第一章 第二节 第1课时 反应热的计算 课时练（含答案）2023-2024学年化学人教（2019）
文档属性
| 名称 | 第一章 第二节 第1课时 反应热的计算 课时练（含答案）2023-2024学年化学人教（2019） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 359.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-28 06:41:11 | ||
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文档简介
第二节 反应热的计算
第1课时 反应热的计算
题组一 盖斯定律
1．下列关于盖斯定律的描述不正确的是( )
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．化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难以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.假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是( )
A．|ΔH1|＞|ΔH2|
B．|ΔH1|＜|ΔH3|
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
D．甲→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2
3．在298 K、101 kPa时，有下列反应：
①O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH1
②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2的关系正确的是( )
A．ΔH3＝ΔH1＝ΔH2
B．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2
C．ΔH3＝2ΔH2－ΔH1
D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
4．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s) ΔH＝－182 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1
③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s) ΔH＝－1 196 kJ·mol－1
则反应2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)的焓变为( )
A．＋351 kJ·mol－1 B．－351 kJ·mol－1
C．＋702 kJ·mol－1 D．－702 kJ·mol－1
5.(2023·延安高二检测)2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．ΔH2>0
B．ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1
C．在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH<ΔH3
D．ΔH6＋ΔH7＝ΔH8
题组二 反应热的计算
6．CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH。
已知：①C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH1＝－75 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－394 kJ·mol－1
③C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH3＝－111 kJ·mol－1
则ΔH为( )
A．－580 kJ·mol－1 B．＋247 kJ·mol－1
C．＋208 kJ·mol－1 D．－430 kJ·mol－1
7．已知：S2(s)===S2(g) ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表所示：
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl S==S H—S
键能/ (kJ·mol－1) 436 243 431 255 339
下列说法正确的是( )
A．1 mol H2(g)与2 mol Cl2(g)反应生成HCl(g)时放出370 kJ热量
B．H2(g)与S2(s)反应生成H2S(g)的热化学方程式为2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g) ΔH＝－229 kJ·
mol－1
C．反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和
D．1 mol H2S(g)分解吸收的热量比1 mol HCl(g)分解吸收的热量多，所以H2S(g)比HCl(g)稳定
8．(2023·重庆高二检测)已知：
①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1
②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1
③C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH3＝－c kJ·mol－1
④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH4＝－d kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．c>d
B．0.5a＜b
C．氢气的燃烧热为ΔH＝－b kJ·mol－1
D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－(d－c) kJ·mol－1
9．氢卤酸的能量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1＞0
B．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小
C．相同条件下，HCl的(ΔH3＋ΔH4)比HI的大
D．一定条件下，气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量，则该条件下ΔH2＝－a kJ·mol－1
10．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甲所示。已知200 ℃时，反应Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g) ΔH1＝－32.9 kJ·mol－1；反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g) ΔH2＝－41.8 kJ·mol－1。
下列说法不正确的是( )
A．图甲所示过程①是放热反应
B．反应Ⅱ的能量变化示意图如图乙所示
C．断开3 mol N2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)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
11．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.8 kJ·mol－1。现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2 L(标准状况下)，经完全燃烧后放出的总热量为710.0 kJ，并生成18 g液态水，则燃烧前混合气体中CO的体积分数为( )
A．80% B．50%
C．60% D．20%
12．SO2的催化氧化反应是合成硫酸的重要步骤，下面是该反应中的能量变化示意图。已知：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(aq) ΔH4＝－d kJ·mol－1，且a、b、c、d均为正值。下列说法错误的是( )
A．SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH3＝－c kJ·mol－1
B．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(s)的ΔH＜ΔH3
C．由S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ
D．2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq) ΔH＝－(c＋d) kJ·mol－1
13．回答下列问题：
(1)中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1
C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1
试写出25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
CO2(g)===C(s)＋O2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。
(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测量CO的含量。已知：2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s) ΔH＝－76 kJ·mol－1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·
mol－1。则该测定反应的热化学方程式为_____________________________________。
(4)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)
2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol－1(b>0)
若用CO将NO2还原为N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为________ kJ(用含有a和b的代数式表示，不用化简)。
14．为了合理利用化学能，确保安全生产，进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，也可通过理论进行推算。
(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热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___________________________。
(2)现有如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)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中，断裂化学键需要吸收能量，形成化学键又会释放能量。
化学键 H—H N—H N≡N
键能/(kJ·mol－1) 436 391 945
已知：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝a kJ·mol－1，根据上表中所列键能数据可计算出a＝______。
15．CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为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，它们依靠甲烷与O2在酶的催化作用下产生的能量存活，在甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水的过程中，放出的能量________(填“>”“<”或“＝”)890.3 kJ。
(2)甲烷与CO2可用于生产合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4(g)＋CO2(g)??2CO(g)＋2H2(g)，1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量，则：
①下图能表示该反应过程中能量变化的是______(填字母)。
②若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化曲线如图所示，则CH4的转化率为__________。
(3)C(s)与H2(g)很难发生反应，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)目前对题干所述的三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这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．寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2
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反应生产合成气(CO、H2)
D．用固态碳合成C60，以C60作为燃料
第二节 反应热的计算
第1课时 反应热的计算
1．A 2.A 3.C
4．D [根据盖斯定律，由×(②＋③)－①得2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝×
[－572 kJ·mol－1＋(－1 196 kJ·mol－1)]－(－182 kJ·mol－1)＝－702 kJ·mol－1。]
5．B [Na(s)的能量低于Na(g)，则ΔH2>0，A说法正确；根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH8，B说法不正确；Na的活泼性小于K，故K比Na更易失电子，失电子吸收的能量更小，在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH<ΔH3，C说法正确；根据盖斯定律，ΔH6＋ΔH7＝ΔH8，D说法正确。]
6．B [根据盖斯定律可得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝2ΔH3－ΔH2－ΔH1＝
＋247 kJ·mol－1。]
7．C [A项，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH＝E(Cl—Cl)＋E(H—H)－2E(H—Cl)＝
(243 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1)－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，当2 mol Cl2(g)与1 mol H2(g)反应时，只有1 mol Cl2(g)参加反应，所以放出的热量为183 kJ，错误；B项，根据表中键能数据可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(g)===2H2S(g) ΔH＝－229 kJ·mol－1，结合S2(s)===S2(g) ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g) ΔH＝－224.5 kJ·mol－1，错误；D项，由于H—Cl的键能大于H—S，所以HCl(g)比H2S(g)稳定，错误。]
8．D
9．A [由于HF气体溶于水放热，则HX(aq)―→HX(g)吸收热量，故ΔH1>0，A正确；由于HCl比HBr稳定，所以相同条件下HCl的ΔH2比HBr的大，B错误；ΔH3＋ΔH4代表H(g)―→
H＋(aq)的焓变，与是HCl的还是HI的无关，C错误；一定条件下，气态原子形成1 mol H—X放出a kJ能量，则断开1 mol H—X形成气态原子吸收a kJ的能量，即ΔH2＝＋a kJ·mol－1，D错误。]
10．C [过程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知热化学方程式Ⅰ中ΔH1为负值，所以过程①为放热反应，故A正确；反应Ⅱ是放热反应，能量变化示意图正确，故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，故C错误；根据盖斯定律：Ⅰ－2×Ⅱ得N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g) ΔH＝－32.9 kJ·mol－1－2×(－41.8 kJ·mol－1)＝＋50.7 kJ·mol－1，故D正确。]
11．B
12．D [由能量变化示意图可知SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH3＝－c kJ·mol－1，A正确；由于凝华放热，SO3(g)??SO3(s) ΔH＜0，则2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(s)的ΔH＜ΔH3，B正确；由盖斯定律可知S(g)＋3O(g)??SO3(g) ΔH＝－ kJ·mol－1，则S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ，C正确；由盖斯定律可得2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq) ΔH＝－(c＋2d) kJ·mol－1，D错误。]
13．(1)8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l)
ΔH＝－(25a－b) kJ·mol－1
(2)－746.5 (3)5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s) ΔH＝－1 377 kJ·mol－1 (4)
解析 (1)已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1，②C8H18(l)＋O2(g)===
8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1；根据盖斯定律，由①×25－②得8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l) ΔH＝25ΔH1－ΔH2＝－(25a－b) kJ·mol－1。
(2)将反应从上到下依次编号为①②③，根据盖斯定律，由－(①＋②＋③×2)得反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝－746.5 kJ·mol－1。
(3)依次设反应为①②，根据盖斯定律，由反应①×(－)＋②×得到5CO(g)＋I2O5(s)===
5CO2(g)＋I2(s) ΔH＝－1 377 kJ·mol－1。
(4)依次设反应为①②，根据盖斯定律，反应①×2＋②得4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH＝－(2a＋b) kJ·mol－1，标准状况下3.36 L CO的物质的量是0.15 mol，放出的热量为 kJ。
14．(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol－1 (2)＞ (3)－93
15．(1)＝ (2)①D ②63% (3)－74.8 kJ·mol－1 (4)C
第1课时 反应热的计算
题组一 盖斯定律
1．下列关于盖斯定律的描述不正确的是( )
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．化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难以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.假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是( )
A．|ΔH1|＞|ΔH2|
B．|ΔH1|＜|ΔH3|
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0
D．甲→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2
3．在298 K、101 kPa时，有下列反应：
①O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH1
②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2的关系正确的是( )
A．ΔH3＝ΔH1＝ΔH2
B．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2
C．ΔH3＝2ΔH2－ΔH1
D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
4．LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s) ΔH＝－182 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJ·mol－1
③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s) ΔH＝－1 196 kJ·mol－1
则反应2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)的焓变为( )
A．＋351 kJ·mol－1 B．－351 kJ·mol－1
C．＋702 kJ·mol－1 D．－702 kJ·mol－1
5.(2023·延安高二检测)2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．ΔH2>0
B．ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1
C．在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH<ΔH3
D．ΔH6＋ΔH7＝ΔH8
题组二 反应热的计算
6．CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH。
已知：①C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH1＝－75 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－394 kJ·mol－1
③C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH3＝－111 kJ·mol－1
则ΔH为( )
A．－580 kJ·mol－1 B．＋247 kJ·mol－1
C．＋208 kJ·mol－1 D．－430 kJ·mol－1
7．已知：S2(s)===S2(g) ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表所示：
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl S==S H—S
键能/ (kJ·mol－1) 436 243 431 255 339
下列说法正确的是( )
A．1 mol H2(g)与2 mol Cl2(g)反应生成HCl(g)时放出370 kJ热量
B．H2(g)与S2(s)反应生成H2S(g)的热化学方程式为2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g) ΔH＝－229 kJ·
mol－1
C．反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和
D．1 mol H2S(g)分解吸收的热量比1 mol HCl(g)分解吸收的热量多，所以H2S(g)比HCl(g)稳定
8．(2023·重庆高二检测)已知：
①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1
②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1
③C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH3＝－c kJ·mol－1
④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH4＝－d kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．c>d
B．0.5a＜b
C．氢气的燃烧热为ΔH＝－b kJ·mol－1
D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－(d－c) kJ·mol－1
9．氢卤酸的能量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1＞0
B．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小
C．相同条件下，HCl的(ΔH3＋ΔH4)比HI的大
D．一定条件下，气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量，则该条件下ΔH2＝－a kJ·mol－1
10．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甲所示。已知200 ℃时，反应Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g) ΔH1＝－32.9 kJ·mol－1；反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g) ΔH2＝－41.8 kJ·mol－1。
下列说法不正确的是( )
A．图甲所示过程①是放热反应
B．反应Ⅱ的能量变化示意图如图乙所示
C．断开3 mol N2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)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
11．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.8 kJ·mol－1。现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2 L(标准状况下)，经完全燃烧后放出的总热量为710.0 kJ，并生成18 g液态水，则燃烧前混合气体中CO的体积分数为( )
A．80% B．50%
C．60% D．20%
12．SO2的催化氧化反应是合成硫酸的重要步骤，下面是该反应中的能量变化示意图。已知：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(aq) ΔH4＝－d kJ·mol－1，且a、b、c、d均为正值。下列说法错误的是( )
A．SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH3＝－c kJ·mol－1
B．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(s)的ΔH＜ΔH3
C．由S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ
D．2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq) ΔH＝－(c＋d) kJ·mol－1
13．回答下列问题：
(1)中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1
C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1
试写出25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
CO2(g)===C(s)＋O2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。
(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测量CO的含量。已知：2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s) ΔH＝－76 kJ·mol－1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·
mol－1。则该测定反应的热化学方程式为_____________________________________。
(4)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)
2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol－1(b>0)
若用CO将NO2还原为N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为________ kJ(用含有a和b的代数式表示，不用化简)。
14．为了合理利用化学能，确保安全生产，进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，也可通过理论进行推算。
(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热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___________________________。
(2)现有如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)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中，断裂化学键需要吸收能量，形成化学键又会释放能量。
化学键 H—H N—H N≡N
键能/(kJ·mol－1) 436 391 945
已知：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝a kJ·mol－1，根据上表中所列键能数据可计算出a＝______。
15．CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为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，它们依靠甲烷与O2在酶的催化作用下产生的能量存活，在甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水的过程中，放出的能量________(填“>”“<”或“＝”)890.3 kJ。
(2)甲烷与CO2可用于生产合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4(g)＋CO2(g)??2CO(g)＋2H2(g)，1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量，则：
①下图能表示该反应过程中能量变化的是______(填字母)。
②若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化曲线如图所示，则CH4的转化率为__________。
(3)C(s)与H2(g)很难发生反应，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)目前对题干所述的三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这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．寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2
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反应生产合成气(CO、H2)
D．用固态碳合成C60，以C60作为燃料
第二节 反应热的计算
第1课时 反应热的计算
1．A 2.A 3.C
4．D [根据盖斯定律，由×(②＋③)－①得2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l) ΔH＝×
[－572 kJ·mol－1＋(－1 196 kJ·mol－1)]－(－182 kJ·mol－1)＝－702 kJ·mol－1。]
5．B [Na(s)的能量低于Na(g)，则ΔH2>0，A说法正确；根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH8，B说法不正确；Na的活泼性小于K，故K比Na更易失电子，失电子吸收的能量更小，在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH<ΔH3，C说法正确；根据盖斯定律，ΔH6＋ΔH7＝ΔH8，D说法正确。]
6．B [根据盖斯定律可得CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝2ΔH3－ΔH2－ΔH1＝
＋247 kJ·mol－1。]
7．C [A项，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH＝E(Cl—Cl)＋E(H—H)－2E(H—Cl)＝
(243 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1)－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，当2 mol Cl2(g)与1 mol H2(g)反应时，只有1 mol Cl2(g)参加反应，所以放出的热量为183 kJ，错误；B项，根据表中键能数据可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(g)===2H2S(g) ΔH＝－229 kJ·mol－1，结合S2(s)===S2(g) ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g) ΔH＝－224.5 kJ·mol－1，错误；D项，由于H—Cl的键能大于H—S，所以HCl(g)比H2S(g)稳定，错误。]
8．D
9．A [由于HF气体溶于水放热，则HX(aq)―→HX(g)吸收热量，故ΔH1>0，A正确；由于HCl比HBr稳定，所以相同条件下HCl的ΔH2比HBr的大，B错误；ΔH3＋ΔH4代表H(g)―→
H＋(aq)的焓变，与是HCl的还是HI的无关，C错误；一定条件下，气态原子形成1 mol H—X放出a kJ能量，则断开1 mol H—X形成气态原子吸收a kJ的能量，即ΔH2＝＋a kJ·mol－1，D错误。]
10．C [过程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知热化学方程式Ⅰ中ΔH1为负值，所以过程①为放热反应，故A正确；反应Ⅱ是放热反应，能量变化示意图正确，故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，故C错误；根据盖斯定律：Ⅰ－2×Ⅱ得N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g) ΔH＝－32.9 kJ·mol－1－2×(－41.8 kJ·mol－1)＝＋50.7 kJ·mol－1，故D正确。]
11．B
12．D [由能量变化示意图可知SO2催化氧化反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH3＝－c kJ·mol－1，A正确；由于凝华放热，SO3(g)??SO3(s) ΔH＜0，则2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(s)的ΔH＜ΔH3，B正确；由盖斯定律可知S(g)＋3O(g)??SO3(g) ΔH＝－ kJ·mol－1，则S(g)和O(g)形成1 mol SO3(g)中所含化学键放出的能量为 kJ，C正确；由盖斯定律可得2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq) ΔH＝－(c＋2d) kJ·mol－1，D错误。]
13．(1)8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l)
ΔH＝－(25a－b) kJ·mol－1
(2)－746.5 (3)5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s) ΔH＝－1 377 kJ·mol－1 (4)
解析 (1)已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol－1，②C8H18(l)＋O2(g)===
8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol－1；根据盖斯定律，由①×25－②得8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l) ΔH＝25ΔH1－ΔH2＝－(25a－b) kJ·mol－1。
(2)将反应从上到下依次编号为①②③，根据盖斯定律，由－(①＋②＋③×2)得反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝－746.5 kJ·mol－1。
(3)依次设反应为①②，根据盖斯定律，由反应①×(－)＋②×得到5CO(g)＋I2O5(s)===
5CO2(g)＋I2(s) ΔH＝－1 377 kJ·mol－1。
(4)依次设反应为①②，根据盖斯定律，反应①×2＋②得4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH＝－(2a＋b) kJ·mol－1，标准状况下3.36 L CO的物质的量是0.15 mol，放出的热量为 kJ。
14．(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol－1 (2)＞ (3)－93
15．(1)＝ (2)①D ②63% (3)－74.8 kJ·mol－1 (4)C