1、1化学反应与能量变化1下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )A已知 NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H 2O(l) H57.3 kJ mol1 ，则含 40.0 g NaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于 57.3 kJB已知 2H2(g)O 2(g)=2H2O(g) H483.6 kJ mol1 ，则氢气的燃烧热为 241.8 kJ mol1C已知 2C(s)2O 2(g)=2CO2(g) H a kJ mol1 ，2C(s)O 2(g)=2CO(g) H b kJ mol1 ，则 a bD已知 P(白磷，s)=P(红磷，s) H0，则白磷比红磷稳定答案 A
2、2下图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是( )A曲线和曲线分别表示两个化学反应的能量变化B曲线可表示反应 2KClO3 2KCl3O 2的能量变化= = = = =MnO2 C该反应不需要加热就能发生D该反应的 H E2 E1解析 曲线(表示没有使用催化剂)和曲线(表示使用了催化剂)是同一个反应的能量变化，A 项错误；曲线可以表示使用了催化剂的放热反应的能量变化，但二氧化锰催化氯酸钾分解的反应属于吸热反应，B 项错误；放热反应不一定不需要加热，C 项错误；反应的 H 等于生成物的总能量减去反应物的总能量，D 项正确。 答案 C24下列有关反应热的说法正确的是( )A在化学
3、反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量B甲烷的燃烧热 H890 kJ mol1 ，则甲烷燃烧的热化学方程式为 ：CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(g) H890 kJ mol 1C已知常温常压下：HCl(aq)NaOH(aq)=NaCl(aq)H 2O(l) H57.3 kJ mol1 ，则有：H2SO4(aq)Ba(OH) 2(aq)=BaSO4(s)2H 2O(l) H 114.6 kJ mol1D已知：S(s)O 2(g)=SO2(g) H1 Q1 kJ mol1 ，S(g)O 2(g)=SO2(g) H2 Q2 kJ mol1 ，则 Q
4、1 Q2答案 D5已知一定条件下断裂 1 mol 下列化学键需要吸收的能量分别为：HH 436 kJ；ClCl 243 kJ；HCl 431 kJ。对于反应 H2(g)Cl 2(g)=2HCl(g)，下列说法正确的是( )A该反应的反应热 H0B氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定C其他条件相同，该反应在光照和点燃条件下的 H 不同DH 2与 Cl2反应的热化学方程式为 H2(g)Cl 2(g)=2HCl(g) H183 kJ解析 根据题给数据计算， H反应物键能总和生成物键能总和(436 kJ mol1 243 kJ mol1 )2431 kJ mol 1183 kJ mol1 ，
5、故 H0，A 项错误；HH 键的键能比 ClCl 键的键能大，故 H2分子中的化学键比 Cl2分子中的化学键更稳定，B 项正确；该反应的反应热与反应引发条件无关，其他条件相同，该反应在光照和点燃条件下的 H 相同，C 项错误； H 的单位为 kJ mol1 ，D 项错误。 答案 B9下列化学用语的相关表述正确的有( )AH (aq)OH (aq)=H2O(l) H a kJ mol1 ，故 1 mol NaOH 固体与足量的稀盐酸反应，3放出热量为 a kJB因 CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H 2O(l) H b kJ mol1 ，故 1 mol CuSO4(s)溶于水时，放出
6、热量 b kJC因氢气的燃烧热为 c kJ mol1 ，故电解水的热化学方程式为 2H2O(l)=2H2(g)O 2(g) H c kJ mol1D因 N2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H d kJ mol1 ，故在某容器中通入 1 mol N2与 3 mol H2充分反应后，放出热量小于 d kJ 1 mol N2与 3 mol H2不可能完全反应，所以放出热量小于 d kJ，D 正确。答案 D10常温下，1 mol 化学键分解成气态原子所需要的能量用 E 表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是( )共价键 HH FF HF HCl HIE/(kJ mol1 ) 436 157 5
7、68 432 298A.432 kJ mol1 E(HBr)298 kJ mol 1B表中最稳定的共价键是 HF 键CH 2(g)2H(g) H436 kJ mol 1DH 2(g)F 2(g)=2HF(g) H25 kJ mol 1答案 D11将 1 L 0.1 mol/L BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出 a kJ 热量；将 1 L 0.5 mol/L HCl 溶液4与足量 CH3COONa 溶液充分反应放出 b kJ 热量(不考虑醋酸钠水解 )；将 0.5 L 1 mol/L H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为( )A(5 a2 b)
8、kJ B(5 a2 b) kJC(2 b5 a) kJ D(10 a4 b) kJ解析 本题考查热化学方程式的书写及盖斯定律的应用，意在考查考生的计算能力和分析问题的能力。由题意可分别写出反应的热化学方程式：Ba 2 (aq)SO (aq)=BaSO4(s) H10 a 24kJ/mol；H (aq)CH 3COO (aq)=CH3COOH(aq) H2 b kJ/mol，利用盖斯定律，由2可得：2H (aq)SO (aq)2CH 3COO (aq)Ba 2 (aq)=BaSO4(s)2CH 3COOH(aq) H(10 a4 b) 24kJ/mol，则含 0.5 mol H2SO4的溶液与足
9、量(CH 3COO)2Ba 溶液反应放出的热量为(5 a2 b) kJ。 答案 D14已知反应：2C(s)O 2(g)=2CO(g) H221 kJmol1 ，H (aq) OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1 。下列结论正确的是( )A碳的燃烧热大于 110.5 kJmol1B的反应热为 221 kJmol1C稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为57.3 kJmol 1 D稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水，放出 57.3 kJ 热量答案 A15肼(N 2H4)是一种可用于火箭或原电池的燃料。已知：N2(g)2O 2(g)=2NO2(g) H67.7
10、kJmol 1 N2H4(g)O 2(g)=N2(g)2H 2O(g) H534 kJmol 1 下列说法正确的是( )A反应中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量B2N 2H4(g)2NO 2(g)=3N2(g)4H 2O(g) H1 000.3 kJmol 1C铂作电极，KOH 溶液作电解质溶液，由反应设计的燃料电池，其负极反应式为N2H44e 4OH =N24H 2OD铂作电极，KOH 溶液作电解质溶液，由反应设计的燃料电池，工作一段时间后，KOH 溶液的 pH5将增大解析 反应为吸热反应，反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，故 A 错误；2即得到 2N2H4(g)2N
11、O 2(g)=3N2(g)4H 2O(g)， H22(534 kJmol1 )(67.7 kJmol1 )1 135.7 kJmol1 ，故 B 错误；负极是 N2H4失电子生成 N2和 H2O，则其电极反应式为 N2H44e 4OH =N24H 2O，故 C 正确；反应生成水，溶液的体积增大，所以氢氧化钾的浓度减小，即溶液的 pH 减小，故 D 错误。 28用 H2可将工业废气中的 NO 催化还原为 N2，其能量转化关系如图(图中计量单位为 mol)，则：NO(g)H 2(g)= N2(g)H 2O(g)的 H 为( )12A. (a b c d) kJmol112B. (c a d b)
12、kJmol112C. (c d a b) kJmol112D. (c d a b) kJmol112【答案】A 29N 2O 和 CO 是环境污染性气体，可在 Pt2O 表面转化为无害气体，其反应为 N2O(g)CO(g)CO2(g) N2(g) H，有关化学反应的物质变化过程(图 1)及能量变化过程(图 2)如下：图 1 图 2下列说法正确的是( )A由图 1 可知 H1 H H26B由图 2 可知 H226 kJmol 1C为了实现转化需不断向反应器中补充 Pt2O 和 Pt2O 2D由图 2 可知该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能【答案】B 【解析】A 项，由图 1 知，N 2O(g
13、)N 2(g) H1，CO(g)CO 2(g) H2，由盖斯定律可得， H H1 H2，错误；B 项，由图 2 知，反应物为 N2O(g)CO(g)，生成物为 CO2(g)N 2(g)， H134 kJmol1 360 kJmol1 226 kJmol1 ，正确；C 项，由图 1 知，Pt 2O 、Pt 2O 是催化剂，转化 2过程中无需向反应器中补充，错误；D 项，由图 2 知，该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，错误。30利用 CO2可以制取甲醇，有关化学反应如下：CO 2(g)3H 2(g)=CH3OH(g)H 2O(g) H1178 kJmol 12CO(g)O 2(g)=2CO2
14、(g) H2566 kJmol 12H 2(g)O 2(g)=2H2O(g) H3483.6 kJmol 1已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键 CH HH CO HO键能/ (kJmol 1 ) 413 436 358 463则断开 1 mol C=O 需要的能量和 CO(g)2H 2(g)=CH3OH(g)的 H 分别为( )A吸收 750 kJmol1 219.2 kJmol 1B放出 750 kJmol1 143.2 kJmol 1C吸收 1 500 kJmol1 438.4 kJmol 1D吸收 750 kJmol1 219.2 kJmol 1【答案】D 731.已知：H (a
15、q)OH (aq)=H2O(l) H157.3 kJmol1 ，2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H2571.6 kJmol 1 ，下列有关说法正确的是( )A向含 0.1 mol NaOH 的溶液中加入一定体积的 0.1 molL1 乙二酸，反应中的能量变化如图所示BH 2SO4(aq)Ba(OH) 2(aq)=BaSO4(s)2H 2O(l) H114.6 kJmol 1C氢气的燃烧热为 571.6 kJmol1D若反应中 H2O 为气态，相同条件下的反应热为 H，则 H H2【答案】A 【解析】A 项，考生易因忽视乙二酸为弱酸，其电离需要吸收热量而出错，故反应生成 0.1 mo
16、l H2O(l)时放出的热量小于 5.73 kJ，正确。B 项，考生易因忽视 Ba2 与 SO 反应生成 BaSO4沉淀时也会放24出热量而出错，故该反应的 H114.6 kJmol1 ，错误。 C 项，燃烧热是指 101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，故氢气的燃烧热应为 285.8 kJmol1 ，错误。D 项，H 2O由液态变为气态是一个吸热过程，故 H H2，错误。32磷及其化合物在化工生产中有着广泛应用。(1)已知：P 4(s)6H 2(g)8O 2(g)=4H3PO4(s) H1 a kJmol1H 2(g) O2(g)=H2O(l) H2 b
17、 kJmol112P 4(s)5O 2(g)=2P2O5(s) H3 c kJmol1则反应P 2O5(s)3H 2O(l)=2H3PO4(s)的 H4_ _。(2)已知 31 g 白磷(P 4)完全燃烧生成稳定氧化物 P4O10(s)时放出的热量为 760.75 kJ。写出能表示P4(s)燃烧热的热化学 方程式：_。(3)PCl3(g)Cl 2(g) PCl5(g) H d kJmol1 ，在密闭容器中充 入 1 mol PCl3(g)和 1 mol 8Cl2(g)，充分反应，放出热量 Q_(填“” “”或“”) d kJ。【答案】 (1) kJmol1 (2)P 4(s)5O 2(g)=P
18、4O10(s) H3 043 kJmol1 (3)a c 6b233(1)已知 25 ，101 kPa 时：4Fe(s)3O 2(g)=2Fe2O3(s) H1 648 kJmol 1C(s)O 2(g)=CO2(g) H393 kJmol 12Fe(s)2C(s)3O 2(g)=2FeCO3(s) H1 480 kJmol 1 FeCO3在空气中加热反应生成 Fe2O3的热化学方程式是_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：CH 3OH(g)H 2O(g)=CO2(g)3H 2(g) H49.0 kJmol 1CH 3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H
19、2(g)12 H192.9 kJmol 1又知H 2O(g)=H2O(l) H44 kJmol 1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_。9【答案】 (1)4FeCO 3(s)O 2(g)=2Fe2O3(s)4CO 2(g) H260 kJmol 1(2)CH3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2O(l)32 H764.7 kJmol 134(1)甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸气重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有项目 化学方程式 焓变 H/(kJmol1 )CH4(g)2O 2(g)= CO2(g)2H 2O(g) H1甲烷氧化CH4(g)
20、O 2(g)= CO2(g)2H 2(g) 322.0CH4(g)H 2O(g)= CO(g)3H 2(g) 206.2蒸气重整CH4(g)2H 2O(g)= CO2(g)4H 2(g) 165.0反应 CO(g)H 2O(g)=CO2(g)H 2(g)的 H_kJmol 1 。甲烷的燃烧热为 H2，则 H2_(填“” “”或“”) H1。(2)物质( tBuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：( tBuNO)2 2(tBuNO) H。实验测得该反应的 H50.5 kJmol 1 ，活化能 Ea90.4 kJmol 1 。下列能量关系图合理的是_。10A BC D(3)工业上利用天然气(主要成
21、分为 CH4)与 CO2进行高温重整制备 CO 和 H2，已知 CH4、H 2和 CO 的燃烧热( H)分别为890.3 kJmol 1 、285.8 kJmol 1 和283.0 kJmol 1 ，则生成 1 m3(标准状况)CO所需的热量为_。故标准状况下生成 1 m3 CO 所需热量为 Q 247.3 kJmol1 5.5210 3 kJ。1 000 L22.4 Lmol 1 12【答案】 (1)41.2 (2)D (3)5.5210 3 kJ35合成氨工业上常用下列方法制备 H2：方法：C(s)2H 2O(g) CO2(g)2H 2(g)方法：CO(g)H 2O(g) CO2(g)H
22、2(g)11已知：C(s，石墨)O 2(g)=CO2(g) H1394 kJmol 1 ；2C(s，石墨)O 2(g)=2CO(g) H2222 kJmol 1 ；2H 2(g)O 2(g)=2H2O(g) H3484 kJmol 1 。试计算 25 时由方法制备 1 000 g H2所放出的能量为_。【答案】 20 500 kJ36热化学方程式中的 H 实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓变，其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关，也与反应物和生成物的键能有关。(导学号 56470082)(1)下图所表示的是 NO2和 CO 反应生成 CO2和 NO 过程中能量变化示意图，请写出 NO2和
23、 CO 反应的热化学方程式：_。(2)图表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d 分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式：_。(3)已知：Fe 2O3(s)3CO(g)= =2Fe(s)3CO 2(g) H25 kJmol 1 ，3Fe 2O3(s)CO(g)= =2Fe3O4(s)CO 2(g) H47 kJmol 1 ，Fe 3O4(s)CO(g)= =3FeO(s)CO 2(g) H19 kJmol 1请写出 CO 还原 FeO 的热化学方程式：_。12答案：(1)NO 2(g)CO(g)= =NO(g)
24、CO 2(g) H234 kJmol 1(2)H2Se(g)=Se(g)H 2(g) H81 kJ/mol(3)FeO(s)CO(g)= =Fe(s)CO 2(g) H11 kJmol 137碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活中的主要能源物质。请回答下列问题：(1)有机物 M 经过太阳光光照可转化成 N，转化过程如下： H88.6 kJ/mol 则 M、N 相比，较稳定的是_。(2)已知 CH3OH(l)的燃烧热 H238.6 kJ/mol，CH 3OH(l)12O 2(g)=CO2(g)2H 2(g) H a kJ/mol，则 a_238.6(填“” “”或“”)。(
25、3)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 kJ 热量，写出该反应的热化学方程式：_。(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)3TiO 2(s)3C(s)= =2Al2O3(s)3TiC(s) H1 176 kJ/mol，则反应过程中，每转移 1 mol 电子放出的热量为_。解析：(1)M 转化为 N 是吸热反应，所以 N 的能量高，不稳定。(2)甲醇燃烧生成 CO2(g)和 H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故 a238.6
26、。(3)反应的化学方程式为 2Cl2(g)2H 2O(g)C(s)= =4HCl(g)CO 2(g)，当有 2 mol Cl2参与反应时释放出 290 kJ 热量，所以该反应的热化学方程式为 2Cl2(g)2H 2O(g)C(s)= =4HCl(g) CO2(g) H290 kJ/mol。(4)所给反应中转移 12 mol 电子，故每转移 1 mol 电子放出的热量为 1 176 kJ1298 kJ。答案：(1)M (2)(3)2Cl2(g)2H 2O(g)C(s)= =4HCl(g)CO 2(g) H290 kJ/mol(4)98 kJ38(1)已知两种同素异形体 A、B 的燃烧热的热化学方
27、程式：A(s)O 2(g)=CO2(g) H393.51 kJ/molB(s)O 2(g)=CO2(g) H395.41 kJ/mol13则两种同素异形体中较稳定的是(填“A”或“B”)_。(2)工业上用 H2和 Cl2反应制 HCl，各共价键键能数据为 HH：436 kJ/mol，ClCl：243 kJ/mol，HCl：431 kJ/mol。该反应的热化学方程式为_。(3)合成气(CO 和 H2为主的混合气体)不但是重要的燃料也是重要的化 工原料，制备合成气的方法有多种，用甲烷制备合成气的反应：2CH 4(g)O 2(g)=2CO(g)4H 2(g) H172 kJmol 1CH 4(g)H
28、 2O(g)=CO(g)3H 2(g) H2216 kJmol 1氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为_。现有 1 mol 由 H2O(g)与 O2组成的混合气，且 O2的体积分数为 x，将此混合气与足量 CH4充分反应。若 x0.2 时，反应放出的能量为_kJ。若 x_时，反应与放出(或吸收)的总能量为 0。答案：(1)A (2)H 2(g)Cl 2(g)=2HCl(g) H183 kJ/mol(3)2H2(g)O 2(g)=2H2O(g) H504 kJmol 1 14.4 0.7539(1)新的环境空气质量标准(GB 30952012)已于 2016 年 1 月 1 日在我国全面实施
29、。据此，环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了 NO2、CO、O 3、PM10、PM2.5 等指标，为公众提供健康指引，引导当地居民合理安排出行和生活。汽车排出的尾气中含有 CO 和 NO 等气体，用化学方程式解释产生 NO 的原因_。汽车排气管内安装的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知：N2(g)O 2(g)=2NO(g) H180.5 kJ/mol2C(s)O 2(g)=2CO(g) H221.0 kJ/mol14C(s)O 2(g)=CO2(g) H393.5 kJ/mol则反应 2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO 2(g)的 H_ kJ
30、/mol。(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾，催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用 NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知：CH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H1 a kJ/mol；欲计算反应 CH4(g)4NO(g)= =CO2(g)2H 2O(l)2N 2(g)的焓变 H2则还需要查询某反应的焓变 H3，当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时， H3 b kJ/mol，该反应的热化学方程式为_，据此计算出 H2_ kJ/mol(用含 a、 b 的式子表示)。(3)合成氨用的氢气可以由甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示，则 CH4(g)与 H2O(g)反应生成 CO(g)和 H2(g)的热化学方程式为_。答案：(1)N 2O 2 2NO= = = = =高 温 746.5(2)N2(g)O 2(g)=2NO(g) H3 b kJ/mol a2 b(3)CH4(g)H 2O(g)=CO(g)3H 2(g) H161.1 kJ/mol15
