO2(g) ΔH4，结合盖斯定律可知①＋④×2得到2CuO(s)＋C(s)===2Cu(s)＋CO2(g)，则ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1，D正确。
9. A 解析：根据盖斯定律，将②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1，A正确。
10. B 解析：中和反应的反应热是指稀的强酸、强碱发生中和反应生成1 mol液态水时放出的热量，H2SO4和Ba(OH)2反应除了生成水，还生成了BaSO4沉淀，A错误；燃烧热是指1 mol燃料完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则有2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－(2×283.0)kJ·mol－1，故2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝(2×283.0)kJ·mol－1，B正确；反应热有正、负之分，燃烧均为放热反应，故燃烧热ΔH全部是负值，C错误；在101 kPa下，1 mol甲烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，D错误。
11. C 解析：等质量的C完全燃烧产生CO2放出的热量比不完全燃烧产生CO放出的热量多，反应放出热量越多，则ΔH越小，所以ΔH1<ΔH2，①不符合题意。单质S在气态时具有的能量比固态时高，所以气态S燃烧放出的热量比固态S燃烧放出的热量要多，所以ΔH1>ΔH2，②符合题意。发生反应的H2越多，反应放出的热量就越多，则该反应的ΔH越小，所以反应热：ΔH1>ΔH2，③符合题意。CaCO3分解的反应是吸热反应，ΔH1>0；CaO与H2O反应产生Ca(OH)2的反应是放热反应，ΔH2<0，所以两个反应的反应热：ΔH1>ΔH2，④符合题意。故选C。
12. (1) 463 kJ
(2) (3Q1－Q2＋Q3)kJ
13. (1) －80 kJ·mol－1
(2) ①4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1
② 31.9
14. (1)＝ (2) D (3) －74.8 kJ·mol－1 (4) C
15. (1) C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 辛烷
(2) 465
(3) CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ·mol－1
1. 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. (2021·南通高级中学月考)关于中和反应的反应热测定实验中，下列说法错误的是( )
A. 一组完整实验数据需要测温度三次
B. 可用铜做的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因铜和盐酸不反应
C. 烧杯间填满碎纸屑是为了减少实验过程中的热量散失
D. 在量取NaOH溶液和HCl溶液体积时均仰视，测得中和反应的反应热ΔH将偏小
3. 在反应热的测定实验中，下列操作正确的是( )
①量取0.50 mol·L－1盐酸和0.50 mol·L－1 NaOH溶液各50 mL ②分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 ③环形搅拌棒上下移动，使酸碱溶液混合 ④用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
A. ①② B. ②③
C. ①③ D. ②④
4. (2020·三明中学检测)LiLi2O体系的能量循环如图所示，则ΔH4等于( )
A. ΔH2＋H3 B. ΔH1＋H2
C. －ΔH3 D. ΔH1＋H2＋H3
5. 下列说法不正确的是( )
A. H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(l)
ΔH＞－265.8 kJ·mol－1
B. 1 mol H2S(g)和1 mol S(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，前者放热多
C. 2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋H2O(l)
ΔH＝ΔH1－ΔH2
D. 化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
6. 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝49.0 kJ·mol－1；②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1。下列说法正确的是( )
A. CH3OH的标准燃烧热为192.9 kJ·mol－1
B. 反应①中的能量变化如图所示
C. CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D. 根据②推知反应CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ·mol－1
7. (2021·启东中学期初考试)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝a kJ·mol－1；2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1，H—H键、O===O键和O—H键的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为( )
A. －332 B. －118
C. 350 D. 130
8. 已知：CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH1
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3
CuO(s)＋CO(g)===Cu(s)＋CO2(g) ΔH4
2CuO(s)＋C(s)===2Cu(s)＋CO2(g) ΔH5
关于上述反应焓变的判断不正确的是( )
A. ΔH1>0
B. ΔH2＝ΔH1＋ΔH3
C. ΔH2<ΔH3
D. ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1
9. 肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知：
①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)
ΔH＝8.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534 kJ·mol－1
下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式，正确的是( )
A. 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
B． N2H4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
C. 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
D. 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
10. (2021·南通中学期中)关于燃烧热和中和反应的反应热的描述正确的是( )
A. HCl和NaOH反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1
B. CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝(2×283.0)kJ·mol－1
C. 反应热有正、负之分，燃烧热ΔH全部是正值
D. 1 mol甲烷完全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
11. (2020·金陵中学学情调研)下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH1
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A. ① B. ④
C. ②③④ D. ①②③
12. (1) 已知2 mol H2完全燃烧生成水蒸气放出热量484 kJ，且1 mol H—H键断裂时吸收热量为436 kJ，1 mol O===O 键断裂时吸收热量为 496 kJ，则水蒸气中1 mol H—O键形成时放出的热量为___________________________________。
(2) 盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：
已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________________。
13. (2022·扬州中学期中) 化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1) 由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及的步骤如下：
TiO2―→TiCl4Ti
已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝141 kJ·mol－1
则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________。
(2) 用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O
已知：ⅰ. 此条件下反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.
①写出该条件下，反应A的热化学反应方程式：__________________________________________________________________。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为________kJ。
14. CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1；
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；
③C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。
(1) 在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用而产生的能量存活，甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量________(填“>”“<”或“＝”)890.3 kJ。
(2) 甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4＋CO2===2CO＋2H2，1 g CH4(g)完全反应可释放15.46 kJ的热量，则：
A B
C D
上图(所有物质均为气态)能表示该反应过程中能量变化的是________(填字母)。
(3) C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出，C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH＝________________。
(4) 目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是________(填字母)。
A. 寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量
B. 将固态碳转化为C60，以C60作为燃料
C. 寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)
15. (2021·如皋中学检测)甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
Ⅰ. 甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
(1) 汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25 ℃、101 kPa时，0.2 mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1 103.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为________________________________________________________。
25 ℃、101 kPa时，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备CaO，则得到CaO多的是________(填“甲醇”或“辛烷”)。
(2) CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝－393 kJ·mol－1，该反应相关化学键键能数据如下表，则x＝________。
化学键 O===O C—O CO H—O C—H
E/(kJ·mol－1) 496 343 1 076 x 413
Ⅱ. 甲醇的合成。
(3) 已知：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝－283 kJ·mol－1；
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－242 kJ·mol－1；
CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3＝－676 kJ·mol－1。
以CO(g)和H2(g)为原料合成CH3OH(g)的热化学方程式为_____________________________________________________________________。
第2课时 反应热的测量与计算
能源的充分利用 1. A 2. B 3. C
4. D 解析：盖斯定律分析可知：反应一步完成与分步完成的热效应相同，由盖斯定律计算得到，反应过程中的焓变关系为ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4，D正确。
5. C 解析：根据图示，H2S(g)＋O2(g)===S(s)＋H2O(l) ΔH＝－265.8 kJ·mol－1，硫固体转化为硫蒸气需要吸热，因此H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(l) ΔH＞－265.8 kJ·mol－1，A正确；1 molH2S(g) 和1 mol S(s)分别在足量O2中燃烧，全部转化为SO2(g)和H2O(l)，放出的热量分别为562.7 kJ、296.9 kJ，前者放热多，B正确；由盖斯定律可知，2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋H2O(l) ΔH＝2ΔH1－ΔH2，C错误；反应途径不改变反应物、生成物的总能量，则化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确。
6. D 解析：反应②甲醇反应生成二氧化碳和氢气的ΔH＝－192.9 kJ·mol－1；而氢气燃烧生成液态水要放出热量，结合盖斯定律分析可知1 mol CH3OH完全燃烧生成二氧化碳和液态水的ΔH<－192.9 kJ·mol－1，A错误；CH3OH转变成H2的过程按照反应①是吸热反应，而图像却是放热反应，B错误；反应①为吸热反应，反应②为放热反应，C错误；D正确且符合题意，故选D。
7. D 解析：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝a kJ·mol－1，②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1根据盖斯定律②－①×2即得到O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH＝(－220－2a)kJ·mol－1反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则－220－2a＝496＋2×436－2×2×462，解得a＝130，D正确。
8. C 解析：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)为吸热反应，则ΔH1>0，A正确；由CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH1、CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3，结合盖斯定律可知两式相加得到C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2，则ΔH2＝ΔH1＋ΔH3，B正确；由ΔH2＝ΔH1＋ΔH3可得，则ΔH1＝ΔH2－ΔH3>0，即ΔH2>ΔH3，C错误；由①CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH1、④CuO(s)＋CO(g)===Cu(s)＋CO2(g) ΔH4，结合盖斯定律可知①＋④×2得到2CuO(s)＋C(s)===2Cu(s)＋CO2(g)，则ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1，D正确。
9. A 解析：根据盖斯定律，将②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1，A正确。
10. B 解析：中和反应的反应热是指稀的强酸、强碱发生中和反应生成1 mol液态水时放出的热量，H2SO4和Ba(OH)2反应除了生成水，还生成了BaSO4沉淀，A错误；燃烧热是指1 mol燃料完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则有2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－(2×283.0)kJ·mol－1，故2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝(2×283.0)kJ·mol－1，B正确；反应热有正、负之分，燃烧均为放热反应，故燃烧热ΔH全部是负值，C错误；在101 kPa下，1 mol甲烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，D错误。
11. C 解析：等质量的C完全燃烧产生CO2放出的热量比不完全燃烧产生CO放出的热量多，反应放出热量越多，则ΔH越小，所以ΔH1<ΔH2，①不符合题意。单质S在气态时具有的能量比固态时高，所以气态S燃烧放出的热量比固态S燃烧放出的热量要多，所以ΔH1>ΔH2，②符合题意。发生反应的H2越多，反应放出的热量就越多，则该反应的ΔH越小，所以反应热：ΔH1>ΔH2，③符合题意。CaCO3分解的反应是吸热反应，ΔH1>0；CaO与H2O反应产生Ca(OH)2的反应是放热反应，ΔH2<0，所以两个反应的反应热：ΔH1>ΔH2，④符合题意。故选C。
12. (1) 463 kJ
(2) (3Q1－Q2＋Q3)kJ
13. (1) －80 kJ·mol－1
(2) ①4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1
② 31.9
14. (1)＝ (2) D (3) －74.8 kJ·mol－1 (4) C
15. (1) C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 辛烷
(2) 465
(3) CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ·mol－1