选择性必修1 1.2 反应热的计算 同步练习题(含解析)
文档属性
| 名称 | 选择性必修1 1.2 反应热的计算 同步练习题(含解析) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-27 13:47:57 | ||
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文档简介
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选择性必修1 第一章 第二节 反应热的计算 同步练习题
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）
1． 已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ。
2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1
则反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为( )
A．ΔH＝－396.36 kJ·mol－1 B．ΔH＝－198.55 kJ·mol－1
C．ΔH＝－154.54 kJ·mol－1 D．ΔH＝－110.53 kJ·mol－1
2． 白磷在氧气中燃烧的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A．ΔH1是白磷的燃烧热
B． 图示中ΔH3 = ΔH1＋ΔH2
C．+3价磷的氧化物被氧化是吸热反应
D．1 mol白磷在氧气中完全燃烧放出的热量为ΔH3
3． 在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：
①H2S(g)＋O2(g)==SO2(g)＋H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)＋SO2(g)== S2(g)＋2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)＋O2(g) ==S(g)＋H2O(g) ΔH3
④2S(g) == S2(g) ΔH4，则ΔH4的正确表达式为( )
A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)
C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)
4． 发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH1＝－285.8 kJ·mol-1
②H2(g)==H2(l) ΔH2＝－0.92kJ·mol-1
③O2(g)==O2(l)ΔH3＝－6.84 kJ·mol-1
④H2O(l)==H2O(g) ΔH4＝＋44.0 kJ·mol-1
则反应H2(l)＋O2(l)==H2O(g)的反应热ΔH为( )
A．+237.46 kJ·mol-1 B．－474.92 kJ·mol-1
C．－118.73 kJ·mol-1 D．－237.46 kJ·mol-1
5． 已知：△(g)＋H2(g)→CH3CH2CH3(g) ΔH＝－157 kJ·mol－1。已知环丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2 092 kJ·mol－1，丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2 220 kJ·mol－1,1 mol液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH＝＋44 kJ·mol－1。则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ·mol－1)为( )
A．－658 B．－482 C．－329 D．－285
6． Li/Li2O体系的能量循环如图所示。下列说法正确的是( )
A．ΔH3<0
B．ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6
C．ΔH6>ΔH5
D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0
7． 肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200 ℃时在Cu表面分解的机理如图1。已知200 ℃时：反应Ⅰ：3N2H4(g) == N2(g)＋4NH3(g) ΔH1 (200 ℃)＝－32.9 kJ·mol-1
反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g) == 2NH3(g) ΔH2 (200 ℃)＝－41.8 kJ·mol-1
下列说法不正确的是
A．图1所示过程①②都是放热反应
B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示
C．断开3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)中的化学键释放的能量
D．200 ℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)==N2(g)＋2H2(g) ΔH＝＋50.7 kJ·mol-1
8． 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如下表所示：
化学键 H2O中H—O O2中O==O H2中H—H H2O2中O—O H2O2中O—H
键能/(kJ·mol－1) 463 496 436 138 463
若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是( )
A．总反应为2H2O2H2↑＋O2↑ B．过程Ⅰ吸收了926 kJ能量
C．过程Ⅱ放出了574 kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应
9． 一定条件下，在水溶液中1 mol ClO(x＝0,1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．上述离子中结合H能力最强的是E
B．上述离子中最稳定的是A
C．C→B＋D反应的热化学方程式为2ClO(aq)===ClO(aq)＋ClO－(aq) ΔH＝－76 kJ·mol－1
D．B→A＋D的反应物的键能之和小于生成物的键能之和
10．如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A．热稳定性：MgF2B．22.4 L F2(g)与足量的Mg充分反应，放热1 124 kJ
C．工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量
D．由图可知：MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(l) ΔH<－117 kJ·mol－1
二、填空题（本题包括5个小题，共60分）
11．（10分）煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)＋CO(g) ===CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝＋218.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)＋4CO(g) ===CaS(s)＋4CO2(g) ΔH2＝－175.6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)
请回答下列问题：
(1)反应Ⅰ是放热反应还是吸热反应？________，能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？________。
(2)已知CO转化成CO2的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式___________________________________________，则CO的燃烧热ΔH＝________kJ·mol－1。
(3)依据反应Ⅰ、Ⅱ确定反应CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)===CaS(s)＋3CO2(g) ΔH＝______ kJ·mol－1。
12．（12分）利用H2S代替H2O通过热化学循环可高效制取H2，原理如图所示。
(1)“Bunsen反应”的离子方程式为________________________________________。
(2)已知键能E(I—I)＝152.7 kJ·mol－1，E(H—H)＝436.0 kJ·mol－1，E(H—I)＝298.7 kJ·mol－1，HI气体分解为碘蒸气和氢气的热化学方程式为_____________________________________________。
(3)上述循环过程的总反应方程式为________________________________________。
13．（12分）如图中：E1＝134 kJ·mol－1，E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答问题：
(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应生成CO2(g)和NO(g)的热化学方程式：______________________________________________________________。
(2)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的热化学方程式如下：
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
又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
(3)已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
请写出1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol 一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________________________________________________________________。
14．（12分）(1)实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)现有以下两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)==2H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol-1；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝b kJ·mol-1；则a______ (填“＞”“＝”或“＜”) b。
(3)已知4NH3(g)＋5O2(g)==4NO(g)＋6H2O(l) ΔH＝－x kJ·mol-1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，其他相关数据如表：
NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ a b z d
则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为____________________。
15．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究重点。
Ⅰ.已知：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184 kJ·mol－1
(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是__________________________________。
(2)断开1 mol H—O所需能量为________ kJ。
Ⅱ.已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1 ①
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1 ②
又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。
(1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式： 。
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为____________________________________________________。
(3)高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是________，等物质的量的A、H2化学能较低的物质是______________。
1.答案 D
解析： 已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ，则H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.01 kJ·mol－1 ①，2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1 ②，C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1 ③，根据盖斯定律，由③－×②＋①得C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1－×571.66 kJ·mol－1＋44.01 kJ·mol－1＝－110.53 kJ·mol－1，故D正确。
2.答案 B
解析： 燃烧热是指生成稳定的氧化物P4O10， ΔH3是白磷的燃烧热，A错误； 根据图可得出ΔH3 = ΔH1＋ΔH2，B正确；P4O6被氧化是放热反应，C错误；热量的单位是KJ，ΔH的单位是kJ·mol-1，D错误。
3.答案 A
解析： 根据盖斯定律，①×＋②×－③×2得2S(g)====S2(g) ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。
4.答案 D
解析：根据盖斯定律，将反应①－②－③×＋④可得目标反应方程式，其反应热ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3×＋ΔH4＝－237.46 kJ·mol-1。
5.答案 B
解析：已知反应①为△(g)＋H2(g)―→CH3CH2CH3(g) ΔH1＝－157 kJ·mol－1。反应②：△(g)＋4.5O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH2＝－2 092 kJ·mol－1，反应③：CH3CH2CH3(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH3＝－2 220 kJ·mol－1，反应④：H2O(l)===H2O(g) ΔH4＝＋44 kJ·mol－1，则由盖斯定律，反应①－反应②＋反应③＋反应④得到反应：H2(g)＋0.5O2(g)===H2O(g) ΔH，ΔH＝ΔH1－ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝－241 kJ·mol－1，则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－482 kJ·mol－1，B正确。
6.答案 C
解析 由O2的气态分子变为气态原子，需要断裂分子中的化学键，因此要吸收能量，ΔH3>0，A项错误；物质含有的能量只与物质的始态与终态有关，与反应途径无关，根据物质转化关系可知，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6，B、D两项错误；ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6，ΔH1>0，ΔH2>0，ΔH3>0，ΔH4>0，所以ΔH6>ΔH5，C项正确。
7.答案 A
解析：过程②是NH3在催化剂作用下分解生成N2和H2，根据盖斯定律，由反应Ⅰ－3×反应Ⅱ，得：2NH3(g) == N2(g)＋3H2(g) ΔH＝ΔH1－3ΔH2＝(－32.9＋3×41.8)kJ·mol-1＝＋92.5 kJ·mol-1，故过程②是吸热反应，A错误；反应Ⅱ是放热反应，能量过程示意图正确，B正确；放热反应中，反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和，C正确；根据盖斯定律，由反应Ⅰ－2×反应Ⅱ，得：N2H4(g) ==N2(g)＋2H2(g) ΔH＝＋50.7 kJ·mol-1，D正确。
8.答案 D
解析 由图可知，总反应为水分解生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，反应的化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，故A正确；过程Ⅰ为2 mol H2O分子变成2 mol氢原子和2 mol羟基的过程，吸收的能量为463 kJ·mol－1×2 mol＝926 kJ，故B正确；过程Ⅱ为
2 mol氢原子和2 mol羟基生成1 mol氢气和1 mol过氧化氢，放出的能量为436 kJ＋138 kJ＝574 kJ，故C正确；过程Ⅲ为1 mol过氧化氢生成1 mol氧气和1 mol氢气，吸收的能量为463 kJ×2＋138 kJ＝1 064 kJ，放出的能量为496 kJ＋436 kJ＝932 kJ，吸收的能量大于放出的能量，该过程为吸热反应，故D错误。
9.答案 A
解析：酸根离子对应的酸越弱，结合氢离子能力越强，E对应的是ClO，HClO4是最强的无机酸，酸根离子结合氢离子能力最弱，错误；B项，据能量越低越稳定原理知，A最稳定，正确；C项，ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝(64＋60－2×100)kJ·mol－1＝－76 kJ·mol－1，所以C―→B＋D反应的热化学方程式为2ClO(aq)===ClO(aq)＋ClO－(aq) ΔH＝－76 kJ·mol－1，正确；D项，3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO(aq)的ΔH＝(0＋64－3×60)kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，所以反应物的键能之和小于生成物的键能之和，D正确。
10.答案 D
解析 物质的能量越低，其稳定性越强，根据图示可知，物质的稳定性：MgF2＞MgCl2＞MgBr2＞MgI2，A项错误；未指明气体所处的状态，无法计算F2(g)的物质的量，因此不能计算反应放出的热量，B项错误；工业上可由电解熔融MgCl2冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量，C项错误；根据图示可知①MgCl2(s)===Mg(s)＋Cl2(g) ΔH＝＋641 kJ·mol－1，②MgBr2(s)===Mg(s)＋Br2(g) ΔH＝＋524 kJ·mol－1，由②－①可得MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g) ΔH＝－117 kJ·mol－1，物质由气态变为液态，会放出热量，所以MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(l) ΔH<－117 kJ·mol－1，D项正确。
11. 答案：(1)吸热反应 否
(2)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1 －283
(3)－394
解析：(1)反应Ⅰ的ΔH1>0，故反应为吸热反应；通过反应Ⅰ只能判断反应物总能量低于生成物总能量，不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小。
(2)由图可知2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，则CO的燃烧热ΔH＝×(－566 kJ·mol－1)＝－283 kJ·mol－1。
(3)利用盖斯定律将反应Ⅱ减去反应Ⅰ可得目标热化学方程式，其ΔH＝(－175.6－218.4)kJ·mol－1＝－394 kJ·mol－1。
12.答案：(1)SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO
(2)2HI(g) ===I2(g)＋H2(g) ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1
(3)8H2S8H2＋S8
解析：(1)由图可知，“Bunsen反应”的反应物为SO2、I2、H2O，生成物为HI和H2SO4，离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－。(2)ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，故该反应的热化学方程式为2HI(g)??I2(g)＋H2(g) ΔH＝(298.7×2－152.7－436.0)kJ·mol－1＝＋8.7 kJ·mol－1。(3)由图可知，反应物H2S最终转化成了H2和S8，则循环过程的总反应为8H2S8H2＋S8。
13.答案：(1)减小 不变 NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·mol－1
(3)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－442.8 kJ·mol－1
解析：(1)观察图像，E1为反应的活化能，加入催化剂降低反应的活化能，但是ΔH不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1。
(2)观察热化学方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。
(3)根据盖斯定律，由(①－②＋③×4)×得CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－442.8 kJ·mol－1。
14．答案： (1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol-1
(2)＞
(3)
解析：(1)5 g液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出113.5 kJ热量，故32 g即1 mol液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出×113.5 kJ＝726.4 kJ热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol-1。
(2)将两个热化学方程式进行比较，由于H2O由气态变成液态放出热量，故ΔH1＞ΔH2，则a＞b。
(3)根据题意可知蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，因此6 mol H2O(g)变成液态水需要放出的能量为6×44 kJ。根据ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能可知，在反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l) ΔH＝－x kJ＝4a kJ＋5b kJ－4z kJ－6d kJ－6×44 kJ，解得z＝。
15.答案：Ⅰ.(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1(合理即可)
(2)462.9
Ⅱ.(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
(2)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
(3)H、O(或氢原子、氧原子) H2
解析：Ⅰ.(1)根据盖斯定律，由第一个热化学方程式＋第二个热化学方程式×2可得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1－184 kJ·mol－1×2＝－483.6 kJ·mol－1。(2)反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)发生过程中断裂2 mol H—H和1 mol O===O，形成4 mol H—O，则2E(H—H)＋E(O===O)－4E(H—O)＝－483.6 kJ·mol－1，则E(H—O)＝ kJ·mol－1＝462.9 kJ·mol－1，即断开1 mol H—O所需能量为462.9 kJ。
Ⅱ.(1)由CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1可得甲烷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。(2)根据盖斯定律，由①×2－②即可得到CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1。(3)观察图像信息知，高温时水先分解生成H2、O2，然后两种单质分子可继续分解成氢原子、氧原子，由于氢原子比氧原子多，故A是氢原子，B是氧原子。氢气分子分解成氢原子时需要吸收能量，故化学能较低的物质是氢气分子。
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选择性必修1 第一章 第二节 反应热的计算 同步练习题
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）
1． 已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ。
2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1
则反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为( )
A．ΔH＝－396.36 kJ·mol－1 B．ΔH＝－198.55 kJ·mol－1
C．ΔH＝－154.54 kJ·mol－1 D．ΔH＝－110.53 kJ·mol－1
2． 白磷在氧气中燃烧的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A．ΔH1是白磷的燃烧热
B． 图示中ΔH3 = ΔH1＋ΔH2
C．+3价磷的氧化物被氧化是吸热反应
D．1 mol白磷在氧气中完全燃烧放出的热量为ΔH3
3． 在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：
①H2S(g)＋O2(g)==SO2(g)＋H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)＋SO2(g)== S2(g)＋2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)＋O2(g) ==S(g)＋H2O(g) ΔH3
④2S(g) == S2(g) ΔH4，则ΔH4的正确表达式为( )
A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)
C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)
4． 发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH1＝－285.8 kJ·mol-1
②H2(g)==H2(l) ΔH2＝－0.92kJ·mol-1
③O2(g)==O2(l)ΔH3＝－6.84 kJ·mol-1
④H2O(l)==H2O(g) ΔH4＝＋44.0 kJ·mol-1
则反应H2(l)＋O2(l)==H2O(g)的反应热ΔH为( )
A．+237.46 kJ·mol-1 B．－474.92 kJ·mol-1
C．－118.73 kJ·mol-1 D．－237.46 kJ·mol-1
5． 已知：△(g)＋H2(g)→CH3CH2CH3(g) ΔH＝－157 kJ·mol－1。已知环丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2 092 kJ·mol－1，丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2 220 kJ·mol－1,1 mol液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH＝＋44 kJ·mol－1。则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ·mol－1)为( )
A．－658 B．－482 C．－329 D．－285
6． Li/Li2O体系的能量循环如图所示。下列说法正确的是( )
A．ΔH3<0
B．ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6
C．ΔH6>ΔH5
D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0
7． 肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200 ℃时在Cu表面分解的机理如图1。已知200 ℃时：反应Ⅰ：3N2H4(g) == N2(g)＋4NH3(g) ΔH1 (200 ℃)＝－32.9 kJ·mol-1
反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g) == 2NH3(g) ΔH2 (200 ℃)＝－41.8 kJ·mol-1
下列说法不正确的是
A．图1所示过程①②都是放热反应
B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示
C．断开3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)中的化学键释放的能量
D．200 ℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)==N2(g)＋2H2(g) ΔH＝＋50.7 kJ·mol-1
8． 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如下表所示：
化学键 H2O中H—O O2中O==O H2中H—H H2O2中O—O H2O2中O—H
键能/(kJ·mol－1) 463 496 436 138 463
若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是( )
A．总反应为2H2O2H2↑＋O2↑ B．过程Ⅰ吸收了926 kJ能量
C．过程Ⅱ放出了574 kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应
9． 一定条件下，在水溶液中1 mol ClO(x＝0,1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．上述离子中结合H能力最强的是E
B．上述离子中最稳定的是A
C．C→B＋D反应的热化学方程式为2ClO(aq)===ClO(aq)＋ClO－(aq) ΔH＝－76 kJ·mol－1
D．B→A＋D的反应物的键能之和小于生成物的键能之和
10．如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A．热稳定性：MgF2
C．工业上可由电解MgCl2溶液冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量
D．由图可知：MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(l) ΔH<－117 kJ·mol－1
二、填空题（本题包括5个小题，共60分）
11．（10分）煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)＋CO(g) ===CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝＋218.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)＋4CO(g) ===CaS(s)＋4CO2(g) ΔH2＝－175.6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)
请回答下列问题：
(1)反应Ⅰ是放热反应还是吸热反应？________，能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？________。
(2)已知CO转化成CO2的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式___________________________________________，则CO的燃烧热ΔH＝________kJ·mol－1。
(3)依据反应Ⅰ、Ⅱ确定反应CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)===CaS(s)＋3CO2(g) ΔH＝______ kJ·mol－1。
12．（12分）利用H2S代替H2O通过热化学循环可高效制取H2，原理如图所示。
(1)“Bunsen反应”的离子方程式为________________________________________。
(2)已知键能E(I—I)＝152.7 kJ·mol－1，E(H—H)＝436.0 kJ·mol－1，E(H—I)＝298.7 kJ·mol－1，HI气体分解为碘蒸气和氢气的热化学方程式为_____________________________________________。
(3)上述循环过程的总反应方程式为________________________________________。
13．（12分）如图中：E1＝134 kJ·mol－1，E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答问题：
(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应生成CO2(g)和NO(g)的热化学方程式：______________________________________________________________。
(2)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的热化学方程式如下：
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
又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
(3)已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
请写出1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol 一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________________________________________________________________。
14．（12分）(1)实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)现有以下两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)==2H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol-1；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝b kJ·mol-1；则a______ (填“＞”“＝”或“＜”) b。
(3)已知4NH3(g)＋5O2(g)==4NO(g)＋6H2O(l) ΔH＝－x kJ·mol-1。蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，其他相关数据如表：
NH3(g) O2(g) NO(g) H2O(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ a b z d
则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为____________________。
15．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究重点。
Ⅰ.已知：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184 kJ·mol－1
(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是__________________________________。
(2)断开1 mol H—O所需能量为________ kJ。
Ⅱ.已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1 ①
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1 ②
又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。
(1)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式： 。
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为____________________________________________________。
(3)高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是________，等物质的量的A、H2化学能较低的物质是______________。
1.答案 D
解析： 已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ，则H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.01 kJ·mol－1 ①，2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.66 kJ·mol－1 ②，C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1 ③，根据盖斯定律，由③－×②＋①得C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝＋131.29 kJ·mol－1－×571.66 kJ·mol－1＋44.01 kJ·mol－1＝－110.53 kJ·mol－1，故D正确。
2.答案 B
解析： 燃烧热是指生成稳定的氧化物P4O10， ΔH3是白磷的燃烧热，A错误； 根据图可得出ΔH3 = ΔH1＋ΔH2，B正确；P4O6被氧化是放热反应，C错误；热量的单位是KJ，ΔH的单位是kJ·mol-1，D错误。
3.答案 A
解析： 根据盖斯定律，①×＋②×－③×2得2S(g)====S2(g) ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)。
4.答案 D
解析：根据盖斯定律，将反应①－②－③×＋④可得目标反应方程式，其反应热ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3×＋ΔH4＝－237.46 kJ·mol-1。
5.答案 B
解析：已知反应①为△(g)＋H2(g)―→CH3CH2CH3(g) ΔH1＝－157 kJ·mol－1。反应②：△(g)＋4.5O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH2＝－2 092 kJ·mol－1，反应③：CH3CH2CH3(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH3＝－2 220 kJ·mol－1，反应④：H2O(l)===H2O(g) ΔH4＝＋44 kJ·mol－1，则由盖斯定律，反应①－反应②＋反应③＋反应④得到反应：H2(g)＋0.5O2(g)===H2O(g) ΔH，ΔH＝ΔH1－ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝－241 kJ·mol－1，则2 mol氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－482 kJ·mol－1，B正确。
6.答案 C
解析 由O2的气态分子变为气态原子，需要断裂分子中的化学键，因此要吸收能量，ΔH3>0，A项错误；物质含有的能量只与物质的始态与终态有关，与反应途径无关，根据物质转化关系可知，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6，B、D两项错误；ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6，ΔH1>0，ΔH2>0，ΔH3>0，ΔH4>0，所以ΔH6>ΔH5，C项正确。
7.答案 A
解析：过程②是NH3在催化剂作用下分解生成N2和H2，根据盖斯定律，由反应Ⅰ－3×反应Ⅱ，得：2NH3(g) == N2(g)＋3H2(g) ΔH＝ΔH1－3ΔH2＝(－32.9＋3×41.8)kJ·mol-1＝＋92.5 kJ·mol-1，故过程②是吸热反应，A错误；反应Ⅱ是放热反应，能量过程示意图正确，B正确；放热反应中，反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和，C正确；根据盖斯定律，由反应Ⅰ－2×反应Ⅱ，得：N2H4(g) ==N2(g)＋2H2(g) ΔH＝＋50.7 kJ·mol-1，D正确。
8.答案 D
解析 由图可知，总反应为水分解生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，反应的化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，故A正确；过程Ⅰ为2 mol H2O分子变成2 mol氢原子和2 mol羟基的过程，吸收的能量为463 kJ·mol－1×2 mol＝926 kJ，故B正确；过程Ⅱ为
2 mol氢原子和2 mol羟基生成1 mol氢气和1 mol过氧化氢，放出的能量为436 kJ＋138 kJ＝574 kJ，故C正确；过程Ⅲ为1 mol过氧化氢生成1 mol氧气和1 mol氢气，吸收的能量为463 kJ×2＋138 kJ＝1 064 kJ，放出的能量为496 kJ＋436 kJ＝932 kJ，吸收的能量大于放出的能量，该过程为吸热反应，故D错误。
9.答案 A
解析：酸根离子对应的酸越弱，结合氢离子能力越强，E对应的是ClO，HClO4是最强的无机酸，酸根离子结合氢离子能力最弱，错误；B项，据能量越低越稳定原理知，A最稳定，正确；C项，ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝(64＋60－2×100)kJ·mol－1＝－76 kJ·mol－1，所以C―→B＋D反应的热化学方程式为2ClO(aq)===ClO(aq)＋ClO－(aq) ΔH＝－76 kJ·mol－1，正确；D项，3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO(aq)的ΔH＝(0＋64－3×60)kJ·mol－1＝－116 kJ·mol－1，所以反应物的键能之和小于生成物的键能之和，D正确。
10.答案 D
解析 物质的能量越低，其稳定性越强，根据图示可知，物质的稳定性：MgF2＞MgCl2＞MgBr2＞MgI2，A项错误；未指明气体所处的状态，无法计算F2(g)的物质的量，因此不能计算反应放出的热量，B项错误；工业上可由电解熔融MgCl2冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量，C项错误；根据图示可知①MgCl2(s)===Mg(s)＋Cl2(g) ΔH＝＋641 kJ·mol－1，②MgBr2(s)===Mg(s)＋Br2(g) ΔH＝＋524 kJ·mol－1，由②－①可得MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g) ΔH＝－117 kJ·mol－1，物质由气态变为液态，会放出热量，所以MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(l) ΔH<－117 kJ·mol－1，D项正确。
11. 答案：(1)吸热反应 否
(2)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1 －283
(3)－394
解析：(1)反应Ⅰ的ΔH1>0，故反应为吸热反应；通过反应Ⅰ只能判断反应物总能量低于生成物总能量，不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小。
(2)由图可知2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，则CO的燃烧热ΔH＝×(－566 kJ·mol－1)＝－283 kJ·mol－1。
(3)利用盖斯定律将反应Ⅱ减去反应Ⅰ可得目标热化学方程式，其ΔH＝(－175.6－218.4)kJ·mol－1＝－394 kJ·mol－1。
12.答案：(1)SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO
(2)2HI(g) ===I2(g)＋H2(g) ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1
(3)8H2S8H2＋S8
解析：(1)由图可知，“Bunsen反应”的反应物为SO2、I2、H2O，生成物为HI和H2SO4，离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－。(2)ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，故该反应的热化学方程式为2HI(g)??I2(g)＋H2(g) ΔH＝(298.7×2－152.7－436.0)kJ·mol－1＝＋8.7 kJ·mol－1。(3)由图可知，反应物H2S最终转化成了H2和S8，则循环过程的总反应为8H2S8H2＋S8。
13.答案：(1)减小 不变 NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.7 kJ·mol－1
(3)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－442.8 kJ·mol－1
解析：(1)观察图像，E1为反应的活化能，加入催化剂降低反应的活化能，但是ΔH不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1。
(2)观察热化学方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。
(3)根据盖斯定律，由(①－②＋③×4)×得CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－442.8 kJ·mol－1。
14．答案： (1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol-1
(2)＞
(3)
解析：(1)5 g液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出113.5 kJ热量，故32 g即1 mol液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出×113.5 kJ＝726.4 kJ热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol-1。
(2)将两个热化学方程式进行比较，由于H2O由气态变成液态放出热量，故ΔH1＞ΔH2，则a＞b。
(3)根据题意可知蒸发1 mol H2O(l)需要吸收的能量为44 kJ，因此6 mol H2O(g)变成液态水需要放出的能量为6×44 kJ。根据ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能可知，在反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l) ΔH＝－x kJ＝4a kJ＋5b kJ－4z kJ－6d kJ－6×44 kJ，解得z＝。
15.答案：Ⅰ.(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1(合理即可)
(2)462.9
Ⅱ.(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
(2)CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
(3)H、O(或氢原子、氧原子) H2
解析：Ⅰ.(1)根据盖斯定律，由第一个热化学方程式＋第二个热化学方程式×2可得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·mol－1－184 kJ·mol－1×2＝－483.6 kJ·mol－1。(2)反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)发生过程中断裂2 mol H—H和1 mol O===O，形成4 mol H—O，则2E(H—H)＋E(O===O)－4E(H—O)＝－483.6 kJ·mol－1，则E(H—O)＝ kJ·mol－1＝462.9 kJ·mol－1，即断开1 mol H—O所需能量为462.9 kJ。
Ⅱ.(1)由CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1可得甲烷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。(2)根据盖斯定律，由①×2－②即可得到CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1。(3)观察图像信息知，高温时水先分解生成H2、O2，然后两种单质分子可继续分解成氢原子、氧原子，由于氢原子比氧原子多，故A是氢原子，B是氧原子。氢气分子分解成氢原子时需要吸收能量，故化学能较低的物质是氢气分子。
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