人教版 高化 选择性必修1 1.2 反应热的计算 同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版 高化 选择性必修1 1.2 反应热的计算 同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 437.8KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-14 10:15:10 | ||
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文档简介
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1.2 反应热的计算 同步练习（含解析）
一、单选题
1．氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为：
H2 (g) +O2(g) = H2O (l) △H = -285.8 kJ /mol
CO(g) +O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ /mol
C8H18 (l) +O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l) △H = -5518 kJ /mol
CH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) △H = -890.3 kJ /mol
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）
A．H2 (g) B．CO(g) C．C8H18 (l) D．CH4 (g)
2．时，某些物质的相对能量如图：
请根据相关物质的相对能量计算反应
的焓变(忽略温度的影响)为（ ）
A． B．
C． D．
3．常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是（ ）
共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—I
E/kJ·mol－1 436 157 568 432 298
A．432 kJ·mol－1 >E(H-Br)>298 kJ·mol－1
B．表中最稳定的共价键是H-F键
C．H2(g)→2H(g) ΔH＝＋436 kJ·mol－1
D．H2(g)＋F2(g)=2HF(g) ΔH＝－25 kJ·mol－1
4．反应 的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）
A． 和 的总能量为
B．该反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放
C． ，固体碳的质量不再改变说明反应已达平衡
D． 和 反应生成 和 吸收的热量大于
5．氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O。已知反应：
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH= 314kJ·mol 1
2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH= 292kJ·mol 1
则CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s)的ΔH等于（ ）
A． 11kJ·mol 1 B．+11kJ·mol 1
C．+22kJ·mol 1 D． 22kJ·mol 1
6．N2和H2合成NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是（ ）
A．N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(l) ΔH＝2(a-b-c)kJ·mol-1
B．N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g) ΔH＝2(b-a)kJ·mol-1
C． N2(g)＋ H2(g)＝NH3(l) ΔH＝(b＋c-a)kJ·mol-1
D． N2(g)＋ H2(g)＝NH3(g) ΔH＝(a＋b)kJ·mol-1
7．常温下，1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示．结合表中信息判断下列说法错误的是
共价键
436 157 568 432 298
A．432
B．表中最稳定的共价键是 键
C．H
D．H
8．肼(H2N- NH2)是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如下表：则2N(g) =N2(g)的ΔH为（ ）
共价键 N- H N- N O= O O-H
键能/( kJ·mol-1 ) 391 161 498 463
热化学方程式 N2H4(g) +O2(g)=N2(g) + 2H2O(g) ΔH=- 570kJ·mol-1
A．-941 kJ·mol-1 B．941 kJ·mol-1
C．-483 kJ·mol-1 D．483 kJ·mol-1
9．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：则△H1、△H2、△H3的关系正确的是（ ）
4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H1①
4Al（s）+2O3（g）═2Al2O3（s）△H2②
3O2（g）═2O3（g）△H3③
A．△H1﹣△H2=△H3 B．△H1+△H2=△H3
C．△H2﹣△H1=△H3 D．△H1+△H2+△H3=0
10．已知H-H、N≡N、N-H的键能分别为436 kJ/mol、946 kJ/mol、391 kJ/mol则反应3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)的焓变为（ ）
A．-92 kJ/mol B．+92kJ/mol C．+1472kJ/mol D．-1472kJ/mol
11．下列叙述正确的是（ ）
A．500 ℃，30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定
C．含20.0 g的NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4 kJ·mol－1
D．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 ； 2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
12．在载人航天器中，可以利用CO2与H2的反应，将航天员呼出的CO2转化为H2O等，然后通过电解水得到O2，从而实现O2的再生。已知：
①
②
③
则x等于（ ）
A．+252.9 B．-252.9 C．+1461.9 D．-318.7
13．已知下列反应的热化学方程式为
①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
②C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③H2(g)＋ O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH为（ ）
A．-207 kJ·mol-1 B．-488.3 kJ·mol-1
C．-1549.6 kJ·mol-1 D．-476.8 kJ·mol-1
14．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是（ ）
A．1mol N2(g)和1mol O2(g)完全反应放出的能量为180kJ
B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C．1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量
D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水
15．下图是在 下，有关水分子断键过程的能量变化：下列说法正确的是（ ）
A． ，且 B． 是 的键能
C． D．
二、综合题
16．氮和氮的化合物在工农业生产、国防和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列与氮元素有关的问题：
（1）亚硝酸氯(结构式为Cl-N=O是有机合成中的重要试剂，可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，反应方程式为2NO(g)+Cl2(g) 2CINO(g)
已知几种化学键的键能数据如下表所示：
化学键 Cl-Cl Cl-N N=O N=O(NO)
键能(kJ·mol-1) 243 a 607 630
当Cl2与NO反应生成ClNO的过程中转移了4mol电子，理论上放出的热量为 kJ。(用数字和字母表示)
（2）温度一定时，在一个体积为1L的密闭容器中通入2 moI NO和1 mol Cl2，10min时ClNO体积占气体总体积40%，反应开始到10min内NO的平均反应速率：
v(NO)= mol·L-1·min-1
（3）利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，装置如图所示
电池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O5)，可循环使用，则石墨Ⅱ为电源 极，石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为 。
（4）含氮废水进入水体会造成富营养化，常使用次氯酸去除氨氮(以NH4+表示)，生成无毒无害物质。次氯酸氧化除去氨氮的离子反应方程式是 。
17．
（1）有关研究需要得到反应C3H8(g)=3C(石墨，s)＋4H2(g)的ΔH，但测定实验难进行。设计下图可计算得到：
①ΔH 0(填“>”、“<”或“＝”)。
②ΔH＝ (用图中其他反应的反应热表示)。
（2）已知在压强为a MPa、500℃下，2 mol H2和1 mol CO2在某密闭容器中反应，生成水和气态二甲醚CH3OCH3
。其中CO2的转化率为60%，此过程中放出0.3Q kJ热量。此反应的热化学方程式为 。
（3）下表是部分化学键的键能数据:
化学键 P—P P—O O=O P=O
键能/(kJ·mol-1) 198 360 498 x
已知，白磷在空气中燃烧生成P4O10，白磷的燃烧热为2 982 kJ·mol-1，白磷(P4)、P4O10结构如图所示，则上表中x= 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】由热化学方程式H2 (g) +O2(g) = H2O (l) △H = -285.8 kJ /mol可知，1mol氢气燃烧放出的热量为285.8kJ，1mol氢气的质量为1mol×2g/mol=2g，故1g氢气燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式CO(g) +O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ /mol可知，1molCO燃烧放出的热量为283kJ，1molCO的质量为1mol×28g/mol=28g，故1gCO燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式C8H18 (l) +O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l) △H = -5518 kJ /mol可知，1mol C8H18燃烧放出的热量为5518kJ，1mol C8H18的质量为1mol×114g/mol=114g，故1g C8H18燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式CH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) △H = -890.3 kJ /mol可知，1mol CH4燃烧放出的热量为890.3kJ，1molCH4的质量为1mol×16g/mol=16g，故1gCH4燃烧放出的热量为：；则CO放出的热量最少，故B符合题意；
故答案为：B。
【分析】要注意热化学方程式中，化学计量数为相应的物质的量，本题可以根据题干要求相同质量的各种物质，结合公式n=m/M计算各种物质的物质的量，再结合化学计量数计算对应热量。
2．【答案】A
【解析】【解答】该反应的，
故答案为：A。
【分析】△H=反应物总键能-生成物总键能=生成物总内能-反应物总内能。
3．【答案】D
【解析】【解答】A.由于非金属性F>Cl>Br>I，表格数据中，卤化氢的化学键键能逐渐减小，因此432kJ/mol>E(H-Br)>298kJ/mol，选项正确，A不符合题意；
B.化学键的键能越小，其化学键越稳定，因此表中最稳定的共价键为H-F，选项正确，B不符合题意；
C.H2(g)→2H(g)的过程中，共价键断裂，吸收能量，因此ΔH＝＋436 kJ/mol，选项正确，C不符合题意；
D.该反应的反应热ΔH=(436kJ/mol+157kJ/mol)-568kJ/mol×2=-543kJ/mol，选项错误，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.根据表格数据结合卤族元素的非金属性分析；
B.化学键的键能越低，其化学键越稳定；
C.化学键断裂需要吸收能量；
D.根据化学键键能计算反应热；
4．【答案】A
【解析】【解答】A．该反应的活化能为 ，不是 和 的总能量为 ，A符合题意；
B．反应中断键吸收能量，成键释放能量，B不符合题意；
C．固体碳的质量不变可以说明反应到平衡，C不符合题意；
D． 比 的能量高，所以 和 反应生成 和 吸收的热量大于 ，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据图示即可判断出
B.键的断裂时吸收能量，而键的形成需要释放能量
C.可根据碳的量不变即可判断平衡
D.根据液态水变为水蒸汽需要吸收热量
5．【答案】A
【解析】【解答】已知反应：①2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH= 314kJ·mol 1；②2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH= 292kJ·mol 1，根据盖斯定律：×(①-②)可得CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s) ΔH=-11 kJ·mol-1，故A符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律计算。
6．【答案】A
【解析】【解答】由图可以看出， mol N2(g)+ mol H2(g)的能量为a kJ，1mol NH3(g)的能量为b kJ，所以 N2(g)+ H2(g)=NH3(g)△H=(a b)kJ/mol，而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为c kJ，根据盖斯定律有： N2(g)+ H2(g)=NH3(l)△H=(a b c)kJ/mol，即：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(l) ΔH＝2(a-b-c)kJ·mol-1，
故答案为：A。
【分析】根据反应热等于反应物旧键断裂吸收的总能量减去生成物新键形成所放出总能量计算反应热，然后根据热化学方程式的书写方法写出热化学方程式，注意反应物的物质的量和生成物的聚集状态。
7．【答案】D
【解析】【解答】 依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小分析，所以结合图表中数据可知 ，故A不符合题意；
B.键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是 ，最稳定的共价键是 键，故B不符合题意；
C.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量，H ，故C不符合题意；
D.依据键能计算反应焓变 反应物键能总和 生成物键能总和计算判断， ， ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.同主族元素原子由上到下，原子半径逐渐增大，所以氯原子的半径小于溴原子小于碘原子，原子半径越大形成的键能越小，所以；
B.共价键的稳定性受键能、键角的影响，键能越大，键能越稳定；
C.在化学反应中，发生了断旧键成新键的变化，氢气断键成为两个氢原子需要吸收436KJ/mol；
D.依据键能计算焓变的方法：利用断旧键时吸收的能量总和减去成新键放出的能量总和。
8．【答案】A
【解析】【解答】假设N≡N的键能为x，由分析可知，-570 kJ/mol=391kJ/mol×4+161 kJ/mol+498 kJ/mol-（x+4×463 kJ/mol），解得x=-941 kJ/mol，所以2N(g) =N2(g)的ΔH=-941 kJ/mol；
故答案为：A。
【分析】本题主要需求得N≡N的键能，根据题给共价键的键能、热化学方程式的焓变，以及ΔH=反应物总键能-生成物总键能，可算出N≡N的键能。
9．【答案】A
【解析】【解答】4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H1①，4Al（s）+2O3（g）═2Al2O3（s）△H2②；根据盖斯定律可以知道，反应①-②，可得3O2（g）═2O3（g）△H3③，所以△H1﹣△H2=△H3 ，A 符合题意；
故答案为：A。
【分析】关于热化学方程式的书写与盖斯定律的运用，首先明确目标方程式，然后根据已知方程式进行适当变还加减消元，即可得出答案。
10．【答案】A
【解析】【解答】 焓变△H=反应物键能之和-生成物键能之和，所以3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)的△H=3×436kJ/mol+946kJ/mol-6x391kJ/mol=-92kJ/mol
故答案为：A
【分析】焓变△H=反应物键能之和-生成物键能之和。
11．【答案】B
【解析】【解答】A：N2与H2的反应为可逆反应，反应不能进行完全，0.5molN2和1.5molH2的放热小于反应热，故A不符合题意；
B：△H＞0，证明石墨能量比金刚石低，石墨较稳定，故B符合题意；
C：中和热为稀溶液中，强酸强碱反应生成1mol水所放出的热量，故氢氧化钠溶液和盐酸反应的中和热为57.4KJ mol-1，醋酸为弱酸，醋酸与碱反应包含了电离过程，故的醋酸与碱反应的中和热应＜57.4KJ mol-1，故C不符合题意；
D：2CO(g)+ 2O2(g)=2CO2(g) △H3 ， △H1＝△H2+△H3，燃烧热＜0，因此△H1、△H2、△H3均小于0，推得△H1＜△H2，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】可逆反应的特点：正逆反应同时进行，反应不能进行完全。
同素异形体中能量越低越稳定。
中和热为稀溶液中，强酸强碱反应生成1mol水所放出的热量。
放热反应的反应热△H＜0，吸热反应的反应热△H＞0。盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与反应进行的途径无关。
12．【答案】B
【解析】【解答】由盖斯定律③-2×②，可得 ；
故答案为：B。
【分析】利用盖斯定律计算。
13．【答案】B
【解析】【解答】已知：①CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）△H1=-870.3 kJ mol-1，②C（s）+O2（g）=CO2（g）△H2=-393.5 kJ mol-1，③H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H3=-285.8 kJ mol-1，根据盖斯定律，②×2+③×2-①可得：2C（s）+2H2（g）+O2（g）=CH3COOH（l）△H=-488.3 kJ mol-1。
故答案为：B。
【分析】根据盖斯定律计算。
14．【答案】C
【解析】【解答】A.由图示可知，1molN2和1molO2反应过程中断键吸收的能量高为：946kJ/mol+498kJ/mol=1444kJ/mol，形成NO成键释放的能量为：2×632kJ/mol=1264kJ/mol，故反应过程中，吸收的热量为：1444kJ/mol-1264kJ/mol=180kJ/mol，A不符合题意；
B.通常情况下，N2和O2在空气中能共存，不发生反应，只有在雷雨天气，放电情况擦发生反应形成NO，B不符合题意；
C.由A分析可知，该反应为吸热反应，则反应物所具有的总能量小于生成所具有的总能量，C符合题意；
D.酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物，NO不与NaOH溶液反应生成盐和水， 不属于酸性氧化物，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.根据图示计算反应热；
B.通常情况下，N2与O2不反应；
C.根据图示能量变化分析；
D.根据酸性氧化物的概念分析；
15．【答案】D
【解析】【解答】A．水由液态至气态需吸收热量，故 >0，A不符合题意；
B．由图可知，O2的键能应为 的两倍，故B不符合题意：
C．由盖斯定律可知， + + + + =0，故C不符合题意；
D． 为1mol氢气的键能， 为0.5mol氧气的键能， 为断裂2molO-H键吸收的能量及合成1molH-H键和0.5molO-O键放出的能量的代数和，所以 + > ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．水由液态至气态需吸收热量；
B．键能为1mol化学键断裂或形成吸收或放出的能量：
C．由盖斯定律分析；
D． 依据化学键断裂吸收能量，化学键形成放出的能量分析；
16．【答案】（1）略
（2）略
（3）略；略
（4）略
【解析】【解答】（1）该反应的反应热ΔH=(2×630kJ/mol+243kJ/mol)-(akJ/mol+607kJ/mol)×2=(289-2a)kJ/mol，反应过程中，Cl2由0价变为-1价，转移两个电子，即当有2mol电子发生转移时，放出热量(2a-289)kJ，因此当反应过程中转移4mol电子时，理论上放出热量为2×(2a-289)kJ=(4a-578)kJ；
故答案为：4a-578
（2）设参与反应的NO的物质的量为2x，则可得反应三段式：
同温同压下，气体体积比等于物质的量之比，因此10min时ClNO的体积占总体积的40%，则可得等式，解得 x=0.5
则反应到10min内NO的平均反应速率；
故答案为：0.1
（3）电池工作时，NO2转化为N2O5的过程中发生氧化反应，则NO2所在的电极为负极，即石墨Ⅰ为负极，因此石墨Ⅱ为正极；正极发生得电子的还原反应，因此正极的电极反应式为：O2＋4e－＋2N2O5=4NO3－；
故答案为：正；O2＋4e－＋2N2O5=4NO3－
（4）HClO具有氧化性，能将NH4+氧化成N2，自身还原为Cl-；反应过程中，氯元素由+1价变为-1价，得到2个电子，氮元素由-3价变为0价，失去6个电子，结合得失电子守恒可得，HClO和Cl-的系数为3，NH4+的系数为2，N2的系数为1；根据电荷守恒可得，反应物中含有H+，且其系数为5；根据H原子个数守恒可得，生成物中有H2O，且其系数为3；因此可得该反应的离子方程式为：2NH4＋＋3HClO=3Cl－＋N2↑＋5H＋＋3H2O；
故答案为：2NH4＋＋3HClO=3Cl－＋N2↑＋5H＋＋3H2O
【分析】（1）反应热等反应物的键能总和减去生成物的键能总和，据此计算该反应的反应热；根据转移电子数计算反应放出的热量；
（2）根据反应三段式，结合公式计算反应速率；
（3）NO2转化为N2O5的过程中发生氧化反应，结合原电池原理判断电极，以及书写电极反应式；
（4）根据题干信息确定反应物和生成，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒书写反应的离子方程式；
17．【答案】（1）>；ΔH1－ΔH2－ΔH3
（2）2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1
（3）585
【解析】【解答】（1）①由图可知1molC
3H
8(g)、5molO
2(g)的总能量低于3molC(石墨，s)、4molH
2(g)和5molO
2(g)的总能量，故C
3H
8(g)=3C(石墨，s)＋4H
2(g)为吸热反应，ΔH＞0，故答案为：＞。
②由图可写出下列热化学方程式：
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH1
②3C(石墨，s)+3O2(g)=3CO2(g) ΔH2
③4H2(g)+2O2(g)=4H2O(l) ΔH3
根据盖斯定律，由①-②-③可得：C3H8(g)=3C(石墨，s)+ 4H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3，故答案为：ΔH1-ΔH2-ΔH3。
（2）已知在aMPa、500℃下，2molH2和1molCO2在某密闭容器中反应，生成水和气态二甲醚CH3OCH3，其中CO2的转化率为60%，此过程中放出0.3QkJ热量，则当消耗2molCO2时，放出热量为QkJ，所以此反应的热化学方程式为：2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－QkJ·mol－1，故答案为：2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－QkJ·mol－1。
（3）白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P 4O10，由二者的结构式可以看出：1mol白磷完全燃烧需拆开6molP-P键、5molO=O键，形成12molP-O键、4molP=O键，白磷的燃烧热为2982kJ·mol-1，所以共放出2982kJ热量，由于断裂化学键需要吸收能量，写出化学键需要放出能量，所以12mol×360kJ/mol+4mol×xkJ/mol-（6mol×198kJ/mol+5 mol×498kJ/mol）=2982kJ，解得x=585，故答案为：585。
【分析】根据 C3H8(g) 生成3C(石墨)+4H2(g)吸收热量可知△H大于0；结合盖斯定律计算△H即可；
（2）根据转化率60%计算反应物质的量物质的量，然后计算反应热，在书写热化学方程式即可；
（3）反应物的键能总和与生成物键能总和之差即为焓变值，据此计算即可。
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1.2 反应热的计算 同步练习（含解析）
一、单选题
1．氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为：
H2 (g) +O2(g) = H2O (l) △H = -285.8 kJ /mol
CO(g) +O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ /mol
C8H18 (l) +O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l) △H = -5518 kJ /mol
CH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) △H = -890.3 kJ /mol
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）
A．H2 (g) B．CO(g) C．C8H18 (l) D．CH4 (g)
2．时，某些物质的相对能量如图：
请根据相关物质的相对能量计算反应
的焓变(忽略温度的影响)为（ ）
A． B．
C． D．
3．常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是（ ）
共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—I
E/kJ·mol－1 436 157 568 432 298
A．432 kJ·mol－1 >E(H-Br)>298 kJ·mol－1
B．表中最稳定的共价键是H-F键
C．H2(g)→2H(g) ΔH＝＋436 kJ·mol－1
D．H2(g)＋F2(g)=2HF(g) ΔH＝－25 kJ·mol－1
4．反应 的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）
A． 和 的总能量为
B．该反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放
C． ，固体碳的质量不再改变说明反应已达平衡
D． 和 反应生成 和 吸收的热量大于
5．氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O。已知反应：
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH= 314kJ·mol 1
2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH= 292kJ·mol 1
则CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s)的ΔH等于（ ）
A． 11kJ·mol 1 B．+11kJ·mol 1
C．+22kJ·mol 1 D． 22kJ·mol 1
6．N2和H2合成NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是（ ）
A．N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(l) ΔH＝2(a-b-c)kJ·mol-1
B．N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g) ΔH＝2(b-a)kJ·mol-1
C． N2(g)＋ H2(g)＝NH3(l) ΔH＝(b＋c-a)kJ·mol-1
D． N2(g)＋ H2(g)＝NH3(g) ΔH＝(a＋b)kJ·mol-1
7．常温下，1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示．结合表中信息判断下列说法错误的是
共价键
436 157 568 432 298
A．432
B．表中最稳定的共价键是 键
C．H
D．H
8．肼(H2N- NH2)是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如下表：则2N(g) =N2(g)的ΔH为（ ）
共价键 N- H N- N O= O O-H
键能/( kJ·mol-1 ) 391 161 498 463
热化学方程式 N2H4(g) +O2(g)=N2(g) + 2H2O(g) ΔH=- 570kJ·mol-1
A．-941 kJ·mol-1 B．941 kJ·mol-1
C．-483 kJ·mol-1 D．483 kJ·mol-1
9．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：则△H1、△H2、△H3的关系正确的是（ ）
4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H1①
4Al（s）+2O3（g）═2Al2O3（s）△H2②
3O2（g）═2O3（g）△H3③
A．△H1﹣△H2=△H3 B．△H1+△H2=△H3
C．△H2﹣△H1=△H3 D．△H1+△H2+△H3=0
10．已知H-H、N≡N、N-H的键能分别为436 kJ/mol、946 kJ/mol、391 kJ/mol则反应3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)的焓变为（ ）
A．-92 kJ/mol B．+92kJ/mol C．+1472kJ/mol D．-1472kJ/mol
11．下列叙述正确的是（ ）
A．500 ℃，30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定
C．含20.0 g的NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.4 kJ·mol－1
D．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 ； 2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
12．在载人航天器中，可以利用CO2与H2的反应，将航天员呼出的CO2转化为H2O等，然后通过电解水得到O2，从而实现O2的再生。已知：
①
②
③
则x等于（ ）
A．+252.9 B．-252.9 C．+1461.9 D．-318.7
13．已知下列反应的热化学方程式为
①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
②C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
③H2(g)＋ O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH为（ ）
A．-207 kJ·mol-1 B．-488.3 kJ·mol-1
C．-1549.6 kJ·mol-1 D．-476.8 kJ·mol-1
14．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是（ ）
A．1mol N2(g)和1mol O2(g)完全反应放出的能量为180kJ
B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C．1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量
D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水
15．下图是在 下，有关水分子断键过程的能量变化：下列说法正确的是（ ）
A． ，且 B． 是 的键能
C． D．
二、综合题
16．氮和氮的化合物在工农业生产、国防和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列与氮元素有关的问题：
（1）亚硝酸氯(结构式为Cl-N=O是有机合成中的重要试剂，可由Cl2和NO在通常条件下反应制得，反应方程式为2NO(g)+Cl2(g) 2CINO(g)
已知几种化学键的键能数据如下表所示：
化学键 Cl-Cl Cl-N N=O N=O(NO)
键能(kJ·mol-1) 243 a 607 630
当Cl2与NO反应生成ClNO的过程中转移了4mol电子，理论上放出的热量为 kJ。(用数字和字母表示)
（2）温度一定时，在一个体积为1L的密闭容器中通入2 moI NO和1 mol Cl2，10min时ClNO体积占气体总体积40%，反应开始到10min内NO的平均反应速率：
v(NO)= mol·L-1·min-1
（3）利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，装置如图所示
电池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O5)，可循环使用，则石墨Ⅱ为电源 极，石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为 。
（4）含氮废水进入水体会造成富营养化，常使用次氯酸去除氨氮(以NH4+表示)，生成无毒无害物质。次氯酸氧化除去氨氮的离子反应方程式是 。
17．
（1）有关研究需要得到反应C3H8(g)=3C(石墨，s)＋4H2(g)的ΔH，但测定实验难进行。设计下图可计算得到：
①ΔH 0(填“>”、“<”或“＝”)。
②ΔH＝ (用图中其他反应的反应热表示)。
（2）已知在压强为a MPa、500℃下，2 mol H2和1 mol CO2在某密闭容器中反应，生成水和气态二甲醚CH3OCH3
。其中CO2的转化率为60%，此过程中放出0.3Q kJ热量。此反应的热化学方程式为 。
（3）下表是部分化学键的键能数据:
化学键 P—P P—O O=O P=O
键能/(kJ·mol-1) 198 360 498 x
已知，白磷在空气中燃烧生成P4O10，白磷的燃烧热为2 982 kJ·mol-1，白磷(P4)、P4O10结构如图所示，则上表中x= 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】由热化学方程式H2 (g) +O2(g) = H2O (l) △H = -285.8 kJ /mol可知，1mol氢气燃烧放出的热量为285.8kJ，1mol氢气的质量为1mol×2g/mol=2g，故1g氢气燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式CO(g) +O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ /mol可知，1molCO燃烧放出的热量为283kJ，1molCO的质量为1mol×28g/mol=28g，故1gCO燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式C8H18 (l) +O2(g) = 8CO2(g) + 9H2O (l) △H = -5518 kJ /mol可知，1mol C8H18燃烧放出的热量为5518kJ，1mol C8H18的质量为1mol×114g/mol=114g，故1g C8H18燃烧放出的热量为：；
由热化学方程式CH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O (l) △H = -890.3 kJ /mol可知，1mol CH4燃烧放出的热量为890.3kJ，1molCH4的质量为1mol×16g/mol=16g，故1gCH4燃烧放出的热量为：；则CO放出的热量最少，故B符合题意；
故答案为：B。
【分析】要注意热化学方程式中，化学计量数为相应的物质的量，本题可以根据题干要求相同质量的各种物质，结合公式n=m/M计算各种物质的物质的量，再结合化学计量数计算对应热量。
2．【答案】A
【解析】【解答】该反应的，
故答案为：A。
【分析】△H=反应物总键能-生成物总键能=生成物总内能-反应物总内能。
3．【答案】D
【解析】【解答】A.由于非金属性F>Cl>Br>I，表格数据中，卤化氢的化学键键能逐渐减小，因此432kJ/mol>E(H-Br)>298kJ/mol，选项正确，A不符合题意；
B.化学键的键能越小，其化学键越稳定，因此表中最稳定的共价键为H-F，选项正确，B不符合题意；
C.H2(g)→2H(g)的过程中，共价键断裂，吸收能量，因此ΔH＝＋436 kJ/mol，选项正确，C不符合题意；
D.该反应的反应热ΔH=(436kJ/mol+157kJ/mol)-568kJ/mol×2=-543kJ/mol，选项错误，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.根据表格数据结合卤族元素的非金属性分析；
B.化学键的键能越低，其化学键越稳定；
C.化学键断裂需要吸收能量；
D.根据化学键键能计算反应热；
4．【答案】A
【解析】【解答】A．该反应的活化能为 ，不是 和 的总能量为 ，A符合题意；
B．反应中断键吸收能量，成键释放能量，B不符合题意；
C．固体碳的质量不变可以说明反应到平衡，C不符合题意；
D． 比 的能量高，所以 和 反应生成 和 吸收的热量大于 ，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据图示即可判断出
B.键的断裂时吸收能量，而键的形成需要释放能量
C.可根据碳的量不变即可判断平衡
D.根据液态水变为水蒸汽需要吸收热量
5．【答案】A
【解析】【解答】已知反应：①2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH= 314kJ·mol 1；②2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH= 292kJ·mol 1，根据盖斯定律：×(①-②)可得CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s) ΔH=-11 kJ·mol-1，故A符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据盖斯定律计算。
6．【答案】A
【解析】【解答】由图可以看出， mol N2(g)+ mol H2(g)的能量为a kJ，1mol NH3(g)的能量为b kJ，所以 N2(g)+ H2(g)=NH3(g)△H=(a b)kJ/mol，而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为c kJ，根据盖斯定律有： N2(g)+ H2(g)=NH3(l)△H=(a b c)kJ/mol，即：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(l) ΔH＝2(a-b-c)kJ·mol-1，
故答案为：A。
【分析】根据反应热等于反应物旧键断裂吸收的总能量减去生成物新键形成所放出总能量计算反应热，然后根据热化学方程式的书写方法写出热化学方程式，注意反应物的物质的量和生成物的聚集状态。
7．【答案】D
【解析】【解答】 依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小分析，所以结合图表中数据可知 ，故A不符合题意；
B.键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是 ，最稳定的共价键是 键，故B不符合题意；
C.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量，H ，故C不符合题意；
D.依据键能计算反应焓变 反应物键能总和 生成物键能总和计算判断， ， ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.同主族元素原子由上到下，原子半径逐渐增大，所以氯原子的半径小于溴原子小于碘原子，原子半径越大形成的键能越小，所以；
B.共价键的稳定性受键能、键角的影响，键能越大，键能越稳定；
C.在化学反应中，发生了断旧键成新键的变化，氢气断键成为两个氢原子需要吸收436KJ/mol；
D.依据键能计算焓变的方法：利用断旧键时吸收的能量总和减去成新键放出的能量总和。
8．【答案】A
【解析】【解答】假设N≡N的键能为x，由分析可知，-570 kJ/mol=391kJ/mol×4+161 kJ/mol+498 kJ/mol-（x+4×463 kJ/mol），解得x=-941 kJ/mol，所以2N(g) =N2(g)的ΔH=-941 kJ/mol；
故答案为：A。
【分析】本题主要需求得N≡N的键能，根据题给共价键的键能、热化学方程式的焓变，以及ΔH=反应物总键能-生成物总键能，可算出N≡N的键能。
9．【答案】A
【解析】【解答】4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H1①，4Al（s）+2O3（g）═2Al2O3（s）△H2②；根据盖斯定律可以知道，反应①-②，可得3O2（g）═2O3（g）△H3③，所以△H1﹣△H2=△H3 ，A 符合题意；
故答案为：A。
【分析】关于热化学方程式的书写与盖斯定律的运用，首先明确目标方程式，然后根据已知方程式进行适当变还加减消元，即可得出答案。
10．【答案】A
【解析】【解答】 焓变△H=反应物键能之和-生成物键能之和，所以3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)的△H=3×436kJ/mol+946kJ/mol-6x391kJ/mol=-92kJ/mol
故答案为：A
【分析】焓变△H=反应物键能之和-生成物键能之和。
11．【答案】B
【解析】【解答】A：N2与H2的反应为可逆反应，反应不能进行完全，0.5molN2和1.5molH2的放热小于反应热，故A不符合题意；
B：△H＞0，证明石墨能量比金刚石低，石墨较稳定，故B符合题意；
C：中和热为稀溶液中，强酸强碱反应生成1mol水所放出的热量，故氢氧化钠溶液和盐酸反应的中和热为57.4KJ mol-1，醋酸为弱酸，醋酸与碱反应包含了电离过程，故的醋酸与碱反应的中和热应＜57.4KJ mol-1，故C不符合题意；
D：2CO(g)+ 2O2(g)=2CO2(g) △H3 ， △H1＝△H2+△H3，燃烧热＜0，因此△H1、△H2、△H3均小于0，推得△H1＜△H2，故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】可逆反应的特点：正逆反应同时进行，反应不能进行完全。
同素异形体中能量越低越稳定。
中和热为稀溶液中，强酸强碱反应生成1mol水所放出的热量。
放热反应的反应热△H＜0，吸热反应的反应热△H＞0。盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与反应进行的途径无关。
12．【答案】B
【解析】【解答】由盖斯定律③-2×②，可得 ；
故答案为：B。
【分析】利用盖斯定律计算。
13．【答案】B
【解析】【解答】已知：①CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l）△H1=-870.3 kJ mol-1，②C（s）+O2（g）=CO2（g）△H2=-393.5 kJ mol-1，③H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H3=-285.8 kJ mol-1，根据盖斯定律，②×2+③×2-①可得：2C（s）+2H2（g）+O2（g）=CH3COOH（l）△H=-488.3 kJ mol-1。
故答案为：B。
【分析】根据盖斯定律计算。
14．【答案】C
【解析】【解答】A.由图示可知，1molN2和1molO2反应过程中断键吸收的能量高为：946kJ/mol+498kJ/mol=1444kJ/mol，形成NO成键释放的能量为：2×632kJ/mol=1264kJ/mol，故反应过程中，吸收的热量为：1444kJ/mol-1264kJ/mol=180kJ/mol，A不符合题意；
B.通常情况下，N2和O2在空气中能共存，不发生反应，只有在雷雨天气，放电情况擦发生反应形成NO，B不符合题意；
C.由A分析可知，该反应为吸热反应，则反应物所具有的总能量小于生成所具有的总能量，C符合题意；
D.酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物，NO不与NaOH溶液反应生成盐和水， 不属于酸性氧化物，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.根据图示计算反应热；
B.通常情况下，N2与O2不反应；
C.根据图示能量变化分析；
D.根据酸性氧化物的概念分析；
15．【答案】D
【解析】【解答】A．水由液态至气态需吸收热量，故 >0，A不符合题意；
B．由图可知，O2的键能应为 的两倍，故B不符合题意：
C．由盖斯定律可知， + + + + =0，故C不符合题意；
D． 为1mol氢气的键能， 为0.5mol氧气的键能， 为断裂2molO-H键吸收的能量及合成1molH-H键和0.5molO-O键放出的能量的代数和，所以 + > ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．水由液态至气态需吸收热量；
B．键能为1mol化学键断裂或形成吸收或放出的能量：
C．由盖斯定律分析；
D． 依据化学键断裂吸收能量，化学键形成放出的能量分析；
16．【答案】（1）略
（2）略
（3）略；略
（4）略
【解析】【解答】（1）该反应的反应热ΔH=(2×630kJ/mol+243kJ/mol)-(akJ/mol+607kJ/mol)×2=(289-2a)kJ/mol，反应过程中，Cl2由0价变为-1价，转移两个电子，即当有2mol电子发生转移时，放出热量(2a-289)kJ，因此当反应过程中转移4mol电子时，理论上放出热量为2×(2a-289)kJ=(4a-578)kJ；
故答案为：4a-578
（2）设参与反应的NO的物质的量为2x，则可得反应三段式：
同温同压下，气体体积比等于物质的量之比，因此10min时ClNO的体积占总体积的40%，则可得等式，解得 x=0.5
则反应到10min内NO的平均反应速率；
故答案为：0.1
（3）电池工作时，NO2转化为N2O5的过程中发生氧化反应，则NO2所在的电极为负极，即石墨Ⅰ为负极，因此石墨Ⅱ为正极；正极发生得电子的还原反应，因此正极的电极反应式为：O2＋4e－＋2N2O5=4NO3－；
故答案为：正；O2＋4e－＋2N2O5=4NO3－
（4）HClO具有氧化性，能将NH4+氧化成N2，自身还原为Cl-；反应过程中，氯元素由+1价变为-1价，得到2个电子，氮元素由-3价变为0价，失去6个电子，结合得失电子守恒可得，HClO和Cl-的系数为3，NH4+的系数为2，N2的系数为1；根据电荷守恒可得，反应物中含有H+，且其系数为5；根据H原子个数守恒可得，生成物中有H2O，且其系数为3；因此可得该反应的离子方程式为：2NH4＋＋3HClO=3Cl－＋N2↑＋5H＋＋3H2O；
故答案为：2NH4＋＋3HClO=3Cl－＋N2↑＋5H＋＋3H2O
【分析】（1）反应热等反应物的键能总和减去生成物的键能总和，据此计算该反应的反应热；根据转移电子数计算反应放出的热量；
（2）根据反应三段式，结合公式计算反应速率；
（3）NO2转化为N2O5的过程中发生氧化反应，结合原电池原理判断电极，以及书写电极反应式；
（4）根据题干信息确定反应物和生成，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒书写反应的离子方程式；
17．【答案】（1）>；ΔH1－ΔH2－ΔH3
（2）2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1
（3）585
【解析】【解答】（1）①由图可知1molC
3H
8(g)、5molO
2(g)的总能量低于3molC(石墨，s)、4molH
2(g)和5molO
2(g)的总能量，故C
3H
8(g)=3C(石墨，s)＋4H
2(g)为吸热反应，ΔH＞0，故答案为：＞。
②由图可写出下列热化学方程式：
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH1
②3C(石墨，s)+3O2(g)=3CO2(g) ΔH2
③4H2(g)+2O2(g)=4H2O(l) ΔH3
根据盖斯定律，由①-②-③可得：C3H8(g)=3C(石墨，s)+ 4H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3，故答案为：ΔH1-ΔH2-ΔH3。
（2）已知在aMPa、500℃下，2molH2和1molCO2在某密闭容器中反应，生成水和气态二甲醚CH3OCH3，其中CO2的转化率为60%，此过程中放出0.3QkJ热量，则当消耗2molCO2时，放出热量为QkJ，所以此反应的热化学方程式为：2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－QkJ·mol－1，故答案为：2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－QkJ·mol－1。
（3）白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P 4O10，由二者的结构式可以看出：1mol白磷完全燃烧需拆开6molP-P键、5molO=O键，形成12molP-O键、4molP=O键，白磷的燃烧热为2982kJ·mol-1，所以共放出2982kJ热量，由于断裂化学键需要吸收能量，写出化学键需要放出能量，所以12mol×360kJ/mol+4mol×xkJ/mol-（6mol×198kJ/mol+5 mol×498kJ/mol）=2982kJ，解得x=585，故答案为：585。
【分析】根据 C3H8(g) 生成3C(石墨)+4H2(g)吸收热量可知△H大于0；结合盖斯定律计算△H即可；
（2）根据转化率60%计算反应物质的量物质的量，然后计算反应热，在书写热化学方程式即可；
（3）反应物的键能总和与生成物键能总和之差即为焓变值，据此计算即可。
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