第36讲 反应热 热化学方程式
[复习目标] 1.知道常见的吸热反应和放热反应，理解反应热、焓变及相关概念。2.了解中和反应反应热的测定方法。3.能正确书写热化学方程式。4.会分析化学反应过程中能量变化图像。5.了解燃烧热的含义和能源及其利用的意义。
考点一 反应热及相关概念
1.反应热和焓变及相关概念
(1)反应热
(2)焓和焓变
2.反应热的实质
(1)从能量图的角度分析(宏观角度)
放热反应 吸热反应
(2)从化学键的角度分析(微观角度)
化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。
3.常见吸热反应和放热反应
有下列常见的化学反应：
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ②大多数的分解反应 ③大多数的化合反应 ④大多数的盐类水解 ⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应 ⑥中和反应 ⑦可燃物的燃烧 ⑧金属与酸的置换反应 ⑨铝热反应 ⑩柠檬酸与碳酸氢钠的反应
其中属于放热反应的是 (填序号，下同)，属于吸热反应的是 。
1.物质发生化学变化时都伴有能量的变化( )
2.加热条件下发生的反应均为吸热反应( )
3.浓硫酸溶于水，体系的温度升高，该过程属于放热反应( )
4.石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定( )
5.由反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1可知，反应物的总能量低于生成物的总能量( )
一、反应过程中能量变化图像
1.臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。
(1)ΔH (填“>”或“<”)0。
(2)催化反应①是 (填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是 反应。
(3)总反应的活化能是 ，催化反应①的活化能是 ，催化反应②对应的逆反应的活化能是 ，总反应对应的逆反应活化能为 。
二、化学反应的焓变与键能的相互计算
2.根据如图数据计算反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的ΔH= kJ·mol-1。
3.CH3—CH3(g)CH2CH2(g)+H2(g) ΔH，有关化学键的键能如下表：
化学键 C—H CC C—C H—H
键能/(kJ·mol-1) 414 615 347 436
则该反应的反应热为 。
4.有关键能数据如表，SiO2晶体部分微观结构如图，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式：Si(s)+O2(g)SiO2(s) ΔH=-989.2 kJ·mol-1，则表中的x值为 。
化学键 Si—O OO Si—Si
键能/(kJ·mol-1) x 498.8 176
反应焓变计算的3种方法
(1)ΔH=生成物总焓-反应物总焓。
(2)ΔH=反应物总键能-生成物总键能。
(3)ΔH=正反应活化能-逆反应活化能。
三、中和反应反应热的测定
5.某化学实验小组用简易量热计(装置如图)，测量中和反应的反应热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入量热计内筒中，测出盐酸的温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用；
③将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。
重复上述步骤，记录数据。
回答下列问题：
(1)NaOH溶液与盐酸混合均匀的正确操作是 (填字母)。
a.把NaOH溶液分多次倒入量热计内筒中与盐酸反应
b.用温度计小心搅拌
c.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
d.用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动
e.实验时可用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器
(2)NaOH溶液稍过量的原因： 。
(3)稀盐酸和氢氧化钠溶液的密度都视为1 g·cm-3，溶液的比热容c=4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1。某学生实验记录数据如下：
实验 序号 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
计算生成1 mol H2O(l)时的反应热：
ΔH=-= (保留小数点后一位)。
(4)问题讨论
①在中和反应反应热的测定实验中，使用弱酸或弱碱会使测得的中和反应反应热数值 (填“偏高”“不变”或“偏低”)，其原因是 。
②有两组实验：ⅰ.50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液，ⅱ.60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液。实验ⅰ、ⅱ反应放出的热量 (填“相等”或“不相等”，下同)，测得生成1 mol H2O(l)时中和反应反应热 ，原因是 。
考点二 热化学方程式 燃烧热
1.热化学方程式
(1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
(2)意义：既表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。
如2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1表示在25 ℃、101 kPa条件下， 。
2.燃烧热
(1)概念：在101 kPa时， 纯物质 燃烧生成指定产物时所放出的热量。
(2)意义：衡量燃料燃烧时放出热量的多少。
(3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质
元素 C H S N
指定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g)
3.燃料的选择 能源
(1)燃料选择的原则要综合考虑
①环境保护；②热值大小；③其他因素，如来源、价格、运输、稳定性等。
(2)能源分类
1.101 kPa时，1 mol碳燃烧的焓变为碳的燃烧热( )
2.燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率( )
3.同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( )
4.氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1( )
一、热化学方程式的正误判断
1.判断下列热化学方程式的正误，错误的指明原因。
(1)2NO2O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1( )
_________________________________________________________________________________________
(2)3.2 g CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178 kJ的热量，其热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ( )
_________________________________________________________________________________________
(3)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1，则NH3(g)N2(g)+H2(g) ΔH=+46 kJ·mol-1
( )
_________________________________________________________________________________________
(4)在一定温度和压强下，1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应后，放出热量a kJ，则气态SO2转化为气态SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol-1( )
_________________________________________________________________________________________
(5)若31 g白磷(P4)的能量比31 g红磷(P)多b kJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)4P(s) ΔH=-4b kJ·mol-1( )
_________________________________________________________________________________________
(6)1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量：N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1( )
_________________________________________________________________________________________
二、热化学方程式的书写
2.按要求书写热化学方程式。
(1)[2022·河北，16(1)]298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
(2)[2021·海南，16(1)]已知25 ℃，100 kPa时：1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 804 kJ热量。则25 ℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为 。
3.分析下列图像，按要求书写热化学方程式。
(1)图甲表示的是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的过程中能量变化示意图，请写出NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式： 。
(2)我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化生成甲酸的机理，其中由化合物M(s)生成化合物N(s)的反应过程和相对能量曲线如图乙所示，TS1、TS2均为过渡态(已知：1 eV=96 kJ·mol-1)。写出该反应的热化学方程式： 。
(3)硫酸工业中，在接触室中催化氧化SO2的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
上述反应在V2O5的催化作用下分两步进行，能量变化如图：
写出第二步反应的热化学方程式： ；
通入1 mol SO2、0.51 mol O2充分反应，放出热量 99 kJ(填“>”“<”或“=”)。
1.(2023·湖北，1)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是( )
A.液氮-液氢 B.液氧-液氢
C.液态NO2-肼 D.液氧-煤油
2.(2024·甘肃，10)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是( )
A.E2=1.41 eV
B.步骤2逆向反应的ΔH=+0.29 eV
C.步骤1的反应比步骤2快
D.该过程实现了甲烷的氧化
3.(2024·安徽，10)某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g)Y(g)(ΔH1<0)，Y(g)Z(g)(ΔH2<0)，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )
4.(2022·浙江6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/(kJ·mol-1) 249 218 39 10 0 0 -136 -242
可根据HO(g)+HO(g)H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是( )
A.H2的键能为436 kJ·mol-1
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量：HOO
D.H2O2(g) ΔH=-143 kJ·mol-1
5.[2021·湖北，19(1)]丙烯是一种重要化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+125 kJ·mol-1；
反应 Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g) ΔH2=-118 kJ·mol-1。
已知键能：E(C—H)=416 kJ·mol-1，E(H—H)=436 kJ·mol-1，由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为 kJ。
答案精析
考点一
整合必备知识
2.(2)吸热 > < 放热
3.③⑥⑦⑧⑨ ①②④⑤⑩
易错辨析
1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.×
提升关键能力
1.(1)< (2)吸热 放热
(3)E E1 E2+|ΔH| E+|ΔH|
2.-45
3.+124 kJ·mol-1
解析 ΔH=E(C—C)+6E(C—H)-E(CC)-4E(C—H)-E(H—H)=(347+6×414-615-4×414-436) kJ·mol-1=+124 kJ·mol-1。
4.460
5.(1)d (2)确保盐酸被完全中和 (3)-51.8 kJ·mol-1 (4)①偏低 弱酸或弱碱在溶液中部分电离，在反应过程中，弱酸或弱碱会继续电离，而电离是吸热的过程 ②不相等 相等
生成1 mol液态水时的中和反应反应热与反应物的用量无关
考点二
整合必备知识
1.(2)物质 能量 2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol液态水时放出的热量为571.6 kJ
2.(1)1 mol 完全
易错辨析
1.× 2.√ 3.× 4.×
提升关键能力
1.(1)× 物质未标明聚集状态。
(2)× ΔH单位为kJ·mol-1。
(3)√
(4)× SO2与O2的反应为可逆反应，1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应，消耗SO2的物质的量小于1 mol。
(5)× 同素异形体应指明名称。
(6)× 液态肼的燃烧为放热反应，ΔH应为“-”号。
2.(1)H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1
(2)6CO2(g)+6H2O(l)C6H12O6(s)+6O2(g) ΔH=+2 804 kJ·mol-1
3.(1)NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
(2)M(s)+CO2(g)N(s) ΔH=-48.96 kJ·mol-1
(3)2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s) ΔH=-222 kJ·mol-1 <
练真题 明考向
1.A 2.C
3.B [由X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的ΔH都小于0可知，两反应均为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；由各气体浓度与反应时间的关系图可知，X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率，反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。]
4.C [根据表格中的数据可知，H2的键能为218 kJ·mol-1×2=436 kJ·mol-1，A正确；由表格中的数据可知O2的键能为249 kJ·mol-1×2=498 kJ·mol-1，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；由表格中的数据可知HOOHO+O，解离其中氧氧单键需要的能量为249 kJ·mol-1+39 kJ·mol-1-10 kJ·mol-1=278 kJ·mol-1，H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1，C错误；由表中的数据可知H2O(g)+O(g)H2O2(g)的ΔH=-136 kJ·mol-1-(-242 kJ·mol-1)-249 kJ·mol-1=-143 kJ·mol-1，D正确。]
5.271(共86张PPT)
化学
大
一
轮
复
习
第九章 第36讲
反应热 热化学方程式
复习目标
1.知道常见的吸热反应和放热反应，理解反应热、焓变及相关概念。
2.了解中和反应反应热的测定方法。
3.能正确书写热化学方程式。
4.会分析化学反应过程中能量变化图像。
5.了解燃烧热的含义和能源及其利用的意义。
考点一 反应热及相关概念
考点二 热化学方程式 燃烧热
课时精练
练真题 明考向
内容索引
考点一
反应热及相关概念
1.反应热和焓变及相关概念
(1)反应热
整合必备知识
(2)焓和焓变
2.反应热的实质
(1)从能量图的角度分析(宏观角度)
放热反应
吸热反应
(2)从化学键的角度分析(微观角度)
吸热
>
<
放热
化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。
3.常见吸热反应和放热反应
有下列常见的化学反应：
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ②大多数的分解反应 ③大多数的化合反应 ④大多数的盐类水解 ⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应 ⑥中和反应 ⑦可燃物的燃烧 ⑧金属与酸的置换反应 ⑨铝热反应 ⑩柠檬酸与碳酸氢钠的反应
其中属于放热反应的是 (填序号，下同)，属于吸热反应的是 。
③⑥⑦⑧⑨
①②④⑤⑩
1.物质发生化学变化时都伴有能量的变化( )
2.加热条件下发生的反应均为吸热反应( )
3.浓硫酸溶于水，体系的温度升高，该过程属于放热反应( )
4.石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定( )
5.由反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH=－197 kJ·mol－1可知，反应物的总能量低于生成物的总能量( )
√
×
×
×
√
一、反应过程中能量变化图像
1.臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。
(1)ΔH (填“>”或“<”)0。
提升关键能力
(2)催化反应①是 (填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是
反应。
(3)总反应的活化能是 ，催化反
应①的活化能是 ，催化反应②对应的逆反应的活化能是 ，总反应对应的逆反应活化能为 。
<
吸热
放热
E
E1
E2＋|ΔH|
E＋|ΔH|
二、化学反应的焓变与键能的相互计算
2.根据如图数据计算反应N2(g)＋H2(g)===NH3(g)的ΔH=_____ kJ·mol－1。
－45
3.CH3—CH3(g)===CH2==CH2(g)＋H2(g) ΔH，有关化学键的键能如下表：
化学键 C—H C==C C—C H—H
键能/(kJ·mol－1) 414 615 347 436
则该反应的反应热为 。
＋124 kJ·mol－1
ΔH=E(C—C)＋6E(C—H)－E(C==C)－4E(C—H)－E(H—H)=(347＋6×
414－615－4×414－436) kJ·mol－1=＋124 kJ·mol－1。
4.有关键能数据如表，SiO2晶体部分微观结构如图，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式：Si(s)＋O2(g)===SiO2(s) ΔH=－989.2 kJ·mol－1，则表中的x值为 。
化学键 Si—O O==O Si—Si
键能/(kJ·mol－1) x 498.8 176
460
已知Si(s)＋O2(g)===SiO2(s) ΔH=－989.2 kJ·mol－1，由图可知，1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O，
1 mol O2中含有1 mol O==O，1 mol晶体硅中有2 mol Si—Si，则根据反应热与键能关系可得：ΔH=2×176 kJ·mol－1＋498.8 kJ·mol－1－4x kJ·mol－1
=－989.2 kJ·mol－1，解得x=460。
反应焓变计算的3种方法
(1)ΔH=生成物总焓－反应物总焓。
(2)ΔH=反应物总键能－生成物总键能。
(3)ΔH=正反应活化能－逆反应活化能。
三、中和反应反应热的测定
5.某化学实验小组用简易量热计(装置如图)，测量中
和反应的反应热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入量热计内
筒中，测出盐酸的温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用；
③将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。
重复上述步骤，记录数据。
回答下列问题：
(1)NaOH溶液与盐酸混合均匀的正确操作是 (填字母)。
a.把NaOH溶液分多次倒入量热计内筒中与盐酸反应
b.用温度计小心搅拌
c.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
d.用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动
e.实验时可用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器
(2)NaOH溶液稍过量的原因： 。
d
确保盐酸被完全中和
(3)稀盐酸和氢氧化钠溶液的密度都视为1 g·cm－3，溶液的比热容c=4.18
×10－3 kJ·g－1·℃－1。某学生实验记录数据如下：
实验 序号 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
计算生成1 mol H2O(l)时的反应热：
ΔH=－= (保留小数点后一位)。
－51.8 kJ·mol－1
(4)问题讨论
①在中和反应反应热的测定实验中，使用弱酸或弱碱会使测得的中和反应反应热数值 (填“偏高”“不变”或“偏低”)，其原因是
________________________________________________________________________________________。
②有两组实验：ⅰ.50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，ⅱ.60 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液。实验ⅰ、ⅱ反应放出的热量 (填“相等”或“不相等”，下同)，测得生成1 mol H2O(l)时中和反应反应热 ，原因是________________
_______________________________________。
偏低
弱酸或弱碱在溶液中部分电离，在反应过程中，弱酸或弱碱会继续电离，而电离是吸热的过程
不相等
相等
生成1 mol液态水时的中和反应反应热与反应物的用量无关
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考点二
热化学方程式 燃烧热
1.热化学方程式
(1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
(2)意义：既表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的______变化。
如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH=－571.6 kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa条件下，______________________________________________________
____________。
整合必备知识
物质
能量
2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol液态水时放出的热量为571.6 kJ
2.燃烧热
(1)概念：在101 kPa时， 纯物质 燃烧生成指定产物时所放出的热量。
(2)意义：衡量燃料燃烧时放出热量的多少。
(3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质
1 mol
完全
元素 C H S N
指定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g)
3.燃料的选择 能源
(1)燃料选择的原则要综合考虑
①环境保护；②热值大小；③其他因素，如来源、价格、运输、稳定性等。
(2)能源分类
1.101 kPa时，1 mol碳燃烧的焓变为碳的燃烧热( )
2.燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率( )
3.同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( )
4.氢气的燃烧热ΔH=－285.8 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH=＋285.8 kJ·mol－1( )
×
√
×
×
一、热化学方程式的正误判断
1.判断下列热化学方程式的正误，错误的指明原因。
(1)2NO2===O2＋2NO ΔH=＋116.2 kJ·mol－1( )
提升关键能力
×
答案 物质未标明聚集状态。
(2)3.2 g CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178 kJ的热量，其热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－890 kJ( )
答案 ΔH单位为kJ·mol－1。
×
(3)已知N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH=－92 kJ·mol－1，则NH3(g) N2(g)＋H2(g) ΔH=＋46 kJ·mol－1( )
√
(4)在一定温度和压强下，1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应后，放出热量
a kJ，则气态SO2转化为气态SO3的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH=－2a kJ·mol－1( )
答案 SO2与O2的反应为可逆反应，1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应，消耗SO2的物质的量小于1 mol。
×
(5)若31 g白磷(P4)的能量比31 g红磷(P)多b kJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)===4P(s) ΔH=－4b kJ·mol－1( )
×
答案 同素异形体应指明名称。
答案 液态肼的燃烧为放热反应，ΔH应为“－”号。
×
(6)1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH=＋642 kJ·mol－1( )
二、热化学方程式的书写
2.按要求书写热化学方程式。
(1)[2022·河北，16(1)]298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol
H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为______________
_______________________________。
(2)[2021·海南，16(1)]已知25 ℃，100 kPa时：1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 804 kJ热量。则25 ℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为
。
H2(g)＋O2(g)
===H2O(l) ΔH=－286 kJ·mol－1
6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)＋6O2(g) ΔH=＋2 804 kJ·mol－1
3.分析下列图像，按要求书写热化学方程式。
(1)图甲表示的是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的过程中能量变化示意图，请写出NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式：______________
_______________________________________。
===NO(g)＋CO2(g) ΔH=－234 kJ·mol－1
NO2(g)＋CO(g)
(2)我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化生成甲酸的机理，其中由化合物M(s)生成化合物N(s)的反应过程和相对能量曲线如图乙所示，TS1、TS2均为过渡态(已知：1 eV=96 kJ·mol－1)。写出该反应的热化学方程式： 。
M(s)＋CO2(g)===N(s) ΔH=－48.96 kJ·mol－1
(3)硫酸工业中，在接触室中催化氧化SO2的反应为2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。
上述反应在V2O5的催化作用下分两步进
行，能量变化如图：
写出第二步反应的热化学方程式：
________________________________
；通入1 mol SO2、0.51 mol O2充分反应，放出热量 99 kJ(填“>”“<”或“=”)。
2V2O4(s)＋O2(g) 2V2O5(s) ΔH=－222 kJ·mol－1
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LIANZHENTI MINGKAOXIANG
练真题 明考向
1.(2023·湖北，1)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是
A.液氮－液氢 B.液氧－液氢
C.液态NO2－肼 D.液氧－煤油
√
液氮较稳定，氢气不能在氮气中燃烧，液氮－液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意。
2.(2024·甘肃，10)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A.E2=1.41 eV
B.步骤2逆向反应的ΔH=＋0.29 eV
C.步骤1的反应比步骤2快
D.该过程实现了甲烷的氧化
√
由能量变化图可知，E2=0.70 eV－(－0.71 eV)
=1.41 eV，A项正确；
步骤2逆向反应的ΔH=－0.71 eV－(－1.00 eV)
=＋0.29 eV，B项正确；
步骤1的活化能E1=0.70 eV，步骤2的活化能E3=－0.49 eV－(－0.71 eV)=0.22 eV，
步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，C项错误；
该过程甲烷转化为甲醇，实现了甲烷的氧化，D项正确。
3.(2024·安徽，10)某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g) Y(g)(ΔH1<0)，Y(g) Z(g)(ΔH2<0)，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
√
由X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的ΔH都小于0可知，两反应均为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；由各气体浓度与反应时间的关系图可知，X(g) Y(g)的反应速率大于Y(g) Z(g)的反应速率，反应X(g) Y(g)的活化能小于反应Y(g)
Z(g)的活化能。
4.(2022·浙江6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量 /(kJ·mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242
可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1。下列说法不正确的是
A.H2的键能为436 kJ·mol－1
B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量：HOOD.H2O(g)＋O(g)===H2O2(g) ΔH=－143 kJ·mol－1
√
根据表格中的数据可知，H2的键能为218 kJ·mol－1×2=436 kJ·mol－1，A正确；
由表格中的数据可知O2的键能为249 kJ·mol－1×2=498 kJ·mol－1，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/ (kJ·mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242
由表格中的数据可知HOO===HO＋O，解离其中氧氧单键需要的能量为249 kJ·mol－1＋39 kJ·mol－1－10 kJ·mol－1=278 kJ·mol－1，H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1，C错误；
由表中的数据可知H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)的ΔH=－136 kJ·mol－1－
(－242 kJ·mol－1)－249 kJ·mol－1=－143 kJ·mol－1，D正确。
物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/ (kJ·mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242
5.[2021·湖北，19(1)]丙烯是一种重要化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g) ΔH1=＋125 kJ·mol－1；
反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)＋O2(g) C3H6(g)＋H2O(g) ΔH2=－118 kJ·
mol－1。
已知键能：E(C—H)=416 kJ·mol－1，E(H—H)=436 kJ·mol－1，由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为 kJ。
271
反应Ⅰ中断裂2 mol C—H、形成1 mol碳碳π键和1 mol H—H，故416 kJ·
mol－1×2－E(碳碳π键)－436 kJ·mol－1=＋125 kJ·mol－1，解得E(碳碳π键)=271 kJ·mol－1。
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KESHIJINGLIAN
课时精练
对一对
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B B C D C B D B
题号 9 10 11 12 13
答案 D D C D B
答案
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14.
(1)< (2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290.0 kJ·mol-1
15.
(1)B A→B是甲烷中的C—H断裂过程，断键吸热，A的能量小于B；B→C是形成化学键的过程，成键放热，B的能量大于C (2)·CO2+·H+H2(g)===·HOCO+H2(g) -2.05NA
答案
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(1)
(2)426 N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-577 kJ·mol-1 (3)N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O↑
(4)816 kJ
(5)H2O2 高温下稳定，且更容易液化储存
1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是
A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同
B.天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源
C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反
应没有利用价值
D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源
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A项，将煤进行深加工后，脱硫、气化处理能很好地减少污染气体，提高燃烧效率，燃烧效果好，错误；
C项，有时需通过吸热反应吸收热量降低环境温度，有利用价值，错误；
D项，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。
2.下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是
A.HCl和NaOH反应生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH=－57.3 kJ·mol－1，则
H2SO4和Ca(OH)2反应生成1 mol H2O(l)时的反应热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)反应的
ΔH=＋2×283.0 kJ·mol－1
C.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
D.1 mol甲烷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
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CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH=
－283.0 kJ·mol－1，则2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH=－2×283.0 kJ·mol－1，逆向反应时反应热的数值相等，符号相反，B项正确；
在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热，D项错误。
3.已知2H2(g)＋CO(g)===CH3OH(g)为放热反应，下列对该反应的说法正确的是
A.因该反应为放热反应，故不加热就可发生
B.相同条件下，2 mol H2(g)的能量或1 mol CO(g)的能量一定高于1 mol
CH3OH(g)的能量
C.相同条件下，2 mol H2(g)和1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol
CH3OH(g)的总能量
D.达到平衡时，CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等
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放热反应与反应条件无关，可能需要加热才能发生，A错误；
由该反应为放热反应可知，相同条件下，2 mol H2(g)与1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量，B错误、C正确；
平衡时，各物质的浓度是否相等与起始量、转化率有关，D错误。
答案
4.某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A.由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应
都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后
释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对
实验结果没有影响
D.若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测
定结果数值偏高
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A项，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，错误；
B项，铝片更换为等质量的铝粉，没有改变反应物的本质，放出的热量不变，错误；
C项，铁质搅拌器导热性好，热量损失较大，错误；
D项，NaOH固体溶于水时放热，使测定结果数值偏高，正确。
5.工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是
A.2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH=＋196.6 kJ·mol－1
B.2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH=－98.3 kJ·mol－1
C.SO2(g)＋O2(g) SO3(g) ΔH=－98.3 kJ·mol－1
D.SO2(g)＋O2(g) SO3(g) ΔH=－196.6 kJ·mol－1
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2 mol SO2、1 mol O2充入恒容密闭容器中，达平衡时，SO2的转化率为50%，则反应1 mol SO2，放出热量98.3 kJ，故热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH=－196.6 kJ·mol－1或SO2(g)＋O2(g) SO3(g) ΔH=－98.3 kJ·mol－1。
6.炭黑是雾霾中的重要颗粒物，它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法错误的是
A.每活化一个氧分子放出0.29 eV能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV
C.氧分子的活化是O—O的断裂与C—O的生成
过程
D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
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由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此每活化一个氧分子放出0.29 eV能量，A正确；
由图可知，水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18 eV，B错误。
7.根据下列已知条件，所写热化学方程式正确的是
A.H2的燃烧热为a kJ·mol－1：H2(g)＋Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=－a kJ·mol－1
B.1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应，放出热量98.3 kJ：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH=－98.3 kJ·mol－1
C.H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH=－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4(aq)＋
Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH=－114.6 kJ·mol－1
D.96 g O2(g)能量比96 g O3(g)的能量低b kJ：3O2(g) 2O3(g) ΔH=
＋b kJ·mol－1
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8.(2024·四川资阳统考模拟)我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术，助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示：
已知部分化学键的键能数据如下：
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答案
共价键 C—H C==O O—H C—O C—C
键能/(kJ·mol－1) 413 497 462 351 348
下列说法不正确的是
A.该催化反应历程中没有非极性键的断裂
B.催化剂的使用降低了该反应的活化能
和焓变
C.总反应的原子利用率为100%
D.该反应的热化学方程式为CO2(g)＋CH4(g)===CH3COOH(g) ΔH=
－251 kJ·mol－1
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共价键 C—H C==O O—H C—O C—C
键能/(kJ·mol－1) 413 497 462 351 348
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答案
由图可知，该反应的反应物为二氧化碳
和甲烷，生成物为乙酸，则该催化反应
历程中存在极性键的断裂，不存在非极
性键的断裂，故A正确；
催化剂的使用能降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故B错误；
总反应为二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成乙酸，则反应的原子利用率为100%，故C正确；
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答案
反应的化学方程式为CO2(g)＋CH4(g)
===CH3COOH(g)，由反应热=反应物的键能之和－生成物的键能之和可知，反应的焓变ΔH=(497 kJ·mol－1×2＋
413 kJ·mol－1×4)－(413 kJ·mol－1×3＋348 kJ·mol－1＋351 kJ·mol－1＋462 kJ·
mol－1＋497 kJ·mol－1)=－251 kJ·mol－1，故D正确。
9.(2021·浙江1月选考，20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
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答案
共价键 H—H H—O
键能/(kJ·mol－1) 436 463
热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH=－482 kJ·mol－1
则2O(g)===O2(g)的ΔH为
A.428 kJ·mol－1 B.－428 kJ·mol－1
C.498 kJ·mol－1 D.－498 kJ·mol－1
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答案
设O==O的键能为x，则(2×436 kJ·mol－1＋x)－2×2×463 kJ·mol－1=
－482 kJ·mol－1，x=498 kJ·mol－1，所以2O(g)===O2(g)的ΔH=－498 kJ·
mol－1，D正确。
共价键 H—H H—O
键能/(kJ·mol－1) 436 463
热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH=－482 kJ·mol－1
10.下列示意图表示正确的是
A.甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋
3CO2(g) ΔH=＋26.7 kJ·mo1－1反应的
能量变化
B.乙图表示碳的燃烧热
C.丙图表示实验的环境温度为20 ℃，将物
质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的
H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高
温度随V(NaOH)的变化(已知V1＋V2=60 mL)
D.已知稳定性顺序：B 能量变化曲线如丁图
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答案
甲图中反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，故A错误；
乙图体现的是2 mol C(s)与1 mol O2(g)反应转化成2 mol CO(g)的能量变化，而碳的燃烧热是1 mol C(s)全部转化成1 mol CO2(g)放出的热量，故B错误；
丙图中V2为20 mL时，温度最高，说明此时酸
碱反应完全，又因为实验中始终保持V1＋V2=60 mL，则V1=40 mL，由酸碱中和关系式：2NaOH~H2SO4可知，H2SO4和NaOH溶液的浓度不同，故C错误。
11.已知：在标准压强、298 K下，由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用Δf(单位为kJ·mol－1)表示。部分物质的Δf如图所示。H2(g)、N2(g)、O2(g)的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断错误的是
A.2 mol NO(g)的键能小于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的总键能
B.合成氨反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH=－91.8 kJ·mol－1
C.NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)＋
5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g) ΔH=
＋902 kJ·mol－1
D.NO与NH3反应的热化学方程式为6NO(g)＋4NH3(g)===5N2(g)＋6H2O(g) ΔH=
－1 815 kJ·mol－1
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答案
NO(g)的标准摩尔生成焓为＋91.3 kJ·
mol－1，则①N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH=＋182.6 kJ·mol－1，由ΔH=反应物的总键能－生成物的总键能，可知2 mol NO(g)的键能小于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的总键能，A项正确；
已知NH3(g)的标准摩尔生成焓为－45.9 kJ·mol－1，则合成氨的热化学方程式为②N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH=－91.8 kJ·mol－1，B项正确；
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答案
由H2O(g)的标准摩尔生成焓为－241.8 kJ·
mol－1可知③H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH=－241.8 kJ·mol－1，根据盖斯定律可知，2×①－2×②＋6×③可得出NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)＋
5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g) ΔH=－902 kJ·mol－1，C项错误；
根据盖斯定律，由6×③－3×①－2×②可得出NO与NH3反应的热化学方程式为6NO(g)＋4NH3(g)===5N2(g)＋6H2O(g) ΔH=－1 815 kJ·mol－1，D项正确。
12.(2024·山东淄博一模)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程如图所示，已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0。下列说法错误的是
A.E6－E3=E5－E2
B.Cl—Cl键能为2(E2－E3) kJ·mol－1
C.相同条件下，O3的平衡转化率：
历程Ⅰ=历程Ⅱ
D.历程Ⅰ和历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋
O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH=(E4－E5) kJ·mol－1
√
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答案
由图可知，Cl原子是历程Ⅱ的催化剂，催化剂不能改变反应的反应热，则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等，即ΔH=(E6－E3) kJ·
mol－1=(E5－E2) kJ·mol－1，故A正确；
Cl2(g)的相对能量为0，由图可知Cl(g)的相对能量为(E2－E3) kJ·mol－1，断裂化学键吸收能量，Cl2(g)→2Cl(g)吸收能量为2(E2－E3) kJ·mol－1，则Cl—Cl键能为2(E2－E3) kJ·mol－1，故B正确；
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答案
催化剂不能改变反应的始态和终态，不能改变反应物的平衡转化率，即相同条件下O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，故C正确；
由图可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能，反应的活化能越小，反应速率越快，则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH=(E5－E4) kJ·
mol－1，故D错误。
13.(2024·泰安模拟预测)MO＋与CH4或CT4反应时体系的能量随反应进程的变化如图所示。下列说法错误的是
已知：①MO＋可将CH4氧化为CH3OH；
②直接参与化学键变化的核素被替换为更
重的同位素时，反应速率会变慢。
A.该反应是放热反应
B.步骤Ⅰ涉及C—H的断裂，步骤Ⅱ涉及C—H的形成
C.MO＋与CT4反应的能量变化为曲线c
D.相同情况下，MO＋与CHT3反应，氚代甲醇CT3OH的产量大于CHT2OT
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答案
根据图示可知：反应物的总能量比生成物的总能量高，因此该反应是放热反应，A正确；
根据图示可知：在步骤Ⅰ中涉及C—H的
断裂和H—O的形成，在步骤Ⅱ中涉及O—M、C—M的断裂和C—O的形成，B错误；
直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，即反应的活化能变大，所以MO＋与CT4反应的能量变化应为图中曲线c，C正确；
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答案
根据题中信息可知，MO＋与CH4反应时，直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则在相同情况下，产物的量会更少些，因此MO＋与CHT3反应，氚代甲醇CT3OH的产量大于CHT2OT，D正确。
14.(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=－726.5 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)
===CO2(g)＋2H2(g) ΔH=－a kJ·mol－1，则a (填“>”“<”或“=”)
726.5。
(2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：___________
_____________________________________________________。
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答案
<
2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH=－290.0 kJ·mol－1
2Cl2(g)＋
15.(1)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行CH4的裂解。若用 、
、 、 分别表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂，在固体催化剂表面CH4的裂解过程如图1所示，从吸附到解吸的过程中，能量状态最高的是 (填字母)，其理由是_________________________________
__________________________________________________________________________。
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答案
B
A→B是甲烷中的C—H断裂过程，断键吸热，A的能量小于B；B→C是形成化学键的过程，成键放热，B的能量大于C
(2)CO2与H2在催化剂的作用下反应历程如图2所示。
反应历程中活化能(能垒)最大的化学方
程式为____________________________
__________，CO2(g)＋H2(g)===·CO(g)＋H2O(g) ΔH= eV·mol－1。
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答案
·CO2＋·H＋H2(g)===·HOCO
H2(g)
－2.05NA
16.长征系列部分火箭采用了肼(N2H4)作燃料，N2H4与NH3有相似的化学性质，回答下列问题：
(1)已知肼分子中所有原子最外层都满足稀有气体原子结构，则肼的结构
式为 。
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答案
(2)下表是常见的键能数据：
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答案
化学键 N—H N—N O==O N≡N O—H H—H
键能/(kJ·mol－1) 386 167 498 946 460 a
已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH=－92 kJ·mol－1，则a为 ，肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为 。
426
N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH=－577 kJ·mol－1
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合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH=－92 kJ·mol－1，可得(946＋3a－6×386) kJ·mol－1=－92 kJ·mol－1，a=426。肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH=(386×4＋167＋498－946－4×460) kJ·mol－1=－577 kJ·mol－1。
答案
化学键 N—H N—N O==O N≡N O—H H—H
键能/(kJ·mol－1) 386 167 498 946 460 a
(3)火箭推进剂通常选择液态的H2O2作氧化剂，混合后会产生大量的气体从而推动火箭升空，试写出该反应的化学方程式：__________________
________________。
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答案
N2H4＋2H2O2===
N2↑＋4H2O↑
(4)已知每12.8 g的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ，已知1 mol液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的热量，则1 mol的液态肼发生反应生成液态水放出的热量为Q= 。
816 kJ
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答案
每12.8 g(0.4 mol)的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ，则1 mol的液态肼生成4 mol液态水所放出的热量Q=(256×
2.5＋4×44) kJ=816 kJ。
(5)常见的助燃剂有O2、H2O2、NO2，若消耗等物质的量的肼，消耗物质的量最多的助燃剂为 ，实际中火箭选择的助燃剂是NO2，主要考虑的因素可能是 。
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答案
H2O2
高温下稳定，且更容易液化储存
返回第九章 第36练 反应热 热化学方程式
分值：100分
(选择题1~10题，每小题5分，11~13题，每小题8分，共74分)
1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是( )
A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同
B.天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源
C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值
D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源
2.下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是( )
A.HCl和NaOH反应生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH=－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应生成1 mol H2O(l)时的反应热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)反应的ΔH=＋2×283.0 kJ·mol－1
C.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
D.1 mol甲烷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
3.已知2H2(g)＋CO(g)===CH3OH(g)为放热反应，下列对该反应的说法正确的是( )
A.因该反应为放热反应，故不加热就可发生
B.相同条件下，2 mol H2(g)的能量或1 mol CO(g)的能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量
C.相同条件下，2 mol H2(g)和1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的总能量
D.达到平衡时，CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等
4.某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是( )
A.由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D.若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果数值偏高
5.工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是( )
A.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH=＋196.6 kJ·mol－1
B.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH=－98.3 kJ·mol－1
C.SO2(g)＋O2(g)SO3(g) ΔH=－98.3 kJ·mol－1
D.SO2(g)＋O2(g)SO3(g) ΔH=－196.6 kJ·mol－1
6.炭黑是雾霾中的重要颗粒物，它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化SO2。下列说法错误的是( )
A.每活化一个氧分子放出0.29 eV能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV
C.氧分子的活化是O—O的断裂与C—O的生成过程
D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
7.根据下列已知条件，所写热化学方程式正确的是( )
A.H2的燃烧热为a kJ·mol－1：H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g) ΔH=－a kJ·mol－1
B.1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应，放出热量98.3 kJ：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH=－98.3 kJ·mol－1
C.H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH=－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH=－114.6 kJ·mol－1
D.96 g O2(g)能量比96 g O3(g)的能量低b kJ：3O2(g)2O3(g) ΔH=＋b kJ·mol－1
8.(2024·四川资阳统考模拟)我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术，助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示：
已知部分化学键的键能数据如下：
共价键 C—H C==O O—H C—O C—C
键能/(kJ· mol－1) 413 497 462 351 348
下列说法不正确的是( )
A.该催化反应历程中没有非极性键的断裂
B.催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变
C.总反应的原子利用率为100%
D.该反应的热化学方程式为CO2(g)＋CH4(g)===CH3COOH(g) ΔH=－251 kJ·mol－1
9.(2021·浙江1月选考，20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键 H—H H—O
键能/ (kJ·mol－1) 436 463
热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH=－482 kJ·mol－1
则2O(g)===O2(g)的ΔH为( )
A.428 kJ·mol－1 B.－428 kJ·mol－1
C.498 kJ·mol－1 D.－498 kJ·mol－1
10.下列示意图表示正确的是( )
A.甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH=＋26.7 kJ·mo1－1反应的能量变化
B.乙图表示碳的燃烧热
C.丙图表示实验的环境温度为20 ℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1＋V2=60 mL)
D.已知稳定性顺序：B11.已知：在标准压强、298 K下，由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用Δf(单位为kJ·mol－1)表示。部分物质的Δf如图所示。H2(g)、N2(g)、O2(g)的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断错误的是( )
A.2 mol NO(g)的键能小于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的总键能
B.合成氨反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH=－91.8 kJ·mol－1
C.NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g) ΔH=＋902 kJ·mol－1
D.NO与NH3反应的热化学方程式为6NO(g)＋4NH3(g)===5N2(g)＋6H2O(g) ΔH=－1 815 kJ·mol－1
12.(2024·山东淄博一模)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程如图所示，已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0。下列说法错误的是( )
A.E6－E3=E5－E2
B.Cl—Cl键能为2(E2－E3) kJ·mol－1
C.相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅰ=历程Ⅱ
D.历程Ⅰ和历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH=(E4－E5) kJ·mol－1
13.(2024·泰安模拟预测)MO＋与CH4或CT4反应时体系的能量随反应进程的变化如图所示。下列说法错误的是( )
已知：①MO＋可将CH4氧化为CH3OH；
②直接参与化学键变化的核素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。
A.该反应是放热反应
B.步骤Ⅰ涉及C—H的断裂，步骤Ⅱ涉及C—H的形成
C.MO＋与CT4反应的能量变化为曲线c
D.相同情况下，MO＋与CHT3反应，氚代甲醇CT3OH的产量大于CHT2OT
14.(4分)(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=－726.5 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH=－a kJ·mol－1，则a (填“>”“<”或“=”)726.5。
(2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
15.(8分)(1)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行CH4的裂解。若用、、、分别表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂，在固体催化剂表面CH4的裂解过程如图1所示，从吸附到解吸的过程中，能量状态最高的是 (填字母)，其理由是 。
(2)CO2与H2在催化剂的作用下反应历程如图2所示。
反应历程中活化能(能垒)最大的化学方程式为 ，CO2(g)＋H2(g)===·CO(g)＋H2O(g) ΔH= eV·mol－1。
16.(14分)长征系列部分火箭采用了肼(N2H4)作燃料，N2H4与NH3有相似的化学性质，回答下列问题：
(1)已知肼分子中所有原子最外层都满足稀有气体原子结构，则肼的结构式为 。
(2)下表是常见的键能数据：
化学键 N—H N—N O==O N≡N O—H H—H
键能/ (kJ·mol－1) 386 167 498 946 460 a
已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
ΔH=－92 kJ·mol－1，则a为 ，肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为 。
(3)火箭推进剂通常选择液态的H2O2作氧化剂，混合后会产生大量的气体从而推动火箭升空，试写出该反应的化学方程式： 。
(4)已知每12.8 g的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ，已知1 mol液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的热量，则1 mol的液态肼发生反应生成液态水放出的热量为Q= 。
(5)常见的助燃剂有O2、H2O2、NO2，若消耗等物质的量的肼，消耗物质的量最多的助燃剂为 ，实际中火箭选择的助燃剂是NO2，主要考虑的因素可能是 。
答案精析
1.B 2.B 3.C
4.D [A项，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，错误；B项，铝片更换为等质量的铝粉，没有改变反应物的本质，放出的热量不变，错误；C项，铁质搅拌器导热性好，热量损失较大，错误；D项，NaOH固体溶于水时放热，使测定结果数值偏高，正确。]
5.C [2 mol SO2、1 mol O2充入恒容密闭容器中，达平衡时，SO2的转化率为50%，则反应1 mol SO2，放出热量98.3 kJ，故热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1或SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1。]
6.B [由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此每活化一个氧分子放出0.29 eV能量，A正确；由图可知，水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18 eV，B错误。]
7.D 8.B
9.D [设OO的键能为x，则(2×436 kJ·mol-1+x)-2×2×463 kJ·mol-1=-482 kJ·mol-1，x=498 kJ·mol-1，所以2O(g)O2(g)的ΔH=-498 kJ·mol-1，D正确。]
10.D [甲图中反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，故A错误；乙图体现的是2 mol C(s)与1 mol O2(g)反应转化成2 mol CO(g)的能量变化，而碳的燃烧热是1 mol C(s)全部转化成1 mol CO2(g)放出的热量，故B错误；丙图中V2为20 mL时，温度最高，说明此时酸碱反应完全，又因为实验中始终保持V1+V2=60 mL，则V1=40 mL，由酸碱中和关系式：2NaOH~H2SO4可知，H2SO4和NaOH溶液的浓度不同，故C错误。]
11.C
12.D [由图可知，Cl原子是历程Ⅱ的催化剂，催化剂不能改变反应的反应热，则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等，即ΔH=(E6-E3) kJ·mol-1=(E5-E2) kJ·mol-1，故A正确；Cl2(g)的相对能量为0，由图可知Cl(g)的相对能量为(E2-E3) kJ·mol-1，断裂化学键吸收能量，Cl2(g)→2Cl(g)吸收能量为2(E2-E3) kJ·mol-1，则Cl—Cl键能为2(E2-E3) kJ·mol-1，故B正确；催化剂不能改变反应的始态和终态，不能改变反应物的平衡转化率，即相同条件下O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，故C正确；由图可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能，反应的活化能越小，反应速率越快，则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)+O(g)O2(g)+Cl(g) ΔH=(E5-E4) kJ·mol-1，故D错误。]
13.B [根据图示可知：反应物的总能量比生成物的总能量高，因此该反应是放热反应，A正确；根据图示可知：在步骤Ⅰ中涉及C—H的断裂和H—O的形成，在步骤Ⅱ中涉及O—M、C—M的断裂和C—O的形成，B错误；直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，即反应的活化能变大，所以MO+与CT4反应的能量变化应为图中曲线c，C正确；根据题中信息可知，MO+与CH4反应时，直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则在相同情况下，产物的量会更少些，因此MO+与CHT3反应，氚代甲醇CT3OH的产量大于CHT2OT，D正确。]
14.(1)< (2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290.0 kJ·mol-1
15.(1)B A→B是甲烷中的C—H断裂过程，断键吸热，A的能量小于B；B→C是形成化学键的过程，成键放热，B的能量大于C (2)·CO2+·H+H2(g)·HOCO+H2(g) -2.05NA
16.(1) (2)426 N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-577 kJ·mol-1 (3)N2H4+2H2O2N2↑+4H2O↑ (4)816 kJ (5)H2O2 高温下稳定，且更容易液化储存