高中化学人教版 选修四 第一章 化学反应与能量 第三节 化学反应热的计算 化学反应热的计算第二课时（反应热的计算）
一、选择题
1．已知热化学方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH1<0，则关于2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH2的说法不正确的是( )
A．热化学方程式中的化学计量数只表示分子数
B．该反应的ΔH2应大于零
C．该反应的ΔH2＝－ΔH1
D．该反应可表示36 g液态水完全分解生成气态氢气和氧气的热效应
2．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吸热反应
B．金刚石比石墨稳定
C．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
D．ΔH1>ΔH2
3．已知热化学方程式：
H2O(g)=H2(g)＋ O2(g) ΔH＝＋241.8 kJ/mol
H2(g)＋ O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol，当1 g液态水变为水蒸气时，其热量变化是( )
A．ΔH＝＋88 kJ/mol B．ΔH＝＋2.44 kJ/mol
C．ΔH＝－4.98 kJ/mol D．ΔH＝－44 kJ/mol
4．用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·mol－1
下列说法不正确的是( )
A．若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4 kJ
B．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH>－574 kJ/mol
C．反应①②转移的电子数相同
D．反应②中当0.2 mol CH4反应完全时转移的电子总数为1.60 mol
5．根据下列热化学方程式：
①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol
②H2(g)＋ O2(g)=H2O(l) ΔH2＝－285.8 kJ/mol
③CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－870.3 kJ/mol
可以计算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为( )
A．ΔH＝＋244.1 kJ/mol B．ΔH＝－488.3 kJ/mol
C．ΔH＝－996.6 kJ/mol D．ΔH＝＋996.6 kJ/mol
6．氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式：
4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1
4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH2
3O2(g)=2O3(g) ΔH3则( )
A．ΔH1－ΔH2＝ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3
C．ΔH2－ΔH1＝ΔH3 D．ΔH2＋ΔH1＋ΔH3＝0
7．已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1
CO2(g)＋C(s)=2CO(g) ΔH2
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
8．已知葡萄糖的燃烧热是ΔH＝－2 840 kJ·mol－1，当它氧化生成1 g液态水时放出的热量是( )
A．26.0 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ
9．已知：(1)Zn(s)＋ O2(g)=ZnO(s) ΔH＝－348.3 kJ·mol－1 (2)2Ag(s)＋ O2(g)=Ag2O(s) ΔH＝－31.0 kJ·mol－1
则Zn(s)＋Ag2O(s)=ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于( )
A．－317.3 kJ·mol－1 B．－379.3 kJ·mol－1
C．－332.8 kJ·mol－1 D．＋317.3 kJ·mol－1
10．已知25℃、101 kPa条件下：
4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH＝－2 834.9 kJ·mol－1
4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH＝－3 119.1 kJ·mol－1
由此得出的正确结论是( )
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变为O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变为O3为放热反应
11．已知火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)的燃烧热为－6 000 kJ·mol－1，则
30 g二甲基肼完全燃烧放出的热量为( )
A．1500 kJ B．3000 Kj C．6000 kJ D．12000 kJ
12．已知A(g)＋C(g)=D(g)；ΔH＝－Q1kJ/mol，B(g)＋C(g)=E(g)；ΔH＝－Q2kJ/mol，Q1、Q2均大于0，且Q1>Q2，若A与B组成的混合气体 1mol与足量的C反应，放热为Q3kJ，则原混合气体中A与B物质的量之比为( )
A． B． C． D．
13．根据热化学方程式S(l)＋O2(g)=SO2(g) ΔH＝－293.23kJ·mol－1，分析下列说法中正确的是( )
A．S(s)＋O2(g)=SO2(g)，反应放出的热量大于293.23kJ·mol－1
B．S(g)＋O2(g)=SO2(g)，反应放出的热量小于293.23kJ·mol－1
C．1mol SO2的键能的总和大于1mol硫和1mol氧气的键能之和
D．1mol SO2的键能的总和小于1mol硫和1mol氧气的键能之和
14．相同条件下，下列各反应均为放热反应，其中ΔH值最小的是( )
A．2A(g) +B(g)= 2C(l) ΔH1 B．2A (g) +B(g)= 2C(g) ΔH2
C．2A (l)+B(l)= 2C(g) ΔH3 D．2A (l) + B(l)= 2C(l) ΔH4
15．已知葡萄糖的燃烧热是ΔH＝ 2 840 kJ·mol 1，当它氧化生成1 g液态水时放出的热量是( )
A．26.3 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ
16．已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)= 2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝＋489.0 kJ·mol 1①
CO(g)＋ O2(g)= CO2(g) ΔH＝ 283.0 kJ·mol 1②
C(石墨)＋O2(g)= CO2(g) ΔH＝ 393.5 kJ·mol 1③
则4Fe(s)＋3O2(g)= 2Fe2O3(s)的ΔH为( )
A．＋1 164.1 kJ·mol 1 B． 1 641.0 kJ·mol 1
C． 259.7 kJ·mol 1 D． 519.4 kJ·mol 1
17．已知：1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。工业上可通过下列反应制取高纯硅：SiCl4(g)＋2H2(g) Si(s)＋4HCl(g)，根据下表列举的化学键的键能数据，判断该反应的反应热(ΔH)为( )
A．＋412 kJ·mol－1 B．－412 kJ·mol－1
C．＋236 kJ·mol－1 D．－236 kJ·mol－1
18．在298k、101×105Pa下，将22g CO2通入1mol·L－1NaOH溶液750mL中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下，1mol CO2通入2mol·L－1NaOH溶液1 L中充分反应放出ykJ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－1
B．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH＝－(2x－y)kJ·mol－1
C．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1
D．2CO2(g)＋2NaOH(l)=2NaHCO3(l) ΔH＝－(8x－2y)kJ·mol－1
19．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-12.1kJ·mol-1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的△H= -55.6kJ·mol-1。则HCN在水溶液中电离的△H等于( )
A．-67.7 kJ·mol-1 B．-43.5 kJ·mol-1
C．+43.5kJ·mol-1 D．+67.7kJ·mol-1
20．已知H—H键能436 kJ/mol；Cl—Cl键能243kJ/mol；H—Cl键能431 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是（ ）
A．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝－183 kJ/mol
B．1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)=HCl(g) ΔH＝－124kJ/mol
C．2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝－248 kJ/mol
D．HCl(g) =1/2H2(g)＋1/2Cl2(g) ΔH＝－91.5 kJ/mol
21．符合如图所示的转化关系，且当X、Y、Z的物质的量相等时，存在焓变△H=△H1+△H2。满足上述条件的X、Y可能是( )
①C、CO ②S、SO2③Na、Na2O ④AlCl3、Al(OH)3⑤Fe、Fe(NO3)2⑥NaOH、Na2CO3
A．①④⑤ B．①②③ C．①③④ D．①③④⑤⑥
二、填空题
22．比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。
（1）S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH1
S(g)＋O2(g)=SO2(g) ΔH2
ΔH1 ΔH2
（2）CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1
CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
ΔH1 ΔH2
（3）4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1
4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2
ΔH1 ΔH2
23．氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(1) ΔH＝－572 kJ·mol－1。请回答下列问题：
（1）生成物能量总和 (填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。
（2）若2 mol氢气燃烧生成水蒸气，则放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)572 kJ。
（3）H2的标准燃烧热ΔH＝ 。
（4）反应2H2＋O2 2H2O的能量变化如图所示。
已知拆开1 mol H2、1 molO2和1 mol H—O中的化学键分别需要消耗436 kJ、496 kJ和463 kJ的能量。
则反应过程(Ⅱ) (填“吸收”或“放出”) kJ。
24．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量。
（1）此反应的热化学方程式为 。
（2）又已知H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1则16 g液态肼与足量液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为 kJ。
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。
（4）发射卫星可用气态肼(N2H4)作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。已知：
N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1
N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1
气态肼和二氧化氮反应的热化学方程式为 。
25．
（1）下列说法正确的是（ ）
A．化学反应的实质就是旧化学键的断裂，新化学键的形成，在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然伴随着能量的变化
B．钢铁生锈腐蚀时，铁被氧化
C．放热反应发生时，不一定要加热。但吸热反应必须要加热才能发生
（2）在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为 。
（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)；如图表示该反应进行过程中能量的变化。(单位为：kJ·mol 1)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，ΔH 0(填“＞”或“＜”)。
（4）比较下面各组热化学方程式，ΔH1＜ΔH2的是 。
A．2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) ΔH1 2H2(g) + O2(g) =2H2O（1） ΔH2
B．S(g) + O2(g) =SO2(g ) ΔH1 S(s) + O2(g) =SO2(g ) ΔH2
C．C(s) + O2(g) =CO (g ) ΔH1 C(s) +O2(g) =CO2 (g ) ΔH2
D．H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g ) ΔH1 H2(g) + Cl2(g) =HCl(g) ΔH2
（5）101 kPa条件下，14 g N2和3 g H2反应生成NH3的能量变化如图示意：
又已知：①已知b=1173；②25℃、101 kPa下N2(g)+3H2 (g) =2 NH3 (g) ΔH =－92 kJ·mol 1，则a = 。
26．I．为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。
试回答下列问题：
（1）该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
（2）A和B的总能量比C和D的总能量 (填“高”或“低”)。
（3）物质中的化学能通过化学反应转化成 释放出来。
（4）反应物化学键断裂吸收的能量 (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
（5）写出一个符合题中条件的化学方程式： 。
（6）Ⅱ．同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。
已知：
P4(白磷，s)+5O2(g)= P4O10(s) ΔH= 2983.2 kJ·mol 1①
P(红磷，s)+ O2(g)= P4O10(s) △H= 738.5 kJ·mol 1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下，能量状态较低的是 ；白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用；盖斯定律及其应用；反应热的大小比较
【解析】【解答】热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量的多少，A项错误；题干中的两个热化学方程式是相反的两个变化过程，热效应符号相反，而数值相等，B、C项正确；D项描述符合热化学方程式的意义，正确。
故答案为：A
【分析】 ΔH<0 表示放热反应， ΔH<0 表示吸热反应。
2．【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】将方程式依次编号①、②、③，可得③＝②－①，即ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝＋1.9 kJ·mol－1>0得出石墨比金刚石稳定，故A项正确，B项、C项、D项错误。
故答案为：A
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。能量越低越稳定。
3．【答案】B
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】将两式相加得到H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44 kJ/mol，所以每1 g液态水变成水蒸气需要吸收的热量为 kJ＝2.44 kJ。
故答案为：B
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。
4．【答案】B
【知识点】氧化还原反应；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】根据盖斯定律，将①②相加得到如下热化学方程式：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867 kJ/mol，标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol，放出的热量为0.2 mol×867 kJ/mol＝173.4 kJ，A项正确；由于液态水变为气态水需要吸收热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多，则ΔH越小，即ΔH<－574 kJ/mol，B项错误；①②中C的化合价均有-4上升到+4，故两式中得失电子数目相等，C项正确；反应②中每1 mol CH4反应完全时转移的电子总数为8 mol，0.2 mol CH4完全反应时转移的电子总数为1.60 mol，D项正确。
故答案为：B
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。氧化还原反应的本质是电子转移。
5．【答案】B
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】由①×2＋②×2－③可得：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l) ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2－ΔH3＝2×(－393.5 kJ/mol)＋2×(－285.8 kJ/mol)－(－870.3 kJ/mol)＝－488.3 kJ/mol。
故答案为：B
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。
6．【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】第1个热化学方程式减去第2个热化学方程式，即得3O2(g)=2O3(g)，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，故A正确。
故答案为：A
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。
7．【答案】C
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】C与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1<0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2>0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3<0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH4<0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)=6CO2(g)＋4Fe(s) 2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D项错误。
故答案为：C
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。物质由固体转化为液体、液体转化为气体需要吸收热量。
8．【答案】A
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】葡萄糖燃烧的热化学方程式是C6H12O6(s)＋6O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2 840 kJ·mol－1
据此建立关系式
6H2O ～ ΔH
6×18 g 2 840 kJ
1g x kJ
解得x＝ ＝26.3 kJ，A选项符合题意。
故答案为：A
【分析】物质的燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量。
9．【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－348.3 kJ·mol－1－(－31.0 kJ·mol－1)＝－317.3 kJ·mol－1
故答案为：A
【分析】运用盖斯定律对方程式进行运算时，ΔH也要进行相关运算。
10．【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化；热化学方程式
【解析】【解答】将两个热化学方程式叠加处理得：3O2(g)＝2O3(g) ΔH＝＋284.2 kJ·mol－1，所以O2变为O3的反应是吸热反应，O2的能量低，O2更稳定。
故答案为：A
【分析】ΔH<0 表示放热反应， ΔH<0 表示吸热反应。能量越低越稳定。
11．【答案】B
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】二甲基肼的相对分子质量是60，30 g二甲基肼是0.5 mol，放出的热量是燃烧热的一半，即3 000 kJ。
故答案为：B
【分析】物质的燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量。
12．【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】设混合气体中A的物质的量为X，B的物质的量为（1-X），则XQ1+(1-X)Q2=Q3，解得：A的物质的量为 ，B的物质的量为 ，两者的比值为 ，A项正确。
故答案为：A
【分析】运用盖斯定律对方程式进行运算时，ΔH也要运算。
13．【答案】C
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】物质由固态变为液态要吸热，由气态变为液态要放热，故A、B项错误。从化学键的角度来理解所给反应的焓变，可理解为生成1mol SO2时，形成化学键所放出的能量比破坏1mol硫和1mol O2的化学键所吸收的能量大。C正确，D错误。
故答案为：C
【分析】物质由固体转化为液体、液体转化为气体时需要吸收热量。
14．【答案】A
【知识点】反应热的大小比较
【解析】【解答】均为放热反应，故放出的热量越多，反应热值越小，同种物质气体的能量最高，固体的能量最低，故A中反应物为气体能量最高，生成物为液体，能量最低，放出的热量最多，反应热最小。
故答案为：A
【分析】物质由固体转化为液体、液体转化为气体时需要吸收热量。
15．【答案】A
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】葡萄糖燃烧的热化学方程式是：
C6H12O6(s)＋6O2(g) =6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝ 2 840 kJ·mol 1
据此建立关系式
6H2O(l) ～ ΔH
6 mol×18 g·mol 1 2 840 kJ
1 g x kJ
解得x＝ ＝26.3 kJ。
故答案为：A
【分析】物质的燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量。
16．【答案】B
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】根据盖斯定律，将③×6 ①×2 ②×6得：4Fe(s)＋3O2(g)= 2Fe2O3(s)，则ΔH＝ 393.5 kJ·mol 1×6 489.0 kJ·mol 1×2＋283.0 kJ·mol 1×6＝ 1 641.0 kJ·mol 1。
故答案为：B
【分析】运用盖斯定律对方程式进行运算时，ΔH也要运算。
17．【答案】C
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】反应热等于反应物的键能之和－生成物的键能之和，则工业上制取高纯硅的反应热ΔH＝4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－(2×176 kJ·mol－1＋4×431 kJ·mol－1)＝＋236 kJ·mol－1。
故答案为：C
【分析】反应物断键时吸收能量，生成物成键时要放出热量。
18．【答案】C
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】0.5mol CO2与0.75mol NaOH反应生成0.25mol Na2CO3和0.25mol NaHCO3，反应所放出的热量为x kJ，则生成1mol Na2CO3和1mol NaHCO3放出4x kJ的热量。1mol CO2通入2mol NaOH溶液中生成1mol Na2CO3，放出ykJ的热量，则1mol CO2与1mol NaOH的溶液反应生成1mol NaHCO3所放出的热量为(4x－y) kJ，A、B项错误，C项正确。D项，NaOH和NaHCO3的状态错误。
故答案为：C
【分析】运用盖斯定律对化学方程式进行运算的同时， ΔH 也进行相关的运算。
19．【答案】C
【知识点】中和热
【解析】【解答】反应的热化学方程式分别为：HCN(aq)+OH (aq)= CN (aq)+H2O(l) ΔH= 12.1 kJ·mol 1①，H+(aq)+OH (aq)= H2O(l) ΔH= 55.6 kJ·mol 1②，HCN电离方程式为HCN H++CN ，用① ②可得HCN电离的热化学方程式为：HCN(aq) H+(aq)+CN (aq) ΔH= 12.1 kJ·mol 1 ( 55.6 kJ·mol 1)="+43.5" kJ·mol 1。
故答案为：C
【分析】中和热是强酸与强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，HCN是弱酸，电离时断键需要吸收热量。
20．【答案】A
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，因此生成2mol氯化氢的反应热＝436 kJ/mol＋243 kJ/mol 431 kJ/mol×2＝ 183 kJ/mol，A正确。
故答案为：A
【分析】反应物断键时吸收能量，生成物成键时要放出热量。
21．【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】本题考查了盖斯定律、元素守恒等知识。盖斯定律的定义为只要始态和终态不变，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，C→CO2， C→CO→CO2，根据元素守恒，C、CO和CO2的物质的量相同，故①对。S和O2不能直接生成SO3，故②错。Na→Na2O2，Na→Na2O→Na2O2，根据元素守恒，Na2O、Na2O2的物质的量是Na物质的量的1/2，故③错。AlCl3→NaAlO2，AlCl3→Al(OH)3→NaAlO2，根据元素守恒，AlCl3、Al(OH)3和NaAlO2的物质的量相同，故④对。Fe→Fe(NO3)2，Fe→Fe(NO3)3→Fe(NO3)2，根据元素守恒，Fe、Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量相同，故⑤对。NaOH→NaHCO3，NaOH→Na2CO3→NaHCO3，根据元素守恒，NaOH、NaHCO3的物质的量为Na2CO3的2倍，故⑥错。
故答案为：A
【分析】物质的起始状态、终点状态相同时，反应热也相同，与路径无关。
22．【答案】（1）>
（2）<
（3）<
【知识点】反应热的大小比较
【解析】【解答】(1)中两式相减得：S(s)=S(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2>0(固态硫变为硫蒸气是吸热过程)，所以ΔH1>，H2(气态硫比固体硫燃烧放出的热量多)；(2)中两式相减得：2H2O(g)=2H2O(l) ΔH＝ΔH1－ΔH2<0(水蒸气变为液态水是放热过程)，所以ΔH1<0H2(生成液态水比生成水蒸气放出的热量多)；(3)中两式相减得：4Al(s)＋2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)＋4Fe ΔH＝ΔH1－ΔH2<0(铝热反应很剧烈，是典型而熟悉的放热反应)，所以ΔH1<ΔH2。
【分析】物质由固体转化为液体、液体转化为气体需要吸收热量。
23．【答案】（1）小于
（2）小于
（3）－286 kJ·mol－1
（4）放出；1852
【知识点】吸热反应和放热反应；燃烧热
【解析】【解答】(1)该反应的ΔH<0，为放热反应，生成物能量总和小于反应物能量总和。(2)由热化学方程式可知，2 mol氢气燃烧生成液态水，放出572 kJ热量，由于液态水变为水蒸气需要吸收热量，故2 mol氢气燃烧生成水蒸气，放出的热量小于572 kJ。(3)标准燃烧热ΔH＝－ kJ·mol－1，＝－286 kJ·mol－1。(4)反应过程(1)中，能量由低到高，反应吸收热量，反应过程(Ⅱ)中，能量由高到低，反应放出热量。反应过程(Ⅱ)中形成了4 mol H—O键，放出的热量为：4×463 kJ＝1 852 kJ。
【分析（1）吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量；放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量。
（2）物质由固态转化为液体，液体转化为固体时需要吸收热量。
（3）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。
24．【答案】（1）N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1
（2）408.815
（3）产物不会污染环境
（4）N2H4(g)＋NO2(g)= N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－567.85 kJ·mol－1
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】(1)根据题意，可将热化学方程式写为0.4 N2H4(l)＋0.8 H2O2(l)=0.4N2(g)＋1.6H2O(g) ΔH＝－256.652 kJ·mol－1，如将N2H4的物质的量扩大为1 mol时，热化学方程式则写为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝(－256.652× ) kJ·mol－1＝－641.63 kJ·mol－1。(2)N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1＋(－44 kJ·mol－1×4－＝－817.63 kJ·mol－1，则16 g液态肼完全燃烧生成液态水时放出的热量为 ×16 g＝408.815 kJ。(3)液态肼与液态双氧水反应后的产物为氮气和水，不会污染环境。(4)将题中四个热化学方程式分别编号为①、②，则②－①× 可得气态肼和二氧化氮反应的热化学方程式：N2H4(g)＋NO2(g)= N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1－
(＋67.7 kJ·mol－1× )＝－567.85 kJ·mol－1。
【分析】热化学方程式的书写需注意物质的状态。运用盖斯定律对方程式进行运算时，ΔH也要运算。
25．【答案】（1）A；B
（2）2H2(g) + O2(g) = 2H2O（1） ΔH = 571.6 kJ·mol 1
（3）放热；＜
（4）B；D
（5）1127
【知识点】吸热反应和放热反应；热化学方程式
【解析】【解答】本题主要考查的是热化学方程式的书写和有关反应热的计算。（1）化学反应的实质就是旧化学键的断裂及新化学键的形成，同时必然伴随着能量的变化，故A正确；钢铁生锈腐蚀时发生氧化反应，故B正确；放热反应发生时，不一定要加热，吸热反应发生时也不一定要加热，故C错；故答案为AB 。（2）2 g H2为1 mol，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则其燃烧的热化学方程式表示为2H2(g) + O2(g) =2H2O（1） ΔH = 571.6 kJ·mol 1。（3）由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应是放热反应，ΔH<0。（4）A．物质的燃烧反应是放热反应，焓变是负值，液态水变为气态水的过程是吸热的，故ΔH1>ΔH2；B．物质的燃烧反应是放热反应，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以ΔH1<ΔH2；C．碳完全燃烧生成CO2，比不完全燃烧生成CO放出的热量多，所以ΔH1>ΔH2；D．化学反应方程式的计量数减半，焓变数值也减半，该化合反应是放热的，焓变是负值，ΔH1=2ΔH2，所以ΔH1<ΔH2；故正确答案为BD。（5）化学反应的反应热ΔH=反应物的总键能 生成物的总键能，所以-92× =a b，由于b=1173，所以a=1127，故答案为1127。
【分析】（1）化学反应的本质是旧键断裂新键形成。吸热反应与反应条件是否加热无关。
（2）热化学方程式中系数与ΔH一一对应。
（3）反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应。
26．【答案】（1）放热
（2）高
（3）热能
（4）低
（5）2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑或NaOH+HCl=NaCl+H2O等合理答案均可)
（6）P4(白磷，s) =4P(红磷，s)ΔH= 29.2 kJ mol 1；红磷；低
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；反应热和焓变
【解析】【解答】Ⅰ．（1）U形管中甲处液面下降乙处液面上升，说明该反应放热，温度升高，瓶内的压强增大。（2）放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以A和B 的总能量比C和D的总能量高。（3）温度升高，说明物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来。（4）反应热=反应物的总键能 生成物的总键能，该反应放热，说明反应物的总键能低于生成物的总键能。（5）放热反应的例子有燃烧反应、活泼金属与酸的反应、中和反应等，举一例即可。
Ⅱ．根据盖斯定律可知，白磷转化为红磷的热化学方程式=① 4×②，即P4 (白磷，s ) =4P (红磷，s ) ΔH= ( 2983.2 kJ mol 1) 4 ×( 738.5 kJ mol 1)= 29.2 kJ mol 1；该反应是放热反应，说明红磷的能量低于白磷，所以白磷的稳定性比红磷低。
【分析】化学反应的本质是旧键断裂新键形成。反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，通常以热能的形式释放出来。 常见的放热反应类型包括燃烧、中和、金属氧化、、较活泼的金属与酸反应、由不稳定物质变为稳定物质的反应。
1 / 1高中化学人教版 选修四 第一章 化学反应与能量 第三节 化学反应热的计算 化学反应热的计算第二课时（反应热的计算）
一、选择题
1．已知热化学方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH1<0，则关于2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH2的说法不正确的是( )
A．热化学方程式中的化学计量数只表示分子数
B．该反应的ΔH2应大于零
C．该反应的ΔH2＝－ΔH1
D．该反应可表示36 g液态水完全分解生成气态氢气和氧气的热效应
【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用；盖斯定律及其应用；反应热的大小比较
【解析】【解答】热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量的多少，A项错误；题干中的两个热化学方程式是相反的两个变化过程，热效应符号相反，而数值相等，B、C项正确；D项描述符合热化学方程式的意义，正确。
故答案为：A
【分析】 ΔH<0 表示放热反应， ΔH<0 表示吸热反应。
2．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吸热反应
B．金刚石比石墨稳定
C．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
D．ΔH1>ΔH2
【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】将方程式依次编号①、②、③，可得③＝②－①，即ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝＋1.9 kJ·mol－1>0得出石墨比金刚石稳定，故A项正确，B项、C项、D项错误。
故答案为：A
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。能量越低越稳定。
3．已知热化学方程式：
H2O(g)=H2(g)＋ O2(g) ΔH＝＋241.8 kJ/mol
H2(g)＋ O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol，当1 g液态水变为水蒸气时，其热量变化是( )
A．ΔH＝＋88 kJ/mol B．ΔH＝＋2.44 kJ/mol
C．ΔH＝－4.98 kJ/mol D．ΔH＝－44 kJ/mol
【答案】B
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】将两式相加得到H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44 kJ/mol，所以每1 g液态水变成水蒸气需要吸收的热量为 kJ＝2.44 kJ。
故答案为：B
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。
4．用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJ·mol－1
下列说法不正确的是( )
A．若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4 kJ
B．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH>－574 kJ/mol
C．反应①②转移的电子数相同
D．反应②中当0.2 mol CH4反应完全时转移的电子总数为1.60 mol
【答案】B
【知识点】氧化还原反应；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】根据盖斯定律，将①②相加得到如下热化学方程式：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867 kJ/mol，标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol，放出的热量为0.2 mol×867 kJ/mol＝173.4 kJ，A项正确；由于液态水变为气态水需要吸收热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多，则ΔH越小，即ΔH<－574 kJ/mol，B项错误；①②中C的化合价均有-4上升到+4，故两式中得失电子数目相等，C项正确；反应②中每1 mol CH4反应完全时转移的电子总数为8 mol，0.2 mol CH4完全反应时转移的电子总数为1.60 mol，D项正确。
故答案为：B
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。氧化还原反应的本质是电子转移。
5．根据下列热化学方程式：
①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol
②H2(g)＋ O2(g)=H2O(l) ΔH2＝－285.8 kJ/mol
③CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－870.3 kJ/mol
可以计算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为( )
A．ΔH＝＋244.1 kJ/mol B．ΔH＝－488.3 kJ/mol
C．ΔH＝－996.6 kJ/mol D．ΔH＝＋996.6 kJ/mol
【答案】B
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】由①×2＋②×2－③可得：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l) ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2－ΔH3＝2×(－393.5 kJ/mol)＋2×(－285.8 kJ/mol)－(－870.3 kJ/mol)＝－488.3 kJ/mol。
故答案为：B
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。
6．氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体，已知热化学方程式：
4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1
4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH2
3O2(g)=2O3(g) ΔH3则( )
A．ΔH1－ΔH2＝ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3
C．ΔH2－ΔH1＝ΔH3 D．ΔH2＋ΔH1＋ΔH3＝0
【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】第1个热化学方程式减去第2个热化学方程式，即得3O2(g)=2O3(g)，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，故A正确。
故答案为：A
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。
7．已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1
CO2(g)＋C(s)=2CO(g) ΔH2
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)＋Fe2O3(s)=3CO2(g)＋2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A．ΔH1>0，ΔH3<0 B．ΔH2>0，ΔH4>0
C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5
【答案】C
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】C与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH1<0，CO2与C生成CO的反应是吸热反应，ΔH2>0，CO与O2生成CO2的反应是放热反应，ΔH3<0，铁与氧气的反应是放热反应，ΔH4<0，A、B项错误；前两个方程式相减得：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH3＝ΔH1－ΔH2，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C项正确；由4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH4和6CO(g)＋2Fe2O3(s)=6CO2(g)＋4Fe(s) 2ΔH5相加，得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH3＝(ΔH4＋2ΔH5)/3，D项错误。
故答案为：C
【分析】运用盖斯定律时，方程式进行运算时，ΔH也要运算。物质由固体转化为液体、液体转化为气体需要吸收热量。
8．已知葡萄糖的燃烧热是ΔH＝－2 840 kJ·mol－1，当它氧化生成1 g液态水时放出的热量是( )
A．26.0 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ
【答案】A
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】葡萄糖燃烧的热化学方程式是C6H12O6(s)＋6O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2 840 kJ·mol－1
据此建立关系式
6H2O ～ ΔH
6×18 g 2 840 kJ
1g x kJ
解得x＝ ＝26.3 kJ，A选项符合题意。
故答案为：A
【分析】物质的燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量。
9．已知：(1)Zn(s)＋ O2(g)=ZnO(s) ΔH＝－348.3 kJ·mol－1 (2)2Ag(s)＋ O2(g)=Ag2O(s) ΔH＝－31.0 kJ·mol－1
则Zn(s)＋Ag2O(s)=ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于( )
A．－317.3 kJ·mol－1 B．－379.3 kJ·mol－1
C．－332.8 kJ·mol－1 D．＋317.3 kJ·mol－1
【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－348.3 kJ·mol－1－(－31.0 kJ·mol－1)＝－317.3 kJ·mol－1
故答案为：A
【分析】运用盖斯定律对方程式进行运算时，ΔH也要进行相关运算。
10．已知25℃、101 kPa条件下：
4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH＝－2 834.9 kJ·mol－1
4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH＝－3 119.1 kJ·mol－1
由此得出的正确结论是( )
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变为O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变为O3为放热反应
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化；热化学方程式
【解析】【解答】将两个热化学方程式叠加处理得：3O2(g)＝2O3(g) ΔH＝＋284.2 kJ·mol－1，所以O2变为O3的反应是吸热反应，O2的能量低，O2更稳定。
故答案为：A
【分析】ΔH<0 表示放热反应， ΔH<0 表示吸热反应。能量越低越稳定。
11．已知火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)的燃烧热为－6 000 kJ·mol－1，则
30 g二甲基肼完全燃烧放出的热量为( )
A．1500 kJ B．3000 Kj C．6000 kJ D．12000 kJ
【答案】B
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】二甲基肼的相对分子质量是60，30 g二甲基肼是0.5 mol，放出的热量是燃烧热的一半，即3 000 kJ。
故答案为：B
【分析】物质的燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量。
12．已知A(g)＋C(g)=D(g)；ΔH＝－Q1kJ/mol，B(g)＋C(g)=E(g)；ΔH＝－Q2kJ/mol，Q1、Q2均大于0，且Q1>Q2，若A与B组成的混合气体 1mol与足量的C反应，放热为Q3kJ，则原混合气体中A与B物质的量之比为( )
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】设混合气体中A的物质的量为X，B的物质的量为（1-X），则XQ1+(1-X)Q2=Q3，解得：A的物质的量为 ，B的物质的量为 ，两者的比值为 ，A项正确。
故答案为：A
【分析】运用盖斯定律对方程式进行运算时，ΔH也要运算。
13．根据热化学方程式S(l)＋O2(g)=SO2(g) ΔH＝－293.23kJ·mol－1，分析下列说法中正确的是( )
A．S(s)＋O2(g)=SO2(g)，反应放出的热量大于293.23kJ·mol－1
B．S(g)＋O2(g)=SO2(g)，反应放出的热量小于293.23kJ·mol－1
C．1mol SO2的键能的总和大于1mol硫和1mol氧气的键能之和
D．1mol SO2的键能的总和小于1mol硫和1mol氧气的键能之和
【答案】C
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】物质由固态变为液态要吸热，由气态变为液态要放热，故A、B项错误。从化学键的角度来理解所给反应的焓变，可理解为生成1mol SO2时，形成化学键所放出的能量比破坏1mol硫和1mol O2的化学键所吸收的能量大。C正确，D错误。
故答案为：C
【分析】物质由固体转化为液体、液体转化为气体时需要吸收热量。
14．相同条件下，下列各反应均为放热反应，其中ΔH值最小的是( )
A．2A(g) +B(g)= 2C(l) ΔH1 B．2A (g) +B(g)= 2C(g) ΔH2
C．2A (l)+B(l)= 2C(g) ΔH3 D．2A (l) + B(l)= 2C(l) ΔH4
【答案】A
【知识点】反应热的大小比较
【解析】【解答】均为放热反应，故放出的热量越多，反应热值越小，同种物质气体的能量最高，固体的能量最低，故A中反应物为气体能量最高，生成物为液体，能量最低，放出的热量最多，反应热最小。
故答案为：A
【分析】物质由固体转化为液体、液体转化为气体时需要吸收热量。
15．已知葡萄糖的燃烧热是ΔH＝ 2 840 kJ·mol 1，当它氧化生成1 g液态水时放出的热量是( )
A．26.3 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ
【答案】A
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】葡萄糖燃烧的热化学方程式是：
C6H12O6(s)＋6O2(g) =6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝ 2 840 kJ·mol 1
据此建立关系式
6H2O(l) ～ ΔH
6 mol×18 g·mol 1 2 840 kJ
1 g x kJ
解得x＝ ＝26.3 kJ。
故答案为：A
【分析】物质的燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量。
16．已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)= 2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝＋489.0 kJ·mol 1①
CO(g)＋ O2(g)= CO2(g) ΔH＝ 283.0 kJ·mol 1②
C(石墨)＋O2(g)= CO2(g) ΔH＝ 393.5 kJ·mol 1③
则4Fe(s)＋3O2(g)= 2Fe2O3(s)的ΔH为( )
A．＋1 164.1 kJ·mol 1 B． 1 641.0 kJ·mol 1
C． 259.7 kJ·mol 1 D． 519.4 kJ·mol 1
【答案】B
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】根据盖斯定律，将③×6 ①×2 ②×6得：4Fe(s)＋3O2(g)= 2Fe2O3(s)，则ΔH＝ 393.5 kJ·mol 1×6 489.0 kJ·mol 1×2＋283.0 kJ·mol 1×6＝ 1 641.0 kJ·mol 1。
故答案为：B
【分析】运用盖斯定律对方程式进行运算时，ΔH也要运算。
17．已知：1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。工业上可通过下列反应制取高纯硅：SiCl4(g)＋2H2(g) Si(s)＋4HCl(g)，根据下表列举的化学键的键能数据，判断该反应的反应热(ΔH)为( )
A．＋412 kJ·mol－1 B．－412 kJ·mol－1
C．＋236 kJ·mol－1 D．－236 kJ·mol－1
【答案】C
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】反应热等于反应物的键能之和－生成物的键能之和，则工业上制取高纯硅的反应热ΔH＝4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－(2×176 kJ·mol－1＋4×431 kJ·mol－1)＝＋236 kJ·mol－1。
故答案为：C
【分析】反应物断键时吸收能量，生成物成键时要放出热量。
18．在298k、101×105Pa下，将22g CO2通入1mol·L－1NaOH溶液750mL中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下，1mol CO2通入2mol·L－1NaOH溶液1 L中充分反应放出ykJ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－1
B．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH＝－(2x－y)kJ·mol－1
C．CO2(g)＋NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1
D．2CO2(g)＋2NaOH(l)=2NaHCO3(l) ΔH＝－(8x－2y)kJ·mol－1
【答案】C
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】0.5mol CO2与0.75mol NaOH反应生成0.25mol Na2CO3和0.25mol NaHCO3，反应所放出的热量为x kJ，则生成1mol Na2CO3和1mol NaHCO3放出4x kJ的热量。1mol CO2通入2mol NaOH溶液中生成1mol Na2CO3，放出ykJ的热量，则1mol CO2与1mol NaOH的溶液反应生成1mol NaHCO3所放出的热量为(4x－y) kJ，A、B项错误，C项正确。D项，NaOH和NaHCO3的状态错误。
故答案为：C
【分析】运用盖斯定律对化学方程式进行运算的同时， ΔH 也进行相关的运算。
19．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-12.1kJ·mol-1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的△H= -55.6kJ·mol-1。则HCN在水溶液中电离的△H等于( )
A．-67.7 kJ·mol-1 B．-43.5 kJ·mol-1
C．+43.5kJ·mol-1 D．+67.7kJ·mol-1
【答案】C
【知识点】中和热
【解析】【解答】反应的热化学方程式分别为：HCN(aq)+OH (aq)= CN (aq)+H2O(l) ΔH= 12.1 kJ·mol 1①，H+(aq)+OH (aq)= H2O(l) ΔH= 55.6 kJ·mol 1②，HCN电离方程式为HCN H++CN ，用① ②可得HCN电离的热化学方程式为：HCN(aq) H+(aq)+CN (aq) ΔH= 12.1 kJ·mol 1 ( 55.6 kJ·mol 1)="+43.5" kJ·mol 1。
故答案为：C
【分析】中和热是强酸与强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，HCN是弱酸，电离时断键需要吸收热量。
20．已知H—H键能436 kJ/mol；Cl—Cl键能243kJ/mol；H—Cl键能431 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是（ ）
A．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝－183 kJ/mol
B．1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)=HCl(g) ΔH＝－124kJ/mol
C．2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝－248 kJ/mol
D．HCl(g) =1/2H2(g)＋1/2Cl2(g) ΔH＝－91.5 kJ/mol
【答案】A
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，因此生成2mol氯化氢的反应热＝436 kJ/mol＋243 kJ/mol 431 kJ/mol×2＝ 183 kJ/mol，A正确。
故答案为：A
【分析】反应物断键时吸收能量，生成物成键时要放出热量。
21．符合如图所示的转化关系，且当X、Y、Z的物质的量相等时，存在焓变△H=△H1+△H2。满足上述条件的X、Y可能是( )
①C、CO ②S、SO2③Na、Na2O ④AlCl3、Al(OH)3⑤Fe、Fe(NO3)2⑥NaOH、Na2CO3
A．①④⑤ B．①②③ C．①③④ D．①③④⑤⑥
【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】本题考查了盖斯定律、元素守恒等知识。盖斯定律的定义为只要始态和终态不变，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，C→CO2， C→CO→CO2，根据元素守恒，C、CO和CO2的物质的量相同，故①对。S和O2不能直接生成SO3，故②错。Na→Na2O2，Na→Na2O→Na2O2，根据元素守恒，Na2O、Na2O2的物质的量是Na物质的量的1/2，故③错。AlCl3→NaAlO2，AlCl3→Al(OH)3→NaAlO2，根据元素守恒，AlCl3、Al(OH)3和NaAlO2的物质的量相同，故④对。Fe→Fe(NO3)2，Fe→Fe(NO3)3→Fe(NO3)2，根据元素守恒，Fe、Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量相同，故⑤对。NaOH→NaHCO3，NaOH→Na2CO3→NaHCO3，根据元素守恒，NaOH、NaHCO3的物质的量为Na2CO3的2倍，故⑥错。
故答案为：A
【分析】物质的起始状态、终点状态相同时，反应热也相同，与路径无关。
二、填空题
22．比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。
（1）S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH1
S(g)＋O2(g)=SO2(g) ΔH2
ΔH1 ΔH2
（2）CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1
CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
ΔH1 ΔH2
（3）4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1
4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2
ΔH1 ΔH2
【答案】（1）>
（2）<
（3）<
【知识点】反应热的大小比较
【解析】【解答】(1)中两式相减得：S(s)=S(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2>0(固态硫变为硫蒸气是吸热过程)，所以ΔH1>，H2(气态硫比固体硫燃烧放出的热量多)；(2)中两式相减得：2H2O(g)=2H2O(l) ΔH＝ΔH1－ΔH2<0(水蒸气变为液态水是放热过程)，所以ΔH1<0H2(生成液态水比生成水蒸气放出的热量多)；(3)中两式相减得：4Al(s)＋2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)＋4Fe ΔH＝ΔH1－ΔH2<0(铝热反应很剧烈，是典型而熟悉的放热反应)，所以ΔH1<ΔH2。
【分析】物质由固体转化为液体、液体转化为气体需要吸收热量。
23．氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(1) ΔH＝－572 kJ·mol－1。请回答下列问题：
（1）生成物能量总和 (填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。
（2）若2 mol氢气燃烧生成水蒸气，则放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)572 kJ。
（3）H2的标准燃烧热ΔH＝ 。
（4）反应2H2＋O2 2H2O的能量变化如图所示。
已知拆开1 mol H2、1 molO2和1 mol H—O中的化学键分别需要消耗436 kJ、496 kJ和463 kJ的能量。
则反应过程(Ⅱ) (填“吸收”或“放出”) kJ。
【答案】（1）小于
（2）小于
（3）－286 kJ·mol－1
（4）放出；1852
【知识点】吸热反应和放热反应；燃烧热
【解析】【解答】(1)该反应的ΔH<0，为放热反应，生成物能量总和小于反应物能量总和。(2)由热化学方程式可知，2 mol氢气燃烧生成液态水，放出572 kJ热量，由于液态水变为水蒸气需要吸收热量，故2 mol氢气燃烧生成水蒸气，放出的热量小于572 kJ。(3)标准燃烧热ΔH＝－ kJ·mol－1，＝－286 kJ·mol－1。(4)反应过程(1)中，能量由低到高，反应吸收热量，反应过程(Ⅱ)中，能量由高到低，反应放出热量。反应过程(Ⅱ)中形成了4 mol H—O键，放出的热量为：4×463 kJ＝1 852 kJ。
【分析（1）吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量；放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量。
（2）物质由固态转化为液体，液体转化为固体时需要吸收热量。
（3）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。
24．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量。
（1）此反应的热化学方程式为 。
（2）又已知H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1则16 g液态肼与足量液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为 kJ。
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。
（4）发射卫星可用气态肼(N2H4)作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。已知：
N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1
N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1
气态肼和二氧化氮反应的热化学方程式为 。
【答案】（1）N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1
（2）408.815
（3）产物不会污染环境
（4）N2H4(g)＋NO2(g)= N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－567.85 kJ·mol－1
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】(1)根据题意，可将热化学方程式写为0.4 N2H4(l)＋0.8 H2O2(l)=0.4N2(g)＋1.6H2O(g) ΔH＝－256.652 kJ·mol－1，如将N2H4的物质的量扩大为1 mol时，热化学方程式则写为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝(－256.652× ) kJ·mol－1＝－641.63 kJ·mol－1。(2)N2H4(g)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1＋(－44 kJ·mol－1×4－＝－817.63 kJ·mol－1，则16 g液态肼完全燃烧生成液态水时放出的热量为 ×16 g＝408.815 kJ。(3)液态肼与液态双氧水反应后的产物为氮气和水，不会污染环境。(4)将题中四个热化学方程式分别编号为①、②，则②－①× 可得气态肼和二氧化氮反应的热化学方程式：N2H4(g)＋NO2(g)= N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1－
(＋67.7 kJ·mol－1× )＝－567.85 kJ·mol－1。
【分析】热化学方程式的书写需注意物质的状态。运用盖斯定律对方程式进行运算时，ΔH也要运算。
25．
（1）下列说法正确的是（ ）
A．化学反应的实质就是旧化学键的断裂，新化学键的形成，在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然伴随着能量的变化
B．钢铁生锈腐蚀时，铁被氧化
C．放热反应发生时，不一定要加热。但吸热反应必须要加热才能发生
（2）在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为 。
（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)；如图表示该反应进行过程中能量的变化。(单位为：kJ·mol 1)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，ΔH 0(填“＞”或“＜”)。
（4）比较下面各组热化学方程式，ΔH1＜ΔH2的是 。
A．2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) ΔH1 2H2(g) + O2(g) =2H2O（1） ΔH2
B．S(g) + O2(g) =SO2(g ) ΔH1 S(s) + O2(g) =SO2(g ) ΔH2
C．C(s) + O2(g) =CO (g ) ΔH1 C(s) +O2(g) =CO2 (g ) ΔH2
D．H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g ) ΔH1 H2(g) + Cl2(g) =HCl(g) ΔH2
（5）101 kPa条件下，14 g N2和3 g H2反应生成NH3的能量变化如图示意：
又已知：①已知b=1173；②25℃、101 kPa下N2(g)+3H2 (g) =2 NH3 (g) ΔH =－92 kJ·mol 1，则a = 。
【答案】（1）A；B
（2）2H2(g) + O2(g) = 2H2O（1） ΔH = 571.6 kJ·mol 1
（3）放热；＜
（4）B；D
（5）1127
【知识点】吸热反应和放热反应；热化学方程式
【解析】【解答】本题主要考查的是热化学方程式的书写和有关反应热的计算。（1）化学反应的实质就是旧化学键的断裂及新化学键的形成，同时必然伴随着能量的变化，故A正确；钢铁生锈腐蚀时发生氧化反应，故B正确；放热反应发生时，不一定要加热，吸热反应发生时也不一定要加热，故C错；故答案为AB 。（2）2 g H2为1 mol，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则其燃烧的热化学方程式表示为2H2(g) + O2(g) =2H2O（1） ΔH = 571.6 kJ·mol 1。（3）由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应是放热反应，ΔH<0。（4）A．物质的燃烧反应是放热反应，焓变是负值，液态水变为气态水的过程是吸热的，故ΔH1>ΔH2；B．物质的燃烧反应是放热反应，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以ΔH1<ΔH2；C．碳完全燃烧生成CO2，比不完全燃烧生成CO放出的热量多，所以ΔH1>ΔH2；D．化学反应方程式的计量数减半，焓变数值也减半，该化合反应是放热的，焓变是负值，ΔH1=2ΔH2，所以ΔH1<ΔH2；故正确答案为BD。（5）化学反应的反应热ΔH=反应物的总键能 生成物的总键能，所以-92× =a b，由于b=1173，所以a=1127，故答案为1127。
【分析】（1）化学反应的本质是旧键断裂新键形成。吸热反应与反应条件是否加热无关。
（2）热化学方程式中系数与ΔH一一对应。
（3）反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应。
26．I．为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。
试回答下列问题：
（1）该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
（2）A和B的总能量比C和D的总能量 (填“高”或“低”)。
（3）物质中的化学能通过化学反应转化成 释放出来。
（4）反应物化学键断裂吸收的能量 (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
（5）写出一个符合题中条件的化学方程式： 。
（6）Ⅱ．同素异形体相互转化的反应热相当小，而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。
已知：
P4(白磷，s)+5O2(g)= P4O10(s) ΔH= 2983.2 kJ·mol 1①
P(红磷，s)+ O2(g)= P4O10(s) △H= 738.5 kJ·mol 1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下，能量状态较低的是 ；白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。
【答案】（1）放热
（2）高
（3）热能
（4）低
（5）2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑或NaOH+HCl=NaCl+H2O等合理答案均可)
（6）P4(白磷，s) =4P(红磷，s)ΔH= 29.2 kJ mol 1；红磷；低
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；反应热和焓变
【解析】【解答】Ⅰ．（1）U形管中甲处液面下降乙处液面上升，说明该反应放热，温度升高，瓶内的压强增大。（2）放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以A和B 的总能量比C和D的总能量高。（3）温度升高，说明物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来。（4）反应热=反应物的总键能 生成物的总键能，该反应放热，说明反应物的总键能低于生成物的总键能。（5）放热反应的例子有燃烧反应、活泼金属与酸的反应、中和反应等，举一例即可。
Ⅱ．根据盖斯定律可知，白磷转化为红磷的热化学方程式=① 4×②，即P4 (白磷，s ) =4P (红磷，s ) ΔH= ( 2983.2 kJ mol 1) 4 ×( 738.5 kJ mol 1)= 29.2 kJ mol 1；该反应是放热反应，说明红磷的能量低于白磷，所以白磷的稳定性比红磷低。
【分析】化学反应的本质是旧键断裂新键形成。反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，通常以热能的形式释放出来。 常见的放热反应类型包括燃烧、中和、金属氧化、、较活泼的金属与酸反应、由不稳定物质变为稳定物质的反应。
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