四 放热反应与吸热反应
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1.一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最适宜的选择是
( )
A.浓硫酸与水 B.生石灰与水
C.熟石灰与水
D.氯化钠与水
2.将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生立即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全，生成新物质硫化亚铁。该现象说明了
( )
A.该反应是吸热反应
B.该反应是放热反应
C.铁粉和硫粉在常温下可以发生反应
D.硫化亚铁的总能量高于铁粉和硫粉的总能量
3.已知2A(g)B(g)是放热反应，下列关于2A(g)B(g)和2A(g)B(l)能量变化示意图正确的是( )
4.化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是
( )
A.该反应是吸热反应
B.断裂1
mol
A—A键和1
mol
B—B键放出x
kJ能量
C.断裂2
mol
A—B键需要吸收y
kJ的能量
D.2
mol
AB的总能量高于1
mol
A2和1
mol
B2的总能量
5.有下列物质：①NaOH固体；②浓硫酸；③NH4NO3晶体；④CaO固体。现将它们分别装入有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内滴有红墨水的液面呈现如图所示状态，判断加入的物质可能是
( )
A.①②③④
B.①②④
C.②③④
D.①②③
6.已知热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.64
kJ·mol-1，在容器中充入2
mol
SO2和1
mol
O2充分反应，最终放出的热量为
( )
A.196.64
kJ
B.196.64
kJ·mol-1
C.小于196.64
kJ
D.大于196.64
kJ
7.碘与氢气反应的热化学方程式是
①I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-9.48
kJ·mol-1
②I2(s)+H2(g)2HI(g) ΔH=26.48
kJ·mol-1
下列说法正确的是
( )
A.①的产物比②的产物稳定
B.1
mol
I2(s)转化为1
mol
I2(g)需要放出热量
C.②的反应物总能量比①的反应物总能量低
D.1
mol
I2(g)中通入1
mol
H2(g)，发生反应时放热9.48
kJ
【加固训练】
已知：①破坏1
mol
A—A键、1
mol
B—B键、1
mol
A—B
键时分别需要吸收436
kJ、498
kJ、463
kJ的能量；②反应2A2(g)+B2(g)2A2B(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是
( )
A.体系中A2、B2最活泼
B.E1=1
370
kJ·mol-1
C.ΔH=-482
kJ·mol-1
D.该反应是放热反应
8.(2020·绍兴高一检测)已知三种物质的键能数据如下表：
化学键
Si—O
OO
Si—Si
键能/kJ·mol-1
x
498.8
176
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)SiO2(s) ΔH=-989.2
kJ·mol-1，则x的值为
( )
A.423.3 B.460 C.920 D.1165.2
9.肼(H2N—NH2)是一种高能燃料，有关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：OO键为500
kJ、N—N键为154
kJ，则断裂1
mol
N—H
键所需的能量是
( )
A.194
kJ
B.391
kJ
C.516
kJ
D.658
kJ
10.化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示。该反应的热化学方程式是
( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l)
ΔH=-2(b+c-a)
kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=2(b-a)
kJ·mol-1
C.N2+H2NH3
ΔH=-(b+c-a)
kJ·mol-1
D.N2(g)+
H2(g)NH3(g)
ΔH=-(a+b)
kJ·mol-1
【加固训练】
已知1
mol
CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3
kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是
( )
A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=890.3
kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3
kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=890.3
kJ·mol-1
D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-890.3
kJ·mol-1
二、非选择题(本题包括2小题，共20分)
11.(8分)下表中的数据是破坏1
mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)。
物质
Cl2
Br2
I2
H2
HCl
HBr
HI
HF
键能(kJ·mol-1)
242.7
193
151
436.4
431.8
363
297
565
根据上述数据回答下列问题：
(1)下列物质本身具有的能量最低的是_______。?
A.H2 B.C12 C.Br2 D.I2
(2)下列氢化物中最不稳定的是_______。?
A.HCl
B.HBr
C.HI
D.HF
(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)的反应是_______
(填“吸热”或“放热”)反应。?
(4)相同条件下X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，热量变化最多的是__________ 。?
(5)若没有上表的数据，你能正确回答(4)吗？_______，你的根据是 。?
12.(12分)(1)某硝酸厂处理尾气中NO的方法：催化剂存在时用H2将NO还原为N2。已知：
则1
mol
N2和2
mol水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的过程_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。?
(2)下列反应中，属于放热反应的是_______，属于吸热反应的是_______。?
①物质燃烧
②节日放鞭炮
③酸碱中和反应
④二氧化碳通过炽热的碳
⑤Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
⑥铁粉与稀盐酸反应
(3)“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：反应N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)需要放出641.6
kJ热量；又知1
mol液态H2O转化为1
mol
水蒸气，需要吸收44
kJ的热量。若用6.4
g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中__________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。?
【加固训练】
(1)某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。
①在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是_______热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是_______热反应。?
②写出铝与盐酸反应的离子方程式 。?
③根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该_______其生成物的总能量。?
(2)化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示，请回答下列问题：
①该反应________(填“吸收”或“放出”)能量。?
②反应过程中断裂的化学键为_______，_______(填“吸收”或“放出”)的能量为_____；形成的化学键为_______，_______(填“吸收”或“放出”)的能量为_______。?
③E2=_______或_______(用A、C或E1、E3表示)。?
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题，每小题5分，共10分)
13.通常人们把断开1
mol化学键所吸收的能量看成是该化学键的键能。已知N2、O2分子中化学键的键能分别是946
kJ·mol-1、497
kJ·mol-1，N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=180
kJ·mol-1；NO分子中化学键的键能为
( )
A.315.75
kJ·mol-1 B.180
kJ·mol-1
C.631.5
kJ·mol-1
D.1263kJ·mol-1
【加固训练】
已知2
mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484
kJ，且氧气中1
mol
OO键完全断裂时吸收能量496
kJ，水蒸气中1
mol
H—O键形成时放出能量463
kJ，则氢气中1
mol
H—H键断裂时吸收能量为
( )
A.920
kJ
B.557
kJ
C.436
kJ
D.188
kJ
14.(双选)根据如图所示能量关系图可知，下列热化学方程式书写错误的是
( )
A.C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393
kJ·mol-1
B.2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
ΔH=-565.2
kJ·mol-1
C.2C(s)+O2(g)2CO(g)
ΔH=-110.4
kJ·mol-1
D.C(s)+O2(g)CO(g) ΔH=110.4
kJ·mol-1
二、非选择题(本题包括1小题，共20分)
15.(2020·衡水高一检测)根据下列叙述写出相应的热化学方程式：
(1)已知16
g固体硫完全燃烧时放出148.4
kJ的热量，写出表示硫的燃烧的热化学方程式： 。?
(2)如图是298
K、101
kPa时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为?
。?
(3)已知葡萄糖完全燃烧生成1
g液态水时放出的热量为26.0
kJ，则葡萄糖完全燃烧的热化学方程式是
。?
(4)已知2.00
g
C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6
kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：
。?
(5)CuCl(s)和O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25
℃、101
kPa下，已知该反应每消耗1
mol
CuCl(s)，放热44.4
kJ，该反应的热化学方程式是
?
。?
四 放热反应与吸热反应
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1.一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最适宜的选择是
( )
A.浓硫酸与水 B.生石灰与水
C.熟石灰与水
D.氯化钠与水
【解析】选B。浓硫酸溶于水虽然放热，但浓硫酸是液体，又具有强烈的腐蚀性，不适宜给食品加热；生石灰与水反应放出大量热量；熟石灰微溶于水，放出少量的热；氯化钠溶于水能量变化不明显。
2.将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生立即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全，生成新物质硫化亚铁。该现象说明了
( )
A.该反应是吸热反应
B.该反应是放热反应
C.铁粉和硫粉在常温下可以发生反应
D.硫化亚铁的总能量高于铁粉和硫粉的总能量
【解析】选B。反应发生后立即停止加热，反应仍可持续进行，说明该反应为放热反应，A错误，B正确；该反应需要加热才能发生，常温下不能进行，C错误；该反应是放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，即铁粉和硫粉的总能量高于硫化亚铁的总能量，D错误。
3.已知2A(g)B(g)是放热反应，下列关于2A(g)B(g)和2A(g)B(l)能量变化示意图正确的是( )
【解析】选B。2A(g)B(g)为放热反应，则反应物的能量和大于生成物的能量和，排除C和D选项；气体物质的能量比液体物质的能量高，B正确。
4.化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是
( )
A.该反应是吸热反应
B.断裂1
mol
A—A键和1
mol
B—B键放出x
kJ能量
C.断裂2
mol
A—B键需要吸收y
kJ的能量
D.2
mol
AB的总能量高于1
mol
A2和1
mol
B2的总能量
【解析】选C。由图示知反应物总能量高于生成物总能量，该反应是放热反应，A、D错误；断键时吸收能量，B错误。
5.有下列物质：①NaOH固体；②浓硫酸；③NH4NO3晶体；④CaO固体。现将它们分别装入有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内滴有红墨水的液面呈现如图所示状态，判断加入的物质可能是
( )
A.①②③④
B.①②④
C.②③④
D.①②③
【解析】选B。U形管内右侧液面高于左侧，说明锥形瓶中气体受热膨胀，NaOH固体、浓硫酸溶于水放热，NH4NO3晶体溶于水吸热，CaO与水反应放热。
6.已知热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.64
kJ·mol-1，在容器中充入2
mol
SO2和1
mol
O2充分反应，最终放出的热量为
( )
A.196.64
kJ
B.196.64
kJ·mol-1
C.小于196.64
kJ
D.大于196.64
kJ
【解析】选C。根据热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=
-196.64
kJ·mol-1的含义，可知SO2和O2反应生成2
mol
SO3时放出的热量为196.64
kJ，由于是可逆反应，2
mol
SO2和1
mol
O2不能完全反应，所以放出的热量小于196.64
kJ，选C。
7.碘与氢气反应的热化学方程式是
①I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-9.48
kJ·mol-1
②I2(s)+H2(g)2HI(g) ΔH=26.48
kJ·mol-1
下列说法正确的是
( )
A.①的产物比②的产物稳定
B.1
mol
I2(s)转化为1
mol
I2(g)需要放出热量
C.②的反应物总能量比①的反应物总能量低
D.1
mol
I2(g)中通入1
mol
H2(g)，发生反应时放热9.48
kJ
【解析】选C。①、②两个反应产物都是HI(g)，A错误；1
mol
I2(s)转化为1
mol
I2(g)需要吸收热量，B错误；②中反应物是I2(s)、H2(g)，总能量低于①的反应物，C正确；H2(g)和I2(g)的反应是可逆反应，二者实际反应量均小于1
mol，所以放出的热量小于9.48
kJ，D错误。
【加固训练】
已知：①破坏1
mol
A—A键、1
mol
B—B键、1
mol
A—B
键时分别需要吸收436
kJ、498
kJ、463
kJ的能量；②反应2A2(g)+B2(g)2A2B(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是
( )
A.体系中A2、B2最活泼
B.E1=1
370
kJ·mol-1
C.ΔH=-482
kJ·mol-1
D.该反应是放热反应
【解析】选A。由题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应，D正确；E1表示断开反应物中化学键所吸收的能量(即反应的活化能)，则E1=2×436
kJ·mol-1+498
kJ·mol-1=1
370
kJ·mol-1，B正确；E2表示形成生成物中化学键所放出的热量，则E2=2×2×463
kJ·mol-1=1
852
kJ·mol-1，ΔH=E1-E2=1
370
kJ·mol-1-1
852
kJ·mol-1=-482
kJ·mol-1，C正确；图中A和B具有的能量最高，因此A和B最活泼，A错误。
8.(2020·绍兴高一检测)已知三种物质的键能数据如下表：
化学键
Si—O
OO
Si—Si
键能/kJ·mol-1
x
498.8
176
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)SiO2(s) ΔH=-989.2
kJ·mol-1，则x的值为
( )
A.423.3 B.460 C.920 D.1165.2
【解析】选B。根据公式：ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则2×176+1×498.8-4x=-989.2，解得x=460。
9.肼(H2N—NH2)是一种高能燃料，有关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：OO键为500
kJ、N—N键为154
kJ，则断裂1
mol
N—H
键所需的能量是
( )
A.194
kJ
B.391
kJ
C.516
kJ
D.658
kJ
【解析】选B。根据图中内容，可以看出反应N2H4(g)+O2(g)2N(g)+4H(g)+2O(g)，ΔH3=2
752
kJ·mol-1-534
kJ·mol-1=2
218
kJ·mol-1，设断裂1
mol
N—H
键所需的能量为x
kJ，旧键断裂吸收的能量：154
kJ+4x+500
kJ=2
218
kJ，解得x=391，B正确。
10.化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示。该反应的热化学方程式是
( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l)
ΔH=-2(b+c-a)
kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=2(b-a)
kJ·mol-1
C.N2+H2NH3
ΔH=-(b+c-a)
kJ·mol-1
D.N2(g)+
H2(g)NH3(g)
ΔH=-(a+b)
kJ·mol-1
【解析】选A。由图可以看出，
N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=(a-b-c)
kJ·mol-1，即：N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)
kJ·mol-1=-2(b+c-a)
kJ·mol-1。
【加固训练】
已知1
mol
CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3
kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是
( )
A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=890.3
kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3
kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=890.3
kJ·mol-1
D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-890.3
kJ·mol-1
【解析】选B。该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3
kJ·mol-1。
二、非选择题(本题包括2小题，共20分)
11.(8分)下表中的数据是破坏1
mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)。
物质
Cl2
Br2
I2
H2
HCl
HBr
HI
HF
键能(kJ·mol-1)
242.7
193
151
436.4
431.8
363
297
565
根据上述数据回答下列问题：
(1)下列物质本身具有的能量最低的是_______。?
A.H2 B.C12 C.Br2 D.I2
(2)下列氢化物中最不稳定的是_______。?
A.HCl
B.HBr
C.HI
D.HF
(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)的反应是_______
(填“吸热”或“放热”)反应。?
(4)相同条件下X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，热量变化最多的是__________ 。?
(5)若没有上表的数据，你能正确回答(4)吗？_______，你的根据是 。?
【解析】(1)键能越大，本身的能量越低。
(2)氢化物中最不稳定的是HI。
(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)的反应是放热反应。
(4)当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是Cl2。
答案：(1)A (2)C (3)放热 (4)Cl2
(5)能 生成物越稳定，放出的热量越多，在HX中HCl最稳定
12.(12分)(1)某硝酸厂处理尾气中NO的方法：催化剂存在时用H2将NO还原为N2。已知：
则1
mol
N2和2
mol水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的过程_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。?
(2)下列反应中，属于放热反应的是_______，属于吸热反应的是_______。?
①物质燃烧
②节日放鞭炮
③酸碱中和反应
④二氧化碳通过炽热的碳
⑤Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
⑥铁粉与稀盐酸反应
(3)“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：反应N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)需要放出641.6
kJ热量；又知1
mol液态H2O转化为1
mol
水蒸气，需要吸收44
kJ的热量。若用6.4
g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中__________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。?
【解析】(1)根据N2(g)+2H2O(g)2NO(g)+2H2(g)，N2和水蒸气反应生成NO和H2的过程可看作是N2先分解成N原子，H2O先分解成H原子和O原子，然后N原子、H原子、O原子再重新组合生成NO和H2，故反应过程中断键吸收
945
kJ·mol-1+(4×463
kJ·mol-1)=2
797
kJ的能量，成键放出2×
630
kJ·mol-1+(2×436
kJ·mol-1)=2
132
kJ的能量，该反应过程中吸收665
kJ的能量。
(2)常见的放热反应有物质燃烧、活泼金属与酸反应、活泼金属与水反应、酸碱中和反应、绝大多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应有绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、某些复分解(如铵盐和强碱)，所以放热反应有①②③⑥；吸热反应有④⑤。
(3)根据反应N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)需要放出641.6
kJ热量；液态肼与过氧化氢反应生成氮气和液态水，需要放热(641.6+4×44)kJ=817.6
kJ。故0.2
mol液态肼放出的热量为0.2×817.6
kJ=163.52
kJ。
答案：(1)吸收 665 (2)①②③⑥ ④⑤
(3)放出 163.52
【加固训练】
(1)某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。
①在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是_______热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是_______热反应。?
②写出铝与盐酸反应的离子方程式 。?
③根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该_______其生成物的总能量。?
(2)化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示，请回答下列问题：
①该反应________(填“吸收”或“放出”)能量。?
②反应过程中断裂的化学键为_______，_______(填“吸收”或“放出”)的能量为_____；形成的化学键为_______，_______(填“吸收”或“放出”)的能量为_______。?
③E2=_______或_______(用A、C或E1、E3表示)。?
【解析】(1)①反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明(a)中反应为放热反应，(b)中反应为吸热反应。
②铝与盐酸反应的离子方程式为2Al+6H+2Al3++3H2↑。
③(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应低于生成物的总能量。
(2)①由于反应物总能量高于生成物总能量，因此反应放出能量。
②反应过程中断裂的化学键为1
mol
N≡N键和3
mol
H—H键，吸收能量为E1；形成的化学键为6
mol
N—H键，放出能量为E3。
答案：(1)①放 吸
②2Al+6H+2Al3++3H2↑
③低于
(2)①放出
②N≡N键、H—H键 吸收 E1 N—H键 放出 E3
③A—C E3-E1
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题，每小题5分，共10分)
13.通常人们把断开1
mol化学键所吸收的能量看成是该化学键的键能。已知N2、O2分子中化学键的键能分别是946
kJ·mol-1、497
kJ·mol-1，N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=180
kJ·mol-1；NO分子中化学键的键能为
( )
A.315.75
kJ·mol-1 B.180
kJ·mol-1
C.631.5
kJ·mol-1
D.1263kJ·mol-1
【解析】选C。N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=180
kJ·mol-1，断开1
mol反应物的化学键共吸收热量：946
kJ+497
kJ=1
443
kJ，则NO分子中化学键的键能为
kJ·mol-1=631.5
kJ·mol-1。
【加固训练】
已知2
mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484
kJ，且氧气中1
mol
OO键完全断裂时吸收能量496
kJ，水蒸气中1
mol
H—O键形成时放出能量463
kJ，则氢气中1
mol
H—H键断裂时吸收能量为
( )
A.920
kJ
B.557
kJ
C.436
kJ
D.188
kJ
【解析】选C。设1
mol
H—H键断裂时吸收能量为x
kJ。首先写出化学反应方程式2H2+O22H2O，然后分析反应过程可知，2
mol氢气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开2
mol
H—H键、1
mol
OO键，吸收的能量为(2x+496)kJ；生成2
mol
H2O形成4
mol
H—O键，放出的能量为4×463
kJ=1
852
kJ，依据能量守恒定律放出能量484
kJ=1
852
kJ-(2x+496)kJ，即可求出x=436。
14.(双选)根据如图所示能量关系图可知，下列热化学方程式书写错误的是
( )
A.C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393
kJ·mol-1
B.2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
ΔH=-565.2
kJ·mol-1
C.2C(s)+O2(g)2CO(g)
ΔH=-110.4
kJ·mol-1
D.C(s)+O2(g)CO(g) ΔH=110.4
kJ·mol-1
【解析】选C、D。由图示可知，C(s)与O2(g)反应生成CO2(g)能量降低放热，CO(g)与O2(g)反应生成CO2(g)
时能量降低放热，依据图中提供的物质的量可知，A、B正确；1
mol
C(s)与1
mol
O2的能量与1
mol
CO(g)与0.5
mol
O2(g)的能量在图中的位置可知，前者比后者能量高出：393
kJ·mol-1-282.6
kJ·mol-1=
110.4
kJ·mol-1，即由前者变为后者时，需放出110.4
kJ·mol-1的热量，D错误，C错误。
二、非选择题(本题包括1小题，共20分)
15.(2020·衡水高一检测)根据下列叙述写出相应的热化学方程式：
(1)已知16
g固体硫完全燃烧时放出148.4
kJ的热量，写出表示硫的燃烧的热化学方程式： 。?
(2)如图是298
K、101
kPa时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为?
。?
(3)已知葡萄糖完全燃烧生成1
g液态水时放出的热量为26.0
kJ，则葡萄糖完全燃烧的热化学方程式是
。?
(4)已知2.00
g
C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6
kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：
。?
(5)CuCl(s)和O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25
℃、101
kPa下，已知该反应每消耗1
mol
CuCl(s)，放热44.4
kJ，该反应的热化学方程式是
?
。?
【解析】(1)16
g固体硫完全燃烧时放出148.4
kJ的热量，则1
mol固体硫完全燃烧放出296.8
kJ的热量，据此可写出表示硫燃烧的热化学方程式。
(2)由题图可以看出反应物和生成物的能量差为92
kJ，该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92
kJ·mol-1。
(3)1
mol葡萄糖C6H12O6完全燃烧生成6
mol
液态水放热：×6
mol
×
18
g·mol-1=2
808
kJ，因此热化学方程式为
C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2
808
kJ·mol-1。
(4)1
mol
C2H2燃烧生成液态水和CO2放热：×26
g=1
294.8
kJ，
热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1
294.8
kJ·mol-1。
(5)由题意知生成的黑色固体是氧化铜，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式。再根据反应消耗1
mol
CuCl(s)放热44.4
kJ可写出该反应的热化学方程式：4CuCl(s)+O2(g)2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6
kJ·mol-1。
答案：(1)S(s)+O2(g)SO2(g)
ΔH=-296.8
kJ·mol-1
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92
kJ·mol-1
(3)C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)
ΔH=-2
808
kJ·mol-1
(4)C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l)
ΔH=-1
294.8
kJ·mol-1
(5)4CuCl(s)+O2(g)2CuCl2(s)+2CuO(s)
ΔH=-177.6
kJ·mol-1燃料燃烧释放的能量 氢燃料的应用前景
1.下列说法中，不正确的是
( )
A.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
B.煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径
C.在使用化石燃料时，为使其充分燃烧，需要通入过量的空气
D.增大燃料与空气的接触面积可以提高燃料的燃烧效率
2.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是
( )
①提高燃料的着火点
②降低燃料的着火点
③将固体燃料粉碎
④将液体燃料雾化处理
⑤将煤进行气化处理
⑥通入适量的空气
A.①③④⑤
B.②③⑤⑥
C.③④⑤⑥
D.①②③④
3.已知2H2+O22H2O，关于该反应的下列说法错误的是
( )
A.该反应是一个放热反应
B.参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量
C.反应条件“点燃”决定了该反应是一个吸热反应
D.2
mol
H2和1
mol
O2反应时断裂化学键吸收的总能量小于生成2
mol
H2O时形成化学键释放的总能量
4.下列能源组合中，均属于更清洁、更高效能源的一组是
( )
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④
B.①⑤⑥⑦⑧
C.③④⑤⑥⑦⑧
D.③⑤⑥⑦⑧
5.下列选项能说明乙醇作燃料的优点的是
( )
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种可再生能源 ④燃烧时放出大量的热
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
6.随着现代工业的发展，能源问题越来越引起人们的重视。科学家预言，未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸秆的主要成分纤维素[(C6H10O5)n]用适当的催化剂作用与水反应生成葡萄糖(C6H12O6)，再将葡萄糖转化为乙醇(CH3CH2OH)，用作燃料。请回答下列问题：
(1)写出将绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式
、?
。?
(2)已知：
CH3CH2OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-1
367
kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)2H2O(l)+CO2(g)
ΔH=-890
kJ·mol-1
若某种植物的秸秆含纤维素为50%，由植物秸秆经过一系列转化得到乙醇，已知原料的总利用率为80%，则用1
000
g秸秆为原料制得的乙醇燃料，完全燃烧所产生的热量与_______L甲烷燃烧所产生的热量相当(在标准状况下)。?
(3)科学家用新型高能燃料气体乙硼烷(B2H6)作火箭发射用的燃料，已知0.3
mol气态乙硼烷在O2中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5
kJ的热量，则乙硼烷燃烧热的热化学方程式为 。?
7.(双选)为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是
( )
A.H2O的分解反应是吸热反应
B.氢能源已被普遍使用
C.2
mol
H2O具有的能量低于2
mol
H2和1
mol
O2的总能量
D.氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
8.(2020·温州高一检测)氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为
H2(g)+O2(g)H2O(l)
ΔH=-285.8
kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)CO2(g)
ΔH=-283.0
kJ·mol-1
C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)
ΔH=-5
518
kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3
kJ·mol-1
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是
( )
A.H2 B.CO C.C8H18 D.CH4
9.下列有关能量的说法不正确的是
( )
A.化石能源物质内部贮存着大量的能量
B.植物的光合作用将太阳能转化为化学能
C.由石墨制金刚石是吸热反应，故石墨的能量比金刚石的能量低
D.燃料燃烧时只是将化学能转化为热能
10.(2020·杭州高一检测)下列说法正确的是
( )
A.天然气和石油都是有机化合物
B.利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向
C.植物光合作用是化学变化，并伴随能量的转化
D.若化学过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量，则反应放热
11.下列说法中正确的是
( )
A.在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.生成物全部化学键形成时所释放的能量大于反应物全部化学键断裂所吸收的能量时，反应为吸热反应
C.反应产物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH>0
D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
12.(2020·安阳高一检测)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知：0.4
mol液态肼与足量的双氧水反应，生成氮气和水蒸气，并放出256.65
kJ的热量。
(1)该反应的热化学方程式为
。?
(2)又已知：H2O(l)H2O(g) ΔH=+44
kJ·mol-1，则16
g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________。?
(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是
。?
燃料燃烧释放的能量 氢燃料的应用前景
1.下列说法中，不正确的是
( )
A.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
B.煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径
C.在使用化石燃料时，为使其充分燃烧，需要通入过量的空气
D.增大燃料与空气的接触面积可以提高燃料的燃烧效率
【解析】选C。过量的空气又会带走部分热量，造成损失。
2.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是
( )
①提高燃料的着火点
②降低燃料的着火点
③将固体燃料粉碎
④将液体燃料雾化处理
⑤将煤进行气化处理
⑥通入适量的空气
A.①③④⑤
B.②③⑤⑥
C.③④⑤⑥
D.①②③④
【解析】选C。理论上，提高燃料燃烧效率的常用方法是增大燃料与空气的接触面积，并通入适量的空气。对于①和②，由于燃料的着火点是其固有的性质，不可改变。③④⑤所采取的措施均是为了增大燃料与空气的接触面积。
3.已知2H2+O22H2O，关于该反应的下列说法错误的是
( )
A.该反应是一个放热反应
B.参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量
C.反应条件“点燃”决定了该反应是一个吸热反应
D.2
mol
H2和1
mol
O2反应时断裂化学键吸收的总能量小于生成2
mol
H2O时形成化学键释放的总能量
【解析】选C。氢气与氧气的反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应物中断裂化学键吸收的总能量小于生成物中形成化学键释放的总能量，与反应条件无关。
4.下列能源组合中，均属于更清洁、更高效能源的一组是
( )
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④
B.①⑤⑥⑦⑧
C.③④⑤⑥⑦⑧
D.③⑤⑥⑦⑧
【解析】选D。核能、太阳能、生物质能、风能、氢能均属于新能源，具有资源丰富、没有污染或很少污染的特点。
5.下列选项能说明乙醇作燃料的优点的是
( )
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种可再生能源 ④燃烧时放出大量的热
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
【解析】选D。乙醇作燃料的优点：燃烧时放出大量热，燃烧产物为CO2和H2O，不污染环境，又是一种可再生能源。
6.随着现代工业的发展，能源问题越来越引起人们的重视。科学家预言，未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸秆的主要成分纤维素[(C6H10O5)n]用适当的催化剂作用与水反应生成葡萄糖(C6H12O6)，再将葡萄糖转化为乙醇(CH3CH2OH)，用作燃料。请回答下列问题：
(1)写出将绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式
、?
。?
(2)已知：
CH3CH2OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-1
367
kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)2H2O(l)+CO2(g)
ΔH=-890
kJ·mol-1
若某种植物的秸秆含纤维素为50%，由植物秸秆经过一系列转化得到乙醇，已知原料的总利用率为80%，则用1
000
g秸秆为原料制得的乙醇燃料，完全燃烧所产生的热量与_______L甲烷燃烧所产生的热量相当(在标准状况下)。?
(3)科学家用新型高能燃料气体乙硼烷(B2H6)作火箭发射用的燃料，已知0.3
mol气态乙硼烷在O2中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5
kJ的热量，则乙硼烷燃烧热的热化学方程式为 。?
【解析】(1)绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式是
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6；
C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑。
(2)1
000
g秸秆中所含纤维素的质量是1
000
g×50%=500
g，根据(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6；C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑
CH3CH2OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+
3H2O(l)
ΔH=
-1
367
kJ·mol-1
得关系式为
(C6H10O5)n
～
2nCH3CH2OH～2n×1
367
kJ
162n
g
放出的热量2n×1
367
kJ
500
g×80%
放出的热量Q
求得：Q≈6
750.6
kJ
根据：
CH4(g)+2O2(g)2H2O(l)+CO2(g)
ΔH=-890
kJ·mol-1
22.4
L
放出的热量890
kJ
V(CH4)
放出的热量6
750.6
kJ
求得：V(CH4)≈170
L
(3)1
mol乙硼烷完全燃烧生成固态三氧化二硼和液态水，放出的热量为649.5
kJ×(1
mol÷0.3
mol)=2
165
kJ，则表示乙硼烷燃烧热的热化学方程式为
B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l)
ΔH=
-2
165
kJ·mol-1。
答案：(1)(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑
(2)170
(3)B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l)
ΔH=
-2
165
kJ·mol-1
7.(双选)为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是
( )
A.H2O的分解反应是吸热反应
B.氢能源已被普遍使用
C.2
mol
H2O具有的能量低于2
mol
H2和1
mol
O2的总能量
D.氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
【解析】选A、C。氢气燃烧生成水是放热反应，则水的分解反应是吸热反应，A、C正确；由于氢气的获得目前还没有更好的技术，所以氢能源还没有被普遍使用，B错误；氢气属于新能源，具有很好的开发价值，D错误。
8.(2020·温州高一检测)氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为
H2(g)+O2(g)H2O(l)
ΔH=-285.8
kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)CO2(g)
ΔH=-283.0
kJ·mol-1
C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)
ΔH=-5
518
kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3
kJ·mol-1
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是
( )
A.H2 B.CO C.C8H18 D.CH4
【解析】选B。分别设1
g
H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，分别放出热量进行比较得出：
1
g
H2完全燃烧时，放出热量为(1
g÷2
g·mol-1)×285.8
kJ·mol-1
=142.9
kJ；
1
g
CO完全燃烧时，放出热量为(1
g÷28
g·mol-1)×283.0
kJ·mol-1
≈
10.11
kJ；
1
g
C8H18完全燃烧时，放出热量为(1
g÷114
g·mol-1)×5
518
kJ·mol-1
≈
48.40
kJ；
1
g
CH4完全燃烧时，放出热量为(1
g÷16
g·mol-1)×890.3
kJ·mol-1
≈
55.64
kJ；
则相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是CO。
9.下列有关能量的说法不正确的是
( )
A.化石能源物质内部贮存着大量的能量
B.植物的光合作用将太阳能转化为化学能
C.由石墨制金刚石是吸热反应，故石墨的能量比金刚石的能量低
D.燃料燃烧时只是将化学能转化为热能
【解析】选D。化石能源物质内部贮存着大量的能量，燃烧时放热，A正确；植物的光合作用是将太阳能转化为化学能的过程，B正确；吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，C正确；燃料燃烧时，化学能主要转化为热能，还有部分转化为光能等其他形式的能量，D错误。
10.(2020·杭州高一检测)下列说法正确的是
( )
A.天然气和石油都是有机化合物
B.利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向
C.植物光合作用是化学变化，并伴随能量的转化
D.若化学过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量，则反应放热
【解析】选C。天然气和石油都是混合物，A错误；化石燃料是不可再生能源，用它为燃料制备氢气，会消耗大量化石燃料，得不偿失，B错误；任何化学反应中都伴随着能量变化，C正确；断裂化学键需要吸收能量，形成化学键需要释放能量，D错误。
11.下列说法中正确的是
( )
A.在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.生成物全部化学键形成时所释放的能量大于反应物全部化学键断裂所吸收的能量时，反应为吸热反应
C.反应产物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH>0
D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
【解析】选C。化学反应过程中，既有物质的变化，又有能量的变化，A错误；B项反应为放热反应，错误；ΔH的大小与化学计量数成正比，D错误。
12.(2020·安阳高一检测)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知：0.4
mol液态肼与足量的双氧水反应，生成氮气和水蒸气，并放出256.65
kJ的热量。
(1)该反应的热化学方程式为
。?
(2)又已知：H2O(l)H2O(g) ΔH=+44
kJ·mol-1，则16
g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________。?
(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是
。?
【解析】(1)当有1
mol液态肼和双氧水反应生成氮气和水蒸气时，放出的热量为256.65
kJ×1
mol÷0.4
mol=641.625
kJ，所以热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.625
kJ·mol-1。
(2)16
g液态肼为0.5
mol，当反应后生成的水为液态时，放出的总热量为(641.625
kJ÷2)+(44
kJ×2)≈408.8
kJ。
(3)燃料反应后的生成物是水和氮气，不对环境造成污染。
答案：(1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-641.625
kJ·mol-1
(2)408.8
kJ
(3)燃料反应后的生成物是水和氮气，不对环境造成污染
