第一课时 焓变 反应热
课后提能 层级练
1．(2019·扬州高二检测)固体酒精是目前饭桌上常用的火锅燃料，关于固体酒精燃烧过程的叙述正确的是( )
A．不发生状态变化
B．反应中化学能转化为热能
C．没有化学键断裂
D．不存在氧化还原反应
解析：选B 固体酒精的燃烧是放热反应，反应中化学能转化为热能。该反应也是氧化还原反应，存在化学键的断裂和生成。
2．(2018·泉州高二检测)下列反应中反应物总能量高于生成物总能量的是( )
A．二氧化碳与碳生成一氧化碳
B．碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气
C．碳酸钙受热分解
D．盐酸与氢氧化钠反应
解析：选D 据条件知该反应是放热反应，只有D项酸与碱发生中和反应属于放热反应，而A、B、C三项均为吸热反应。
3．(2019·临沂沂水高二检测)如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是( )
A．硝酸铵 B．氯化镁
C．生石灰 D．食盐
解析：选C 此加热杯中固体碎块在溶于水时应放出大量的热。
4．下图所表示的反应是吸热反应的是( )
解析：选A 只有反应物的能量低于生成物的能量，反应物变成生成物时才吸热。
5．C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)是吸热反应，则CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)是( )
A．放热反应，也是氧化还原反应
B．吸热反应，也是置换反应
C．既不是放热反应，也不是吸热反应
D．无法判断是放热反应还是吸热反应
解析：选A C(s)与H2O(g)高温下的反应为吸热反应，则其逆反应一定为放热反应，且CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)又是氧化还原反应。
6．(2019·三明高二检测)对于化学反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑的有关叙述错误的是( )
A．该反应中既有旧化学键的断裂，也有新化学键的形成
B．该反应中每消耗1 mol Na，则同时消耗18 g H2O，产生1 mol NaOH和11.2 L H2(标准状况下)
C．尽管该反应常温下能自发进行，但该反应是吸热反应
D．由于该反应是放热反应，所以断裂旧化学键所吸收的能量一定比形成新化学键所放出的能量少
解析：选C Na与H2O反应时Na熔化，证明该反应为放热反应，C错。
7．在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如图：
(1)下列有关反应A＋B===C＋D的说法正确的是________。
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．该反应若有能量变化，则一定是氧化还原反应
C．该反应若为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行
D．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒
(2)若E1解析：(1)每个反应都遵循质量守恒和能量守恒，原子数目和种类不会改变，A、D项正确；任何化学反应都伴随着能量变化，不一定为氧化还原反应，B项错误；某一反应是放热反应还是吸热反应，与反应条件无关，加热是为了使旧化学键断裂，引发化学反应，C项错误。(2)若E1＜E2，反应吸收能量，ΔH＝(E2－E1) kJ/mol＞0；相反若E1＞E2，反应放出能量，ΔH＝(E2－E1) kJ/mol＜0。
答案：(1)AD(2)吸热 ΔH＝(E2－E1) kJ/mol
8．A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)过程中的能量(kJ)变化如图所示，回答下列问题。
(1)反应物A(g)和B(g)具有的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物C(g)和D(g)具有的总能量。
(2)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，ΔH＝________(用E1和E2表示)。
解析：由图象可知，反应物A(g)和B(g)具有的总能量大于生成物C(g)和D(g)具有的总能量，该反应是放热反应，ΔH＝(E1－E2) kJ/mol。
答案：(1)大于(2)放热(E1－E2) kJ/mol
1．(2018·西安高二检测)下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是( )
A．铝片与稀盐酸的反应
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的炭与CO2的反应
D．甲烷在氧气中的燃烧反应
解析：选C A、D为放热反应；B为吸热反应但不属于氧化还原反应。
2．反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→ C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
解析：选D 由A＋B―→X为吸热反应，可知X的能量高于(A＋B)的总能量，可排除A项和C项；而由总反应A＋B―→C为放热反应，可知C的能量小于(A＋B)的总能量，故B项错误，D项正确。
3．由图分析，下列说法正确的是( )
A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B．A―→B＋C ΔH<0
C．A具有的焓高于B和C具有焓的总和
D．A―→B＋C ΔH>0，则B＋C―→A ΔH<0
解析：选D 由图可看出，B＋C的焓高于A的焓，则反应B＋C―→A一定是放热反应，ΔH<0；反之，A―→B＋C的反应一定是吸热反应。根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的能量一定相等。
4．(2019·新泰高二检测)如图表示A2和B2反应的历程，其中虚线表示的是使用催化剂的反应历程，下列说法正确的是( )
A．正反应为吸热反应
B．正反应为放热反应
C．加入催化剂，该化学反应的反应热增大
D．从图中可以看出，该反应的反应热与反应途径有关
解析：选A 由图象知反应物(B2＋A2)总能量低于生成物(2AB)的总能量，所以此反应为吸热反应，A项正确，B项不正确；加入催化剂时只是加快反应速率，并不影响反应热，反应热的大小与反应途径无关，C、D两项不正确。
5．下列说法正确的是( )
A．反应热就是反应中放出的热量
B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0
C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－”
D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH为“＋”
解析：选C 反应热也指反应中吸收的热量，A错；在反应中生成物比反应物所具有的总能量小，反应就放热，反之就吸热，C对；化学反应的实质是旧化学键的断裂，新化学键的形成，断键时吸收能量即反应物键能，成键时放热即生成物键能，后者大，则反应为放热反应，ΔH为“－”，D错。故选C。
6．(2019·大连六校高二联考)已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是( )
A．每生成2分子AB吸收b kJ热量
B．该反应的焓变ΔH＝＋(a－b)kJ/mol
C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D．断裂1 mol A—A和1 mol B—B键，放出a kJ能量
解析：选B 观察题给图象可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中焓变ΔH＝＋(a－b)kJ/mol。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。
7．某些化学键的键能(kJ·mol－1)如表：
键 H—H Br—Br I—I Cl—Cl H—Cl H—I H—Br
键能 436 193 151 247 431 299 366
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出的热量为__________kJ。
(2)在一定条件下，1 mol H2分别与足量的Cl2、Br2、I2反应，放出热量由多到少的顺序是________(填字母)。
A．Cl2>Br2>I2 B．I2>Br2>Cl2
解析：(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，参加反应的H2和Cl2都是1 mol，生成2 mol HCl，则放出热量：436 kJ·mol－1×1 mol＋247 kJ·mol－1×1 mol－431 kJ·mol－1×2 mol＝－179 kJ。(2)反应H2＋X2===2HX中，若1 mol H2和1 mol X2反应生成2 mol HX，就有1 mol H—H 键和1 mol X—X键断裂，2 mol H—X键形成。放出的热量Q(HX)＝E(H—H)＋E(X—X)－2·E(H—X)。将表中数据代入可算得：Q(HCl)答案：(1)179(2)A
8．已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)反应过程中能量变化如图，问：a、b、c分别代表什么意义？焓变ΔH大于零还是小于零？
a代表__________________________________________________________；
b代表__________________________________________________________；
c代表__________________________________________________________；
该反应ΔH________0。
答案：旧键断裂吸收的能量 新键生成释放的能量 反应放出的热量 <
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第二课时 热化学方程式 中和反应反应热的测定
课后提能 层级练
1．热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1中，化学式前面的化学计量数表示( )
A．分子数 B．体积
C．质量 D．物质的量
解析：选D 热化学方程式与普通化学方程式不同，热化学方程式中化学计量数只表示物质的量。
2．已知H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1，则HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝( )
A．＋184.6 kJ·mol－1 B．－92.3 kJ·mol－1
C．－369.2 kJ·mol－1 D．＋92.3 kJ·mol－1
解析：选D 互为逆反应的两个热化学方程式，ΔH数值相等，符号相反；ΔH的大小与化学计量数成正比。
3．中和热测定实验中，下列操作一定会降低实验准确性的是( )
A．用滴定管取所用药品
B．NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出
C．大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多
D．测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度
解析：选B NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出，实验中生成水的量减少，放出的热量减小，测得中和热的数值不准。
4．热化学方程式C(s)＋H2O(g)=== CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1表示( )
A．碳和水反应吸收131.3 kJ的热量
B．1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气并吸收131.3 kJ的热量
C．1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气，吸收热量131.3 kJ
D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ
解析：选C 依据反应热的概念，反应热表示按照热化学方程式中化学计量数的物质的量反应时，吸收或放出的热量，单位是kJ·mol－1，该热化学方程式表示：1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气，并吸收131.3 kJ的热量。特别要指明各物质的状态。
5．(2019·杭州高二检测)试直接判断下列热化学方程式书写不正确的是( )
A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－91.5 kJ/mol
B.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝＋91.5 kJ/mol
C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ/mol
D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋183 kJ/mol
解析：选B 本题数据不需要计算，但一定要注意符号是“＋”还是“－”。H2和Cl2化合时放热。
6．含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，表示该反应的中和热的热化学方程式为( )
A．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－11.46 kJ·mol－1
B．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－11.46 kJ·mol－1
C．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
D．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
解析：选D 中和热是以生成1 mol H2O(l)所放出的热量来衡量的，故书写中和热的热化学方程式时，应以生成1 mol H2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数，故选D。
7．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量。( )
(2)1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热。( )
(3)在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热。( )
(4)表示中和热的离子方程式为：
H＋＋OH－===H2O ΔH＝－57.3 kJ/mol。( )
答案：(1)×(2)×(3)√(4)×
8．依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。
(1)若适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。其热化学方程式为________________________________。
(2)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。其热化学方程式为________________________________。
(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________。
解析：根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量，同时注意物质的状态，再书写相应的热化学方程式即可。
答案：(1)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1
(2)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ·mol－1
(3)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
1．有关中和热的实验操作正确的是( )
A．去掉两烧杯间的碎泡沫塑料
B．记录反应的最高温度
C．向烧杯中加碱时有碱液溅到烧杯外
D．酸碱混合后不及时搅拌
解析：选B 去掉两烧杯间的碎泡沫塑料，会使热量损失而使误差增大，A错误；向烧杯中加碱，有碱液溅到烧杯外，使反应的碱变少了，放出的热量减少而引起误差，C错误；酸碱混合后不及时搅拌，反应完全所需时间变长，热量损失而产生误差，D错误。
2．今有如下三个热化学方程式：
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝b kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝c kJ·mol－1
关于它们的下列表述正确的是( )
A．它们都是吸热反应 B．a、b和c均为正值
C．反应热的关系：a＝b D．反应热的关系：2b＝c
解析：选D H2燃烧属于放热反应，A错误；放热反应的焓变为负值，B错误；生成1 mol H2O(g)放出热量比生成1 mol H2O(l)放出热量少，所以a＞b，C错误；状态相同，由于化学计量数成2倍关系，所以2b＝c，D正确，故选D。
3．运用中和反应反应热的测定方法，即保温、隔热的条件下，向盛有20 mL 2.08 mol/L NaOH溶液的试管中分五次加入1～5 mL未知浓度的H2SO4溶液(边加边振荡，每次加入1 mL)后，测得溶液的温度分别是1.4 ℃、2.5 ℃、4.2 ℃、5.2 ℃、5.18 ℃，则该硫酸溶液的物质的量浓度约是( )
A．20.8 mol/L B．6.9 mol/L
C．5.2 mol/L D．4.16 mol/L
解析：选C 滴加H2SO4时溶液的最高温度为NaOH和H2SO4恰好中和，此时用去H2SO4为4 mL。
设H2SO4的物质的量浓度为c mol/L，
则20×10－3 L×2.08 mol/L＝c×4×10－3 L×2，c＝5.2 mol/L。
4．工业生产水煤气的反应为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.4 kJ/mol，下列判断正确的是( )
A．反应物的总能量大于生成物的总能量
B．CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(l) ΔH＝－131.4 kJ/mol
C．该反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ的热量
D．该反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ的热量
解析：选C 该反应为吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，A项错误；热化学方程式中水的状态应为气态，B项错误；1体积应是“1 mol”，D项错误。
5．如图所示为25℃、101 kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的变化过程，则下列有关说法中不正确的是( )
A．断裂1 mol H2中的化学键时需吸收436 kJ的能量
B．形成2 mol HCl中的化学键时要放出862 kJ的能量
C．此反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝＋183 kJ/mol
D．此反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ/mol
解析：选C 题图表示1 mol H—H键断裂需要吸收436 kJ的能量，1 mol Cl—Cl键断裂需要吸收243 kJ的能量，1 mol H—Cl键形成会放出431 kJ的能量，由此可知A、B正确；根据热化学方程式的书写要求，可知1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)的热效应为436 kJ/mol＋243 kJ/mol－431 kJ/mol×2＝－183 kJ/mol，即该反应为放热反应，则ΔH<0，故C错误，D正确。
6．CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是( )
A．该反应为吸热反应
B．CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C．反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋41 kJ/mol
D．1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ的热量
解析：选B 从图中数据可以看出：该反应的ΔH<0，为放热反应，CO和H2O所具有的总能量大于CO2和H2所具有的总能量，反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)=== CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ/mol。
7．如图表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种氢化物。
(1)非金属元素形成的气态氢化物的稳定性与ΔH的关系为_______________。
(2)写出硒化氢发生分解反应的热化学方程式：
_________________________________________________________________。
解析：根据元素周期律，非金属元素形成的气态氢化物的稳定性越强就越易生成，其ΔH越小。所以a代表碲元素形成的氢化物，b代表硒元素形成的氢化物，c代表硫元素形成的氢化物，d代表氧元素形成的氢化物。
答案：(1)非金属元素形成的气态氢化物的稳定性越强，其ΔH越小
(2)H2Se(g)===Se(s)＋H2(g) ΔH＝－81 kJ·mol－1
8．(2019·浙江嘉兴高二检测)某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 mol·L－1盐酸、0.55 mol·L－1 NaOH溶液，实验尚缺少的玻璃用品是________。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？________(填“能”或“否”)，其原因是__________________________。
(3)他们记录的实验数据如下：
实验用品 溶液温度 中和热
t1 t2 ΔH
① 50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液 50 mL 0.5 mol·L－1盐酸 20 ℃ 23.3 ℃
② 50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液 50 mL 0．5 mol·L－1 盐酸 20 ℃ 23.5 ℃
已知：Q＝cm(t2－t1)，反应后溶液的比热容c为4.18 kJ·℃－1·kg－1，各物质的密度均为1 g·cm－3。
①计算完成上表，ΔH＝________。
②根据实验结果写出NaOH溶液与盐酸反应的热化学方程式：
_________________________________________________________________。
(4)若用KOH溶液代替NaOH溶液，对测定结果________(填“有”或“无”)影响；若用醋酸代替盐酸做实验，对测定结果________(填“有”或“无”)影响。
解析：(1)测定中和热需要用量筒量取酸、碱溶液的体积，需要用温度计测量温度，实验尚缺少的玻璃用品是量筒、温度计。(2)金属的导热系数大于玻璃，造成热量散失，误差大，所以不能用金属搅拌器。(3)多次测量，温度取平均值23.4 ℃，m(盐酸)＝m(NaOH溶液)＝50 g,50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液与50 mL 0.5 mol·L－1盐酸发生中和反应时放出的热量为Q＝cm(t2－t1)＝4.18 kJ·℃－1·kg－1×0.1 kg×(23.4 ℃－20 ℃)≈1.42 kJ，生成1 mol水时的反应热为ΔH＝－1.42 kJ÷0.025 mol＝－56.8 kJ·mol－1。NaOH溶液与盐酸反应的热化学方程式：NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－56.8 kJ·mol－1。(4)中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量，KOH与NaOH同为强碱，故对测定结果无影响；醋酸为弱电解质，溶于水发生电离，放出的热量较小。
答案：(1)量筒、温度计
(2)否 金属易导热，热量散失多，导致误差偏大
(3)①－56.8 kJ·mol－1
②NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－56.8 kJ·mol－1
(4)无 有
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第二节 燃烧热 能源
课后提能 层级练
1．氢气是人类未来最理想的燃料，以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是( )
A．利用太阳能直接使水分解产生氢气
B．以焦炭和水制取水煤气(含CO和H2)后分离出氢气
C．用铁和盐酸反应放出氢气
D．由热电站提供电力电解水产生氢气
解析：选A 电解水制备H2需消耗大量电能；用焦炭制水煤气需消耗大量热能。
2．关于能源，以下说法中不正确的是( )
A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能
B．柴草燃烧时释放的能量与太阳能无关
C．核能和地热能来自地球自身
D．潮汐能来源于月球引力做功
解析：选B 柴草中的能量是以生物为载体通过光合作用将太阳能以化学能形式贮存起来的能量。
3．(2019·东北师大附中高二检测)近年来，北京市公共汽车大部分采用天然气作为燃料，其主要目的是( )
A．防止石油短缺 B．降低成本
C．减少对大气的污染 D．加大发动机的动力
解析：选C 以天然气代替汽油燃料的主要目的是减少对大气的污染。
4．已知下列热化学方程式：
CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－445.15 kJ/mol
CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l) ΔH＝－607.3 kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802.3 kJ/mol
则CH4的燃烧热为( )
A．445.15 kJ/mol B．607.3 kJ/mol
C．890.3 kJ/mol D．802.3 kJ/mol
解析：选C 1 mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时的ΔH＝－890.3 kJ/mol，故甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol。
5．(2018·南京七校高二检测)已知在25 ℃、101 kPa下，1 g液态C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量，能表示辛烷燃烧热的热化学方程式是( )
A．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.40 kJ/mol
B．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ/mol
C．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5 518 kJ/mol
D．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.40 kJ/mol
解析：选B 1 mol C8H18(l)完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为：48.40 kJ×114≈5 518 kJ，故反应的热化学方程式为：C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5 518 kJ/mol。
6．下列说法正确的是( )
A．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，故CO燃烧一定是吸热反应
B．在101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．物质燃烧都需要氧气
D．物质燃烧放出热量的多少与产物有关
解析：选D A中CO是强还原剂(高温时)，点燃时易和氧气反应，生成稳定的二氧化碳，故CO燃烧是放热反应；B中碳燃烧有完全燃烧与不完全燃烧，1 mol碳完全燃烧生成CO2时所放出的热量叫燃烧热；任何发光放热的剧烈的化学反应都叫燃烧，如H2在Cl2中燃烧。
7．“能源分类相关图”如图所示，以下能源中符合图中的阴影部分的是____________。
①煤炭 ②石油 ③潮汐能 ④水能 ⑤生物质能 ⑥天然气 ⑦太阳能 ⑧风能 ⑨沼气 ⑩地热能 ?海洋能 ?核能
解析：①②⑥不可再生，③④⑩??不是来自太阳的能源。
答案：⑤⑦⑧⑨
8．已知C、H2、CO的燃烧热的数据如表所示：
物质 C H2 CO
ΔH/kJ/mol －393.5 －285.8 －283.0
(1)写出C完全燃烧的热化学方程式：_______________________________。
(2)能表示H2燃烧热的热化学方程式为：_____________________________。
(3)现以H2或CO为燃料来提供热能，从热能的角度考虑，你认为应该选择________(填写序号)。
A．H2 B．CO
C．均可以
理由是________________________________________________________。
解析：由C和H2的燃烧热可书写出C完全燃烧和表示H2燃烧热的热化学方程式。
1 g H2完全燃烧放出的热量为＝142.9 kJ，
而1 g CO完全燃烧放出的热量为≈10.1 kJ。
故应选择H2。
答案：(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
(2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
(3)A 等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO多，且H2的燃烧产物为H2O，对环境无污染
1．煤的气化是实施节能环保的一项重要措施。通常在高温下将煤转化为水煤气，再将水煤气作为气体燃料。有关热化学方程式如下：
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝＋131.3 kJ/mol
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ/mol
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－483.6 kJ/mol
下列有关说法正确的是( )
A．水煤气只能用作燃料
B．水煤气是一种二次能源，比煤直接燃烧污染小
C．等质量的CO和H2完全燃烧时，前者放热多
D．由③反应可以确定H2的燃烧热为241.8 kJ/mol
解析：选B 水煤气在工业上还可用作化工原料，故A错误；水煤气属于二次能源，其燃烧产物为CO2和H2O，比煤直接燃烧污染小，故B正确；通过②③反应可以计算得出，等质量的H2比CO完全燃烧放热多，故C错误；H2燃烧生成的稳定的氧化物应为液态水，故D错误。
2．(双选)以下几个热化学方程式中，焓变的数值均正确，其中能表示固态碳或气态氢气燃烧热的热化学方程式是( )
A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝＋110.5 kJ/mol
B．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol
D．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
解析：选BD 1 mol C完全燃烧生成CO2(g)[而不是CO(g)]的反应热为C的燃烧热。1 mol H2完全燃烧生成1 mol H2O(l)的反应热为H2的燃烧热。
3．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为( )
A．55 kJ B．220 kJ
C．550 kJ D．1 108 kJ
解析：选A 丙烷分子式是C3H8,1 mol丙烷燃烧会产生4 mol水，则丙烷完全燃烧产生1.8 g水，消耗丙烷的物质的量是n(C3H8)＝0.025 mol，所以反应放出的热量是2 215 kJ·mol－1× 0.025 mol≈55 kJ，故答案是A。
4．(2019·东北师大附中高二检测)下列说法正确的是( )
A．在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B．酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热
C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D．在稀溶液中，1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3 kJ
解析：选C 101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量称为燃烧热，A错误；强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水的反应热为中和热，B错误；CH3COOH为弱酸，1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量小于57.3 kJ，D错误。
5．已知：
①25 ℃、101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1
②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
又已知稀醋酸电离吸热。下列结论正确的是( )
A．C的燃烧热大于110.5 kJ·mol－1
B．①的反应热为221 kJ·mol－1
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3 kJ·mol－1
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
解析：选A 101 kPa 1 mol C(s)完全燃烧生成CO2放出的热量为C(s)的燃烧热，故C(s)的燃烧热大于110.5 kJ·mol－1，A项正确；①的反应热为－221 kJ·mol－1，B项不正确；稀H2SO4与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol－1，C项不正确；CH3COOH电离时吸热，稀CH3COOH与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出的热量小于57.3 kJ，D项不正确。
6．(2019·北京海淀区高二检测)已知热化学方程式C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝－1 256 kJ/mol，下列说法正确的是( )
A．乙炔(C2H2)的燃烧热为1 256 kJ/mol
B．若转移10 mol电子，则消耗2.5 mol O2
C．若生成2 mol液态水，则ΔH＝－2 512 kJ/mol
D．若形成4 mol碳氧共用电子对，则放出的热量为2 512 kJ
解析：选B 1 mol可燃物完全燃烧生成最稳定的氧化物时，所放出的热量称为该可燃物的燃烧热。由于热化学方程式中的水是气态，不是最稳定的状态，故A不正确；消耗1 mol O2转移电子4 mol，若转移10 mol电子，则n(O2)＝ mol＝2.5 mol，故B正确；生成2 mol气态水时，ΔH＝－2 512 kJ/mol，故C不正确；形成4 mol碳氧共用电子对，也就是生成1 mol CO2，放出的热量应为628 kJ，故D不正确。
7．已知H2、CH4、C2H5OH的燃烧热依次为：285.81 kJ·mol－1、 890.31 kJ·mol－1 、1 366.81 kJ·mol－1 。从以下几个角度对上述的几种燃料进行比较：
(1)从单位物质的量燃烧热的角度考虑：选用________较好。
(2)从环境污染(清洁能源)的角度考虑：选用________较好。
(3)从使用安全的角度考虑：家庭燃烧不建议用________。
(4)从成本角度考虑，建议选用 ________ 。
答案：(1)C2H5OH(2)H2(3)H2和CH4(4)CH4
8．已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1
试回答下列问题：
(1)H2的燃烧热为________，C3H8的燃烧热为________。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。
解析：(1)根据燃烧热的概念判断H2的燃烧热为 kJ·mol－1＝285.8 kJ·mol－1，C3H8的燃烧热为2 220 kJ·mol－1。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8完全燃烧放出的热量为
285．8 kJ·mol－1×1 mol＋2 220 kJ·mol－1×2 mol＝4 725.8 kJ。
答案：(1)285.8 kJ·mol－1 2 220 kJ·mol－1
(2)4 725.8 kJ
9．标准状况下0.05 mol某一无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通过足量的澄清石灰水中，得到的白色沉淀为0.15 mol；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3 g。
可能用到的燃烧热 C2H4 C3H6 C3H8
单位/kJ·mol－1 1 411 2 092 2 220
(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)此气体的化学式是____________。
(3)写出表示此气体燃烧热的热化学方程式_________________________。
解析：(1)该无色气体含C、H两种元素，燃烧生成CO2和H2O。
m(CO2)＝0.15 mol×44 g·mol－1＝6.6 g，
所以m(H2O)＝9.3 g－6.6 g＝2.7 g。
(2)1 mol该气体中含C原子个数为×NA＝3NA，含H原子个数为×NA＝6NA，
所以其化学式为C3H6。
(3)根据表格中数据，该气体的燃烧热为2 092 kJ·mol－1。
答案：(1)m水＝9.3 g－0.15 mol×44 g·mol－1＝2.7 g。
(2)C3H6(3)C3H6(g)＋O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2 092 kJ·mol－1
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第三节 化学反应热的计算
课后提能 层级练
1．下列关于盖斯定律描述不正确的是( )
A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B．盖斯定律遵守能量守恒定律
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
解析：选A 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
2．假定反应体系的始态为S，终态为L，它们之间变化如图所示：SL，则下列说法不正确的是( )
A．若ΔH1<0，则ΔH2>0
B．若ΔH1<0，则ΔH2<0
C．ΔH1和ΔH2的绝对值相等
D．ΔH1＋ΔH2＝0
解析：选B 正、逆反应的ΔH数值相等，符号相反。若ΔH1<0，则ΔH2一定大于0，B错误。
3．根据以下三个热化学方程式：
2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1
2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )
A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2
C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3
解析：选A 设已知三个方程式分别为①②③，则①②相比，可知①为H2S完全燃烧的热化学方程式，故放出热量比②多，即Q1>Q2；②③相比，H2O的状态不同，因为等量的水，H2O(l)比H2O(g)能量低，故放出热量Q2>Q3，则有Q1>Q2>Q3。
4．已知葡萄糖的燃烧热是2 804 kJ/mol，当它氧化生成1 g水时放出的热量是( )
A．26.0 kJ B．51.9 kJ
C．155.8 kJ D．467.3 kJ
解析：选A 葡萄糖的燃烧热的热化学方程式：
C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－2 804 kJ/mol，由此可知，生成6 mol×18 g/mol＝108 g水放出2 804 kJ热量，则生成1 g水时放出的热量为2 804 kJ÷108≈26.0 kJ。
5．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
解析：选B 将两式相加得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。
6．已知：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋130 kJ·mol－1
②2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1
断开1 mol H—H键、O===O键分别需要吸收436 kJ、496 kJ的热量，则断开1 mol O—H键需要吸收的热量为( )
A．332 kJ B．118 kJ
C．462 kJ D．360 kJ
解析：选C 热化学方程式①×2－热化学方程式②得2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH＝[(＋130)×2－(－220)] kJ·mol－1＝＋480 kJ·mol－1＝4E(O—H)－E(O===O)－2E(H—H)＝4E(O—H)－496 kJ·mol－1－2×436 kJ·mol－1，解得E(O—H)＝462 kJ·mol－1，C正确。
7．某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量。”(已知煤炭的燃烧热ΔH为－393.15 kJ·mol－1，氢气的燃烧热ΔH为－242 kJ·mol－1，一氧化碳的燃烧热ΔH为－283 kJ·mol－1)
(1)写出该同学看到燃烧现象所涉及的所有反应的热化学方程式：
________________________________________________________________。
(2)你认为该同学的结论是否正确，请简要说明其理由：________________。
答案：(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.15 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－242 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1
C(g)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.85 kJ·mol－1
(2)不正确。根据盖斯定律，反应过程中的热效应与途径无关，只与反应物和生成物的状态有关
8．(2019·安泽高二检测)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
根据图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为___________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为___________________________。
(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4________(填“＞”“＜”或“＝”)ΔH3。
解析：(1)由题图看出，1 mol P在Cl2中燃烧生成PCl3(g)放出的热量为360 kJ，所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g) ΔH＝－306 kJ·mol－1。(2)中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量，其ΔH＝－93 kJ·mol－1，所以PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋93 kJ·mol－1。(3)由盖斯定律可知，一步生成PCl5和两步生成PCl5的热效应相等，即ΔH3＝ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＝－399 kJ·mol－1。
答案：(1)P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g) ΔH＝－306 kJ·mol－1
(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋93 kJ·mol－1
(3)－399 kJ·mol－1 ＝
1．在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2＞Q1的是( )
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ/mol,2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－Q2 kJ/mol
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－Q1 kJ/mol，S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－Q2 kJ/mol
C．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－Q1 kJ/mol，C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－Q2 kJ/mol
D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－Q1 kJ/mol，H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－Q2 kJ/mol
解析：选C A项，生成H2O(l)放出热量多，Q1＞Q2；B项，S(g)燃烧生成SO2(g)放出热量多，Q1＞Q2；C项，碳燃烧生成CO2比生成CO时放出热量多，Q1＜Q2；D项，生成2 mol HCl比生成1 mol HCl时放出热量多，Q1＞Q2。
2．灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：
①Sn(白，s)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g) ΔH1
②Sn(灰，s)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g) ΔH2
③Sn(灰，s)Sn(白，s) ΔH3＝＋2.1 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．ΔH1＞ΔH2
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏
解析：选D 由③知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，ΔH3＝ΔH2－ΔH1>0，则ΔH2>ΔH1，当温度低于13.2 ℃时Sn(白)自动转化为Sn(灰)，而灰锡是以粉末状存在，所以A、B、C都错，只能选D。
3．已知：①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH为( )
A．＋262.6 kJ·mol－1 B．－131.3 kJ·mol－1
C．－352.3 kJ·mol－1 D．＋131.3 kJ·mol－1
解析：选D ①－②得2C(s)＋2H2O(g)===2H2(g)＋2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ·mol－1－(－483.6 kJ·mol－1)＝＋262.6 kJ·mol－1，则C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH＝(＋262.6 kJ·mol－1)÷2＝＋131.3 kJ·mol－1。
4．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
解析：选B 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。
5．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－1
C．反应①②转移的电子数相同
D．反应②中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子总数为1.60 mol
解析：选D 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－1，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－1＝173.4 kJ；由于气态水生成液态水会放出热量，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－1；反应②中每1 mol CH4反应完全时转移的电子总数为8 mol,4.48 L CH4的物质的量无法求算，因为没有指明气体的温度和压强。
6．肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料。有关肼化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O===O为500、N—N为154，计算断裂 1 mol N—H键所需的能量。
解析：由图知N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1
设断裂1 mol N—H键所需能量为x，
则有154 kJ＋4x＋500 kJ－2 752 kJ＝－534 kJ，
求得x＝391 kJ。
答案：391 kJ
7．试运用盖斯定律回答下列问题：
(1)已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ/mol
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2＝－Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ/mol
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________kJ。
(2)碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)＋O2(g)=== CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有________。
解析：(1)将方程式依次编号为①②③，则①×3＋③－②可得C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH4＝－(3Q1－Q2＋Q3) kJ/mol
所以若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3Q1－Q2＋Q3) kJ。
(2)利用盖斯定律计算反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH，需要测得的实验数据有碳和CO的燃烧热。
答案：(1)3Q1－Q2＋Q3(2)碳和CO的燃烧热
8．将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位。炼铁高炉中发生的关键反应如下：
C(s)＋O2(g)=== CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH＝＋172.46 kJ/mol
Fe2O3＋CO―→Fe＋CO2
若已知：2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s) ΔH＝－824.21 kJ/mol
根据上面三个热化学方程式，回答下列问题：
(1)CO的燃烧热为________；写出其热化学方程式_________________。
(2)高炉内Fe2O3被CO还原为Fe的热化学方程式为__________________。
(3)炼制1 t(吨)含铁96%的生铁所需焦炭的理论用量是________t，实际生产中所需焦炭远高于理论用量，其原因是____________________________________。
解析：由题意：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol
②CO2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH2＝＋172.46 kJ/mol
③2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s) ΔH3＝－824.21 kJ/mol
④CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH4
⑤Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH5
根据盖斯定律：
(1)④＝(①－②)，所以ΔH4＝(ΔH1－ΔH2)＝
(－393.5 kJ/mol－172.46 kJ/mol)＝－282.98 kJ/mol。
(2)⑤＝3×④－③，所以ΔH5＝ΔH4×3－ΔH3＝(－282.98 kJ/mol)×3－(－824.21 kJ/mol)＝－24.73 kJ/mol。
(3)设CO的质量为x，
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
84 112
x 0.96 t
x＝0.72 t
设C的质量为y，
2C＋O22CO
24 56
y 0.72 t
y≈0.31 t，
在实际生产中焦炭没有被充分利用，所以实际生产中所需焦炭远高于理论用量。
答案：(1)282.98 kJ/mol CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.98 kJ/mol
(2)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝－24.73 kJ/mol
(3)0.31 焦炭没有被充分利用(或其他合理说法也正确)
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第一章 化学反应与能量
章末提能 拔高练
1．下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是( )
A．在一定条件下，某可逆反应的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，则该反应的正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ·mol－1
B．图中A、B曲线可分别表示反应CH2===CH2(g)＋H2(g)===CH3CH3(g)未使用催化剂和使用催化剂时反应过程中的能量变化
C．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
D．图示的能量变化可判断出该化学反应是放热反应
解析：选A 可逆反应的正、逆反应的活化能之差等于该反应的反应热，A项正确；催化剂降低反应所需的活化能，即A曲线表示的过程使用了催化剂，B项错误；同一化学反应的ΔH相同，C项错误；图示反应为吸热反应，D项错误。
2．(2019·吉林辽源五中高二检测)下列叙述正确的是( )
A．CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋(2×283.0)kJ·mol－1
B．HCl和NaOH反应的中和热为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1
C．用等体积的0.50 mol·L－1盐酸、0.55 mol·L－1 NaOH 溶液进行中和热测定的实验，会使测得的中和热偏大
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
解析：选A CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，表示1 mol CO完全燃烧产生CO2放出的热量是283.0 kJ，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋(2×283.0) kJ·mol－1，A项正确；中和热是酸碱发生中和反应产生1 mol 水时放出的热量，与参加反应的酸碱的量无关，因此H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，B、C项错误；1 mol 甲烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，D项错误。
3．已知在1.01×105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ的热量，下列热化学方程式正确的是( )
A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋242 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－484 kJ·mol－1
C．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝＋242 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋484 kJ·mol－1
解析：选A 2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，则1 mol 氢气燃烧生成水蒸气应放出×484 kJ＝242 kJ热量，放出热量ΔH为“－”，各物质的状态分别是H2(g)、O2(g)、H2O(g)。B项中的H2O的状态应为气态；C、D项中ΔH的符号应为“－”；A项是逆向进行的反应，ΔH为“＋”，数值相等。
4．已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )
A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2b kJ·mol－1
B．C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝＋2b kJ·mol－1
C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－4b kJ·mol－1
D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋b kJ·mol－1
解析：选C 放热反应中ΔH＜0，所以B、D错误；生成1 mol CO2时放出b kJ 的热量，所以生成4 mol CO2时放出的热量为4b kJ，所以A错误，C正确。
5．下列热化学方程式正确的是( )
A．甲烷的燃烧热为 890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
B．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
C．已知在120 ℃、101 kPa下，1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量，其热化学方程式为H2(g)＋O2(g)H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1
D．25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol－1，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)＋2KOH(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
解析：选C 由燃烧热的定义可知，水应以液态形式存在，A项错误；N2与H2反应生成NH3为可逆反应，不能完全进行，所以19.3 kJ不是0.5 mol N2与1.5 mol H2完全反应放出的热量，B项错误；D选项，反应物的物质的量与ΔH不对应。
6．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是( )
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
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
解析：选C 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。
7．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．－488.3 kJ·mol－1 B．－191 kJ·mol－1
C．－476.8 kJ·mol－1 D．－1 549.6 kJ·mol－1
解析：选A 根据盖斯定律，反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)实质上是反应②×2＋反应③×2－反应①，即所求的反应热ΔH＝ΔH2×2＋ΔH3×2－ΔH1＝[(－393.5)×2＋(－285.8)×2－(－870.3)] kJ·mol－1＝－488.3 kJ·mol－1。
8．已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol－1、1 411.0 kJ·mol－1和1 366.8 kJ·mol－1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为( )
A．－44.2 kJ·mol－1 B．＋44.2 kJ·mol－1
C．－330 kJ·mol－1 D．＋330 kJ·mol－1
解析：选A ①C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－1 411.0 kJ·mol－1
②C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1
①－②得C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l) ΔH＝－44.2 kJ·mol－1，故应选A。
9．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝x kJ·mol－1
已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1
S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－1
2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1，则x为( )
A．3a＋b－c B．c＋3a－b
C．a＋b－c D．c＋a－b
解析：选A 已知碳的燃烧热为ΔH1＝a kJ·mol－1，则碳燃烧的热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1①，又S(s)＋2K(s)===K2S(s) ΔH2＝b kJ·mol－1②，2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1③，目标反应可由①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。
10．已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH＝＋Q1 kJ·mol－1，室温下，若将1 mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2 kJ，则( )
A．Q1＞Q2 B．Q1＝Q2
C．Q1＜Q2 D．无法比较
解析：选A 根据盖斯定律，依题意，胆矾溶于水时，溶液温度降低，说明该反应为吸热反应，ΔH总＞0。ΔH＝＋Q1 kJ·mol－1，ΔH′＝－Q2 kJ·mol－1。
由盖斯定律ΔH总＝ΔH＋ΔH′＝＋Q1 kJ·mol－1＋(－Q2 kJ·mol－1)＞0，则Q1＞Q2。
11．(2019·安阳一中高二检测)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。现有0.2 mol 的碳粉和氢气组成的悬浮气，该混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53 kJ热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为( )
A．1∶1 B．1∶2
C．2∶3 D．3∶2
解析：选A 设混合物中碳粉的物质的量为x mol，氢气的物质的量为y mol，则
解得x＝0.1，y＝0.1，则混合物中C和H2的物质的量之比为1∶1。
12．已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，实验室测得4 mol SO2发生上述化学反应时放出314.3 kJ热量，SO2的转化率最接近于( )
A．40% B．50%
C．80% D．90%
解析：选C 参加反应的SO2为≈3.2 mol，SO2的转化率为×100%＝80%。
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(共28张PPT)
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
第一课时 焓变 反应热
知识梳理·对点练
课后提能·层级练
知识梳理·对点练
能量
ΔH
等于
断裂
形成
吸收
放出
大于
小于
反应热
放热
－
<
＋
>
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第一章 化学反应与能量
第二课时 热化学方程式中和
反应反应热的测定
课后提能·层级练
知识梳理·对点练
反应热
环形玻璃搅拌棒
最高
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第一章 化学反应与能量
第二节 燃烧热 能源
课后提能·层级练
知识梳理·对点练
稳定的氧化物
煤、石油、天然气
太阳能
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(共26张PPT)
第一章 化学反应与能量
第三节 化学反应热的计算
课后提能·层级练
知识梳理·对点练
相同
始态和终态
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(共45张PPT)
第一章 化学反应与能量
章末复习
章末提能·拔高练
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