周末培优
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典例在线
已知稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= ?57.3 kJ·mol-1。下列有关推断正确的是
A．用浓硫酸替代盐酸的中和热ΔH＞?57.3 kJ·mol-1
B．氢氧化钠和盐酸的相对量不同，测得中和热不同
C．氢氧化钠和盐酸的相对量不同，放出热量相等
D．用氨水替代NaOH溶液，测得中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热ΔH＞?57.3 kJ·mol-1
【参考答案】D
【试题解析】浓硫酸加入水中放出热量，用浓硫酸替代盐酸测定中和热，ΔH＜?57.3 kJ·mol-1，A项错误；氢氧化钠和盐酸的相对量不同，中和热相同，B项错误；反应物相对量与放热量成正比，反应物的量不同，放出热量不同，C项错误；一水合氨分子电离时吸收热量，与稀盐酸发生中和反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量小于57.3 kJ·mol-1，反应热比?57.3 kJ·mol-1大，D项正确。
解题必备
（1）中和热的测定实验中，NaOH溶液的浓度稍大于盐酸的浓度是确保HCl反应完全。若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量的方法达到这个目的。
（2）中和热的计算公式
ΔH=? kJ/mol
（3）实验中若用弱酸（或弱碱）代替强酸（或强碱），因弱酸（或弱碱）电离出H+（或OH?）需要吸收热量，故测定的中和热的数值偏小；若用浓硫酸与强碱反应测定中和热，因浓硫酸稀释要放热，故测定的中和热的数值偏大。
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1．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是
A．使用环形玻璃搅拌棒是为了加大反应速率，减小实验误差
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C．用0. 5 mol ? L?1NaOH溶液分别与0. 5 mol ? L?1 的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同
D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有：天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
2．下列说法正确的是
A．测定HCl和NaOH的中和热时，每次实验均应测量三个温度，即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应后的终止温度
B．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol，则稀H2SO4和稀Ca(OH)2溶液反应的中和热ΔH=?2× 57.3 kJ/mol
C．用铝热剂焊接钢轨时利用的能源主要是光能
D．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
3．中和热的测定实验中取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：
（1）从上图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是___________，除此之外，装置中的一个明显错误是___________________。
（2）若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1? NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量______ (填“相等”或“不相等”)。
（3）近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)，通过以上数据计算中和热ΔH＝__________ (结果保留小数点后一位)。
（4）上述实验数值结果与57. 3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是_____ (填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
答案
1．【答案】A
2．【答案】A
【解析】中和热是指酸与碱反应生成1 mol H2O时的反应热，与酸、碱的元数无关，B错；用铝热剂焊接钢轨时主要利用的是热能，C错；D项中的能量转化形式为化学能转化为热能，D错。
3．【答案】（1）环形玻璃搅拌棒 小烧杯口未用硬纸板盖住 （2）不相等
（3）-56.8 kJ/mol （4）abc
【解析】（1）在反应过程中需要搅拌，所以还缺少环形玻璃搅拌棒。由于在反应过程中要尽可能减少热量的损失，所以根据装置图可知，存在的错误是小烧杯口未用硬纸板盖住(或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫的足够高等)。
（2）当改变酸或碱的用量时，反应中放出的热量会发生变化。
（3）根据标准数据可知，四次温度差分别是(℃)：3.4、5.1、3.3、3.5，所以第二次的实验误差太大，舍去。因此温度差的平均值是3.4℃，反应中生成水的物质的量是0.0275 mol，因此中和热ΔH＝＝－56.8 kJ/mol。
（4）实验数值结果与57.3 kJ/mol相比偏小，这说明反应中有热量的损失，实验装置保温、隔热效果差，会有热量的损失，测定结果偏低，故a正确；用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，会使硫酸的起始温度偏高，所以温度差减小，测定结果偏低，故b正确；加入氢氧化钠溶液的次数越多，热量损失的越多，所以分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量损失的多，测定结果偏低，故c正确；答案选abc。
空杯生烟
分别拿出两个外观相同且杯口都用玻璃片盖住的无色玻璃杯，这两个玻璃杯里事先分别滴入了少许浓氨水和少许浓盐酸，快速将其中一个杯子倒扣在另一个杯子上面，然后抽掉两个杯口之间的玻璃片，两个杯子里顿时浓烟滚滚。因为抽掉玻璃片后挥发出的盐酸与氨气在空气中接触，立即反应生成了白色固体氯化铵。
每周一测
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1．新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。下列有关新能源的说法不正确的是
A．新能源与化石能源相比最直接的好处就是环境污染少
B．利用晶体硅制作的太阳能电池可将太阳能直接转换为电能，实现太阳能的利用
C．氢能是一种清洁的二次能源，可用电解水制氢的方法获取大量氢气实现能源的绿色化
D．解决能源危机的方法是开源节流，即开发新能源和节约现有能源，提高原料的利用率
2．已知反应A＋BC＋D的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．该反应为放热反应 B．该反应为吸热反应
C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．该反应只有在加热条件下才能进行
3．已知：H(g)+H(g)H2(g) ΔH=?435.7 kJ·mol?1，此热化学方程式包含的意义是
A．2 mol氢原子的能量比1 mol氢分子的能量低
B．两个氢原子结合成一个氢分子时放出435.7 kJ能量
C．1 mol氢分子分解成2 mol氢原子要吸收435.7 kJ能量
D．2 mol氢原子结合成1 mol氢分子要吸收435.7 kJ能量
4．下列热化学方程式书写正确的是
A．2SO2+O22SO3 ΔH=?196.6 kJ·mol?1
B．C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=+393.5 kJ·mol?1
C．500℃、30 MPa下，将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，该反应放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=?38.6 kJ·mol?1
D．2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体，放出99.6 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=?2 589.6 kJ·mol?1
5．关于如图所示的过程，下列说法不正确的是
A．ΔE1是该反应的活化能
B．ΔE2是2 mol H—Cl键的总键能
C．该反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)?ΔH=?183 kJ/mol
D．该反应是一个吸热反应
6．化学是一门实验科学，化学反应过程中的能量变化和速率变化是中学化学研究的重要内容
Ⅰ.利用如图所示装置测定中和热
（1）图中明显有一处错误，请指出___________。
（2）________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸进行中和热测定
答案
1．【答案】C
【解析】本题主要考查能源。电解水制氢气的过程消耗较高电能，不符合绿色化学的要求，故C错。答案选C。
2．【答案】B
3．【答案】C
【解析】A项，由于2 mol氢原子生成1 mol氢分子的反应放热，故2 mol氢原子的能量比1 mol氢分子的能量高，A项错误。热化学方程式中各物质前的化学计量数表示的是物质的量，即2 mol氢原子结合成1 mol 氢分子要放出435.7 kJ能量或1 mol氢分子分解成2 mol氢原子要吸收 435.7 kJ 能量，B、D项错误，C项正确。
4．【答案】D
5．【答案】D
【解析】氢气和氯气生成氯化氢的反应是放热反应，D错误。
6．【答案】I.（1）铜棒会导热 （2）不能
Ⅱ.（1）19.5 （2）Zn把铜置换出来，形成锌铜原电池，所以反应加快
（3）当加入的硫酸铜较多时，Zn置换出的铜会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积而使反应速率下降。
【解析】本题考查中和热的测定。
I. （1）中和热的测定时用环形玻璃搅拌棒搅拌，若用铜棒会导热会产生实验误差。
（2）若用Ba(OH)2溶液和硫酸，会产生硫酸钡沉淀，该反应的生成热会影响反应的中和热测定，所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸进行中和热测定。
Ⅱ.（1）由题给表格可知该实验探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，由控制变量可知，实验测定过程中，为保证H2SO4浓度不变，H2SO4溶液体积恒定为30mL，硫酸铜溶液和水的体积之和始终保持20mL。则V8=19.5。
（2）当CuSO4溶液少量时，Zn把铜置换出来，形成锌铜原电池，所以反应速率加快。
（3）当加入的硫酸铜较多时，Zn置换出的铜会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积而使反应速率下降。
吸热反应与放热反应的判断
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对于化学反应中的能量变化，表述正确的是
A．氧化还原反应均为放热反应 B．放热反应中，反应后体系能量降低
C．断开化学键的过程会放出能量 D．加热才能发生的反应均为吸热反应
【参考答案】B
【试题解析】本题考查了化学反应与能量的变化。氧化还原反应不一定都为放热反应，如灼热的炭与二氧化碳反应是吸热反应，故A错。断开化学键的过程会吸收能量，所以C错。向外界放出能量后，反应后体系的能量会降低，故B正确。需要加热才能进行的反应不一定就是吸热反应，如多数燃料的燃烧都需要先加热到燃点反应才能进行，故D错。
解题必备
化学反应过程中释放或吸收的能量，都可以用热量（或换算成热量）来表述。通常把释放热量的化学反应称为放热反应，把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
理论分析判断法
ΔH=生成物的总能量?反应物的总能量。当ΔH＞0时，反应吸热；当ΔH＜0时，反应放热。
ΔH=反应物的键能之和?生成物的键能之和。当生成物分子成键释放的总能量＞反应物分子断键吸收的总能量时，该反应表现为放热反应，即ΔH＜0；当生成物分子成键释放的总能量＜反应物分子断键吸收的总能量时，该反应表现为吸热反应，即ΔH＞0。
规律判断法
常见的吸热反应：①大多数分解反应；②以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应，如C+H2O(g)CO+H2；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应。
常见的放热反应：①金属与水或酸的反应；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④燃烧反应；⑤铝热反应；⑥营养物质在生物体内的氧化反应。
图像判断法
当反应物的总能量高于生成物的总能量时，为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，为吸热反应。
反应条件判断法
反应开始需要加热，而停止加热后，反应亦可继续进行，则为放热反应；若反应需要持续不断地加热才能进行，则可能为吸热反应也可能为放热反应。
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1．下列描述中正确的是
A．吸热反应必须加热才能发生 B．化学反应一定有能量变化
C．吸热反应中反应物的总焓一定高于生成物的总焓 D．化学反应热效应数值与反应物的多少无关
2．下列变化属于吸热反应的是
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓硫酸稀释
④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合
A．①④⑤
B．①②④
C．②③
D．②④⑥
3．已知25℃、101kPa条件下：
①4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s) ΔH＝－2834.9 kJ?mol-1
②4Al(s)+2O3(g)2Al2O3(s) ΔH＝－3119.1 kJ?mol-1
由此得出的正确结论是
A．O3比O2稳定，由O2变O3为放热反应
B．由反应①可确定铝的燃烧热是708.7kJ
C．等质量的O2比O3能量低，O2变O3为吸热反应
D．由反应②可确定铝的燃烧热是779.78 kJ?mol-1
答案
1．【答案】B
【解析】化学反应的热效应取决于反应物的总焓与生成物的总焓之差，与反应物的多少有关，与反应引发条件无必然联系。
【备注】反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而是取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小。凡是需持续加热才能进行的反应才是吸热反应。
2．【答案】D
3．【答案】C
【解析】本题考查化学反应的反应热。已知25℃、101kPa条件下：
①4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s) ΔH＝－2834.9 kJ?mol-1
②4Al(s)+2O3(g)2Al2O3(s) ΔH＝－3119.1 kJ?mol-1
根据盖斯定律得到：3O 2(g)2O3(g) ΔH=－2834.9 kJ?mol-1－(－3119.1 kJ?mol-1)=+284.2 kJ/mol。A、氧气转化为臭氧是吸热反应，O2比O3稳定，3mol氧气生成2mol臭氧吸收的热量284.2kJ，故A错误；B、由反应①可确定铝的燃烧热是708.7 kJ?mol-1，单位不正确，B错误；C、等质量的O2比O3的能量低，由O2变为O3的化学反应为吸热反应，故C正确；D、铝的燃烧热是由反应①确定是708.7 kJ?mol-1，不能由反应②确定，故D错误；故答案选C。
热化学方程式的书写与判断
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铍是一种高效率的火箭燃料，燃烧时放出巨大的能量，每千克铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是
A．Be+O2BeO ΔH=-564.3 kJ·mol-1
B．Be(s)+O2(g)BeO(s) ΔH=+564.3 kJ·mol-1
C．Be(s)+O2(g)BeO(s) ΔH=-564.3 kJ·mol-1
D．Be(s)+O2(g)BeO(s) ΔH=-564.3 kJ
【参考答案】C
【试题解析】根据题意，1 mol Be完全燃烧放出的热量为62 700 kJ÷(1 000÷9) mol=564.3 kJ·mol-1。根据热化学方程式的书写规则可知，必须注明反应物和生成物的状态，A错误；反应为放热反应，ΔH<0，B错误；ΔH的单位常用“kJ·mol-1”或kJ/mol，D错误。
【备注】掌握热化学方程式书写中的易错点，明确命题者的命题意图，有利于同学们快速、准确地判断热化学方程式的正误。热化学方程式正误判断中常见的错误:（1）漏写物质的状态；（2）忽视反应热ΔH的正、负号；（3）错写或漏写ΔH的单位；（4）化学计量数与ΔH不匹配。
解题必备
热化学方程式的书写步骤
步骤1 写方程——写出配平的化学方程式；
步骤2 标状态——用“s”、“l”、“g”、“aq”标明物质的聚集状态；
步骤3 标条件——标明反应物的温度和压强(101 kPa、25 ℃时可不标注)；
步骤4 标ΔH?——在方程式后写出ΔH，并根据信息注明ΔH的“+”或“-”；
步骤5 标数值——根据化学计量数计算写出ΔH的数值及单位。ΔH的单位一般为kJ·mol-1。
注意：明确热化学方程式的含义是解答的关键，判断热化学方程式正误的观察点：“一观察”：化学原理是否正确，如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念；“二观察”：状态是否标明；“三观察”：反应热ΔH的符号和单位是否正确；“四观察”：反应热的数值与物质的系数是否对应。
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1．在25 ℃、101 kPa下，1 g CH3OH(l)完全燃烧生成 CO2(g)和H2O(l)时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是
A．CH3OH(l)+ O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+725.76 kJ·mol-1
B．2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 451.52 kJ·mol-1
C．2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1
D．2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1 451.52 kJ·mol-1
2．已知热化学方程式S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH=-297.2 kJ·mol-1，下列说法中不正确的是
A．S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B．S(g)+O2(g) SO2(g) ΔH=b kJ·mol-1，则-297.2C．1 mol SO2(g)的能量小于1 mol S(s)与1 mol O2(g)的总能量
D．16 g固体硫在空气中完全燃烧，可放出148.6 kJ的热量
3．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)
A．C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1(燃烧热)
B．NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1(中和热)
C．S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-297.2 kJ·mol-1(反应热)
D．2NO22NO+O2 ΔH=+116.2 kJ·mol-1(反应热)
4．已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水放出48.40 kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是
A．C8H18(l) + O2(g)8CO2(g) + 9H2O(l) ΔH=－48.40 kJ·mol-1
B．C8H18(l) + O2(g)8CO2(g) + 9H2O(l) ΔH=－5 518 kJ·mol-1
C．C8H18(l) + O2(g)8CO2(g) + 9H2O(l) ΔH=+5 518 kJ·mol-1
D．C8H18(l) + O2(g)8CO2(g) + 9H2O(l) ΔH=+48.40 kJ·mol-1
5．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是
A．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(g) ΔH＝＋267 kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－133.5 kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋534 kJ·mol－1
D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1
6．化学反应X2+3Y22XY3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是
A．X2(g)+3Y2(g)2XY3(l) ΔH =2(a?b?c) kJ/mol
B．X2(g)+3Y2(g)2XY3(g) ΔH =2(b?a) kJ/mol
C．X2(g)+Y2(g)XY3(l) ΔH =(b+c?a) kJ/mol
D．X2(g)+Y2(g)XY3(g) ΔH =(a+b) kJ/mol
答案
1．【答案】B
2．【答案】B
【解析】从题给热化学方程式可知，ΔH<0，该反应为放热反应，A项说法正确；S(s)→S(g)要吸收热量，则 S(g)燃烧放出的热量较多，故-297.2>b，B项说法错误；因为S(s)的燃烧是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故 1 mol SO2(g)的能量小于1 mol S(s)与1 mol O2(g)的总能量，C项说法正确；16 g 固体硫即 0.5 mol S(s)，在空气中完全燃烧放出的热量为148.6 kJ，D项说法正确。
3．【答案】C
【解析】表示物质燃烧热的热化学方程式，要求可燃物的物质的量必须为 1 mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态必须为液态，A项错误；中和反应是放热反应，ΔH应小于0，B项错误；书写热化学方程式时要注明物质的状态，D项错误。
【备注】解答本题时，首先要明确燃烧热和中和热的概念。燃烧热定义中的限定词 “完全燃烧、稳定的氧化物”，是指物质中元素完全转变成对应的稳定氧化物:C(s)→CO2(g)，H2(g)→H2O(l)，S(s)→SO2(g)等。中和热是指稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热用离子方程式可表示为OH-(aq)+H+(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。要特别注意:表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数一定为1，表示中和热的热化学方程式中，H2O的化学计量数一定为1。
4．【答案】B
5．【答案】D
【解析】1 mol N2H4 完全反应放出的热量为133.5/0.25 kJ=534 kJ，因此热化学反应方程式为：N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1，故选项D正确。
6．【答案】A
【解析】由题图可知， mol X2(g)和 mol Y2(g)断键生成1 mol X和3 mol Y吸收的能量为a kJ，同时，1 mol X和3 mol Y形成新键生成1 mol XY3(g)或1 mol XY3(l)放出的能量分别为b kJ、(b+c) kJ，故 mol X2(g)和 mol Y2(g)生成1 mol XY3(g)或1 mol XY3(l)放出的热量分别为(b?a) kJ、(b+c?a) kJ，故对应的ΔH分别为(a?b) kJ/mol、(a?b?c) kJ/mol。
焓变与键能的关系
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根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH为
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ·mol－1)
414
489
565
155
A．－1 940 kJ·mol－1 B．＋1 940 kJ·mol－1
C．－485 kJ·mol－1 D．＋485 kJ·mol－1
【参考答案】A
【试题解析】由“ΔH=反应物键能之和－生成物键能之和”可知：ΔH=(414×4＋155×4?489×4?565×4)kJ·mol?1=
?1 940 kJ·mol－1。
解题必备
1．焓变与键能的关系
吸收能量E1
反应物生成物
放出能量E2
（1）若E1>E2，反应吸收能量，ΔH>0；若E1（2）ΔH=E1－E2。
2．利用键能计算ΔH须明确反应中各物质的结构式
如H2O写成H—O—H，NH3写成，CH4写成，1 mol H2O含2 mol H—O键，1 mol NH3含3 mol H—N键，1 mol CH4含4 mol H—C键，然后根据各物质的物质的量计算其键能之和。
3．反应热大小的比较
放热反应的反应热，ΔH<0，放热越多，|ΔH|越大，ΔH越小；吸热反应的反应热，ΔH>0，吸热越多，ΔH越大。
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1．已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，H—N键的键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式N2＋3H22NH3 ΔH=－92.4 kJ·mol－1，则N≡N键的键能是
A．431 kJ·mol－1 B．945.6 kJ·mol－1
C．649 kJ·mol－1 D．869 kJ·mol－1
2．已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为
A．920 kJ B．557 kJ
C．436 kJ D．188 kJ
3．已知H2(g)＋Br2(g)2HBr(g） ΔH＝a kJ/mol，其他相关数据如下表：
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436
224
366
则a值为
A．+102 B．?102 C． ?72 D．+72
4．研究表明，化学反应的能量变化与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单的理解为断开1 mol 化学键时所需吸收的能量。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
197
360
499
X
已知白磷的燃烧方程式为：P4(s)+5O2(g)P4O10(s)，该反应放出热量2379.0 kJ，且白磷分子结构为正四面体，4个磷原子分别位于正四面体的四个顶点，白磷完全燃烧的产物结构如右图所示，则上表中X为
A．434 B．335 C．237 D．188
5．已知H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH= A kJ/mol，其他的相关数据如下表：
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
B
X
C
则表中X为
A．A-B+C B．2C-A-B C．C-A-B D．A-B+2C
答案
1．【答案】B
【解析】设N≡N键能为x，则据“ΔH=反应物键能总和－生成物键能总和”得：x＋3×436 kJ·mol－1－6×391 kJ·mol－1=－92.4 kJ·mol－1，解得x=945.6 kJ·mol－1。
2．【答案】C
3．【答案】C
【解析】H2(g）＋Br2(g） = 2HBr(g） ΔH＝(436 kJ/mol+224 kJ/mol)?2×366 kJ/mol=?72 kJ/mol，所以a= ?72，答案选C。
4．【答案】A
【解析】反应焓变ΔH=6×197+5×499-4×X-360×12=?2378.0，计算得到X=434 kJ/mol；答案选A。
5．【答案】D
【解析】 在H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH＝A kJ/mol反应中，反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能，即ΔH＝反应物的总键能-生成物的总键能＝B+X?2C＝A，解得X＝A?B+2C，答案选D。
盖斯定律
高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★☆☆
典例在线
肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，生成N2和水蒸气。
已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.0 kJ·mol－1
下列表示肼与N2O4反应的热化学方程式，正确的是
A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1
B．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 059.3 kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋N2O4(g)=== N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
D．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1
【参考答案】D
【试题解析】根据盖斯定律，由②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1076.7 kJ·mol?1，故选D。
解题必备
1．内容
不论化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热相同。
2．能量守恒定律
从S→L，ΔH1<0，体系放热；
从L→S，ΔH2>0，体系吸热；
结论：（1）ΔH1＋ΔH2＝0；
（2）反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。
3．意义
利用盖斯定律，可以间接计算难以直接测定的反应热。
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1．已知：CH3OH(l)的燃烧热为726.6 kJ·mol－1，HCHO(g)的燃烧热为563.6 kJ·mol－1。
反应CH3OH(l)＋O2(g)===HCHO(g)＋H2O(l)的反应热为ΔH。有关判断正确的是
A．0<ΔH<＋563.6 kJ·mol－1
B．＋726.6 kJ·mol－1>ΔH>＋536.6 kJ·mol－1
C．ΔH>0
D．ΔH＝－163 kJ·mol－1
2．已知下列反应的反应热
（1）CH3COOH(l)+2O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
（2）C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH2=?393.5 kJ·mol-1
（3）H2(g)+1/2O2(g) H2O(l) ΔH3=?285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s)+2H2(g)+ O2(g)CH3COOH(l)的反应热为
A．ΔH=+488.3 kJ·mol-1 B．ΔH=?244.15 kJ·mol-1
C．ΔH=?977.6 kJ·mol-1 D．ΔH=?488.3 kJ·mol-1
3．已知：①H2O(g)H2O(l) ΔH1＝﹣a kJ?mol?1
②C2H5OH(g)C2H5OH(l) ΔH2＝﹣b kJ?mol?1
③C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3＝﹣c kJ?mol?1
根据盖斯定律判断：若使46 g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为
A．(b﹣a﹣c) kJ B．(3a﹣b +c) kJ C．(a﹣3b+c) kJ D．(b﹣3a﹣c) kJ
4．在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：
H2S(g)+O2(g)SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g) S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+O2(g)S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g)S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为
A．ΔH4=（ΔH1+ΔH2﹣3ΔH3） B．ΔH4=（3ΔH3﹣ΔH1﹣ΔH2）
C．ΔH4=（ΔH1+ΔH2﹣3ΔH3） D．ΔH4=（ΔH1﹣ΔH2﹣3ΔH3）
答案
1．【答案】D
【解析】由题意知：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.6 kJ·mol－1 ①，HCHO(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－563.6 kJ·mol－1 ②，由盖斯定律①式－②式：CH3OH(l)＋O2(g)===HCHO(g)＋H2O(l) ΔH＝－163.0 kJ·mol－1。
2．【答案】D
【解析】根据盖斯定律，ΔH=2ΔH2+2ΔH3-ΔH1=?488.3 kJ·mol-1，故D正确。
3．【答案】B
4．【答案】A
【解析】根据目标方程，把方程3反写，计量数乘以2；把方程2乘以；把方程1乘以；然后三者相加；即得到ΔH4＝?ΔH3×2+ΔH2×+ΔH1×＝（ΔH1+ΔH2-3ΔH3），答案选A。
能源
高考频度：★★☆☆☆ 难易程度：★★☆☆☆
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人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是
A．煤、石油和天然气都属于碳素燃料
B．发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D．目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明
【参考答案】D
【试题解析】煤、石油和天然气都属于化石燃料，含有碳元素，因此也可称为碳素燃料，A正确；发展太阳能经济，就可以减少在发展经济过程中因大量使用化石燃料产生二氧化碳等温室效应气体的排放，因此有助于减缓温室效应，B正确；太阳能电池通过特殊的材料可将太阳能直接转化为电能，C正确；菠菜中的蛋白质是绿色植物，菠菜通过光合作用产生的，因此目前研究菠菜蛋白质“发电”也属于“太阳能文明”，D错误。
解题必备
1．定义：能提供能量的资源，它包括化石燃料、阳光、流水、风力、潮汐以及柴草等。
2．化石燃料
化石燃料包括煤、石油和天然气。
特点：①蕴藏量有限，不能再生；②利用率低；③污染环境。
解决问题措施与对策：①提高使用效率；②节约现有能源；③开发新能源。
3．新能源
（1）新能源包括太阳能、氢能、地热能、风能、生物质能、海洋能等。
（2）特点：资源丰富，可再生，无污染或污染少。
4．解决能源危机的方法
节约现有的能源，开发新能源，提高能源的利用率。
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1．某公司拟在太空建立巨大的激光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为：2H2O 2H2↑＋O2↑。有下列几种说法：
①水分解的反应是放热反应；
②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件；
③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；
④氢气是一次能源。
其中叙述正确的是
A．①② B．③④
C．②③ D．①②③④
2．“能源分类相关图”如图所示，下列选项中全部符合图中阴影部分的是
A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物能、天然气
C．太阳能、风能、沼气 D．地热能、海洋能、核能
3．“优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”，这是我国国民经济和社会发展的基础性要求。你认为下列行为不符合这个要求的是
A．将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生
B．加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用
C．研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料
D．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
4．下列有关能量转换的说法不正确的是
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
答案
1．【答案】C
【解析】①水分解吸收能量，属于吸热反应；②中措施能减少空气中的CO2，能减缓温室效应；③使用H2作燃料能减少CO2的排放；④氢气是二次能源。
2．【答案】C
【解析】煤、石油、天然气均为化石能源，不可再生；新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物能等；太阳能不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能，还包括因太阳产生的水能、风能等。
3．【答案】A
4．【答案】D
【解析】A、煤燃烧是化学能转化为热能的过程，A正确；B、植物进行光合作用制造有机物，储存能量，其尸体的一部分被腐生细菌或是真菌分解，剩下的植物的这些残骸经过一系列的演变形成了煤炭，所以，煤中储存的能量来源于植物，植物中的能量来源于太阳能（或光能），所以化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能，B正确；C、动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程，C正确；D、植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程，D错误；故选D。
