周测1 化学反应的热效应（含解析）高中化学人教版（2019）选择性必修 第一册
文档属性
| 名称 | 周测1 化学反应的热效应（含解析）高中化学人教版（2019）选择性必修 第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-09 07:58:10 | ||
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文档简介
周测1 化学反应的热效应
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列反应中，生成物总能量大于反应物总能量的是( )
A.氢气在氧气中燃烧
B.铝和二氧化锰在高温下反应
C.稀硫酸与NaOH溶液反应
D.石灰石在高温下分解
2.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
3.一定温度下，发生反应：H2(g)+I2(g)===2HI(g)，反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A.在相同条件下，1 mol H2(g)与1 mol I2(g)的能量总和小于2 mol HI(g)的
B.1 mol H2(g)与1 mol I2(g)反应生成2 mol液态HI放出的热量小于13 kJ
C.该反应的逆反应是放热反应
D.破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键释放的能量
4.(2024·哈尔滨高二期末)如表所示是1 mol有关物质中的化学键断裂时吸收的能量：
H2(g) I2(g) HI(g)
436.0 kJ 151.0 kJ 299.0 kJ
据此判断，下列热化学方程式书写正确的是( )
A.H2(g)+I2(g)HI(g)ΔH=+288.0 kJ·mol-1
B.H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-11.0 kJ·mol-1
C.HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH=+11.0 kJ·mol-1
D.H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-22.0 kJ·mol-1
5.分别取40 mL 0.50 mol·L-1盐酸与40 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验，实验装置如图。下列说法错误的是( )
A.加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应
B.仪器A的名称是玻璃搅拌器
C.在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度
D.用稀醋酸代替稀盐酸，结果是一样的
6.单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体。下列说法正确的是( )
A.S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3=-0.33 kJ·mol-1
B.单斜硫比正交硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D.曲线①表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的总能量多297.16 kJ
7.已知反应CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48 kJ·mol-1，反应中相关化学键的键能数据如下表所示，1 mol H2O(g)中的化学键完全断裂时需要吸收的能量为( )
化学键 C—H CO H—H C—O
键能/(kJ·mol-1) 414 802 436 326
A.432 kJ B.464 kJ C.864 kJ D.928 kJ
8.对于反应a：C2H4(g)C2H2(g)+H2(g) ΔHa>0，反应b：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔHb>0。①C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH1；②2C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH2；③2C(s)+2H2(g)===C2H4(g) ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3
B.ΔH2>ΔH3>2ΔH1
C.ΔH2>2ΔH1>ΔH3
D.ΔH3>ΔH2>ΔH1
9.2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料，在研制过程中，解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题。我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制氢气，主要过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.整个过程实现了光能向化学能的转化
B.过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量
C.过程Ⅲ属于氧化还原反应
D.整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量
10.发射运载火箭使用的是以液氢为燃料、液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：
①H2(g)===H2(l) ΔH1=-0.92 kJ·mol-1
②O2(g)===O2(l) ΔH2=-6.84 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJ
B.氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)===2H2O(g) ΔH=-474.92 kJ·mol-1
D.H2O(g)===H2O(l) ΔH=-88 kJ·mol-1
11.以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
相关反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)===2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213 kJ·mol-1
反应Ⅱ：H2SO4(aq)===SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327 kJ·mol-1
反应Ⅲ：2HI(aq)===H2(g)+I2(g)
ΔH3=+172 kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C.总反应的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ·mol-1
D.该制氢方法生成1 mol H2(g)的反应热与直接电解水生成1 mol H2(g)的反应热相等
12.(2025·成都高二期末)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH2=b kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH3=c kJ·mol-1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH4=d kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1
D.反应2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1
二、非选择题(本题共3小题，共28分)
13.(9分)生物天然气是一种廉价的生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵产生的，其主要成分为CH4，甲烷燃烧时的能量变化如图所示。
(1)下列说法正确的是 (填字母)。
A.该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ·mol-1
B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C.为充分利用甲烷，通入的空气越多越好
(2)(3分)若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，则表示CH4燃烧热的热化学方程式为 。
(3)用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。
已知：
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
若1 mol CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2= 。
(4)甲烷可用于生产合成气，其反应为CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1，已知断裂1 mol相关化学键所需的能量如下表：
化学键 H—H O—H C—H C≡O
键能/ (kJ·mol-1) 436 465 a 1 076
则a= 。
14.(9分)(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程为S(s，单斜)S(s，斜方) ΔH=-0.398 kJ·mol-1，则S(s，单斜)、S(s，斜方)相比，较稳定的是 [填“S(s，单斜)”或“S(s，斜方)”]。
(2)下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量，即键能(单位为kJ·mol-1)
化学键 H—H H—Cl
键能 436 431
热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-183 kJ·mol-1，则Cl—Cl的键能为 kJ·mol-1。
(3)已知：C(s，石墨)+ O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-a kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH2=-b kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH3=-c kJ·mol-1
计算C(s，石墨)与H2(g)反应生成1 mol CH4(g)的ΔH为 kJ·mol-1 (用含a、b、c的式子表示)。
(4)(3分)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。则反应过程中，每生成2 mol N2，理论上放出的热量为 。
15.(10分)完成下列反应的热化学方程式。
(1)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则热化学方程式为 。
(2)已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol-1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式： 。
(3)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/ (kJ·mol-1) -1 560 -1 411 -286
则ΔH= kJ·mol-1。
(4)已知： ①HF(aq)+OH-(aq)===F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7 kJ·mol-1
②H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
试写出HF电离的热化学方程式： 。
(5)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ：S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式： 。
周测1 化学反应的热效应
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列反应中，生成物总能量大于反应物总能量的是( )
A.氢气在氧气中燃烧
B.铝和二氧化锰在高温下反应
C.稀硫酸与NaOH溶液反应
D.石灰石在高温下分解
答案 D
解析 生成物总能量大于反应物总能量的反应为吸热反应。氢气在氧气中燃烧为放热反应，故A不选；铝和二氧化锰在高温下反应是铝热反应，为放热反应，故B不选；稀硫酸与NaOH溶液反应是酸碱中和反应，为放热反应，故C不选；石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，为吸热反应，故D选。
2.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
答案 B
解析 A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体的排放，提高燃烧效率，错误；C项，有时需要通过吸热反应吸收热量降低环境温度，所以吸热反应有利用价值，错误；D项，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。
3.一定温度下，发生反应：H2(g)+I2(g)===2HI(g)，反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A.在相同条件下，1 mol H2(g)与1 mol I2(g)的能量总和小于2 mol HI(g)的
B.1 mol H2(g)与1 mol I2(g)反应生成2 mol液态HI放出的热量小于13 kJ
C.该反应的逆反应是放热反应
D.破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键释放的能量
答案 D
解析 A项，根据题图可知，反应物的总能量比生成物的总能量高13 kJ，该反应为放热反应，在相同条件下，1 mol H2(g)与1 mol I2(g)的能量总和大于2 mol HI(g)的，错误；B项，2HI(g)===2HI(l)，需要放出热量，1 mol H2(g)与1 mol I2(g)反应生成2 mol液态HI放出的热量大于13 kJ，错误；C项，该反应的逆反应为吸热反应，错误；D项，放热反应破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键释放的能量，正确。
4.(2024·哈尔滨高二期末)如表所示是1 mol有关物质中的化学键断裂时吸收的能量：
H2(g) I2(g) HI(g)
436.0 kJ 151.0 kJ 299.0 kJ
据此判断，下列热化学方程式书写正确的是( )
A.H2(g)+I2(g)HI(g)
ΔH=+288.0 kJ·mol-1
B.H2(g)+I2(g)2HI(g)
ΔH=-11.0 kJ·mol-1
C.HI(g)H2(g)+I2(g)
ΔH=+11.0 kJ·mol-1
D.H2(g)+I2(g)2HI(g)
ΔH=-22.0 kJ·mol-1
答案 B
解析 热化学方程式H2(g)+I2(g)HI(g) ΔH=+288.0 kJ·mol-1没有配平，故A错误；根据反应热等于反应物键能总和-生成物键能总和可知，ΔH=436.0 kJ·mol-1+151.0 kJ·mol-1-299.0 kJ·mol-1×2=-11.0 kJ·mol-1，故B正确、D错误；化学计量数变为原来的，ΔH的数值也应减半，故C错误。
5.分别取40 mL 0.50 mol·L-1盐酸与40 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验，实验装置如图。下列说法错误的是( )
A.加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应
B.仪器A的名称是玻璃搅拌器
C.在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度
D.用稀醋酸代替稀盐酸，结果是一样的
答案 D
解析 醋酸是弱酸，电离吸热，反应放出的热量偏小，D项错误。
6.单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体。下列说法正确的是( )
A.S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3=-0.33 kJ·mol-1
B.单斜硫比正交硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D.曲线①表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的总能量多297.16 kJ
答案 A
解析 根据题图可知，①S(s，单斜)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-297.16 kJ·mol-1；②S(s，正交)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-296.83 kJ·mol-1；反应①-反应②得到：S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3=-0.33 kJ·mol-1，故A正确；物质的能量越低越稳定，相同物质的量的正交硫的能量低于单斜硫，所以正交硫更稳定，故B、C错误；单斜硫由S8分子构成，曲线①表示断裂1 mol O2和1 mol S(s，单斜)中共价键所吸收的总能量比形成1 mol SO2中共价键所放出的总能量少297.16 kJ，故D错误。
7.已知反应CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48 kJ·mol-1，反应中相关化学键的键能数据如下表所示，1 mol H2O(g)中的化学键完全断裂时需要吸收的能量为( )
化学键 C—H CO H—H C—O
键能/(kJ·mol-1) 414 802 436 326
A.432 kJ B.464 kJ C.864 kJ D.928 kJ
答案 D
解析 反应物的总键能减去生成物的总键能等于反应的焓变，设O—H的键能为x kJ·mol-1，则(802×2+436×3) kJ·mol-1-(414×3+326+3x) kJ·mol-1=-48 kJ·mol-1，解得x=464，故1 mol H2O(g)中的化学键完全断裂时需要吸收的能量为928 kJ，故选D。
8.对于反应a：C2H4(g)C2H2(g)+H2(g) ΔHa>0，反应b：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔHb>0。①C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH1；②2C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH2；③2C(s)+2H2(g)===C2H4(g) ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3
B.ΔH2>ΔH3>2ΔH1
C.ΔH2>2ΔH1>ΔH3
D.ΔH3>ΔH2>ΔH1
答案 B
解析 由盖斯定律知反应a=反应②-反应③，ΔHa=ΔH2-ΔH3>0，推知ΔH2>ΔH3；反应b=反应③-2×反应①，故ΔHb=ΔH3-2ΔH1>0，推知ΔH3>2ΔH1。
9.2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料，在研制过程中，解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题。我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制氢气，主要过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.整个过程实现了光能向化学能的转化
B.过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量
C.过程Ⅲ属于氧化还原反应
D.整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量
答案 B
解析 利用太阳光催化分解水生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，A项正确；由图可知，过程Ⅰ中断裂O—H，过程Ⅱ中形成O—O、H—H，断键吸收能量，成键释放能量，B项错误；由图可知，过程Ⅲ中H2O2转化为H2和O2，该反应为氧化还原反应，C项正确；整个过程为H2O分解生成H2和O2，该反应为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，D项正确。
10.发射运载火箭使用的是以液氢为燃料、液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：
①H2(g)===H2(l) ΔH1=-0.92 kJ·mol-1
②O2(g)===O2(l) ΔH2=-6.84 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJ
B.氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)===2H2O(g) ΔH=-474.92 kJ·mol-1
D.H2O(g)===H2O(l) ΔH=-88 kJ·mol-1
答案 C
解析 由题图可知，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)放热483.6 kJ，选项中未指明反应物的物质的量，故A错误；氢气的燃烧热ΔH=- kJ·mol-1=-285.8 kJ·mol-1，故B错误；由盖斯定律可知，火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1-(-0.92×2-6.84)kJ·mol-1=-474.92 kJ·mol-1，故C正确；由题图可知，H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1，故D错误。
11.以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
相关反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)===2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213 kJ·mol-1
反应Ⅱ：H2SO4(aq)===SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327 kJ·mol-1
反应Ⅲ：2HI(aq)===H2(g)+I2(g)
ΔH3=+172 kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C.总反应的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ·mol-1
D.该制氢方法生成1 mol H2(g)的反应热与直接电解水生成1 mol H2(g)的反应热相等
答案 C
解析 由图可知，反应Ⅱ和Ⅲ实现了太阳能到化学能的转化，A项正确；总反应为H2O===H2↑+O2↑，故SO2和I2起到催化剂的作用，B项正确；由反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ得到H2O(l)===H2(g)+O2(g) ΔH=(-213+327+172) kJ·mol-1=+286 kJ·mo，则2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+572 kJ·mol-1，C项错误；ΔH只与反应体系的始态和终态有关，D项正确。
12.(2025·成都高二期末)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH2=b kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH3=c kJ·mol-1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH4=d kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1
D.反应2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1
答案 C
解析 反应③中的反应物为CO2、H2，由反应可知，反应①②为反应③提供原料气，故A正确；反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是CO2资源化利用的方法之一，故B正确；由反应④可知，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH≠ kJ·mol-1，故C错误；由盖斯定律可知，②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)，则ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1，故D正确。
二、非选择题(本题共3小题，共28分)
13.(9分)生物天然气是一种廉价的生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵产生的，其主要成分为CH4，甲烷燃烧时的能量变化如图所示。
(1)下列说法正确的是 (填字母)。
A.该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ·mol-1
B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C.为充分利用甲烷，通入的空气越多越好
(2)(3分)若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，则表示CH4燃烧热的热化学方程式为 。
(3)用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。
已知：
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
若1 mol CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2= 。
(4)甲烷可用于生产合成气，其反应为CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1，已知断裂1 mol相关化学键所需的能量如下表：
化学键 H—H O—H C—H C≡O
键能/ (kJ·mol-1) 436 465 a 1 076
则a= 。
答案 (1)A (2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
(3)-1 160 kJ·mol-1 (4)415.1
解析 (1)甲烷燃烧过程中化学能大部分转化为热能，少部分转化为光能等，B项错误；过量的空气会带走部分热量，导致热效率降低，C项错误。(2)1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，故18 g水蒸气转化成液态水放出热量2.444 kJ×18≈44 kJ，则有①H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1，由图知②CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ·mol-1，根据盖斯定律，由①×2+②可得CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律，由①+②得2CH4(g)+4NO2(g)===2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH3=ΔH1+ΔH2，已知1 mol CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)的整个过程中放出的热量为867 kJ，即ΔH3=-867×2 kJ·mol-1=-1 734 kJ·mol-1，则ΔH2=ΔH3-ΔH1=-1 734 kJ·mol-1-(-574 kJ·mol-1)=-1 160 kJ·mol-1。(4)ΔH=反应物总键能-生成物总键能=(4a+2×465-1 076-3×436) kJ·mol-1=+206.4 kJ·mol-1，解得a=415.1。
14.(9分)(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程为S(s，单斜)S(s，斜方) ΔH=-0.398 kJ·mol-1，则S(s，单斜)、S(s，斜方)相比，较稳定的是 [填“S(s，单斜)”或“S(s，斜方)”]。
(2)下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量，即键能(单位为kJ·mol-1)
化学键 H—H H—Cl
键能 436 431
热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-183 kJ·mol-1，则Cl—Cl的键能为 kJ·mol-1。
(3)已知：C(s，石墨)+ O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-a kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH2=-b kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH3=-c kJ·mol-1
计算C(s，石墨)与H2(g)反应生成1 mol CH4(g)的ΔH为 kJ·mol-1 (用含a、b、c的式子表示)。
(4)(3分)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。则反应过程中，每生成2 mol N2，理论上放出的热量为 。
答案 (1)S(s，斜方) (2)243 (3)c-2b-a
(4)278 kJ
解析 (1)能量越高越不稳定，根据热化学方程式：S(s，单斜)S(s，斜方) ΔH=-0.398 kJ·mo，可知S(s，单斜)的能量高于S(s，斜方)，所以S(s，斜方)较稳定。 (2)根据已知条件可知，(431×2) kJ·mol-1-[436 kJ·mol-1+E(Cl—Cl)]=183 kJ·mol-1，计算可得到Cl—Cl的键能为243 kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律，C(s，石墨)与H2(g)反应生成1 mol CH4(g)的热化学方程式为C(s，石墨)+2H2(g)===CH4(g) ΔH=ΔH1+2ΔH2-ΔH3=[-a+2×(-b)-(-c)]kJ·mol-1=(c-2b-a)kJ·mol-1。(4)根据能量变化图像可知，热化学方程式为N2O(g)+NO(g)===N2(g)+NO2(g) ΔH=(209-348)kJ·mol-1=-139 kJ·mol-1，则反应过程中，每生成2 mol N2，理论上放出的热量为278 kJ。
15.(10分)完成下列反应的热化学方程式。
(1)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则热化学方程式为 。
(2)已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol-1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式： 。
(3)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/ (kJ·mol-1) -1 560 -1 411 -286
则ΔH= kJ·mol-1。
(4)已知： ①HF(aq)+OH-(aq)===F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7 kJ·mol-1
②H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
试写出HF电离的热化学方程式： 。
(5)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ：S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式： 。
答案 (1)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
(2)H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(l) ΔH=-a kJ· mol-1
(3)+137
(4)HF(aq)H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4 kJ·mol-1
(5)3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=-254 kJ·mol-1
解析 (1)0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则1 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出445 kJ×2=890 kJ热量，所以1 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。(2)已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol-1，所以H2S的燃烧热的热化学方程式为H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(l) ΔH=-a kJ· mol-1。(3)由表格数据可知：①C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 560 kJ· mol-1；②C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411 kJ· mol-1；③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ· mol-1，根据盖斯定律：①-②-③得C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH=(-1 560+1 411+286) kJ·mol-1=+137 kJ· mol-1。(4)HF电离的化学方程式为HF(aq)H+(aq)+F-(aq)，将HF电离的化学方程式编号为③，根据盖斯定律：③=①-②，故ΔH3=ΔH1-ΔH2=-67.7 kJ·mol-1+57.3 kJ·mol-1=-10.4 kJ·mol-1，故HF电离的热化学方程式为HF(aq)H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4 kJ·mol-1。(5)根据题中转化过程可知反应Ⅱ的化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s)，将反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别编号为①、②、③，根据盖斯定律：②=-①-③，ΔH2=-ΔH1-ΔH3=-551 kJ·mol-1+297 kJ·mol-1=-254 kJ·mol-1，故反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=-254 kJ·mol-1。
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列反应中，生成物总能量大于反应物总能量的是( )
A.氢气在氧气中燃烧
B.铝和二氧化锰在高温下反应
C.稀硫酸与NaOH溶液反应
D.石灰石在高温下分解
2.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
3.一定温度下，发生反应：H2(g)+I2(g)===2HI(g)，反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A.在相同条件下，1 mol H2(g)与1 mol I2(g)的能量总和小于2 mol HI(g)的
B.1 mol H2(g)与1 mol I2(g)反应生成2 mol液态HI放出的热量小于13 kJ
C.该反应的逆反应是放热反应
D.破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键释放的能量
4.(2024·哈尔滨高二期末)如表所示是1 mol有关物质中的化学键断裂时吸收的能量：
H2(g) I2(g) HI(g)
436.0 kJ 151.0 kJ 299.0 kJ
据此判断，下列热化学方程式书写正确的是( )
A.H2(g)+I2(g)HI(g)ΔH=+288.0 kJ·mol-1
B.H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-11.0 kJ·mol-1
C.HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH=+11.0 kJ·mol-1
D.H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-22.0 kJ·mol-1
5.分别取40 mL 0.50 mol·L-1盐酸与40 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验，实验装置如图。下列说法错误的是( )
A.加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应
B.仪器A的名称是玻璃搅拌器
C.在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度
D.用稀醋酸代替稀盐酸，结果是一样的
6.单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体。下列说法正确的是( )
A.S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3=-0.33 kJ·mol-1
B.单斜硫比正交硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D.曲线①表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的总能量多297.16 kJ
7.已知反应CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48 kJ·mol-1，反应中相关化学键的键能数据如下表所示，1 mol H2O(g)中的化学键完全断裂时需要吸收的能量为( )
化学键 C—H CO H—H C—O
键能/(kJ·mol-1) 414 802 436 326
A.432 kJ B.464 kJ C.864 kJ D.928 kJ
8.对于反应a：C2H4(g)C2H2(g)+H2(g) ΔHa>0，反应b：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔHb>0。①C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH1；②2C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH2；③2C(s)+2H2(g)===C2H4(g) ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3
B.ΔH2>ΔH3>2ΔH1
C.ΔH2>2ΔH1>ΔH3
D.ΔH3>ΔH2>ΔH1
9.2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料，在研制过程中，解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题。我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制氢气，主要过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.整个过程实现了光能向化学能的转化
B.过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量
C.过程Ⅲ属于氧化还原反应
D.整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量
10.发射运载火箭使用的是以液氢为燃料、液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：
①H2(g)===H2(l) ΔH1=-0.92 kJ·mol-1
②O2(g)===O2(l) ΔH2=-6.84 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJ
B.氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)===2H2O(g) ΔH=-474.92 kJ·mol-1
D.H2O(g)===H2O(l) ΔH=-88 kJ·mol-1
11.以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
相关反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)===2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213 kJ·mol-1
反应Ⅱ：H2SO4(aq)===SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327 kJ·mol-1
反应Ⅲ：2HI(aq)===H2(g)+I2(g)
ΔH3=+172 kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C.总反应的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ·mol-1
D.该制氢方法生成1 mol H2(g)的反应热与直接电解水生成1 mol H2(g)的反应热相等
12.(2025·成都高二期末)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH2=b kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH3=c kJ·mol-1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH4=d kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1
D.反应2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1
二、非选择题(本题共3小题，共28分)
13.(9分)生物天然气是一种廉价的生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵产生的，其主要成分为CH4，甲烷燃烧时的能量变化如图所示。
(1)下列说法正确的是 (填字母)。
A.该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ·mol-1
B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C.为充分利用甲烷，通入的空气越多越好
(2)(3分)若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，则表示CH4燃烧热的热化学方程式为 。
(3)用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。
已知：
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
若1 mol CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2= 。
(4)甲烷可用于生产合成气，其反应为CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1，已知断裂1 mol相关化学键所需的能量如下表：
化学键 H—H O—H C—H C≡O
键能/ (kJ·mol-1) 436 465 a 1 076
则a= 。
14.(9分)(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程为S(s，单斜)S(s，斜方) ΔH=-0.398 kJ·mol-1，则S(s，单斜)、S(s，斜方)相比，较稳定的是 [填“S(s，单斜)”或“S(s，斜方)”]。
(2)下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量，即键能(单位为kJ·mol-1)
化学键 H—H H—Cl
键能 436 431
热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-183 kJ·mol-1，则Cl—Cl的键能为 kJ·mol-1。
(3)已知：C(s，石墨)+ O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-a kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH2=-b kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH3=-c kJ·mol-1
计算C(s，石墨)与H2(g)反应生成1 mol CH4(g)的ΔH为 kJ·mol-1 (用含a、b、c的式子表示)。
(4)(3分)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。则反应过程中，每生成2 mol N2，理论上放出的热量为 。
15.(10分)完成下列反应的热化学方程式。
(1)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则热化学方程式为 。
(2)已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol-1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式： 。
(3)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/ (kJ·mol-1) -1 560 -1 411 -286
则ΔH= kJ·mol-1。
(4)已知： ①HF(aq)+OH-(aq)===F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7 kJ·mol-1
②H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
试写出HF电离的热化学方程式： 。
(5)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ：S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式： 。
周测1 化学反应的热效应
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列反应中，生成物总能量大于反应物总能量的是( )
A.氢气在氧气中燃烧
B.铝和二氧化锰在高温下反应
C.稀硫酸与NaOH溶液反应
D.石灰石在高温下分解
答案 D
解析 生成物总能量大于反应物总能量的反应为吸热反应。氢气在氧气中燃烧为放热反应，故A不选；铝和二氧化锰在高温下反应是铝热反应，为放热反应，故B不选；稀硫酸与NaOH溶液反应是酸碱中和反应，为放热反应，故C不选；石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，为吸热反应，故D选。
2.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
答案 B
解析 A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体的排放，提高燃烧效率，错误；C项，有时需要通过吸热反应吸收热量降低环境温度，所以吸热反应有利用价值，错误；D项，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。
3.一定温度下，发生反应：H2(g)+I2(g)===2HI(g)，反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A.在相同条件下，1 mol H2(g)与1 mol I2(g)的能量总和小于2 mol HI(g)的
B.1 mol H2(g)与1 mol I2(g)反应生成2 mol液态HI放出的热量小于13 kJ
C.该反应的逆反应是放热反应
D.破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键释放的能量
答案 D
解析 A项，根据题图可知，反应物的总能量比生成物的总能量高13 kJ，该反应为放热反应，在相同条件下，1 mol H2(g)与1 mol I2(g)的能量总和大于2 mol HI(g)的，错误；B项，2HI(g)===2HI(l)，需要放出热量，1 mol H2(g)与1 mol I2(g)反应生成2 mol液态HI放出的热量大于13 kJ，错误；C项，该反应的逆反应为吸热反应，错误；D项，放热反应破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键释放的能量，正确。
4.(2024·哈尔滨高二期末)如表所示是1 mol有关物质中的化学键断裂时吸收的能量：
H2(g) I2(g) HI(g)
436.0 kJ 151.0 kJ 299.0 kJ
据此判断，下列热化学方程式书写正确的是( )
A.H2(g)+I2(g)HI(g)
ΔH=+288.0 kJ·mol-1
B.H2(g)+I2(g)2HI(g)
ΔH=-11.0 kJ·mol-1
C.HI(g)H2(g)+I2(g)
ΔH=+11.0 kJ·mol-1
D.H2(g)+I2(g)2HI(g)
ΔH=-22.0 kJ·mol-1
答案 B
解析 热化学方程式H2(g)+I2(g)HI(g) ΔH=+288.0 kJ·mol-1没有配平，故A错误；根据反应热等于反应物键能总和-生成物键能总和可知，ΔH=436.0 kJ·mol-1+151.0 kJ·mol-1-299.0 kJ·mol-1×2=-11.0 kJ·mol-1，故B正确、D错误；化学计量数变为原来的，ΔH的数值也应减半，故C错误。
5.分别取40 mL 0.50 mol·L-1盐酸与40 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验，实验装置如图。下列说法错误的是( )
A.加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应
B.仪器A的名称是玻璃搅拌器
C.在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度
D.用稀醋酸代替稀盐酸，结果是一样的
答案 D
解析 醋酸是弱酸，电离吸热，反应放出的热量偏小，D项错误。
6.单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体。下列说法正确的是( )
A.S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3=-0.33 kJ·mol-1
B.单斜硫比正交硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D.曲线①表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的总能量多297.16 kJ
答案 A
解析 根据题图可知，①S(s，单斜)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-297.16 kJ·mol-1；②S(s，正交)+O2(g)===SO2(g) ΔH2=-296.83 kJ·mol-1；反应①-反应②得到：S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3=-0.33 kJ·mol-1，故A正确；物质的能量越低越稳定，相同物质的量的正交硫的能量低于单斜硫，所以正交硫更稳定，故B、C错误；单斜硫由S8分子构成，曲线①表示断裂1 mol O2和1 mol S(s，单斜)中共价键所吸收的总能量比形成1 mol SO2中共价键所放出的总能量少297.16 kJ，故D错误。
7.已知反应CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48 kJ·mol-1，反应中相关化学键的键能数据如下表所示，1 mol H2O(g)中的化学键完全断裂时需要吸收的能量为( )
化学键 C—H CO H—H C—O
键能/(kJ·mol-1) 414 802 436 326
A.432 kJ B.464 kJ C.864 kJ D.928 kJ
答案 D
解析 反应物的总键能减去生成物的总键能等于反应的焓变，设O—H的键能为x kJ·mol-1，则(802×2+436×3) kJ·mol-1-(414×3+326+3x) kJ·mol-1=-48 kJ·mol-1，解得x=464，故1 mol H2O(g)中的化学键完全断裂时需要吸收的能量为928 kJ，故选D。
8.对于反应a：C2H4(g)C2H2(g)+H2(g) ΔHa>0，反应b：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔHb>0。①C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH1；②2C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH2；③2C(s)+2H2(g)===C2H4(g) ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是( )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3
B.ΔH2>ΔH3>2ΔH1
C.ΔH2>2ΔH1>ΔH3
D.ΔH3>ΔH2>ΔH1
答案 B
解析 由盖斯定律知反应a=反应②-反应③，ΔHa=ΔH2-ΔH3>0，推知ΔH2>ΔH3；反应b=反应③-2×反应①，故ΔHb=ΔH3-2ΔH1>0，推知ΔH3>2ΔH1。
9.2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料，在研制过程中，解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题。我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制氢气，主要过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.整个过程实现了光能向化学能的转化
B.过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量
C.过程Ⅲ属于氧化还原反应
D.整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量
答案 B
解析 利用太阳光催化分解水生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，A项正确；由图可知，过程Ⅰ中断裂O—H，过程Ⅱ中形成O—O、H—H，断键吸收能量，成键释放能量，B项错误；由图可知，过程Ⅲ中H2O2转化为H2和O2，该反应为氧化还原反应，C项正确；整个过程为H2O分解生成H2和O2，该反应为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，D项正确。
10.发射运载火箭使用的是以液氢为燃料、液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：
①H2(g)===H2(l) ΔH1=-0.92 kJ·mol-1
②O2(g)===O2(l) ΔH2=-6.84 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6 kJ
B.氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)===2H2O(g) ΔH=-474.92 kJ·mol-1
D.H2O(g)===H2O(l) ΔH=-88 kJ·mol-1
答案 C
解析 由题图可知，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)放热483.6 kJ，选项中未指明反应物的物质的量，故A错误；氢气的燃烧热ΔH=- kJ·mol-1=-285.8 kJ·mol-1，故B错误；由盖斯定律可知，火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1-(-0.92×2-6.84)kJ·mol-1=-474.92 kJ·mol-1，故C正确；由题图可知，H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1，故D错误。
11.以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
相关反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)===2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213 kJ·mol-1
反应Ⅱ：H2SO4(aq)===SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH2=+327 kJ·mol-1
反应Ⅲ：2HI(aq)===H2(g)+I2(g)
ΔH3=+172 kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C.总反应的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ·mol-1
D.该制氢方法生成1 mol H2(g)的反应热与直接电解水生成1 mol H2(g)的反应热相等
答案 C
解析 由图可知，反应Ⅱ和Ⅲ实现了太阳能到化学能的转化，A项正确；总反应为H2O===H2↑+O2↑，故SO2和I2起到催化剂的作用，B项正确；由反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ得到H2O(l)===H2(g)+O2(g) ΔH=(-213+327+172) kJ·mol-1=+286 kJ·mo，则2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+572 kJ·mol-1，C项错误；ΔH只与反应体系的始态和终态有关，D项正确。
12.(2025·成都高二期末)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH2=b kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH3=c kJ·mol-1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH4=d kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1
D.反应2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1
答案 C
解析 反应③中的反应物为CO2、H2，由反应可知，反应①②为反应③提供原料气，故A正确；反应③中的反应物为CO2，转化为甲醇，则反应③也是CO2资源化利用的方法之一，故B正确；由反应④可知，物质的量与热量成正比，且气态水的能量比液态水的能量高，则反应CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(l)的ΔH≠ kJ·mol-1，故C错误；由盖斯定律可知，②×2+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)，则ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1，故D正确。
二、非选择题(本题共3小题，共28分)
13.(9分)生物天然气是一种廉价的生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵产生的，其主要成分为CH4，甲烷燃烧时的能量变化如图所示。
(1)下列说法正确的是 (填字母)。
A.该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ·mol-1
B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C.为充分利用甲烷，通入的空气越多越好
(2)(3分)若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，则表示CH4燃烧热的热化学方程式为 。
(3)用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。
已知：
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
若1 mol CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2= 。
(4)甲烷可用于生产合成气，其反应为CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1，已知断裂1 mol相关化学键所需的能量如下表：
化学键 H—H O—H C—H C≡O
键能/ (kJ·mol-1) 436 465 a 1 076
则a= 。
答案 (1)A (2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
(3)-1 160 kJ·mol-1 (4)415.1
解析 (1)甲烷燃烧过程中化学能大部分转化为热能，少部分转化为光能等，B项错误；过量的空气会带走部分热量，导致热效率降低，C项错误。(2)1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，故18 g水蒸气转化成液态水放出热量2.444 kJ×18≈44 kJ，则有①H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1，由图知②CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ·mol-1，根据盖斯定律，由①×2+②可得CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律，由①+②得2CH4(g)+4NO2(g)===2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH3=ΔH1+ΔH2，已知1 mol CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)的整个过程中放出的热量为867 kJ，即ΔH3=-867×2 kJ·mol-1=-1 734 kJ·mol-1，则ΔH2=ΔH3-ΔH1=-1 734 kJ·mol-1-(-574 kJ·mol-1)=-1 160 kJ·mol-1。(4)ΔH=反应物总键能-生成物总键能=(4a+2×465-1 076-3×436) kJ·mol-1=+206.4 kJ·mol-1，解得a=415.1。
14.(9分)(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程为S(s，单斜)S(s，斜方) ΔH=-0.398 kJ·mol-1，则S(s，单斜)、S(s，斜方)相比，较稳定的是 [填“S(s，单斜)”或“S(s，斜方)”]。
(2)下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量，即键能(单位为kJ·mol-1)
化学键 H—H H—Cl
键能 436 431
热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-183 kJ·mol-1，则Cl—Cl的键能为 kJ·mol-1。
(3)已知：C(s，石墨)+ O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-a kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH2=-b kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH3=-c kJ·mol-1
计算C(s，石墨)与H2(g)反应生成1 mol CH4(g)的ΔH为 kJ·mol-1 (用含a、b、c的式子表示)。
(4)(3分)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。则反应过程中，每生成2 mol N2，理论上放出的热量为 。
答案 (1)S(s，斜方) (2)243 (3)c-2b-a
(4)278 kJ
解析 (1)能量越高越不稳定，根据热化学方程式：S(s，单斜)S(s，斜方) ΔH=-0.398 kJ·mo，可知S(s，单斜)的能量高于S(s，斜方)，所以S(s，斜方)较稳定。 (2)根据已知条件可知，(431×2) kJ·mol-1-[436 kJ·mol-1+E(Cl—Cl)]=183 kJ·mol-1，计算可得到Cl—Cl的键能为243 kJ·mol-1。(3)根据盖斯定律，C(s，石墨)与H2(g)反应生成1 mol CH4(g)的热化学方程式为C(s，石墨)+2H2(g)===CH4(g) ΔH=ΔH1+2ΔH2-ΔH3=[-a+2×(-b)-(-c)]kJ·mol-1=(c-2b-a)kJ·mol-1。(4)根据能量变化图像可知，热化学方程式为N2O(g)+NO(g)===N2(g)+NO2(g) ΔH=(209-348)kJ·mol-1=-139 kJ·mol-1，则反应过程中，每生成2 mol N2，理论上放出的热量为278 kJ。
15.(10分)完成下列反应的热化学方程式。
(1)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则热化学方程式为 。
(2)已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol-1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式： 。
(3)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热ΔH/ (kJ·mol-1) -1 560 -1 411 -286
则ΔH= kJ·mol-1。
(4)已知： ①HF(aq)+OH-(aq)===F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7 kJ·mol-1
②H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
试写出HF电离的热化学方程式： 。
(5)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ：S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式： 。
答案 (1)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
(2)H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(l) ΔH=-a kJ· mol-1
(3)+137
(4)HF(aq)H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4 kJ·mol-1
(5)3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=-254 kJ·mol-1
解析 (1)0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445 kJ热量，则1 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出445 kJ×2=890 kJ热量，所以1 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。(2)已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热为a kJ·mol-1，所以H2S的燃烧热的热化学方程式为H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(l) ΔH=-a kJ· mol-1。(3)由表格数据可知：①C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 560 kJ· mol-1；②C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 411 kJ· mol-1；③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ· mol-1，根据盖斯定律：①-②-③得C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH=(-1 560+1 411+286) kJ·mol-1=+137 kJ· mol-1。(4)HF电离的化学方程式为HF(aq)H+(aq)+F-(aq)，将HF电离的化学方程式编号为③，根据盖斯定律：③=①-②，故ΔH3=ΔH1-ΔH2=-67.7 kJ·mol-1+57.3 kJ·mol-1=-10.4 kJ·mol-1，故HF电离的热化学方程式为HF(aq)H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4 kJ·mol-1。(5)根据题中转化过程可知反应Ⅱ的化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s)，将反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别编号为①、②、③，根据盖斯定律：②=-①-③，ΔH2=-ΔH1-ΔH3=-551 kJ·mol-1+297 kJ·mol-1=-254 kJ·mol-1，故反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=-254 kJ·mol-1。